DE1811242A1

DE1811242A1 - Differentialgetriebe

Info

Publication number: DE1811242A1
Application number: DE19681811242
Authority: DE
Inventors: Engle Jack F; Jeakle William G
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1967-11-30
Filing date: 1968-11-27
Publication date: 1969-07-17
Also published as: GB1230118A; JPS519214B1; DE1811242B2; DE1811242C3; US3495298A; SE342186B; FR1604287A

Description

PATENTANWÄLTE

br.ing. H. NEGENDANK · dipl-ing. H. HATJCK · bipl-phys. W. SCHMITZ

HAMBURG-MÜNCHEN

ZiTSTEIiLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEPER WAtL Al

TEX. 36 74 28 UND 3 6 4110

TELBOR. NBQEDAPATENT HAMBURG

BORG-WARNER CORPORATION

MÜNCHEN 15 · MOZARTSTH.

TEL.53805 86

2oo South Michigan Avenue _TE1EGI Chicago, Illinois 60604/USA

HAMBURG, 25· 11. I968

Differentialgetriebe

TJm in Differentialgetrieben mit begrenzter Selbstsperrung eine gehemmte Differentialwirkung zu erreichen, sind Reibungskupplungsmittel für eine direkte Antriebsverbindung zwischen den Abtriebswellen und dem Differentialgehäuse vorgesehen. Verschiedene Kupplungsformen werden benutzt und können eine Kegelkupplungsvorrichtung zwischen den Abtriebswellen und dem Differentialgehäuse oder eine Yielzahl von Reibu*»ngslamellen einschliessen, von denen bestimmte mit den Abtriebswellen des Differentials, die anderen mit dem Differentialgehäuse in Antriebseingriff stehen. Zur Aufrechterhaltung einer auf die Kupplungsvorrichtungen wirkenden Federkraft für einen konstanten Widerstand gegen eine Differentiation sind-Mittel im Getriebe vorgesehen. Zusätzlich können Mittel zur Verstärkung der Kupplungseingriffskraft in Abhängigkeit von der Drehmomentaufnahmo vorgesehen werden.
Die Differentialwirkung wird eine relative Bewegung der

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Abtriebswellen mit Bezug auf das Differentialgehäuse verursachen. Daher muss ein entsprechender Schlupf oder eine entsprechende relative Bewegung der Kupplungslamellen öder -kegel auftreten, die einen übermassigen Abrieb oder Schaden auf den Kupplungskegel- öder -lamellenflächen verursachen kann.

Daher ist das Ziel der Erfindung die Schaffung eines Differentialgetriebes der beschriebenen Bauart, bei dem die Mittel zum Aufbau einer vorherbestimmten Federkraft, die auf die Kupplungssoheib,eti oder -kegel mittels der Sei-tenriäer einwirkt, ein Ölablenkelement einschliessen, das die Sehmiermittelflüssigkeit in Richtung auf die Kupplungsmittel drückt und dadurch die |) Kupplungsvorrichtungen mit der ^uchmierflüssigkeit versorgt. ■:.--.■:

Die Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich werden. Es zeigen:

'die

Pig. 1 einen Drehschnitt eines/Merkmale der Erfindung aufweisenden Differentialgetriebes;

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Fig. 2 eine Seitenansicht eines der Differentialseitenräder;

Pig. 3 eine Seitenansicht eines der Kupplungsnabenelemente in fig. I;

Pig. 4 eine Seitenansicht einer der Kupplungslamellen, die mit dem Kupplungsnabenelement verbunden sind;

Pig. 5 eine Seitenansicht einer der Kupplungslamellen, die angetrieben mit dem Differentialgehäuse verbunden sind;

Fig. 6 eine isometrische Darstellung der Pederhalterungs- und Radberührelemente in Pig. I;

Pig. 7 einen Schnitt durch ein Differentialgetriebe zur Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung;'

Pig. 8 eine isometrische Darstellung der Federhalterungsund Radberührelemente in Pig. 7;

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Fig. 9 einen Teilschnitt nach der Linie 9-'9 in Fig. 7 und

Fig. Io einen Teilschnitt einer abgewandelten Form der "Federhalterungs- und Radberührelemente für das

* Differentialgetriebe in. Fig. 7.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf eine Differentialeinrichtung mit begrenzter Sperrwirkung, die Schmierungsmöglichkeiten für relativ bewegliche, in Reibungseingriff stehende Oberflächen von Kupplungselementen vorsieht, die der Differentiation entgegenwirken.

Die Erfindung ist nach Fig. 1 mit Schmierwegen versehen,

* die sich durch die Seitenzahnräder des Differentialgetriebes erstrecken, um einen im wesentlichen zur Richtung der Längsachse der Abtriebswellen parallelen Schmiermittelfluss zu ermöglichen. Weiterhin führen die Schmierwege zur Ausnutzung der Zentrifugalkraft als Hilfskraft für die Schmierung der Kupplungselemente das Schmieröl auf die radial mit Bezug auf die Drehachse innen liegenden Teile der Kupplungselement.

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_ 5 —

Die Tig. 1 zeigt eine Differentialeinrichtung Io mit zwei koaxial ausgerichteten, relativ zu einander verdreh-"baren Abtriebswellen 11, die Drehkräfte auf nicht gezeigte lastaufnehmende Bauteile übertragen können, wie z.B. auf die Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges. Diese Wellen schliessen benachbarte mit einer Nutverzahnung versehene innere Enden 13 ein, die sich mit Abstand voneinander gegenüberstehen.

Die Differentialeinrichtung Io schliesst ein Differentialgehäuse 17 ein und ist in die gezahnten Enden 13 überlagernder Weise zwischen den Wellen 11 angeordnet und kann Drehkräfte auf die Wellen übertragen, während eine möglicherweise erforderliche relative Drehbewegung zwischen den Wellen möglich ist.

Das Gehäuse 17 wird von zwei im allgemeinen tassenförmig geformten, zusammenarbeitenden Abschnitten gebildet, und zwar von einem Planschabschnitt 19 und einem Zappenabschnitt 21, die im allgemeinen zylindrische, längs der Trennlinie 25 aufeinanderstossende Wandteile 23 einschliessen. In dieser Aufstosstellung werden die Abschnitte durch Bolzen 27 gehalten, wobei die äussere Oberfläche

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der Wände einen Teil der Gehäuseoberfläche ausmacht, und die innere Oberfläche der Wände einen Hohlraum 29 bildet, der die beiden gezahnten Enden der Abtriebswellen 11 umgibt. -: -

Jeder der Abschnitte 19 und 21 schliesst eine von einer in längsrichtung verlängerten Nabe 31 gebildete Wellendurchführungsöffnung ein, wobei die Naben 31 in der Mitte der Abschnitte auf den von der linie 25 abgewandten Seiten der die Wellen 11 aufnehmenden Seile angeordnet sind.

Eine Seitenöffnung 33 (vgl. Fig. 1 I) wird durch seitliches Zusammenpassen von rechteckigen Öffnungen in jedem der Gehäuseabschnitte auf ihren zusainmenstoss enden Seiten ausgebildet und erstreckt sich durch die Gehäusewandung, damit Öl oder ein anderes Schmiermittel in das Innere des Hohlraums 29 eintreten kann. Zusätzlich wird mindestens, eine Schmiermitteltasche 35 auf der Innenwandung des von den Gehäusewänden gebildeten Hohlraums zur Bereitstellung.eines Speicharaums zur Speicherung grösserer Schmiermittelmengen während der Drehung des Gehäuses vorgesehen. Diese Taschen werden durch seitlich

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zusammenpassende Vertiefungen im Inneren der Gehäuseabschnitte an den zusammenstossenden Enden dieser Abschnitte gebildet. Selbstverständlich, dient die Zahl der Seitenöffnungen 33 und der Schmiermitteltaschen 35 bei der gezeigten Differentialeinrichtung Io nur der Beschreibung und kann beliebig verändert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Der Flanschabschnitt 19 des Gehäuses 17 schliesst einen sich um seinen äusseren Umfang erstreckenden, in radialer" Richtung ausgerichteten Flansch 39 ein, an dem ein Zahnkranz 4-1 (gestrichelte Linie in Pig. I) befestigt ist, der die Drehkräfte von einem vorhandenen nicht gezeigten Antriebsstrang zur Übertragung auf die Abtriebswellen 11 übernehmen kann.

Um die Übertragung der Drehkräfte auf die Abtriebs-■veLlen 11 zu bewirken\ während eine relative Drehbewegung zwischen den Wellen 11 möglich ist, ist im Differentialgehäuse 17 ein Kegelradgetriebe vorgesehen.

Die Kegelradanordnung schliesst zwei Seitenräder 43 ein,

-T-

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die zur Übertragung der Drehkräfte auf die Antriebswellen 11 jeweils mit den Enden 13 der Wellen; 11 verbunden sind. Die Seitenräder weisen innere Bohrungen mit einer Hutverzahnung auf, die die Verzahnung 24 der Wellen 11 aufnimmt. Die Seitenräder können sich daher mit Bezug auf die Wellen axial bewegen und sich mit P ihnen drehen.

Weiterhin schliesst die Kegelradanordnung zwei Antriebskegelräder 49 ein (von denen nur eines in der Zeichnung gezeigt wird), die drehbar auf einer sich quer zu den Abtriebswellen erstreckenden Antriebsradwelle 51 gelagert sind. Diese Sgelzahnräder haben den gleichen Abstand von der Mittellinie in Längsrichtung der Abtriebswellen 11 und greifen in die Seitenzahnrader 43 ein. Die Welle 51 erstreckt sich quer durch das Differentialgehäuse 17 zwischen den Seitenzahnrädern 43.

Das Zwischenkegelzahnrad 49 wird nur gestrichelt gezeigt, weil der Querschnitt in Pig. 1 so gewählt worden ist, dass er die Einzelheiten der zu beschreibenden Kupplungselemente vorteilhaft zeigt, aber kein Zwischenkegelzahnrad 49 schneidet.

Vorzugsweise sind die Zähne der Zwischenräder und der

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Seitenräder so gestaltet, dass eine Übertragung von Drehmoment von Gehäuse, Zwischenradwelle und Zwischenrädern auf die Seitenräder zu einer wesentlichen axialen Kraftkomponente pcallel zu den Antriebswellen führt, die die Seitenräder auseinanderzurücken sucht. Der Sinn einer solchen Gestaltung wird bald deutlich werden.

Wenn Drehkräfte über den nicht gezeigten Antriebsstrang vom Gehäuse 17 aufgenommen werden, wird es zu einer Drehung um die Mittellinie in Längsrichtung der Abtriebswellen 11 gezwungen. Dadurch wird die Zwischenradwelle 51 zu einer Drehung in einer zur Mittellinie der Abtriebswellen senkrechte Ebene veranlasst, so dass die Zwischenräder 49 auf einer Kreisbahn um die Abtriebswellen 11 umlaufen. Da die Zwischenräder 49 in die Seitenräder 43 eingreifen, führt eine Drehbewegung der Zwischenräder mit Bezug auf die Abtriebswellen andererseits zu einer Drehbewegung der Seitenräder um die Achse der Abtriebswellen. Diese Drehung wird durch die gezahnten Enden 13 der Abtriebswellen 11 auf die lastaufnehmenden Bauelemente übertragen.

Wenn eine Differentialarbeitsweise erforderlich ist,

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z.B. wenn, ein Kraftfahrzeug um eine Ecke fährt oder irgendeine andere Bedingung auftritt, bei der sich ein Antriebsrad mit einer grösseren. Umdrehungszahl drehen muss als das andere, drehen sich die Zwischenräder nicht nur um die Abtriebswellen 11,-sondern auch um die Zwischenradwelle 51» so dass eine Relativbewegung zwischen den Seitenrädern und daher auch zwischen den Wellen 11 möglich ist.

Unter bestimmten Umständen, ist die Fähigkeit einer Differentialeinrichtung, eine Relativbewegung zwischen den Abtriebswellen zu ermöglichen, eher ein. Kachteil als ein Yorteil. Wenn z.B. ein. Antriebsrad eines Fdrzeugs auf glattem Pflaster läuft, und das andere auf trockenem Pflaster, hindert eine freie Differentialwirkung die Übertragung von Drehkräften auf das nicht durchdrehende Rad. Das mit dem Zugkraft aufweisende Rad verbundene Seitenrad würde stehen bleiben, und die Zwischenräder würden sich auf ihrer Kreisbahn um die Abtriebswellen um dieses Seitenrad und gleichzeitig um die Zwischenradwelle 51 drehen, so dass sich nur das Rad ohne Zugkraft dreht. Zur Überwindung dieser dem Getriebe eigentümlichen Betriebseigenschaft wird

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das Differentialgetriebe Io der gezeigten Ausfuhrungsform der Erfindung mit Mitteln versehen, die eine Differentialwirkung in dem Masse behindern, dass anfänglich vorherbestimmte Drehkräfte auf das Rad mit der grösseren Zugkraft übertragen werden, und dass zusätzlich additive Drehkräfte auf das Rad mit der grösseren Zugkraft als 3?unktion des Antriebsdrehmoments des Differentialgetriebes übertragen werden. Wie man am besten aus der Fig. 1 ersieht, sind innerhalb des Hohlraums 29 zwei Lamellenkupplungsvorrichtungen 25 mit je einem Kupplungsnabenelement 56 vorgesehen, das einen im Differentialgehäuse 17 drehbaren IFührungsabschnitt 57 aufweist. Jedes der Nabenelemente 56 ist mit einer gezahnten inneren Bohrung versehen, die mit den gezahnten Enden 13 der Abtriebswellen zusammenarbeiten, so dass sich jedes Nabenelement 56 mit der zugehörigen ( Abtriebswelle drehen kann, Nach Pig. 3 besitzt das Kupplungsnabenelement eine äussere hexagonale Oberfläche 58.

Im Differentialgehäuse 17 sind zwei ringförmige Ausnehmungen 6o für die beiden Kupplungsvorrichtungen 55 vorgesehen. Die beiden Ausnehmungen 6o für die beiden

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Kupplungsvorrichtungen. 55 vorgesehen. Die beiden Ausnehmungen 6o für die beiden Kupplungsvorrichtungen 55 sind unter einem Winkel zueinander innerhalb des gehäuses 17 angeordnet und haben einen Abstand von ungefähr 18o ° voneinander. Das Differentialgehäuse .

^ und das Mabenelement 56 können mittels der Ausnehmungen 6o und der hexagonalen Oberfläche 58 durch Kupplungslamellenscheiben in Arbeitseingriff gebracht werden. Wie in Pig. 1 und 5 gezeigt, sind eine Reihe von Kupplungslamellen 7o vorgesehen. Die Kupplungslamellen 7o weisen zwei um 18o gegeneinander versetzte Zungen- 71 auf, die in die Ausnehmungen 6o im Differentialgehäuse 17 eingreifen. Auf den Küpplungslamellen 7o sind eine Reihe von sich radial erstreckenden Nuten 72 vorgesehen, die Schmiermittel für die Kupplungslamellen enthalten

ψ Und führen können.

Zwischen, die Kupplungslamellen 7o wird eine Reihe von in den Pig. 1 und 4 beschriebenen Küpplungslamellen 75 geschichtet. Die Lamellen 75 weisen eine innere hexagonale Oberfläche 76 auf, die zu der Fläche 58' auf den irabenelementen 56 komplementär ist. Daher stehen die Küpplungslamellenscheiben 75 in Arbeitseingriff mit den

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liabenelementen 56. In. den Kupplungsscheiben 75 sind auch, in den sechs ebenen Abschnitten der Oberfläche 76 Nuten 78 vorgesehen, die den Schmiermittelfluss zwischen den Kupplungslamellenscheiben unterstützen.

Die innerste Kupplungsscheibe 7o auf jeder der beiden Seiten des Differentialgetriebes stösst auf eines der

Seitenräder 43. auf, so dass eine axiale Bewegung der i

Seitenräder in Richtung auf die Kupplungsvorrichtungen 55 die Kupplungen 55 in Eingriff bringt.

Weil die Kupplungsnabenelemente 56 mit ihren entsprechenden Abtriebsirellen 11 verzahnt sind, ermöglicht der Eingriff der Kupplungsvorrichtungen 55 eine direkte Übertragung von Drehkräften vom Differentialgehäuse auf die Abtriebswellen 11. Solche direkte Antriebsverbindung sichert die Übertragung von vorherbestimmten Drehkräften auf jede j

der beiden Abtriebswellen unabhängig von. den Anzugsbedingungen, die bei den beiden Wellen herrschen mögen. Die Differentialwirkung wird dadurch entsprechend dem Reibungseingriffsvermögen der Kupplungsbauteile Gehindert.

Der Reibungseingriff der Kupplungseleraente wird auf zwei Arten erreicht. Erstens wird durch eine Pedernpaketanordnung zwischen den Seitenrädern 43 und über der

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querlaufenden Zwischenradwelle 51 eine Anfangsvorspannung der Kupplungsbauteile für den Reibungsarbeitseingriff erreicht.

Die Federnpaketanordnung sehliesst zwei die läder ■berührende Elemente 80 ein, die mit einer quer zu den Ab-™ triebswellen sichferstreckenden Fläche jeweils eines der Seitenräder berühren. Die die Räder berührenden Elemente werden durch e.ine Vielzahl von zusammengepressten Schraubenfedern. 81 auseinander gedrückt, die gleichmässig auf beiden Seiten der Zwischenradwelle 51 zur Sicherung einer gleichmässigen Lastverteilung auf den Berührelementen und damit auch auf den Seitenrädern 43verteilt werden können.

h Die auf die Seitenräder 43 durch das.Federnpaket ausgeübte nach aussen gerichtete Kraft wird weiter auf die Kupplungsvorrichtungen 55 übertragen, wobei diese zum Aufbau einer Anfangsreibungsantriebsbeziehung für die direkte Übertragung von zumindest kleinen Drehkräften, vom Gehäuse 17 auf die Abtriebswellen in Reibungseingriff gezwungen werden. Die Anzahl der im Pedernpaket benutzten ^x'edern , ihre Grosse und ihre Federkraft

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können zur Abänderung der Vorlast der Kupplungselemente verändert werden, um für einen bestimmten Anwendungszweck die gewünschten Betriebseigenschaften zu erreichen.

Zusätzlich zur Anfangsvorlast der Kupplungselemente, die durch das Federpaket aufgebaut wird, tragen die seitliehen Trennkräfte zwischen den Zwischenrädern und den Seitenrädern weiterhin zum Grad des Reibungseingriffs zwischen den Kupplungselementen bei. Wenn die Drehmomentaufnahme des Differentialgetriebes zunimmt, wächst auch die Trennkraft zwischen den Zwischen- und Seitenrädern, und damit die auf die Kupplungselemente durch die Seitenräder ausgeübte axial gerichtete Kraft. Auf diese Weise werden die Kupplungsvorrichtungen in erhöhten Reibungseingriff gezwungen, damit der Grad der Behinderung der Differentialarbeitsweise zusatzlieh vergrössert wird.

Unter bestimmten Umständen ist eine Relativbewegung zwischen den Abtriebswellen zur Erreichung bestimmter Ergebnisse nötig, z.B. wenn - wie gesagt - das Fahrzeug um eine Ecke oder durch eine Kurve fährt, wobei ein Antriebsrad sich schneller drehen muss als das

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andere. Unter diesen Umständen muss der Reibungseingriff der Kupplungslamellen überwunden werden,· so dass eine Relativbewegung zwischen den Wellen erreicht werden kann; die Kupplungsiamellen müssen dann notwendigerweise zur Ermöglichung einer Relativbewegung der einen Welle mit Bezug auf die andere Welle aufeinander rutschen. Wenn ein Antriebsrad zusätzlich durchdreht, rutschen die Kupplungsscheiben der einen Kupplungsvorrichtung sehr schnell mit einer der anderen Kupplung entgegengesetzten Rutschrichtung. Dieser Pail tritt ein, wenn auch die von den Seitenrädern auf die Kupplungen ausgeübten Axialkräfte relativ gross sind.

Übermässiges Rutschen zwischen den Kupplungselementen, genauer gesagt zwischen den Kupplungsiamellen, kann zur schwerwiegenden Schädigung der Berührflächen und zu frühzeitigem Ausfall der Differentialeinrichtung führen.

Um das Auftreten solcher schädlichen folgen zu vermeiden, sind verbesserte Schmiermöglichkeiten vorgesehen, die die Berührflächen, iker Kupplungseinrichtungen zur herabsetzung des Reibungskoeffizienten zwischen den Berührflächen und zur i/ärmeabfuhrleitung während der

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ORIGINAL INSPECTED

Differentialarbeitsweise mit Schmiermitteln, versehen.

Erfindungsgemäss und wie in Pig. I und 2 gezeigt, sind die Seitenräder 43 mit einer Vielzahl von Schmiermitteldurchflussöffnungen 84 versehen, z.B. vier, die sich durch die Seitenräder 43 unter einem Winkel mit der Achse der Abtriebswellen 11 erstrecken. Die DurchflussSffnungen 84 durchstossen die Oberflächen der Seitenräder 43 auf der den Kupplungsvorrichtungen 55 zugewandten Seiten im Bereich der hexagonalen Oberflächen 58 der Habenelemente 56 und wirken so mit den Nuten 78 in den Kupplungsscheiben 75 zusammen.

Wie in Pig. 1 und 6 gezeigt, werden die ffedernhalter- und Radberühr elemente 8o mit zwei Öl Schöpfern 9o und versehen.

Die Elemente 8o werden aus Blech gefertigt, so dass die Ölschöpfer 9o und 91 durch Blechschneide- und Blechformprozesse in der gewünschten Porm wirtschaftlich hergestellt werden können, obwohl auch andere verschiedene Formen benutzt werden können. Wie in Pig. 6 gezeigt, erstrecken sich die Schöpfer 9o in einer mit Bezug auf die Achse der Abtriebswellen Il geneigten Richtung, die der Ausrichtung der Schöpfer 11 entgegen gerichtet ist.

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Die Bauelemente 80 können mit einer, zusätzlichen Anzahl von Ölschöpfern Tersehen werden, solange einige von den Schöpfern sich in einer mit Bezug auf die Wellen 11 geneigten Richtung erstrecken. Wie man aus Fig. 1 ablesen kann, in der die Schöpfer 91 gezeigt werden, sind die Schöpfer in radialer Richtung so angeordnet, dass sie mit den Öffnungen 84 auf der den Elementen 80 zugewandten Seiten der Seitenräder 43 zusammenarbeiten können. Die Bauteile 80 schliessen Ausschnitte 95 ein, die "beim Einbau der Elemente 80 in die Differentialeinrichtung Io die Zwischenradwelle 51 aufnehmen, so dass sich die Elemente 80 mit dem Differentialgehäuse 17 und der Zwischenradwelle 51 drehen. _; .

Bei Drehung des Differentialgehäuses 17 drehen sich die Elemente 80 mit und werden in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Gehäuses entweder mit den Ölschöpfern 9o oder mit den Ölschöpfern 91 innerhalb des Hohlraums 29 Schmiermittel in die durch die Seitenräder führenden Schmiermitteldurchflussöffnungen 84 lenken. Die Schmiermittelflüssigkeit oder das Öl wird dann in den Nuten 78 der Kupplungslamellen 75. längs der

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hexagonalen flächen 58 geführt. Wie man aus Fig. 1 ersieht, ist zwischen der Innenbohrung der Kupplungslamellen 7o und den Flächen 58 ein Spielraum vorgesehen, damit das Schmiermittel über die Flächen 58 fliessen kann. Mit Hilfe der Zentrifugalkraft verteilt sich dann die Schmierflüssigkeit auf die sich radial erstreckenden Hüten 72 in den Kupplungs- i scheiben 7o.

Damit wird jede der sich in Reibungsberührung befindlichen Flächen der Kupplungsvorrichtungen 55 in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Gehäuses 17 mit einem vergrösserten Schmiermittelfluss versehen.

Jeder der Abschnitte 19 und 21 weist eine auf dem Inneren der Seitenwände ausgebildete ringförmige Ölausnehmung 97 auf; die Seitenwände der Abschnitte und 21 sind mit sich axial erstreckenden Öffnungen 98 "

versehen, die sich von dem Gebiet der Kupplungsvorrichtungen 55 bis zu .den äusseren Flächen des Gehäuses 17 erstrecken· Bin Teil des über die Flächen 58 durch die Nuten 78 fliessenden Schmiermittels tritt in die Ausnehmungen 97 ein und stellt somit einen Speicher an Schmiermittelflüssigkeit für die Kupplungsvorrichtungen dar. Die Schmiermittelflüssigkeit kann auch

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durch die öffnungen 9Ö|in das Gehäuse abfliesaen, das das Differentialgetriebe Io aufnimmt und aus dem es durch die öffnung 33 wieder in den Hohlraum 29 des Differentialgehäuses eintreten kann. Aus dem bisher Gesagtem wird deutlich, dass ein verbesserter Schmierfe mittelfluss auf den Kupplungslamellen des Differentialgetriebes durch die Anwendung von. mit dem Gehäuse umlaufenden Schöpfern erreicht wird, die das Schmiermittel durch die Schmierwege in den Seitenrädern lenken oder drücken. Die Erfindung führt die Schmiermittelflüssigkeit vorzugsweise auf die radial innen-liegenden Teile der Kupplungsvorrichtungen, so dass die Zentrifugalkraft für eine Verteilung des Schmiermittels in den Kupplungsvorrichtungen sorgt.

™ Da auf den Elementen 8o ölschöpfer mit entgegengesetzten: Schöpfrichtungen vorgesehen sind, wird immer ein. Paar der Schöpfer bei beliebiger Drehrichtung des Gehäuses für die Schmierung wirksam sein, und eine andauernde Differentialwirkung kann auftreten, ohne dass schwerwiegende Abnutzungserscheinungen oder Schäden, an den Kupplungselementen auftreten, da die ölschöpfer bei

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bei allen Differentialwirkungsbedingungen wirksam sind.

Die Pig. 7, 8 und 9 zeigen eine abgewandelte Form der Erfindung. Die Teile der Differentialeinrichtung Io in Fig. 7> die mit der in Fig. 1 gezeigten Anordnung identisch. ( sind, besitzen dieselbe Bezugszahl, nur stammen sie aus der looer- Serie. Das Differentialgetriebe in Fig. 7 arbeitet auf ähnliche Weise wie das in Fig. 1 gezeigte Getriebe; auch hier wird eine Anfangsvorlast der Kupplungsvorrichtungen 155 durch eine Federnpaketanordnung 155 aufgebaut, die aus Schraubenfedern 181 und aus den Federhalterungs- und Radberührelementen 18o besteht.

Zusätzlich treten zwischen den Zwischen- und Seitenrädern , nach in seitlicher Richtung wirkenden Trennkräfte auf, die mit Zunahme des Antriebsdrehmoments des Differentialgetriebes anwachsen und zum Grad des Reibungseingriffs der Kupplungsvorrichtungen 155 beitragen, um die Differentialwirkung abzuschwächen.

Allgemein weist das Differentialgetriebe in Fig. 7 Kegelkupplungsvorrichtungen 155 auf, die sich von der

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lamellenkupplung in Pig. 1 deutlich unterscheiden. Die Kegelkupplungen 155 schliessen kegelige Kupplungsflächen 21o ein, die auf den Innenwänden des Differentialgehäuses 117 auf beiden Seiten ausgebildet sind. Kegelige Kupplungselemente 211 sind mit den Abtriebswellen 111 verzahnt vorgesehen und drehen sieh mit diesen. Die Kupplungselemente 211 weisen eine äussere kegelige Kupplungsfläche 212 auf, die mit schraubenlinlenartigen Ölnuten 213 für eine verbesserte Schmierung der ^upplungsflächen versehen sind» Der von den Federn 181 und den Radberührelementen 18o^auf gebaute Vorlastdruck treibt die Seitenräder 143 auseinander und in Eingriff mit den kegeligen Kupplungselementen 21I₉ um einen Reibungseingriff zwischen den. kegeligen Kupplungsflächen 21o und ) zu bewirken»

Nah Pig. 7 und 9 ist in jeder der kegeligen Kupplungsflächen 21o im Differentialgehäuse 117 eine sich in axialer Richtung erstreckende ölausnehmung 215 vorgesehen. Die Ölaaenehmungen 215 sollen, einen Speieherraum für das Schmieröl bereitstellen, damit im Differentialgehäuse selbst grössere Sehmiermittelmengea zur Verfügung stehen.

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Die Badberühr- und Federhalterungselemente 18o bestehen aus einem im allgemeinen e'benen Plattenteill22o mit zwei mittig angeordneten Armen 221 auf jeder Seite, die sich senkrecht zur Ebene der Platte 22o erstrecken. Die Arme 221 weisen halbkreisförmige Einschnitte 224 auf, so dass eine öffnung zur Aufnahme der Zwischenradwelle 151 gebildet wird, wenn zwei der Elemente 18o wie in 3¹Ig. 7 gezeigt in dem Differentialgetriebe eingebaut werden; dann drehen sich die Federanordnung 181 und die Elemente 18o mit dem Differentialgehäuse 117. Auf dem ebenen Plattenteil 22o sind eine Vielzahl von kreisförmigen linprägungen 225 vorgesehen, die zur Zentrierung und Feststellung der Federn 181 in der Differentialanordnung dienen. Eine axiale Bohrung 227 ist in jedem der Elemente 18o vorgesehen, um freien Raum für die Enden der sich in das Differentialgetriebe erstreckenden axialen Wellen bereitzustellen.

Die verbesserte Kupplungeechmiereiiirichtung des Differentialgetriebes llo in Fig. 7 schlieest eine 81-ablenkende Leitfläche 24o ein, die auf den Radberühr- und iederhalterungseleeenten 18o an einem Ende und Ton der tfittelbohrung entfernt geformt ist. Wie in Pig. θ geneigt,

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werden die Leitflächen 22o auf dem unterteil des Plattenteils 22o ausgebildet und erstrecken sich in eine der Ausrichtung der Arme 221 ähnliche Richtung, senkrecht zur Ebene des Plattenteils 22o. Die leitflächen 24o können in Grosse und Formgebung abgewandelt werden, so dass die gewählte Ausbildung der Leitflächen den verschiedenen Grossen und Anordnungen der verschiedenartigen Differentialanordnungen besonders vorteilhaft entspricht. Die Halterungs- oder Berührelemente 18o und die Schraubenfedern 181 werden in dem Differentialgetriebe so eingebaut, dass die Leitflächen 24o_vwinkelmässig genau den ölausnehmungen 215 im Differentialgehäuse 217 wie in Pig. 9 gezeigt gegenüberstehen.

Die Leitflächen 24o werden vorteilhaft auf den Bleehelementen 18o ausgebildet, indem die Elemente 18o in der gewünschten Form gestanzt und die Leitflächen 24o senkrecht zu dem ebenen Plattenteil. 22o umgebogen werden.

Die Leitflächen 24o wirken als Ölablenkungsvorrichtung, wenn sich das Gehäuse 117 dreht und Öl durch die Seitenöffnung 113 in das Differentialgehäuse fliesst. Die Leit-

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flächen 24o dienen zur Ablenkung des Öls in die axialen Ölausnehmungen 215, damit diese immer gut mit dem Schmiermittel oder dem -öl versorgt werden. Die Elemente 18o drehen sich so mit dem Differentialgehäuse, dass die ölablenkwirkung immer dann auftritt, wenn sich das Gehäuse 117 dreht.

Selbstverständlich können andere Leitflächenformen mit verschiedensten Formen und Anordnungsweisen auf den Elementen 18o ausgebildet werden, die in ähnlicher Weise wie die in Fig. 7 und 8 gezeigten eine Ablenkung des Öls in die Ölausnehmungen bewirken; die einzige Bedingung ist dabei, dass die Ablenkvorrichtung in der Nähe der ölausnehmungen im Differentialgehäuse vorgesehen und auf einem Teil ausgebildet sein müssen, das mit dem Differentialgehäuse rotiert.

Die Fig. Io zeigt eine Abwandlung der in Fig. 7 gezeigten Erfindung, .bei der die ölablenkenden Mittel, die Leitfläche 24oa, nur auf einem der Elemente 18o ausgebildet sind. Die ""eitflache 24oa erstreckt sich radial bis zu einem dem anderen Element 18o benachbarten Punkt. Die einzelne Leitfläche 24o a wirkt genauso

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wie die "beiden leitflächen 24o in Pig. 7 und lenkt das öl in die Schmierausnehmungen 215.

Verschiedene Eigenschaften der Erfindung sind besonders gezeigt und beschrieben worden; Fachleuten ist es aber klar, dass Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

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Claims

a. Patentansprüche

1. Differentialgetriebe mit begrenzter Selbstsperrung, das ein das Bäderwerk umschliessendes Gehäuse, in dem die Seitenräder angebracht sind, mit den Seitenrädern betriebsfähig verbundene Kupplungsmittel und zum Aufbau j einer vorherbestimmten Eingriffskraft für die Kupplungsmittel auf die Seitenräder einwirkende Yorlastnrorspannungsmittel aufweist, wobei sich die Vorspannungsmittel mit dem Gehäuse drehen können, gekennzeichnet durch Ölablenkmittel (9o, 91, 24o) auf den Vorspannungsmitteln, die Öl im Gehäuse zur Schmierung der Kupplungsmittel in Richtung auf die Kupplungsmittel ablenken können.

2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlastmittel federnde Mittel (8o, 181) \ und Halterungsmittel (8o, 181) für die federnden Mittel aufweisen, wobei die Ölablenkungs+mittel einstückig mit den Halterungsmitteln ausgebildet sind.

3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ölablenkungsmittel mindestens

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einen in dem Halterungsmittel ausgebildeten, Schöpfer (91) aufweisen.

4. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1

bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Ölablenkungsmittel mindestens eine sich im wesentlichen senkrecht, von den Halterungsmitteln aus erstreckende Leitfläche (24o) aufweist.

5. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn-, zeichnet, dass eine Schmiermittelzufuhröffnung (84) sich durch jedes der Seitenräder (43) erstreckt und den Kupplungsmitteln Schmierflüssigkeit zuführen kann, und dass die ölablenkungsmittel einen Schöpfer (91) aufweisen, der in den Halterungsmitteln ausgebildet ist und die Schmierflüssigkeit der Öffnung (84) zuführen kann, wodurch bei Drehung des Differentialgehäuses (17) ein angemessener Schmiermittelfluss zu den Kupplungsmitteln (55) sichergestellt ist.

6. Differentialgetriebe mit Selbstsperrung, besonders nach Anspruch 1, ..dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe-

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gehäuse ein Antriebsdrehmoment zur Übertragung auf zwei koaxial ausgefluchtete, relativ zueinander verdrehbare Abtriebswellen (11, 11) aufnehmen kann, und dass die Kupplungsmittel (55» 155) mindestens ■ zwischen einer der Abtriebswellen und dem Gehäuse vorhanden sind, weiterhin, gekennzeichnet durch ein- f

baufähige Mittel für den Einbau in das Gehäuse zum Aufbau einer Getriebebeziehung zwischen dem Gehäuse und den Abtriebswellen, wobei diese einbaufähigen Mittel ein Wellenelement (51) mit zwei auf ihm drehbaren Zwischfadelementen (49), zwei in die Zwischenräder eingreifende und mit den Abtriebswellen in Antriebseingriff bringbare Seitenradelemente (43) und ein federndes Vorlastelement (81, 81) einschliessen, die die Kupplungselemente wirksam, berühren können, und wobei die einbau- fähigen Mittel weiterhin auf wenigstens einem von ihnen Ölablenkungsmittel (9o, 91) aufweisen, die Öl im Gehäuse während der Drehung des Gehäuses in Richtung auf die Kupplungsmittel zur Schmierung der Kupplungsmittel ablenken können.

7. Differentialgetriebe mit begrenztem Schlupf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlastmittel zwei

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federnde Mittel (l8l) zwischen sich aufweisende Halterungsmittel (I8o) umfassen, die zum Aufbau einer vorherbestimmten Eingriffskraft für die Kupplungsmittel (155) die Seitenräder (143) berühren, und eine mindestens auf einem Halterungsmittel ausgebildete und sich von ihm in Richtung auf das andere Halterungsmittel erstreikende Ölablenkungsleitflache (24o) besitzen, wobei sich die Halterungsmittel mit dem Gehäuse (117) drehen, wodurch die Leitfläche Öl im Gehäuse in Richtung auf die Kupplungsmittel zur Schmierung derselben ablenkt (l"ig. 7 - Io ).

8. Differentialgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung wenigstens eine Kegelkupplung mit einer im Gehäuse ausgebildeten konischen Reibungsoberfläche (21o) und eine sich auf der Reibungsoberfläche in axialer Richtung erstreckende Ölsausnehmung (213) aufweist, und dass die Leitfläche (24o) in der Hahe der Ölausnehmung zur Ablenkung des Öls im Gehäuse in die Ölausnehmung angebracht ist.

9. Differentialgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsmittel eine Mittenbohrung (227) aufweisen und die Leitfläche entfernt von der Mitten-

- 3o 90 9 829/109V ^: ^{r ;}

■bohrung ist.

auf einem der Halterungsmittel angebracht

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