DE3931745C1

DE3931745C1 - Locking differential on vehicle - incorporates compensating pinion wheels with straight radial gear teeth on adjacent end faces

Info

Publication number: DE3931745C1
Application number: DE19893931745
Authority: DE
Inventors: Tillmann Dr. 7000 Stuttgart De Koerner; Klaus 7920 Heidenheim De Brosius; Konrad Prof. Dr. 7016 Gerlingen De Langenbeck
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1991-03-14
Anticipated expiration: 2009-09-23

Abstract

The self locking hydrostatic differential includes an input shaft (1) whose bevel gear drive (4,5) is in mesh with a transmission unit (11). It includes tow compensating pinion wheels (31a, 31b) with straight radial gear teeth on adjacent end faces. Both pinion wheels are in mesh with spur gears (12,13) of a second transmission unit. A housing (14) which encloses the gear wheels of the two transmission units produces a gear pump housing with the four gear wheels in order to obtain the braking action for the differential locking. USE/ADVANTAGE - Hydrostatic differential for vehicle is provided with improved self-locking brake action at low differential speeds.

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe zur Verteilung eines Eingangsdrehmomentes auf zwei Abtriebswellen mit einer eingebauten Sperreinrichtung gemäß dem Oberbegriff des An spruches 1. Differentialgetriebe dieser Gattung dienen vor allem bei Fahrzeugantrieben der Verteilung des Antriebsdrehmomentes auf die Räder jeder Wagenseite oder auf mehrere Achsen des Fahr zeuges.The invention relates to a differential gear for distribution of an input torque on two output shafts with one built-in locking device according to the preamble of the An saying 1. Differential gears of this type serve mainly in vehicle drives, the distribution of the drive torque on the wheels on each side of the car or on several axles of the vehicle stuff.

Wie bekannt sollen Sperreinrichtungen an Differentialen dafür sorgen, daß wenigstens auf einer Abtriebsseite des Differen tials, also das Rad auf einer Fahrzeugseite, einen wesentlichen Anteil seines Drehmoments behält, wenn auf der anderen Seite des Differentials, also das Rad der anderen Fahrzeugseite, kein Drehmoment überträgt. Dazu ist aus der DE-PS 35 42 184 eine Ein richtung bekannt, bei der in einem Planeten-Differentialgetriebe die Planetenräder mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad Zahnrad pumpen bilden. Dazu sind alle Spalte an den Stirnseiten und an den Zahnkopfflächen als parallele Dichtspalte ausgebildet und so bemessen, daß durch Drosselung des Leckölrückstromes ein Druck aufbau bewirkt wird. Diese Druckaufbau ist ein Maß für das Sperrmoment zwischen den beiden Abtriebsseiten des Differential getriebes. Das bekannte Differentialgetriebe jedoch kann in der offenbarten Ausgestaltung kein gleich hohes Antriebs- oder auch Sperrmoment auf die beiden Abtriebsseiten entwickeln. Außerdem ist das maximal entwickelte Sperrmoment relativ klein, insbeson dere für Anwendungsfälle, wenn hinter den beiden Abtriebswellen keine das Antriebs- oder Sperrmoment steigernde Übersetzungs stufe vorgesehen ist. As is known, locking devices on differentials for this purpose ensure that at least on one output side of the differential tials, i.e. the wheel on one side of the vehicle, an essential one Share of its torque when on the other side of the Differentials, i.e. the wheel of the other side of the vehicle, none Transmits torque. This is from DE-PS 35 42 184 A direction known in the case of a planetary differential gear the planet gears with the sun gear and the ring gear form pumps. For this purpose, all gaps are on the front and on the tooth tip surfaces formed as a parallel sealing gap and so dimension that a pressure by throttling the leak oil backflow construction is effected. This build up of pressure is a measure of that Locking torque between the two output sides of the differential gear. The known differential gear, however, in the disclosed embodiment not an equal drive or Develop locking torque on both output sides. Furthermore the maximum developed locking torque is relatively small, in particular for applications when behind the two output shafts no transmission increasing the drive or locking torque stage is provided.

Zur Steigerung und dabei gleichmäßigen Aufteilung des Sperr- und Abtriebsdrehmomentes auf beide Abtriebsseiten des Differential getriebes wurde vorgeschlagen (Patent 38 10 169), das Differentialgetriebe als reines Stirnrä der-Differential auszubilden. Die beiden Abtriebswellen tragen gleich große Stirnräder, die mittels paarweise angeordneten Ritzeln so in gegenseitiger Verbindung stehen, daß wiederum der Effekt von Zahnradpumpen eintritt. Jedes Ritzel eines Ritzel paares kämmt dabei sowohl mit einem der beiden Stirnräder als auch mit dem anderen benachbarten Ritzel. Um eine möglichst große Anzahl von Druckzonen zu bekommen und damit ein möglichst hohes Sperrmoment, ist eine gerade Anzahl von Ritzelpaaren vor gesehen. Die Anordnung in Umfangsrichtung ist dabei so gewählt, daß jeweils zwei benachbarte und nicht gegenseitig kämmende Ritzel mit dem gleichen Abtriebs-Stirnrad in Eingriff stehen. Diese wechselweise Anordnung der Ritzelpaare über dem Umfang der Stirnräder bringt zwar eine bedeutende Steigerung des Sperr momentes mit sich, was aber für viele Anwendungsfälle noch immer nicht ausreichend ist.To increase and evenly distribute the blocking and Output torque on both output sides of the differential gearbox has been proposed (patent 38 10 169), the differential gear as a purely spur gear to train the differential. Support the two output shafts equally large spur gears, which are arranged in pairs Pinions are so interconnected that the Effect of gear pumps occurs. Each pinion of a pinion Paares combs both with one of the two spur gears also with the other adjacent sprocket. To one if possible to get a large number of pressure zones and thus one if possible high locking torque, there is an even number of pinion pairs seen. The arrangement in the circumferential direction is chosen so that each two neighboring and not intermeshing Pinion mesh with the same output spur gear. This alternate arrangement of the pinion pairs over the circumference of the Spur gears bring a significant increase in locking moment with itself, but still for many applications is not sufficient.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das bekannte Stirnrad- Differentialgetriebe derart weiterzubilden, daß zwischen den Ab triebswellen mit einfachen Mitteln ein noch höheres Sperrmoment entwickelt wird, insbesondere bei sehr geringer Differenzdreh zahl zwischen den Abtriebswellen.The object of the invention is the known spur gear Develop differential gear such that between the Ab drive shafts with simple means an even higher locking torque is developed, especially with very little differential rotation number between the output shafts.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruches 1 gelöst. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich zwar zwischen den sich drehenden Ritzeln bzw. Stirnrädern einerseits und dem die Ritzeln umgebenden Gehäuse wirkungsvolle Druckzonen ausbilden, daß es aber zu einem Druckabbau entlang der Zahn breite in den Mittenbereich des Differentials zwischen den beiden Stirnrädern kommt. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, jedes Ritzel im mittleren Bereich der Zahnbreite mit einer Trennwand auszustatten, wodurch an jedem Ritzel zwei Eingriffs bereiche für Zahneingriffe entstehen. Mit dem einen Eingriffs bereich steht jedes Ritzel mit dem zugehörigen Stirnrad in Ein griff, mit dem anderen Bereich mit dem benachbarten Ritzel. Die Trennwand im Mittenbereich jedes Ritzels hat eine dem Zahnkopf durchmesser entsprechende runde Außenkontur. Die Stirnräder, die jeweils mit einem Ritzel eines Ritzelpaares in Eingriff stehen, sind in einem stirnseitigen axialen Abstand zueinander ange ordnet, der der Dicke zweier Trennwände zuzüglich der Breite des Eingriffsbereichs zwischen zwei benachbarten Ritzeln entspricht. Damit ist gewährleistet, daß sowohl die Eingriffsbereiche der beiden Ritzel eines Ritzelpaares zueinander als auch der Ein griff jedes Ritzels zum zugehörigen Stirnrad beiseitig ver schlossen sind. Dadurch ist ein seitliches Entweichen von Druck medium, sobald dieses bei entsprechender Drehrichtung zur Bil dung einer Druckzone gegenüber dem Gehäuse unter Druck gesetzt wird, nicht mehr im bekannten Maße möglich. Stattdessen konnte mit der Erfindung die Anzahl der bei einer Relativ-Drehung der beiden Abtriebswellen aktiven Druckzonen deutlich erhöht werden. Werden bei der in der Hauptanmeldung beschriebenen Anordnung beispielsweise vier Ritzelpaare am Umfang der beiden Stirnräder verteilt, so entstehen in jeder Drehrichtung vier Druckzonen, die ein Sperrmoment entwickeln. Mit der erfindungsgemäßen An ordnung beträgt bei n = 4 Ritzelpaaren dieThis task is characterized by the characteristics of the contractor Proverb 1 solved. It has been shown that although between the rotating pinions or spur gears on the one hand and effective pressure zones in the housing surrounding the pinions train that there is a pressure drop along the tooth width in the middle of the differential between the both spur gears comes. According to the invention, each pinion in the middle of the tooth width with one Equip partition, which means two engagements on each pinion areas for tooth meshing. With the one intervention range, each pinion with the associated spur gear is in on gripped the other area with the adjacent sprocket. The Partition in the middle of each pinion has one of the tooth tips corresponding round outer contour. The spur gears that each engage with a pinion of a pair of pinions, are at an axial distance from each other arranges that the thickness of two partitions plus the width of the Area of engagement between two adjacent pinions corresponds. This ensures that both the areas of engagement of two pinions of a pair of pinions to each other as well as the one gripped each pinion to the associated spur gear on one side are closed. This allows pressure to escape laterally medium, as soon as it rotates towards Bil a pressure zone against the housing under pressure is no longer possible to the known extent. Instead, could with the invention the number of at a relative rotation of the Both output shafts active pressure zones can be increased significantly. Will with the arrangement described in the main application for example four pairs of pinions on the circumference of the two spur gears distributed, so four pressure zones arise in each direction of rotation, who develop a locking torque. With the invention order is for n = 4 pairs of pinions

Anzahl der Druckzonen = (2 × n) + ⁿ/₂ = 10 DruckzonenNumber of pressure zones = (2 × n) + ⁿ / ₂ = 10 pressure zones

symmetrisch in jeder Drehrichtung. Diese deutlich erhöhte Anzahl von Druckzonen kann zur Erhöhung des Sperrmomentes je nach Ein satzfall genutzt werden. Es ist darüber hinaus auch möglich, den Fertigungsaufwand für das Differential zu reduzieren, indem größere Fertigungstoleranzen für die Spalte gegenüber den Zähnen der Ritzel zugelassen werden.symmetrical in every direction. This significantly increased number of pressure zones can increase the locking torque depending on the on sentence case can be used. It is also possible that Reduce manufacturing costs for the differential by greater manufacturing tolerances for the gaps in relation to the teeth the pinion be approved.

Aus der US-PS 32 51 244 ist zwar bereits ein Stirnrad differential bekannt, bei dem die Stirnräder ebenfalls über paarweise angeordnete Ritzel derart verbunden sind, daß diese als Zahnradpumpen wirken können. Die Ritzel sind dabei mehr teilig ausgebildet und einzeln auf einer Welle befestigt. Jedes einzelne Ritzelteil ist dabei beidseitig von Teilen der Gehäuse wandung begrenzt. Nur die jeweils mit den Stirnrädern kämmenden Ritzel sind in der Lage, durch Aufbau von hydrostatischem Druck ein Sperrmoment zu entwickeln, nicht jedoch die im Mittenbereich des Differentials miteinander kämmenden Ritzelteile. Das be kannte Differential weist ferner eine symmetrische Anordnung der Ritzelpaare auf, so daß bei der dargestellten Ausbildung mit drei Ritzelpaaren außerdem nicht die schon in der Hauptanmeldung offenbarte Vielzahl von Druckzonen durch wechselweise Anordnung der Ritzelpaare erreicht wird. Das hydrostatisch entwickelte Sperrmoment soll bei dem bekannten Differentialgetriebe nur auf eine der beiden Abtriebsseiten wirksam sein, nämlich auf die jenige, die kein Drehmoment übertragen kann und daher eine hohe Drehzahl annimmt. Die Höhe des Sperrmomentes wird festgelegt durch eingebaute Ventilanordnungen, deren Funktion darüber hinaus noch durch Fliehkraftwirkung beeinflußt wird.From the US-PS 32 51 244 is already a spur gear differential known, in which the spur gears also over pinions arranged in pairs are connected such that these can act as gear pumps. The sprockets are more partially formed and individually attached to a shaft. Each single pinion part is on both sides of parts of the housing wall limited. Only those that mesh with the spur gears Pinions are capable of building up hydrostatic pressure to develop a locking torque, but not in the middle of the differential meshing pinion parts. That be known differential also has a symmetrical arrangement of the Pinion pairs, so that with the training shown with three pairs of pinions also not those in the main application disclosed multiple pressure zones by alternate arrangement the pair of pinions is reached. The hydrostatically developed Locking torque should only on the known differential gear one of the two output sides to be effective, namely on the the one that cannot transmit torque and therefore high Speed assumes. The amount of locking torque is determined through built-in valve arrangements, their function above is also influenced by centrifugal force.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben. Gemäß Anspruch 2 können die beide Ein griffsbereiche beiderseits der Trennwand gleiche Breite auf weisen. Dies vereinfacht die Fertigung der Ritzel. Gemäß An spruch 3 ist vorgesehen, den Eingriffsbereich der Ritzel so breit auszubilden wie die Zahnbreite der beiden Abtriebs-Stirn räder. Die Ansprüche 4 bis 7 beschreiben konstruktive Ausfüh rungsmöglichkeiten für die Trennwand an jedem Ritzel. Die Trenn wand kann als zwei- oder mehrteiliges Bauteil ausgebildet und von radial außen her auf das Ritzel aufgesetzt sein. Die Trenn wand kann auch in der Art eines Sprengringes in eine tief einge schnittene Nut im Ritzel eingelegt sein. Es besteht ferner die Möglichkeit, das Ritzel mehrteilig auszubilden, nämlich als Welle mit einem massiven oder separat aufgesetzten zentralen Bund, auf der beidseitig verzahnte Teile am Bund anliegend drehfest angeordnet sind.Advantageous embodiments of the invention are in the sub claims specified. According to claim 2, the two on handle areas on both sides of the partition on the same width point. This simplifies the manufacture of the pinion. According to An saying 3 is provided, the engagement area of the pinion to be as wide as the tooth width of the two output foreheads bikes. Claims 4 to 7 describe constructive execution options for the partition on each sprocket. The parting wall can be designed as a two-part or multi-part component and be placed on the pinion from the radially outside. The parting wall can also be deeply recessed in the manner of a snap ring cut groove in the pinion. There is also the Possibility to design the pinion in several parts, namely as Shaft with a solid or separately attached central Waistband, on which parts toothed on both sides lie against the waistband are rotatably arranged.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtAn embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch das erfin dungsgemäße Differential, Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of the dung OF INVENTION proper differential,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Ritzel in Umfangs richtung gesehen, Fig. 2 is a schematic representation of the pinion in the circumferential direction seen

Fig. 3 einen Schnitt durch den Ritzelbereich entlang der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 3 a section through the gear region along the line III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Ritzel, Fig. 4 shows a section through a pinion,

Fig. 5 konstruktive Einzelheit eines Ritzels mit zweiteili ger Trennwand, Fig. 5 structural detail of a pinion with zweiteili ger partition,

Fig. 6 konstruktive Einzelheit eines Ritzels mit einge sprengter Trennwand, Fig. 6 constructive detail of a pinion with disseminated partition,

Fig. 7 Ritzel mit massivem zentralem Bund, Fig. 7 pinion with solid central waistband,

Fig. 8 Ritzel mit separat aufgesetzten Bund. Fig. 8 sprocket with separately attached collar.

Das in Fig. 1 dargestellte Differentialgetriebe entspricht im wesentlichen demjenigen der Fig. 1 der Hauptanmeldung, wobei gleiche Teile dieselben Positionszahlen aufweisen. Der Antrieb erfolgt über eine Antriebswelle 1, die mit einer nicht darge stellten Antriebsmaschine verbunden ist, und ein Kegelritzel 4 trägt, das mit einem Kegelrad 5 in Eingriff steht. Der Abtrieb erfolgt über zwei Abtriebswellen 2 und 3. Das Differential getriebe umfaßt ferner ein erstes Getriebeglied 11, das mit dem Kegelrad 5 verbunden ist, und ein zweites und drittes Getrie beglied 12, 13, die den Abtriebswellen 2, 3 zugeordnet sind. Zum ersten Getriebeglied 11 gehört ein Gehäuse 14, in dem Ritzel 31a, 31b achsparallel zu den Abtriebswellen gelagert sind und mit den Stirnrädern 22, 23 in Eingriff stehen. Die Stirnräder 22, 23 sind dem zweiten und dritten Getriebeglied 12, 13 zuge ordnet, wobei die Anordnung, wie im Prinzip bekannt, so ge troffen ist, daß das Ritzel 31a mit dem Stirnrad 22, das Ritzel 31b mit dem Stirnrad 23 in Eingriff steht, und daß die Ritzel 31a, 31b so breit ausgebildet und eng benachbart im Gehäuse 14 gelagert sind, daß sie miteinander kämmen.The differential gear shown in Fig. 1 corresponds essentially to that of Fig. 1 of the main application, the same parts having the same position numbers. The drive takes place via a drive shaft 1 , which is connected to a non-Darge presented drive machine, and carries a bevel pinion 4 , which is in engagement with a bevel gear 5 . The output takes place via two output shafts 2 and 3 . The differential gear further includes a first gear member 11 which is connected to the bevel gear 5 , and a second and third gear member 12, 13 which are associated with the output shafts 2, 3 . The first gear member 11 includes a housing 14 in which pinions 31 a, 31 b are mounted axially parallel to the output shafts and are in engagement with the spur gears 22, 23 . The spur gears 22, 23 are assigned to the second and third gear members 12, 13 , the arrangement, as known in principle, being hit so that the pinion 31 a with the spur gear 22 , the pinion 31 b with the spur gear 23 in Engagement is, and that the pinion 31 a, 31 b formed so wide and are stored closely adjacent in the housing 14 that they mesh with each other.

Die Stirnräder 22, 23 sind koaxial angeordnet und stehen somit nur über die Ritzel 31a, 31b miteinander in Verbindung. Bei Drehzahlgleichheit der Abtriebswellen 2, 3 erfolgt keine Rela tivrotation der Ritzel um deren eigene Achse. Bei Drehzahl differenz jedoch drehen sich die Ritzel 31a, 31b und zwar mit unterschiedlicher Drehrichtung, je nachdem, welche der Abtriebs wellen 2, 3 schneller oder langsamer gegenüber der anderen rotiert.The spur gears 22, 23 are arranged coaxially and are therefore only connected to one another via the pinions 31 a, 31 b. If the speed of the output shafts 2, 3 is the same , there is no relative rotation of the pinions about their own axis. At speed difference, however, the pinions 31 a, 31 b rotate with a different direction of rotation, depending on which of the output shafts 2, 3 rotates faster or slower than the other.

Die Sperrwirkung des Differentials entsteht dadurch, daß, wie für sich allein bekannt, die Stirnräder 22, 23 und die Ritzel 31a, 31b als Zahnradpumpen wirken, wobei das entwickelte Pumpen moment direkt das Sperrmoment zwischen den beiden Abtriebswellen 2, 3 darstellt. Das Gehäuse 14 ist dazu so ausgebildet, daß es die Ritzel 31a, 31b und die Stirnräder 22, 23 eng umschließt, so daß zwischen den Zahnköpfen und dem Gehäuse enge Kopfspalte 7 verbleiben. Das Gehäuse 14 ist von Seitenteilen 15 umgeben, die die Lagerung der Ritzel aufnimmt. Zwischen den Ritzeln 31a, 31b bzw. den Stirnrädern 22, 23 und den Seitenteilen 15 befinden sich enge Stirnspalte 8, 9. Im Eingriffsbereich zwischen den Ritzeln und Stirnrädern befinden sich Druckzonen 6, die mit den Kopfspalten 7 und den Stirnspalten 8, 9 in Druckverbindung stehen. The locking action of the differential arises from the fact that, as is known per se, the spur gears 22, 23 and the pinions 31 a, 31 b act as gear pumps, the pumping moment developed directly representing the locking torque between the two output shafts 2, 3 . The housing 14 is designed so that it tightly encloses the pinions 31 a, 31 b and the spur gears 22, 23 , so that narrow head gaps 7 remain between the tooth heads and the housing. The housing 14 is surrounded by side parts 15 which accommodate the pinion. There are narrow end gaps 8, 9 between the pinions 31 a, 31 b and the spur gears 22, 23 and the side parts 15 . In the engagement area between the pinions and spur gears there are pressure zones 6 which are in pressure connection with the head gaps 7 and the front gaps 8, 9 .

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Ritzel in einer in Um fangsrichtung abgewickelten Darstellung. In beiden Figuren sind Trennwände 32 an den Ritzeln 31a und 31b zu erkennen, welche die Zahnbreite der Ritzel in zwei Eingriffsbereiche 33 und 34 unter teilen. Die Eingriffsbereiche 33 und 34 haben jeweils identische Breite vom Betrag r, und auch die Verzahnung der Stirnräder 22, 23 weist die Breite r auf. Auf diese Weise ergeben sich von ein ander unabhängige Eingriffszonen an jedem Ritzel. Das axiale Ab standsmaß s zwischen den Stirnseiten der Stirnräder 22, 23 setzt sich zusammen aus dem Maß r für den Eingriffsbereich 34 der beiden Ritzel zueinander sowie dem doppelten Betrag der Dicke t der beiden Trennwände in den Ritzeln 31a, 31b. Zu erkennen ist aus Fig. 2 ferner die wechselweise Anordnung der Ritzel 31a und 31b, wobei jeweils dem einen Ritzel 31a ein ebensolches folgt und mit dem Stirnrad 22 kämmt. Dieselbe Anordnung findet sich am Umfang des Stirnrades 23 mit den Ritzeln 31b. Fig. 2 shows a plan view of the pinion in an order developed in the circumferential direction. In both figures, partitions 32 can be seen on the pinions 31 a and 31 b, which divide the tooth width of the pinion into two engagement areas 33 and 34 . The engagement areas 33 and 34 each have an identical width of the amount r, and the toothing of the spur gears 22, 23 also has the width r. In this way, there are independent engagement zones on each pinion. The axial distance dimension S between the end faces of the spur gears 22, 23 is composed of the dimension r for the engagement area 34 of the two pinions to each other and twice the thickness t of the two partition walls in the pinions 31 a, 31 b. The alternate arrangement of the pinions 31 a and 31 b can also be seen from FIG. 2, with each one pinion 31 a being followed by the same and meshing with the spur gear 22 . The same arrangement is found on the circumference of the spur gear 23 with the pinions 31 b.

Die Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnitt linie III-III in Fig. 2. Dargestellt ist der Drehzustand jedes Ritzels 31a, 31b bei Drehung des Stirnrades 22 in Pfeilrichtung. Zu erkennen ist, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung von Trennwänden innerhalb der Ritzel an jedem Eingriff eines Ritzels 31a (oder 31b) am zugehörigen Stirnrad 22 (oder Stirnrad 23) eine Druckzone 6 entsteht. Darüber hinaus bilden sich Druckzonen 6a an jedem zweiten Ritzelpaar, nämlich an denjenigen, die sich bei der momentanen Relativdrehung in Pfeilrichtung so drehen, daß Druckmedium von radial außen entlang der Wandung 10 nach radial innen zum kämmenden Ritzel gefördert wird. Die Gesamtzahl der ein Sperrmoment bildenden Druckzonen entspricht somit der doppelten Anzahl von Ritzelpaaren zuzüglich der halben Anzahl von Ritzelpaaren. Bei vier Ritzelpaaren entspricht dies einer Anzahl von (2 × 4) + 2 = 10 Druckzonen 6 bzw. 6a. Diese be trächtliche Steigerung des möglichen Sperrmomentes eines Selbstsperr-Differentiales macht dieses insbesondere geeignet zum Einbau zwischen die beiden Räder eines Schienenfahr zeug-Radsatzes, die eine besonders drehsteife Koppelung er fordern. Fig. 3 shows a sectional view along the section line III-III in Fig. 2. Shown is the rotational state of each pinion 31 a, 31 b when the spur gear 22 rotates in the direction of the arrow. It can be seen that the arrangement according to the invention of partition walls within the pinions creates a pressure zone 6 on each engagement of a pinion 31 a (or 31 b) on the associated spur gear 22 (or spur gear 23 ). In addition, pressure zones 6 a form on every second pair of pinions, namely on those which rotate at the momentary relative rotation in the direction of the arrow in such a way that pressure medium is conveyed radially inward along the wall 10 to the meshing pinion. The total number of pressure zones forming a locking torque thus corresponds to twice the number of pinion pairs plus half the number of pinion pairs. With four pairs of pinions, this corresponds to a number of (2 × 4) + 2 = 10 pressure zones 6 or 6 a. This be considerable increase in the possible locking torque of a self-locking differential makes this particularly suitable for installation between the two wheels of a rail vehicle wheel set, which require a particularly torsionally rigid coupling.

Die Fig. 4 zeigt eines der Ritzel 31a bzw. 31b im Schnitt. In eine tiefer als den Zahngrund reichende Nut 36 ist die Trennwand 32 als Scheibe eingesetzt. Die Trennwand 32 kann gemäß Fig. 5 entweder als zweiteiliger Ring 35 ausgebildet und von radial außen her eingesetzt sein. Auch die Ausführung gemäß Fig. 6 als einteiliger und an einer Stelle aufgeschnittener Ring 35a ist möglich, insbesondere dann, wenn als Werkstoff für die Trennwand 32, also den Ring 35a, ein Kunststoff verwendet wird. Dieser Ring 35a wird in der Art eines Sprengringes aufgezogen und kann darüber hinaus nach Bedarf als radialer Dichtring in der Art eines Kolbenringes ausgebildet sein. Fig. 4 shows one of the pinions 31 a and 31 b in section. The partition wall 32 is inserted as a disk in a groove 36 which extends deeper than the tooth base. Be the partition wall 32 may Fig invention. 5 is either formed as a two-part ring 35, and inserted from radially outside. Also, the embodiment of FIG. 6 as a one-piece and sliced at a location ring 35 a is possible, in particular when as a material for the partition wall 32, ie the ring 35 a, a plastic is used. This ring 35 a is mounted in the manner of a snap ring and can also be designed as a radial sealing ring in the manner of a piston ring as required.

Die Fig. 7 zeigt eine aus mehreren Teilen zusammengesetzte Ritzelbauart. Eine Welle 37, die gleichzeitig die Lagerung des Ritzels im Gehäuse 14 darstellt, ist im zentralen Bereich mit einer als Bund 38 ausgebildeten Trennwand 32 versehen. Beidseits des Bundes 38 sind die Ritzelteile 39 als separate Bauteile ent weder kraftflüssig durch Schrumpfen oder Kleben oder auch form flüssig durch eine Verzahnung bzw. Zapfenverbindung befestigt. Wesentlich dabei ist, daß die Verzahnungen der beiden Ritzel teile 39 exakt fluchten, so daß es nicht zu Teilungsfehlern im Differentialgetriebe kommt, was unruhigen Lauf, Verschleiß und mechanische Hemmung hervorrufen würde. Die Ausbildung eines Ritzels gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 7 nur dadurch, daß die Trennwand 32 nicht als massiver Bund 38 ausgebildet, sondern als separates Bauteil zwischen die beiden Ritzelteile 39 eingefügt ist. Dies erlaubt insbesondere die Aus wahl eines besonderen Werkstoffes, falls dies zum Ausgleich von Wärmedehnungen innerhalb des Differentialgetriebes bzw. zum An passen von Spaltweiten an Temperaturbedingungen erforderlich ist. Fig. 7 shows a composite of several parts pinion type. A shaft 37 , which at the same time represents the mounting of the pinion in the housing 14 , is provided in the central region with a partition wall 32 designed as a collar 38 . On both sides of the collar 38 , the pinion parts 39 are attached as separate components, either in a fluid manner by shrinking or gluing, or in a fluid manner by means of a toothing or pin connection. It is essential that the toothing of the two pinion parts 39 are exactly aligned so that there are no division errors in the differential gear, which would cause uneven running, wear and mechanical inhibition. The formation of a pinion gear shown in FIG. 8 7 only in that the partition wall 32 is not designed as a solid collar 38 but is inserted as a separate component between the two pinion members 39 differs from that of FIG.. This allows in particular the selection of a special material, if this is necessary to compensate for thermal expansion within the differential gear or to adjust gap widths to temperature conditions.

Claims

1. Self-locking hydrostatic differential gear with an input shaft ( 1 ) which drives a first gear member ( 11, 14 ), in which spur-toothed, parallel axes of rotation differential gears (pinion 31 a, 31 b) are rotatably mounted, at least two of which are each together Comb, and pump with enclosed pressure medium act as a gear, the one pinion ( 31 a) with a second gear member ( 12 ) and the other pinion ( 31 b) with a third gear member ( 13 ) is engaged, the axis of rotation as well the axis of rotation of the second gear member ( 12 ) runs parallel to the axis of rotation of the differential gears (pinion 31 a, 31 b), which are enclosed as far as possible by the first gear member ( 11 ) and locally between the latter and the differential gears (pinion 31 a, 31 b) sealing gaps ( 7, 8, 9 ) to achieve throttling effects, wherein, viewed in the circumferential direction, each have two adjacent and not intermeshing pinions ( 31 a, 31 b) are in engagement with the same transmission element, as well as the further features:

a) the circumference of the pinion ( 31 a, 31 b) in the region of the toothing and the end faces of the second and third gear members ( 12, 13 , spur gears 22, 23 ) are used to form head gap channels ( 7 ) and side gap channels ( 8, 9 ) tightly enclosed;
b) each pinion ( 31 a, 31 b) has only a single tooth geometry, with additional pressure zones ( 6 a) being formed in the common engagement area of two meshing pinions ( 31 a, 31 b) of a pair of pinions;
c) the first gear member ( 11, 14 ) is sealed with the help of an encapsulation ( 16 ) liquid-tight against the inner space of the differential gear housing ( 30 ), in which a drive gear ( 5 ) attached to the first gear member ( 11 ) rotates after Patent 38 10 169,

characterized by the combination of the following further features

d) each of the pinions ( 31 a, 31 b) has a partition ( 32 ) in the central region of the tooth width, which divides the tooth width into two independent engagement areas ( 33, 34 ), each of the pinions ( 31 a, 31 b ) with the respective gear member ( 12, 13 , spur gears 22, 23 ) over the one engagement area ( 33 ) and with the adjacent pinion ( 31 b, 31 a) over the other one engagement area ( 34 ) is in tooth engagement;
e) the spur gears ( 22, 23 ) have an axial distance (s) on the end face of the thickness (t) of two partitions ( 32 ) in the two pinions ( 31 a, 31 b) plus the width (r) of the other Engagement area ( 34 ) of the two pinions ( 31 a, 31 b) corresponds;
f) the partition ( 32 ) in the region of the pinions ( 31 a, 31 b) is round and coaxial to the axis of rotation of the pinions ( 31 a, 31 b), the outer diameter of the partition ( 32 ) being the tooth tip diameter of the pinions ( 31 a, 31 b).

2. Differential gear according to claim 1, characterized in that the two engagement areas ( 33, 34 ) on both sides of the partition ( 32 ) on each pinion ( 31 a, 31 b) each have the same width (r).

3. Differential gear according to claim 1 or 2, characterized in that the spur gears ( 22, 23 ) each have a toothing with the engagement area ( 33 ) of the meshing pinion ( 31 a, 31 b) corresponding width (r).

4. Differential gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that the partition ( 32 ) consists of at least two parts ( 35 ) which are attached from the radially outside to the pinion ( 31 a, 31 b).

5. Differential gear according to one of claims 1 to 4, characterized in that the partition ( 32 ) is formed as a ring severed on one side ( 35 a), and that the pinion ( 31 a, 31 b) has a circumferential groove extending below the tooth base ( 36 ), in which the ring ( 35 a) is inserted in the manner of a snap ring.

6. Differential gear according to one of claims 1 or 2, characterized in that the respective pinion ( 31 a, 31 b) comprises a shaft ( 37 ) with a collar corresponding to the head diameter of the pinion ( 38 ), and that the toothed part of the Pinion ( 31 a, 31 b) each has the width (r) of the engagement area ( 33, 34 ) and is fastened in a rotationally fixed manner as a separate component ( 39 ) on the shaft ( 37 ) on the collar ( 38 ).

7. Differential gear according to claim 6, characterized in that the collar ( 38 ) is attached as a separate component on the shaft ( 37 ).