DE4104488A1 - DIFFERENTIAL GEARBOX IN A MOTOR VEHICLE - Google Patents

DIFFERENTIAL GEARBOX IN A MOTOR VEHICLE

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Abstract

Described is a bevel-gear differential which is mounted in the final drive of a motor vehicle and can be locked by means of a hydraulically operated multi-plate actuator. The inner plates are mounted on a plate carrier so that they can move longitudinally but cannot rotate, the plate carrier being mounted on final-drive shaft next to a bevel-gear wheel. The plate carrier is designed in such a way that the multi-plate actuator surrounds the bevel-gear wheel at a certain radial distance from the wheel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a differential for a motor vehicle according to the Preamble of claim 1.

Ein derartiges Ausgleichsgetriebe ist aus EP 1 85 247 B1 bekannt. In einem feststehenden Achsgehäuse ist ein Ausgleichsgehäuse angeordnet und wird über ein an ihm angeschraubtes Tellerrad angetrieben. Im Ausgleichsgehäuse sind vier kreuzförmig angeordnete, miteinander in Eingriff stehende Kegelräder gelagert. Zwei koaxiale Kegelräder sind mit der linken bzw. rechten Achsantriebswelle des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Ausgleichsbewegung der Kegelräder ist durch ein Lamellenpaket sperrbar, dessen Lamellen durch einen mit Druck beaufschlagbaren, fern angesteuerten Hydraulikkolben reibschlüssig miteinander verbindbar sind. Die Innenlamellen sind auf dem Mantel eines Ausgleichskegelrades, die Außenlamellen im Ausgleichsgehäuse drehfest und längsverschieblich.Such a differential gear is known from EP 1 85 247 B1. In one fixed axle housing is a differential housing and is about a ring gear screwed to it driven. Are in the differential housing four cross-shaped, intermeshing bevel gears stored. Two coaxial bevel gears are with the left or right Axle drive shaft of the motor vehicle connected. The compensatory movement of the Bevel gears can be locked by a disk set, the lamellae by pressurized, remote-controlled hydraulic pistons with friction locking are interconnectable. The inner slats are on the mantle Differential bevel gear, the outer plates in the differential housing rotatably and longitudinally displaceable.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein solches Ausgleichsgetriebe so zu gestalten, daß es in Richtung der Achsantriebswellen kürzer baut.It is the object of the invention to provide such a differential design that it builds shorter in the direction of the final drive shafts.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Wenn die Innenlamellen auf einem Lamellenträger angeordnet sind, der an der einen Achsantriebswelle drehfest ist und so ausgebildet ist, daß das Lamellenpaket ein auf der Achsantriebswelle befestigtes Kegelrad mit radialem Abstand umgreift, wird für das Lamellenpaket in Axialrichtung der Achsantriebswellen kein zusätzlicher Platz benötigt. Der axiale Raumbedarf des Ausgleichsgetriebes wird deutlich kleiner, als wenn die Innenlamellen auf dem Mantel des Kegelrades drehfest sind. Außerdem schafft die Anordnung des Lamellenpakets auf einem gesonderten Lamellenträger konstruktive Freiheit bei der Größenbemessung des Lamellenpakets. Im selben Ausgleichsgehäuse und für dieselben Kegelräder und Achsantriebswellen können zur Erzeugung unterschiedlicher Sperrmomente hinsichtlich Lamellenzahl und Lamellendurchmesser unterschiedliche Lamellenpakete untergebracht werden.The characteristic features of the claim serve to solve this problem 1. If the inner slats are arranged on a slat carrier, the the one final drive shaft is rotationally fixed and is designed so that the Lamella package with a bevel gear attached to the final drive shaft encompasses the radial distance, for the disk set in the axial direction Axle drive shafts no additional space required. The axial space requirement of the differential becomes significantly smaller than if the inner plates are rotationally fixed on the jacket of the bevel gear. It also creates the arrangement of the plate pack on a separate plate carrier constructive Freedom in dimensioning the plate pack. In the same Differential housing and for the same bevel gears and final drive shafts can to generate different locking moments with regard to the number of slats and Slat diameter different slat packages can be accommodated.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend erläutert.Two embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Längsschnitt eines Ausgleichsgetriebes im Achsantrieb eines Kraftfahrzeuges, Fig. 1 a longitudinal section of a differential gear in the final drive of a motor vehicle,

Fig. 2 Ausgleichsgetriebe ähnlich Fig. 1, jedoch mit abgewandelter Lageranordnung. Fig. 2 differential gear similar to Fig. 1, but with a modified bearing arrangement.

Ein Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs ist in einem topfförmigen Achsgehäuse 1 untergebracht, das mit einem an ihm angeschraubten Achsdeckel 2 verschlossen ist. Im Boden 3 des Achsgehäuses 1 befindet sich ein Kegelrollenlager 4, im Achsdeckel 2 ein weiteres Kegelrollenlager 5, in denen ein umlaufendes Ausgleichsgehäuse 6 gelagert ist. Das Ausgleichsgehäuse 6 ist durch ein an ihm angeschraubtes Tellerrad 7 angetrieben. Mit dem Ausgleichsgehäuse 6 laufen die an einem Lagerzapfen 8 gelagerten Ausgleichskegelräder 9 und 10 mit um und treiben das mit ihnen kämmende Ausgleichskegelrad 11 der linken Achsantriebswelle 12 sowie das Ausgleichskegelrad 13 der rechten Achsantriebswelle 14.An axle drive of a motor vehicle is accommodated in a pot-shaped axle housing 1 , which is closed with an axle cover 2 screwed to it. In the bottom 3 of the axle housing 1 there is a tapered roller bearing 4 , in the axle cover 2 there is another tapered roller bearing 5 in which a circumferential differential housing 6 is mounted. The differential housing 6 is driven by a ring gear 7 screwed to it. With the differential housing 6 , the differential bevel gears 9 and 10 mounted on a bearing journal 8 run and drive the differential bevel gear 11 of the left axle drive shaft 12 meshing with them and the differential bevel gear 13 of the right axle drive shaft 14 .

Das Ausgleichskegelrad 11 ist auf einer Kerbverzahnung 15 der linken, hohl ausgeführten Achsantriebswelle 12 drehfest. Mit einer zentrisch durch die Achsantriebswelle 12 durchgehenden Schraube 16 und einer Scheibe 17 wird es axial fixiert. Am Ausgleichskegelrad 11 liegt ein Lamellenträger 18 an, der ebenfalls auf der Kerbverzahnung 15 drehfest ist. Auf dem Lamellenträger sind die Innenlamellen 19 eines Lamellenpakets 20 längsverschieblich und drehfest, mit dem die Ausgleichsbewegung der Ausgleichskegelräder sperrbar ist. Die Außenlamellen 21 sind zusammen mit einer am Lamellenpaket 20 anliegenden Druckplatte 22 in einer Kerbverzahnung des Ausgleichsgehäuses 6 längsverschieblich und drehfest. Die Druckplatte 22 ist mit einer Zentralbohrung 23 versehen. An ihrem Innenrand wirkt über ein Axiallager 24 ein Hydraulikkolben 25 ein, der als Stufenkolben ausgeführt ist, im Achsdeckel 2 abgedichtet geführt ist und über einen Druckkanal 26 extern mit Hydraulikdruck beaufschlagbar ist. The differential bevel gear 11 is non-rotatably on a serration 15 of the left, hollow axle drive shaft 12 . It is axially fixed by means of a screw 16 and a washer 17 passing through the center of the axle drive shaft 12 . On the differential bevel gear 11 is a disk carrier 18 , which is also rotationally fixed on the serration 15 . On the plate carrier, the inner plates 19 of a plate set 20 are longitudinally displaceable and non-rotatable, with which the compensating movement of the differential bevel gears can be blocked. The outer plates 21 are longitudinally displaceable and non-rotatable together with a pressure plate 22 abutting the plate pack 20 in a serration of the differential housing 6 . The pressure plate 22 is provided with a central bore 23 . A hydraulic piston 25 acts on its inner edge via an axial bearing 24 , which is designed as a stepped piston, is guided in a sealed manner in the axle cover 2 and can be acted upon externally with hydraulic pressure via a pressure channel 26 .

Wird Druck auf den Hydraulikkolben 25 gegeben, so wird das Lamellenpaket 20 gegen eine zwischen ihm und der Stirnfläche 27 des Ausgleichsgehäuses 6 eingelegte Zwischenplatte 28 gedrückt. Die Außenlamellen 21 werden mit den Innenlamellen 19 reibschlüssig verbunden. In der Zwischenplatte 28 ist ein Lager 29 für das Ausgleichskegelrad 11 und damit für die Achsantriebswelle 12 ausgebildet. An ihrer anderen Seite ist die Achsantriebswelle 12 in einem Kugellager 29 des Achsdeckels 2 gelagert.If pressure is applied to the hydraulic piston 25 , the disk set 20 is pressed against an intermediate plate 28 inserted between it and the end face 27 of the differential housing 6 . The outer slats 21 are connected to the inner slats 19 by friction. A bearing 29 for the differential bevel gear 11 and thus for the axle drive shaft 12 is formed in the intermediate plate 28 . On its other side, the axle drive shaft 12 is mounted in a ball bearing 29 of the axle cover 2 .

Für das Ausgleichsgehäuse 6 als Ganzes ist eine größtmögliche Lagerbasis 30 erzielt, indem die Kegelrollenlager 4 und 5 so eingebaut sind, daß ihre Rollen zueinander parallel sind und jeweils gleiche Winkel zu der Längsachse der Achsantriebswellen 12 und 14 aufweisen.For the differential housing 6 as a whole, the largest possible bearing base 30 is achieved by the tapered roller bearings 4 and 5 being installed such that their rollers are parallel to one another and each have the same angle to the longitudinal axis of the final drive shafts 12 and 14 .

Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Gleiche oder annähernd gleiche Bauteile sind mit den gleichen Positionsnummern versehen wie in Fig. 1. Stirnseitig am Ausgleichsgehäuse 6 ist eine Lagerplatte 31 angeflanscht. Mit ihr ist das Ausgleichsgehäuse auf dem Kegelrollenlager 5 des Achsdeckels 2 gelagert. Die Nabe 32 der Lagerplatte 31 enthält eine Lagerbuchse 33 für die linke Achsantriebswelle 12. Da diese Lagerbuchse 33 verhältnismäßig lang ist, kann auf ein zweites Lager für die Achsantriebswelle 12 verzichtet werden. Die Zwischenplatte 28 aus Fig. 1 ist entbehrlich und das Lamellenpaket 20 kann bei gleichem Gesamteinbauraum einige Lamellen mehr enthalten. Zum Verpressen des Lamellenpakets 20 wirkt der Hydraulikkolben 25 über das Axiallager 24, einen Zwischenring 34 und mehrere Druckbolzen 35 auf die Druckplatte 22 ein. Die Druckbolzen 35 sind in der Lagerplatte 31 geführt.A modified embodiment of the invention is shown in FIG. 2. Identical or approximately identical components are provided with the same position numbers as in FIG. 1. A bearing plate 31 is flanged on the end face of the differential housing 6 . With it, the differential housing is mounted on the tapered roller bearing 5 of the axle cover 2 . The hub 32 of the bearing plate 31 contains a bearing bush 33 for the left final drive shaft 12 . Since this bearing bush 33 is relatively long, a second bearing for the axle drive shaft 12 can be dispensed with. The intermediate plate 28 from FIG. 1 is dispensable and the plate pack 20 can contain a few more plates with the same total installation space. For pressing the disk pack 20, the hydraulic piston 25 acts on the pressure plate 22 via the axial bearing 24 , an intermediate ring 34 and a plurality of pressure bolts 35 . The pressure bolts 35 are guided in the bearing plate 31 .

Claims (9)

1. Ausgleichsgetriebe im Achsantrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einem am Ausgleichsgetriebe befestigten Tellerrads und vier im Ausgleichsgehäuse kreuzförmig gelagerten und miteinander kämmenden Ausgleichskegelrädern, deren Ausgleichsbewegung zwischen der einen und der zu ihr koaxialen, anderen Achsantriebswelle durch ein hydraulisch betätigbares Lamellenpaket sperrbar ist, dessen Außenlamellen am Ausgleichsgehäuse längsverschieblich und drehfest sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlamellen (19) des Lamellenpakets (20) drehfest und längsverschieblich auf einem Lamellenträger (18) angeordnet sind, der an der einen Achsantriebswelle (12) befestigt ist, wobei das Lamellenpaket (20) ein auf der Achsantriebswelle (12) befestigtes Ausgleichskegelrad (11) mit radialem Abstand umgreift.1. Differential gear in the axle drive of a motor vehicle, with a ring gear attached to the differential gear and four cross-mounted and intermeshing differential bevel gears in the differential housing, the differential movement of which can be blocked between one and the other coaxial, other final drive shaft by means of a hydraulically actuated plate pack, the outer plates of which on the differential housing are longitudinally displaceable and non-rotatable, characterized in that the inner plates ( 19 ) of the plate pack ( 20 ) are arranged in a rotationally fixed and longitudinally displaceable manner on a plate carrier ( 18 ) which is fastened to the one axle drive shaft ( 12 ), the plate pack ( 20 ) being on the final drive shaft engages (12) fixed pinion (11) with radial clearance. 2. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lamellenpaket (20) zwischen einer Stirnfläche (27) des Ausgleichsgehäuses (6) und einer im Ausgleichsgehäuse (6) längsbeweglich geführten, mit einer Zentralbohrung (23) versehenen Druckplatte (22) angeordnet ist, die mit einem Hydraulikkolben (25) an das Lamellenpaket (20) andrückbar ist.2. Differential gear according to claim 1, characterized in that the disk set ( 20 ) is arranged between an end face ( 27 ) of the differential housing ( 6 ) and a longitudinally movable in the differential housing ( 6 ), provided with a central bore ( 23 ) pressure plate ( 22 ) which can be pressed against the disk pack ( 20 ) with a hydraulic piston ( 25 ). 3. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenlamellen (21) und die Druckplatte (22) in einer Kerbverzahnung des Ausgleichsgehäuses (6) längsbeweglich und drehfest sind.3. differential gear according to claim 1, characterized in that the outer plates ( 21 ) and the pressure plate ( 22 ) in a serration of the differential housing ( 6 ) are longitudinally movable and rotationally fixed. 4. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikkolben (25) eine zentrische Bohrung etwa gleichen Durchmessers wie die Zentralbohrung (23) der Druckplatte (22) aufweist und auf die Druckplatte (22) an ihrem Innenrand über ein Axiallager (24) einwirkt.4. differential gear according to claim 1 and 2, characterized in that the hydraulic piston ( 25 ) has a central bore of approximately the same diameter as the central bore ( 23 ) of the pressure plate ( 22 ) and on the pressure plate ( 22 ) at its inner edge via an axial bearing ( 24 ) acts. 5. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikkolben (25) über ein Axiallager (24), einen Zwischenring (34) und mehrere Druckbolzen (35) auf die Druckplatte (26) einwirkt, wobei die Druckbolzen (35) in einer am Ausgleichsgehäuse (6) angeflanschten Lagerplatte (31) längsbeweglich geführt sind. 5. differential gear according to claim 2 and 4, characterized in that the hydraulic piston ( 25 ) via an axial bearing ( 24 ), an intermediate ring ( 34 ) and a plurality of pressure bolts ( 35 ) acts on the pressure plate ( 26 ), the pressure bolts ( 35 ) are guided in a longitudinally movable manner in a bearing plate ( 31 ) flanged to the differential housing ( 6 ). 6. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (31) mit einem Wälzlager (Kegelrollenlager 5) in dem den Achsantrieb stirnseitig verschließenden Achsdeckel (2) gelagert ist und daß die eine Achsantriebswelle (12) in der Nabe (32) der Lagerplatte (31) gelagert ist.6. Differential gear according to claim 5, characterized in that the bearing plate ( 31 ) with a roller bearing (tapered roller bearing 5 ) is mounted in the axle cover closing the front end drive ( 2 ) and that the one axle drive shaft ( 12 ) in the hub ( 32 ) of the Bearing plate ( 31 ) is mounted. 7. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Achsantriebswelle (12) und das auf ihr befestigte Ausgleichskegelrad (11) in einer zwischen dem Lamellenpaket (20) und dem Ausgleichsgehäuse (6) befestigten Zwischenplatte (28) und in einem Wälzlager (29) des Achsdeckels (2) gelagert ist.7. differential gear according to claim 1 and 3, characterized in that the one axle drive shaft ( 12 ) and the differential bevel gear ( 11 ) attached to it in an intermediate plate ( 28 ) and in a between the disk pack ( 20 ) and the differential housing ( 6 ) Rolling bearing ( 29 ) of the axle cover ( 2 ) is mounted. 8. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgehäuse (6) mit zwei Kegelrollenlagern (4, 5) im Achsgehäuse (1) und im Achsdeckel (2) gelagert ist.8. differential gear according to claim 6, characterized in that the differential housing ( 6 ) with two tapered roller bearings ( 4 , 5 ) in the axle housing ( 1 ) and in the axle cover ( 2 ) is mounted. 9. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen der Kegelrollenlager (4, 5) gleiche Winkel zur Längsachse der Achsantriebswellen (12, 14) aufweisen, so daß eine größtmögliche Lagerbasis (30) vorhanden ist.9. differential gear according to claim 8, characterized in that the rollers of the tapered roller bearings ( 4 , 5 ) have the same angle to the longitudinal axis of the final drive shafts ( 12 , 14 ) so that the largest possible bearing base ( 30 ) is available.
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