DE4137931A1 - Differential - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
- F16H48/28—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Differential für die
Anwendung bei einem Fahrzeug.
"Ein Differential der Differentialbegrenzungsbauart bzw.
Differentialsperrbauart" ist in der offengelegten japani
schen Gebrauchsmusteranmeldung (Kokai) No. 1-1 66 157 ange
geben. Diese Vorrichtung ist ein Planetenrad-Differential
getriebe der Doppelritzelbauart, welche mit einer Diffe
rentialbegrenzungseinrichtung bzw. Differentialsperrein
richtung versehen ist. Eine Antriebskraft von einer Brenn
kraftmaschine wird in ein Hohlrad eingeleitet und wird
auf linke und rechte Antriebsachsen von Planetenträgern
und einem Sonnenrad aufgeteilt.
Bei der vorstehend genannten Veröffentlichung umfaßt je
doch die Differentialbegrenzungseinrichtung eine Mehr
scheibenkupplung zwischen einem Differentialgehäuse und
einem Planetenträger. Daher ergeben sich Schwierigkeiten
hinsichtlich einer Verkomplizierung des Aufbaus und der Aus
legung, und die Vorrichtung hat große Abmessungen.
Zur Überwindung der vorstehend genannten Schwierigkeiten
wurde in der früheren japanischen Patentanmeldung No. 2-1 88 136
der Anmelderin eine entsprechende Einrichtung vorgeschlagen.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird angenommen, daß, wenn ein
Hohlrad 201 in einer mit dem Pfeil bezeichneten Richtung
drehangetrieben ist und wenn ein Rad auf der Seite eines
Sonnenrades 203 leerläuft, ein Drehmoment (Leerlaufdreh
moment), welches an dem Sonnenrad 203 anliegt, sich be
läuft auf TSP, während ein Drehmoment (Greifdrehmoment),
welches an dem Sonnenrad 203 anliegt, wenn das Rad auf der
Seite eines Planetenträgers leerläuft, sich auf TG beläuft.
TG steigt dann in stärkerem Maße als TSP durch einen An
triebswiderstand an, welcher von dem Rad auf der Seite des
Sonnenrades 203 eingeleitet wird.
Ferner wirkt eine resultierende Kraft aus einem Antriebsdreh
moment und einer Reaktionskraft jeweils auf die Drehabschnit
te der Ritzelräder 205 und 207 und den Planetenträger. Ein
Drehwiderstand (Differentialbegrenzungskraft) infolge ei
ner Reibungskraft nach Maßgabe einer Stärke der resultieren
den Kraft wird auf den jeweiligen Drehabschnitten erzeugt.
Daher ist die Differentialbegrenzungskraft groß, wenn das
Rad auf der Trägerseite leerläuft, während die Differential
begrenzungskraft klein ist, wenn das Rad auf der Sonnenrad
seite leerläuft. Somit tritt ein Ungleichgewicht hinsichtlich
der Stärke der Differentialbegrenzungskraft zwischen den lin
ken und rechten Rädern auf, so daß bei der Differentialbe
grenzung eine Zugkraft auftritt. Da ferner die Differential
begrenzungskraft im Verhältnis zu den Reibungskräften der
zugeordneten Drehabschnitte ist, wird diese Zugkraft beträcht
lich größer, je größer die Differentialbegrenzungskraft wird.
Wenn es sich hierbei um das Drehmoment handelt, das von dem
Sonnenrad eingeleitet wird, tritt die Zugkraft auf der Sei
te des Hohlrads auf.
Wenn die Differentialbegrenzungskraft größer wird, befindet
sich ein Drehmomentverteilungsverhältnis (Übertragungsver
hältnis) zwischen der Leerlaufseite zum Zeitpunkt, wenn ei
nes der Antriebsräder leerläuft, und der anderen Radseite
in einem solchen Zustand, daß das Ausweichen auf rauhen
Fahrbahnen oder das Vermögen dieselben auszugleichen, ver
bessert wird. Wenn jedoch das Übertragungsverhältnis auf
die vorstehend beschriebene Weise größer wird, nimmt eine
Zugkraft der Differentialbegrenzung zwischen den linken und
rechten Rädern zu, so daß das Ausweichen bei unebenen Fahr
bahnoberflächen in dem Fall ungünstiger wird, wenn das Rad
auf der Seite des Sonnenrades leerläuft. Somit tritt ein
Ungleichgewicht bei den Kurvenfahrcharakteristika zwischen
Lenkbewegungen nach links und rechts auf. Ein Ungleichge
wicht tritt auch bei der Geradfahrstabilität zwischen der
nach rechts und der links weisenden Richtung auf. Daher wird
die Manövrierstabilität beträchtlich herabgesetzt.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Differential be
reitzustellen, bei dem selbst bei einem größer werdenden
Übertragungsverhältnis eine geringere Zugkraft bei der Dif
ferentialbegrenzung vorhanden ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Er
findung wird ein Differential der Planetengetriebebauart
bereitgestellt, welches folgendes aufweist:
ein Hohlrad,
ein Sonnenrad auf der Seite einer Achse,
eine Mehrzahl von Ritzelradsätzen, welche jeweils
eine geradzahlige Anzahl von Ritzelrädern hat, welche in Kämmeingriff miteinander eine Drehbewegung ausführen, wo bei eines der Ritzelräder auf der Außenseite mit dem Hohl rad kämmt, während die restlichen Ritzelräder auf der Innen seite mit dem Sonnenrad kämmen, und
einen Planetenträger zum drehbaren Lagern der Ritzel räder,
wobei ein Drehmoment von dem Hohlrad oder dem Sonnen rad eingeleitet wird, und
wobei eine Drehreibungskraft zwischen den Ritzel rädern auf der Drehmomentabgabeseite und des Planetenträ gers weniger stark als jene bei den restlichen Ritzelrädern herabgesetzt wird.
ein Hohlrad,
ein Sonnenrad auf der Seite einer Achse,
eine Mehrzahl von Ritzelradsätzen, welche jeweils
eine geradzahlige Anzahl von Ritzelrädern hat, welche in Kämmeingriff miteinander eine Drehbewegung ausführen, wo bei eines der Ritzelräder auf der Außenseite mit dem Hohl rad kämmt, während die restlichen Ritzelräder auf der Innen seite mit dem Sonnenrad kämmen, und
einen Planetenträger zum drehbaren Lagern der Ritzel räder,
wobei ein Drehmoment von dem Hohlrad oder dem Sonnen rad eingeleitet wird, und
wobei eine Drehreibungskraft zwischen den Ritzel rädern auf der Drehmomentabgabeseite und des Planetenträ gers weniger stark als jene bei den restlichen Ritzelrädern herabgesetzt wird.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung wird ein Differential bereitgestellt, welches
sich dadurch auszeichnet, daß die Drehabschnitte der Ritzel
räder auf der Drehmomentabgabeseite im Durchmesser kleiner
als die Drehabschnitte der restlichen Ritzelräder bemessen
sind.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform wird ein
Differential bereitgestellt, welches sich dadurch auszeich
net, daß ein Reibungskoeffizient des Drehabschnitts der je
weiligen Ritzelräder auf der Drehmomentabgabeseite kleiner
als jener bei den jeweiligen verbleibenden Ritzelrädern ist.
Bei dem Differential der Planetengetriebebauart nach der Er
findung, bei dem die Antriebskraft der Brennkraftmaschine
von dem Hohlrad oder dem Sonnenrad eingeleitet wird, wird
ein Antriebswiderstand auf die Ritzelradsätze von der Seite
des Sonnenrades oder von der Seite des Hohlrades eingeleitet.
Je größer die Auswirkungen oder der Einfluß des Antriebswi
derstandes ist und je näher die Ritzelräder auf der Drehmo
mentabgabeseite liegen, desto stärker tritt ein Reibungs
verlust zwischen den Zahnrädern auf, und umso kleiner ist
der Einfluß auf die anderen Ritzelräder je näher sie hierzu
liegen.
Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Ausführungen
wird zur Reduzierung des Einflusses des Antriebswiderstandes
bezüglich der Reibungskraft zwischen den Ritzelrädern und
dem Planetenträger gemäß einer ersten bevorzugten Ausfüh
rungsform die Auslegung derart getroffen, daß je kleiner
die Reibungskraft an den jeweiligen Drehabschnitten ist,
je näher diese den Ritzelrädern auf der Drehmomentabgabe
seite liegen. Hierdurch läßt sich eine Zugkraft aus der
Differentialbegrenzung unter einer Bedingung herabsetzen,
daß ein Übertragungsverhältnis größer wird. Gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform werden zur Erzielung
dieses Vorteiles die Drehabschnitte der Ritzelräder auf
der Drehmomentabgabeseite hinsichtlich ihres Durchmessers
gegenüber den anderen Ritzelrädern vermindert. Gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform wird der Reibungskoef
fizient der jeweiligen Drehabschnitte der Ritzelräder auf
der Drehmomentabgabeseite derart herabgesetzt, daß er klei
ner als jener der jeweiligen weiteren Ritzelräder ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzug
ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer ersten bevorzug
ten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie III-III
in Fig. 7,
Fig. 3 eine Ansicht der Drehmomentverteilungscharak
teristika der ersten bevorzugten Ausführungs
form nach der Erfindung und eines üblichen
Beispieles,
Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
eines Leistungsübertragungssystemes bei einem
Fahrzeug, bei welchem die bevorzugte Ausfüh
rungsform nach der Erfindung zum Einsatz
kommt,
Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer zweiten bevor
zugten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII
in Fig. 6, und
Fig. 7 eine Ansicht zur Verdeutlichung eines Drehmo
ments, welches an einem Sonnenrad bei den übli
chen Bauformen auftritt.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung
wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Differential gemäß dieser bevorzugten Aus
führungsform, während Fig. 4 ein Leistungsübertragungs
system eines Fahrzeugs zeigt, bei welchem das Differential
zum Einsatz kommt. Die mit links und rechts bezeichneten
Richtungsangaben beziehen sich auf die linken und rechten
Richtungsseiten des Fahrzeuges und die linken und rechten
Richtungen in Fig. 1.
Zuerst wird eine Auslegungsform eines Leistungsübertragungs
systemes bei einem Fahrzeug näher erläutert, welche in
Fig. 4 gezeigt ist. Das Leistungsübertragungssystem weist
eine Brennkraftmaschine 1, ein Getriebe 3, ein Paar von
Vorderachsen 5 und 7, ein Paar von linken und rechten Vor
derrädern 9 und 11, eine Antriebswelle 13, eine hintere
Differentialeinrichtung 15 (ein Differential gemäß einer be
vorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, welches auf
der Seite der Hinterräder zum Einsatz kommt), ein Paar von
Hinterachsen 17 und 19, ein Paar von linken und rechten,
seitlichen Hinterrädern 21 und 23, u. dgl. auf.
Die hintere Differentialeinrichtung 15 wird nunmehr näher
erläutert.
Die hintere Differentialeinrichtung 15 hat ein Differen
tialgehäuse 25, welches in einem Differentialträger 27
drehbar gelagert ist. Ein Hohlrad 29 ist fest an dem Dif
ferentialgehäuse 25 angebracht. Das Hohlrad 29 kämmt mit
einem Antriebsritzelrad 31. Das Antriebsritzelrad 31 ist
einteilig mit einer Antriebsritzelwelle 33 verbunden, wel
che mit der Antriebswelle 13 verbunden ist. Somit ist das
Differentialgehäuse 25 durch eine Antriebskraft von der
Brennkraftmaschine 1 drehangetrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Paar von linken und rech
ten Naben 35 und 37 koaxial in dem Differentialgehäuse 25
drehbeweglich angeordnet. Die linke Nabe 35 ist mittels ei
ner Keilverbindung mit der linken Hinterachse 17 verbunden,
während die rechte Nabe 37 mittels einer Keilverbindung mit
der rechten Hinterachse 19 verbunden ist.
Ein Differential 39 der Planetengetriebebauart ist in dem
Differentialgehäuse 25 angeordnet. Das Differential 39 hat
ein Hohlrad 41, welches an dem Differentialgehäuse 25 aus
gebildet ist, und ein Sonnenrad 43, welches auf der linken
Nabe 35 ausgebildet ist.
Wie in Fig. 2 beispielsweise gezeigt ist, sind vier (4)
Ritzelrädersätze 45, 47, 49, 51 zwischen dem Hohlrad 41 und
dem Sonnenrad 43 angeordnet. Jeder Ritzelradsatz hat ein
Paar von außenliegenden und innenliegenden Ritzelrädern 53
und 55, welche in Kämmeingriff miteinander eine Drehbewe
gung ausführen. Jedes außenliegende Ritzelrad 53 kämmt mit
dem Hohlrad 41, während das jeweilige innere Ritzelrad 55
mit dem Sonnenrad 43 kämmt.
Das außenliegende Ritzelrad 53 ist einteilig mit einem Paar
von linken und rechten, durchmessergroßen Schäften 57 und
57 ausgebildet, und es ist mit Hilfe eines Paars von linken
und rechten Planetenträgern 59 und 61 drehbeweglich über
die zugeordneten Schäfte 57 und 57 gelagert. Ferner ist
das innenliegende Ritzelrad 55 auf einer Ritzelwelle 63
drehbar gelagert, welche einen kleineren Durchmesser als
der Schaft 57 hat. Die Ritzelwelle 63 hat zwei Enden, wel
che jeweils fest mit den Planetenträgern 59 und 61 ver
stemmt sind. Der Schaft 57 ist im Durchmesser größer als
eine Ritzelwelle bei der üblichen Bauart, um die Reibungs
kraft zu erhöhen.
Eine spiralförmige Ölnut 65 ist in einem äußeren Umfang
der Ritzelwelle 63 ausgebildet, um Schmieröl einem Gleit
drehteil zwischen der Ritzelwelle 63 und dem Ritzelrad 55
zuzuleiten, wodurch die Reibungskraft an dieser Stelle
herabgesetzt wird. Das Schmieröl ist in einem Differen
tialträger 27 eingeschlossen und strömt aus dem Differen
tialgehäuse 25 über Bohrungen 67 und 69 ein und aus.
Der rechts liegende Planetenträger 61 bildet einen Flansch
abschnitt der rechten Nabe 37. Ferner sind die Planeten
träger 59 und 61 einteilig miteinander durch Anschweißen
eines Armes 71 des rechten Planetenträgers 61 an dem linken
Planetenträger 59 verbunden. Unterlagsscheiben 73 und 74
sind jeweils zwischen den Ritzelrädern 53 und 55 und den
Planetenträgern 59 und 61 angeordnet. Eine Unterlagsscheibe
75 ist zwischen dem rechten Planetenträger 61 und dem Dif
ferentialgehäuse 25 angeordnet. Unterlagsscheiben 77 und 77
sind jeweils zwischen der Nabe 35 und dem Differentialge
häuse 25 und zwischen den Naben 35 und 37 angeordnet.
Auf diese Weise ist die hintere Differentialeinrichtung 15
ausgelegt.
Die Drehbewegung des Differentialgehäuses 25 (Hohlrad 41)
wird auf dem Planetenträger 61 (Nabe 37) und das Sonnenrad
43 (Nabe 35) von den Ritzelrädern 53 und 55 übertragen
und wird auf die linken und rechten Hinterräder 21 und 23
über die Naben 35 und 37 übertragen. Wenn eine Differenz
zwischen den Antriebswiderständen der zugeordneten Hinter
räder 21 und 23 auftritt, können sich das Sonnenrad 43 und
der Planetenträger 61 differentiell dadurch drehen, daß
die Ritzelräder 53 und 55 um ihre zugeordneten Achsen eine
Drehbewegung ausführen und um dieselben umlaufen, so daß die
Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 aufgeteilt auf die
Hinterräder 21 und 23 abgegeben wird.
Wenn die hintere Differentialeinrichtung 15 eine Drehbewe
gung ausführt, wirkt eine resultierende Kraft aus der An
triebskraft der Brennkraftmaschine 1 und den Antriebswider
ständen von den Hinterrädern 21 und 23 auf die gleitbeweg
lichen Drehabschnitte zwischen den Ritzelrädern 55 und den
Ritzelwellen 63 und auf die gleitbeweglichen Drehabschnitte
zwischen den Schäften 57 der Ritzelräder 53 und den Plane
tenträgern 59 und 61. Die Drehbewegung der Ritzelräder 53
und 55 um ihre zugeordneten Achsen, und die Umlaufbewegung
derselben werden durch die Reibungskräfte (Drehwiderstände)
der gleitbeweglichen Drehabschnitte derart gebremst, daß
das Differential der hinteren Differentialeinrichtung 15 be
grenzt wird. Wenn daher eines der Hinterräder leerläuft,
wird die Antriebskraft zu dem anderen Hinterrad über die
Differentialbegrenzungskraft übertragen.
Da die vorstehend angegebene resultierende Kraft in Abhän
gigkeit von dem Drehmoment, welches auf den gleitbewegli
chen Drehabschnitt wirkt, größer und kleiner wird, ist die
Differentialbegrenzung der hinteren Differentialeinrichtung
15 von der Bauart mit Drehmomentabhängigkeit.
Ein Gleichgewicht der linken und rechten Differentialbe
grenzungskräfte bei der hinteren Differentialeinrichtung 15
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Drehmoment
verteilungscharakteristika erläutert, welche in Fig. 3
gezeigt ist. Bei dieser Kennliniendarstellung bezieht sich
eine Ordinatenachse auf das linke hintere Achsmoment TL,
während sich eine Abzissenachse auf das rechte hintere
Achsmoment TR bezieht. Das Bezugszeichen 79 bei 45° ist
die Drehmomentverteilungscharakteristik für den Fall, daß
die Differentialbegrenzungskräfte Null sind und hierdurch
wird angegeben, daß selbst dann, wenn eines der Hinterräder
21 und 23 leerläuft, beide Verteilungsmomente hierauf un
tereinander gleich sind.
Die Kennlinie 81, welche mit einer durchgezogenen Linie
dargestellt ist, gibt eine Begrenzung des Drehmoments
(Übertragungsverhältnisses) an, nach der die Aufteilung auf
das linke Hinterrad 21 durch die Differentialbegrenzungs
kraft der hinteren Differentialeinrichtung 15 erfolgt, wenn
das rechte Hinterrad 23 leerläuft. Die Kennlinie 209, wel
che mit einer gebrochenen Linie dargestellt ist, gibt ein
Übertragungsverhältnis bei dem üblichen Beispiel unter glei
chen Bedingungen an. Die weitere Kennlinie 83, welche mit ei
ner durchgezogenen Linie verdeutlicht ist, gibt eine Begren
zung des Drehmoments (Übertragungsverhältnis) an, welches
auf das rechte Hinterrad 23 durch die Differentialbegren
zungskraft der hinteren Differentialeinrichtung 15 aufgeteilt
wird, wenn das linke Hinterrad 21 leerläuft, während die
Kennlinie 211, welche in gebrochenen Linien dargestellt ist,
ein Übertragungsverhältnis bei dem üblichen Beispiel unter
den gleichen Bedingungen angibt.
Wie sich aus den Kennlinien 209 und 211 ersehen läßt (wenn
man annimmt, daß die Winkel zwischen den Kennlinien 209 und
211 und der Kennlinie 79 α1 und α2 jeweils sind, sind bei
dem Differential der üblichen Bauart der Winkel der zuge
ordneten Kennlinien 209 und 211 zum Zeitpunkt des Leerlaufs
bei einem rechten Rad und zum Zeitpunkt des Leerlaufs bei
einem linken Rad α1 » α2. Hierdurch wird angegeben, daß
das Übertragungsverhältnis beträchtlich unausgewogen ist,
so daß eine Zugkraft bei der Differentialbegrenzung auf
tritt. Dies ist entsprechend den voranstehenden Ausführungen
auf eine Differenz zwischen dem Greifdrehmoment und dem
Leerlaufdrehmoment des Sonnenrades zurückzuführen.
Das Greifdrehmoment, das von dem Sonnenrad 43 (linkes Hin
terrad 21) eingeleitet wird, wird von dem innenliegenden
Ritzelrad 55 stärker als durch die außenliegenden Ritzel
räder 53 auf Grund der Reibungsverluste zwischen den Zahn
rädern beeinflußt. Bei der hinteren Differentialeinrichtung
15 jedoch sind die Drehreibungskräfte, welche auf die innen
liegenden Ritzelräder 55 wirken, beträchtlich kleiner als
jene, welche auf die außenliegenden Ritzelräder 53 wirken,
da die Ritzelwellen 63 durchmesserkleiner als die Schäfte
57 auf den zugeordneten Ritzelrädern 53 bemessen sind und
da Schmieröl über die Ölnut 65 zugeleitet wird.
Folglich wird der Drehwiderstand (Differentialbegrenzungs
kraft) zu dem Zeitpunkt, wenn das rechte Hinterrad 23 (auf
der Seite des Planetenträgers 61) leerläuft und das linke
Hinterrad 21 (auf der Seite des Sonnenrads 43)auf einer Fahr
bahnoberfläche greift, weniger als bei dem üblichen Beispiel
herabgesetzt, so daß die Drehmomentverteilung auf die Seite
des linken Hinterrades 21 verringert wird, während die Dreh
momentverteilung auf die Seite des rechten Hinterrades 23
größer wird. Folglich wird die Kennlinie 61 erzeugt, bei der
ein Winkel β1 kleiner als α1 der Kennlinie 209 bei dem üb
lichen Beispiel ist.
Wenn ferner das linke Hinterrad 21 leerläuft, steigt das
Drehmoment, welches auf das rechte Hinterrad 23 auf der Greif
seite verteilt wird, hinsichtlich der Differentialbegrenzungs
kraft insgesamt an, da die Schäfte 57 der Ritzelräder 53
hinsichtlich ihres Durchmessers in stärkerem Maße als bei
den üblichen Auslegungsformen zunehmen. Die Drehmomentver
teilung auf die Seite des linken Hinterrades 21 wird vermin
dert, während die Drehmomentverteilung auf das rechte Hin
terrad 23 vergrößert wird. Somit wird die Kennlinie 83 er
zeugt, bei der ein Winkel β2 größer als der Winkel α2 der
Kennlinie 211 bei dem üblichen Beispiel ist.
Somit gilt β1 ≈ β2 und ein Ungleichgewicht des Übertragungs
verhältnisses zwischen dem linken Hinterrad 21 und dem rech
ten Hinterrad 23 wird im Vergleich zu dem üblichen Beispiel
überwunden, bei dem die Differenz zwischen α1 und α2 groß
ist, so daß eine Zugkraft bei der Differentialbegrenzung in
beträchtlichem Maße korrigiert und ausgeglichen wird. Selbst
wenn ferner das Übertragungsverhältnis groß ist (beispiels
weise wenn die Winkel α1 und α2 der jeweiligen Kennlinien
209 und 211 bei dem üblichen Beispiel groß sind), läßt sich
das Ungleichgewicht des Übertragungsverhältnisses auf ähn
liche Art und Weise korrigieren und ausgleichen. Daher wird
ein Differential bereitgestellt, bei dem die Zugkraft klein
ist, während zugleich das Übertragungsverhältnis auf einem
hohen Wert konstant gehalten wird.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der hinteren Differential
einrichtung 15 in Übereinstimmung mit der Arbeitsweise eines
Fahrzeuges näher erläutert, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Wie voranstehend beschrieben worden ist, ist das Drehmoment,
das an der hinteren Differentialeinrichtung 15 anliegt, größer
je stärker die Differentialbegrenzungskraft der hinteren
Differentialeinrichtung 15 ist. Daher wird die Geradeaus
fahrtstabilität des Fahrzeuges bei der Beschleunigung ver
bessert. Da ferner die hintere Differentialeinrichtung 15
derart ausgelegt ist, daß die Zugkraft der Differentialbe
grenzung klein ist und da linke und rechte Giermomente, wel
che versuchen, einen Gierwinkel des Fahrzeugs während der
Geradeausvorwärtsfahrt zurückzuführen, im wesentlichen un
tereinander gleich sind, ist das Differential hinsichtlich
der Manövrierstabilität den bisher üblichen Ausführungsfor
men überlegen. Aus den gleichen Gründen erhält man Lenkei
genschaften, welche günstiger und ausgewogener hinsichtlich
einer Kurvenfahrt nach rechts und nach links sind.
Wenn ferner eines der Hinterräder auf einer schlechten Fahr
bahnoberfläche o. dgl. leerläuft, läßt sich aus Ausweich
vermögen bei unregelmäßiger Fahrbahnoberfläche in einem star
ken Maße dadurch beibehalten, daß die Antriebskraft auf das
Hinterrad über die hintere Differentialeinrichtung 15 über
tragen wird. Dieses Ausweichverhalten ändert sich selbst dann
nicht, wenn ein Leerlaufen bei dem linken oder rechten Hinter
rad auftritt.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird
nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrie
ben. Ein Differential gemäß einer bevorzugten Ausführungs
form wird ebenfalls als ein hinteres Differential 65 bei dem
Fahrzeug eingesetzt, welches in Fig. 4 gezeigt ist. Gleiche
oder ähnliche Teile auch unter Berücksichtigung ihrer Funk
tion wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform sind bei
dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform mit denselben Be
zugszeichen versehen. Es werden lediglich die Unterschiede
zwischen den ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsfor
men unter Berücksichtigung der Bauteile und Baugruppen er
läutert.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, hat eine Differentialeinrich
tung 87 des hinteren Differentials 85 beispielsweise vier
(4) Ritzelradsätze 89, 91, 93 und 95. Jedes der Radsätze
umfaßt ein außenliegendes Ritzelrad 97, welches mit dem
Hohlrad 41 kämmt, und ein innenliegendes Ritzelrad 99, wel
ches mit dem Ritzelrad 97 und dem Sonnenrad 43 kämmt.
Das außenliegende Ritzelrad 97 ist auf einer Ritzelwelle
101 drehbar gelagert, während das innenliegende Ritzelrad
99 durch eine Ritzelwelle 105 über ein Nadellager 103 ge
lagert ist. Jede der Ritzelwellen 101 und 105 hat zwei En
den, welche jeweils fest an den linken und rechten Planeten
trägern 59 und 61 angebracht sind.
Die Auslegung des außenliegenden Ritzelrads 97 und der
Ritzelwelle 101 und der Reibungskoeffizient der jeweiligen
Drehabschnitte sind gleich wie bei dem üblichen Beispiel,
und daher ist die Drehreibungskraft gleich wie bei dem üb
lichen Beispiel. Andererseits ist der Reibungskoeffizient
zwischen dem innenliegenden Ritzelrad 99 und der Ritzel
welle 105 beträchtlich kleiner als jener auf der Seite des
außenliegenden Ritzelrades 97, was auf die Zwischenschaltung
des Nadellagers 103 zurückzuführen ist, so daß die Drehrei
bungskraft beträchtlich klein wird.
Somit erhält man auf ähnliche Weise wie bei der ersten be
vorzugten Ausführungsform einen Ausgleich zwischen den linken
und rechten Übertragungsverhältnissen, welches wesentlich
verbessert ist, und eine Zugkraft bei der Differentialbe
grenzung bezüglich der Seite des linken Hinterrades 21 läßt
sich vermeiden, so daß man eine im wesentlichen gleichmäßige
Differentialbegrenzungskraft zwischen den Hinterrädern 21 und
23 erhält. Ferner wird in Abweichung von der ersten bevorzug
ten Ausführungsform, bei der die Reibungskraft des außenlie
genden Ritzelrades erhöht wird, bei der zweiten bevorzugten
Ausführungsform die Reibungskraft auf der Seite des innen
liegenden Ritzelrades 99 herabgesetzt. Somit wird das Über
tragungsverhältnis insgesamt herabgesetzt, und eine Unter
steuerung des Fahrzeugs wird verhindert, so daß man eine ver
besserte Manövrierbarkeit erhält.
In Verbindung mit den voranstehenden Ausführungen kann
gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform die Ober
flächenrauhigkeit des Drehabschnittes der jeweiligen Ritzel
räder derart gewählt werden, daß das außenliegende Ritzel
rad rauh ist, während das innenliegende Ritzelrad glatt
ist.
Ferner kann das Differential nach der Erfindung derart aus
gelegt werden, daß die Ritzelradsätze von einer geraden An
zahl von Ritzelrädern gebildet wird, welche größer als vier
(4) ist. In diesem Fall werden die Reibungskräfte der Dreh
abschnitte der zugeordneten Ritzelräder sukzessiv von den
zu äußerst liegenden Ritzelrädern zu den innenliegenden
Ritzelrädern beispielsweise herabgesetzt oder die zu in
nerstliegenden Ritzelräder sind so ausreichend hinsichtlich
ihren Abmessungen kleiner als die anderen Ritzelräder bemes
sen, daß man den vorstehend angegebenen Erfolg erhält.
Das Differential nach der Erfindung ist derart ausgelegt,
daß die Drehreibungskräfte der zugeordneten Ritzelräder der
jeweiligen Ritzelradsätze bei den Ritzelrädern auf der Dreh
momentabgabeseite weniger stark als bei den anderen Ritzel
rädern herabgesetzt werden, und der Einfluß, welcher die
Differenz zwischen dem Leerlaufdrehmoment und dem Greifmoment
des Sonnenrades oder des Hohlrades auf die Differentialbe
grenzungskraft hat, wird vermindert. Bei dieser Auslegung
erhält man ein Gleichgewicht zwischen den linken und rechten
Übertragungsverhältnissen, welche günstiger sind, so daß
eine Zugkraft bei der Differentialbegrenzung verhindert
wird.
Claims (3)
1. Differential der Planetengetriebebauart,
gekennzeichnet durch:
ein Hohlrad (41),
ein Sonnenrad (43) auf der Seite einer Achse,
eine Mehrzahl von Ritzelradsätzen (45, 47, 49, 51), welche jeweils eine geradzahlige Anzahl von Ritzel rädern haben, die in Kämmeingriff miteinander sind, wobei einige der Ritzelräder auf der Außenseite in Kämmeingriff mit dem Hohlrad (41) sind, während die restlichen Ritzel räder auf der Innenseite in Kämmeingriff mit dem Sonnenrad (43) sind, und
einen Planetenträger (59, 61) zum drehbaren Lagern der Ritzelräder (45, 47, 49, 51),
wobei ein Drehmoment von dem Hohlrad (41) oder dem Sonnenrad (43) eingeleitet wird, und
wobei eine Drehreibungskraft zwischen den Ritzelrädern auf der Drehmomentabtriebsseite und dem Pla netenträger (59, 61) weniger stark als bei den restlichen Ritzelrädern herabgesetzt wird.
ein Hohlrad (41),
ein Sonnenrad (43) auf der Seite einer Achse,
eine Mehrzahl von Ritzelradsätzen (45, 47, 49, 51), welche jeweils eine geradzahlige Anzahl von Ritzel rädern haben, die in Kämmeingriff miteinander sind, wobei einige der Ritzelräder auf der Außenseite in Kämmeingriff mit dem Hohlrad (41) sind, während die restlichen Ritzel räder auf der Innenseite in Kämmeingriff mit dem Sonnenrad (43) sind, und
einen Planetenträger (59, 61) zum drehbaren Lagern der Ritzelräder (45, 47, 49, 51),
wobei ein Drehmoment von dem Hohlrad (41) oder dem Sonnenrad (43) eingeleitet wird, und
wobei eine Drehreibungskraft zwischen den Ritzelrädern auf der Drehmomentabtriebsseite und dem Pla netenträger (59, 61) weniger stark als bei den restlichen Ritzelrädern herabgesetzt wird.
2. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehabschnitte der Ritzelräder (45, 47, 49,
51) auf der Drehmomentabgabeseite im Durchmesser kleiner als
die Drehabschnitte der restlichen Ritzelräder bemessen sind.
3. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Reibungskoeffizient des Drehabschnitts
der jeweiligen Ritzelräder (45, 47, 49, 51) auf der Dreh
momentabgabeseite kleiner als jener der jeweiligen restli
chen Ritzelräder ist.
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