DE112004003027B4 - differential gear - Google Patents
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Abstract
Differentialgetriebe zur Verwendung in einem Fahrzeug umfassend
einen um eine Längsachse (L) drehend antreibbar gelagerten Differentialkorb (1),
ein erstes Abtriebselement (9) und ein zweites Abtriebselement (11), die koaxial im Differentialkorb (1) drehbar angeordnet sind,
im Differentialkorb (1) drehbar gelagerte Ausgleichsräder (14, 15), die eine Ausgleichsbewegung zwischen den Abtriebselementen (9, 11) zulassen,
Sperrmittel (17) zum Erzeugen eines Bremsmoments zur Drehzahlangleichung zwischen den Abtriebselementen (9, 11) und
ein Übersetzungsgetriebe (20), das das Bremsmoment zu einem gegenüber diesem erhöhten Sperrmoment übersetzt, wobei das Übersetzungsgetriebe (20) koaxial zu den beiden Abtriebselementen (9, 11) angeordnet ist,
wobei ein erstes Anschlusselement (21) des Übersetzungsgetriebes (20) mit den Sperrmitteln (17) verbunden ist, ein zweites Anschlusselement (36) mit dem ersten Abtriebselement (9) verbunden oder durch dieses gebildet ist und ein drittes Anschlusselement (23) mit dem zweiten Abtriebselement (11) verbunden ist, wobei eines der drei Anschlusselemente (21, 36, 23) als Hohlrad ausgestaltet...Comprising differential gear for use in a vehicle
a differential cage (1) mounted for rotation about a longitudinal axis (L),
a first output element (9) and a second output element (11), which are arranged rotatably coaxially in the differential carrier (1),
in the differential carrier (1) rotatably mounted differential gears (14, 15) which allow a compensating movement between the output elements (9, 11),
Locking means (17) for generating a braking torque for speed matching between the output elements (9, 11) and
a transmission gear (20), which translates the braking torque to a relative to this increased locking torque, wherein the transmission gear (20) is arranged coaxially with the two output elements (9, 11),
wherein a first connection element (21) of the transmission gear (20) is connected to the blocking means (17), a second connection element (36) is connected to or formed by the first output element (9) and a third connection element (23) is connected to the second Output element (11) is connected, wherein one of the three connection elements (21, 36, 23) designed as a ring gear ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Differenzialgetriebe zur Verwendung in einem Fahrzeug mit einem um eine Längsachse drehend antreibbar gelagerten Differentialkorb, in dem ein erstes Abtriebselement und ein zweites Abtriebselement koaxial gelagert sind, wobei im Differentialkorb drehbar gelagerte Ausgleichsräder mit den Abtriebselementen in Verzahnungseingriff stehen. Ferner sind Sperrmittel zum Erzeugen eines Bremsmoments zur Drehzahlangleichung zwischen den Abtriebselementen vorgesehen. Differentialgetriebe dieser Art können als Mittendifferential oder als Achsdifferential eingesetzt werden.The invention relates to a differential gear for use in a vehicle with a driven about a longitudinal axis rotatably mounted differential carrier, in which a first output element and a second output element are coaxially mounted, wherein in differential carrier rotatably mounted differential gears with the output elements are in meshing engagement. Furthermore, blocking means for generating a braking torque for speed matching between the output elements are provided. Differential gear of this type can be used as a center differential or axle differential.
Ein solches Differenzial ist aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Erhöhung des Sperrmoments bei geringem baulichen Aufwand zu erzielen.Object of the present invention is to achieve an increase in the locking torque with low structural complexity.
Die Aufgabe wird durch ein Differentialgetriebe zur Verwendung in einem Fahrzeug umfassend
einen um eine Längsachse drehend antreibbar gelagerten Differentialkorb,
ein erstes Abtriebselement und ein zweites Abtriebselement, die koaxial im Differentialkorb drehbar angeordnet sind,
im Differentialkorb drehbar gelagerte Ausgleichsräder, die eine Ausgleichsbewegung zwischen den Abtriebselementen zulassen,
Sperrmittel zum Erzeugen eines Bremsmoments zur Drehzahlangleichung zwischen den Abtriebselementen und
ein Übersetzungsgetriebe, das das Bremsmoment zu einem gegenüber diesem erhöhten Sperrmoment übersetzt, wobei das Übersetzungsgetriebe koaxial zu den beiden Abtriebselementen anordnet ist,
wobei ein erstes Anschlusselement des Übersetzungsgetriebes mit den Sperrmitteln verbunden ist,
ein zweites Anschlusselement mit dem ersten Abtriebselement verbunden oder durch dieses gebildet ist und ein drittes Anschlusselement mit dem zweiten Abtriebselement verbunden ist, wobei eines der drei Anschlusselemente als Hohlrad gestaltet ist,
gelöst.The object is achieved by a differential gear for use in a vehicle
a differential carrier rotatably mounted for rotation about a longitudinal axis,
a first output element and a second output element, which are arranged coaxially rotatable in the differential carrier,
in differential carrier rotatably mounted differential gears that allow a compensating movement between the output elements,
Blocking means for generating a braking torque for speed matching between the output elements and
a transmission gear, which translates the braking torque to a relative to this increased locking torque, wherein the transmission gear is arranged coaxially with the two output elements,
wherein a first connecting element of the transmission gear is connected to the locking means,
a second connection element is connected to or formed by the first output element and a third connection element is connected to the second output element, wherein one of the three connection elements is designed as a ring gear,
solved.
Vorteil bei dieser Ausführung ist es, dass eine Welle-Welle-Anordnung realisiert ist, bei der das Sperrmoment direkt zwischen den beiden Abtriebselementen wirkt. Da die Drehzahldifferenz zwischen den beiden Abtriebselementen doppelt so groß ist wie zwischen einem der Abtriebselemente und dem Differentialkorb, ist bereits hierdurch eine Verdoppelung der Sperrwirkung gegenüber einer Welle-Korb-Anordnung gewährleistet. Durch die Anordnung mit lediglich einem Übersetzungsgetriebe ist eine bauliche einfache Anordnung gewährleistet.Advantage of this design is that a shaft-shaft arrangement is realized in which the locking torque acts directly between the two output elements. Since the speed difference between The two output elements is twice as large as between one of the output elements and the differential carrier, this already a doubling of the blocking effect against a shaft-basket assembly is guaranteed. The arrangement with only one transmission gear a structural simple arrangement is guaranteed.
Vorzugsweise ist das Differentialgetriebe als Planetenraddifferenzial ausgebildet und weist als Ausgleichsräder Planetenräder auf, die paarweise miteinander in Verzahnungseingriff stehen. Jeweils ein Ausgleichsrad der Ausgleichsräderpaare steht mit einer Hohlradverzahnung des Differentialkorbs in Eingriff und das andere Ausgleichsrad des jeweiligen Ausgleichsräderpaares mit dem ersten Abtriebselement in Form eines Abtriebsrades. Die Ausgleichsräder sind drehbar mit dem zweiten Abtriebselement in Form eines Planententrägers verbunden.Preferably, the differential gear is designed as Planetenraddifferenzial and has as differential gears on planetary gears, which are in pairs with each other in meshing engagement. In each case, a differential gear of the pairs of differential gears is engaged with a ring gear of the differential carrier and the other differential gear of each pair of differential gears with the first output element in the form of a driven wheel. The differential gears are rotatably connected to the second output element in the form of a tarpaulin carrier.
Das Übersetzungsgetriebe kann als Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, Planetenrädern und einem Hohlrad ausgebildet sein.The transmission gear can be designed as a planetary gear with a sun gear, planetary gears and a ring gear.
Hierbei können die Sperrmittel als Lamellenkupplung mit Innenlamellen und Außenlamellen gestaltet sein, wobei die Außenlamellen mit dem Differentialkorb und die Innenlamellen mit dem Sonnenrad als erstes Anschlusselement des Übersetzungsgetriebes drehfest verbunden sind. Die Planetenräder des Übersetzungsgetriebes sind mit dem ersten Abtriebselement umlaufend und drehbar gehalten. Hierzu kann ein Planetenträger als zweites Anschlusselement des Übersetzungsgetriebes dienen, der über eine Wellenverzahnung einer Abtriebswelle mit dem ersten Abtriebselement drehfest verbunden ist. Das zweite Abtriebselement ist mit dem Hohlrad als drittes Anschlusselement des Übersetzungsgetriebes drehfest verbunden.Here, the locking means may be designed as a multi-plate clutch with inner disks and outer disks, the outer disks are rotatably connected to the differential carrier and the inner disk to the sun gear as the first connection element of the transmission gear. The planet wheels of the transmission gear are rotatably supported by the first output element and rotatable. For this purpose, a planet carrier can serve as a second connecting element of the transmission gear, which is rotatably connected via a shaft toothing of an output shaft with the first output element. The second output element is rotatably connected to the ring gear as a third connection element of the transmission gear.
Alternativ hierzu können die Sperrmittel als Lamellenkupplung mit Innenlamellen und Außenlamellen gestaltet sein, wobei die Außenlamellen mit dem Hohlrad und die Innenlamellen mit dem Sonnenrad fest verbunden sind. Die Planetenräder sind mit dem ersten Abtriebselement umlaufend gehalten und das zweite Abtriebselement ist mit dem Hohlrad drehfest verbunden. Somit ist eine Welle-Welle-Anordnung realisiert, bei der die Drehzahldifferenz zwischen den Innenlamellen und den Außenlamellen erhöht ist. Da die Drehzahldifferenz zwischen den beiden Abtriebselementen doppelt so groß ist wie zwischen einem der Abtriebselemente und dem Differentialkorb, ist bereits hierdurch eine Verdoppelung der Sperrwirkung gegenüber einer Welle-Korb-Anordnung gewährleistet. Ferner wird eine weitere Erhöhung der Drehzahldifferenz dadurch erzielt, dass die Außenlamellen mit den zweiten Abtriebselement umlaufen.Alternatively, the locking means may be designed as a multi-plate clutch with inner disks and outer disks, the outer disks are firmly connected to the ring gear and the inner disk to the sun gear. The planet gears are held circumferentially with the first output element and the second output element is rotatably connected to the ring gear. Thus, a shaft-shaft arrangement is realized in which the speed difference between the inner disk and the outer disk is increased. Since the speed difference between the two output elements is twice as large as between one of the output elements and the differential carrier, this already ensures a doubling of the blocking effect with respect to a shaft-basket arrangement. Furthermore, a further increase in the speed difference is achieved in that the outer disks rotate with the second output element.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Differenzialgetriebe zur Verwendung in einem Fahrzeug umfassend
einen um eine Längsachse drehend antreibbar gelagerten Differentialkorb,
ein erstes Abtriebselement und ein zweites Abtriebselement, die koaxial im Differentialkorb gelagert sind,
im Differentialkorb drehbar gelagerte Ausgleichsräder, die eine Ausgleichsbewegung zwischen den Abtriebselementen zulassen,
Sperrmittel zum Erzeugen eines Bremsmoments zur Drehzahlangleichung zwischen den Abtriebselementen und
ein Übersetzungsgetriebe, das das Bremsmoment zu einem gegenüber diesem erhöhten Sperrmoment übersetzt,
wobei ein erstes Anschlusselement des Übersetzungsgetriebes mit den Sperrmitteln verbunden ist, ein zweites Anschlusselement mit dem ersten Abtriebselement verbunden oder durch dieses gebildet ist und ein drittes Anschlusselement mit dem Differentialkorb verbunden oder durch dieses gebildet ist und
wobei die Sperrmittel gegen den Differentialkorb abgestützt sind, wobei die Sperrmittel zum Erzeugen eines Bremsmoments innerhalb des Differentialkorbs angeordnet sind,
gelöst.Further, the object is achieved by a differential gear for use in a vehicle
a differential carrier rotatably mounted for rotation about a longitudinal axis,
a first output element and a second output element, which are mounted coaxially in the differential carrier,
in differential carrier rotatably mounted differential gears that allow a compensating movement between the output elements,
Blocking means for generating a braking torque for speed matching between the output elements and
a transmission gear that translates the braking torque to a torque greater than this increased locking torque,
wherein a first connection element of the transmission gear is connected to the locking means, a second connection element is connected to the first output element or formed by this and a third connection element is connected to the differential carrier or formed by this and
wherein the locking means are supported against the differential carrier, wherein the locking means are arranged for generating a braking torque within the differential carrier,
solved.
Somit ist eine Welle-Korb-Anordnung gewährleistet, bei der mittels eines einzigen Übersetzungsgetriebes und somit einem einfachen Aufbau eine Erhöhung des Sperrmoments erzielt wird.Thus, a shaft-basket arrangement is ensured in which by means of a single transmission gear and thus a simple structure, an increase of the locking torque is achieved.
Das Differentialgetriebe kann als Kegelraddifferential gestaltet, bei dem die Ausgleichsräder in Form von Kegelrädern koaxial im Differentialkorb drehbar gelagert sind und gleichzeitig mit beiden Antriebselementen in Form von Abtriebsrädern in Verzahnungseingriff stehen.The differential gear can be designed as a bevel gear differential, in which the differential gears in the form of bevel gears are rotatably mounted coaxially in the differential carrier and at the same time are in meshing engagement with both drive elements in the form of output wheels.
Das Differentialgetriebe kann auch als Kronenraddifferential gestaltet sein, wobei die Ausgleichsräder in Form von Stirnrädern im Differentialkorb drehbar gelagert sind und mit beiden Abtriebselement in Form von Kronenrädern in Verzahnungseingriff stehen.The differential gear can also be designed as Kronenraddifferential, the differential gears are rotatably mounted in the form of spur gears in the differential carrier and are in meshing engagement with both output element in the form of crown wheels.
Auch bei diesen Lösungen kann das Übersetzungsgetriebe in Form eines Planetengetriebes mit einem Sonnenrad, Planetenrädern und einem Hohlrad gestaltet sein.Even with these solutions, the transmission gear can be designed in the form of a planetary gear with a sun gear, planetary gears and a ring gear.
Hierbei sind die Sperrmittel vorzugsweise als Lamellenkupplung mit Innenlamellen und Außenlamellen gestaltet, wobei die Außenlamellen mit dem Differentialkorb und die Innenlamellen mit dem Sonnenrad als erstes Anschlusselement des Übersetzungsgetriebes drehfest verbunden sind. Das erste Abtriebselement tragt hierbei die Planetenräder und fungiert somit als Planetenträger des Planetengetriebes und stellt somit das zweite Anschlusselement des Übersetzungsgetriebes dar. Der Differentialkorb ist mit dem Hohlrad als drittes Anschlusselement des Übersetzungsgetriebes drehfest verbunden oder bildet dies.Here, the locking means are preferably designed as a multi-plate clutch with inner disks and outer disks, the outer disks are rotatably connected to the differential carrier and the inner disk to the sun gear as the first connection element of the transmission gear. The first output element carries here the planet gears and thus acts as a planetary carrier of the planetary gear and thus represents the second connection element of the transmission gear. The differential carrier is rotatably connected to the ring gear as the third connection element of the transmission or forms this.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.Preferred embodiments are explained below with reference to the drawings.
Hierin zeigtHerein shows
Eine erste Abtriebswelle
Als Differentialsperre sind eine Lamellenkupplung
Die Innenlamellen
Das Sonnenrad
Durch Betätigung der Lamellenkupplung
In einer alternativen Ausführung kann auch vorgesehen sein, dass die Außenlamellen mit ihren Zähnen in Nuten des Sonnenrades eingreifen, so dass die Lamellenkupplung
Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß
Ein Drehzapfen
Die Differentialsperre umfasst die Lamellenkupplung
Somit wird bei Betätigung der Lamellenkupplung
Das Differentialgetriebe ist vergleichbar zu dem Differentialgetriebe gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 101, 2011, 101, 201
- Differentialkorbdifferential carrier
- 2, 102, 2022, 102, 202
- erster Ansatzfirst approach
- 3, 103, 2033, 103, 203
- zweiter Ansatzsecond approach
- 4, 104, 2044, 104, 204
- Flanschabschnittflange
- 5, 105, 2055, 105, 205
- erste Abtriebswellefirst output shaft
- 6, 106, 2066, 106, 206
- zweite Abtriebswellesecond output shaft
- 7, 107, 2077, 107, 207
- erste Bohrungfirst hole
- 8, 108, 2088, 108, 208
- zweite Bohrungsecond hole
- 99
- Abtriebsrad (erstes Abtriebselement)Output gear (first output element)
- 10, 110, 21010, 110, 210
- Wellenverzahnungshaft splines
- 1111
- Planetenträger (zweites Abtriebselement)Planet carrier (second output element)
- 12, 112, 21212, 112, 212
- Wellenverzahnungshaft splines
- 13, 113, 21313, 113, 213
- Drehzapfenpivot
- 14, 114, 21414, 114, 214
- erstes Ausgleichsradfirst balance wheel
- 1515
- zweites Ausgleichsradsecond balance wheel
- 1616
- Hohlradverzahnunginternal gear
- 17, 117, 21717, 117, 217
- Lamellenkupplungmulti-plate clutch
- 18, 118, 21818, 118, 218
- Innenlamelleninner disk
- 19, 119, 21919, 119, 219
- Außenlamellenouter disk
- 20, 120, 22020, 120, 220
- Planetengetriebe (Übersetzungsgetriebe)Planetary gear (transmission gear)
- 21, 121, 22121, 121, 221
- Sonnenradsun
- 22, 122, 22222, 122, 222
- Planetenradplanet
- 2323
- Hohlradring gear
- 24, 124, 22424, 124, 224
- Bohrungdrilling
- 25, 125, 22525, 125, 225
- Außenverzahnungexternal teeth
- 26, 126, 22626, 126, 226
- Zahntooth
- 27, 127, 22727, 127, 227
- Nutgroove
- 28, 128, 22828, 128, 228
- Stützflächesupport surface
- 29, 129, 22929, 129, 229
- Betätigungselementactuator
- 30, 130, 23030, 130, 230
- KugelrampenanordnungBall ramp assembly
- 31, 131, 23131, 131, 231
- Betätigungsringactuating ring
- 32, 132, 23232, 132, 232
- Betätigungsringactuating ring
- 33, 133, 23333, 133, 233
- Kugelrampeball ramp
- 34, 134, 23434, 134, 234
- Kugelrampeball ramp
- 35, 135, 23535, 135, 235
- KugelBullet
- 3636
- Planetenträgerplanet carrier
- 37, 137, 23737, 137, 237
- Drehzapfenpivot
- 3838
- Wellenverzahnungshaft splines
- 139, 239139, 239
- erstes Abtriebsrad (erstes Abtriebselement)first output gear (first output element)
- 140, 240140, 240
- zweites Abtriebsrad (zweites Abtriebselement)second output gear (second output element)
- 141, 241141, 241
- Hohlradverzahnunginternal gear
- 242242
- Trägercarrier
- 243243
- Nutgroove
- LL
- Längsachselongitudinal axis
- DD
- Drehachseaxis of rotation
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Effective date: 20110806 |
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