DE202011110104U1 - spur gear - Google Patents

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Abstract

Stirnraddifferential (2), umfassend einen Planetenradträger (3), drehbar am Planetenradträger (3) gehalterte Planetenräder (6) und zwei relativ zum Planetenradträger (3) drehbare und mit. Planetenrädern (6) kämmende Sonnenräder (8, 9), wenigstens eine Reibscheibe (16, 17) sowie wenigstens ein die Sonnenräder (8, 9) relativ zum Planetenradträger (3) vorspannendes Federmittel (12), wobei das Federmittel (12) einerseits gegen ein Sonnenrad (8, 9) oder den Planetenradträger (3) und andererseits gegen ein Axiallager (14) angefedert ist.Helical gear differential (2), comprising a planet gear carrier (3), planet gears (6) rotatably supported on the planet gear carrier (3) and two rotatable relative to the planet gear carrier (3) and with. Planet gears (6) meshing sun gears (8, 9), at least one friction disc (16, 17) and at least one spring means (12) biasing the sun gears (8, 9) relative to the planet gear carrier (3), the spring means (12) on the one hand countering a sun gear (8, 9) or the planet gear carrier (3) and on the other hand is sprung against an axial bearing (14).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein ein Stirnraddifferential.The invention relates to a spur gear differential.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein Differential ist ein Ausgleichsgetriebe umfassend ein Planetengetriebe, das vornehmlich in Kraftfahrzeugen zwischen den angetriebenen Rädern zum Einsatz kommt. Da die Räder einer Achse beim Fahren in einer Kurve unterschiedlich lange Wege zurücklegen, wird über ein solches Differential die Möglichkeit gegeben, dass sich die Umfangsgeschwindigkeiten der gekoppelten Räder frei einstellen können, so dass beide Räder die gleiche Kraft übertragen können. Differentiale sind in unterschiedlicher Bauart bekannt, eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung ist die eines Stirnraddifferentials, wie es beispielsweise aus DE 10 2007 040 475 A1 bekannt ist, welches Differential sich durch eine extrem schmale, kleine Bauweise auszeichnet.A differential is a differential comprising a planetary gear that is primarily used in motor vehicles between the driven wheels. Since the wheels of an axle when driving in a curve cover different lengths paths, such a differential is given the possibility that the peripheral speeds of the coupled wheels can adjust freely, so that both wheels can transmit the same power. Differentials are known in different design, a particularly useful embodiment is that of a Stirnraddifferentials, as it for example DE 10 2007 040 475 A1 It is known which differential is characterized by an extremely narrow, small design.

Wenngleich derartige Differentiale es ermöglichen, dass sich die Raddrehzahlen unabhängig voneinander entsprechend der Weglängen der jeweiligen Fahrspur einstellen können und auch eine symmetrische Antriebsmomentverteilung auf beide Antriebsräder möglich ist, so ist ein Nachteil insbesondere bei Anwendung im Kraftfahrzeugbereich dahingehend gegeben, als dann, wenn die Kraftschlusspotentiale der beiden Antriebsräder unterschiedlich sind, die Vortriebskräfte, die von beiden Antriebsrädern jeweils auf die Fahrbahn übertragbar sind, jeweils von dem Antriebsrad abhängig sind, dass das geringere Moment erhält, mithin also die geringere Kraft überträgt. D. h., dass in bestimmten Situationen, beispielsweise wenn auf Glatteis eines der Räder durchdreht, das andere, auf einem griffigen Untergrund stehende Rad ein kaum höheres Moment erhält als das durchdrehende. Ein Anfahren kann dann beispielsweise schwierig oder unmöglich sein.Although such differentials make it possible that the wheel speeds can be set independently of each other according to the path lengths of the respective lane and a symmetrical drive torque distribution to both drive wheels is possible, so a disadvantage, in particular when used in the automotive sector is given to than when the traction potentials of Both drive wheels are different, the propulsive forces that are transferable from both drive wheels on the road, each dependent on the drive wheel that receives the lower torque, thus therefore transmits the lower power. This means that in certain situations, for example when one of the wheels is spinning on ice, the other wheel standing on a grippy ground receives a barely higher moment than the spinning one. A start can then be difficult or impossible, for example.

Zu diesem Zweck ist die Ausgestaltung eines Differentials als Sperrdifferential bekannt. Unter einem Sperrdifferential versteht man ein Differentialgetriebe, das eine konstruktiv bewusst schwergängige, behinderte Ausgleichsbewegung zulässt. D. h., dass eine gewisse Grundkopplung zwischen den beiden Radseiten auch dann gegeben ist, wenn das eine Rad oder die eine Achse infolge schlechter Bodenhaftung kein Moment oder nur ein geringes Moment überträgt. Infolge der gegebenen, auf ein gewisses Niveau gesperrten Kopplung ist es in solchen Fällen möglich, dass das Differential das Antriebsmoment von einem durchrutschenden Rad auf das Rad mit der besseren Bodenhaftung überträgt und so die Traktion verbessert wird. Auch beim Anfahren mit starker Beschleunigung, z. B. auf einer bevorrechtigten Straße, wird hierüber verhindert, dass das kurveninnere Rad abhebt und so durchdreht, so dass die Leistung auf die Straße geleitet und das Fahrzeug sicher in den Verkehr eingefädelt werden kann, beispielsweise im Bereich von Einmündungen. Auch läuft grundsätzlich eine gesperrte Achse immer besser gerade aus als eine ungesperrte, weshalb sich unter Verwendung eines solchen Sperrdifferentials die Wirkung beispielsweise von Seitenwind oder der Bernoulli-Effekt beim schnellen Vorbeifahren an einem LKW reduzieren lässt.For this purpose, the embodiment of a differential is known as a limited slip differential. A limited-slip differential is understood to mean a differential gear that allows a constructively deliberately stiff, disabled compensating movement. That is to say that a certain basic coupling between the two wheel sides is also given if the one wheel or the one axle transmits no moment or only a slight moment as a result of poor ground adhesion. Due to the given coupling locked to a certain level, it is possible in such cases that the differential transmits the drive torque from a slipping wheel to the wheel with better traction and thus improves the traction. Even when starting with strong acceleration, z. As on a privileged road, this prevents the inside wheel lifts and so crazy, so that the power can be directed to the road and the vehicle can be securely threaded into the traffic, for example in the area of junctions. In principle, a locked axle is always better straight than an unlocked, so using such a locking differential can reduce the effect of, for example, crosswinds or the Bernoulli effect when driving fast on a truck.

Auch bei hohen Querbeschleunigungen, beispielsweise bei sportlich gefahrenen Kurven, zeigen sich ebenfalls die Vorteile des Sperrdifferentials. Denn mit ihm kann verhindert werden, dass das kurveninnere und damit entlastete Rad schlupft und ebenso schnell oder sogar schneller als das kurvenäußere Rad dreht, so dass stets ein Leistungsfluss auf die Straße gegeben ist. Zwar ist infolge der auf einen gewissen definierten Wert eingestellten Grundsperrung des Differentials die freie Anpassung der Raddrehzahlen an die Weglänge der Fahrspur behindert, jedoch sind die Vorteile solcher Sperrdifferentiale in kritischen Fahrzuständen beachtlich.Even with high lateral accelerations, for example in sporty driven curves, also show the benefits of the limited slip differential. Because it can be prevented that the inside wheel and thus relieved wheel slips and turns just as fast or even faster than the outside wheel, so that there is always a power flow on the road. Although the free adjustment of the wheel speeds to the path length of the lane is hindered as a result of the basic locking of the differential set to a certain defined value, the advantages of such limited slip differentials in critical driving conditions are considerable.

Um eine solche drehmomentunabhängige Grundsperrung zu erzielen ist es bekannt, mehrere Reibscheiben zu integrieren, die die freie Beweglichkeit der Abtriebe, also der Sonnenräder, behindern. Ein solches Stirnraddifferenzial ist beispielsweise aus WO 02/065000 A2 bekannt. Dort kommen zwei Reibscheiben zum Einsatz, die zwischen den beiden Sonnenrädern angeordnet sind, die Sonnenräder liegen stirnseitig an den Reibscheibenflächen an. Die beiden Reibscheiben sind über dazwischengeschaltete Tellerfederpakete gegen die Sonnenräder verspannt, es ist also eine Vorspannung gegeben. Durch die Wahl der Reibscheiben wie auch insbesondere der Auslegung der Tellefederpakete kann der Grundsperrwert eingestellt werden.In order to achieve such a torque-independent basic blockage, it is known to integrate a plurality of friction plates, which hinder the free mobility of the outputs, so the sun gears. Such a spur gear differential is for example off WO 02/065000 A2 known. There are two friction plates are used, which are arranged between the two sun gears, the sun gears are frontally on the friction disc surfaces. The two friction discs are braced against the sun gears via interposed disc spring packets, so it is given a bias. By choosing the friction plates as well as in particular the interpretation of Tellefederpakete the basic locking value can be adjusted.

Bei dem aus WO 02/065000 A2 bekannten Stirnraddifferenzial sind stets zwei Reibscheiben zu verwenden, zwischen denen die Tellerfederpakete angeordnet sind. Über die über die Reibscheiben gegebene „Kapselung” der Tellerfedern wird ein Verschleiß derselben verhindert, da sie nicht in reibenden Kontakt zu einem der Sonnenräder stehen. Ferner ist der Durchmesser der verwendbaren Reibscheiben bei dem Differential aus WO 02/065000 A2 letztlich vom Durchmesser der Tellerfedern abhängig, da diese ja zwangsläufig in Wirkungsverbindung mit den Reibscheiben zu bringen sind, wobei das Tellerfeder-Reibscheiben-Paket zusätzlich in einer Radialhülse, die zwischen den Sonnenrädern angeordnet ist, aufgenommen ist. Eine übermäßig große Reibfläche, über die der Sperrwert variiert werden könnte, steht dort nicht zur Verfügung.At the WO 02/065000 A2 known Stirnraddifferenzial are always two friction plates to use, between which the disc spring assemblies are arranged. About the given via the friction plates "encapsulation" of the plate springs wear the same is prevented because they are not in frictional contact with one of the sun gears. Further, the diameter of the friction plates usable in the differential is WO 02/065000 A2 ultimately depending on the diameter of the disc springs, as they are so inevitably bring into operative connection with the friction plates, the disc spring friction disc package is also included in a radial sleeve which is disposed between the sun gears. An excessively large friction surface, over which the blocking value could be varied, is not available there.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, ein Stirnraddifferential, mit Sperrwirkung anzugeben, das demgegenüber verbessert ist.The invention is therefore based on the problem of specifying a spur gear differential, with blocking effect, which is improved in contrast.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Stirnraddifferential, vorgesehen, umfassend einen Planetenradträger und zwei relativ zum Planetenradträger drehbare Sonnenräder, wobei die Sonnenräder mit am Planetenträger drehbar gehalterten Planetenrädern kämmen, wenigstens eine Reibscheibe sowie wenigstens ein die Sonnenräder relativ zum Planetenradträger vorspannendes Federmittel, wobei das Federmittel einerseits gegen ein Sonnenrad oder den Planetenradträger und andererseits gegen ein Axiallager angefedert ist.To solve this problem, according to the invention a Stirnraddifferential provided, comprising a planet carrier and two rotatable relative to the planet carrier sun gears, wherein the sun gears mesh with planet carrier rotatably supported planetary gears, at least one friction disc and at least one sun gears relative to the planet carrier biasing spring means, wherein the spring means on the one hand against a sun gear or the planet carrier and on the other hand against a thrust bearing is spring-loaded.

Bei dem erfindungsgemäßen Stirnraddifferenzial, ist das Federmittel, das die Sonnenräder relativ zum Planetenradträger vorspannt und bevorzugt als Tellerfeder oder Tellerfederpaket ausgeführt ist, nicht unmittelbar mit einer Reibscheibe gekoppelt, sondern entweder am Planetenradträger oder einem Sonnenrad aufgelagert. Die andere Seite des Federmittels ist an einem Axiallager aufgelagert, das seinerseits entweder am Planetenradträger oder einem Sonnenrad abgestützt ist. Über dieses Axiallager wird eine freie Drehbarkeit des Sonnenrads respektive des Planetenradträgers relativ zum Federmittel sichergestellt, so dass dieses keinerlei reibender Beanspruchung unterworfen ist.In the spur gear differential according to the invention, the spring means, which biases the sun gears relative to the planet carrier and is preferably designed as a plate spring or disc spring package, not directly coupled to a friction disc, but superposed either on the planet or a sun gear. The other side of the spring means is supported on a thrust bearing, which in turn is supported either on the planet carrier or a sun gear. About this thrust bearing free rotation of the sun gear or the Planetenradträgers is ensured relative to the spring means, so that it is not subject to any frictional stress.

Darüber hinaus ist infolge der Entkopplung von Federmittel und Reibscheibe zwangsläufig keine auslegungsmäßige Abhängigkeit des Reibscheibendurchmessers gegeben. Dieser kann unter Ausnutzung des gesamten gegebenen radialen Bauraums den Anforderungen entsprechend gewählt werden. Die Reibscheibe kann je nach Ausgestaltung, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, entweder vorzugsweise zwischen den Sonnenrädern selbst oder zwischen einem Sonnenrad und dem Planetenradträger vorgesehen sein.In addition, due to the decoupling of spring means and friction disc inevitably no interpretive dependence of the friction disc diameter is given. This can be selected by taking advantage of the total given radial space requirements. The friction disc can be provided depending on the embodiment, which will be discussed below, either preferably between the sun gears themselves or between a sun gear and the planet carrier.

Als Federmittel kommt bevorzugt wenigstens eine Tellerfeder, bevorzugt ein Tellerfederpaket bestehend aus mehreren hintereinander geschalteten Tellerfedern zum Einsatz, wobei insbesondere bei Verwendung eines Tellerfederpakets eine große Bandbreite hinsichtlich der Variation der Vorspannkraft gegeben ist.As a spring means is preferably at least one plate spring, preferably a disc spring assembly consisting of several successively connected disc springs are used, in particular when using a plate spring package is given a wide range in terms of the variation of the biasing force.

Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung des Stirnraddifferenzial in Bezug auf die Anordnung der Feder-Axiallager-Baugruppe sind unterschiedliche Ausgestaltungsalternativen denkbar.With regard to the specific embodiment of the spur gear differential with respect to the arrangement of the spring-thrust bearing assembly, different design alternatives are conceivable.

Gemäß einer ersten Erfindungsausgestaltung kann das Federmittel und das Axiallager zwischen den beiden Sonnenrädern angeordnet sein, wobei das Federmittel am einen Sonnenrad und das Axiallager am anderen Sonnenrad anliegt, während zwischen jedem Sonnenrad und dem Planetenradträger jeweils eine Reibscheibe angeordnet ist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung kommen also zwei Reibscheiben zum Einsatz, die jeweils die Relativbewegung eines Sonnenrads zum Planetenradträger beeinflussen. Das Federmittel nebst Axiallager befindet sich zwischen den Sonnenrädern, spannt diese also in Richtung der Planetenradträger vor, mithin also gegen die Reibscheiben. Da über das Axiallager eine freie Verdrehbarkeit der Sonnenräder zueinander sichergestellt ist, wird folglich das Federmittel nicht reibend beansprucht.According to a first embodiment of the invention, the spring means and the thrust bearing between the two sun gears may be arranged, wherein the spring means on one sun gear and the thrust bearing abuts the other sun gear, while between each sun gear and the planet carrier in each case a friction disc is arranged. In this embodiment of the invention, therefore, two friction plates are used, each of which influences the relative movement of a sun gear to the planet carrier. The spring means together with thrust bearing is located between the sun gears, so this biases in the direction of the planet carrier, thus against the friction plates. Since a free rotatability of the sun gears to each other is ensured via the thrust bearing, consequently, the spring means is not subjected to rubbing.

Eine zweite alternative Erfindungsausgestaltung sieht vor, dass das Federmittel und das Axiallager zwischen einem Sonnenrad und dem Planetenradträger angeordnet ist, dass zwischen den Sonnenrändern wenigstens eine Reibscheibe angeordnet ist und dass zwischen dem anderen Sonnenrad und dem Planetenradträger ein weiteres Federmittel nebst Axiallager angeordnet ist.A second alternative embodiment of the invention provides that the spring means and the thrust bearing between a sun gear and the planet carrier is arranged, that between the sun edges at least one friction disc is arranged and that between the other sun gear and the planet carrier another spring means is arranged together with thrust bearings.

Bei dieser Erfindungsausgestaltung erfolgt die Erzeugung der Sperrwirkung unmittelbar zwischen den Sonnenrädern über die dazwischen angeordnete Reibscheibe. Die Sonnenräder sind wiederum relativ zueinander respektive dem Planetenradträger verspannt, indem jeweils zwischen einem Sonnenrad und dem Planetenradträger eine Federmittel-Axiallager-Baugruppe angeordnet ist. Wiederum sind die Federmittel, bevorzugt Tellerfederpakete, über die zugeordneten Axiallager vor jeder reibenden Beanspruchung geschützt, da die Axiallager die freie Relativbeweglichkeit sicherstellen, wie gleichwohl eine über die Federmittel einstellbare Vorspannung gegeben ist, und natürlich auch die Wahl des Reibscheibendurchmessers wiederum unabhängig von Federdurchmesser ist.In this embodiment of the invention, the generation of the blocking effect takes place directly between the sun gears via the friction disc arranged therebetween. The sun gears are in turn clamped relative to each other or the planet carrier, in each case between a sun gear and the planet carrier a spring means thrust bearing assembly is arranged. Again, the spring means, preferably disc spring assemblies, protected by the associated thrust bearing before each frictional stress, since the thrust bearings ensure the free relative movement, as well as an adjustable over the spring means preload is given, and of course, the choice of Reibscheibendurchmessers again independent of spring diameter.

Eine dritte erfindungsgemäße Differentialausführungsform sieht vor, dass das Federmittel und das Axiallager zwischen einem Sonnenrad und dem Planetenradträger angeordnet sind, dass zwischen den Sonnenrädern wenigstens eine Reibscheibe angeordnet ist, und dass zwischen dem anderen Sonnenrad und dem Planetenradträger ein weiteres Axiallager angeordnet ist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung kommt nur ein Federmittel zum Einsatz, wobei wiederum, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, die Federmittel-Axiallager-Baugruppe zwischen dem Planetenradträger und einem Sonnenrad vorgesehen ist. An der gegenüberliegenden Seite ist lediglich ein Axiallager vorgesehen, d. h., dass dort kein Bauraum für die Integration eines Federmittels vorgehalten werden muss, mithin also die axiale Baulänge des Stirnraddifferenzials verkleinert werden kann. Die Sperrwirkung wird wiederum über die zwischen den Sonnenrädern angeordnete Reibscheibe in Verbindung mit der über das entsprechend ausgelegte Federmittel, insbesondere ein Tellerfederpaket, erzeugten Federvorspannung realisiert.A third differential embodiment according to the invention provides that the spring means and the thrust bearing are arranged between a sun gear and the planet carrier, that at least one friction disc is arranged between the sun gears, and that a further thrust bearing is arranged between the other sun gear and the planet carrier. In this embodiment of the invention, only one spring means is used, wherein again, as in the previously described embodiment, the spring means thrust bearing assembly is provided between the planet carrier and a sun gear. On the opposite side only a thrust bearing is provided, that is, there is no space for the integration of a spring means must be maintained, so therefore the axial length of the Stirnraddifferenzials can be reduced. The blocking effect is in turn over the arranged between the sun gears friction disc in conjunction with the over the appropriately designed spring means, in particular a cup spring package, produced spring preload.

Eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform eines Stirnraddifferenzials sieht vor, dass das Federmittel und das Axiallager zwischen einem Sonnenrad und dem Planetenradträger angeordnet sind, dass zwischen den Sonnenrädern wenigstens eine Reibscheibe angeordnet ist, und dass zwischen dem anderen Sonnenrad und dem Planetenradträger wenigstens eine weitere Reibscheibe angeordnet ist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung sind quasi zwei Reibebenen oder Reibzonen realisiert, nämlich eine erste über die zwischen den Sonnenrädern integrierte Reibscheibe, die die Relativbewegung der beiden Sonnenräder zueinander behindert, sowie eine zweite Reibebene durch die Integration der weiteren Reibscheibe zwischen einem Sonnenrad und dem Planetenradträger, die die dazwischen gegebene Relativbewegung behindert. Die Vorspannung erfolgt wieder über die auf der anderen Seite zwischen Planetenradträger und Sonnenrad integrierte Federmittel-Axiallager-Baugruppe, wobei auch hier wiederum das Federmittel völlig reibfrei über das Axiallager gehalten wird. Auch bei dieser Ausgestaltung ist der jeweilige aktive Reibscheibendurchmesser unabhängig vom Federdurchmesser wählbar.A fourth embodiment of a spur gear differential according to the invention provides that the spring means and the thrust bearing are arranged between a sun gear and the planet carrier, that at least one friction disc is arranged between the sun gears, and that at least one further friction disc is arranged between the other sun gear and the planet carrier. In this embodiment of the invention quasi two friction planes or friction zones are realized, namely a first on the integrated between the sun friction disc, which hinders the relative movement of the two sun gears to each other, and a second friction plane by the integration of the further friction disc between a sun gear and the planet carrier, the impeded relative movement between them. The bias is again on the other side between the planet and sun gear integrated spring-thrust bearing assembly, in which case again the spring means is held completely frictionless on the thrust bearing. Also in this embodiment, the respective active friction disc diameter is independent of the spring diameter selectable.

Das Axiallager selbst ist bevorzugt ein Nadellager, das axial gesehen sehr wenig aufbaut, so dass folglich hierfür wenig Bauraum vorgehalten werden muss.The thrust bearing itself is preferably a needle bearing, which, viewed axially, builds up very little, so that consequently little space must be kept for this purpose.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it:

1 ein erfindungsgemäßes Stirnraddifferenzial einer ersten Ausführungsform, in einer Schnittansicht; 1 an inventive Stirnraddifferenzial a first embodiment, in a sectional view;

2 ein erfindungsgemäßes Stirnraddifferenzial einer zweiten Ausführungsform, in einer Teilansicht im Schnitt; 2 an inventive spur gear differential of a second embodiment, in a partial view in section;

3 ein erfindungsgemäßes Stirnraddifferenzial einer dritten Ausführungsform, in einer Teilansicht im Schnitt; 3 an inventive Stirnraddifferenzial a third embodiment, in a partial view in section;

4 ein erfindungsgemäßes Stirnraddifferenzial einer vierten Ausführungsform, in einer Teilansicht im Schnitt. 4 an inventive Stirnraddifferenzial a fourth embodiment, in a partial view in section.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt in einer Schnittansicht ein erfindungsgemäßes Stirnraddifferenzial 1 in einer Bauform als Stirnraddifferential 2 mit Sperrfunktion. Es besteht aus einem Planetenradträger 3, der im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei dünnwandigen Blechbauteilen 4, 5, die über geeignete Verbindungen, z. B. Nieten, gehäuseartig miteinander verbunden sind. Der Planetenradträger 3 trägt mehrere Planetenräder 6, die auf entsprechenden Lagerbolzen 7 drehbar am Planetenradträger 3 gehaltert sind. 1 shows in a sectional view of an inventive spur gear 1 in a design as a spur gear differential 2 with blocking function. It consists of a planet carrier 3 in the illustrated embodiment of two thin-walled sheet metal components 4 . 5 which are accessible via suitable compounds, e.g. B. rivets, are connected to each other like a box. The planet carrier 3 carries several planet wheels 6 on corresponding bearing pins 7 rotatable on the planet carrier 3 are held.

Die einzelnen Planeten kämmen in an sich bekannter Bauweise mit jeweils einem Sonnenrad 8, 9, wobei jedes Sonnenrad 8, 9 mit einem eigenen Planetenradsatz kämmt. Die Sonnenräder 8, 9 sind über entsprechende Gleithülsen 10, 11 im Planetenradträger 3 drehgelagert.The individual planets mesh in per se known construction, each with a sun gear 8th . 9 where each sun wheel 8th . 9 meshes with its own planetary gear set. The sun wheels 8th . 9 are via corresponding sliding sleeves 10 . 11 in the planet carrier 3 rotatably mounted.

Zwischen den Sonnenrädern, die in geeigneter Weise mit nicht näher gezeigten Abtriebswellen zu verbinden sind, die dann zu anzutreibenden Rädern oder dergleichen laufen, befindet sich ein Federmittel 12 hier in Form eines Tellerfederpakets 13, das an einer Seite im gezeigten Ausführungsbeispiel am Sonnenrad 9 abgestützt ist. An der anderen Seite ist das Tellerfederpaket gegen ein Axiallager 14 hier in. Form eines Nadellagers 15, das am anderen Sonnenrad 8 abgestützt ist, aufgelagert. Über die Integration des Axiallagers 14 ist eine freie Verdrehbarkeit der Sonnenräder 8, 9 relativ zueinander möglich, ohne dass das Tellerfederpaket in irgendeiner Form reibend beaufschlagt wird. Über das Tellerfederpaket 13 wiederum werden die beiden Sonnenräder 8, 9 gegen den Planetenradträger 3 vorgespannt. Federmittel 12 und Axiallager 14 können natürlich auch vertauscht angeordnet werden.Between the sun gears, which are to be connected in a suitable manner with output shafts not shown in detail, which then run to be driven wheels or the like, there is a spring means 12 here in the form of a plate spring package 13 , on one side in the embodiment shown on the sun gear 9 is supported. On the other side is the cup spring pack against a thrust bearing 14 here in. Form of a needle bearing 15 on the other sun wheel 8th supported, superimposed. About the integration of the thrust bearing 14 is a free twistability of the sun gears 8th . 9 relative to each other possible without the disc spring assembly is rubbed in any form. About the plate spring package 13 turn the two sun gears 8th . 9 against the planet carrier 3 biased. spring means 12 and thrust bearings 14 Of course, they can also be arranged reversed.

Zwischen jedem Sonnenrad 8, 9 und dem benachbarten Planetenradträger 3 ist jeweils eine Reibscheibe 16, 17 aus einem geeigneten Reibmaterial angeordnet. Die beiden Sonnenräder 8, 9 werden über das Tellerfederpaket 13 in Richtung des Planetenradträgers 3 vorgespannt, damit also auch gegen die beiden Reibscheiben 16, 17. Über die Reibscheiben wird eine Relativbewegung zwischen jedem Sonnenrad 8, 9 und den Planetenradträger 3 behindert, eine freie Drehbarkeit ist damit ausgeschlossen. Hierüber wird also ein drehmomentunabhängiger Grundsperrwert erzeugt, der einerseits von der Vorspannkraft, andererseits von den jeweiligen Reibflächen der Reibscheiben 16, 17 abhängt.Between every sun wheel 8th . 9 and the adjacent planet carrier 3 each is a friction disc 16 . 17 arranged from a suitable friction material. The two sun wheels 8th . 9 be over the plate spring package 13 in the direction of the planet carrier 3 preloaded, so that also against the two friction discs 16 . 17 , About the friction discs is a relative movement between each sun gear 8th . 9 and the planet carrier 3 impeded, a free rotation is excluded. This is how a torque-independent basic locking value is generated, on the one hand by the biasing force, on the other hand by the respective friction surfaces of the friction plates 16 . 17 depends.

Das Tellerfederpaket 13 ist ersichtlich nicht mit den Reibscheiben 16, 17 in irgendeiner Form verbunden, d. h., dass sowohl das Tellerfederpaket 13 als auch die Reibscheiben 16, 17 unabhängig voneinander im Durchmesser gewählt werden können. Je nach Anforderung und vorhandenem Bauraum können also auch vom Durchmesser her relativ große Reibscheiben verwendet werden, so dass sich große Reibflächen geben und mithin auch hierüber eine beachtliche Variationsmöglichkeit hinsichtlich des Grundsperrwerts gegeben ist.The plate spring package 13 is not visible with the friction discs 16 . 17 connected in any form, that is, both the plate spring package 13 as well as the friction discs 16 . 17 can be selected independently of each other in diameter. Depending on the requirement and available installation space Thus, it is also possible to use relatively large friction disks of diameter, so that there are large friction surfaces and consequently a considerable possibility of variation with regard to the basic locking value is also given here.

Wie 1 ferner zeigt, ist der Planetenradträger 3 mit einem Antriebsstirnrad 18 über geeignete Verbindungsschrauben 19 verbunden, so dass ein unmittelbarer Antrieb des Planetenradträgers 3 über das Antriebsrad 18, beispielsweise ein schräg verzahntes Stirnrad, erfolgen kann. Da aus der Schrägverzahnung axiale, drehmomentabhängige Kräfte resultieren, können die Reibscheiben 16, 17 zusätzlich zur Vorspannkraft über das Tellerfederpaket 13 auch mit diesen axialen Kräften belastet werden, so dass eine Steigerung des Sperrwerts zusätzlich möglich ist. Die Vorspannung, die über das Tellerfederpaket 13 eingebracht wird, liegt im Bereich mehrerer 10 kN.As 1 also shows, is the planet carrier 3 with a drive spur gear 18 via suitable connecting screws 19 connected, so that an immediate drive of the planet carrier 3 over the drive wheel 18 , For example, a helical spur gear, can be done. Since axial, torque-dependent forces result from the helical gearing, the friction discs 16 . 17 in addition to the preload force on the plate spring package 13 be burdened with these axial forces, so that an increase of the blocking value is also possible. The bias, which over the plate spring package 13 is introduced, is in the range of several 10 kN.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferenzials 1, wobei hier lediglich eine Teildarstellung gegeben ist. Der Aufbau des Stirnraddifferenzials entspricht dem Grunde nach dem, wie er in 1 gezeigt ist, unterschiedlich ist lediglich die Verteilung respektive Anordnung der Reibscheibe bzw. der Tellerfeder-Axiallager-Baueinheit. 2 shows a further embodiment of a Stirnraddifferenzials invention 1 , where only a partial representation is given here. The structure of the spur gear differential corresponds basically to the way in 1 is shown, only the distribution or arrangement of the friction disc or the disc spring thrust bearing assembly is different.

Bei der hier gezeigten Erfindungsausgestaltung ist jeweils zwischen einem Sonnenrad 8, 9 und dem Planetenradträger 3 ein Federmittel 12 in Form eines Tellerfederpakets 13 sowie ein Axiallager 14 in Form eines Nadellagers 15 geschaltet. Zwischen den beiden Sonnenrädern 8, 9 ist hier eine Reibscheibe 16 angeordnet, d. h., dass hier nur eine Reibscheibe eingesetzt wird, wobei selbstverständlich auch hier ein Reibscheibenpaket bestehend beispielsweise aus zwei Reibscheiben integriert werden könnte.In the embodiment of the invention shown here is in each case between a sun gear 8th . 9 and the planet carrier 3 a spring means 12 in the form of a plate spring package 13 as well as a thrust bearing 14 in the form of a needle bearing 15 connected. Between the two sun wheels 8th . 9 here is a friction disk 16 arranged, ie, that here only a friction disc is used, which of course also here a Reibscheibenpaket consisting for example of two friction plates could be integrated.

Wiederum ist eine freie Verdrehbarkeit der Tellerfederpakete 13 auf dem Nadellager 15 gegeben, d. h., dass auch hier die Tellerfederpakete 13 nicht reibend beansprucht werden, da sie vom jeweiligen Sonnenrad 8, 9 mitgenommen werden. Eine Relativverdrehung der Sonnenräder 8, 9 zueinander ist jedoch über die Reibscheibe 16 zur Erzeugung des Grundsperrwerts gehemmt.Again, a free twistability of the plate spring packages 13 on the needle bearing 15 given, ie, that also here the disc spring packages 13 not rubbed as they are from the respective sun gear 8th . 9 get picked up. A relative rotation of the sun wheels 8th . 9 however, one another is above the friction disc 16 inhibited to generate the basic blocking value.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferenzials, wiederum entsprechend der Bauform gemäß 1. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem, wie in 2 gezeigt. Auch hier ist zwischen den Sonnenrädern 8, 9 eine Reibscheibe 16 angeordnet, ferner befindet sich zwischen dem Sonnenrad 9 und dem Planetenradträger 3 ein Federmittel 12 in Form eines Tellerfederpakets 13, das auf einem Axiallager 14, wiederum in Form eines Nadellagers 15 abgestützt ist. 3 shows a further embodiment of a Stirnraddifferenzials invention, in turn according to the design according to 1 , The structure is essentially the same as in 2 shown. Again, between the sun gears 8th . 9 a friction disc 16 arranged, further located between the sun gear 9 and the planet carrier 3 a spring means 12 in the form of a plate spring package 13 that on a thrust bearing 14 , again in the form of a needle bearing 15 is supported.

Anders als bei 2 jedoch ist hier an der gegenüberliegenden Seite, also zwischen Sonnenrad 8 und Planetenradträger 3, nur ein Axiallager 20, hier wiederum in Form eines Nadellagers 21, angeordnet, das eine freie Beweglichkeit des Sonnenrads 8 relativ zum Planetenradträger 3 ermöglicht. Der Grundsperrwert wird auch hier über die Vorspannkraft des Tellerfederpakts 13 in Verbindung mit der Reibverbindung zwischen den beiden Sonnenrädern 8, 9 zur Reibscheibe 16 erzeugt.Unlike 2 However, here is on the opposite side, so between sun 8th and planet carrier 3 , only one thrust bearing 20 , here again in the form of a needle bearing 21 , arranged, that a free mobility of the sun gear 8th relative to the planet carrier 3 allows. The basic locking value is also determined by the preload force of the disc spring pact 13 in conjunction with the friction connection between the two sun gears 8th . 9 to the friction disk 16 generated.

Schließlich zeigt 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferenzials 1, dessen Bauform wiederum der aus 1 entspricht. Der Aufbau hinsichtlich der Anordnung der Reibscheibe 16 sowie des einen Federmittels 12 in Form des Tellerfederpakets 13 in Verbindung mit dem Axiallager 14, hier wiederum in Form eines Nadellagers 15 entspricht der Ausgestaltung gemäß 3. Anstelle des weiteren Axiallagers 20 ist hier jedoch zwischen dem Sonnenrad 8 und dem Planetenradträger 3 eine weitere Reibscheibe 17 angeordnet, d. h., dass eine zweite Reibebene zwischen diesen beiden Laufpartnern integriert ist. Wiederum ist, wie bei allen Ausführungsformen eine Vorspannung zwischen den Sonnenrädern 8, 9 und dem Planetenradträger 3 über das Federmittel 12 gegeben, wiederum sind die Durchmesser der Reibscheiben 16, 17 letzten Endes unabhängig vom Durchmesser des Tellerfederpakets 13 wählbar, da beide nicht in unmittelbarer Wirkungsverbindung zueinander stehen. D. h., dass, je nach Ausgestaltung im Bereich der jeweiligen Stirnverzahnungen der Sonnenräder 8, 9 die Reibscheiben 16, 17 einen weit größeren Außenumfang aufweisen können, als ihn das Tellerfederpaket 13 aufweist.Finally shows 4 A fourth embodiment of a Stirnraddifferenzials invention 1 whose design in turn is made of 1 equivalent. The structure with regard to the arrangement of the friction disc 16 and one spring means 12 in the form of the plate spring package 13 in connection with the thrust bearing 14 , here again in the form of a needle bearing 15 corresponds to the embodiment according to 3 , Instead of the further thrust bearing 20 is here but between the sun 8th and the planet carrier 3 another friction disc 17 arranged, that is, that a second friction plane between these two running partners is integrated. Again, as in all embodiments, a preload between the sun gears 8th . 9 and the planet carrier 3 over the spring means 12 given, again, the diameters of the friction discs 16 . 17 ultimately, regardless of the diameter of the plate spring package 13 selectable, since both are not in direct contact with each other. D. h., That, depending on the configuration in the region of the respective spur gears of the sun gears 8th . 9 the friction discs 16 . 17 may have a much larger outer circumference than him the plate spring package 13 having.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
StirnraddifferenzialSpur gear
22
Stirnraddifferentialspur gear
33
Planetenradträgerplanet
44
Blechbauteilsheet metal component
55
Blechbauteilsheet metal component
66
Planetenradplanet
77
Lagerbolzenbearing bolt
88th
Sonnenradsun
99
Sonnenradsun
1010
Gleithülsesliding sleeve
1111
Gleithülsesliding sleeve
1212
Federmittelspring means
1313
TellerfederpaketBelleville spring assembly
1414
Axiallagerthrust
1515
Nadellagerneedle roller bearings
1616
Reibscheibefriction
1717
Reibscheibefriction
1818
Antriebsstirnraddriving spur
1919
Verbindungsschraubeconnecting screw
2020
Axiallagerthrust
2121
Nadellagerneedle roller bearings

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (7)

Stirnraddifferential (2), umfassend einen Planetenradträger (3), drehbar am Planetenradträger (3) gehalterte Planetenräder (6) und zwei relativ zum Planetenradträger (3) drehbare und mit. Planetenrädern (6) kämmende Sonnenräder (8, 9), wenigstens eine Reibscheibe (16, 17) sowie wenigstens ein die Sonnenräder (8, 9) relativ zum Planetenradträger (3) vorspannendes Federmittel (12), wobei das Federmittel (12) einerseits gegen ein Sonnenrad (8, 9) oder den Planetenradträger (3) und andererseits gegen ein Axiallager (14) angefedert ist.Spur gear differential ( 2 ) comprising a planet carrier ( 3 ), rotatable on the planet carrier ( 3 ) supported planet gears ( 6 ) and two relative to the planet carrier ( 3 ) rotatable and with. Planet wheels ( 6 ) meshing sun gears ( 8th . 9 ), at least one friction disc ( 16 . 17 ) and at least one of the sun gears ( 8th . 9 ) relative to the planet carrier ( 3 ) biasing spring means ( 12 ), wherein the spring means ( 12 ) on the one hand against a sun gear ( 8th . 9 ) or the planet carrier ( 3 ) and on the other hand against a thrust bearing ( 14 ) is sprung. Stirnraddifferenzial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (12) eine Tellerfeder oder ein Tellerfederpaket (13) ist.A spur gear differential according to claim 1, characterized in that the spring means ( 12 ) a plate spring or a plate spring package ( 13 ). Stirnraddifferenzial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Sonnenrädern (8, 9) wenigstens eine Reibscheibe (16) angeordnet ist,A spur gear differential according to claim 1, characterized in that between the sun gears ( 8th . 9 ) at least one friction disc ( 16 ) is arranged Stirnraddifferenzial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (12) und das Axiallager (14) zwischen einem Sonnenrad (8, 9) und dem Planetenradträger (3) angeordnet sind und dass zwischen dem anderen Sonnenrad (8, 9) und dem Planetenradträger (3) ein weiteres Federmittel (12) nebst Axiallager (14) angeordnet ist.A spur gear differential according to claim 1 or 2, characterized in that the spring means ( 12 ) and the thrust bearing ( 14 ) between a sun wheel ( 8th . 9 ) and the planet carrier ( 3 ) and that between the other sun gear ( 8th . 9 ) and the planet carrier ( 3 ) another spring means ( 12 ) together with thrust bearings ( 14 ) is arranged. Stirnraddifferenzial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (12) und das Axiallager (14) zwischen einem Sonnenrad (8, 9) und dem Planetenradträger (3) angeordnet sind und dass zwischen dem anderen Sonnenrad (8, 9) und dem Planetenradträger (3) ein weiteres Axiallager (14) angeordnet ist.A spur gear differential according to claim 1 or 2, characterized in that the spring means ( 12 ) and the thrust bearing ( 14 ) between a sun wheel ( 8th . 9 ) and the planet carrier ( 3 ) and that between the other sun gear ( 8th . 9 ) and the planet carrier ( 3 ) another thrust bearing ( 14 ) is arranged. Stirnraddifferenzial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (12) und das Axiallager (14) zwischen einem Sonnenrad (8, 9) und dem Planetenradträger (3) angeordnet sind, und dass zwischen dem anderen Sonnenrad (8, 9) und dem Planetenradträger (3) wenigstens eine weitere Reibscheibe (17) angeordnet ist.A spur gear differential according to claim 1 or 2, characterized in that the spring means ( 12 ) and the thrust bearing ( 14 ) between a sun wheel ( 8th . 9 ) and the planet carrier ( 3 ) and that between the other sun gear ( 8th . 9 ) and the planet carrier ( 3 ) at least one further friction disc ( 17 ) is arranged. Stirnraddifferenzial nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Axiallager (14) Nadellager (15) sind.A spur gear differential according to one of the preceding claims, characterized in that the thrust bearing or thrust bearings ( 14 ) Needle roller bearings ( 15 ) are.
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