DE3300148A1

DE3300148A1 - Zweigang-planetendifferentialgetriebe

Info

Publication number: DE3300148A1
Application number: DE19833300148
Authority: DE
Inventors: Jun Waldir De Oliveira; Loureiro Henrique Oswald Silva
Original assignee: Braseixos S A
Current assignee: Braseixos S A
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1983-01-04
Publication date: 1983-07-21
Also published as: IT8224769A1; FR2522761A1; IT1155388B; GB2115087A; IT8224769A0; BR8200121A

Description

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Braseixos S.A., München, den

Brasilien 4. Januar 1983

Pat 282/1-82 Κ/15/gr

Zweigang-Planetendifferentialgetriebe

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zweigang-Planetendif ferentialgetriebe der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art.

Zweigang-Planetendifferentialgetriebe ermöglichen den Betrieb in zwei Arten. Bei der einen Betriebsart wird die Planetenuntersetzung angetrieben, der sogenannten Langsamgang, bei der anderen wird das Planetensystem verriegelt, der sogenannte Schnellgang, bei dem die Abtriebsdrehzahl des Systems größer als bei der zuvorgenannten Betriebsart ist.

Solche Differentialgetriebe wurden in der Automobilindustrie eingesetzt. Sie weisen gegenüber Differentialgetrieben mit einem einzigen Gang Vorteile auf, da sie eine Verdoppelung der Zahl der Gänge des Schaltgetriebes ermöglichen, was zu einer besseren Entfaltung der Motorendrehzahländerungen und somit zur Kraftstoffersparnis führt.

Das Planetensystem, mit dem die beiden Drehzahlen erreicht werden, besteht aus einem Satz von geradverzahnten Stirn-

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zahnrädern, den sogenannten epizyklischen Zahnrädern, von denen eines,· das sogenannte Sonnenrad, zentral ist, Während das äußere, der Außenring genannt wird; zwischen beiden befindet sich eine Vielzahl von Zahnrädern, die als die Planeten bezeichnet werden.

Die beiden Betriebsarten des Differentialbetriebs werden durch Längsverschiebung des Sonnenrades erreicht. Wenn das Sonnenrad mit dem Gehäuse des Differentialgetriebes verriegelt und festgehalten wird, liegt die Betriebsart mit niederiger Drehzahl vor; wenn das Sonnenrad mit dem Satellitengehäuse oder Trägergehäuse verriegelt ist und sich dreht, findet die Betriebsart mit hoher Drehzahl statt.

Beim konventionellen Schnellgangbetrieb findet die Verriegelung zwischen den Wellen der Planetenzahnräder mit dem Sonnenzahnrad normalerweise durch eine Platte statt, die als Schnellgang-Verriegelungsplatte oder Einrückplatte bezeichnet wird. Diese ist mit dem Satellitengehäuse durch Schrauben oder durch eine andere Befestigung verbunden, und weist in ihrem zentralen Teil eine Kerbe auf, deren Aufgabe es ist, das Sonnenzahnrad zu verriegeln und es mit derselben Drehzahl wie das Satellitengehäuse drehen zu lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Schnellgangverriegelung vereinfacht ist und das sich somit durch große Stabilität und vereinfachte Herstellung ausgezeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Teile, nämlich

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die Hälfte des Satellitengehäuses und die Schnellgangverriegelungsplatte als integrales Teil ausgeführt werden,

und daß die Kerbe oder der Innenzahn des integralen Tei-5

les auf die zentrale innere Ausgestaltung des Trägergehäüses übertragen wird. Das erfindungsgemäße Getriebe weist somit ein neuartiges Einrücksystern für den Schnellgang auf.

In der nachfolgenden Erläuterung wird die linke Hälfte des Satellitengehäuses als diejenige betrachtet, die die Schnellgangverriegelungsplatte enthält, wenngleich selbstverständlich die Maßnahme auch bei der symmetrischen Konstruktion anwendbar ist.
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Der Vorteil der Erfindung liegt in der Tatsache, daß die Befestigungselemente zur Befestigung der Schnellgangplatte an der linken Seite des Satellitengehäuses und zusätzlich zur Befestigung an dem integralen Teil weggelassen werden können, wobei der integrale Teil fester und stabiler aufgebaut ist und gleichzeitig eine leichtere Zusammensetzbarkeit und Herstellung erreicht wird.

Das Weglassen der Schnellgangverrieglungsplatte gestaltet das Endprodukt wirtschaftlicher infolge der Tatsache, daß dieses Teil bei seiner Herstellung geringe Toleranzbereiche erfordert, die für ein ordnungsgemäßes Arbeiten unumgänglich sind, jedoch die Herstellung komplizieren

und verteuern.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1: ein Zweigangplanetendifferentialgetriebe, im Schnitt, mit einem Schnellgang-Einrücksystem nach dem Stand der Technik, das eine Verriege-

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lungsplatte aufweist;

Figur 2: ein Detail der in Figur 1 gezeigten Verriegelungsplatte für das Einrücken des Schnellgangs (vergrößerter Maßstab);

Figur 3: ein Detail des Differentialgetriebes der Figur 1, IQ mit einem erfindungsgemäßen Schnellgang-Verriege

lungsplattensystem, und zwar bei eingelegtem Schnellgang, (vergrößerter Maßstab);

Figur 4: eine Schnittdarstellung, ähnlich der Figur 3, zur IQ Erläuterung des neuen Verriegelungsplattensystems

bei eingelegtem Langsamgang (vergrößerter Maßstab);

Figur 5: einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen einstückigen Teils, das die linke Hälfte des Satellitengehäuses und den entsprechenden Ansatz bis

zu der konventionellen Platte enthält (vergrößerter Maßstab);

Figur 6: einen Längsschnitt des Trägergehäuses in vergrößertem Maßstab, mit der Innenverzahnung für

die Schnellgangverriegelung.

Das neue Verriegelungsplattensystem kann beispielsweise bei dem in Figur 1 dargestellten Zweigangdifferentialgetriebe eingesetzt werden.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Zweigangdifferentialgetriebe mit einem konventionellen Verriegelungsplattensystem dargestellt, das normalerweise durch eine Kardanwelle angetrieben wird, die die Drehbewegung auf eine Gabel 7 eines Kardangelenkes überträgt, welche Gabel auf einer Kerbverzahnung 8 der Antriebswelle 9 des Differential-

getriebes sitzt und in axialer Richtung durch eine an dem äußeren Ende der Antriebswelle 9 befestigte Mutter axial

festgelegt wird.
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Die Antriebswelle 9 ist in dem Vorgelegegehäuse 12 frei drehbar und wird durch Schrägrollenlager 13 und 14 gelagert, nach außen begrenzt durch das Vorgelegegehäuse 12 sowie begrenzt durch ein Zapfenlager 15 mit zylindrischen Rollen, die auf einem inneren Lager 17 des Differentialgehäuses 18 gelagert sind. Am Eingangsbereich der Antriebswelle zum Vorgelegegehäuse 12 sind überlicherweise eine öldichtung 19 und ein Staübabweiser 20 vorgesehen. Das Differentialgehäuse 18 ist mit dem Vorgelegegehäuse 12 durch eine Vielzahl von Schrauben 21 verbunden.

Zur Antriebswelle 9 gehört ein Ritzel 26, das mit einem Tellerrad 27 kämmt, bei dem es sich normalerweise um ein Kegeltellerrad mit Schrägverzahnung oder Hypoidverzahnung handelt. Dieses ist einstückig mit einem Körper 28 und zwischen der linken Seite 71 und der rechten Seite 30 des Trägergehäuses durch Schrauben 31 angeordnet, wobei das Trägergehäuse eine Hülle für das Differential und

.das Planetensystem bildet.
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Der Tellerradkörper 27 ist nach innen durch einen Zahnkranz 40 mit Innenzähnen begrenzt, der mit einer Vielzahl von Planetenzahnrädern 41 kämmt. Die Planetenzahnräder 41 sitzen auf Wellen 42, deren Enden in der linken Hälfte 68 des Satellitengehäuses und in der Schnellgang-Verriegelungsplatte 69 gelagert sind. Die letztere weist Innenzähne 69a auf und ist an der linken Seitenhälfte des Satellitengehäuses durch eine Vielzahl von Schrauben

70 befestigt.
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Die Planetenzahnräder 41 stehen mit den Zähnen 4 9 eines hohlen SonnenZahnrades 48 in Eingriff, das wahlweise auch

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mit Innenzähnen 69a der Hochgeschwindigkeitsverriegelungsplatte 69 in Eingriff stehen kann, wenn das Sonnenfcahnrad

48 durch Betätigung einer Schaltgabel 55 an einer äußeren 5

Schulter 56 des Sonnenzahnrades axial verschoben wird. Die Gabel 55 kann durch einen pneumatischen oder elektrischen Antrieb (nicht dargestellt) betätigt werden.

Bei diesem konventionellen System wird der Schnellgnag dadurch eingerückt, daß die Zähne 49 des Sonnenzahnrades 48 mit den Innenzähnen 69a der Schnellgangverriegelungsplatte 69 zum Eingriff gebracht werden.

Im Betriebszustand des Langsamganges wird das Sonnenzahn-15

rad 48 axial verschoben, so daß seine Zähne mit den Innenzähnen 52 der Langsamgangverriegelungsplatte 53 in Eingriff kommen, die an dem Differentialgehäuse 18 befestigt ist. Bei dieser Axialverschiebung bleibt das Sonnenzahnrad 48

in Eingriff mit den Planetenzahnrädern. Die Langsamgang-20

Verriecjelungsplatte 53 ist an dem Lagergehäuse 3 7 und an dem Differentialgehäuse 18 durch Schrauben oder andere Befestigungsmittel befestigt.

Der Körper des Sonnenzahnrades 48 weist eine Schulter 54 25

auf, die zu seiner Führung innerhalb der linken Hälfte 71 des Trägergehäuses dient.

Die Abgabe der Drehleistung des Planetensystems erfolgt,' unabhängig von der Betriebsart, über die Wellen der Planetenzahnräder 42, die die linke Hälfte 68 des Satellitengehäuses bewegen, welche Hälfte mit der rechten Hälfte 57 des Satellitengehäuses durch eine Vielzahl von Schrauben 58 verbunden ist.

An der Verbindungsstelle der Teile des Satellitengehäuses befinden sich vier Löcher 59, die als Lagersitz für die Beine 60 eines Kreuzteils 61 dienen. Diese Beine tragen

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vier Satellitenzahnräder oder Zwischenräder 62, die sich in gleichmäßigem Abstand befinden und frei auf dem Kreuzteil drehbar sind.

Die Satellitenzahnräder 62 werden axial durch üblicherweise gekrümmte Anschlagscheiben 63 an dem Satellitengehäuse festgelegt und bleiben in Eingriff mit den Differentialplanetenzahnrädern oder Kegelrädern 63, die an dem Satellitengehäuse mit Hilfe von Anschlagscheiben 65 gehalten werden.

Die Differentialplanetenzahnräder 64 weisen Naben 66 auf, die in die zentralen öfffnungen der Hälften 68 und 57 des Satellitengehäuses eingreifen und in diesen öffnungen frei rotieren. Sie sind hohl und weisen Kerben auf, die die Bewegung auf Achswellen (nicht dargestellt) übertragen, durch die die Fahrzeugräder angetrieben werden. 20

Entsprechend der obigen Beschreibung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Konstruktion enthält das Planetensystem nach dem Stand der Technik eine Schnellgangverriegelungs-• platte 69 mit Innenzähnen 69a zum wahlweisen Eingriff mit den Zähnen 49 des Sonnenzahnrads 48. Diese Platte ist an der linken Hälfte 68 des Satellitengehäuses durch Führungsstifte (nicht dargestellt) und die Schrauben 70, wie bereits erwähnt, befestigt.

Die Figuren 3 bis 6 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, angewendet bei dem in Figur 1 dargestellten Differentialgetriebe, wobei gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile der bereits beschriebenen konventionellen Konstruktion der Figuren 1 und 2 beziehen.

Gemäß der Erfindung weist die linke Hälfte 43 des Satellitengehäuses 4 5 eine mit diesem einstückigen Ansatz 44 (Figur 5)

:" ·:··: ·: 33ooi48

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auf. In diesem sind axiale Löcher 44a zur Aufnahme der Enden der Wellen 4 2 der Planetenzahnräder 41 und eine zen-

trale Öffnung 44b zum freien Durchgriff des Sonnenzahn-5

rades 48 vorgesehen.

Bei diesem Aufbau dient der Ansatz 44 als Lager für die Wellen 42 der Planetenzahnräder 41. Dieses Lager ist bereits ausreichend mit der linken Hälfte 4 3 des Satelliten-10

gehäuses ausgerichtet, da es aus einem einzigen Stück 45 geformt ist und nicht wie nach dem Stande der Technik aus Einzelteilen zusammengesetzt ist. Da der Ansatz keine Innenzähne aufweist, kämmt er nicht mit dem Sonnenzahnrad

48 und kann aus dem gleichen Material wie das Satelliten-15

gehäuse bestehen, so daß die bei der Herstellung und Behandlung der Innenzähne bei konventionellen Verrieglungsplatten erforderliche Sorgfalt entfällt.

Wie in Figur 6 gezeigt, können dank der Erfindung die

Innenzähne 69a wie sie bei der konventionellen Platte 69 vorgesehen waren, auf das innere Teil 50 der linken Hälfte 29 des Trägergehäuses übertragen werden.

Somit sind die Wellen 42 der Planetenzahnräder endseitig

in den Ausnehmungen 43a der linken Hälfte 43 des Trägergehäuses und in Axiallöchern 44a des Ansatzes 44 gelagert. Die Wellen sind durch Stifte oder. Splinte 44c verriegelt. Die Stifte 44c sind in äußere Radialöffnungen 44d eingeführt, die in dem Ansatz 44 vorgesehen sind. Anschlag-

scheiben 46 und 47 sind seitlich in den Planetenzahnrädern 41 angebracht.

Auch bei dieser neuen erfindungsgemäßen Bauweise bleibt

das Sonnenzahnrad 48 über seine Zähne 49 ständig im Ein-35

griff mit den Planetenzahnrädern 41; die Zähne 49 können auch wahlweise in Eingriff mit den Innenzähnen 50 in der linken Hälfte 29 des Trägergehäuses gebracht werden.

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Wenn die Zähne 4 9 des Sonnenzahnrades 48 gleichzeitig mit den Zähnen 50 der linken Hälfte des Trägergehäuses und mit den Planetenzahnrädern 41 in Eingriff sind, liegt der Schnellgangbetrieb vor, bei dem das Sonnenzahnrad 48 mit der gleichen Drehzahl wie das Satellitengehäuse rotiert.

Wenn das Sonnenzahnrad 48 axial in eine in dem Differentialgehäuse weiter innen gelegenePosition verschoben wird, rückt es aus den Innenzähnen 50 der linken Hälfte des Trägergehäuses aus, bleibt jedoch in Eingriff mit den Planetenzahnrädern 41, und die andere Zahnreihe 51 des SonnenZahnrades 48 tritt in Eingriff mit den Innenzähnen 52 der Langsamgangverriegelungsplatte 53. Unter dieser Bedingung liegt der Betrieb im Langsamgang vor, bei dem das Sonnenzahnrad 48 in bezug auf das Differentialgehäuse 18 drehfest blockiert ist.

Leerseite

Claims

Braseixos S.A., München, den

Brasilien 4. Januar 1983

Pat 282/1-82 Κ/15/gr

Zweigang-Planetendifferentialgetriebe

Patentansprüche

( 1. \ Zweigang-Planetendifferentialgetriebe mit einer Anvkr^ebswelle, die im Inneren des Differentialgehäuses ein erstes Zahnrad trägt, das drehend ein Satellitenzahnradgehäuse durch einen Planetensatz antreibt und folgendes einschließt: ein innerhalb des Differentialgehäuses drehbar angeordnetes Trägergehäuse; ein zweites an dem Trägergehäuse befestigtes Zahnrad, das gleichzeitig mit dem ersten Eingangszahnrad kämmt, eine Vielzahl von im Eingangsteil des Satellitengehäuses angeordneten Planetenzahnrädern und ein durch den Eingangsteil des Trägergehäuses montiertes Sonnenzahnrad, das in ständigem Eingriff mit den'Planetenzahnrädern ist und axial verschiebbar zwischen einer ersten Position, in der es frei drehbar gegenüber dem Differentialgehäuse und drehfest gegenüber dem Trägergehäuse und dem Satellitengehäusesatz blockiert ist, um mit der gleichen Drehzahl wie die letzteren zu rotieren, und einer zweiten Position ist, in der es drehfest mit dem Differentialgehäuse verriegelt und frei drehbar gegenüber dem Trägergehäuse und demSatellitengehäusesatz ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Verriegelung des Sonnenzahnrades (48) in der ersten Position durch gleichzeitigen Eingriff seiner Zähne (4 9) mit den Planetenzahnrädern (41) und mit auf dem inneren Eingangsteil (29)

des Trägergehäuses (29,30) vorgesehenen Zähnen (50) erfolgt, und daß die Wellen (42) der Planetenzahnräder endseitig in"dem Eingangsteil (45) des Satellitengehäuses (45, 57) angeordnet sind.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangteil (45) des Satellitengehäuses (45, 57) einstückig ist und ein an dem Ausgangteil (57) befestigbares Basisteil (43) zur Vervollständigung des Satellitengehäuses sowie einen Ansatz (44) aufweist, der mit einer Vielzahl von axialen, gleichmäßig beabstandeten und mit entsprechenden an der Frontseite des Basisteils gefertigten Ausnehmungen (43a) ausgerichtet ist, um Wellen (42)

der Planetenzahnräder (41) lagernd aufzunehmen.
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (44) eine zentrale Öffnung (44b) für den freien Durchgang des Sonnenzahnrades (48) aufweist.
4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz externe Radiallöcher (44d) zur Aufnahme von Stiften (44c) zur Verriegelung der Wellen (42) der Planetenzahnräder (41) aufweist.