DE3703780A1 - Selbsttaetig sperrendes differentialgetriebe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Selbsttaetig sperrendes differentialgetriebe fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein selbsttätig sperrendes Diffe
rentialgetriebe, insbesondere Kegelradausgleichsgetriebe
für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem angetriebenen
drehbar in einem Gehäuse gelagerten Differentialkorb, in
dem Differentialkorb achsgleich zu diesem gelagerten
Abtriebskegelrädern, die über mindestens ein im Diffe
rentialkorb auf eine Achse, die senkrecht zur Achse des
Differentialkorbs verläuft, gelagertes Ausgleichs
kegelrad miteinander verbunden sind, und bei dem die
Abtriebskegelräder mit den anzutreibenden Achsen oder
Rädern des Kraftfahrzeuges in Wirkverbindung sind.
Bei normalen Differentialgetrieben besteht der Nachteil,
daß kein Antriebsmoment übertragen werden kann, wenn der
Haftbeiwert zwischen einem Rad und der Fahrbahn durch
glatten Untergrund gegen Null abfällt. Zur Vermeidung
dieses Nachteiles werden Sperrdifferentiale eingesetzt.
Diese sorgen für einen Momentenausgleich. Es sind ver
schiedene Ausbildungsvarianten von Sperrdifferentialen
bekannt. Entweder ist die Ausgleichswirkung der Aus
gleichszahnräder durch eine über eine Kupplung herstell
bare starre Verbindung zwischen den beiden Abtriebs
zahnrädern vollständig aufhebbar oder es wird ein auf der
Basis von Reibungskräften arbeitendes Differential vor
gesehen. Dabei sind jeweils zwischen den Abtriebszahn
rädern und dem Gehäuse Lamellenbremsen vorgespannt wirksam.
Von Nachteil bei dieser Ausbildung ist, daß die bei
Kurvenfahrten notwendige Ausgleichswirkung, für die das
Differentialgetriebe eigentlich gedacht ist, verschlech
tert wird. Diese Verschlechterung wirkt sich beispiels
weise als erhöhter Reifenverschleiß aus. Die Größe des
Sperrwertes hat auch einen Einfluß auf die Handhabung des
Fahrzeuges. Der Wert der Vorspannung und damit des einge
stellten Sperrwertes stellt daher in allen Fällen einen
Kompromiß zwischen der gewünschten Verbesserung der
Traktion auf schlüpfrigem Untergrund und der Handhab
barkeit des Fahrzeuges dar.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein selbsttätig sperrendes Differential
getriebe zu schaffen, das einfach im Aufbau ist und bei
dem für den Normalbetrieb auf Untergrund mit hohem Haft
beiwert ein negativer Einfluß auf die Handhabung des
Fahrzeuges vermieden wird, bei dem jedoch andererseits bei
Auftreten eine vorgegebenen Drehzahldifferenz zwischen
den beiden Antriebskegelrädern selbsttätig wenigstens eine
Teilsperrung der Differentialwirkung bewirkt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das
Ausgleichskegelrad gegenüber dem Differentialkorb durch
einen Sperrkörper abgebremst drehbar oder sperrbar ist
und der Sperrkörper von der auf der Rotation des Diffe
rentialkorbs einerseits und des Ausgleichskegelrades
andererseits basierenden Fliehkräften beaufschlagt ist,
und daß der Sperrkörper bei Überschreiten einer vorge
gebenen Relation der Drehzahl des Ausgleichskegelrades zu
der des Differentialkorbes durch die aus beiden Flieh
kraftkomponenten resultierende Fliehkraft in die abge
bremst drehbare oder gesperrte Stellung überführbar ist.
Von Vorteil bei dieser Ausführung ist, daß aufgrund des
Schlüpfens beispielsweise eines Rades die hieraus resul
tierende hohe Drehzahl des Ausgleichskegelrades genutzt
wird um eine fliehkraftbetätigbare Sperre wirksam werden
zu lassen.
Dabei kann vorgesehen sein, daß eine unmittelbare Sperrung
zwischen dem Ausgleichskegelrad und dem Differentialkorb
erfolgt, d. h. das Ausgleichskegelrad verbleibt relativ zum
Differentialkorb in Ruhe oder es kann auch vorgesehen
sein, daß die Abstützung gegenüber dem Differentialkorb
nur mittelbar erfolgt und beispielsweise über ein sepa
rates Bauteil mit Reibschluß erfolgt.
Ein wesentlicher Vorteil liegt noch darin begründet, daß
es sich um ein selbsttätig sperrendes Ausgleichsgetriebe
handelt, d. h. eine Sperrung oder Abbremsung tritt nur dann
ein, wenn tatsächlich ein Schlupf auftritt.
Eine besonders einfache, aber wirksame Lösung wird nach
einem wesentlichen Merkmal der Erfindung dadurch erreicht,
daß mindestens ein als Kugel ausgebildeter Sperrkörper
vorgesehen ist, daß in der der Innenwandung des Diffe
rentialkolbs zugewandten Planfläche des Ausggleichskegel
rades eine jeweils eine Kugel teilweise umfassende und
führende und zur Planfläche hin offene, sich im wesent
lichen radial, bezogen auf die Drehachsen des Ausgleichs
kegelrades, erstreckenden Nut vorgesehen ist. Dabei ist die
der Planfläche zugewandte Gegenfläche der Innenwand des
Differentialkorbs selbst oder ein ihr zugeordnetes Bauteil
zur Drehachse des Ausgleichskegelrades benachbart mit
einer Umlaufbahn versehen, an die je Kugel radial nach
außen davon sich erstreckende Taschen angeschlossen sind.
Auf die Kugeln wirkt eine dieselbe in die Umlaufbahn
bewegende Einrichtung, die bei Unterschreitung einer
bestimmten Größe der Relation der Drehzahl des Aus
gleichskegelrades zu der des Differentialkorbes wirksam
ist.
Die Sperrkugeln unterliegen der erhöhten resultierenden
Fliehkraft dann, wenn das Ausgleichskegelrad infolge
unterschiedlicher Haftbeiwerte eine Differenzdrehzahl
auszuführen hat. Sie wandern aufgrund dieser Fliehkraft
radial nach außen in ihren Nuten und werden aus der Um
laufbahn in die Taschen hineinbewegt, wobei sie sich an
die Begrenzungsfläche zur Umlaufbahn anlegen und somit zu
einer Aufhebung der Drehbeweglichkeit des Ausgleichskegel
rades sorgen.
Zweckmäßigerweise wird nur eines der beiden vorgesehenen
Ausgleichskegelräder mit einer solchen Sperreinrichtung
versehen, damit ein ungleiches Ein- oder Ausrasten der
Sperrkugeln verhindert wird.
Bevorzugt wird die Einrichtung zur Zurückbewegung der
Kugeln in die Umlaufbahn durch die in Richtung der Dreh
achse des Ausgleichskegelrades kegelig tiefer werdende
Umlaufbahn gebildet. Diese Ausbildung kann sich auch auf
die Taschen erstrecken. Hierdurch wird eine in Richtung
der Drehachse wirksame Fliehkraftkomponente für den nor
malen Fahrbetrieb, bei mit im wesentlichen gleicher Dreh
zahl rotierenden Abtriebszahnräder aufgrund der Drehbe
wegung des Differentialkorbs erzeugt. Es erfolgt in ein
facher Weise eine Rückstellung bzw. ein Halten der Sperr
kugeln im Bereich der Umlaufbahnen, so daß sich das Aus
gleichskegelrad frei drehen kann.
Die Begrenzungsflächen der Taschen zur Umlaufbahn hin ver
laufen im wesentlichen parallel zu einem gedachten Radius
durch die Mitte der Umfangserstreckung der Taschen. Auf
jeden Fall ist der Verlauf der Begrenzungsflächen so zu
wählen, daß eine Sperrwirkung erzielt wird, d. h. daß die
Sperrkugeln nicht für den Fall, daß eine Sperrwirkung ge
wünscht wird, in Richtung der Umlaufbahn entweichen. Der
Verlauf der Begrenzungsflächen muß also im Bereich der
Selbsthemmung liegen.
Um ein Einfallen der Sperrkugeln bei Auftreten einer Dif
ferenzdrehzahl des Ausgleichskegelrades zu erleichtert,
ist vorgesehen, daß die Taschen in Umfangsrichtung, be
zogen auf die Achse des Ausgleichskegelrades eine größere
Erstreckung aufweisen, als der Durchmesser der Sperrkugeln.
Eine synchronisierte Rückführung der Sperrkugeln in die
Ausgangslage, d. h. deren Rückbewegung in die Umlaufbahn
kann dadurch begünstigt werden, daß zwischen dem die
Umlaufbahn und die Taschen enthaltenden Bauteil, insbe
sondere der Innenwandung des Differentialkorbes, und dem
Ausgleichskegelrad ein von den Sperrkugeln in Führungs
schlitzen durchdrungener Käfig angeordnet ist.
Die Führungsschlitze sind dabei schräg verlaufend ange
ordnet und kreuzen die radial verlaufenden Nuten im Aus
gleichskegelrad.
Um Überbelastungen bei dem selbsttätigen Einrasten der
Sperrkugeln und dabei einen Anfahrtstoß zu vermeiden, ist
vorgesehen, daß die Umlaufbahn und Taschen Bestandteil
eines um die Achse drehbaren und über eine Feder und einen
Reibkörper einstellbar gebremsten Bremsringes sind.
Dieser Bremsring wirkt in Verbindung mit dem Reibkörper
als eine Art Überlastkupplung, so daß ein verzögerter
Momentaufbau erfolgt.
Es gibt alternative Möglichkeiten zur Anordnung dieses
Bremsringes und zwar zum einen kann dieser in die Innen
wandung des Differentialkorbs in eine Vertiefung einge
setzt sein oder der Bremsring kann gegenüber der Umfangs
fläche der Drehachse abgebremst abgestützt sein.
Um eine freie Drehung der Ausgleichskegelrades bei Normal
betrieb zu gewährleisten, ist die radiale Erstreckung der
Umlaufbahn größer als der Durchmesser der Sperrkugeln.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 ein Antriebsschema für ein vierradgetriebenes
Fahrzeug,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch das Differentialgetriebe
durch eine Ebene, die die Drehachse Y-Y des
Differentialkorbs und X-X des Ausgleichskegelrades
enthält,
Fig. 3 ein Detail bezüglich der Ausbildung der Umlaufbahn
und der Taschen in der Innenwandung des Differen
tialkorbs,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Ausgleichskegelrad und
Fig. 5 einen Käfig zur Aufnahme der Sperrkugeln,
Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform der Abstützung
des Ausgleichskegelrades gegenüber der Innen
wandung des Differentialkorbs durch einen Brems
ring.
Bei dem in Fig. 1 dargestellen Antriebsschema für ein
vierradgetriebenes Fahrzeug werden sowohl die Vorderräder
25, als auch die Hinterräder 33 ständig angetrieben. Die
Drehbewegung, die die Motor-/Getriebeeinheit 24 erzeugt,
wird über Gelenkwellen 27 an die Vorderräder 25
übertragen. An die Motorgetriebeeinheit 24 ist das
Mittendifferential 26 angeschlossen, welches das
Drehmoment über die Gelenkwelle 28 an das Achsdifferential
30 weiterleitet, von wo aus über die Gelenkwellen 29 bis
Hinterräder 33 angetrieben werden. Die beiden
Achsdifferentiale 30 und das Mittendifferential 26 können
im wesentlichen identisch ausgebildet werden entsprechend
der Ausführungsform des Differentialgetriebes gemäß den
Fig. 2 bis 5.
Das Differentialgetriebe 1 weist ein Gehäuse 2 auf. In
welchem ein Differentialkorb 3 über Lager 22 um die Achse
Y-Y drehbar angeordnet ist. Auf dem Außenumfang des Diffe
rentialkorbs 3 ist ein Tellerrad 9 angeordnet. Das Teller
rad 9 steht über ein nicht dargestelltes Zahnrad mit der
Gelenkwelle 28 in drehfester Verbindung. In dem
Differentialkorb 3 wiederum sind gleichachsig zur
Drehachse Y-Y des Differentialkorbs 3 Abtriebskegelräder 4
und 5 angeordnet. Rechtwinkelig hierzu verläuft die Achse
X-X der Drehachse der Ausgleichskegelräder 6, 7, von denen
das nicht dargestellte Ausgleichskegelrad 7 spiegelbild
lich zu dem dargestellten Ausgleichskegelrad 6 bezogen auf
die Drehachse Y-Y angeordnet ist.
Die Ausgleichskegelräder 6 und 7 kämmen mit den Antriebs
kegelrädern 4, 5 und stützen sich über ihre Planfläche 14
an der Innenwandung 12 des Differentialkorbs 3 ab. Für den
Fall, daß die Abtriebskegelräder 4, 5 mit unterschied
lichen Drehzahlen rotieren, erzeugt das Ausgleichskegelrad
6, 7 eine Ausgleichsbewegung. Für den Fall, daß beispiels
weise eines der Antriebsräder des Kraftfahrzeuges auf
einem Untergrund mit einem niedrigen Haftbeiwert, z. B.
Eis, und das andere vom gleichen Differentialgetriebe 1
angetriebene Antriebsrad auf einem Untergrund mit normalem
Haftbeiwert, z. B. trockener Straße sich befindet, dann
bleibt das das Antriebsrad antreibende Abtriebskegelrad
(z. B. 4) stillstehen und das andere Abtriebskegelrad (z.
B. 5) wird mit der doppelten Drehzahl des Differential
korbs 3 angetrieben. Dabei rotiert auch das Ausgleichs
kegelrad 6, 7. Sperrt man nun eines der Ausgleichskegel
räder 6 in seiner Drehbewegung, so wird auch das
Abtriebskegelrad 4, das mit dem Antriebsrad des Fahrzeugs
in Drehverbindung steht, welches sich auf einem Untergrund
mit hohem Haftbeiwert befindet, angetrieben, und das
Fahrzeug kann sich bewegen.
Eine Einrichtung, die für eine solche Sperrung des Aus
gleichskegelrades 6 bei Überschreiten einer bestimmten
Drehzahlrelation sorgt, wird nachstehend erläutert. Das
Ausgleichskegelrad 6 weist in seiner Planfläche 14 zur
Innenwandung 12 des Differentialkorbs 3 hin offene und
sich im wesentlichen radial zu seiner Drehachse X-X
erstreckenden Nuten 10 bestimmter Tiefe auf. Über den Um
fang der Planfläche 14 können winkelverteilt mehrere sol
cher radial verlaufender Nuten 10 angeordnet sein. In die
sen Nuten 10 sind Sperrkugeln 20 angeordnet, die von den
Nutenseitenflächen teilweise umfaßt werden. Den Nuten 10
gegenüberliegend sind in der Innenwandung 12 des Diffe
rentialkorbs 3 konzentrisch zur Drehachse 8 eine Umlauf
bahn 13 und von dieser sich radial erstreckend entspe
chend der Anzahl der Sperrkugeln 20 und deren Anordnung
umfangsverteilte Taschen 11 vorgesehen. Die radiale Er
streckung der Umlaufbahn 13 ist so bemessen, daß die
Sperrkugeln 20 bei Anlage an der Außenfläche der Achse 8
eine freie Drehbewegung des Ausgleichskegelrades 6
gegenüber der Innenwandung 12 des Differentialkorbs 3 und
der Achse 8 zulassen. Hierdurch wird die Ausgleichs
bewegung des Ausgleichskegelrades 6 gegenüber den Ab
triebskegelrädern 4, 5 nicht nachteilig beeinflußt. Die
Tiefe der Nuten 10, ergänzt um die Tiefe der Umlaufbahn 13
bzw. der Taschen 11 ist so bemessen, daß die Sperrkugel 20
sich radial bezogen auf die Drehachse X-X frei bewegen
können. Der Abstand des Bodens der Umlaufbahn 13 und ge
gebenenfalls auch der Taschen 11 von der Innenwandung 12
ist von der radial äußeren Erstreckung zur radial inneren
Erstreckung, d. h. in Richtung auf die Achse 8 zunehmend
ausgebildet. Entsprechend nimmt die Tiefe der Nuten 10 in
der Planfläche 14 des Ausgleichskegelrades 6 zur Achse 8
hin ab.
Bei Rotieren des Differentialkorbes 3 unterliegen die
Sperrkugeln 20 der Fliehkraftkomponente FK, die radial von
der Drehachse Y-Y des Differentialkorbes 3 ihre
Wirkrichtung hat, und sie sorgt dafür, daß die Sperrkugeln
20 aufgrund des Verlaufes der Bodenfläche der Umlaufbahn
13 bzw. der Taschen 11 auf die Achse 8 bzw. deren
Umfangsfläche zu bewegt wird und in Anlage dazu gehalten
wird, wobei die Sperrkugeln 20 sich bei der Drehung
geringen Ausmaßes des Ausgleichskegelrades 6 frei in der
Umlaufbahn 13 um die Außenfläche der Achse 8 herum bewegen
können. Tritt jedoch eine Drehzahlrelation auf, die einen
Anstieg der Drehzahl des Ausgleichskegelrades 6 bewirkt,
so wird eine Fliehkraftkomponente FR radial bezogen auf
die Drehachse X-X wirksam, welche die Kugeln in die radial
äußere Stellung in ihrer Nut 10 und damit in Richtung der
Taschen 11 bewegen will. Die Größe, bei der das eintritt,
kann vorherbestimmt werden. Bevorzugt ist vorgesehen, daß
eine solche Radialbewegung der Sperrkugeln 20 bei einer
Drehzahlrelation von 1 : 1,5 (n Ausgleichskegelrad : n
Differentialkorb eintritt).
Damit das Eintreten der Sperrkugeln 20 in die Taschen 11
erleichtert wird, weisen diese eine Umfangserstreckung
auf, die größer ist als der Durchmesser der Sperrkugeln.
Die Taschen 11 werden durch eine Umfangsfläche 32 be
grenzt, die im wesentlich konzentrisch zur äußeren Begren
zungsfläche der Umlaufbahn 13 verläuft. Zu der entspre
chenden Begrenzungsfläche der Umlaufbahn 13 hin weisen die
Taschen 11 Begrenzungsflächen 31 auf, die im wesentlichen
parallel zu einer Radialebene verlaufend ausgebildet sind,
die durch die Mitte der Umfangserstreckung der Taschen 11
und die Drehachse X-X angeordnet ist. Auf jeden Fall ist
der Verlauf der Begrenzungsflächen 31 so auszubilden, daß
die Sperrkugeln 20 für den gekuppelten Zustand auch in
Anlage zu denselben verbleiben, d. h., daß Selbsthemmung
gegeben ist.
Es ist auch denkbar, daß zur Rückführung der Sperrkugeln
20 in die Umlaufbahn 13 anstelle des speziellen Verlaufes
des Bodens der Umlaufbahn 13 bzw. Taschen 11 und Nuten 10
beispielsweise eine Feder wirksam ist. Auf jeden Fall ist
die Kraft, die von einer solchen Einrichtung auf die
Kugeln wirkam wird, so zu bemessen, daß einerseits ein
sicheres Ausschalten, d. h. Aufheben der Sperrung und
andererseits ein Einschalten aufgrund der Fliehkraft
wieder möglich ist.
In Fig. 6 ist eine alternative Ausgestaltung dargestellt.
Die Umlaufbahn 13 und die Taschen 11 sind bei dieser Aus
führungsform nicht unmittelbar in der Innenwandung 12 des
Differentialkorbs 3 angeordnet, sondern sie sind einem
speziellen Bauteil, nämlich dem Bremsring 18, zugeordnet.
Der Bremsring 18 ist in einer Eindrehung 21 in der Innen
wandung 12 des Differentialkorbs 13 drehbar abgestützt.
Hierzu weist der Bremsring 18 auf seiner dem Boden der
Eindrehung 21 zugewandten Oberfläche einen Reibbelag 17
auf. Mit diesem steht er in Reibverbindung mit dem Boden
der Eindrehung 21. Radial nach innen ist in der Eindrehung
21 ein Sicherungsring 22 angeordnet, gegen den sich eine
Tellerfeder 19 mit ihrem einen Ende abstützt. Andererseits
ist die Tellerfeder 19 am Bremsring 18 abgestützt. Durch
die Größe der Vorspannung der Tellerfeder 19 kann die
Bremskraft, die zwischen dem Bremsring 18 und dem Dif
ferentialkorb 3 wirksam ist, bestimmt werden. Der Brems
ring 18 ist auch gegenüber der Achse 8 drehbar. Bei
Einfallen der Sperrkugeln 20 in die Taschen 11 des Brems
ringes 18 kann eine Relativbewegung zwischen dem Bremsring
18 und der Eindrehung 21 und damit die Achse 8 auf
treten. Hierdurch kann der Sperrwert des selbsttätig sper
renden Differentialgetriebes 1 bestimmt werden. Darüber
hinaus können Anfahrstöße, die bei einem plötzlichen Ein
rasten der Sperrkugeln 20 in den Taschen 11 auftreten,
gedämpft werden. Hierdurch werden Überlastungen vermieden.
Es ist möglich, zwischen der Planfläche 14 und der ent
sprechenden Gegenfläche der Innenwandung 12 des Diffe
rentialkorbes 3 einen Käfig 15 anzuordnen, der mit
Führungsschlitzen 16 für die Kugeln 20 versehen ist. Die
Führungsschlitze 16 verlaufen dabei schräg bezogen auf die
Nuten
10, d. h. sie kreuzen diese. Der Käfig 15 ist frei drehbar
zwischen der Planfläche 14 und der Innenwandung 12 ange
ordnet und ist in seiner Dicke so bemessen, daß die Sperr
kugeln 20 ihn durchdringen können.
Aufgrund des schrägen Verlaufs der Führungsschlitze 16
werden die Kugeln 20 synchronisiert in ihre Normalposition
in Anlage zur Außenfläche der Achse 8 und damit im Be
reich der Umlaufbahn 13 gehalten. Es ist auch denkbar, daß
der Käfig 15 gegenüber dem Ausgleichskegelrad 6 nur be
grenzt drehbar ist, und beispielsweise in Umfangsrichtung
über eine Feder zu dieser gehalten ist in einer Weise, daß
die Kugeln 20 automatisch in die Normalstellung
zurückgeführt werden.
- Bezugszeichenliste
1 Differentialgetriebe
2 Gehäuse
3 Gehäuse
4, 5 Abtriebskegelrad
6 Ausgleichskegelrad
8 Achse des Ausgleichskegelrades
9 Tellerrad
10 Nut
11 Taschen
12 Innenwandung Differentialkorb
13 Umlaufbahn
14 Planfläche des Ausgleichskegelrades
15 Käfig
16 Führungsschlitz
17 Reibbelag (Reibkörper)
18 Bremsring
19 Feder
20 Sperrkugeln
21 Eindrehung
22 Differentialkorblager
23 Sicherungsring
24 Motor/Getriebeeinheit
25 Vorderräder
26 Mittendifferential
27, 28, 29 Gelenkwelle
30 Achsdifferential
31 Begrenzungsfläche der Taschen
32 Umfangsflächen der Taschen
33 Hinterräder
R Radius
FR Resultierende Fliehkraft
FK Fliehkraftkomponente aus Rotation Differentialkorb
A Fliehkraftkomponente aus Rotation Ausgleichskegelrad
Y-Y Drehachse des Differentialkorbs
X-X Drehachse des Ausgleichskegelrades
Claims (12)
1. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe, insbe
sondere Kegelradausgleichsgetriebe, für Kraftfahr
zeuge, bestehend aus einem angetriebenen und drehbar
in einem Gehäuse gelagerten Differentialkorb, in dem
Differentialkorb achsgleich zu diesem gelagerten
Abtriebkegelrädern, die über mindestens ein im Diffe
rentialkorb auf einer Achse, die senkrecht zur Achse
des Differentialkorbes verläuft, gelagertes Aus
gleichskegelrad miteinander verbunden sind und bei dem
die Abtriebskegelräder mit den anzutreibenden Achsen
oder Rädern des Kraftfahrzeuges in Wirkverbindung sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgleichskegelrad (6) gegenüber dem Diffe
rentialkorb (3), durch einen Sperrkörper (20)
abgebremst drehbar oder sperrbar ist und der Sperr
körper (20) von der auf der Rotation des Diffe
rentialkorbes (3) einerseits und des Ausgleichs
kegelrades (6) andererseits basierenden Fliehkräften
beaufschlagt ist, und daß der Sperrkörper (20) bei
Überschreiten einer vorgegebenen Relation der Drehzahl
des Ausgleichskegelrades (6) zu der des Differential
korbes (3) durch die aus beiden Fliehkraftkomponenten
(FK und FA), resultierende Fliehkraft (FR) in die ab
gebremst drehbare oder gesperrte Stellung überführbar
ist.
2. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein als Kugel (20) ausgebildeter Sperr körper vorgesehen ist, daß in der der Innenwandung (12) des Differentialkorbes (3) zugewandten Planfläche (14) des Ausgleichskegelrades (6) eine jeweils eine Kugel (20) teilweise umfassende und führende und zur Planfläche (14) hin offene, sich im wesentlichen radial, bezogen auf die Drehachse (X-X) des Aus gleichskegelrades (6), erstreckende Nut (10) vorgesehen ist,
daß die der Planfläche (14) zugewandte Gegenfläche der Innenwandung (12) selbst oder ein ihr zugeordnetes Bauteil (18) zur Drehachse (8) des Ausgleichskegel rades (6) benachbart, eine Umlaufbahn (13) aufweist, an die je Kugel (20) radial nach außen davon sich erstreckende Taschen (11) angeschlossen sind und
daß auf die Kugeln (20) eine dieselbe in die Umlaufbahn (13) bewegende Einrichtung vorgesehen ist, die bei Unterscheidung einer bestimmten Größe der Relation der Drehzahl des Ausgleichskegelrades (6) zu der des Differentialkorbs (3) wirksam ist.
daß mindestens ein als Kugel (20) ausgebildeter Sperr körper vorgesehen ist, daß in der der Innenwandung (12) des Differentialkorbes (3) zugewandten Planfläche (14) des Ausgleichskegelrades (6) eine jeweils eine Kugel (20) teilweise umfassende und führende und zur Planfläche (14) hin offene, sich im wesentlichen radial, bezogen auf die Drehachse (X-X) des Aus gleichskegelrades (6), erstreckende Nut (10) vorgesehen ist,
daß die der Planfläche (14) zugewandte Gegenfläche der Innenwandung (12) selbst oder ein ihr zugeordnetes Bauteil (18) zur Drehachse (8) des Ausgleichskegel rades (6) benachbart, eine Umlaufbahn (13) aufweist, an die je Kugel (20) radial nach außen davon sich erstreckende Taschen (11) angeschlossen sind und
daß auf die Kugeln (20) eine dieselbe in die Umlaufbahn (13) bewegende Einrichtung vorgesehen ist, die bei Unterscheidung einer bestimmten Größe der Relation der Drehzahl des Ausgleichskegelrades (6) zu der des Differentialkorbs (3) wirksam ist.
3. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung durch die in Richtung der Dreh
achse (8) des Ausgleichskegelrades (6) kegelig tiefer
werdende Umlaufbahn (13) gebildet ist.
4. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungsflächen (31) der Taschen (11) zur
Umlaufbahn (13) hin im wesentlichen parallel zu einem
gedachten Radius (R) durch die Mitte der Umfangser
streckung der Taschen (11) verläuft.
5. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Taschen (11) in Umfangsrichtung zur Dreh
achse (X-X) des Ausgleichskegelrades (6) eine größere
Erstreckung, als der Durchmesser der Sperrkugeln (20)
aufweisen.
6. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem die Umlaufbahn (13) und die Taschen
(11) aufweisenden Bauteil (18), insbesondere der
Innenwandung (12) des Differentialkorbs (3) und dem
Ausgleichskegelrad (6) ein von den Sperrkugeln (20) in
Führungsschlitzen (16) durchdrungener Käfig (15)
angeordnet ist.
7. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsschlitze (16) schräg verlaufend die
Nuten (10) kreuzen.
8. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlaufbahn (13) und die Taschen (11) Bestand
teil eines um die Drehachse (X-X) drehbaren und über
eine Feder (19) und einem Reibkörper (17) einstellbar
gebremsten Bremsringes (18) sind.
9. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bremsring (18) in die Innenwandung (12) des
Differentialkorbs (3) eingesetzt ist.
10. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bremsring (18) gegenüber der Umfangsfläche der
Achse (8) des Ausgleichskegelrades (6) abgebremst
abgestützt ist.
11. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bremsring (17) gegenüber dem Differentialkorb
(3) abgebremst abgestützt ist.
12. Selbsttätig sperrendes Differentialgetriebe nach
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Erstreckung der Umlaufbahn (13) größer
als der Durchmesser der Sperrkugeln (20) ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873703780 DE3703780A1 (de) | 1987-02-07 | 1987-02-07 | Selbsttaetig sperrendes differentialgetriebe fuer kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873703780 DE3703780A1 (de) | 1987-02-07 | 1987-02-07 | Selbsttaetig sperrendes differentialgetriebe fuer kraftfahrzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3703780A1 true DE3703780A1 (de) | 1988-08-25 |
DE3703780C2 DE3703780C2 (de) | 1989-10-26 |
Family
ID=6320473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873703780 Granted DE3703780A1 (de) | 1987-02-07 | 1987-02-07 | Selbsttaetig sperrendes differentialgetriebe fuer kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3703780A1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1184582B (de) * | 1963-04-23 | 1964-12-31 | Erwin Renner | Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe |
US3304806A (en) * | 1965-05-10 | 1967-02-21 | Ford Motor Co | Positive drive differential gearing |
DE3317544A1 (de) * | 1982-05-21 | 1983-11-24 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa | Differential mit begrenztem schlupf |
-
1987
- 1987-02-07 DE DE19873703780 patent/DE3703780A1/de active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1184582B (de) * | 1963-04-23 | 1964-12-31 | Erwin Renner | Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe |
US3304806A (en) * | 1965-05-10 | 1967-02-21 | Ford Motor Co | Positive drive differential gearing |
DE3317544A1 (de) * | 1982-05-21 | 1983-11-24 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa | Differential mit begrenztem schlupf |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3703780C2 (de) | 1989-10-26 |
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Owner name: VISCODRIVE GMBH, 5204 LOHMAR, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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