DE102019100367A1

DE102019100367A1 - Helical gear differential

Info

Publication number: DE102019100367A1
Application number: DE102019100367.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Klein; Harald Martini; Inaki Fernandez
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2020-07-09

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Differentialgetriebe, mit einem Getriebegehäuse, einem Umlaufgehäuse, das in dem Getriebegehäuse um eine Getriebeachse drehbar angeordnet ist, einem in dem Umlaufgehäuse zur Getriebeachse koaxial drehbar angeordneten Planetenträger, einem ersten Sonnenrad, das in dem Planetenträger aufgenommen ist, einem zweiten Sonnenrad, das ebenfalls in dem Planetenträger aufgenommen ist, einer Koppelplanetenanordnung zur gegensinnig drehbaren Kopplung der Sonnenräder in dem Planetenträger, einer Kopplungseinrichtung mit einer Koppellamellenpackung zur Generierung eines den Planetenträger mit dem Umlaufgehäuse koppelnden Kopplungsmomentes und einer Betätigungsmechanik zur Generierung einer an der Koppellamellenpackung angreifenden Axialkraft, wobei die Kopplungslammellenpackung zwischen einem nabenseitigen inneren Lamellensitz und einem gehäuseseitigen äußeren Lamellensitz axial belastbar geführt ist, der Planetenträger ein Planetenträgergehäuse umfasst, das einen die Koppelplanetenanordnung umgreifenden Gehäuseabschnitt und einen sich axial benachbart anschließenden Nabenabschnitt umfasst auf welchem sich der innere Lamellensitz befindet und die Koppellamellenpackung über den die Koppelplanetenanordnung umgreifenden Gehäuseabschnitt axial abgestützt ist.The invention relates to a differential gear, with a gear housing, a circulating housing which is arranged in the gear housing rotatably about a gear axis, a planet carrier arranged coaxially rotatably in the circulating housing with the gear axis, a first sun gear which is accommodated in the planet carrier, a second Sun gear, which is also accommodated in the planet carrier, a coupling planetary arrangement for counter-rotating coupling of the sun gears in the planet carrier, a coupling device with a coupling plate pack for generating a coupling torque coupling the planet carrier with the rotating housing, and an actuating mechanism for generating an axial force acting on the coupling plate pack, whereby the coupling plate pack is guided axially loadable between a hub-side inner plate seat and a housing-side outer plate seat, the planet carrier comprises a planet carrier housing that includes a the housing section encompassing the coupling planet arrangement and an axially adjacent adjoining hub section on which the inner plate seat is located and the coupling plate packing is axially supported by the housing section encompassing the coupling planet arrangement.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnraddifferentialgetriebe mit einem Getriebegehäuse, einem Umlaufgehäuse, das in dem Getriebegehäuse um eine Getriebeachse drehbar gelagert ist, und einem Planetenträger, der in dem Umlaufgehäuse sitzt, wobei durch dieses Differentialgetriebe die an das Umlaufgehäuse angelegte Antriebsleistung verzweigt wird und der Planetenträger und das Umlaufgehäuse über eine Kupplungseinrichtung selektiv reibschlüssig koppelbar sind.The invention relates to a spur gear differential gear with a gear housing, a circulating housing which is rotatably mounted in the gear housing about a gear axis, and a planet carrier which is seated in the circulating housing, the drive power applied to the circulating housing being branched by this differential gear and the planet carrier and the circulation housing can be selectively coupled in a frictionally locking manner via a coupling device.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Differentialgetriebe werden allgemein als Umlaufrädergetriebe ausgeführt und dienen überwiegend der Verzweigung oder Verteilung einer über einen Leistungseingang zugeführten Eingangsleistung auf zwei Antriebswellen. Am häufigsten werden Differentialgetriebe als sog. Achsdifferentialgetriebe im Automobilbau verwendet. Hierbei wird die durch einen Antriebsmotor bereitgestellte Antriebsleistung über das Differentialgetriebe auf Radantriebswellen von getriebenen Fahrzeugrädern verteilt. Die beiden zu den Fahrzeugrädern führenden Radantriebswellen werden hierbei mit je gleich gro-ßem Drehmoment d.h. ausgeglichen angetrieben. Bei Geradeausfahrt drehen beide Fahrzeugräder gleich schnell. Bei Kurvenfahrt unterscheiden sich die Drehzahlen der Fahrzeugräder voneinander. Das Achsdifferentialgetriebe ermöglicht diese Drehzahldifferenz. Die Drehzahlen können sich frei einstellen, der Mittelwert der beiden Geschwindigkeiten bleibt jedoch gleich.Differential gears are generally designed as epicyclic gears and are mainly used to branch or distribute an input power supplied via a power input to two drive shafts. Differential gears are most commonly used as so-called axle differential gears in automotive engineering. Here, the drive power provided by a drive motor is distributed to wheel drive shafts of driven vehicle wheels via the differential gear. The two wheel drive shafts leading to the vehicle wheels are each with the same large torque i.e. balanced driven. When driving straight ahead, both vehicle wheels turn at the same speed. When cornering, the speeds of the vehicle wheels differ from one another. The axle differential gear enables this speed difference. The speeds can be set freely, but the average of the two speeds remains the same.

Bei bestimmten Anwendungsfällen, insbesondere bei Allradfahrzeugen werden Differentialgetriebe eingesetzt, die dann, wenn kein Allradantrieb erforderlich ist, eine schaltbare Unterbrechung des Antriebsstranges ermöglichen, um das Fahrzeug über lediglich eine Achse anzutreiben und hierdurch die Reibungsverluste des momentan nicht erforderlichen, ansonsten mitgeschleppten Antriebssystems zu reduzieren. Ein entsprechendes Differentialgetriebe ist beispielsweise aus DE 10 2008 037 885 A1 oder auch DE 10 2013 206 749 A1 bekannt.In certain applications, in particular in all-wheel drive vehicles, differential gears are used which, if no all-wheel drive is required, enable a switchable interruption of the drive train in order to drive the vehicle via only one axle and thereby reduce the frictional losses of the drive system that is not currently required and is otherwise carried along. A corresponding differential gear is, for example, from DE 10 2008 037 885 A1 or DE 10 2013 206 749 A1 known.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differentialgetriebe zu schaffen, das eine schaltbare Aufhebung der Antriebsverbindung zwischen dem Leistungseingang und den beiden Leistungsausgängen ermöglicht und sich durch einen hinsichtlich der inneren Kräfteführung vorteilhaften Aufbau auszeichnet.The invention has for its object to provide a differential gear that enables a switchable cancellation of the drive connection between the power input and the two power outputs and is characterized by an advantageous structure in terms of internal power management.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Differentialgetriebe mit:

- einem Getriebegehäuse,
- einem Umlaufgehäuse, das in dem Getriebegehäuse um eine Getriebeachse drehbar angeordnet ist,
- einem in dem Umlaufgehäuse zur Getriebeachse koaxial drehbar angeordneten Planetenträger,
- einem ersten Sonnenrad, das in dem Planetenträger aufgenommen ist,
- einem zweiten Sonnenrad, das ebenfalls in dem Planetenträger aufgenommen ist,
- einer Koppelplanetenanordnung zur gegensinnig drehbaren Kopplung der beiden Sonnenräder in dem Planetenträger,
- einer Kopplungseinrichtung mit einer Koppellamellenpackung zur Generierung eines den Planetenträger mit dem Umlaufgehäuse koppelnden Kopplungsmomentes, und
- einer Betätigungsmechanik zur Generierung einer an der Koppellamellenpackung angreifenden Axialkraft, wobei
- die Koppellammellenpackung zwischen einem nabenseitigen inneren Lamellensitz und einem gehäuseseitigen äußeren Lamellensitz axial belastbar geführt ist,
- der Planetenträger ein Planetenträgergehäuse umfasst, das einen die Koppelplanetenanordnung umgreifenden Gehäuseabschnitt und einen sich axial benachbart anschließenden Nabenabschnitt umfasst auf welchem sich der innere Lamellensitz befindet und
- die Koppellamellenpackung über diesen Gehäuseabschnitt axial abgestützt ist.

The above-mentioned object is achieved according to the invention by a differential gear with:

- a gearbox,
a circulation housing which is arranged in the transmission housing so as to be rotatable about a transmission axis,
a planet carrier which is arranged coaxially rotatable in the circulation housing to the gear axis,
a first sun gear which is received in the planet carrier,
a second sun gear, which is also received in the planet carrier,
a coupling planetary arrangement for coupling the two sun gears in the planet carrier rotatable in opposite directions,
a coupling device with a coupling plate pack for generating a coupling torque coupling the planet carrier to the revolving housing, and
- An actuating mechanism for generating an axial force acting on the coupling plate pack, wherein
the coupling plate pack is guided axially loadable between a hub-side inner plate seat and a housing-side outer plate seat,
- The planet carrier comprises a planet carrier housing, which comprises a housing section encompassing the coupling planet arrangement and an axially adjacent hub section on which the inner lamella seat is located
- The coupling plate pack is axially supported via this housing section.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Differentialgetriebe zu schaffen, bei welchem im Rahmen der Aktivierung der Kopplungseinrichtung das im Inneren des Umlaufgehäuses gelagerte Planetenträgergehäuse die an der Koppellamellenpackung angreifenden Axialkräfte aufnimmt und an den Koppelplaneten vorbei, d.h. unter Ausschluss derselben aus dem Kraftfluss in das Umlaufgehäuse oder auch das stationäre Getriebegehäuse überträgt.This advantageously makes it possible to create a differential gear in which, as part of the activation of the coupling device, the planet carrier housing mounted in the interior of the revolving housing absorbs the axial forces acting on the coupling plate pack and passes the coupling planet, i.e. with the exclusion of the same from the power flow into the circulating housing or the stationary transmission housing.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe ist hierbei vorzugsweise derart aufgebaut, dass der die Koppelplanetenanordnung umgreifende Gehäuseabschnitt eine sich radial vom Nabenabschnitt erhebende Ringwandung bildet und sich die Koppellamellenpackung an dieser Ringwandung des Gehäuseabschnitts abstützt.The differential gear according to the invention is preferably constructed in such a way that the housing section encompassing the coupling planetary arrangement forms an annular wall which rises radially from the hub section and the Coupling plate pack is supported on this ring wall of the housing section.

Die Koppellamellenpackung kann in vorteilhafter Weise derart aufgebaut sein, dass diese innere Kopplungslamellen, äußere Kopplungslamellen und einen Anlagering umfasst, wobei die inneren Kopplungslamellen an dem inneren Lamellensitz axial verlagerbar und hierbei jedoch drehfest geführt sind, die äußeren Kopplungslamellen an dem äußeren Lamellensitz axial verlagerbar und wiederum und drehfest geführt sind und die Koppellamellenpackung über den Anlagering an dem Gehäuseabschnitt des Planetenträgergehäuses anliegt welcher die Koppelplaneten übergreift.The coupling plate pack can advantageously be constructed in such a way that it comprises inner coupling plates, outer coupling plates and a contact ring, the inner coupling plates being axially displaceable on the inner plate seat and being non-rotatably guided, the outer coupling plates being axially displaceable on the outer plate seat and again and are guided in a rotationally fixed manner and the coupling plate pack rests on the bearing ring on the housing section of the planet carrier housing which engages over the coupling planet.

Der innere Lamellensitz kann dabei direkt durch den Planetenträger gebildet werden, oder auch durch ein beispielsweise innen- und außen axialverzahntes buchsenartiges Bauteil gebildet sein, das mit dem Nabenabschnitt z.B. über eine Verzahnung drehfest verbunden ist. Der äußere Lamellensitz ist vorzugsweise durch das Umlaufgehäuse gebildet oder ebenfalls durch ein topf- oder buchsenartiges Bauteil gebildet, das mit dem Umlaufgehäuse drehfest verbunden ist. Im Falle der Bereitstellung der Lamellensitze durch separate Bauteile wird es möglich, die zur Führung der Lamellen vorgesehenen Geometrien im Rahmen eines von der Fertigung des Planetenträgergehäuses oder des Umlaufgehäuses abgekoppelten Fertigungsprozesses zu fertigen. Die ring-, topf- oder buchsenartigen Teile können dann insbesondere als Tiefziehteile gefertigt werden und die entsprechenden Geometrien, insbesondere axialen Profilierungen, können dabei dann insbesondere auf umformtechnischem Wege gefertigt werden. Die entsprechenden Strukturen können dann zudem einer Gefügebehandlung unterzogen, insbesondere gehärtet und beschichtet werden.The inner lamella seat can be formed directly by the planet carrier, or can also be formed by a bush-like component, for example axially internally and externally toothed, which is connected to the hub section e.g. is rotatably connected via a toothing. The outer lamella seat is preferably formed by the circulation housing or likewise by a pot-like or bush-like component which is connected to the circulation housing in a rotationally fixed manner. If the lamella seats are provided by separate components, it is possible to manufacture the geometries provided for guiding the lamellae as part of a manufacturing process that is decoupled from the manufacture of the planet carrier housing or the rotating housing. The ring-like, pot-like or bush-like parts can then be produced in particular as deep-drawn parts, and the corresponding geometries, in particular axial profiles, can then be produced in particular by means of forming technology. The corresponding structures can then also be subjected to a structural treatment, in particular hardened and coated.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Differentialgetriebe vorzugsweise derart aufgebaut, dass sich der äußere Lamellensitz auf einem radialen Umfangsniveau eines die Koppelplanetenanordnung auf dem Axialniveau der beiden Sonnenräder umhausenden Abschnitts der Außenwandung des Planetenträgergehäuses erstreckt, d.h. auf im wesentlichen dem gleichen Durchmesser. Die Koppellamellenpackung kann dann auf den Nabenabschnitt des Planetenträgergehäuses aufgesteckt werden und schließt sich an den außenseitig zylindrischen Abschnitt des Planetenträgergehäuses an, welcher die Koppelplaneten umhaust. Die außenseitige Verzahnung der Koppellamellenpackung kann dabei so gestaltet sein, dass diese nicht, oder nur geringfügig über das Radialniveau dieses zylindrischen Abschnitts des Planetenträgergehäuses hinausragt. Die Außenverzahnung der Koppellamellenpackung verläuft damit auf dem Umfangsniveau der zylindrischen Außenwandung des Planetenträgergehäuses, d.h. jenes Abschnitts der die Koppelplaneten umhaust. Sobald die Koppellamellenpackung auf den Nabenabschnitt des Planetenträgergehäuses aufgeschoben ist erscheint diese Koppellamellenpackung als zylindrischer Fortsatz jenes Gehäuseabschnitts des Planetenträgergehäuses welcher die Koppelplaneten umhaust. Die so gebildete Baugruppe erscheint dann als zylinderartiger Einschub, welcher in das Umlaufgehäuse eingefügt werden kann und auf der axialen Höhe der Koppellamellenpackung radial ausgreifende Geometrien bereitstellt über welche die mit dem Umlaufgehäuse mitlaufenden Lamellen in dieses eingreifen.According to a further aspect of the present invention, the differential gear is preferably constructed in such a way that the outer lamella seat extends at a radial circumferential level of a section of the outer wall of the planet carrier housing that surrounds the coupling planetary arrangement at the axial level of the two sun gears, i.e. on essentially the same diameter. The coupling plate pack can then be plugged onto the hub section of the planet carrier housing and adjoins the outside cylindrical section of the planet carrier housing which surrounds the coupling planet. The external toothing of the coupling plate pack can be designed so that it does not protrude, or protrudes only slightly beyond the radial level of this cylindrical section of the planet carrier housing. The external toothing of the coupling plate pack thus runs at the circumferential level of the cylindrical outer wall of the planet carrier housing, i.e. that section that surrounds the coupling planet. As soon as the coupling plate pack is pushed onto the hub section of the planet carrier housing, this coupling plate pack appears as a cylindrical extension of that housing section of the planet carrier housing which surrounds the coupling planet. The assembly formed in this way then appears as a cylindrical insert, which can be inserted into the circulating housing and, at the axial height of the coupling plate pack, provides radially extending geometries via which the plates moving with the circulating housing engage in the latter.

Die Koppelplaneten sind gemäß einem weiteren besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise über ihre Kopfkreisflächen radial in dem Planetenträgergehäuse gelagert. Die Koppelplaneten stützen sich weiterhin vorzugsweise über ihre Stirnflächen axial in dem Planetenträgergehäuse ab. Die Koppelplaneten sitzen mit leichtem axialem Spiel in dem Planetenträgergehäuse und leisten keinen Beitrag zur Übertragung etwaiger an dem Planetenträgergehäuse angreifender Axialkräfte.According to a further special aspect of the present invention, the coupling planets are preferably mounted radially in the planet carrier housing via their tip circular surfaces. The coupling planets are preferably supported axially in the planet carrier housing via their end faces. The coupling planets sit with slight axial play in the planet carrier housing and make no contribution to the transmission of any axial forces acting on the planet carrier housing.

Das den Planetenträger beherbergende Umlaufgehäuse ist vorzugsweise über eine erste Lagereinrichtung und über eine hiervon axial beabstandete zweite Lagereinrichtung in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert.The revolving housing accommodating the planet carrier is preferably rotatably mounted in the transmission housing via a first bearing device and via a second bearing device axially spaced therefrom.

Die erste Lagereinrichtung weist dabei vorzugsweise ein erstes Wälzlager mit einem am Getriebegehäuse festgelegten Lageraußenring auf. Dieses erste Wälzlager ist vorzugsweise als radial und axial tragendes Schrägkugellager ausgebildet. Alternativ hierzu ist es auch möglich, das erste Wälzlager als radial und axial tragendes Kegelrollenlager, oder insbesondere auch als Schräg-Tonnenlager auszubilden.The first bearing device preferably has a first roller bearing with a bearing outer ring fixed to the gear housing. This first roller bearing is preferably designed as a radially and axially load-bearing angular contact ball bearing. As an alternative to this, it is also possible to design the first roller bearing as a radially and axially supporting tapered roller bearing, or in particular also as an angular barrel bearing.

Die Planetenanordnung ist vorzugsweise derart gestaltet, dass diese mehrere Koppelplaneten umfasst, die als solche um Planetenachsen drehbar sind, die parallel zur Getriebeachse ausgerichtet sind. Die Koppellamellenpackung ist derart ausgebildet, dass sich die Kopplungslamellen auf dem Radialniveau der Koppelplaneten befindet.The planetary arrangement is preferably designed in such a way that it comprises a plurality of coupling planets which, as such, are rotatable about planetary axes which are aligned parallel to the transmission axis. The coupling plate pack is designed in such a way that the coupling plates are located at the radial level of the coupling planet.

Das in dem Getriebegehäuse um die Getriebeachse drehbar gelagerte Umlaufgehäuse ist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als zweiteiliges, axial zusammengefügtes Topfgehäuse ausgebildet.According to a particular aspect of the present invention, the circulating housing, which is rotatably mounted in the gear housing about the gear axis, is preferably designed as a two-part, axially assembled pot housing.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe ist in vorteilhafter Weise weiterhin derart ausgebildet, dass sich die Koppellamellenpackung aus mehreren, als Ringscheiben ausgebildeten axial abfolgend aneinandergefügten Kopplungslamellen zusammensetzt. Diese Kopplungslamellen können als flache Stahlblechringscheiben ausgeführt sein, die ggf. mit einem Reibmaterialbelag beschichtet sind. Die Koppellamellenpackung kann dabei so aufgebaut werden, dass diese Kopplungslamellen umfasst, die über eine Innenumfangskontur drehfest, jedoch axial verschiebbar mit dem Nabenabschnitt des Planetenträgergehäuse kinematisch gekoppelt sind. Weiterhin umfasst die Koppellamellenpackung dann auch Kopplungslamellen, die über eine Außenumfangskontur drehfest, jedoch axial verschiebbar mit dem Umlaufgehäuse kinematisch gekoppelt sind.The differential gear according to the invention is advantageously designed in such a way that the coupling plate pack consists of a plurality of coupling plates that are axially successively joined together as ring disks put together. These coupling plates can be designed as flat sheet steel washers, which may be coated with a friction material lining. The coupling plate pack can be constructed in such a way that it comprises coupling plates which are kinematically coupled to the hub section of the planet carrier housing via an inner circumferential contour, but are axially displaceable. Furthermore, the coupling plate pack then also includes coupling plates, which are kinematically coupled to the rotating housing via an outer circumferential contour, but are axially displaceable.

Das zur Aufnahme des Planetenträgergehäuses vorgesehene, vorangehend bereits genannte Umlaufgehäuse, ist vorzugsweise als zweiteiliges Topfgehäuse ausgebildet, das sich aus einem ersten Topfelement und einem zweiten Topfelement zusammensetzt, wobei das erste Topfelement einen sich radial einwärts erstreckenden Bodenabschnitt aufweist.The rotary housing provided for accommodating the planet carrier housing, which has already been mentioned above, is preferably designed as a two-part pot housing, which is composed of a first pot element and a second pot element, the first pot element having a radially inwardly extending bottom section.

Die Koppellamellenpackung ist vorzugsweise über eine in dem Umlaufgehäuse aufgenommene Mechanik axial belastbar, zum axialen Zusammenpressen der Koppellamellenpackung. Diese Mechanik kann insbesondere eine Rollrampenmechanik umfassen.The coupling plate pack is preferably axially loadable via a mechanism accommodated in the circulating housing, for axially pressing the coupling plate pack together. This mechanism can in particular comprise a rolling ramp mechanism.

An das Umlaufgehäuse ist vorzugsweise ein ringartiges Antriebsrad angesetzt. Die Leistungseinleitung in das Umlaufgehäuse wird über dieses Antriebsrad bewerkstelligt. Im Zusammenspiel mit diesem Antriebsrad kann auch ein Winkelgetriebe realisiert werden. Diese Bauform eignet sich insbesondere für den Einsatz als temporär abschaltbares Hinterachsdifferential. Zur Anbindung des Antriebsrades wird vorzugsweise eine Flanschstruktur herangezogen, die auch der Verbindung, insbesondere der axialen Kopplung der beiden Topfabschnitte des Umlaufgehäuses dient.An annular drive wheel is preferably attached to the circulating housing. The power is introduced into the circulating housing via this drive wheel. In conjunction with this drive wheel, an angular gear can also be implemented. This design is particularly suitable for use as a rear axle differential that can be temporarily deactivated. To connect the drive wheel, a flange structure is preferably used, which also serves for the connection, in particular for the axial coupling of the two pot sections of the circulating housing.

FigurenlisteFigure list

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

1 eine Axial-Halbschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes, bei welchem die AnKopplung des Planetenträgers an ein diesen aufnehmendes Topfgehäuse über eine Koppellamellenpackung bewerkstelligt wird, die sich bezüglich der Getriebeachse auf dem Bahn- oder Radialniveau der Koppelplaneten erstreckt und bei welchem zudem die axiale Abstützung der an der Koppellamellenpackung angreifenden Axialkraft über eine Ringstirnwand des Planetenträgergehäuses erfolgt.

Further details and features of the invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawing. It shows:

1 an axial half-sectional view to illustrate the structure of a differential gear according to the invention, in which the coupling of the planet carrier to a receiving this pot housing is accomplished via a coupling plate pack, which extends with respect to the transmission axis on the orbital or radial level of the coupling planet and in which the axial support the axial force acting on the coupling plate packing takes place via an annular end wall of the planet carrier housing.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Differentialgetriebe. Diese umfasst ein hier nur angedeutet dargestelltes Getriebegehäuse G und ein Umlaufgehäuse U, das in dem Getriebegehäuse G um eine Getriebeachse X drehbar gelagert ist. In dem Umlaufgehäuse U ist ein Planetenträger 3 aufgenommen und drehbar gelagert, der wiederum zur Getriebeachse X koaxial angeordnet ist.The representation after 1 shows a differential gear according to the invention. This includes a gear housing, which is only indicated here G and a circulation housing U that in the gearbox G around a gear axis X is rotatably mounted. In the circulation housing U is a planet carrier 3rd recorded and rotatably mounted, which in turn to the gear axis X is arranged coaxially.

Das Differentialgetriebe umfasst weiterhin ein erstes Abtriebssonnenrad 1, ein zweites Abtriebssonnenrad 2 und eine in dem Planetenträger 3 aufgenommene Planetenanordnung P zur gegensinnig drehbewegbaren Kopplung der beiden Abtriebssonnenräder 1, 2. In dem Differentialgetriebe befindet sich eine Kopplungseinrichtung K, die hier als Koppellamellenpackung BLP ausgeführt ist, zur Generierung eines den Planetenträger 3 mit dem Umlaufgehäuse U selektiv koppelnden Kopplungsmomentes nach Maßgabe einer an der Koppellamellenpackung BLP angreifenden Axialkraft.The differential gear further comprises a first output sun gear 1 , a second driven sun gear 2nd and one in the planet carrier 3rd recorded planetary arrangement P for coupling the two driven sun gears in opposite directions 1 , 2nd . A coupling device is located in the differential gear K that here as a coupling lamella pack BLP is executed to generate a planet carrier 3rd with the circulation housing U selectively coupling torque according to a coupling plate pack BLP attacking axial force.

Das hier unter Einschluss des Planetenträgers 3, der Planetenanordnung P und der Abtriebssonnenräder 1, 2 gebildete Differentialgetriebe ist als Stirnraddifferential mit zwei Abtriebssonnenrädern 1, 2 ausgeführt. Die Planetenanordnung P umfasst mehrere Koppelplaneten P1, P2 die über ihre Kopfkreisflächen in dem Planetenträgergehäuse PG gelagert sind.This includes the planet carrier 3rd , the planetary arrangement P and the output sun gears 1 , 2nd Differential gear is formed as a spur gear differential with two output sun gears 1 , 2nd executed. The planetary arrangement P comprises several coupling planets P1 , P2 the over their head circles in the planet carrier housing PG are stored.

Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Differentialgetriebe eine Betätigungsmechanik 5 zur Generierung jener an der Koppellamellenpackung BLP angreifenden Axialkraft F. Die Koppellamellenpackung BLP ist derart in das Differentialgetriebe eingebunden, dass diese bei entsprechender axialer Belastung den Planetenträger 3 mit dem Umlaufgehäuse U reibschlüssig koppelt. Durch diesen Ansatz wird es möglich, durch Entlastung der Koppellamellenpackung BLP die Antriebsverbindung zwischen dem Planetenträger 3 und dem Umlaufgehäuse U aufzuheben, bzw. durch axiale Belastung der Koppellamellenpackung BLP den Planetenträger 3 mit dem Umlaufgehäuse U reibschlüssig zu koppeln. Die Kopplungslammellenpackung BLP ist zwischen einem nabenseitigen inneren Lamellensitz LS1 und einem gehäuseseitigen äußeren Lamellensitz LS2 axial belastbar geführt.Furthermore, the differential gear according to the invention comprises an actuation mechanism 5 to generate those on the coupling plate pack BLP attacking axial force F . The coupling lamella pack BLP is integrated into the differential gear in such a way that the planet carrier is subjected to a corresponding axial load 3rd with the circulation housing U frictionally couples. This approach makes it possible by relieving the coupling plate pack BLP the drive connection between the planet carrier 3rd and the circulation housing U cancel, or by axially loading the coupling plate pack BLP the planet carrier 3rd with the circulation housing U to couple frictionally. The coupling plate pack BLP is between a hub-side inner disk seat LS1 and a housing-side outer slat seat LS2 guided axially resilient.

Der Planetenträger 3 ist derart aufgebaut, dass dieser ein Planetenträgergehäuse PG umfasst, das einen die Koppelplanetenanordnung P umgreifenden Gehäuseabschnitt PG1 und einen sich axial benachbart anschließenden Nabenabschnitt PGN umfasst, auf welchem sich der innere Lamellensitz LS1 befindet. Bei dem erfindungsgemäßen Differentialgetriebe stützt sich die Koppellamellenpackung BLP über diesen Gehäuseabschnitt PG1 axial ab. Die Koppelplaneten P sind am axialen Kraftfluss nicht beteiligt. Der die Koppelplanetenanordnung P umgreifende Gehäuseabschnitt PG1 bildet eine sich radial vom Nabenabschnitt PGN erhebende Ringwandung PGR an welcher sich die Koppellamellenpackung BLP ansteht und damit in ihrer axialen Verlagerbarkeit begrenzt wird. Die radial aufragende Ringwandung PGR ist als vorzugsweise plane Ringstirnfläche gestaltet. An dieser Ringwandung liegt ein Anlagering AR an.The planet carrier 3rd is constructed in such a way that it is a planet carrier housing PG comprises one the coupling planetary arrangement P encompassing housing section PG1 and an axially adjacent hub section PGN on which the inner slat seat LS1 located. The coupling plate pack is supported in the differential gear according to the invention BLP over this housing section PG1 axially. The coupling planet P are not involved in the axial flow of force. The coupling planetary arrangement P encompassing housing section PG1 forms one radially from the hub portion PGN uplifting ring wall PGR on which the coupling plate pack BLP is pending and thus limited in its axial displacement. The radially rising ring wall PGR is designed as a preferably flat ring end face. An abutment ring lies on this ring wall AR on.

Die Koppellamellenpackung BLP umfasst innere Kopplungslamellen LI, äußere Kopplungslamellen LA und einen Anlagering AR, wobei die inneren Kopplungslamellen LI an dem inneren Lamellensitz LS1 axial geführt sind, die äußeren Kopplungslamellen LA an dem äußeren Lamellensitz axial geführt sind und die Koppellamellenpackung BLP über den Anlagering AR an dem sich radial vom Nabenabshcnit PGN erhebenden Gehäuseabschnitt PG1 anliegt.The coupling lamella pack BLP includes inner coupling plates LI , outer coupling plates LA and an attachment ring AR , with the inner coupling plates LI on the inner slat seat LS1 are axially guided, the outer coupling plates LA are axially guided on the outer plate seat and the coupling plate pack BLP over the bearing ring AR where radially from the hub section PGN uplifting housing section PG1 is present.

Der innere Lamellensitz LI wird entweder direkt durch den Planetenträger 3 gebildet oder wie hier dargestellt, durch ein buchsenartiges Bauteil, das mit diesem Planetenträger 3 drehfest verbunden ist. Der äußere Lamellensitz LS2 wird durch das Umlaufgehäuse U gebildet oder ebenfalls durch ein buchsenartiges Bauteil gebildet, das mit dem Umlaufgehäuse drehfest verbunden ist.The inner slat seat LI is either directly through the planet carrier 3rd formed or as shown here by a bush-like component that with this planet carrier 3rd is rotatably connected. The outer slat seat LS2 is through the circulation housing U formed or also formed by a socket-like component which is rotatably connected to the circulation housing.

Der äußere Lamellensitz LS2 erstreckt sich auf einem Durchmesserniveau der Außenwandung eines die Koppelplanetenanordnung P auf dem Axialniveau der beiden Sonnenräder 1, 2 umhausenden Abschnitts des Planetenträgergehäuses PG. The outer slat seat LS2 extends at a diameter level of the outer wall of the coupling planetary arrangement P at the axial level of the two sun gears 1 , 2nd surrounding section of the planet carrier housing PG .

Die Koppelplaneten P sind über ihre Kopfkreisflächen radial in dem Planetenträgergehäuse PG gelagert und über ihre Stirnflächen in dem Planetenträgergehäuse PG axial abgestützt.The coupling planet P are radial in the planet carrier housing via their tip circular surfaces PG stored and over their end faces in the planet carrier housing PG axially supported.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe ist als Stirnraddifferentialgetriebe mit Kopfkreis-gelagerten Koppelplaneten gestaltet. Die Koppelplaneten P1, P2 werden über ihre Kopfkreisflächen in dem Planetenträgergehäuse PG geführt und benötigen keine Planetenbolzen. Die Koppelplaneten P1, P2 haben im Bereich ihrer Stirnflächen leichtes Axialspiel und sind von den Zahnreaktionskräften abgesehen von außen her axial unbelastet. Der Außendurchmesser der Hauptkupplung BLP entspricht dem Außendurchmesser des Differentialgehäuses 3 im Umgriffsbereich der Koppelplaneten P1, P2. Der Kraftfluss der axialen Anpresskraft geht im geschlossenen Zustand über das Planetenträgergehäuse 3, insbesondere unter Verwendung der radialen Stirnwand PGR als axial stützende Anlagefläche.The differential gear according to the invention is designed as a spur gear differential gear with coupled planetary coupling planets. The coupling planet P1 , P2 are over their tip circular surfaces in the planet carrier housing PG guided and do not need planet bolts. The coupling planet P1 , P2 have slight axial play in the area of their end faces and, apart from the outside, are axially unloaded from the tooth reaction forces. The outer diameter of the main clutch BLP corresponds to the outer diameter of the differential case 3rd in the area around the coupling planet P1 , P2 . The force flow of the axial contact force is in the closed state via the planet carrier housing 3rd , especially using the radial end wall PGR as an axially supporting contact surface.

Die Lagerung des Umlaufgehäuses U in dem Getriebegehäuse G wird über eine erste und eine zweite Lagereinrichtung L1, L2 bewerkstelligt. Die erste Lagereinrichtung L1 umfasst ein erstes Schrägkugellager, die zweite Lagereinrichtung L2 umfasst ein zweites Schrägkugellager.The storage of the circulation housing U in the gearbox G is a first and a second storage facility L1 , L2 accomplished. The first storage facility L1 comprises a first angular contact ball bearing, the second bearing device L2 includes a second angular contact ball bearing.

Die erste Lagereinrichtung L1 ist als radial und axial tragendes Wälzlager ausgebildet und weist einen Lagerinnenring L1i und einen am Getriebegehäuse G festgelegten Lageraußenring L1a auf. Die am Umlaufgehäuse angreifende Axialkraft wird über ein erstes Axiallager AX1 abgeleitet, das sich an einer radialen Stirnfläche F1 des ersten Lageraußenringes L1a des ersten Wälzlagers L1 abstützt.The first storage facility L1 is designed as a radially and axially load-bearing roller bearing and has an inner bearing ring L1i and one on the gearbox G fixed bearing outer ring L1a on. The axial force acting on the rotating housing is transferred via a first axial bearing AX1 derived that is on a radial face F1 of the first bearing outer ring L1a of the first rolling bearing L1 supports.

Dieses erste Axiallager AX1 ist hier als Zylinderrollenlager ausgeführt. Die Zylinderrollen L1r des Zylinderrollenlagers rollen unmittelbar auf der Stirnfläche F1 des ersten Lageraußenringes L1a ab. Das erste Axiallager AX1 umfasst einen ersten Axiallagerlaufring R1, an welchem die Wälzkörper L1r des ersten AX1 Axiallagers ebenfalls axial abgestützt sind.This first thrust bearing AX1 is designed here as a cylindrical roller bearing. The cylindrical rollers L1r of the cylindrical roller bearing roll directly on the end face F1 of the first bearing outer ring L1a from. The first thrust bearing AX1 comprises a first thrust bearing race R1 on which the rolling elements L1r of the first AX1 Axial bearings are also supported axially.

Die Planetenanordnung P umfasst mehrere Koppelplaneten P1, P2, die als solche um Planetenachsen XP1, XP2 drehbar sind, die parallel zur Getriebeachse X ausgerichtet sind. Die Kopplungseinrichtung K ist derart ausgebildet, dass sich die Koppellamellenpackung BLP auf dem Radialniveau der Koppelplaneten P1, P2 befindet. Die Laufbahn des ersten Axiallagerlaufringes R1 befindet sich auf dem Radialniveau der Koppellamellenpackung BLP.The planetary arrangement P comprises several coupling planets P1 , P2 that as such about planetary axes XP1 , XP2 are rotatable, parallel to the gear axis X are aligned. The coupling device K is designed such that the coupling plate pack BLP at the radial level of the coupling planet P1 , P2 located. The raceway of the first thrust bearing race R1 is at the radial level of the coupling plate pack BLP .

Das Umlaufgehäuse U ist als Topfgehäuse ausgebildet und die Axialkraftübertragung zwischen dem Planetenträger 3 und dem ersten Axiallagerlaufring R1 wird über Stempelelemente Q1 bewerkstelligt, die axial schwimmend durch eine Bodenfläche des Topfgehäuses hindurchgeführt sind.The circulation housing U is designed as a pot housing and the axial force transmission between the planet carrier 3rd and the first thrust bearing race R1 is about stamp elements Q1 accomplished that are axially floating through a bottom surface of the pot housing.

Bei dem erfindungsgemäßen Differentialgetriebe sind die Koppellamellenpackung BLP und der Planetenträger 3 derart aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass sich die Koppellamellenpackung BLP und auf dem Radial- oder Bahnniveau der zur Getriebeachse X parallelen Koppelplaneten K befindet. Die an der Koppellamellenpackung BLP angreifende Axialkraft F wird durch das Planetenträgergehäuse PG an den Koppelplaneten P1, P2 vorbei auf den Laufring R1 oder auch auf das Umlaufgehäuse 3 abgeleitet.In the differential gear according to the invention, the coupling plate pack BLP and the planet carrier 3rd designed in such a way that they match the coupling plate pack BLP and at the radial or orbital level of the gear axis X parallel coupling planet K located. The on the coupling lamella pack BLP attacking axial force F is through the planet carrier housing PG to the coupling planet P1 , P2 over to the race R1 or also on the circulation housing 3rd derived.

Die Koppellamellenpackung BLP weist einen Satz erster ringartiger Kopplungslamellen LI auf, die über eine Innenrandkontur mit dem Planetenträger 3 axial verschiebbar, jedoch drehfest in Eingriff stehen. Die Koppellamellenpackung BLP weist einen Satz zweiter Kopplungslamellen LA auf, die über eine Außenrandkontur mit dem Umlaufgehäuse U axial verschiebbar, jedoch drehfest in Eingriff stehen. Diese Kopplungslamellen LI, LA sind als flache Stahlblechringscheiben ausgeführt und vorzugsweise mit einem Reibmaterialbelag beschichtet.The coupling lamella pack BLP has a set of first ring-like coupling plates LI on that over an inner edge contour with the planet carrier 3rd axially slidably but non-rotatably engaged. The coupling lamella pack BLP has a set of second coupling plates LA on that over an outer edge contour with the circulation housing U axially displaceable, but non-rotatably engaged. These coupling plates LI , LA are designed as flat sheet steel washers and are preferably coated with a friction material lining.

Die axiale Abstützung der Koppellamellenpackung BLP an dem Planetenträgergehäuse PG erfolgt unter Einbindung eines Anlageringes AR, der sich auf der Ringstirnwand PGR des Planetenträgergehäuses PG abstützt. Der Planetenträger 3 und die Koppellamellenpackung BLP sind insgesamt so abgestimmt, dass der Radialabstand der jeweiligen Planetenbolzenachse XP1, XP2 von der Getriebeachse X größer ist als der Innendurchmesser einer Kopplungslamelle LI, LA und zudem kleiner ist als der Außendurchmesser jener Kopplungslamelle LI, LA.The axial support of the coupling plate pack BLP on the planet carrier housing PG takes place with the inclusion of an investment ring AR that is on the ring end wall PGR of the planet carrier housing PG supports. The planet carrier 3rd and the coupling plate pack BLP are tuned overall so that the radial distance of the respective planet pin axis XP1 , XP2 from the gear axis X is larger than the inner diameter of a coupling plate LI , LA and is also smaller than the outer diameter of that coupling plate LI , LA .

Das zur Aufnahme des Planetenträgers 3 vorgesehene Umlaufgehäuse U ist als zweiteiliges Topfgehäuse ausgebildet und setzt sich aus einem ersten Topfelement U1 und einem zweiten Topfelement U2 zusammen, wobei das erste Topfelement U1 einen sich radial einwärts erstreckenden Bodenabschnitt U1a aufweist. Jener Bodenabschnitt U1a des ersten Topfelementes U1 ist hier mit kreiszylindrischen Durchbrüchen D1 versehen, die in gleicher Umfangsteilung abfolgend jenen Bodenabschnitt U1a axial durchsetzen. In diesen Durchbrüchen D1 sitzen die Stempelelemente Q1 eines Satzes an Stempelelementen. Diese Stempelelemente Q1 sind in Richtung der Planetenachsen XP in den Durchbrüchen D1 axial verlagerbar geführt. Diese Stempelelemente Q1 fungieren als Druckkraftübertragungsorgane zwischen dem Innenbereich des Topfgehäuses U und dem Außenbereich desselben. Auf einer der Kopplungslammelenpackung BLP abgewandten Seite der Stempelelemente Q1 ist an diese Stempelelemente Q1 ein Laufrollenführungsring R1 angesetzt.That to take the planet carrier 3rd provided circulation housing U is designed as a two-part pot housing and consists of a first pot element U1 and a second pot element U2 together, the first pot element U1 a radially inwardly extending bottom portion U1a having. That floor section U1a of the first pot element U1 is here with circular cylindrical openings D1 provided that in the same circumferential division that bottom section U1a push through axially. In these breakthroughs D1 the stamp elements sit Q1 a set of stamp elements. These stamp elements Q1 are in the direction of the planet axes XP in the breakthroughs D1 guided axially displaceable. These stamp elements Q1 act as pressure transmission elements between the inner area of the pot housing U and its exterior. On one of the coupling lamp packs BLP opposite side of the stamp elements Q1 is on these stamp elements Q1 a roller guide ring R1 scheduled.

Der Laufrollenführungsring R1 trägt eine Laufrollenanordnung L1r, die unmittelbar an einer Stirnfläche eines äußeren Lagerringes L1a eines das Umlaufgehäuse U lagernden Lagers L1 anläuft. Der Laufrollenring R1 kann so gestaltet sein, dass dieser durch einen Lagerinnenring L1i dieses Lagers L1 zentriert wird. Bei der hier gezeigten Ausführungsform nimmt der Lagerinnenring L1i die am Umlaufgehäuse U angreifenden radialen und axial Kräfte auf. Das Axiallager AX1 nimmt die über die Stempelelemente Q1 schwimmend aus dem Umlaufgehäuse U herausgetragenen Axialkräfte der Koppellamellenpackung BLP auf. Die Axialbelastung der ersten Lagereinrichtung L1 wird damit durch die seitens der Rampenmechanik RK generierten Stellkräfte nicht zusätzlich belastet.The roller guide ring R1 carries a roller assembly L1r that directly on an end face of an outer bearing ring L1a one the circulation housing U stocked warehouse L1 starts up. The roller ring R1 can be designed so that this through an inner bearing ring L1i of this camp L1 is centered. In the embodiment shown here, the bearing inner ring takes L1i the on the circulation housing U attacking radial and axial forces. The thrust bearing AX1 takes the over the stamp elements Q1 floating out of the circulation housing U carried out axial forces of the coupling plate pack BLP on. The axial load on the first bearing device L1 is by the side of the ramp mechanics RK generated actuating forces are not additionally burdened.

Die vorgenannten ersten und zweiten Koppelplaneten P1, P2 stehen miteinander unmittelbar in Eingriff und sind damit derart miteinander getrieblich gekoppelt, dass sich diese gegensinnig drehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Koppelplaneten P1 vorgesehen, die mit dem ersten Abtriebssonnenrad 1 in Eingriff stehen. Diese mit dem ersten Abtriebssonnenrad 1 in Eingriff stehenden Koppelplaneten P1 bilden einen ersten Koppelplanetensatz. Weiterhin sind bei diesem Ausführungsbeispiel insgesamt drei Koppelplaneten P2 vorgesehen, die mit dem zweiten Abtriebssonnenrad 2 in Eingriff stehen. Diese mit dem zweiten Abtriebssonnenrad 2 in Eingriff stehenden Koppelplaneten P2 bilden einen zweiten Koppelplanetensatz. Jeweils ein Koppelplanet P1 des ersten Satzes steht mit einem Koppelplaneten P2 des zweiten Satzes in Eingriff. Der Eingriff der Koppelplaneten P1 des ersten Satzes in die Koppelplaneten P2 des zweiten Satzes erfolgt in der gleichen Verzahnungsebene wie der Eingriff der Koppelplaneten P1 des ersten Satzes in das erste Abtriebssonnenrad 1.The aforementioned first and second coupling planets P1 , P2 are in direct engagement with each other and are thus geared together so that they rotate in opposite directions. In this embodiment there are a total of three coupling planets P1 provided with the first driven sun gear 1 are engaged. This with the first output sun gear 1 engaged coupling planets P1 form a first coupling planetary set. Furthermore, in this exemplary embodiment there are a total of three coupling planets P2 provided with the second driven sun gear 2nd are engaged. This with the second output sun gear 2nd engaged coupling planets P2 form a second coupling planetary set. One coupling planet each P1 the first sentence stands with a coupling planet P2 of the second sentence. The intervention of the coupling planet P1 of the first sentence in the coupling planet P2 of the second sentence takes place in the same toothing plane as the engagement of the coupling planet P1 of the first set in the first driven sun gear 1 .

Das erste Abtriebssonnenrad 1 und das zweite Abtriebssonnenrad 2 sind hinsichtlich der Verzahnungsgeometrie derart aufeinander abgestimmt, dass der Kopfkreis der Stirnradverzahnung 1a des ersten Abtriebssonnenrades 1 kleiner ist als der Fußkreis der Abtriebssonnenradverzahnung 2a des zweiten Abtriebssonnenrades 2. Die Koppelplaneten P1 des ersten Satzes greifen im Bereich der Verzahnungsebene des ersten Abtriebssonnenrades 1 in die Koppelplaneten P2 des zweiten Satzes ein. Die beiden Abtriebssonnenräder 1, 2 befinden sich damit in unmittelbarer Nachbarschaft.The first driven sun gear 1 and the second driven sun gear 2nd are coordinated with one another with regard to the toothing geometry such that the tip circle of the spur gear toothing 1a of the first driven sun gear 1 is smaller than the root circle of the output sun gear teeth 2a of the second driven sun gear 2nd . The coupling planet P1 of the first set engage in the area of the toothing plane of the first output sun gear 1 into the coupling planet P2 of the second sentence. The two output sun gears 1 , 2nd are therefore in the immediate vicinity.

Die beiden Abtriebssonnenräder 1, 2 sind derart ausgebildet, dass die Abtriebssonnenradverzahnung 1a des ersten Abtriebssonnenrades 1 und die Abtriebssonnenradverzahnung 2a des zweiten Abtriebssonnenrades 2 gleiche Zähnezahlen aufweisen. Auch die Koppelplaneten P1 des ersten Satzes und die Koppelplaneten P2 des zweiten Satzes weisen vorzugsweise gleiche Zähnezahlen auf.The two output sun gears 1 , 2nd are designed such that the output sun gear teeth 1a of the first driven sun gear 1 and the output sun gear teeth 2a of the second driven sun gear 2nd have the same number of teeth. Also the coupling planet P1 of the first sentence and the coupling planet P2 of the second set preferably have the same number of teeth.

Die Einleitung der Antriebsleistung in das Differentialgetriebe erfolgt über das Antriebsrad 7 in das Umlaufgehäuse U. Über die Koppellamellenpackung BLP wird das Drehmoment auf das Planetenträgergehäuse PG übertagen. Über die in dem Planetenträgergehäuse PG aufgenommenen Koppelplaneten P1, P2 erfolgt eine symmetrische Momentenaufteilung und Leistungsverzweigung auf die Abtriebssonnenräder 1, 2. Die Abtriebssonnenräder 1, 2 weisen Bundabschnitte 1a, 2a auf. Die Abtriebssonnenräder 1, 2 sind mit einer Innenverzahnung 1c, 2c versehen. In diese Innenverzahnung 1c, 2c können entsprechend komplementär verzahnte Endabschnitte von Radantriebswellen, oder anderweitigen Leistungstransferkomponenten des jeweiligen Radantriebsstranges eingefügt werden. Anstelle der hier gezeigten Innenverzahnung sind auch anderweitige Verbindungsgeometrien zur Drehmomentenübertragung und zentrierten Aufnahme entsprechender Komponenten möglich.The drive power is introduced into the differential gear via the drive wheel 7 in the circulation housing U . About the coupling lamella pack BLP the torque on the planet carrier housing PG transfer. About that in the planet carrier housing PG recorded coupling planet P1 , P2 there is a symmetrical torque distribution and power split on the output sun gears 1 , 2nd . The output sun gears 1 , 2nd have fret sections 1a , 2a on. The output sun gears 1 , 2nd are with internal teeth 1c , 2c Mistake. In this internal toothing 1c , 2c correspondingly complementary toothed end sections of wheel drive shafts or other power transfer components of the respective wheel drive train can be inserted. Instead of the internal toothing shown here, other connection geometries are also available Torque transmission and centering of corresponding components possible.

Die Lagerung des Planetenträgers 3 in dem Umlaufgehäuse U erfolgt über ein erstes Nadellager N1 und ein zweites Nadellager N2. Die Lagerung des Umlaufgehäuses U in dem Getriebegehäuse G erfolgt über die Schrägkugellager L1, L2. Diese Schrägkugellager L1, L2 leiten auch die am Antriebsrad 7 angreifenden, radial und axial gerichteten Zahnradreaktionskraftkomponenten in das Getriebegehäuse G ab. Das Lager N1 und auch das Lager N2 müssen jeweils keine axialen Kräfte ableiten. Hauptzweck dieser Lager N1, N2 ist die Zentrierung und Lagerung des Planetenträgers 3 in dem Umlaufgehäuse U.The storage of the planet carrier 3rd in the circulation housing U takes place via a first needle bearing N1 and a second needle bearing N2 . The storage of the circulation housing U in the gearbox G takes place via the angular contact ball bearings L1 , L2 . These angular contact ball bearings L1 , L2 also direct those on the drive wheel 7 attacking, radially and axially directed gear reaction force components in the gear housing G from. The warehouse N1 and also the camp N2 do not have to derive any axial forces. Main purpose of this camp N1 , N2 is the centering and bearing of the planet carrier 3rd in the circulation housing U .

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes ist wie folgt: Über ein nicht weiter dargestelltes Zahnrad wird das Antriebsrad 7 angetrieben. Das Antriebsrad 7 ist als Stirnradring gestaltet und drehfest an dem Umlaufgehäuse U fixiert. Demgemäß wird über das Antriebsrad 7 das Umlaufgehäuse U in Drehung versetzt. Dieses Umlaufgehäuse U ist konzentrisch zu einer Getriebeachse X angeordnet und über die Lager L1, L2 drehbar im Getriebegehäuse G gelagert.The operation of the differential gear according to the invention is as follows: The drive wheel is via a gear wheel, not shown 7 driven. The drive wheel 7 is designed as a spur gear ring and rotatably on the circulation housing U fixed. Accordingly, the drive wheel 7 the circulation housing U spun. This circulation housing U is concentric to a gear axis X arranged and over the camp L1 , L2 rotatable in the gearbox G stored.

Gemeinsam mit dem Umlaufgehäuse U werden auch die mit diesem drehfest gekoppelten Kopplungslamellenringe LA der Koppellamellenpackung BLP in Drehung versetzt. Die Koppellamellenpackung BLP gelangt bei Aktivierung der Stellmechanik 5 in einen Koppelungszustand. Die Stellmechanik 5 belastet bei diesem Ausführungsbeispiel die Koppellamellenpackung BLP durch den Druckring DR und den Anlagering AR nach Maßgabe der durch die Rampenmechanik RK generierten Axialkraft. Die Koppellamellenpackung BLP wird damit in einen Kopplungszustand verbracht, in welchem das Umlaufgehäuse U und der Planetenträger 3 reibschlüssig gekoppelt sind. Innerhalb des Planetenträgers 3 erfolgt eine Leistungsverzweigung über die Planeten P1, P2 auf die Abtriebssonnenräder 1, 2.Together with the circulation housing U are also the coupling plate rings that are coupled in a rotationally fixed manner LA the coupling plate pack BLP spun. The coupling lamella pack BLP arrives when the actuating mechanism is activated 5 in a coupling state. The actuating mechanism 5 loads the coupling plate pack in this embodiment BLP through the pressure ring DR and the bearing ring AR in accordance with the by the ramp mechanics RK generated axial force. The coupling lamella pack BLP is thus brought into a coupling state in which the circulation housing U and the planet carrier 3rd are frictionally coupled. Inside the planet carrier 3rd there is a power split across the planets P1 , P2 on the output sun gears 1 , 2nd .

Das hier in dem Umlaufgehäuse U aufgenommene Umlaufrädergetriebe bildet, wie bereits ausgeführt, ein Stirnraddifferential. Das erste Abtriebssonnenrad 1 hat eine Verzahnung mit kleinem Kopfkreis. Das zweite Abtriebssonnenrad 2 hat eine Verzahnung mit großem Kopfkreis. Der Kopfkreisdurchmesser des ersten Abtriebssonnenrades 1 und der theoretische Fußkreis des zweiten Abtriebssonnerades 2 entsprechen in etwa dem identischen Teilkreisdurchmesser. Beide Zahnräder 1, 2 haben gleiche Zähnezahlen. Das erste Abtriebssonnenrad 1 steht mit den Koppelplaneten P1 in Eingriff, das zweite Abtriebssonnenrad 2 steht mit den Koppelplaneten P2 in Eingriff. Die Koppelplaneten P1 haben einen großen Kopfkreisdurchmesser. Die Koppelplaneten P2 haben einen kleinen Kopfkreisdurchmesser. Die Koppelplaneten P1, P2 stehen paarweise miteinander in Eingriff. Der Eingriff erfolgt in der Eingriffsebene der ersten Koppelplaneten P1 in das erste Abtriebssonnenrad 1. Die ersten Koppelplaneten P1 haben eine Axiallänge die im wesentlichen der Axiallänge der Verzahnung 1a des ersten Abtriebssonnenrades 1 entspricht. Die zweiten Koppelplaneten P2 haben eine Axiallänge die im wesentlichen der Summe der Axiallängen der Verzahnungen 1a, 2a beider Abtriebssonnenräder 1, 2 entspricht.This here in the circulation housing U Reciprocating gearboxes, as already stated, form a spur gear differential. The first driven sun gear 1 has a toothing with a small tip circle. The second driven sun gear 2nd has a toothing with a large tip circle. The tip circle diameter of the first driven sun gear 1 and the theoretical foot circle of the second driven sun wheel 2nd correspond approximately to the identical pitch circle diameter. Both gears 1 , 2nd have the same number of teeth. The first driven sun gear 1 stands with the coupling planet P1 engaged, the second output sun gear 2nd stands with the coupling planet P2 engaged. The coupling planet P1 have a large tip diameter. The coupling planet P2 have a small tip diameter. The coupling planet P1 , P2 are engaged in pairs. The intervention takes place in the plane of engagement of the first coupling planet P1 in the first output sun gear 1 . The first coupling planet P1 have an axial length which is essentially the axial length of the toothing 1a of the first driven sun gear 1 corresponds. The second coupling planet P2 have an axial length which is essentially the sum of the axial lengths of the gears 1a , 2a both output sun gears 1 , 2nd corresponds.

Die zur Aktivierung der Rampenmechanik RK vorgesehene Betätigungsmechanik 5 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Lamellenpackung BLP2 die entweder aktiv in einen Koppelzustand bringbar ist, oder ab einer definierten Relativdrehung zwischen dem Planetenträgergehäuse PG und dem Umlaufgehäuse U aktiv wird und dann ein Reibmoment auf den Rampenträger RK1 der Rampenmechanik RK überträgt.The one to activate the ramp mechanics RK intended actuation mechanism 5 includes a further lamella pack in this embodiment BLP2 which can either be brought into a coupling state actively, or from a defined relative rotation between the planet carrier housing PG and the circulation housing U becomes active and then a frictional torque on the ramp support RK1 the ramp mechanics RK transmits.

Soweit sich die Rampenmechanik RK axial in dem Umlaufgehäuse U abstützt und auch die Aktuierung der Rampenmechanik RK ohne von außen auf die zweite Lamellenpackung BLP2 wirkende Kräfte erfolgt, kann auf die obenstehend beschriebene schwimmende Axialkraft-Hindurchführung durch den Boden des Umlaufgehäuses U (mittels der Stempelelemente Q1 und des Axiallagers AX1) verzichtet werden und das Planetenträgergehäuse PG stützt sich dann axial in dem Umlaufgehäuse U ab, so dass sich innerhalb des Umlaufgehäuses hinsichtlich der an der Koppellamellenpackung angreifenden Kräfte ein geschlossener Kraftfluss ergibt an welchem die Koppelplaneten keinen Anteil haben.So much for the ramp mechanics RK axially in the circulation housing U supports and also the actuation of the ramp mechanics RK without from the outside onto the second plate pack BLP2 acting forces can be on the above-described floating axial force passage through the bottom of the circulation housing U (using the stamp elements Q1 and the thrust bearing AX1 ) and the planet carrier housing PG is then supported axially in the circulation housing U so that there is a closed flow of force within the circulating housing with regard to the forces acting on the coupling plate packing, in which the coupling planet has no part.

Die Kopplung des Planetenträgers 3 mit dem Umlaufgehäuse U erfolgt über die erste Koppellamellenpackung BLP. Die hierzu erforderliche Axialkraft wird über die Rampenmechanik RK generiert. Die Aktivierung der Rampenmechanik RK erfolgt über die zweite Koppellamellenpackung BLP2. Hierzu wird über die Koppellamellenpackung BLP2 ein Drehmoment auf den axial profilierten Rampenträger RK1 übertragen. Der Rampenträger RK1 stützt sich axial über ein Axiallager AX2 an einem im Umlaufgehäuse U axial festgelegten Ring AXR ab.The coupling of the planet carrier 3rd with the circulation housing U takes place via the first coupling lamella pack BLP . The axial force required for this is via the ramp mechanism RK generated. Activation of the ramp mechanics RK takes place via the second coupling lamella pack BLP2 . To do this, use the coupling plate pack BLP2 a torque on the axially profiled ramp support RK1 transfer. The ramp bearer RK1 is supported axially via a thrust bearing AX2 on one in the circulation housing U axially fixed ring AXR from.

Der Rampenträger RK1 bildet eine axial profilierte Rampenstirnfläche. An dieser stützen sich Stützrollen axial ab. Die Stützrollen laufen auf einer planen Ringfläche eines axial verlagerbar geführten Vordruckringes VR. Dieser Vordruckring VR ist über ein als Nadellager ausgeführtes, radial tragendes Lager auf dem Planetenträger 3 drehbar und axial verlagerbar geführt. Der Vordruckring VR stützt sich über ein drittes Axiallager AX3 an dem Druckring DR ab. Die Rampenmechanik RK ist derart ausgelegt, dass das zu deren Aktivierung erforderliche Drehmoment kleiner ist als das zwischen dem Vordruckring VR und dem Planetenträger 3 wirksame Reibmoment.The ramp bearer RK1 forms an axially profiled ramp face. Support rollers are axially supported on this. The support rollers run on a flat ring surface of an axially displaceable pre-pressure ring VR . This form ring VR is on the planet carrier via a radial bearing designed as a needle bearing 3rd rotated and axially displaceable. The pre-pressure ring VR is supported by a third thrust bearing AX3 on the pressure ring DR from. The ramp mechanics RK is designed so that the torque required to activate it is smaller than that between the pre-pressure ring VR and the planet carrier 3rd effective friction torque.

Die Aktivierung der zweiten Koppellamellenpackung BLP2 kann durch äußere Aktoren, auf elektromagnetischem Wege, oder durch Reibungsphänomene innerhalb der Koppellamellenpackung BLP2 erfolgen die z.B. bei einer konstruktiv vorgegebenen Relativgeschwindigkeit zwischen den Lamellen der zweiten Koppellamellenpackung auftreten und ein entsprechendes Drehmoment erzeugen.Activation of the second coupling plate pack BLP2 can be caused by external actuators, by electromagnetic means, or by friction phenomena within the coupling plate pack BLP2 occur, for example, at a design relative speed between the plates of the second coupling plate pack and generate a corresponding torque.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Aktuierung der zweiten Koppellamellenpackung über eine Spuleneinrichtung HK. Diese umfasst eine Spule HK1. Nach Maßgabe eines über die Spule HK1 generierbaren Magnetfeldes wird die zweite Koppellamellenpackung BLP2 aktiv und überträgt mittels ihrer in dem Nabenabschnitt des Rampenträgers RK1 geführten Lamellen ein Drehmoment auf den Rampenträger RK1.In the exemplary embodiment shown here, the actuation of the second coupling lamella pack takes place via a coil device HK . This includes a coil HK1. According to one over the coil HK1 the second coupling lamella pack BLP2 active and transmits by means of them in the hub portion of the ramp carrier RK1 guided slats a torque on the ramp support RK1 .

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sitzen die erste und die zweite Koppellamellenpackung BLP, BLP2 in der gleichen Innenverzahnung des Umlaufgehäuses U. Die Betätigungsmechanik 5 und auch die Spuleneinrichtung HK sind axial abfolgend in einem Hohlzylinderraum aufgenommen dessen Innendurchmesser dem Fußkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrades S2 und dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Planetenträgergehäuses PG auf der axialen Höhe des zweiten Sonnenrades S2 entspricht. Die Rampenmechanik RK befindet sich axial zwischen der ersten und der zweiten Koppellamellenpackung BLP, BLP2. Die Rampenmechanik RK ist zwischen den beiden Axiallagern AX2, AX3 axial abgestützt.In the exemplary embodiment shown here, the first and the second coupling plate pack are seated BLP , BLP2 in the same internal toothing of the circulation housing U . The actuation mechanism 5 and also the coil device HK are received axially in succession in a hollow cylinder space whose inner diameter is the root diameter of the second sun gear S2 and the outside diameter of the outside diameter of the planet carrier housing PG at the axial height of the second sun gear S2 corresponds. The ramp mechanics RK is located axially between the first and the second coupling plate pack BLP , BLP2 . The ramp mechanics RK is between the two thrust bearings AX2 , AX3 axially supported.

Der Planetenträger PG bildet auf seiner der Koppellamellenpackung BLP abgewandten Seite eine Ringstirnfläche und stützt sich über diese Ringstirnfläche axial in dem Umlaufgehäuse U ab, so dass sich hinsichtlich der über die Betätigungsmechanik 5 generierten und für die Betätigung der Koppellamellenpackung BLP erforderlichen Kraft ein über das Umlaufgehäuse U geschlossener und im Umlaufgehäuse ausgeglichener Kraftfluss ergibt.The planet carrier PG forms on its the coupling lamella pack BLP facing away from an annular end face and is axially supported by this annular end face in the circulation housing U from, so that regarding the actuation mechanism 5 generated and for the actuation of the coupling plate pack BLP required force via the circulation housing U closed and balanced flow of force results in the circulation housing.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102008037885 A1 [0003]
DE 102013206749 A1 [0003]

Claims

Differential gear with: - a gearbox (G), a circulating housing (U) which is arranged in the transmission housing (G) so as to be rotatable about a transmission axis (X), - A planet carrier (3) arranged coaxially rotatable in the circulation housing (U) to the gear axis (X), - a first sun gear (S1), which is received in the planet carrier (3), - a second sun gear (S2), which is also received in the planet carrier (3), - A coupling planetary arrangement (P) for coupling the sun gears (S1, S2) in the planet carrier (3) in opposite directions, - A coupling device (K) with a coupling plate pack (BLP) for generating a coupling torque coupling the planet carrier (3) to the revolving housing (U), and - An actuating mechanism (5) for generating an axial force acting on the coupling plate pack (BLP), wherein the coupling plate pack (BLP) is guided axially loadable between a hub-side inner plate seat (LS1) and a housing-side outer plate seat (LS2), - The planet carrier (3) comprises a planet carrier housing (PG), which comprises a coupling section (P) encompassing the housing section (PG1) and an axially adjacent hub section (PGN) on which the inner lamella seat (LS1) is located - The coupling plate pack (BLP) is axially supported via the housing section (PG1) of the planet carrier (3) encompassing the coupling planet arrangement (P).

Differential gear after Claim 1 characterized in that the housing section (PG1) encompassing the coupling planetary arrangement (P) has a ring wall (PGR) rising radially from the hub section (PGN) and that the coupling plate pack (BLP) is supported on this ring wall (PGR) of the housing section (PG1) .

Differential gear after Claim 1 or 2nd , characterized in that the coupling plate pack (BLP) comprises inner coupling plates (LI), outer coupling plates (LA) and a contact ring (AR), the inner coupling plates (LI) being axially guided on the inner plate seat (LS1), the outer coupling plates (LA) are axially guided on the outer plate seat (LS2) and the coupling plate pack (BLP) lies against the ring wall (PGR) of the housing section (PG1) via the bearing ring (AR).

Differential gear according to at least one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the inner lamella seat (LS1) is formed by the planet carrier (3) or non-rotatably connected to it, and in that the outer lamella seat (LS2) is formed by the revolving housing (U) or is non-rotatably connected to it,

Differential gear according to at least one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the outer lamella seat (LS2) extends on a circumferential level of a section of the outer wall of the planet carrier housing (PG) surrounding the coupling planet arrangement (P) on the axial level of the two sun gears (S1, S2).

Differential gear according to at least one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the actuating mechanism (5) comprises a rolling ramp device (RK).

Differential gear according to at least one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the planet carrier housing (3) and the actuating mechanism (5) are supported axially in the revolving housing (U).

Differential gear according to at least one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the coupling planets (P1, P2) are supported radially in the planet carrier housing (3) via their tip circular surfaces.

Differential gear according to at least one of the Claims 1 to 8th , characterized in that a first and a second bearing device (L1, L2) are provided for mounting the circulating housing (U) in the gear housing (G).

Differential gear according to at least one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the planet carrier (PG) forms an annular end face on its side facing away from the coupling plate pack and is axially supported in the circulating housing (U) via this ring end face, so that an excess of the coupling plate pack is generated with regard to the actuating force generated by the actuating mechanism (5) the circulation housing (U) results in a closed power flow.