DE3815225C2 - - Google Patents

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DE3815225C2
DE3815225C2 DE3815225A DE3815225A DE3815225C2 DE 3815225 C2 DE3815225 C2 DE 3815225C2 DE 3815225 A DE3815225 A DE 3815225A DE 3815225 A DE3815225 A DE 3815225A DE 3815225 C2 DE3815225 C2 DE 3815225C2
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ring
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John R. Dr. 6600 Saarbruecken De Botterill
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Description

Die Erfindung betrifft ein sperrbares Ausgleichsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits extern gesteuert sperrbare Kegelradaus­ gleichsgetriebe bekannt, bei denen die Beaufschlagung der Reibanordnung über Hydraulikzylinder erfolgt. Diese sind in das Kegelradausgleichsgetriebe integriert. Zwar sind solche Betätigungen für sperrbare Kegelradausgleichsge­ triebe von der Funktion und dem Verhalten her gut, jedoch oft wegen der Hydraulikbauteile aufwendig. Dies kann sogar selbst dann zutreffen, wenn eine Hydraulikanlage beispiels­ weise für die Servolenkung und die Federung schon vorhan­ den ist.
Aus der EP 00 63 432 ist ein derartiges hydraulisch sperr­ bares Getriebe bekannt. Bei einem Ausführungsbeispiel kommt zusätzlich zu einer externen hydraulischen Beauf­ schlagung von Zylindern eine von den Haftbedingungen an den Antriebsrädern abhängige Beeinflussung der Sperrwirkung durch gegeneinander verdrehbare Nockenscheiben bei einer Ausgleichsbewegung des Differentials hinzu. Dies kann unkontrollierbare Störeinflüsse für die Steuerung verur­ sachen. Ein weiteres Beispiel gibt eine drehfeste Verbin­ dung zwischen den inneren Lamellen und dem einen Achswel­ lenrad an, jedoch keine relativ zueinander verschiebbaren Nockenscheiben, so daß keine drehfeste Verbindung zwischen den Nockenscheiben, nämlich den inneren Lamellen und einem Achswellenrad vorliegt.
Aus der DE 36 17 074 A1 ist eine Differentialsperre be­ kannt, die mit einer Bremsvorrichtung für eine der Achs­ wellen kombiniert ist. Druckplatten dienen zur Beaufschla­ gung der Bremslamellen und sind axial verschiebbar ausge­ staltet. Die Verstellung erfolgt über ein linear wirksames Stellorgan; die Stützplatte ist ihrerseits nicht absolut ortsfest im Gehäuse angeordnet, so daß Störeinflüsse mög­ lich sind.
Mit der DE-OS 37 07 115 sind auch schon elektromagnetische Betätigungen für die Beaufschlagung der Reibanordnung eines sperrbaren Kegelradausgleichsgetriebes vorgeschlagen worden. Bei einer solchen Anordnung ermöglicht in der Regel eine mechanische Übersetzung zwischen der Spule und den Reiblamellen eine akzeptable Sperrwirkung in nur einem schmalen Verschleißbereich der Lamellen. Dies kann mit einer stark abfallenden Betätigungskraft der Spule zusam­ menhängen, wenn diese gegenüber dem Anker nicht in ihrer optimalen Position verbleibt.
Ein Ausgleichsgetriebe der eingangs genannten Art ist der JP-OS 62-1 96 951 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein extern ge­ steuert sperrbares Ausgleichsgetriebe zu schaffen, das über eine Außensteuerung verfügt, die störgrößenfrei und reibungsarm und damit gut regelbar ist, klein gebaut und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Getriebe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst.
Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß Drehantriebe in der Regel kostengünstig darzustellen sind. Darüber hinaus wird durch den Druckring und den Stellring eine Kraftum­ lenkung und Übersetzung erreicht, die eine weitere Ver­ kleinerung, also eine Reduzierung des Bauraumes, ermög­ licht. Schließlich wird durch die rein drehende Bewegung des Stellrings und die rein verschiebende Bewegung des Druckrings Reibungsarmut im Drehantrieb und in der Lage­ rung der beiden Teile sichergestellt, so daß eine enge Hystereseschleife im Drehantrieb möglich wird und Störgrö­ ßen ausgeschaltet sind.
Bevorzugt ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß der Drehantrieb ein mindestens einstufiges Untersetzungs­ getriebe und einen Motor aufweist. Dabei ist dieser beson­ ders günstig als Elektromotor auszugestalten. Ferner ist durch die Wahl des Elektromotors in besonders günstiger Weise eine Steuerung für die Betätigung erzielbar. Der Elektromotor kann aufgrund der Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes zusätzlich von der Baugröße her verringert werden. Die erforderliche Leistung des Motors wird dadurch weiter reduziert, so daß kein negativer Ein­ fluß auf die gesamte Energiesituation im Fahrzeug gegeben ist. Es genügen Leistungen im Bereich bis circa 250 Watt. Da nur geringe Einschaltzeiten gegeben sind, wirkt sich dies zudem auch noch günstig auf die Kosten des auszuwäh­ lenden Motors aus.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, zur Bildung einer Stufe oder der einzigen Stufe des Unter­ setzungsgetriebe den Stellring an seinem radial äußeren Abschnitt mit einer Verzahnung zu versehen, mit der ein Zahnritzel kämmt. Bevorzugt sind die Verzahnung des Stell­ ringes und die des Zahnritzels als Kegelradgetriebe ausge­ bildet. Hierdurch ist es ohne weiteres möglich, den Motor außerhalb des Getriebegehäuses anzuordnen. Dadurch sind die Anschlüsse für den Motor einfach zugänglich.
Das Gesamtübersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetrie­ bes ist circa 150 : 1. Hierdurch ist gewährleistet, daß ein schnellaufender Motor genutzt werden kann, was ebenfalls die Kosten für ein solches Antriebsaggregat herabsetzt. Schließlich ist vorgesehen, daß die Stellbewegung des Stellringes im Drehsinne einen Umfangsweg von weniger als 180 Grad ausmacht. Es ist also nur eine geringe Bewegung erforderlich, so daß die erforderliche Reaktionszeit von der Betätigung des Motors bis zum Ansprechen des Sperr­ differentiales, obwohl ein Übersetzungsgetriebe zwischen­ geschaltet ist, eingehalten werden kann.
Die Betätigungseinrichtung berücksichtigt, daß der Motor für die Haltedauer der Betätigungskraft keine Überlastung erfährt, insofern, als die zur Verschiebung des Druckrin­ ges vorgesehenen Bauteile und Übersetzungsverhältnisse unter Einschluß des Untersetzungsgetriebes so gewählt werden, daß Selbsthemmung vorliegt.
Um jedoch zu gewährleisten, daß in dem Falle, daß der Motor aufgrund eines Stromausfalls nicht mehr in der Lage ist, eine Rückstellbewegung im Sinne einer Entlastung der Reibanordnung durchzuführen, ist eine Rückstellung durch eine oder mehrere Rückstellfedern vorgesehen. Die Federn können dabei als Zugfedern ausgebildet sein, wobei zum Beispiel mehrere Zugfedern zwischen Druckring und Stell­ ring angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, eine oder mehrere Spiralfedern vorzusehen. Diese sind bevorzugt direkt der Motorwelle zugeordnet.
Schließlich ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der Motor oder diesem nachgeordnete Unter­ setzungsstufen des Untersetzungsgetriebes durch einen schaltbaren Freilauf mit der dem Stellring zugeordneten Untersetzungsstufe des Getriebes verbunden ist, der bei Betätigung des Motors im Druckbeaufschlagungssinne sperrt und bei Aufhebung der Betätigung im Rücklaufsinne das Untersetzungsgetriebe vom Motor trennt.
Bei einer solchen Ausbildung kann es sogar genügen, den Motor nur in einer Drehrichtung laufend auszubilden, d.h. nicht umzusteuern und die Rückstellung des Stellringes gegenüber dem Druckring nach Bedarf über die drehwirkende Rückstellfeder oder Rückstellfedern vorzunehmen.
Da der Druckring relativ zum Differentialkorb stillsteht, ist vorgesehen, den Druckring über ein Axialdrucklager, eine daran anliegende Druckscheibe und an dieser sich abstützende, den Differentialkorb axial durchdringende und an der Druckplatte anliegende Stößel an den Reiblamellen abzustützen. Es wird hierdurch eine weitere Reibungsmin­ derung erreicht und damit ein geringerer Kraftaufwand erforderlich.
Als eine erste Möglichkeit zur Erzielung der Axialbewegung aufgrund der Drehbewegung des Stellringes ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, den Stellring als Scheibe mit stirnseitig in Umdrehungsrichtung anstei­ genden Rampenflächen und den Druckring stirnseitig als Folgescheibe mit entsprechenden Nocken auszubilden.
Bevorzugt sind zwei oder mehr, insbesondere drei Nocken und Rampen umfangsverteilt vorgesehen. Um günstige Reibver­ hältnisse zu erreichen, wird eine Reibpaarung in Bezug auf die Rampenflächen und die Nocken von Stellring und Druck­ ring gewählt, wie sie beispielsweise durch eine Material­ paarung Stahl und Bronze oder Stahl und faserverstärkter Kunststoff gegeben sind.
Alternativ wird vorgeschlagen, die Drehbewegung in eine Axialbewegung dadurch umzusetzen, daß den zugewandten Stirnflächen von Stellring und Druckring Vertiefungen paarweise gegenüberliegend, zugeordnet sind, die gegen­ läufig in Umfangsrichtung von der tiefsten Stelle zur Stirnfläche ansteigend ausgebildet sind, wobei jeweils ein Paar von Vertiefungen, zwischen sich einen Wälzkörper, insbesondere eine Kugel, aufnimmt. Hierdurch können die Reibverhältnisse günstig beeinflußt werden.
Bevorzugt sind über den Umfang mindestens drei solcher Rillenpaare und damit Wälzkörper vorgesehen. Die tiefste Stelle der Vertiefungen in Verbindung mit der Kugel dient als Rückdrehanschlag zur Begrenzung der Rückstellbewegung des Stellringes gegenüber dem Druckring.
Schließlich ist es als weitere Alternative auch denkbar, den Stellring als Mutter auszubilden und den Druckring mit einem Gewindespindelansatz zu versehen. Auch eine umge­ kehrte Ausbildung dieser beiden Teile ist möglich.
Bevorzugt wird ein Ausgleichsgetriebe gewählt, das als Kegelradausgleichsgetriebe ausgebildet ist und mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten und antreibbaren Dif­ ferentialkorb, in dem jeweils mit einer Antriebswelle drehfest verbindbare Abtriebskegelräder gelagert sind, die mit auf einem drehfest im Differential angeordneten Träger drehbar angeordneten Ausgleichskegelrädern in Eingriff sind, mit einer aus abwechselnd angeordneten Reiblamellen bestehenden Reibanordnung, die mindestens einem der Ab­ triebskegelräder zugeordnet sind, deren Außenlamellen drehfest mit dem Differentialkorb und deren Innenlamellen drehfest mit dem zugehörigen Abtriebskegelrad verbunden sind, wobei die Reiblamellen einerseits an einer Stütz­ platte des Differentialkorbes axial abgestützt sind und andererseits über eine Betätigungseinrichtung und eine Druckplatte beaufschlagbar sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele und ein Antriebsschema hinsichtlich der Anwendung eines sperrbaren Kegelradaus­ gleichsgetriebes auf ein heckgetriebenes Kraftfahrzeug sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 ein Antriebsschema für ein heckgetriebenes Kraft­ fahrzeug,
Fig. 2 einen Halbschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ke­ gelradausgleichsgetriebe mit einer Nocken- und Nockenfolgescheiben zur Umsetzung der Drehbewegung in eine Axialbewegung,
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen zusam­ menwirkenden Teile der Ausführungsform nach Fig. 2,
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausfüh­ rungsform mit Rillen und Kugeln zur Umsetzung der Drehbewegung in eine Axialbewegung in Stellung des Druckringes,
Fig. 5 ein Detail der Ausführungsform nach Fig. 4 im Ruhe­ zustand und
Fig. 6 ein Detail der Ausführungsform nach Fig. 4, im gespreizten Zustand zur Beaufschlagung der Reiban­ ordnung.
Das in der Fig. 1 mit 1 bezeichnete Fahrzeug ist ein heckgetriebenes Fahrzeug. Es sind nur die Umrisse zur Verdeutlichung dargestellt. Das Fahrzeug 1 besitzt die beiden Vorderräder 2 und 3 sowie die Hinterräder 4 und 5. Die beiden Hinterräder 4, 5 werden vom Motor 6 über das Schaltgetriebe 7, eine Längswelle 52, das daran ange­ schlossene extern geregelt sperrbare Kegelradausgleichsge­ triebe 8 und die daran angeschlossenen Gelenkwellen 9, 10 angetrieben.
Das extern gesteuert sperrbare Kegelradausgleichsgetriebe 8 ist in Fig. 2 näher dargestellt. In dem Gehäuse 11 und dem damit verbundenen Lagerträger 11 a ist über Lager 15 der Differentialkorb 12 drehbar angeordnet. Der Differen­ tialkorb 12 ist geteilt ausgebildet und umfaßt einen ersten Teil 12 a, in dem das Abtriebskegelrad 17 und das zweite Abtriebskegelrad 16 aufgenommen sind, welche mit auf einem als Bolzen ausgebildeten Träger 18, der im Teil 12 a des Differentialkorbes 12 mit diesem drehend angeord­ net ist, drehbar gelagerten Ausgleichskegelrädern 19 kämmen. Der zweite Abschnitt 12 b des Differentialkorbes 12 ist mit dem ersten Abschnitt 12 a drehfest verbunden. Er dient zur Aufnahme der Reibanordnung 21. Ferner ist an einer Flanschfläche des Differentialkorbteiles 12 b das Tellerrad 20 angeschlossen, über welches der Differential­ korb 12 vom Motor 6 des Fahrzeuges 1 antreibbar ist. Die Abtriebskegelräder 16, 17 weisen Bohrungen mit Verzahnun­ gen auf, in welche beispielsweise Steckanschlußwellen 13, 14 eingesteckt sind, die zur Verbindung mit den Antriebs­ wellen 9, 10 für die Hinterräder 4, 5 dienen. Es ist je­ doch auch denkbar, daß die zu den Antriebswellen 9, 10 gehörenden Gelenke mit entsprechenden Zapfen ausgerüstet sind, die unmittelbar in die Bohrungen der Abtriebskegel­ räder 16, 17 einsteckbar sind. Die beiden Abtriebskegelrä­ der 16, 17 sind jeweils drehbar in dem Differentialkorb 12 aufgenommen.
Ferner ist eine Reibanordnung 21 vorgesehen, die aus Au­ ßenlamellen 22 und Innenlamellen 24 besteht. Die Innenla­ mellen 24 besitzen in ihrer Bohrung Verzahnungen, mit denen sie auf einer entsprechenden Außenverzahnung 25 eines Fortsatzes des Abtriebskegelrades 16 drehfest jedoch verschieblich aufgenommen werden. Die jeweils zwischen zwei Innenlamellen 24 angeordneten Außenlamellen 22 weisen auf ihrem Außenumfang ebenfalls Zähne auf, die in entspre­ chende Nuten oder Verzahnungen 23 im Differentialkorb 12 dessen zweiten Abschnitt 12 b angeordnet sind, drehfest eingreifen. Die Außenlamellen 22 sind ebenfalls in Axial­ richtung verstellbar. Die Reibanordnung 21 stützt sich zum einen axial an der Stützfläche 26, die Bestandteil des ersten Teiles 12 a des Differentialkorbes 12 ist, ab, zum anderen ist die Reibanordnung 21 über eine Druckplatte 27 druckbeaufschlagbar. Es sind im zweiten Abschnitt 12 b des Differentialkorbes 12 durchdringende Stößel 41 vorgesehen, an die eine außerhalb des Differentialkorbes 12 angeord­ nete Druckscheibe 40 anliegt. Im Bereich der Anordnung der Stößel 41 ist der Differentialkorb 12 b mit einer radial gerichteten Fläche versehen.
Die Beaufschlagung der Reibanordnung 21 zur Abbremsung des Abtriebkegelrades 16 gegenüber dem Differentialkorb 12 ist nachfolgend beschrieben, und zwar zunächst unter Bezugnah­ me auf die Fig. 2 und 3. Im Lagerträger 11 a des Gehäu­ ses 11 ist drehfest, aber axial verschiebbar auf einem Lagerträgeransatz 31 ein Druckring 28 angeordnet.
Der Lagerträgeransatz 31 ist hierzu mit einer Keilverza­ hnung 30 versehen, auf welcher der Druckring 28 mit in einer Bohrung seines Ansatzes angebrachten entsprechenden Zähnen 30 geführt ist. Hierdurch wird eine drehfeste Ver­ bindung des Druckringes 28 zum Träger 11 a des Gehäuses 11 erreicht, wobei jedoch aufgrund der Verzahnung 30 eine Axialverschiebung in Richtung auf die Reibanordnung 21 möglich ist. Zwischen einer Radialfläche des Druckringes 28 und der Druckplatte 40 ist ein Axialdrucklager 39 ein­ gebaut. Hierdurch wird die Reibung verringert, da die Druckplatte 40 mit dem Differentialkorb 12 umläuft. Auf dem Lagerträgeransatz 31 ist ferner ein Stellring 29 dreh­ bar, aber axial unverschieblich angeordnet. Der Stellring 29 stützt sich gegen ein Axiallager bestehend aus den Wälzkörpern 53 und Stützring 54 ab. Stellring 29 und Druckring 28 weisen radial verlaufende Stirnbereiche auf, die einander gegenüberliegen. Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Beispiel besitzt der Stellring 29 auf seiner dem Druckring 28 zugewandten Stirnfläche mindestens zwei umfangsverteilt angeordnete und ansteigend verlaufen­ de Rampenflächen 42. Der Druckring 28 besitzt zwei Nocken 43, welche sich auf den Rampenflächen 42 abstützen. Im Ausgangszustand, wenn die Reibanordnung 21 nicht durch eine Axialkraft beaufschlagt ist, also bei im offenen Zustand arbeitenden Kegelradausgleichsgetriebe 8, befinden sich Stellring 29 und Druckring 28 in der zueinander ange­ näherten Position. Dabei liegt die Rückdrehanschlagfläche 51 des Druckringes 28 an der entsprechenden Rückdrehfläche 50, die zur Rampenfläche 42 gehört, an. Bei Verdrehung des Stellringes 29 gleitet die Rampenfläche 42 relativ zur Nockenfläche 43 und verschiebt den Druckring 28 in Rich­ tung auf die Reibanordnung 21, die zu einer vorbestimmten Sperrung und damit Ankupplung der Bewegung des Abtrieb­ kegelrades 16 an die Drehbewegung des Differentialkorbes 12 führt.
Zur Erzielung der Drehbewegung ist der Stellring 29 in seinem radial äußeren Abschnitt mit einer Kegelrad­ verzahnung 34 versehen, in die ein Ritzel 35 eingreift.
Das Ritzel 35 ist über einen Freilauf 36 mit vom dem Motor 33, der als Elektromotor ausgebildet ist, aus gesehen ersten Übersetzungsstufe verbunden. Ferner ist zwischen dem Gehäuse 11 und der zum Ritzel 35 gehörenden Welle, die durch das Gehäuse 11 nach außen geführt ist, eine Rück­ stellfeder 37 angeordnet, die als Spiralfeder ausgebildet ist (Fig. 2). Sie kann auch bei reversierbaren Unterset­ zungsgetrieben an der Motorwelle angreifen (Fig. 3 und 4). Die Rückstellfeder 37 sorgt dafür, daß für den Fall, daß der Motor 33 aus irgendwelchen Gründen nicht mit Energie versorgt werden kann und nicht in der Lage ist, den Stell­ ring 29 zurückzudrehen, trotzdem eine Rückdrehung aufgrund der Federkraft erreicht wird. Im übrigen kann es aufgrund der Anordnung des Freilaufes 36 überflüssig sein, über­ haupt einen in beiden Drehrichtungen betätigbaren Motor 33 vorzusehen, wenn ein schaltbarer Freilauf 36 vorgesehen ist, der nur in Beaufschlagungsrichtung, bei Verdrehung des Stellringes 29 zur Axialverstellung des Druckringes 28 in Richtung auf die Reibanordnung 21 sperrt und dann, wenn vom Motor 33 kein Moment auf das Ritzel im Sinne des Hal­ tens in der Sperrstellung ausgeübt wird, eine Freigangs­ stellung und damit Abkupplung des Motors 33 vom Ritzel 35 gegeben ist, so daß die Rückstellung ermöglicht wird. Gegebenenfalls kann sogar die Rückstellfeder entfallen, und damit sind die drehenden Massen des Motors 33 nicht mit­ zubewegen. Die Steuerung des Motors 33, kann auf bekannte Art und Weise erfolgen, beispielsweise unter Nutzung von Signalen, die einen Schlupf an den Rädern anzeigen. Dabei kann auch eine Schaltung vorgenommen werden, die gewähr­ leistet, daß oberhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit der Drehantrieb nicht betätigbar ist.
Auch ist eine Überprüfungsschaltung vorgesehen, die bei­ spielsweise beim Einschalten der Zündung des Antriebsmo­ tors des Kraftfahrzeuges automatisch angeschaltet wird und bei offener Sperre wieder erlischt. Es ist auch denkbar, die Drehbewegung des Sperringes 29 in eine Axialverstel­ lung für den Druckring 28 dadurch umzusetzen, daß der Stellring 29 als Mutter und der Ansatz des Druckringes 28 als hohle Gewindespindel ausgebildet ist bzw. umgekehrt.
In den Fig. 4 bis 6 ist ein Detail für eine weitere alternative Betätigungsmöglichkeit dargestellt. Der Stell­ ring 29 besitzt in seiner Stirnfläche 46 umfangsverteilt mehrere Vertiefungen 47, welche ausgehend von der tiefsten Stelle, die als Rückdrehanschlagfläche 50 ausgebildet ist, zur Stirnfläche 45 hin ansteigend verlaufen. Die Vertie­ fungen 47 verlaufen jeweils dabei in einem Kreisbogen. Zu einer Vertiefung 47 ist gegenüberliegend in der Stirn­ fläche 46 des Druckringes 28 eine Vertiefung 48 angeord­ net, die ebenfalls ausgehend von einer tiefsten Stelle, die als Rückdrehanschlag 51 gedacht ist, in Richtung auf die Stirnfläche 46 ansteigend verläuft. Der Verlauf der beiden Vertiefungen 47 und 48 ist jedoch einander entge­ gengerichtet. In jeweils zwei Vertiefungen 47, 48, die paarweise gegenüberliegend angeordnet sind, ist jeweils ein Wälzkörper in Form einer Kugel 49 aufgenommen. Bei Verdrehung des Stellringes 29 zum Druckring 28 bewegt sich die Kugel 49 in den Vertiefungen 47, 48, wobei die in Fig. 6 dargestellte Position eingenommen wird. Dabei entfernt sich der Druckring 28 vom Stellring 29. Ferner ist, wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, vorgesehen, zwischen Stellring 29 und Druckring 28 Zugfedern 38 als Rückstell­ federn anzuordnen. In Fig. 6 ist die gespannte Lage der Rückstellfedern 38 erkennbar. Es sind bevorzugt mehrere Zugfedern auf dem Umfang verteilt angeordnet. Ebenso sind mehrere Bahnpaare 47, 48 und Kugeln 49 auf dem Umfang verteilt vorgesehen.
Zur reibarmen Führung des Druckringes 28 sind radial sich erstreckende Rollen 55 auf Zapfen 56 angeordnet, die in entsprechenden Nuten des Lagerträgeransatzes 31 geführt sind.
Als Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße, sperrbare Kegelradausgleichsgetriebe kommt neben den heckgetriebenen Fahrzeugen auch noch der Einsatz als gesteuert sperrbares Vorderraddifferential, die Anordnung in vierradgetriebenen Fahrzeugen und in diesen auch als gesteuert sperrbares Mittendifferential in Frage. Hier kann die Drehmomentver­ teilung von 50 : 50 im offenen Zustand abweichen, je nach Antriebsverhältnissen und Achslastverteilung. Der im Dreh­ antrieb vorgesehene Motor muß nicht unbedingt ein Elektro­ motor sein. Ein Elektromotor ist jedoch besonders günstig, da er eine gute Anlaufcharakteristik aufweist. Er erbringt eine schnelle Reaktion zur Sperrung und Öffnung des Kegel­ radausgleichsgetriebes. Als Ausgleichsgetriebe kommen neben Kegelradausgleichsgetrieben auch Planetendifferen­ tiale in Betracht.
Bezugszeichenliste
 1 Fahrzeug
 2, 3 Vorderräder
 4, 5 Hinterräder
 6 Stellmotor
 7 Schaltgetriebe
 8 Ausgleichsgetriebe
 9, 10 Antriebswelle
11, 11 a Gehäuse/Lagerträger
12, 12 a, 12 b Differentialkorb
13, 14 Steckanschlußwelle
15 Lager
16, 17 Abtriebskegelräder
18 Träger
19 Ausgleichskegelrad
20 Tellerrad
21 Reibanordnung
22 Außenlamellen
23 Nuten im Korb
24 Innenlamellen
25 Verzahnung auf Außenfläche des Abtriebkegelrades
26 Stützfläche
27 Druckplatte
28 Druckring
29 Stellring
30 Keilnuten
31 Lagerträgeransatz
32 Drehantrieb
33 Motor
34 Verzahnungsstellring
35 Ritzel
36 Freilauf
37 Rückstellfeder (Spiralfeder)
38 Zugfeder
39 Axiallager
40 Druckscheibe
41 Stößel
42 Rampenfläche
43 Nocken
44 Ansatz an Druckring
45 Stirnfläche
46 Stirnfläche Druckring
47 Vertiefung Stellring
48 Vertiefung Druckring
49 Kugel
50, 51 Rückdrehanschlagfläche
52 Längswelle
53 Wälzkörper
54 Stützring
55 Rollen
56 Zapfen

Claims (14)

1. Sperrbares Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das einen in einem Gehäuse (11) drehbar gelagerten und antreibbaren Differential­ korb (12) aufweist, in dem zwei Abtriebsräder (16, 17) die mit Ausgleichsrädern (19) kämmen, und eine Reibanordnung (21) angeordnet sind, deren Außenlamellen (22) drehfest mit dem Differential­ korb (12) und deren Innenlamellen (24) drehfest mit mindestens einem Abtriebsrad (16) verbunden sind, wobei die Reiblamellen (22, 24) einerseits an einer Stützfläche des Differentialkorbes (12) axial abgestützt sind und andererseits über eine Druckplatte (27) beaufschlagbar sind, wobei eine Betätigungseinrichtung mittels eines axial ver­ schiebbaren Druckringes (28) axial auf die Reib­ anordnung (21) wirkt, wobei der Druckring (28) außerhalb des Differentialkorbes (12) angeordnet ist und wobei die Betätigungseinrichtung einen relativ zum Gehäuse (11) verdrehbaren Stellring (29) aufweist, der zur Sperrung des Getriebes den Druckring (28) axial verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (28) in jedem Betriebszustand drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist und daß der Stellring (29) axial unverschieblich gehalten ist und zur Sperrung mittels eines Motors verdreht wird.
2. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Stellringes (29) über mindestens ein einstufiges Untersetzungsgetriebe (34, 35) vom Motor erfolgt.
3. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (29) an seinem radial äußeren Abschnitt eine Verzahnung (34) aufweist, die mit einem vom Motor antreibbaren Zahnritzel (35) kämmt.
4. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (34) des Stellringes (29) und die des Zahnritzels (35) als Kegelradgetriebe ausgebildet ist.
5. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (29) über einen Umfangsweg von weniger als 180 Grad verdrehbar ist.
6. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (33) ein Elektromotor ist.
7. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (33) über einen Freilauf (36) den Stellring antreibt, wobei der Freilauf bei Betätigung des Motors (33) im Druckbeaufschlagungssinne für die Reibanordnung (21) sperrt.
8. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (29) mit Hilfe mindestens einer Rückstellfeder (37) in seine Ausgangsposition relativ zum Dringring (28) gedreht wird.
9. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (37) als Spiral- oder Zugfeder (38) ausgebildet ist.
10. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (28) über ein Axialdrucklager (39), eine daran anliegende Druckscheibe (40) und an dieser sich abstützende, den Differentialkorb (12) axial durchdringende und an der Druckplatte (27) der Reibanordnung (21) anliegende Stößel (41) an den Reiblamellen (22, 24) abgestützt ist.
11. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (29) als Nockenscheibe mit stirnseitigen in Umdrehungsrichtung ansteigenden Rampenflächen (42) und der Druckring (28) stirnseitig als Folgescheibe mit entsprechenden Nocken (43) ausgebildet ist.
12. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nockenscheiben (28, 29) mindestens zwei Nocken (43) oder zwei Rampenflächen (42) aufweist.
13. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Stirnflächen (45, 46) des Stellrings (29) und des Druckrings (28) paarweise gegenüberliegende Vertiefungen (47, 48) haben, die gegenläufig in Umfangsrichtung von der tiefsten Stelle zur Stirnfläche (45,46) ansteigend ausgebildet sind, wobei jeweils ein Paar von Vertiefungen (47, 48) sich über einen Wälzkörper aneinander abstützt.
14. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper eine Kugel (49) ist.
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