DE102017201818A1

DE102017201818A1 - transmission assembly

Info

Publication number: DE102017201818A1
Application number: DE102017201818.6A
Authority: DE
Inventors: Emil Jarz; Lukas Legl; Christian Milwisch; Klaus Nenninger; Johannes Quehenberger; Markus Reiterer; Wolfgang Schweiger; Hansdieter Wiedner
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2017-09-28

Abstract

Getriebeanordnung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Differentialgetriebe (2) mit zumindest einem axial verschiebbaren Differentialelement (3), zumindest eine Aktuatoreinheit (4) mit einem Verstellelement (5), und zumindest eine Kupplungseinheit (6), wobei die Kupplungseinheit (6) durch axiales Verschieben des Differentialelements (3) infolge der Generierung einer Abdrängkraft bei einer Momentübertragung im Differentialgetriebe (2) und durch axiales Verschieben des Verstellelements (5) infolge der Generierung einer Verstellkraft über die Aktuatoreinheit (4) betätigbar ist, wobei das Verstellelement (5) derart ausgebildet ist, dass es die Kupplungseinheit (6) von der gleichen Seite, nämlich einer Betätigungsseite (7) der Kupplungseinheit (6), betätigt wie das Differentialelement (3) des Differentialgetriebes (2).Gear arrangement (1) for a drive train of a motor vehicle comprising a differential gear (2) with at least one axially displaceable differential element (3), at least one actuator unit (4) with an adjusting element (5), and at least one coupling unit (6), wherein the coupling unit ( 6) by axial displacement of the differential element (3) due to the generation of an Abdrängkraft at a torque transmission in the differential gear (2) and by axial displacement of the adjusting element (5) due to the generation of an adjusting force on the actuator (4) is actuated, wherein the adjusting element ( 5) is designed such that it actuates the coupling unit (6) from the same side, namely an actuating side (7) of the coupling unit (6) as the differential element (3) of the differential gear (2).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Differentialgetriebe mit zumindest einem axial verschiebbaren Differentialelement, zumindest eine Aktuatoreinheit mit zumindest einem axial verschiebbaren Verstellelement, und zumindest eine Kupplungseinheit, wobei die Kupplungseinheit durch axiales Verschieben des Differentialelements infolge der Generierung einer Abdrängkraft bei einer Momentübertragung im Differentialgetriebe und durch axiales Verschieben des Verstellelements infolge der Generierung einer Verstellkraft über die Aktuatoreinheit betätigbar ist.The present invention relates to a transmission arrangement for a drive train of a motor vehicle comprising a differential gear with at least one axially displaceable differential element, at least one actuator unit with at least one axially displaceable adjusting element, and at least one coupling unit, wherein the coupling unit by axial displacement of the differential element due to the generation of an Abdrängkraft a torque transmission in the differential gear and by axial displacement of the adjusting element due to the generation of an adjusting force on the actuator unit is actuated.

Stand der TechnikState of the art

Derartige Getriebeanordnungen finden in der Kraftfahrzeugtechnik in unterschiedlichsten Ausgestaltungen insbesondere im Bereich der allradgetriebenen Kraftfahrzeuge Anwendung.Such transmission arrangements are used in automotive engineering in a variety of configurations, in particular in the field of all-wheel drive motor vehicles application.

Die DE 10 2011 015 997 A1 offenbart beispielsweise eine Zwischenachs-Differentialeinheit mit Entkopplungsfunktion für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Zwischenachs-Differentialeinheit umfasst ein Differentialgetriebe, das ein Eingangselement, ein primäres Ausgangsrad und ein sekundäres Ausgangsrad umfasst. Weiterhin umfasst die Zwischenachs-Differentialeinheit eine in Öffnungsrichtung vorgespannte Sperrkupplung zum wahlweisen Sperren des Differentialgetriebes, eine in Schließrichtung vorgespannte Trennkupplung zum wahlweisen Trennen einer sekundären Ausgangswelle von dem sekundären Ausgangsrad des Differentialgetriebes und einen Aktuator zum Betätigen der Sperrkupplung und der Trennkupplung. Die Trennkupplung ist derart mechanisch mit der Sperrkupplung gekoppelt, dass der Aktuator in der Lage ist, in einem gemeinsamen Betätigungsvorgang die Sperrkupplung zu schließen und die Trennkupplung zu öffnen. Das Differentialgetriebe ist dabei bevorzugt als Kegelrad-Differentialgetriebe ausgebildet. Das Kegelrad-Differentialgetriebe weist mehrere Ausgleichsräder auf, die mit dem primären Ausgangsrad und dem sekundären Ausgangsrad kämmen, wobei die Ausgleichsräder und die Ausgangsräder als Kegelräder ausgebildet sind. Zumindest das sekundäre Ausgangsrad des Differentialgetriebes ist bezüglich einer Rotationsachse des Differentialgetriebes axial beweglich gelagert und durch ein axiales Abdrängen des sekundären Ausgangsrads infolge einer Drehmomentübertragung im Differentialgetriebe ist die Sperrkupplung zumindest teilweise betätigbar. The DE 10 2011 015 997 A1 discloses, for example, an inter-axle differential unit with decoupling function for a drive train of a motor vehicle. The intermediate axle differential unit includes a differential gear including an input member, a primary output gear, and a secondary output gear. Further, the inter-axle differential unit includes an opening-biased lock-up clutch for selectively locking the differential gear, a closing-biased disconnect clutch for selectively disconnecting a secondary output shaft from the secondary output gear of the differential gear, and an actuator for actuating the lock-up clutch and the disconnect clutch. The disconnect clutch is mechanically coupled to the lockup clutch such that the actuator is able to close the lockup clutch and open the disconnect clutch in a common actuation operation. The differential gear is preferably designed as a bevel gear differential gear. The bevel differential gear has a plurality of differential gears that mesh with the primary output gear and the secondary output gear, the differential gears and the output gears being formed as bevel gears. At least the secondary output gear of the differential gear is axially movably mounted with respect to a rotational axis of the differential gear and by an axial displacement of the secondary output gear due to a torque transmission in the differential gear, the lock-up clutch is at least partially actuated.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine alternative Getriebeanordnung der genannten Art anzugeben, die auf einfache Art und Weise eine variable und steuerbare Drehmomentübertragung bei minimalem Energieaufwand ermöglicht. It is an object of the invention to provide an alternative transmission arrangement of the type mentioned, which allows in a simple manner a variable and controllable torque transmission with minimal energy consumption.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Getriebeanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Differentialgetriebe mit zumindest einem axial verschiebbaren Differentialelement, zumindest eine Aktuatoreinheit mit zumindest einem axial verschiebbaren Verstellelement und zumindest eine Kupplungseinheit, wobei die Kupplungseinheit durch axiales Verschieben des Differentialelements infolge der Generierung einer Abdrängkraft bei einer Momentübertragung im Differentialgetriebe und durch axiales Verschieben der Verstelleinheit infolge der Generierung einer Verstellkraft über die Aktuatoreinheit betätigbar ist, wobei das Verstellelement derart ausgebildet ist, dass es die Kupplungseinheit von der gleichen Seite, nämlich einer Betätigungsseite der Kupplungseinheit, betätigt wie das Differentialelement des Differentialgetriebes The object is achieved by a gear arrangement for a drive train of a motor vehicle comprising a differential gear with at least one axially displaceable differential element, at least one actuator unit with at least one axially displaceable adjusting element and at least one coupling unit, wherein the coupling unit by axial displacement of the differential element due to the generation of an Abdrängkraft is operable via the actuator unit in a torque transmission in the differential gear and by axial displacement of the adjusting due to the generation of an adjusting force, wherein the adjusting element is designed such that it actuates the coupling unit from the same side, namely an actuating side of the coupling unit as the differential element of the differential gear

Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung umfasst ein Differentialgetriebe, zumindest eine Aktuatoreinheit und zumindest eine Kupplungseinheit. The gear arrangement according to the invention comprises a differential gear, at least one actuator unit and at least one coupling unit.

Das Differentialgetriebe weist erfindungsgemäß zumindest ein axial verschiebbares Differentialelement auf.The differential gear according to the invention comprises at least one axially displaceable differential element.

Die Aktuatoreinheit weist erfindungsgemäß zumindest ein axial verschiebbares Verstellelement auf.According to the invention, the actuator unit has at least one axially displaceable adjusting element.

Weiterhin weist die Aktuatoreinheit einen Aktuator auf. Furthermore, the actuator unit has an actuator.

Der Aktuator der Aktuatoreinheit ist beispielsweise als Elektromotor, insbesondere als selbsthemmender Elektromotor, ausgeführt. The actuator of the actuator unit is designed, for example, as an electric motor, in particular as a self-locking electric motor.

Die Ausführung des Aktuators als selbsthemmenden Elektromotor stellt bei einem über die Aktuatoreinheit gestellten Moment an der Kupplungseinheit bei Entfall der Kraftübertragung aus dem Differentialgetriebe sicher, dass das zuvor eingestellte Moment, resultierend aus der Abdrängkraft des Differentialelements und der Verstellkraft des Verstellelements der Aktuatoreinheit, gehalten wird. Derart wird ein besonders ausfallsicherer Aufbau der Getriebeanordnung gewährleistet.The design of the actuator as a self-locking electric motor ensures at a given via the actuator unit torque at the elimination of power transmission from the differential gear that the previously set torque resulting from the Abdrängkraft of the differential element and the adjustment of the adjustment of the actuator is held. In this way, a particularly fail-safe construction of the gear arrangement is ensured.

Alternativ kann die Aktuatoreinheit auch elektromagnetisch, hydraulisch oder elektrohydraulisch ausgeführt sein.Alternatively, the actuator unit may also be designed electromagnetically, hydraulically or electrohydraulically.

Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung dient der Drehmomentübertragung von einem Antriebselement auf zumindest zwei Abtriebselemente, nämlich auf ein erstes Abtriebselement und ein zweites Abtriebselement. The gear arrangement according to the invention serves to transmit torque from a drive element to at least two output elements, namely to a first output element and a second output element.

Die Begrifflichkeit „axial“ entspricht einer Richtung entlang oder parallel einer Längsachse des ersten Abtriebselements und/oder des zweiten Abtriebselements. The term "axial" corresponds to a direction along or parallel to a longitudinal axis of the first output element and / or of the second output element.

Die Begrifflichkeit „radial“ entspricht einer Richtung normal auf die Längsachse des ersten Abtriebselements und/oder des zweiten Abtriebselements.The term "radial" corresponds to a direction normal to the longitudinal axis of the first output element and / or the second output element.

Die Kupplungseinheit ist erfindungsgemäß durch axiales Verschieben des Verstellelements der Aktuatoreinheit und durch axiales Verschieben des Differentialelements des Differentialgetriebes betätigbar. The coupling unit according to the invention can be actuated by axial displacement of the adjusting element of the actuator unit and by axial displacement of the differential element of the differential gear.

Das axiale Verschieben des Differentialelements des Differentialgetriebes erfolgt erfindungsgemäß über die Generierung einer Abdrängkraft bei einer Momentübertragung im Differentialgetriebe.The axial displacement of the differential element of the differential gear according to the invention via the generation of a Abdrängkraft at a torque transmission in the differential gear.

Das axiale Verschieben des Verstellelements der Aktuatoreinheit erfolgt erfindungsgemäß über die Generierung einer Verstellkraft über die Aktuatoreinheit.The axial displacement of the adjustment of the actuator unit according to the invention via the generation of an adjusting force on the actuator.

Das Verstellelement ist gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet, dass es die Kupplungseinheit von der gleichen Seite, nämlich einer Betätigungsseite der Kupplungseinheit, betätigt wie das Differentialelement des Differentialgetriebes – d.h. die Kupplungseinheit der Getriebeanordnung ist über das Differentialelement und/oder das Verstellelement betätigbar, wobei sowohl das Differentialelement wie auch das Verstellelement von der gleichen Seite, nämlich der Betätigungsseite, auf die Kupplungseinheit einwirken.The adjusting element according to the present invention is designed to operate the coupling unit from the same side, namely an actuating side of the coupling unit, as the differential element of the differential gear - i. the coupling unit of the gear arrangement can be actuated via the differential element and / or the adjusting element, wherein both the differential element and the adjusting element act on the coupling unit from the same side, namely the actuating side.

Vermittels der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung ist es möglich auf einfache Art und Weise eine variabel steuerbare Drehmomentübertragung bei minimalem Energieaufwand zu erzielen. By means of the gear arrangement according to the invention, it is possible in a simple manner to achieve a variably controllable torque transmission with minimal energy consumption.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben. Further developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Bevorzugt setzt sich eine Betätigungskraft, die auf der Betätigungsseite der Kupplungseinheit auf die Kupplungseinheit einwirkt, aus der Abdrängkraft und der Verstellkraft zusammen. Preferably, an actuating force acting on the actuating side of the coupling unit on the coupling unit, composed of the Abdrängkraft and the adjusting force.

Die Betätigungskraft der Kupplungseinheit ist somit immer ein Verhältnis aus der Abdrängkraft und der Verstellkraft.The operating force of the coupling unit is thus always a ratio of the Abdrängkraft and the adjusting force.

Die axiale Verschiebung des Differentialelements entspricht einem axialen Verschiebeweg des Differentialelements aufgrund der im Differentialgetriebe generierten Abdrängkraft infolge einer Momentübertragung im Differentialgetriebe. Der Verschiebeweg des Differentialelements korreliert somit mit der Abdrängkraft. Die axiale Verschiebung des Verstellelements entspricht einem axialen Verschiebeweg des Verstellelements aufgrund der in der Aktuatoreinheit generierten Verstellkraft. Der Verschiebeweg des Verstellelements korreliert somit mit der Verstellkraft.The axial displacement of the differential element corresponds to an axial displacement of the differential element due to the Abziehkraft generated in the differential gear due to a torque transmission in the differential gear. The displacement of the differential element thus correlates with the Abdrängkraft. The axial displacement of the adjusting element corresponds to an axial displacement path of the adjusting element due to the adjusting force generated in the actuator unit. The displacement of the adjustment thus correlated with the adjustment.

Die Abdrängkraft des Differentialelements ist vorzugsweise über die Verstellkraft des Verstellelements steuerbar. The Abdrängkraft of the differential element is preferably controlled by the adjustment of the adjustment.

Zwischen der Kupplungskapazität, der Betätigungskraft der Kupplungseinheit sowie dem axialen Verschieben des Differentialelements und/oder des Verstellelements an der Betätigungsseite der Kupplungseinheit besteht ein Zusammenhang, wodurch die Steuerung der Kupplungseinheit sowohl über eine Kraftvorgabe wie auch eine Positionsvorgabe erfolgen kann. There is a relationship between the coupling capacity, the actuation force of the coupling unit and the axial displacement of the differential element and / or the adjusting element on the actuation side of the coupling unit, whereby the control of the coupling unit can take place via a force specification as well as a position specification.

Bei der Kraftsteuerung gibt der Aktuator der Aktuatoreinheit über die Verstellkraft die Kupplungskapazität vor.During the force control, the actuator of the actuator unit specifies the clutch capacity via the adjusting force.

Bei der Positionssteuerung gibt der Aktuator der Aktuatoreinheit über die Position der Betätigungsseite der Kupplungseinheit die Kupplungskapazität vor – die Position der Betätigungsseite wird über die Aktuatoreinheit, beispielsweise mittels einer geeigneten Sensorik, festgestellt und in weiterer Folge kann auf die gestellte Kupplungskapazität rückgeschlossen werden.In position control, the actuator of the actuator on the position of the actuation side of the clutch unit, the clutch capacity - the position of the actuation side is determined by the actuator, for example by means of a suitable sensor, and subsequently can be deduced the Asked clutch capacity.

Besonders bevorzugt ist die Getriebeanordnung an einer Antriebsstrangquerachse, wie beispielsweise einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse, eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Particularly preferably, the gear arrangement is arranged on a drive train transverse axis, such as a front axle and / or a rear axle of a motor vehicle.

Die Abdrängkraft ist dabei bevorzugt proportional zur Momentübertragung an der Antriebsstrangquerachse.The Abdrängkraft is preferably proportional to the torque transfer to the drive train transverse axis.

Weiterhin ist das an der Antriebsstrangquerachse übertragbare Moment vorzugsweise abhängig von der Momentenkapazität der Kupplungseinheit. Furthermore, the transmittable at the drive train transverse axis torque is preferably dependent on the torque capacity of the coupling unit.

Weiterhin bevorzugt ist das Differentialgetriebe als Kegelradgetriebe oder Kronenradgetriebe mit einem Tellerrad, einem Differentialgehäuse, einem Differentialbolzen, zumindest zwei Ausgleichsrädern und zumindest zwei Seitenrädern ausgebildet.Further preferred is the differential gear as a bevel gear or crown gear with a ring gear, a differential case, a Differential pin, at least two differential gears and at least two side gears formed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eines der Seitenräder das axial bewegbare Differentialelement des Differentialgetriebes.In a preferred embodiment, at least one of the side wheels is the axially movable differential element of the differential gear.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist das Tellerrad das axial bewegbare Differentialelement des Differentialgetriebes.In a further preferred embodiment, the ring gear is the axially movable differential element of the differential gear.

In einer dritten bevorzugten Ausführungsform ist das Differentialgehäuse zweiteilig, nämlich aufweisend ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil, ausgebildet, wobei das zweite Gehäuseteil relativ zum ersten Gehäuseteil axial bewegbar ist. Vorzugsweise ist bei der dritten Ausführungsvariante das zweite Gehäuseteil das axial bewegbare Differentialelement des Differentialgetriebes.In a third preferred embodiment, the differential housing is in two parts, namely comprising a first housing part and a second housing part, formed, wherein the second housing part is axially movable relative to the first housing part. Preferably, in the third embodiment, the second housing part is the axially movable differential element of the differential gear.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. The invention will now be described by way of example with reference to the drawings.

1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung in einer ersten Ausführungsvariante. 1 shows a sectional view of a transmission arrangement according to the invention in a first embodiment.

2 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung in einer zweiten Ausführungsvariante. 2 shows a sectional view of a transmission arrangement according to the invention in a second embodiment.

3 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung in einer dritten Ausführungsvariante. 3 shows a sectional view of a transmission arrangement according to the invention in a third embodiment.

4 zeigt eine Detailansicht der Getriebeanordnung gemäß 3. 4 shows a detailed view of the transmission assembly according to 3 ,

5 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung in einer vierten Ausführungsvariante. 5 shows a sectional view of a transmission arrangement according to the invention in a fourth embodiment variant.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Die in 1 bis 5 dargestellten erfindungsgemäßen Getriebeanordnungen 1 in unterschiedlichen Ausführungen sind jeweils an einer Antriebsstrangquerachse 15, nämlich einer Hinterachse 15‘, eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Es handelt sich bei den in 1 bis 5 gezeigten Getriebeanordnungen 1 jeweils somit um ein Hinterachsgetriebe. Eine Anordnung der Getriebeanordnung 1 an einer anderen Antriebsstrangquerachse 15, wie beispielsweise einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs, ist ebenso denkbar. In the 1 to 5 illustrated gear arrangements according to the invention 1 in different versions are each on a drive train transverse axis 15 namely a rear axle 15 ' , a motor vehicle arranged. These are the in 1 to 5 shown gear assemblies 1 thus each to a rear axle. An arrangement of gear arrangement 1 on another driveline transverse axis 15 , such as a front axle of a motor vehicle, is also conceivable.

Durch die Anordnung der Getriebeanordnung 1 an der Hinterachse 15‘ kann somit das Moment gesteuert werden, welches an der Hinterachse 15‘ eines Kraftfahrzeugs abgesetzt werden soll. By the arrangement of the gear arrangement 1 at the rear axle 15 ' Thus, the moment can be controlled, which at the rear axle 15 ' a motor vehicle to be discontinued.

Die in 1 bis 5 gezeigten unterschiedlichen Ausführungsvarianten erfindungsgemäßer Getriebeanordnungen 1 dienen der wahlweisen Drehmomentübertragung von einem Antriebselement 16, hier einer Antriebsstranglängsachse 16‘, auf ein erstes Abtriebselement 17, hier eine erste Halbachse 17‘ der Hinterachse 15‘, und ein zweites Abtriebselement 18, hier eine zweite Halbachse 18‘ der Hinterachse 15‘.In the 1 to 5 shown different embodiments of inventive transmission arrangements 1 serve the optional torque transmission of a drive element 16 , here a drive train longitudinal axis 16 ' , on a first output element 17 , here a first half-axis 17 ' the rear axle 15 ' , and a second output element 18 , here a second half-axis 18 ' the rear axle 15 ' ,

Die in 1 bis 5 gezeigten Getriebeanordnungen 1 weisen jeweils ein Differentialgetriebe 2 mit einem axial verschiebbaren Differentialelement 3, eine Aktuatoreinheit 4 mit einem axial verschiebbaren Verstellelement 5 und eine Kupplungseinheit 6 auf. In the 1 to 5 shown gear assemblies 1 each have a differential gear 2 with an axially displaceable differential element 3 , an actuator unit 4 with an axially displaceable adjusting element 5 and a coupling unit 6 on.

Die Kupplungseinheit 6 ist in sämtlichen dargestellten Ausführungsvarianten einer Getriebeanordnung 1 als Lamellenkupplung mit mehreren Außenlamellen 26 und mehreren Innenlamellen 27, ausgeführt. Über die Kupplungseinheit 6 erfolgt die Übertragung von Moment seitens des Antriebselements 16 auf die beiden Abtriebselemente 17, 18 – je nach Betriebszustand der Kupplungseinheit 6 wird ein gewünschtes Moment übertragen oder nicht. Im Falle, dass die Kupplungseinheit 6 geöffnet ist, ist der Momentfluss über die Kupplungseinheit 6 nicht mehr möglich und in den in 1 bis 5 dargestellten Getriebeanordnungen 1 kann kein Moment mehr an der Hinterachse zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs genutzt werden. The coupling unit 6 is in all illustrated embodiments of a gear assembly 1 as multi-plate clutch with several outer disks 26 and several inner plates 27 , executed. About the coupling unit 6 the transmission of torque takes place on the part of the drive element 16 on the two output elements 17 . 18 - depending on the operating state of the coupling unit 6 a desired moment is transmitted or not. In case of the coupling unit 6 is open, the momentum flow through the coupling unit 6 no longer possible and in the in 1 to 5 illustrated gear assemblies 1 no moment can be used on the rear axle for propulsion of the motor vehicle.

In einem ersten Betriebszustand der Kupplungseinheit 6 befindet sich die Kupplungseinheit in einem entkoppelten, d.h. geöffneten, Betriebszustand – es kommt zu keiner Momentübertragung von dem Antriebselement 16 auf die beiden Abtriebselemente 17, 18.In a first operating state of the coupling unit 6 is the coupling unit in a decoupled, ie open, operating state - there is no torque transfer from the drive element 16 on the two output elements 17 . 18 ,

In einem zweiten Betriebszustand der Kupplungseinheit 6 befindet sich die Kupplung in einem gekoppelten, d.h. geschlossenen, Betriebszustand – es kommt zu einer Momentübertragung von dem Antriebselement 16 auf die beiden Abtriebselemente 17, 18.In a second operating state of the coupling unit 6 the clutch is in a coupled, ie closed, operating state - there is a torque transfer from the drive element 16 on the two output elements 17 . 18 ,

Das Differentialgetriebe 2 ist als Kegelradgetriebe ausgebildet und weist ein Tellerrad 8, ein Differentialgehäuse 9, einen Differentialbolzen 10, zwei Ausgleichsräder 11, 11‘ und zwei Seitenräder 12, 12‘, nämlich ein erstes Seitenrad 12 und ein zweites Seitenrad 12‘, auf. The differential gear 2 is designed as a bevel gear and has a ring gear 8th , a differential case 9 , a differential bolt 10 , two differential gears 11 . 11 ' and two side wheels 12 . 12 ' namely, a first side wheel 12 and a second side wheel 12 ' , on.

Das Tellerrad 8 ist antriebswirksam, beispielsweise über eine Hypoidverzahnung, mit dem Antriebselement 16 verbunden. Der Differentialbolzen 10 ist in dem in 1, 2 und 5 dargestellten Differentialgetriebe 2 in dem Differentialgehäuse 9 fixiert. Die Ausgleichsräder 11, 11‘ sind drehbar auf dem Differentialbolzen 10 angeordnet und kämmen jeweils mit den beiden Seitenrädern 12, 12‘. Das erste Seitenrad 12 ist antriebswirksam über die Kupplungseinheit 6 mit dem ersten Abtriebselement 17 gekoppelt und das zweite Seitenrad 12‘ ist antriebswirksam mit dem zweiten Abtriebselement 18 gekoppelt. The ring gear 8th is drive-effective, for example via a Hypoidverzahnung, with the driving element 16 connected. The differential bolt 10 is in the in 1 . 2 and 5 illustrated differential gear 2 in the differential case 9 fixed. The differential gears 11 . 11 ' are rotatable on the differential bolt 10 arranged and combed respectively with the two side wheels 12 . 12 ' , The first side wheel 12 is drive-effective via the coupling unit 6 with the first output element 17 coupled and the second side wheel 12 ' is drive-effective with the second output element 18 coupled.

Die Aktuatoreinheit 4 weist einen Aktuator (nicht dargestellt), eine Verstelleinheit 30 und ein Verstellelement 5 auf.The actuator unit 4 has an actuator (not shown), an adjustment 30 and an adjustment 5 on.

Die Verstelleinheit 30 ist vermittels des Aktuators, hier eines Elektromotors, betätigbar. Die Verstelleinheit 30 ist in sämtlichen in 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispielen einer Getriebeanordnung 1 als Kugelrampenmechanismus 25 ausgebildet. Eine rotatorische Bewegung des Elektromotors wird über den Kugelrampenmechanismus 25 in eine axiale Bewegung umgelenkt. The adjustment unit 30 is actuated by means of the actuator, here an electric motor. The adjustment unit 30 is in all in 1 to 5 shown embodiments of a transmission arrangement 1 as a ball ramp mechanism 25 educated. A rotary motion of the electric motor is via the ball ramp mechanism 25 deflected in an axial movement.

Der Kugelrampenmechanismus 25 umfasst eine gehäusefeste erste Rampenscheibe 20 und eine relativ zur ersten Rampenscheibe 20 axial verschiebbare und drehbare zweite Rampenscheibe 21. The ball ramp mechanism 25 includes a housing-fixed first ramp disc 20 and one relative to the first ramp disc 20 axially displaceable and rotatable second ramp disc 21 ,

Die erste Rampenscheibe 20 und die zweite Rampenscheibe 21 weisen an ihren einander zugewandten Seitenflächen mehrere Kugelrillen auf, wobei jeweils eine Kugelrille der ersten Rampenscheibe 20 und eine Kugelrille der zweiten Rampenscheibe 21 zusammenwirken, indem sie gemeinsam eine Kugel führen. Die Kugelrillen der ersten Rampenscheibe 20 und der zweiten Rampenscheibe 21 weisen eine Steigung bezüglich einer Normalebene zur Hinterachse 15‘ auf. Durch die vermittels des Elektromotors hervorgerufene Drehbewegung der zweiten Rampenscheibe 21 relativ zu der ersten Rampenscheibe 20 wird die Kugel entlang der Steigung der Kugelrillen geführt, wodurch sich eine axiale Bewegung ergibt. Das Verstellelement 5 ist über die Verstelleinheit 30 der Aktuatoreinheit 4 axial verschiebbar. The first ramp disc 20 and the second ramp disc 21 have on their side faces facing each other on a plurality of ball grooves, wherein in each case a ball groove of the first ramp disc 20 and a ball groove of the second ramp disc 21 interact by leading a ball together. The ball grooves of the first ramp disc 20 and the second ramp disc 21 have a slope with respect to a normal plane to the rear axle 15 ' on. By means of the electric motor caused by rotation of the second ramp disc 21 relative to the first ramp disc 20 the ball is guided along the pitch of the ball grooves, resulting in an axial movement. The adjusting element 5 is about the adjustment unit 30 the actuator unit 4 axially displaceable.

Der Ablauf der Momentstellung über das axiale Verschieben des Verstellelements 5 und das axiale Verschieben des Differentialelements 3 ausgehend von dem ersten Betriebszustand der Kupplungseinheit 6, nämlich einem Zustand in dem die Kupplungseinheit 6 geöffnet ist und keine Momentübertragung im Differentialgetriebe 2 erfolgt, gliedert sich wie folgt:

– Die Verstelleinheit 30 der Aktuatoreinheit 4 wird über den Elektromotor der Aktuatoreinheit 4 betätigt – es wird eine Verstellkraft generiert. Über die generierte Verstellkraft wird das axial verschiebbare Verstellelement 5 der Aktuatoreinheit 4 axial verschoben, wobei über das Verstellelement 5 auf der Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 eine Initialisierungs-Betätigungskraft analog zu der Verstellkraft an der Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 auf die Kupplungseinheit 6 aufgebracht wird. Infolge der Betätigung der Kupplungseinheit 6 über das Verstellelement 5 wird die Kupplungseinheit 6 von dem ersten Betriebszustand entsprechend der Verstellkraft in den zweiten Betriebszustand überführt, in welchem über die Kupplungseinheit 6 ein Initialisierungsmoment übertragen wird – es wird ein Moment an der ersten Halbachse 17‘ und somit der Hinterachse 15‘ abgesetzt.
– Dadurch überträgt wiederum das Differentialgetriebe 2 ein Moment und es stellt sich im Differentialgetriebe 2 eine axiale Abdrängkraft ein, die ein axiales Verschieben des axial verschiebbaren Differentialelements 3 bewirkt. Die Abdrängkraft des Differentialgetriebes 2 verstärkt nun aufgrund der Ausbildung der Verstellelements 5 die auf der Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 wirkende Initialisierungs-Betätigungskraft des Verstellelements 5 und bedingt eine Erhöhung der Betätigungskraft auf der Betätigungsseite der Kupplungseinheit 6, wodurch mehr Moment an der ersten Halbachse 17‘ der Hinterachse 15‘ abgesetzt werden kann.

The sequence of momentary position via the axial displacement of the adjusting element 5 and the axial displacement of the differential element 3 starting from the first operating state of the coupling unit 6 That is, a state in which the clutch unit 6 is open and no torque transfer in the differential gear 2 takes place, is structured as follows:

- The adjustment unit 30 the actuator unit 4 is via the electric motor of the actuator unit 4 actuated - an adjusting force is generated. About the generated adjusting force is the axially displaceable adjusting 5 the actuator unit 4 axially displaced, via the adjusting element 5 on the actuation side 7 the coupling unit 6 an initialization actuating force analogous to the adjusting force on the actuating side 7 the coupling unit 6 on the coupling unit 6 is applied. As a result of the actuation of the coupling unit 6 over the adjusting element 5 becomes the coupling unit 6 transferred from the first operating state corresponding to the adjusting force in the second operating state, in which via the coupling unit 6 an initialization moment is transmitted - it becomes a moment on the first half axis 17 ' and thus the rear axle 15 ' discontinued.
- This in turn transmits the differential gear 2 a moment and it turns in the differential gear 2 an axial Abdrückkraft a, the axial displacement of the axially displaceable differential element 3 causes. The Abdrängkraft of the differential gear 2 now reinforced due to the formation of the adjustment 5 the on the operating side 7 the coupling unit 6 acting initialization actuating force of the adjusting element 5 and causes an increase in the operating force on the operating side of the coupling unit 6 , giving more moment to the first half axis 17 ' the rear axle 15 ' can be discontinued.

Die Initialisierungs-Betätigungskraft des Verstellelements 5 entspricht im Wesentlichen der Verstellkraft der Aktuatoreinheit 4. Die Abdrängkraft des Differentialgetriebes entspricht im Wesentlichen der Betätigungskraft des Differentialelements 3.The initialization operating force of the adjusting element 5 essentially corresponds to the adjusting force of the actuator unit 4 , The Abdrängkraft of the differential gear substantially corresponds to the actuation force of the differential element 3 ,

Die Initialisierungs-Betätigungskraft, die über das Verstellelement 5 der Aktuatoreinheit 4 auf der Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 wirkt, wird konstant gehalten und steht somit immer in einem Verhältnis zu der sich über das Abdrängen des Differentialelements 3 aufbauenden Betätigungskraft.The initialization actuation force, via the adjustment 5 the actuator unit 4 on the actuation side 7 the coupling unit 6 acts, is kept constant and is therefore always in a relationship to that on the suppression of the differential element 3 building up actuating force.

Das über die Aktuatoreinheit 4 angesteuerte Moment entspricht der Summe der an der Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 anliegenden Initialisierungs-Betätigungskraft aus der Aktuatoreinheit 4, nämlich der Verstellkraft, und der Betätigungskraft aus dem Differentialgetriebe 2, nämlich der Abdrängkraft.That via the actuator unit 4 Controlled moment corresponds to the sum of the actuation side 7 the coupling unit 6 applied initialization actuating force from the actuator unit 4 , namely, the adjusting force, and the operating force from the differential gear 2 , namely the Abdrängkraft.

Die Initialisierungs-Betätigungskraft der Aktuatoreinheit 4, nämlich die Verstellkraft, ist kleiner als die über das Differentialelement 3 des Differentialgetriebes 2 an der Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 eingebrachte Betätigungskraft, nämlich die Abdrängkraft. The initialization operation force of the actuator unit 4 , namely the adjusting force, is smaller than that via the differential element 3 of the differential gear 2 on the actuation side 7 the coupling unit 6 introduced actuating force, namely the Abdrängkraft.

Das Moment regelt sich eigenständig bis zu dem über die Aktuatoreinheit 4 eingestellten Moment. Das Moment konvergiert entsprechend der seitens der Aktuatoreinheit 4 eingestellten Betätigungskraft, die auf die Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 wirkt.The moment regulates independently up to the moment via the actuator unit 4 set moment. The moment converges according to the part of the actuator unit 4 adjusted operating force on the operating side 7 the coupling unit 6 acts.

Um eine aktive Kupplungseinheit 6 gewährleisten zu können, ist die Aktuatoreinheit 4 auch in der Lage die Kupplungseinheit 6 zu betätigen, selbst wenn noch kein Moment über das Antriebselement 16 in das Differentialgetriebe 2 geleitet wird. Somit kommt es zu keiner Verzögerung der Bereitstellung des Moments an der Hinterachse 15‘ – beim Anfahren eines Kraftfahrzeugs kann sofort Moment an die Räder geleitet werden.To an active coupling unit 6 To be able to guarantee is the actuator unit 4 also capable of the coupling unit 6 to press, even if no moment about the drive element 16 in the differential gear 2 is directed. Thus, there is no delay in the provision of torque on the rear axle 15 ' - When starting a motor vehicle instantaneous can be passed to the wheels.

Bei allen in 1 bis 5 dargestellten Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung 1 wird somit ein „Servo“-Effekt für die Aktuierung der Kupplungseinheit 6 genutzt. Der Elektromotor steuert dabei die Kräfte aus dem Differentialgetriebe 2. Derart wird nur wenig elektrische Energie benötigt, da der Großteil der Kräfte aus dem Antriebsstrang selbst entnommen wird.At all in 1 to 5 illustrated embodiments of the transmission arrangement according to the invention 1 thus becomes a "servo" effect for the actuation of the clutch unit 6 used. The electric motor controls the forces from the differential gear 2 , In this way, only little electrical energy is needed because the majority of the forces are taken from the drive train itself.

Die Kupplungseinheit 6 ist in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispielen der Getriebeanordnung 1 zwischen unterschiedlichen Bauteilen des Differentialgetriebes 2 wirksam.The coupling unit 6 is in the 1 to 5 shown embodiments of the gear assembly 1 between different components of the differential gear 2 effective.

Bei der in 1 dargestellten Getriebeanordnung 1 ist die Kupplungseinheit 6 zwischen dem ersten Seitenrad 12 und der ersten Halbachse 17‘ der Hinterachse 15‘ wirksam. Das erste Seitenrad 12 ist korbartig ausgebildet, wobei die Außenlamellen 26 der Kupplungseinheit 6 an dem ersten Seitenrad 12 angeordnet sind und die Innenlamellen 27 der Kupplungseinheit 6 an der ersten Halbachse 17‘ angeordnet sind. At the in 1 illustrated gear arrangement 1 is the coupling unit 6 between the first side wheel 12 and the first half-axis 17 ' the rear axle 15 ' effective. The first side wheel 12 is basket-shaped, wherein the outer plates 26 the coupling unit 6 on the first side wheel 12 are arranged and the inner plates 27 the coupling unit 6 on the first half axis 17 ' are arranged.

Die Verstelleinheit 30, nämlich der Kugelrampenmechanismus 25, der Aktuatoreinheit 4 ist in Bezug auf 1 auf der rechten Seite der Kupplungseinheit 6 ausgebildet. Die zweite Rampenscheibe 21 des Kugelrampenmechanismus 25 ist derart mit dem ersten Seitenrad 12 verbunden, dass bei einer axialen Bewegung der zweiten Rampenscheibe 21 eine axiale Bewegung des ersten Seitenrads 12, in Bezug auf 1 nach rechts, erfolgt. The adjustment unit 30 namely, the ball ramp mechanism 25 , the actuator unit 4 is in relation to 1 on the right side of the coupling unit 6 educated. The second ramp disc 21 the ball ramp mechanism 25 is like that with the first side wheel 12 connected to that during an axial movement of the second ramp disc 21 an axial movement of the first side wheel 12 , in relation to 1 to the right, takes place.

In der in 1 gezeigten Ausführungsform der Getriebeanordnung 1 ist das erste Seitenrad 12 als Verstellelement 5 sowie als Differentialelement 3 ausgebildet.In the in 1 shown embodiment of the transmission arrangement 1 is the first side wheel 12 as adjusting element 5 as well as a differential element 3 educated.

Das erste Seitenrad 12 ist in Bezug auf 1 links von der Kupplungseinheit 6 angeordnet. Nach anfänglicher Betätigung der Kupplungseinheit 6 über die Aktuatoreinheit 4 wird die Kupplungseinheit 6 von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand gesteuert und das erste Seitenrad 12 des Differentialgetriebes 2 wird infolge einer Momentübertragung im Differentialgetriebe 2 über die Ausgleichsräder 11, 11‘ und deren Verzahnung 22 des Differentialgetriebes 2 axial abgedrängt, in Bezug auf 1 nach rechtsThe first side wheel 12 is in relation to 1 to the left of the coupling unit 6 arranged. After initial operation of the coupling unit 6 via the actuator unit 4 becomes the coupling unit 6 controlled from the first operating state to the second operating state and the first side wheel 12 of the differential gear 2 is due to a torque transmission in the differential gear 2 over the differential gears 11 . 11 ' and their interlocking 22 of the differential gear 2 axially spaced, in relation to 1 to the right

Das Differentialgehäuse 9 des Differentialgetriebes 2 ist mit dem Tellerrad 8 fest verbunden. Das Differentialgehäuse 9 ist um eine axiale Abdrängung des ersten Seitenrads 12 zu ermöglichen auf Seiten des ersten Seitenrads 12 offen ausgebildet. Das Moment wird über das Antriebselement 16, das antriebswirksam mit dem Tellerrad 8 verbunden ist, an das Differentialgehäuse 9, den Differentialbolzen 10 und somit auf die Ausgleichsräder 11, 11‘ übertragen. Die Abdrängkraft in der Verzahnung 22 zwischen dem ersten Seitenrad 12 und den Ausgleichsrädern 11, 11‘ wird genutzt, um die Kupplungseinheit 6 zu betätigen. Die resultierende Abdrängkraft bewegt das erste Seitenrad 12 axial in Richtung zur Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6. Die Kupplungseinheit 6 wird so über das erste Seitenrad 12 und die Aktuatoreinheit 4 betätigt und befindet sich in einem zweiten Betriebszustand – die Hinterachse 15‘ wird angetrieben.The differential case 9 of the differential gear 2 is with the ring gear 8th firmly connected. The differential case 9 is an axial displacement of the first side wheel 12 to allow on the side of the first side wheel 12 open. The moment is about the drive element 16 that drives with the ring gear 8th is connected to the differential case 9 , the differential bolt 10 and thus on the differential gears 11 . 11 ' transfer. The impact force in the toothing 22 between the first side wheel 12 and the balancing wheels 11 . 11 ' is used to the coupling unit 6 to press. The resulting impact force moves the first side wheel 12 axially in the direction of the actuation side 7 the coupling unit 6 , The coupling unit 6 becomes so over the first side wheel 12 and the actuator unit 4 operated and is in a second operating state - the rear axle 15 ' is driven.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung 1 ist die Kupplungseinheit 6 zwischen dem Tellerrad 8 und dem Differentialgehäuse 9 wirksam. Das Tellerrad weist einen axialen Fortsatz 23 auf, wobei die Außenlamellen 26 der Kupplungseinheit 6 an dem axialen Fortsatz 23 angeordnet sind und die Innenlamellen 27 der Kupplungseinheit 6 an dem Differentialgehäuse 9 angeordnet sind. Das Tellerrad 8 ist auf dem Differentialgehäuse 9 drehbar gelagert.At the in 2 illustrated embodiment of a transmission arrangement according to the invention 1 is the coupling unit 6 between the crown wheel 8th and the differential case 9 effective. The ring gear has an axial extension 23 on, with the outer plates 26 the coupling unit 6 on the axial extension 23 are arranged and the inner plates 27 the coupling unit 6 on the differential case 9 are arranged. The ring gear 8th is on the differential case 9 rotatably mounted.

Die Verstelleinheit 30, nämlich der Kugelrampenmechanismus 25, der Aktuatoreinheit 4 ist in Bezug auf 2 auf der linken Seite der Kupplungseinheit 6 ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel der Getriebeanordnung 1 gemäß 2 stellt die zweite Rampenscheibe 21 das Verstellelement 5 der Aktuatoreinheit 4 dar.The adjustment unit 30 namely, the ball ramp mechanism 25 , the actuator unit 4 is in relation to 2 on the left side of the coupling unit 6 educated. In the embodiment of the transmission arrangement 1 according to 2 represents the second ramp disc 21 the adjusting element 5 the actuator unit 4 represents.

Das axial bewegbare Differentialelement 3 stellt in diesem Ausführungsbeispiel das zweite Seitenrad 12‘ dar. Nach anfänglicher teilweiser Betätigung der Kupplungseinheit 6 über die Aktuatoreinheit 4 wird die Kupplungseinheit 6 von dem ersten Betriebszustand in einen beliebigen zweiten Betriebszustand gesteuert und Moment wird von dem Antriebselement 16 über das Tellerrad 8, die Kupplungseinheit 6, das Differentialgehäuse 9, den Differentialbolzen 10 und die Ausgleichsräder 11, 11‘ an die Seitenräder 12, 12‘ übertragen. Das zweite Seitenrad 12‘ des Differentialgetriebes 2 wird infolge einer Momentübertragung im Differentialgetriebe 2 über die Ausgleichsräder 11, 11‘ des Differentialgetriebes 2 axial durch die Verzahnung 22 abgedrängt (in Bezug auf 2 nach links). Das zweite Seitenrad 12‘ drückt auf einen Hebel 24, der sich von dem zweiten Seitenrad 12‘ durch das Differentialgehäuse 9 in den Bereich zwischen der zweiten Rampenscheibe 21 und der Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 erstreckt. Das zweite Seitenrad 12‘ wird axial in Bezug auf 2 nach links abgedrängt und der Hebel 24 ist derart ausgeformt, dass durch das axiale Verschieben des zweiten Seitenrads 12‘ eine Abdrängkraft auf die Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 wirkt – die Abdrängkraft zwischen den Ausgleichsrädern 11, 11‘ und dem zweiten Seitenrad 12‘ wird über den Hebel 24 zur Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 umgelenkt und wirkt somit als zusätzliche Betätigungskraft auf die Kupplungseinheit 6.The axially movable differential element 3 represents in this embodiment the second side wheel 12 ' After initial partial actuation of the coupling unit 6 via the actuator unit 4 becomes the coupling unit 6 is controlled from the first operating state to any second operating state, and torque is applied by the drive element 16 over the ring gear 8th , the coupling unit 6 , the differential case 9 , the differential bolt 10 and the differential gears 11 . 11 ' to the side wheels 12 . 12 ' transfer. The second side wheel 12 ' of the differential gear 2 is due to a torque transmission in the differential gear 2 over the differential gears 11 . 11 ' of the differential gear 2 axially through the teeth 22 pushed aside (in terms of 2 to the left). The second side wheel 12 ' pushes on a lever 24 that is different from the second side wheel 12 ' through the differential case 9 in the area between the second ramp disc 21 and the operation side 7 the coupling unit 6 extends. The second side wheel 12 ' becomes axial in relation to 2 pushed to the left and the lever 24 is formed such that by the axial displacement of the second side wheel 12 ' a Abdrängkraft on the actuation side 7 the coupling unit 6 acts - the Abdrängkraft between the differential gears 11 . 11 ' and the second side wheel 12 ' gets over the lever 24 to the operation side 7 the coupling unit 6 deflected and thus acts as an additional actuating force on the coupling unit 6 ,

In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung 1 ist die Kupplungseinheit 6 zwischen dem ersten Seitenrad 12 und der ersten Halbachse 17‘ wirksam. In the in 3 illustrated embodiment of a transmission arrangement according to the invention 1 is the coupling unit 6 between the first side wheel 12 and the first half-axis 17 ' effective.

Das Differentialgehäuse 9 des Differentialgetriebes 2 ist zweiteilig, nämlich aufweisend ein erstes Gehäuseteil 13 und ein zweites Gehäuseteil 14, ausgeführt. Das Tellerrad 8 des Differentialgetriebes 2 ist fest mit dem ersten Gehäuseteil 13 verbunden. Das erste Gehäuseteil 13 und das zweite Gehäuseteil 14 sind derart miteinander verbunden, dass bei Übertragung eines Moments auf das Tellerrad 8 des Differentialgetriebes 2 das erste Gehäuseteil 13 und das zweite Gehäuseteil 14 miteinander drehen, jedoch das zweite Gehäuseteil 14 relativ zu dem ersten Gehäuseteil 13 axial bewegbar ist (4). Zwischen dem ersten Gehäuseteil 13 und dem zweiten Gehäuseteil 14 ist der Differentialbolzen 10 angeordnet. Der Differentialbolzen 10 ist radial gesichert. Das zweite Gehäuseteil 14 liegt in dem ersten Betriebszustand der Kupplungseinheit 6 an einer Stoßstelle 28 an dem Differentialbolzen 10 an. Im Bereich der Stoßstelle 28 sind an dem zweiten Gehäuseteil 14 Schrägen 29 ausgebildet. Die Schrägen 29 verlaufen entlang einer Normalebene auf die Längsachse 19 der Hinterachse 15‘. The differential case 9 of the differential gear 2 is in two parts, namely comprising a first housing part 13 and a second housing part 14 , executed. The ring gear 8th of the differential gear 2 is fixed to the first housing part 13 connected. The first housing part 13 and the second housing part 14 are interconnected so that when transmitting a torque on the ring gear 8th of the differential gear 2 the first housing part 13 and the second housing part 14 rotate together, but the second housing part 14 relative to the first housing part 13 is axially movable ( 4 ). Between the first housing part 13 and the second housing part 14 is the differential bolt 10 arranged. The differential bolt 10 is secured radially. The second housing part 14 lies in the first operating state of the coupling unit 6 at a joint 28 on the differential bolt 10 at. In the area of the joint 28 are on the second housing part 14 bevel 29 educated. The slopes 29 run along a normal plane to the longitudinal axis 19 the rear axle 15 ' ,

Die Aktuatoreinheit ist in Bezug auf 3 rechts von der Kupplungseinheit 6 angeordnet und umfasst den Kugelrampenmechanismus 25 und das Verstellelement 5. Das Verstellelement 5 ist axial verschiebbar gelagert und derart ausgeformt, dass bei axialer Bewegung der zweiten Rampenscheibe 21 eine Bewegung des Verstellelements 5 in Bezug auf 3 nach rechts erfolgt und dadurch die Kupplungseinheit 6 über das Verstellelement 5 von ihrer Betätigungsseite 7 betätigt wird. The actuator unit is related to 3 to the right of the coupling unit 6 arranged and includes the ball ramp mechanism 25 and the adjusting element 5 , The adjusting element 5 is mounted axially displaceable and formed such that upon axial movement of the second ramp disc 21 a movement of the adjusting element 5 in relation to 3 to the right and thereby the coupling unit 6 over the adjusting element 5 from their operating side 7 is pressed.

In diesem Ausführungsbeispiel stellt das zweite Gehäuseteil 14 das axial bewegbare Differentialelement 3 dar. Nach anfänglicher Betätigung der Kupplungseinheit 6 über die Aktuatoreinheit 4 wird die Kupplungseinheit 6 von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand gesteuert und Moment wird von dem Antriebselement 16 über das Tellerrad 8, das erste Gehäuseteil 13 und das zweite Gehäuseteil 14 übertragen. Über die Schrägen 29 an der Stoßstelle 28 des zweiten Gehäuseteils 14 und des Differentialbolzens 10 wird das Moment auf die Ausgleichräder 11, 11‘ übertragen. Durch die Abdrängkraft in der Stoßstelle 28 wird das zweite Gehäuseteil 14 axial in Richtung zur Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6 verschoben. Die Abdrängkraft zwischen dem Differentialbolzen 10 und dem zweiten Gehäuseteil 14 des Differentialgehäuses 9 wird genutzt um die Kupplungseinheit 6 zusätzlich zu der Betätigung über die Aktuatoreinheit 4 von der Betätigungsseite 7 zu betätigen. (3, 4)In this embodiment, the second housing part 14 the axially movable differential element 3 After initial operation of the coupling unit 6 via the actuator unit 4 becomes the coupling unit 6 controlled by the first operating state in the second operating state and torque is from the drive element 16 over the ring gear 8th , the first housing part 13 and the second housing part 14 transfer. About the slopes 29 at the junction 28 of the second housing part 14 and the differential bolt 10 the moment will be on the balancing wheels 11 . 11 ' transfer. By the Abdrängkraft in the joint 28 becomes the second housing part 14 axially in the direction of the actuation side 7 the coupling unit 6 postponed. The impact force between the differential pin 10 and the second housing part 14 of the differential case 9 is used around the coupling unit 6 in addition to the actuation via the actuator unit 4 from the actuation side 7 to press. ( 3 . 4 )

Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung 1 ist die Kupplungseinheit 6 zwischen dem Tellerrad 8 und dem Differentialgehäuse 9 wirksam. Das Tellerrad 8 weist den axialen Fortsatz 23 auf, wobei die Außenlamellen 26 der Kupplungseinheit 6 an dem axialen Fortsatz 23 angeordnet sind und die Innenlamellen 27 der Kupplungseinheit 6 an dem Differentialgehäuse 9 angeordnet sind. Das Tellerrad 8 ist auf dem Differentialgehäuse 9 drehbar gelagert und mit dem Verstellelement 5 fest verbunden.At the in 5 illustrated embodiment of a transmission arrangement according to the invention 1 is the coupling unit 6 between the crown wheel 8th and the differential case 9 effective. The ring gear 8th has the axial extension 23 on, with the outer plates 26 the coupling unit 6 on the axial extension 23 are arranged and the inner plates 27 the coupling unit 6 on the differential case 9 are arranged. The ring gear 8th is on the differential case 9 rotatably mounted and with the adjustment 5 firmly connected.

Die Verstelleinheit 30, nämlich der Kugelrampenmechanismus 25, der Aktuatoreinheit 4 ist in Bezug auf 5 auf der rechten Seite der Kupplungseinheit 6 ausgebildet. Das Verstellelement 5 erstreckt sich in Bezug auf 5 von der Verstelleinheit 30 nach links zum Tellerrad 8. Das Verstellelement 5 ist mit dem Tellerrad 8 verbunden The adjustment unit 30 namely, the ball ramp mechanism 25 , the actuator unit 4 is in relation to 5 on the right side of the coupling unit 6 educated. The adjusting element 5 extends in terms of 5 from the adjustment unit 30 to the left to the crown wheel 8th , The adjusting element 5 is with the ring gear 8th connected

Das axial bewegbare Differentialelement 3 stellt in diesem Ausführungsbeispiel das Tellerrad 8 dar. Nach anfänglicher teilweiser Betätigung der Kupplungseinheit 6 über die Aktuatoreinheit 4 wird die Kupplungseinheit 6 von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand gesteuert und Moment wird von dem Antriebselement 16 über das Tellerrad 8, die Kupplungseinheit 6, das Differentialgehäuse 9, den Differentialbolzen 10 und die Ausgleichsräder 11, 11‘ an die Seitenräder 12, 12‘ übertragen. Das Tellerrad 8 des Differentialgetriebes 2 wird infolge einer Momentübertragung seitens des Antriebselements 16 axial in Richtung der Betätigungsseite 7 der Kupplungseinheit 6, in Bezug auf 5 nach links, verschoben. Derart erfolgt eine zusätzliche Betätigung der Kupplungseinheit 6. The axially movable differential element 3 represents the ring gear in this embodiment 8th After initial partial actuation of the coupling unit 6 via the actuator unit 4 becomes the coupling unit 6 controlled by the first operating state in the second operating state and torque is from the drive element 16 over the ring gear 8th , the coupling unit 6 , the differential case 9 , the differential bolt 10 and the differential gears 11 . 11 ' to the side wheels 12 . 12 ' transfer. The ring gear 8th of the differential gear 2 is due to a torque transmission from the drive element 16 axially in the direction of the actuation side 7 the coupling unit 6 , in relation to 5 to the left, moved. Such an additional actuation of the coupling unit takes place 6 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Getriebeanordnung transmission assembly
22: Differentialgetriebe differential gear
33: Differentialelement differential element
44: Aktuatoreinheit actuator
55: Verstellelement adjustment
6 6: Kupplungseinheit clutch unit
77: Betätigungsseite actuating side
88th: Tellerrad crown
99: Differentialgehäuse differential case
1010: Differentialbolzen differential bolts
11, 11‘11, 11 ': Ausgleichsrad pinion
1212: Erstes Seitenrad First side wheel
12‘12 ': Zweites Seitenrad Second side wheel
1313: Erstes Gehäuseteil First housing part
1414: Zweites Gehäuseteil Second housing part
1515: Antriebsstrangquerachse Powertrain transverse axis
15‘15 ': Hinterachse rear axle
1616: Antriebselement driving element
16‘16 ': Antriebsstranglängsachse Drivetrain longitudinal axis
1717: Erstes Abtriebselement First output element
17‘17 ': Erste Halbachse First half-axle
1818: Zweites Abtriebselement Second output element
18‘18 ': Zweite Halbachse Second half axis
1919: Längsachse (der Antriebsstrangquerachse) Longitudinal axis (the drive train transverse axis)
2020: Erste Rampenscheibe First ramp disc
2121: Zweite Rampenscheibe Second ramp disc
2222: Verzahnung gearing
2323: Axialer Fortsatz Axial extension
2424: Hebel lever
2525: Kugelrampenmechanismus Ball ramp mechanism
2626: Außenlamelle outer plate
2727: Innenlamelle inner plate
2828: Stoßstelle joint
2929: Schrägen bevel
3030: Verstelleinheit adjustment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011015997 A1 [0003]

Claims

Gear arrangement ( 1 ) for a drive train of a motor vehicle comprising - a differential gear ( 2 ) with at least one axially displaceable differential element ( 3 ), - at least one actuator unit ( 4 ) with an adjusting element ( 5 ), and - at least one coupling unit ( 6 ), wherein the coupling unit ( 6 ) by axial displacement of the differential element ( 3 ) as a result of the generation of an impact force during torque transmission in the differential gear ( 2 ) and by axial displacement of the adjusting element ( 5 ) as a result of the generation of an adjustment force via the actuator unit ( 4 ) is actuated, wherein the adjusting element ( 5 ) is designed such that it the coupling unit ( 6 ) from the same side, namely an actuating side ( 7 ) of the coupling unit ( 6 ), operated like the differential element ( 3 ) of the differential gear ( 2 ).

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that an actuating force for actuating the coupling unit ( 6 ) is the sum of the Abdrängkraft and the adjusting force.

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the Abdrängkraft is controllable via the adjusting force.

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the gear arrangement ( 1 ) on a drive train transverse axis ( 15 ) is arranged.

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the Abdrägkraft proportional to the torque transmission to the drive train transverse axis ( 15 ).

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the to the drive train transverse axis ( 15 ) transmissible torque is dependent on the momentary capacity of the coupling unit ( 6 ).

Gear arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the differential gear ( 2 ) as bevel gear or crown gear with a ring gear ( 8th ), a differential case ( 9 ), a differential bolt ( 10 ), at least two balancing wheels ( 11 . 11 ' ) and at least two side wheels ( 12 . 12 ' ) is trained.

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 7, characterized in that at least one of the side wheels ( 12 . 12 ' ) the axially movable differential element ( 3 ) of the differential gear ( 2 ).

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the ring gear ( 8th ), the axially movable differential element ( 3 ) of the differential gear ( 2 ).

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the differential housing ( 9 ) in two parts, namely comprising a first housing part ( 13 ) and a second housing part ( 14 ), wherein the second housing part ( 14 ) relative to the first housing part ( 13 ) is axially movable.

Gear arrangement ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the second housing part ( 14 ) the axially movable differential element ( 3 ) of the differential gear ( 2 ).