DE19512807A1 - Differentialgetriebesystem mit Drehmomentverteilung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Differentialgetriebesystem mit Dreh­ momentverteilung, das in der Lage ist, das Eingangsdrehmoment auf ein Paar Antriebswellen mit unterschiedlicher Größe zu verteilen.

Konventionelle Differentialgetriebesysteme dieser Ausführung umfassen ein Gehäuse, das drehbar angetrieben wird, und einen Getriebezug, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dieser Getriebezug umfaßt ein Paar Sonnenräder, die drehbar innerhalb des Gehäuses aufgenommen werden, wobei ihre Achse mit einer Rotationsachse des Gehäuses ausgerichtet ist, und mindestens ein Paar ineinandergreifende Planetenräder, die ebenfalls entspre­ chend mit den Sonnenrädern in Eingriff sind. Wenn dem Gehäuse ein Drehmoment zugeführt wird, wird das Drehmoment über die Planeten­ räder auf die entsprechenden Sonnenräder übertragen. Das Dreh­ moment, das auf das Paar Sonnenräder übertragen wird, wird wiederum entsprechend auf ein Paar Antriebswellen übertragen, wie beispielsweise die Achsen der Fahrzeuge.

Als Sonnenräder und Planetenräder, die mit den Sonnenrädern in Eingriff kommen, werden Räder mit Schrägzähnen eingesetzt, wie beispielsweise Schneckenräder oder Schrägzahnstirnräder. Daher beispielsweise Schneckenräder oder Schrägzahnstirnräder. Daher wird in dem Fall, daß ein Drehmoment zwischen den Planetenrädern und den Sonnenrädern übertragen wird, eine axiale Kraft in den Sonnenrädern erzeugt, wodurch die Sonnenräder gegen das Gehäuse gedrängt oder dichter zueinander gebracht werden. Als Folge dessen wird, wenn die Sonneräder relativ zum Gehäuse gedreht werden (zum Zeitpunkt der Differentialdrehung), ein Reibungs­ widerstand zwischen den Sonnenrädern und dem Gehäuse hervor­ gerufen. Das Eingangsdrehmoment wird auf das Paar Sonnenräder verteilt und danach auf das Paar Antriebswellen mit unter­ schiedlicher Größe in Abhängigkeit vom Grad dieses Reibungswider­ standes verteilt.

Man bevorzugt, daß das Verhältnis der Größe des Drehmomentes (auf das man sich hierin nachfolgend als das "Drehmomentsteuerver­ hältnis" bezieht), das auf die entsprechenden Sonnenräder ver­ teilt werden soll, geeignet in Abhängigkeit von den Fahrzeugen verändert werden kann, bei denen das Differentialgetriebesystem eingesetzt wird. Daher werden beim konventionellen Planetenrad­ system, wie es im Deutschen Patent DE 39 27 071 offenbart wird, eine einzelne oder eine Vielzahl von Unterlegscheiben beispiels­ weise zwischen den Sonnenrädern und den Stirnwänden eines Gehäuses oder zwischen einem Paar der Sonnenräder eingesetzt, so daß ein gewünschtes Drehmomentsteuerverhältnis durch ein ge­ eignetes Austauschen der verschiedenen Arten von Unterlegscheiben mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit von den Fahrzeugen erhalten wird.

Beim vorangehend erwähnten Differentialgetriebesystem konnte die Forderung nach einem größeren Drehmomentsteuerverhältnis nicht ausreichend erfüllt werden. Um ein größeres Drehmomentsteuer­ verhältnis zu verwirklichen, kann erwogen werden, daß Unterleg­ scheiben mit einem großen Reibungskoeffizienten oder Unterleg­ scheiben mit einem größeren Durchmesser eingesetzt werden, so daß der Reibungswiderstand vergrößert werden kann.

Wenn jedoch das erstere Verfahren angewendet wird, wird der Reibungswiderstand pro Flächeneinheit zwischen den Unterleg­ scheiben und den Sonnenrädern oder dem Gehäuse, das direkt mit den Unterlegscheiben in Berührung ist, mit dem Ergebnis übermäßig vergrößert, daß wahrscheinlich zwischen ihnen ein Festfressen im heißen Zustand auftreten wird. Andererseits, wenn letzteres Verfahren angewendet wird, wird das System unvermeidlich ein größere Abmessung aufweisen, da der Durchmesser des Gehäuses vergrößert werden muß, wenn der Durchmesser einer jeden Unterleg­ scheibe vergrößert wird.

Eine Möglichkeit für die Lösung des vorangehend erwähnten Problems wird in der offengelegten Japanischen Anmeldung Nr. Hei 1-303339 und der offengelegten Japanischen Gebrauchsmusteranmel­ dung Nr. Sho 61-123250 offenbart. Speziell wird eine Vielzahl von ersten Unterlegscheiben nicht drehbar und axial beweglich auf dem äußeren Umfang einer jeden Antriebswelle angeordnet, und- eine Vielzahl von zweiten Unterlegscheiben wird gleichfalls nicht drehbar und axial beweglich an den Stirnwänden eines Gehäuses angeordnet. Die ersten und zweiten Unterlegscheiben werden ab­ wechselnd angeordnet. Als Folge dessen werden Reibungsgrenz­ flächen entsprechend zwischen der Stirnwand des Gehäuses und den ersten Unterlegscheiben, zwischen den Stirnflächen der Sonnen­ räder und den zweiten Unterlegscheiben und zwischen den ersten Unterlegscheiben und den zweiten Unterlegscheiben gebildet. Auf diese Weise kann das Drehmomentsteuerverhältnis durch Ver­ größerung der Gesamtfläche der Reibungsgrenzflächen und ohne Vergrößerung der Abmessungen des Systems vergrößert werden.

Da jedoch die ersten Unterlegscheiben mit den Antriebswellen im Differentialgetriebesystem der vorangehend angeführten offenge­ legten Anmeldungen in Eingriff sind, muß das Differentialge­ triebesystem zusammen mit den Antriebswellen montiert werden, und daher ist die Montage beschwerlich.

Als weiteres Beispiel für den bisherigen Stand der Technik wird ein Differentialgetriebesystem in der Japanischen Patentver­ öffentlichung Nr. Sho 63-38586 offenbart, bei dem ein jedes Sonnenrad einen buchsenartigen Abschnitt mit reduziertem Durch­ messer an einer seiner Stirnflächen aufweist. Eine Vielzahl von ersten Unterlegscheiben wird am äußeren Umfang des buchsenartigen Abschnittes so angeordnet, daß sich die ersten Unterlegscheiben axial bewegen aber nicht drehen können. Gleichermaßen wird eine Vielzahl von zweiten Unterlegscheiben am inneren Umfang der aufnehmenden Aussparung angeordnet, die in einer Stirnwand eines Gehäuses so gebildet wird, so daß sich die zweiten Unterleg­ scheiben axial bewegen aber nicht drehen können. Die ersten und zweiten Unterlegscheiben werden abwechselnd angeordnet. Obgleich dieses System viele Reibungsgrenzflächen aufweist, werden sowohl die Sonnenräder als auch die Planetenräder entsprechend aus Kegelrädern gebildet, und eine Feder muß zwischen den Sonnen­ rädern angeordnet werden, weil keine axiale Kraft zwischen den Sonnenrädern in Abhängigkeit von der Art des Eingriffs zwischen den Sonnenrädern und den Planetenrädern erzeugt werden kann. Daher ist dieses System in seinem grundlegenden Aufbau anders als das Differentialgetriebesystem entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Differen­ tialgetriebesystem zur Verfügung zu stellen, bei dem das Dreh­ momentsteuerverhältnis vergrößert werden kann, ohne daß das System in seiner Abmessung vergrößert wird.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Differential­ getriebesystem mit Verteilung zur Verfügung gestellt, das aufweist:

• a) ein Gehäuse (10), das um eine Rotationsachse (L) bei Aufnahme des Drehmomentes gedreht wird, wobei das Gehäuse einen Buchsen­ abschnitt (12), der mit der Rotationsachse koaxial ist, und ein Paar der Stirnwände (13, 15) umfaßt, die auf den gegenüberliegen­ den Stirnseiten des Buchsenabschnittes gebildet werden und in der Richtung der Rotationsachse zueinander einen Abstand aufweisen;
• b) ein Paar der im allgemeinen buchsenartigen Sonnenräder (20), die im Gehäuse so aufgenommen werden, daß sie mit der Rotations­ achse koaxial sind, wobei ein Endabschnitt eines Paares der Antriebswellen (Pa, Pb), die sich entsprechend durch das Paar der Stirnwände des Gehäuses erstrecken, entsprechend in das Paar der Sonnenräder eingesetzt und mittels Paßfeder verbunden wird, wobei jedes Paar der Sonnenräder Schrägzähne (25) aufweist, und wobei mindestens eines der Paare der Sonnenräder einen Halterungs­ abschnitt (23) mit verringertem Durchmesser aufweist, der an einem Endabschnitt davon gegenüberliegend dem anderen Sonnenrad gebildet wird, und der in der Richtung der Rotationsachse vor­ steht, und wobei mindestens ein Sonnenrad außerdem einen ring­ förmigen Absatz (23x) aufweist, der zwischen dem Halterungs­ abschnitt und einem verbleibenden Abschnitt von mindestens einem Sonnenrad gebildet wird;
• c) ein Paar von ineinandergreifenden Planetenrädern (30), die innerhalb des Gehäuses aufgenommen werden, und die entsprechend mit dem Paar der Sonnenräder in Eingriff kommen; und
• d) eine Vielzahl von Unterlegscheiben (41, 42), die zwischen dem Paar der Sonnenräder angeordnet sind;

dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Unterlegscheiben mindestens eine erste Unterlegscheibe (41) und mindestens eine zweite Unterlegscheibe (42) umfaßt, wobei die erste Unterleg­ scheibe mit einem äußeren Umfang des Halterungsabschnittes (23) von mindestens einem Sonnenrad (20) so in Eingriff ist, daß sich die erste Unterlegscheibe axial bewegen aber nicht drehen kann, und wobei die zweite Unterlegscheibe mit dem Gehäuse (10) so in Eingriff ist, daß sich die zweite Unterlegscheibe axial bewegen aber nicht drehen kann.

Es wird ebenfalls ein Differentialgetriebesystem mit Verteilung zur Verfügung gestellt, das aufweist:

• a) ein Gehäuse (10), das um eine Rotationsachse (L) bei Aufnahme des Drehmomentes gedreht wird, wobei das Gehäuse einen Buchsen­ abschnitt (12), der mit der Rotationsachse koaxial ist, und ein Paar der Stirnwände (13, 15) umfaßt, die auf den gegenüberliegen­ den Stirnseiten des Buchsenabschnittes gebildet werden und in der Richtung der Rotationsachse zueinander einen Abstand aufweisen, und wobei mindestens eine der Stirnwände mit einer aufnehmenden Aussparung (15a) gebildet wird;
• b) ein Paar der im allgemeinen buchsenartigen Sonnenräder (20), die im Gehäuse so aufgenommen werden, daß sie mit der Rotations­ achse koaxial sind, wobei ein Endabschnitt eines Paares der Antriebswellen (Pa, Pb), die sich entsprechend durch das Paar der Stirnwände des Gehäuses erstrecken, entsprechend in das Paar der Sonnenräder eingesetzt und mittels Paßfeder verbunden wird, wobei jedes Paar der Sonnenräder Schrägzähne (25) aufweist, und wobei mindestens eines der Paare der Sonnenräder einen Halterungs­ abschnitt (22) mit verringertem Durchmesser aufweist, der an einem Endabschnitt davon gegenüberliegend der mindestens einen Stirnwand des Gehäuses gebildet wird, und der in der Richtung der Rotationsachse vorsteht, und wobei mindestens ein Sonnenrad außerdem einen ringförmigen Absatz (22x) aufweist, der zwischen dem Halterungsabschnitt und einem verbleibenden Abschnitt von mindestens einem Sonnenrad gebildet wird, wobei der Halterungs­ abschnitt in die aufnehmende Aussparung des Gehäuses eingesetzt wird;
• c) ein Paar von ineinandergreifenden Planetenrädern (30), die innerhalb des Gehäuses aufgenommen werden, und die entsprechend mit dem Paar der Sonnenräder in Eingriff kommen; und
• d) eine Vielzahl von Unterlegscheiben (41, 42), die zwischen dem Absatz von mindestens einem Sonnenrad und einer Bodenfläche (15c) der aufnehmenden Aussparung, die in der Stirnwand des Gehäuses gebildet wird, angeordnet werden;

dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Unterlegscheiben mindestens eine erste Unterlegscheibe (41) und mindestens eine zweite Unterlegscheibe (42) umfaßt, wobei die erste Unterleg­ scheibe mit einem äußeren Umfang des Halterungsabschnittes (22) von mindestens einem Sonnenrad (20) so in Eingriff ist, daß sich die erste Unterlegscheibe axial bewegen aber nicht drehen kann, und wobei die zweite Unterlegscheibe mit einem inneren Umfang der aufnehmenden Aussparung (15a) des Gehäuses (10) so in Eingriff ist, daß sich die zweite Unterlegscheibe axial bewegen aber nicht drehen kann, wobei die zweite Unterlegscheibe zwischen der ersten Unterlegscheibe und dem Absatz (22x) des Sonnenrades angeordnet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vertikale Schnittdarstellung, die ein Differential­ getriebesystem entsprechend einer ersten Ausführung der vor­ liegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung, die einen wichtigen Abschnitt der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab zeigt;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung längs der Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung längs der Linie V-V der Fig. 3;

Fig. 6 bis 8 entsprechend die zweite bis vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei in einer jeden dieser ein wichtiger Abschnitt einer Halterungskonstruktion der Unterlegscheiben, die zwischen einem Paar der Sonnenräder angeordnet werden, im ver­ größerten Maßstab gezeigt wird; und

Fig. 9 bis 11 entsprechend die fünfte bis siebente Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei in einer jeden dieser ein wichtiger Abschnitt einer Halterungskonstruktion der Unterleg­ scheiben, die zwischen einem Sonnenrad und einer Stirnwand des Gehäuses angeordnet werden, im vergrößerten Maßstab gezeigt wird.

Die erste Ausführung der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, umfaßt ein Differential­ getriebesystem ein Gehäuse 10, das drehbar um eine Rotationsachse L angetrieben wird. Das Gehäuse 10 weist einen Gehäusekörper 11 und ein scheibenartiges Verschlußelement (oder Deckel) 15 auf. Der Gehäusekörper 11 umfaßt einen Buchsenabschnitt 12, der mit der Rotationsachse L koaxial ist, und eine Stirnwand 13, die so konstruiert ist, daß sie ein Ende des Buchsenabschnittes 12 verschließt. Das Verschlußelement 15 wird als Wand am anderen Ende (d. h., die andere Stirnwand) des Gehäuses 10 zur Verfügung gestellt und an einem ringförmigen Flanschabschnitt 12a ge­ sichert, der am anderen Ende des Buchsenabschnittes 12 gebildet wird. Die Stirnwand 13 und das Verschlußelement 15 werden entsprechend mit Zapfen 16 und bzw. 17 versehen, die sich axial von ihren mittleren Abschnitten aus nach außen erstrecken. Die Zapfen 16 und 17 sind mit der Rotationsachse L koaxial.

Ein Paar der Sonnenräder 20 wird innerhalb des Gehäuses 10 aufgenommen. Die Sonnenräder 20 sind mit der Rotationsachse L des Gehäuses 10 koaxial. Jedes Sonnenrad 20 umfaßt einen buchsen­ artigen Körperabschnitt 21 und einen Buchsenabschnitt 22 (Halterungsabschnitt), der an einem Ende des Körperabschnittes 21 gebildet wird und einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der des Körperabschnittes 21, und einen weiteren Buchsen­ abschnitt 23 (Halterungsabschnitt), der am anderen Ende des Körperabschnittes 21 gebildet wird und einen kleineren Außen­ durchmesser als der des Körperabschnittes 21 aufweist. Der Buchsenabschnitt 21 eines der Sonnenräder 20 wird in einer kreisförmigen aufnehmenden Aussparung 13a aufgenommen, die in der Stirnwand 13 des Gehäuses 10 gebildet wird. Der Buchsenabschnitt 22 des anderen Sonnenrades 20 wird in einer kreisförmigen auf­ nehmenden Aussparung 15a aufgenommen, die in einer Innenfläche des Verschlußelementes 15 gebildet wird. Jedes Sonnenrad 20 besitzt eine Paßfeder 24, die in der inneren Umfangsfläche dieses gebildet wird, und Schrägzähne 25, die auf der äußeren Umfangs­ fläche dieser gebildet werden. Die Schrägzähne 25 eines der Sonnenräder 20 werden in der entgegengesetzten Richtung zur Verwindungsrichtung der Schrägzähne 25 des anderen Sonnenrades 20 verwunden.

Eine Antriebswelle Pa wird in den Zapfen 16 eingesetzt, wobei ihr Endabschnitt mittels Paßfeder mit einem der Sonnenräder 20 ver­ bunden wird. Eine weitere Antriebswelle Pb wird in den Zapfen 17 eingesetzt, wobei ihr Endabschnitt mittels Paßfeder mit dem anderen Sonnenrad 20 verbunden wird.

Drei Paare der aufnehmenden Aussparungen 18 werden mit gleichem peripherem Abstand in einer inneren Umfangsfläche des Buchsen­ abschnittes 12 des Gehäuses 10 gebildet. Jede aufnehmende Aussparung 18 besitzt eine im allgemeinen halbkreisförmige Ausführung im Schnitt und erstreckt sich parallel zur Rotations­ achse L über die gesamte Länge des Gehäusekörpers 11. Jede aufnehmende Aussparung 18, die ein Paar bildet, ist mit dem Gegenstück der aufnehmenden Aussparung 18 verbunden.

Ein Paar der Planetenräder 30, von denen jedes eine Achse parallel zur Rotationsachse L aufweist, wird drehbar in jedem Paar der aufnehmenden Aussparungen 18 entsprechend aufgenommen. Jedes Planetenrad 30 besitzt lange Schrägzähne 31, die auf der äußeren Umfangsfläche an einem Endabschnitt davon gebildet werden, kurze Schrägzähne 32, die am anderen Endabschnitt davon gebildet werden, und einen Freigabeabschnitt 33 mit verringertem Durchmesser (der Abschnitt, wo keine Schrägzähne gebildet werden), der zwischen den langen Schrägzähnen 31 und den kurzen Schrägzähnen 32 gebildet wird. Die Schrägzähne 31 und 32 des Planetenrades 30 werden in einer gegenseitig identischen Ausfüh­ rung gebildet, außer daß ihre Längen unterschiedlich sind. Ein Rad eines jeden Planetenradpaares 30 wird hinsichtlich der Position seiner Schrägzähne 31 und 32 umgekehrt und ebenfalls hinsichtlich der Verwindungsrichtung seiner Schrägzähne 31 und 32 mit Bezugnahme auf das Gegenstück des Rades.

Die langen Schrägzähne 31 des einen des Planetenradpaares 30 werden mit dem Sonnenrad 20 auf der Seite des Verschlußelementes 15 in Eingriff gebracht, während die langen Schrägzähne 31 des anderen Planetenrades 30 mit dem Sonnenrad 20 auf der Seite der Stirnwand 13 in Eingriff gebracht werden. Ebenfalls werden die langen Schrägzähne 31 des einen des Planetenradpaares 30 mit den kurzen Schrägzähnen 32 des anderen Planetenrades 30 in Eingriff gebracht, während die kurzen Schrägzähne 32 des einen des Planetenradpaares 30 mit den langen Schrägzähnen 31 des anderen Planetenrades 30 in Eingriff gebracht werden. Als Folge dessen wird das Paar der Sonnenräder 20 miteinander durch die drei Paare der Planetenräder 30 verbunden. Das Drehmoment, das auf das Gehäuse 10 ausgeübt wird, wird auf die Sonnenräder 20 durch die Planetenräder 30 und danach auf die Antriebswellen Pa und Pb übertragen.

Der charakteristische Teil der vorliegenden Erfindung wird als nächstes beschrieben. Wie am besten in Fig. 3 gezeigt wird, wird ein ringförmiger Absatz 23x im Grenzbereich zwischen dem Buchsen­ abschnitt 23 eines jeden Sonnenrades 20 und seines verbleibenden Abschnittes gebildet. Insgesamt fünf ringförmige Unterlegscheiben werden zwischen den Absätzen 23x des Paares der Sonnenräder 20 angeordnet. Jene fünf Unterlegscheiben weisen zwei erste Unter­ legscheiben 41 und drei zweite Unterlegscheiben 42 auf. Die ersten Unterlegscheiben 41 und die zweiten Unterlegscheiben 42 werden abwechselnd angeordnet. Das heißt, die zwei zweiten Unter­ legscheiben 42 werden so angeordnet, daß sie die Absätze 23x des Paares der Sonnenräder 20 berühren, während die restliche zweite Unterlegscheibe 42 in der Mitte eines Raumes angeordnet wird, der zwischen den Absätzen 23x der Sonnenräder 20 gebildet wird. Jede erste Unterlegscheibe 41 wird zwischen den zwei zweiten Unterleg­ scheiben 42 angeordnet.

Die ersten Unterlegscheiben 41 sind mit einem äußeren Umfang des Buchsenabschnittes 23 eines jeden Sonnenrades 20 so in Eingriff, daß sich die ersten Unterlegscheiben 41 axial bewegen aber nicht drehen können. Diese Konstruktion des Eingriffs wird im Detail beschrieben. Wie am besten in Fig. 4 gezeigt wird, werden die sich axial erstreckenden drei Nuten 23a mit gleichem peripherem Abstand im äußeren Umfang des Buchsenabschnittes 23 eines jeden Sonnenrades 20 gebildet. Andererseits werden, wie in Fig. 4 gezeigt wird, radial nach innen vorstehende drei Vorsprünge 41a mit gleichem peripherem Abstand in einem inneren peripheren Rand einer jeden ersten Unterlegscheibe 41 gebildet. Jene Vorsprünge 41a werden entsprechend in die Nuten 23a eingepaßt. Da sich die ersten Unterlegscheiben 41 relativ zu den Sonnenrädern 20 nicht drehen können, werden sie zusammen mit den Sonnenrädern 20 gedreht. Es muß beachtet werden, daß sich die ersten Unterleg­ scheiben 41 relativ zum Gehäuse 10 drehen können.

Die zweiten Unterlegscheiben 42 sind mit einem inneren Umfang des Buchsenabschnittes 12 des Gehäuses 20 so in Eingriff, daß sich die Unterlegscheiben 42 axial bewegen aber nicht drehen können. Diese Konstruktion des Eingriffs wird im Detail beschrieben. Wie am besten in Fig. 5 gezeigt wird, werden drei Vorsprünge 19 mit gleichem peripherem Abstand in einem inneren Umfang eines axial mittleren Abschnittes des Buchsenabschnittes 12 des Gehäuses 10 gebildet. Jeder Vorsprung 19 wird zwischen zwei Paaren von Planetenrädern 30 angeordnet. Eine innere Umfangsfläche eines jeden Vorsprungs 19 erstreckt sich längs einer imaginären zylin­ drischen Fläche um die Rotationsachse L. Eine Nut 19a, die sich parallel zur Rotationsachse L erstreckt, wird in der inneren Umfangsfläche des Vorsprungs 19 gebildet. Andererseits wird jede zweite Unterlegscheibe 42 mit radial nach außen vorstehenden drei Vorsprüngen 42a zur Verfügung gestellt, die mit gleichem peri­ pherem Abstand in einem äußeren peripheren Rand dieser gebildet werden. Jene Vorsprünge 42a werden entsprechend in die Nuten 19a eingepaßt. Da die zweiten Unterlegscheiben 42 sich nicht relativ zum Gehäuse 10 drehen können, werden sie zusammen mit dem Gehäuse 10 gedreht. Es muß beachtet werden, daß sich die zweiten Unter­ legscheiben 42 relativ zu den Sonnenrädern 20 drehen können.

Beim Differentialgetriebesystem dieser Konstruktion wird, wenn ein Drehmoment dem Gehäuse 10 zugeführt wird, das Drehmoment auf die Antriebswellen Pa und Pb über die drei Paare der Planeten­ räder 30 und ein Paar der Sonnenräder 20 übertragen. Infolge des Ineinandergreifens zwischen den Schrägzähnen 25 der Sonnenräder 20 und den Schrägzähnen 31 der Planetenräder 30 wird eine axiale Kraft auf jedes Sonnenrad 20 ausgeübt. Infolge dieser axialen Kraft werden die ersten Unterlegscheiben 41 und die zweiten Unterlegscheiben 42 unter Druck miteinander in Berührung ge­ bracht, und die zweiten Unterlegscheiben 42 und die Absätze 23x der Sonnenräder 20 werden unter Druck miteinander in Berührung gebracht.

Wenn sich das Differentialgetriebesystem in seinem Differenzier­ betrieb befindet, werden das Gehäuse 10 und das Paar der Sonnen­ räder 20 relativ zueinander gedreht. Folglich wird die Reibungs­ kraft zwischen den ersten Unterlegscheiben 41 und den zweiten Unterlegscheiben 42 und zwischen den zweiten Unterlegscheiben 42 und den Absätzen 23x der Sonnenräder 20 erzeugt, und die Differenzierung wird durch diese Reibungskraft begrenzt, wodurch eine Veränderung des Drehmomentsteuerverhältnisses zwischen den Antriebswellen Pa und Pb ermöglicht wird.

Die zwei ersten Unterlegscheiben 41 werden zusammen mit den entsprechenden Sonnenrädern 20 gedreht, während die drei zweiten Unterlegscheiben 42 zusammen mit dem Gehäuse 10 gedreht werden. Als Ergebnis können sechs Reibungsgrenzflächen erhalten werden. Genauer gesagt, können zwei Reibungsgrenzflächen durch ein Paar der zweiten Unterlegscheiben 42 und die Absätze 23x der Sonnen­ räder 20, die mit den zweiten Unterlegscheiben 23 in Berührung sind, erhalten werden. Gleichermaßen können vier Reibungsgrenz­ flächen durch zwei erste Unterlegscheiben 41 und die drei zweiten Unterlegscheiben 42, die mit den zwei ersten Unterlegscheiben 41 in Verbindung sind, erhalten werden. Auf diese Weise kann die Gesamtfläche der Reibungsgrenzflächen umfassend vergrößert werden, und daher kann das Drehmomentsteuerverhältnis in starkem Maße vergrößert werden. Um die Gesamtfläche der Reibungsgrenz­ flächen zu vergrößern, ist es außerdem nicht erforderlich, die Flächen der Unterlegscheiben einzeln zu vergrößern, und daher kann ein groß bemessenes Gehäuses 10 vermieden werden.

Es muß beachtet werden, daß, selbst wenn eine Vielzahl von Unter­ legscheiben, die keinerlei Einschränkung der Drehung aufweisen, zwischen den Sonnenrädern in der Weise angeordnet sind, wie man sie bei der bisherigen Ausführung kennt, die Reibungsgrenzfläche, die erhalten werden kann, nur eine ist. Der Grund dafür ist, daß bei den Unterlegscheiben und Sonnenrädern nur ein Paar der Ele­ mente angrenzend ist (der Reibungswiderstand zwischen jenem angrenzenden einem Paar der Elemente ist kleiner der Reibungs­ widerstand zwischen den anderen Elementen, die in Verbindung ein Paar bilden), die tatsächlich relativ gedreht werden.

Als nächstes werden weitere Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei den als nächstes beschriebenen Aus­ führungen werden jene Teile, die denen der vorangehenden Aus­ führung entsprechen, mit den identischen Bezugszahlen ent­ sprechend gekennzeichnet, und die detaillierte Beschreibung dieser wird weggelassen.

Bei der zweiten Ausführung, die in Fig. 6 gezeigt wird, werden zwei erste Unterlegscheiben 41 und zwei zweite Unterlegscheiben 42 verwendet. Die ersten Unterlegscheiben 41 werden von den Ab­ sätzen 23x der ineinandergreifenden Sonnenräder 20 weg angeord­ net, und die zweiten Unterlegscheiben 42 werden dazwischen wie bei der ersten Ausführung angeordnet. Abweichend von der ersten Ausführung ist nur, daß die zwei ersten Unterlegscheiben 41 direkt miteinander in Berührung sind, anstelle daß sie mittels der zweiten Unterlegscheiben 42 in Berührung kommen. Da jene zwei ersten Unterlegscheiben 41 zusammen mit den verschiedenen Sonnen­ rädern 20 entsprechend gedreht werden, kann zwangläufig dabei eine einzelne Reibungsgrenzfläche zwischen den ersten Unterleg­ scheiben 41 erhalten werden, wenn man sich im Differenzierbetrieb befindet. Daher können bei dieser zweiten Ausführung fünf Rei­ bungsgrenzflächen erhalten werden. In Fig. 6 sind die Nuten 23a der Sonnenräder 20 und die Nuten 19a der Vorsprünge 19 des Gehäu­ ses peripher zueinander nur um der Einfachheit der Zeichnung willen ausgerichtet. Das gleiche trifft für die Fig. 7 und 8 zu.

Bei der dritten Ausführung, die in Fig. 7 gezeigt wird, werden eine einzelne erste Unterlegscheibe 41 und zwei zweite Unterleg­ scheiben 42 eingesetzt. Nur eines der Sonnenräder 20 wird mit einem Buchsenabschnitt 23 ausgebildet, der die Nuten 23a auf­ weist. Die erste Unterlegscheibe 41 wird nicht drehbar in diesen Nuten 23a gehalten. Eine der zweiten Unterlegscheiben 42 wird, wie im Fall der vorangehend erwähnten Ausführungen, zwischen der ersten Unterlegscheibe 41 und dem Absatz 23x des einen der Sonnenräder 20 angeordnet, während die andere zweite Unterleg­ scheibe 42 zwischen der ersten Unterlegscheibe 41 und einer Stirnfläche des anderen Sonnenrades 20 angeordnet wird-. Bei dieser dritten Ausführung können vier Reibungsgrenzflächen durch jene drei Unterlegscheiben 41 und 42 erhalten werden.

Bei der vierten Ausführung, die in Fig. 8 gezeigt wird, werden eine einzelne erste Unterlegscheibe 41 und eine einzelne zweite Unterlegscheibe 42 eingesetzt. Wie im Falle der dritten Aus­ führung wird nur eines der Sonnenräder 20 mit einem Buchsen­ abschnitt 23 ausgebildet, der die Nuten 23a aufweist. Die erste Unterlegscheibe 41 wird nicht drehbar in diesen Nuten 23a ge­ halten. Die zweite Unterlegscheibe 42 wird zwischen der ersten Unterlegscheibe 41 und einem Absatz 23x des einen der Sonnenräder 20 angeordnet, während die erste Unterlegscheibe 41 zwischen einer Stirnfläche des anderen Sonnenrades 20 und der zweiten Unterlegscheibe 42 angeordnet wird. Bei dieser vierten Ausführung können drei Reibungsgrenzflächen erhalten werden.

Bei den vorangehend erwähnten ersten bis vierten Ausführungen kann eine Hilfsunterlegscheibe zwischen einem jeden Paar der Sonnenräder und der angrenzenden zweiten Unterlegscheibe oder zwischen den angrenzenden ersten und zweiten Unterlegscheiben angeordnet werden, um den Reibungswiderstand einzustellen. Diese Hilfsunterlegscheibe kann relativ sowohl zum Sonnenrad als auch zum Gehäuse drehbar sein, oder sie kann relativ zu einem davon nicht drehbar sein. Die zweite Unterlegscheibe kann ebenfalls indirekt mit dem Gehäuse durch ein weiteres Zwischenelement in Eingriff gebracht werden.

Bei der fünften Ausführung, die in Fig. 9 gezeigt wird, wird ein Buchsenabschnitt 22 eines Sonnenrades 20 in einer aufnehmenden Aussparung 15a aufgenommen, die in einem Verschlußelement 15 des Gehäuses 10 gebildet wird, wobei radial dazwischen ein Raum gebildet wird. Das Sonnenrad 20 wird mit einem ringförmigen Absatz 22x im Grenzbereich zwischen dem Buchsenabschnitt 22 des Sonnenrades 20 und dem verbleibenden Teil dieses ausgebildet. Eine einzelne erste Unterlegscheibe 41 und eine einzelne zweite Unterlegscheibe 42 werden zwischen dem Absatz 22x und der auf­ nehmenden Aussparung 15a angeordnet. Der Buchsenabschnitt 22 des Sonnenrades 20 wird mit sich axial erstreckenden Nuten 22a ver­ sehen, die mit gleichem peripherem Abstand darin gebildet werden. Durch Einpassen der Vorsprünge 41a der ersten Unterlegscheibe 41 in diese Nuten 22a wird die erste Unterlegscheibe 41 axial be­ weglich und nicht drehbar mit dem Sonnenrad 20 in Eingriff ge­ bracht. Andererseits wird eine innere Umfangsfläche der auf­ nehmenden Aussparung 15a des Verschlußelementes 15 mit sich axial erstreckenden Nuten 15b versehen, die mit gleichem peripherem Abstand darin gebildet werden. Durch Einpassen der Vorsprünge 42a der zweiten Unterlegscheibe 42 in diese Nuten 15b wird die zweite Unterlegscheibe 42 axial beweglich und nicht drehbar mit dem Gehäuse 10 in Eingriff gebracht. Die erste Unterlegscheibe 41 ist vom Absatz 22x des Sonnenrades 20 entfernt und in Berührung mit einer Bodenfläche 15c der aufnehmenden Aussparung 15a. Die zweite Unterlegscheibe 42 wird zwischen der ersten Unterlegscheibe 41 und dem Absatz 22x angeordnet. Bei dieser Ausführung können drei Reibungsgrenzflächen durch die zwei Unterlegscheiben 41 und 42 erhalten werden.

Bei der sechsten Ausführung, die in Fig. 10 gezeigt wird, wird eine erste Hilfsunterlegscheibe 141, die die Reibung reguliert, und die eine zur ersten Unterlegscheibe 41 identische Ausführung zeigt, zwischen einer zweiten Unterlegscheibe 42 und einem Absatz 22x eines Sonnenrades 20 angeordnet. Gleichmaßen wird eine zweite Hilfsunterlegscheibe 142, die die Reibung reguliert, und die eine zur zweiten Unterlegscheibe 42 identische Ausführung zeigt, zwischen der ersten Unterlegscheibe 41 und einer Boden­ fläche 15c einer aufnehmenden Aussparung 15a angeordnet. Bei dieser sechsten Ausführung können drei Reibungsgrenzflächen wie im Fall der fünften Ausführung erhalten werden.

Bei der siebenten Ausführung, die in Fig. 11 gezeigt wird, werden eine zweite Unterlegscheibe 42, eine erste Unterlegscheibe 41, eine zweite Unterlegscheibe 42 und eine erste Unterlegscheibe 41 in dieser Reihenfolge von einem Absatz 22x eines Sonnenrades 20 zur Bodenfläche 15c einer aufnehmenden Aussparung 15a hin ange­ ordnet. Bei dieser siebenten Ausführung können fünf Grenzflächen durch die vier Unterlegscheiben erhalten werden.

Bei einer Alternative kann eine der Anordnungen der Unterleg­ scheiben, die in den Ausführungen der Fig. 9 bis 11 gezeigt werden, natürlich zwischen einer Stirnwand 13 (siehe Fig. 1) und einem entsprechenden Sonnenrad 20 angeordnet werden.

Die vorliegende Erfindung kann gleichfalls bei einem Differen­ tialgetriebesystem angewandt werden, bei dem die Achse der Sonnenräder und die Achse der Planetenräder eine schräge Beziehung aufweisen.

Claims (10)

1. Differentialgetriebesystem mit Verteilung, das aufweist:

• a) ein Gehäuse (10), das um eine Rotationsachse (L) bei Aufnahme des Drehmomentes gedreht wird, wobei das Gehäuse einen Buchsen­ abschnitt (12), der mit der Rotationsachse koaxial ist, und ein Paar der Stirnwände (13, 15) umfaßt, die auf den gegenüberliegen­ den Stirnseiten des Buchsenabschnittes gebildet werden und in der Richtung der Rotationsachse zueinander einen Abstand aufweisen;
• b) ein Paar der im allgemeinen buchsenartigen Sonnenräder (20), die im Gehäuse so aufgenommen werden, daß sie mit der Rotations­ achse koaxial sind, wobei ein Endabschnitt eines Paares der Antriebswellen (Pa, Pb), die sich entsprechend durch das Paar der Stirnwände des Gehäuses erstrecken, entsprechend in das Paar der Sonnenräder eingesetzt und mittels Paßfeder verbunden wird, wobei jedes Paar der Sonnenräder Schrägzähne (25) aufweist, und wobei mindestens eines der Paare der Sonnenräder einen Halterungs­ abschnitt (23) mit verringertem Durchmesser aufweist, der an einem Endabschnitt davon gegenüberliegend dem anderen Sonnenrad gebildet wird, und der in der Richtung der Rotationsachse vor­ steht, und wobei mindestens ein Sonnenrad außerdem einen ring­ förmigen Absatz (23x) aufweist, der zwischen dem Halterungs­ abschnitt und einem verbleibenden Abschnitt von mindestens einem Sonnenrad gebildet wird;
• c) ein Paar von ineinandergreifenden Planetenrädern (30), die innerhalb des Gehäuses aufgenommen werden, und die entsprechend mit dem Paar der Sonnenräder in Eingriff kommen; und
• d) eine Vielzahl von Unterlegscheiben (41, 42), die zwischen dem Paar der Sonnenräder angeordnet sind;

dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Unterlegscheiben mindestens eine erste Unterlegscheibe (41) und mindestens eine zweite Unterlegscheibe (42) umfaßt, wobei die erste Unterleg­ scheibe mit einem äußeren Umfang des Halterungsabschnittes (23) von mindestens einem Sonnenrad (20) so in Eingriff ist, daß sich die erste Unterlegscheibe axial bewegen aber nicht drehen kann, und wobei die zweite Unterlegscheibe mit dem Gehäuse (10) so in Eingriff ist, daß sich die zweite Unterlegscheibe axial bewegen aber nicht drehen kann.

2. Differentialgetriebesystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Unterlegscheibe (42) zwischen der ersten Unterlegscheibe (41) und dem Absatz (23x) des Sonnenrades ange­ ordnet wird.

3. Differentialgetriebesystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine weitere zweite Unterlegscheibe (42) zwischen der ersten Unterlegscheibe (41) und einer Stirnfläche des anderen Sonnenrades (20) angeordnet wird.

4. Differentialgetriebesystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halterungsabschnitte (23) und der Absätze (23x) an den gegenüberliegenden Endabschnitten des Paares Sonnenräder (20) gebildet werden, und daß es ein Paar erste Unterlegscheiben (41) und ein Paar zweite Unterlegscheiben (42) aufweist, wobei das Paar der ersten Unterlegscheiben entsprechend mit den Halte­ rungsabschnitten des Paares der Sonnenräder in Eingriff kommt, und wobei ein Paar der zweiten Unterlegscheiben zwischen einem Paar der ersten Unterlegscheiben und dem Absatz eines der Sonnen­ räder angeordnet wird, während die andere zweite Unterlegscheibe zwischen der anderen ersten Unterlegscheibe und dem Absatz des anderen Sonnenrades angeordnet wird.

5. Differentialgetriebesystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine weitere zweite Unterlegscheibe (42) zwischen dem Paar der ersten Unterlegscheiben angeordnet wird.

6. Differentialgetriebesystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens ein Sonnenrad (20) mit einer Nut (23a) versehen ist, die am äußeren Umfang des Halterungsabschnitts (22) dieses gebildet wird und sich parallel zur Rotationsachse (L) erstreckt, und daß die erste Unterlegscheibe (41) mit einem Vorsprung (41a) versehen wird, der an einem inneren peripheren Rand dieser gebildet wird und einen Eingriff in die Nut gestat­ tet, wobei ein Vorsprung (19) an einem inneren Umfang des Buchsenabschnittes (12) des Gehäuses (10) gebildet wird, wobei eine Nut (19a) in einer Innenfläche des Vorsprungs, die der Rotationsachse gegenüberliegt, so gebildet wird, daß sie sich parallel zur Rotationsachse erstreckt, und wobei ein Vorsprung (42a) an einem äußeren peripheren Rand der zweiten Unterleg­ scheibe (42) so gebildet wird, daß er in die Nut des Vorsprungs eingreifen kann.

7. Differentialgetriebesystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß drei Paar der Planetenräder (30) parallel zur Rotationsachse (L) angeordnet werden, und daß drei Vorsprünge (19) zwischen den Paaren der Planetenräder angeordnet werden.

8. Differentialgetriebesystem mit Verteilung, das aufweist:

• a) ein Gehäuse (10), das um eine Rotationsachse (L) bei Aufnahme des Drehmomentes gedreht wird, wobei das Gehäuse einen Buchsen­ abschnitt (12), der mit der Rotationsachse koaxial ist, und ein Paar der Stirnwände (13, 15) umfaßt, die auf den gegenüberliegen­ den Stirnseiten des Buchsenabschnittes gebildet werden und in der Richtung der Rotationsachse zueinander einen Abstand aufweisen, und wobei mindestens eine der Stirnwände mit einer aufnehmenden Aussparung (15a) gebildet wird;
• b) ein Paar der im allgemeinen buchsenartigen Sonnenräder (20), die im Gehäuse so aufgenommen werden, daß sie mit der Rotations­ achse koaxial sind, wobei ein Endabschnitt eines Paares der Antriebswellen (Pa, Pb), die sich entsprechend durch das Paar der Stirnwände des Gehäuses erstrecken, entsprechend in das Paar der Sonnenräder eingesetzt und mittels Paßfeder verbunden wird, wobei jedes Paar der Sonnenräder Schrägzähne (25) aufweist, und wobei mindestens eines der Paare der Sonnenräder einen Halterungs­ abschnitt (22) mit verringertem Durchmesser aufweist, der an einem Endabschnitt davon gegenüberliegend der mindestens einen Stirnwand des Gehäuses gebildet wird, und der in der Richtung der Rotationsachse vorsteht, und wobei mindestens ein Sonnenrad außerdem einen ringförmigen Absatz (22x) aufweist, der zwischen dem Halterungsabschnitt und einem verbleibenden Abschnitt von mindestens einem Sonnenrad gebildet wird, wobei der Halterungs­ abschnitt in die aufnehmende Aussparung des Gehäuses eingesetzt wird;
• c) ein Paar von ineinandergreifenden Planetenrädern (30), die innerhalb des Gehäuses aufgenommen werden, und die entsprechend mit dem Paar der Sonnenräder in Eingriff kommen; und
• d) eine Vielzahl von Unterlegscheiben (41, 42), die zwischen dem Absatz von mindestens einem Sonnenrad und einer Bodenfläche (15c) der aufnehmenden Aussparung, die in der Stirnwand des Gehäuses gebildet wird, angeordnet werden;

dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Unterlegscheiben mindestens eine erste Unterlegscheibe (41) und mindestens eine zweite Unterlegscheibe (42) umfaßt, wobei die erste Unterleg­ scheibe mit einem äußeren Umfang des Halterungsabschnittes (22) von mindestens einem Sonnenrad (20) so in Eingriff ist, daß sich die erste Unterlegscheibe axial bewegen aber nicht drehen kann, und wobei die zweite Unterlegscheibe mit einem inneren Umfang der aufnehmenden Aussparung (15a) des Gehäuses (10) so in Eingriff ist, daß sich die zweite Unterlegscheibe axial bewegen aber nicht drehen kann, wobei die zweite Unterlegscheibe zwischen der ersten Unterlegscheibe und dem Absatz (22x) des Sonnenrades angeordnet wird.