DE19519784A1

DE19519784A1 - Parallelachsendifferential für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE19519784A1
Application number: DE1995119784
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Sato; Shinichiro Nakajima; Sandro Guidoni
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2015-05-31
Also published as: DE19519784C2; JPH084879A

Description

Die Erfindung betrifft ein Parallelachsendifferential für Fahrzeuge, bei denen die Seitengetrieberäder und die Element getrieberäder parallel zueinander sind.

Das Differential für Fahrzeuge beinhaltet ein Gehäuse, das von einem Motor drehangetrieben wird, ein Paar Seitengetrieberäder, die in dem Gehäuse drehbar und koaxial zu ihm angeordnet sind, und zum Beispiel drei Elementgetrieberadpaare, die jeweils mit den Seitengetrieberädern kämmen. Die Elementgetrieberäder jedes Paares kämmen miteinander. Druckscheiben sind zwischen den Stirnflächen der beiden Seitengetrieberäder und zwischen den Stirnflächen der beiden Seitengetrieberäder und dem Gehäuse angeordnet. Die beiden Seitengetrieberäder sind jeweils mit den Endabschnitten von zwei koaxialen Ausgangswellen verbunden.

Wenn sich, zum Beispiel, bei einem so aufgebauten Differential ein mit einer Ausgangswelle verbundenes Fahrzeugrad von einer Straße entfernt, läuft die Ausgangswelle leer (mit hoher Drehzahl), und es kann kein Drehmoment auf das andere Fahrzeug rad übertragen werden. Infolgedessen besteht das Problem, daß der Straßenabseitszustand (Off-Road-Zustand) nicht beseitigt werden kann.

Zur Lösung des vorgenannten Problems sind bei einem Differen tial, das Gegenstand der japanischen offengelegten Patentanmel dung Nr. Hei 2-66341 ist, die Seitengetrieberäder durch Federn axial vorgespannt, so daß eine sogenannte "Vorlast" auf die Seitengetrieberäder wirkt. Da durch diese Vorlast ein Reibungs widerstand zwischen den Seitengetrieberädern und den Druck scheiben erzeugt wird, kann ein Drehmoment auf die eine Ausgangswelle übertragen werden, obwohl die andere Ausgangs welle mit hoher Drehzahl leerläuft.

Es besteht die Forderung, daß das Drehmoment, das von einer mit einer hohen Drehzahl sich drehenden Ausgangswelle auf eine mit einer geringen Drehzahl sich drehenden Ausgangswelle zu übertragen ist, im Treib- oder Fahrzustand, in welchem das Fahrzeug vorwärts fährt, eine andere Größe als im Leerlauf zustand hat, in welchem das Fahrzeug rückwärts fährt oder die Motorbremse in Betrieb ist.

Diese Forderung wird durch das Differential, das durch die vorgenannte japanische Veröffentlichung bekannt ist, nicht vollständig erfüllt. Zur Erläuterung der Gründe wird der Aufbau des Differentials näher beschrieben. Das aus der vorgenannten Veröffentlichung bekannte Differential ist derart aufgebaut, daß die Achsen der Seitengetrieberäder und der Elementgetriebe räder schräg sind und die Schrägverzahnungen der Seiten getrieberäder sind in der Schrägungsrichtung gleich, um ein Differential zu erzeugen. Da die Schrägverzahnungen der Seitengetrieberäder in der Schrägungsrichtung gleich sind, sind die axialen Kraftkomponenten, das heißt die Druckkräfte des auf die beiden Seitengetrieberäder übertragenen Drehmoments richtungsgleich. Beispielsweise sind die auf die beiden Seitengetrieberäder wirkenden Druckkräfte im Treibzustand nach rechts gerichtet, während die auf die beiden Seitengetriebe räder im Leerlaufzustand wirkenden Druckkräfte nach links gerichtet sind.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 1 bis 3 der obengenannten japanischen Veröffentlichung gezeigt ist, sind Federn zwischen den beiden Seitengetrieberädern und dem Gehäuse angeordnet. Die beiden Seitengetrieberäder werden durch die Federn gegeneinander vorgespannt. Da die auf die Seiten getrieberäder wirkenden Druckkräfte die gleiche Größe im Fahrzustand und im Leerlaufzustand haben, sind die Reibungs widerstände zwischen den Druckscheiben und den Seitengetriebe rädern gleichgroß. Als Folge davon werden, wie in Fig. 4 gezeigt, die Drehmomente, die von der mit einer hohen Drehzahl sich drehenden Ausgangswelle auf die mit einer geringen Dreh zahl sich drehenden anderen Ausgangswelle übertragen werden, im Fahrzustand und im Leerlaufzustand gleich groß, und die vorgenannte Forderung kann nicht erfüllt werden. Das Gleiche gilt für die Ausführungsbeispiele, die in den Fig. 9 und 10 jeweils gezeigt sind.

Bei dem in Fig. 5 der vorgenannten japanischen Veröffentli chung gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur eine Feder zwischen einem Seitengetrieberad (zum Beispiel dem rechten Seiten getrieberad) und dem Gehäuse angeordnet. Wenn eine der Aus gangswellen leer dreht, ist das auf die andere Ausgangswelle übertragene Drehmoment im Treibzustand größer als das im Leerlaufzustand, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und die oben genannte Forderung wird teilweise erfüllt. Bei dem in Fig. 7 der vorgenannten Veröffentlichung gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Feder nur zwischen dem anderen Seitengetrieberad (zum Beispiel dem linken Seitengetrieberad) und dem Gehäuse ange ordnet. Wenn eine der Ausgangswellen leer dreht, ist das auf die andere Ausgangswelle übertragene Drehmoment im Treibzustand kleiner als das im Leerlaufzustand, wie in Fig. 8 gezeigt ist, und die vorgenannte Forderung wird teilweise erfüllt. Bei diesen beiden Ausführungsbeispielen ist es aber auch so, daß, wenn der Reibungskoeffizient zwischen dem mit einer der Aus gangswellen verbundenen Rad und der Straßenoberfläche groß ist und das auf diese Ausgangswelle übertragene Drehmoment daher auch groß ist, das von dieser Ausgangswelle auf die andere Ausgangswelle übertragene Drehmoment im Treibzustand gleich dem im Leerlaufzustand ist, und die vorgenannte Forderung kann nicht vollständig erfüllt werden.

Die US-Patentschrift Nr. 5 122 101 zeigt ein Parallelachsendifferential für Fahrzeuge. Dieses Differential unterscheidet sich von dem der vorgenannten japanischen Veröffentlichung darin, daß die Seitengetrieberäder und die Elementgetrieberäder parallel zueinander sind, daß die Schrägverzahnungen der beiden Seitengetrieberäder in der Schrägungsrichtung entgegengesetzt zueinander sind, und daß keine Federn zum Vorspannen der Seitengetrieberäder vorgesehen sind. Bei diesem Differential werden in dem einen der beiden Zustände, das heißt Treibzustand und Leerlaufzustand, Druck kräfte auf die beiden Getrieberäder in zueinander entgegen gesetzten Richtungen über den Eingriff zwischen den Seiten getrieberädern und den Elementgetrieberädern aufgebracht, und in dem anderen Zustand werden die Druckkräfte auf die beiden Seitengetrieberäder in voneinander wegweisenden Richtungen aufgebracht. Demzufolge ist das Drehmoment, das von der mit einer hohen Drehzahl sich drehenden Ausgangswelle auf die andere Ausgangswelle, die mit einer geringen Drehzahl sich dreht, übertragen wird, im Treibzustand verschieden von dem im Leerlaufzustand. Da aber dieses Differential keine Federn hat, um Vorspannungen zu erzeugen, wird kein Drehmoment auf die andere Ausgangswelle übertragen, wenn eine Ausgangswelle vollständig im Leerlauf ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Differential für Fahrzeuge zu schaffen, bei dem das Drehmoment, das von einer Ausgangswelle, die sich mit einer hohen Drehzahl dreht, auf eine andere Ausgangswelle, die sich mit einer geringen Drehzahl dreht, übertragen wird, im Treibzustand und im Leerlaufzustand innerhalb eines großen Bereichs (von 0 bis zu einem großen Wert) des Drehmoments, das auf die Ausgangswelle übertragen wird, die sich mit einer hohen Drehzahl dreht, verschieden groß ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Parallelachsen differential für Fahrzeuge gelöst, das folgendes aufweist:

(a) ein Gehäuse, das bei Erhalt eines Drehmoments um eine Drehachse drehbar ist;
(b) ein Paar Seitengetrieberäder, die in dem Gehäuse drehbar und koaxial zu ihm angeordnet sind, wobei die beiden Seitengetrieberäder mit den Endabschnitten von zwei koaxialen Ausgangswellen jeweils verbunden sind;
(c) mindestens ein Paar Elementgetrieberäder, die in dem Gehäuse drehbar gelagert sind und mit den beiden Seiten getrieberädern jeweils im Eingriff sind, wobei die Drehachse von jedem Elementgetrieberad parallel zu der des Gehäuses ist, wobei die Elementgetrieberäder des jeweiligen Paares im Eingriff miteinander sind; und
(d) Druckscheiben, die zwischen den Stirnflächen der beiden Seitengetrieberäder und zwischen den Stirnflächen der beiden Seitengetrieberäder und dem Gehäuse jeweils angeordnet sind;

dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Vorspanneinrich tung zum Vorspannen der beiden Seitengetrieberäder in entgegen gesetzte Axialrichtungen aufweist, wobei die beiden Seiten getrieberäder Schrägverzahnungen mit entgegengesetzten Schrägungsrichtungen haben.

Im folgenden werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Differential für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines wichtigen Teiles des Differentials, wobei das Gehäuse weg gelassen ist und nur ein Paar der Elementgetriebe räder gezeigt ist;

Fig. 4 eine Darstellung der Druckkräfte, die auf die beiden Seitengetrieberäder und die Druckscheiben in dem Differential wirken;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Dreh moment, das auf eine Achse auf der Seite mit gerin ger Reibung übertragen wird, und dem Gesamtdreh moment, das auf die beiden Achsen in dem Differen tial übertragen wird, darstellt;

Fig. 6 einen vergrößerten vertikalen Schnitt eines wichti gen Teils eines Differentials für Fahrzeuge gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7 eine Darstellung der Druckkräfte, die auf die beiden Seitengetrieberäder und die Druckscheiben in dem Differential wirken; und

Fig. 8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Dreh moment, das auf eine Achse auf der Seite mit geringer Reibung übertragen wird, und dem Gesamt drehmoment, das auf die beiden Achsen übertragen wird, zeigt.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 5 beschrieben. Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, hat ein Parallelachsendifferential für Fahrzeuge ein Gehäuse 10. Das Gehäuse 10 hat einen Hülsenteil 11, eine mit einem Ende des Hülsenteils 11 ausgebildete Endwand 12, und ein Verschlußteil 13 zum Verschließen einer Öffnung in dem anderen Ende des Hülsenteils 11. Die Endwand 12 und das Verschlußteil 13 des Gehäuses 10 haben jeweils einen Lagerabschnitt 12a bzw. 13a. Das Gehäuse 10 wird von Lagern über die Lagerabschnitte 12a und 13a um eine Achse L drehbar gelagert. Ein Flansch abschnitt 15 ist an dem vorgenannten einen Ende des Hülsenteils 11 des Gehäuses 10 gebildet. Ein nicht gezeigtes Tellerrad ist an dem Flanschabschnitt 15 befestigt. Das Gehäuse 10 empfängt ein Drehmoment von einem Motor und wird über das Tellerrad und ein Getrieberad, das im Eingriff mit dem Tellerrad ist, drehangetrieben.

Zwei zylindrische Seitengetrieberäder 20 und 30 sind in dem Gehäuse 10 drehbar und koaxial zu ihm angeordnet. Die Seiten getrieberäder 20 und 30 haben Verzahnungsabschnitte 21 und 31, die mit Schrägverzahnungen 21a bzw. 31a versehen sind. Zwei Achsen 60 (Ausgangswellen) erstrecken sich durch die Lager abschnitte 12a und 13a, wobei deren Endabschnitte mit Keil verzahnungsabschnitten 22 und 32 der Seitengetrieberäder 20 bzw. 30 keilverzahnt sind.

Drei Aufnahmeräume 11a sind in einer inneren Begrenzungsfläche des Hülsenteils 11 des Gehäuses 10 in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung gebildet. In den Aufnahmeräumen 11a sind jeweils Elementgetrieberadpaare 40 und 50 angeordnet. Die Elementgetrieberäder 40 und 50 werden von dem Gehäuse 10 drehbar abgestützt. Die Drehachsen der Elementgetrieberäder 40 und 50 sind parallel zu der Achse L. Jedes Elementgetrieberad 40 hat einen langen Verzahnungsabschnitt 41 und einen kurzen Verzahnungsabschnitt 42, wogegen jedes Elementgetrieberad 50 einen langen Verzahnungsabschnitt 51 und einen kurzen Ver zahnungsabschnitt 52 hat. Wie am besten in Fig. 3 zu sehen ist, befindet sich der lange Verzahnungsabschnitt 41 des Elementengetrieberads 40 im Eingriff mit dem Verzahnungs abschnitt 21 des Seitengetrieberads 20 und auch mit dem kurzen Verzahnungsabschnitt 52 des Elementgetrieberads 50. In ent sprechender Weise ist der lange Verzahnungsabschnitt 51 des Elementgetrieberads 50 im Eingriff mit dem Verzahnungsabschnitt 31 des Seitengetrieberads 30 und auch mit dem kurzen Ver zahnungsabschnitt 42 des Elementgetrieberads 40.

Druckscheiben 70L, 70C und 70R sind zwischen der Endwand 12 des Gehäuses 10 und dem Seitengetrieberad 20, zwischen den Seiten getrieberädern 20 und 30 bzw. zwischen dem Seitengetrieberad 30 und dem Verschlußteil 13 des Gehäuses 10 angeordnet. Diejenigen Stirnflächen der Druckscheiben 70L und 70R, die den Seitengetrieberädern 20 und 30 zugekehrt sind, dienen als Reibungskontaktflächen. Demgegenüber hat die Druckscheibe 70C den gleichen Reibungswiderstand auf ihren entgegengesetzten Stirnflächen. In Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wird eine der entgegengesetzten Stirnflächen als Reibungsfläche ausgewählt.

Der vorbeschriebene Aufbau entspricht grundsätzlich dem eines Parallelachsendifferentials für Fahrzeuge. Demgegenüber weist die Erfindung die folgenden beiden Merkmale auf, die in der Kombination zu einer speziellen Drehmomentsverteilung führen.

Das erste Merkmal besteht darin, daß die Zähne 21a und 31a des Verzahnungsabschnitts 21 und 31 der Seitengetrieberäder 20 und 30 im großen und ganzen den gleichen Schrägungswinkel aber entgegengesetzte Schrägungsrichtungen haben.

Das zweite Merkmal besteht darin, daß eine Vorspanneinrichtung zum Vorspannen der Seitengetrieberäder 20 und 30 in entgegen gesetzte Richtungen in dem Gehäuse 10 angeordnet ist. Die Vorspanneinrichtung hat zwei konische Tellerfedern 80L und 80R. Die konische Tellerfeder 80L ist zwischen dem Gehäuse 10 und der Druckscheibe 70L angeordnet und dafür bestimmt, das Seitengetrieberad 20 in Richtung auf das Seitengetrieberad 30 über die Druckscheibe 70L vorzuspannen. Demgegenüber ist die konische Tellerfeder 80R zwischen dem Verschlußteil 30 und der Druckscheibe 70R angeordnet und dafür bestimmt, das Seiten getrieberad 30 in Richtung auf das Seitengetrieberad 20 über die Druckscheibe 70R vorzuspannen.

Obwohl die Vorspannkräfte der konischen Tellerfedern 80L und 80R bei diesem Ausführungsbeispiel gleich groß sind, können sie verschieden voneinander sein.

Wenn das Fahrzeug geradeaus läuft, werden bei einem derartigen Differential das Gehäuse 10, die Elementgetrieberäder 40, 50 und die Seitengetrieberäder 20, 30 einheitlich gedreht. Das von den Tellerrädern auf das Gehäuse 10 übertragene Antriebsmoment wird gleichmäßig auf die beiden Achsen 60 über die drei Elementgetrieberadpaare 40 und 50 und die Seitengetrieberäder 20 und 30 übertragen.

Wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, werden die Elementgetriebe räder 40 und 50 relativ zu dem Gehäuse 10 gedreht, und eines der Seitengetrieberäder 20 (oder 30) wird mit einer im Vergleich zu dem anderen Seitengetrieberad 30 (oder 20) höheren Drehzahl gedreht. Infolgedessen wird ein Ausgleich geschaffen. Wenn die Reibung zwischen einem der Fahrzeugräder und der Straße klein ist oder wenn eines der Fahrzeugräder von der Straße abkommt (wenn die Reibung zwischen dem Fahrzeugrad und der Straße zu Null wird), wird die mit diesem Fahrzeugrad verbundene Ausgangswelle auch mit einer hohen Drehzahl gedreht und als Folge davon wird ein Ausgleich geschaffen.

Als nächstes wird die Drehmomentübertragung von der mit einer hohen Drehzahl sich drehenden Ausgangswelle 60 auf die mit einer niedrigen Drehzahl sich drehenden Ausgangswelle 60 im Ausgleichszustand beschrieben.

Das Drehmoment wird von der mit einer hohen Drehzahl sich drehenden Ausgangswelle 60 auf die mit einer geringen Drehzahl sich drehenden anderen Ausgangswelle 60 über eine Reibungskraft, die zwischen einem der Seitengetrieberäder 20 (oder 30), das mit der erstgenannten Ausgangswelle 60 verbunden ist, und dem Gehäuse 10 erzeugt wird, und über eine Reibungskraft, die zwischen dem Gehäuse 10 und dem anderen Seitengetrieberad 30 (oder 20) erzeugt wird, übertragen. Das Drehmoment wird auch von der Ausgangswelle 60 auf die andere Ausgangswelle 60 über eine Reibungskraft übertragen, die zwischen den beiden Seiten getrieberädern 20 und 30 erzeugt wird.

Die Drehmomentübertragung mittels Reibung wird durch die Druck kräfte bestimmt, die auf die Druckscheiben 70L, 70C, 70R und die Seitengetrieberäder 20, 30 wirken. Das heißt, daß die Druckkräfte an den Seitengetrieberädern 20, 30 infolge ihres Eingriffs mit den Elementgetrieberädern 40 und 50 erzeugt werden. In Fig. 4 wird die Druckkraft im Treibzustand durch F_D und im Leerlaufzustand durch F_C dargestellt. Im Treibzustand entspricht die Richtung des Drehmoments vom Gehäuse 10 der des Pfeiles M in Fig. 4, und die Schrägverzahnungen 21a und 31a haben entgegengesetzte Schrägungsrichtungen. Infolgedessen ist die an jedem Seitengetrieberad im Treibzustand erzeugte Druck kraft F_D richtungsgleich zu der Druckkraft F_sp, die durch die konischen Tellerfedern 80L und 80R hervorgerufen wird. Da die Richtung des Drehmoments vom Gehäuse 10 im Leerlaufzustand der Richtung des Pfeils M entgegengesetzt ist, sind die an den Seitengetrieberädern erzeugten Druckkräfte F_C den Druckkräften F_sp, die durch die konischen Tellerfedern 80L und 80R hervor gerufen werden, entgegengerichtet.

Im Treibzustand wirken die Druckkräfte F_sp auf die Druck scheiben 70L und 70R, und die Druckkraft (F_sp + F_D) wirkt auf die Druckscheibe 70C. Dagegen wirken im Leerlaufzustand die Druckkräfte F_sp auf die Druckscheiben 70L und 70R, und die Druckkraft (F_sp - F_C) wirkt auf die Druckscheibe 70C, wenn F_C < F_sp ist. Wenn F_C < F_sp ist, wirken die Druckkräfte F_C auf die Druckscheiben 70L und 70R, und auf die Druckscheibe 70 wirkt keine Druckkraft.

Wie oben beschrieben, sind die auf die Druckscheiben 70L, 70C und 70R wirkenden Druckkräfte im Treibzustand und im Leerlauf zustand verschieden voneinander. Demzufolge sind die Reibungs widerstände zwischen den Druckscheiben 70L, 70C und 70R und den Seitengetrieberädern 20 und 30 auch verschieden voneinander. Infolgedessen sind die Drehmomentbeträge der Übertragung von der Achse 60, die sich mit einer hohen Drehzahl dreht, auf die Achse 60, die sich mit einer geringen Drehzahl dreht, ver schieden voneinander. Daher sind die Gesamtbeträge des auf die beiden Achsen 60 übertragenen Drehmoments im Treibzustand und im Leerlaufzustand verschieden voneinander.

Fig. 5 ist ein Diagramm, bei dem das Gesamtdrehmoment T_s, das auf die beiden Achsen 60 im Treibzustand und im Leerlaufzustand übertragen wird, als Funktion des Drehmoments T_L ausgedrückt, das auf die Achse 60 auf der Seite mit geringem µ (geringer Reibungswiderstand) übertragen wird. In der Figur zeigt die durch das Bezugszeichen D bezeichnete Vollinie den Gesamtbetrag des Drehmoments im Treibzustand, und C den Gesamtbetrag des Drehmoments im Leerlaufzustand. Wie aus der Zeichnung her vorgeht, ist, wenn das Drehmoment T_L null ist (das heißt, wenn eines der Fahrzeugräder von der Straße abkommt und die diesem Fahrzeugrad entsprechende Achse 60 leerdreht), das Gesamt drehmoment T_s sowohl im Treibzustand als auch im Leerlauf zustand nicht null. Daher kann der Straßenabseitszustand entweder durch Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen des Fahrzeugs beseitigt werden. Das Gesamtdrehmoment T_s ist im Treibzustand besonders groß, und daher kann der Straßenabseitszustand durch Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs besonders leicht beseitigt werden. Das Gesamtdrehmoment T_s ist im Leerlaufzustand geringer als im Treibzustand über den gesamten Bereich des Drehmoments T_L. Daher ist die Anpassung an das ABS (Anti-Blockier-System) günstig.

Ein Wendepunkt α des Gesamtdrehmomentbetrags T_s entspricht im Leerlaufzustand einem Wert, bei dem die Druckkraft F_C gleich der Vorlast F_sp ist. Wenn die Druckkraft F_C größer als die Vorlast F_sp ist, ist das Gesamtdrehmoment T_s im Leerlaufzustand gleich dem ohne Vorlast. Die gestrichelten Linien D′ und C′ in der Figur zeigen die Gesamtdrehmomentbeträge T_s im Treibzustand beziehungsweise im Leerlaufzustand an, wenn keine Vorlast wirkt, wie in der eingangs genannten US-Patentschrift Nr. 5 122 101.

Da die Seitengetrieberäder 20 und 30 entgegengesetzte Schrägungsrichtungen haben, können die Verteilungsverhältnisse des auf die beiden Achsen 60 übertragenen Drehmoments für den Fall, daß das Fahrzeug nach rechts fährt und nach links fährt, gleich groß gemacht werden, das heißt, wenn das Seitengetriebe rad 20 sich mit einer höheren Drehzahl als das Seitengetriebe rad 30 dreht, und wenn das Seitengetrieberad 30 sich mit einer höheren Drehzahl als das Seitengetrieberad 20 dreht.

Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 6 gezeigt ist, beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die gleichen Teile wie die des ersten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugsziffern versehen und werden nicht näher beschrieben. Bei diesem Ausführungs beispiel werden zwei Druckscheiben 70C_L und 70C_R anstelle der Druckscheibe 70C des ersten Ausführungsbeispieles verwendet. Auch wird eine konische Tellerfeder 80C anstelle der konischen Tellerfedern 80L und 80R des ersten Ausführungsbeispieles verwendet. Diese konische Tellerfeder 80C ist zwischen den beiden Druckscheiben 70C_L und 70C_R angeordnet. Wie in Fig. 7 gezeigt, drückt die konische Tellerfeder 80C das Seiten getrieberad 20 in die zu der Druckkraft F_D entgegengesetzten Richtung über die Druckscheibe 70C_L, und das Seitengetrieberad 30 in die zu der Druckkraft F_D entgegengesetzten Richtung über die Druckscheibe 70C_R.

Im Treibzustand wirken die Druckkräfte (F_sp - F_D) auf die Druckscheibe 70L beziehungsweise 70R, und die Druckkräfte F_sp wirken auf die Druckscheibe 70L beziehungsweise 70R, wenn F_D < F_sp ist. Wenn dagegen F_D < F_sp ist, wirken die Druckkräfte F_D auf die Druckscheibe 70C_L beziehungsweise 70C_R und auf die Druckscheiben 70L und 70R wirkt keine Druckkraft.

Dagegen wirken im Leerlaufzustand die Druckkräfte (F_C + F_sp) auf die Druckscheibe 70L beziehungsweise 70R, und die Druck kräfte F_sp wirken auf die Druckscheibe 70C_L beziehungsweise 70C_R.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, ist das Gesamtdrehmoment T_s sowohl im Treibzustand wie auch im Leerlaufzustand nicht null, wenn das Drehmoment T_L null ist (das heißt, wenn ein Rad von der Straße abkommt und die entsprechende Achse 60 leerdreht) und daher kann der Straßenabseitszustand entweder durch Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen des Fahrzeugs beseitigt werden.

Die Linie C, die das Gesamtdrehmoment T_s im Leerlaufzustand anzeigt, wird durch Parallelverschiebung einer Linie C′, die das Gesamtdrehmoment anzeigt, wenn keine Vorlast wirkt, in Richtung auf die Seite erhalten, auf der das Gesamtdrehmoment T_s größer wird. Besonders ist in dem Bereich, in dem das Drehmoment T_L klein ist, das Gesamtdrehmoment T_s im Leerlauf zustand höher als der im Treibzustand. Infolgedessen kann das sogenannte Eindrehphänomen verringert werden, bei dem das Fahrzeug allmählich in einen Kreis eintritt, wenn das Fahrzeug bei geringer Geschwindigkeit eine Kurve macht, wobei das Gaspedal in seine Ausgangsstellung zurückgebracht ist.

Ein Wendepunkt β des Gesamtdrehmomentbetrags T_s entspricht im Treibzustand dem Fall, in dem die Druckkraft F_D und die Vorlast F_sp gleich groß sind. Wenn die Druckkraft F_D größer als die Vorlast F_sp ist, ist der Gesamtdrehmomentbetrag T_s im Treib zustand gleich dem ohne Vorlast. In der Figur ist mit den gestrichelten Linien, die mit den Bezugszeichen D′ und C′ bezeichnet sind, das Gesamtdrehmoment T_s jeweils im Treib zustand und im Leerlaufzustand, wenn keine Vorlast wirkt, angegeben, wie bei dem zuvor genannten US-Patent Nr. 5 122 101.

Da die gerade Linie D, die das Gesamtdrehmoment T_s im Treib zustand anzeigt, eine größere Steigung als die gerade Linie C hat, die das Gesamtdrehmoment T_s im Leerlaufzustand anzeigt, ist das Gesamtdrehmoment T_s im Treibzustand größer als das Gesamtdrehmoment T_s im Leerlaufzustand, wenn das Drehmoment T_L größer als ein Schnittpunkt γ der geraden Linien C und D ist.

Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungs beispiele beschränkt. Vielmehr können zum Beispiel die folgenden Änderungen und Abwandlungen gemacht werden.

Obwohl zum Beispiel drei Elementgetrieberadpaare bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen eingesetzt werden, reicht mindestens ein Paar aus.

Bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen werden die Druck kräfte zum Zusammenbringen der Seitengetrieberäder 20 und 30 im Treibzustand erzeugt. Als Alternative dazu können dazu entgegengesetzte Druckkräfte erzeugt werden.

Claims

1. Parallelachsendifferential für Fahrzeuge, mit

(a) einem Gehäuse, das bei Erhalt eines Drehmoments um eine Drehachse drehbar ist;
(b) einem Paar Seitengetrieberäder, die in dem Gehäuse drehbar und koaxial zu ihm angeordnet sind, wobei die beiden Seitengetrieberäder mit den Endabschnit ten von zwei koaxialen Ausgangswelle jeweils ver bunden sind;
(c) mindestens einem Paar Elementgetrieberäder, die in dem Gehäuse drehbar gelagert und mit den beiden Seitengetrieberädern jeweils im Eingriff sind, wobei die Drehachse von jedem Elementgetrieberad parallel zu der des Gehäuses ist, wobei die Elementgetriebe räder des jeweiligen Paares im Eingriff miteinander sind; und
(d) Druckscheiben, die zwischen den Stirnflächen der beiden Seitengetrieberäder und zwischen den Stirn flächen der beiden Seitengetrieberäder und dem Gehäuse jeweils angeordnet sind;

dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Vorspannein richtung (80L, 80R, 80C) zum Vorspannen der beiden Seiten getrieberäder (20, 30) in entgegengesetzte Axialrichtungen aufweist, wobei die beiden Seitengetrieberäder (20, 30) Schrägverzahnungen (21a, 31a) mit entgegengesetzten Schrägungsrichtungen haben.

2. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung ein Paar Federn (80L, 80R) hat, die zwischen dem Gehäuse (10) und den beiden Seiten getrieberädern (20, 30) jeweils angeordnet sind.

3. Differential nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Seitengetrieberädern (20, 30) durch den Ein griff zwischen den Seitengetrieberädern (40, 50) und den Elementgetrieberädern im Treibzustand erzeugten Druck kräfte die gleiche Richtung wie die auf die Seiten getrieberäder (20, 30) infolge der Federn wirkenden Vorspannkräfte haben.

4. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine Feder (80C) aufweist, die zwischen den beiden Seitengetrieberädern (20, 30) angeord net ist, und die Druckscheiben (70C_L, 70C_R) zwischen der Feder und den beiden Seitengetrieberädern angeordnet sind.

5. Differential nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Seitengetrieberädern (20, 30) aufgrund des Eingriffs zwischen den Seitengetrieberädern (40, 50) und den Elementgetrieberädern im Treibzustand erzeugten Druck kräfte entgegengesetzt zu den an den Seitengetrieberädern (20, 30) infolge der Federn wirkenden Vorspannkräften sind.