DE4141792A1 - Locking differential drive for vehicle - has radial piston pump connected to pinion shaft by eccentric - Google Patents

Locking differential drive for vehicle - has radial piston pump connected to pinion shaft by eccentric

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DE4141792A1
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Abstract

The locking differential mechanism is for a vehicle. It contains a bevel gear (2) which meshes with a drive pinion (3) in a rear axle housing (1). A radial piston pump (13) connected to a proportional valve (28) is positioned in the neck (7) of the housing and an eccentric (14) joins the pump to a pinion shaft (4), and is arranged between two bearings (6,8). USE/ADVANTAGE - Locking differential for the control of wheel spin where the pump operates effectively under conditions of high and low road speeds and high and low differential rotational speeds.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sperrdifferential für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei sind in einem Hinterachsgehäuse Ausgleichskegelräder, Achskegelräder und ein Tellerrad angeordnet, mit dem ein Antriebssritzel kämmt. Eine Sperreinrichtung dient zum Sperren des Differentialgetriebes, wenn ein Rad zum Beispiel auf einem rutschigen Untergrund nicht mehr antreiben kann. Die Sperreinrichtung wird durch eine Radialkolbenpumpe mit Druckmittel, das unter Druck steht, beaufschlagt.The invention relates to a limited slip differential for Motor vehicles, according to the preamble of claim 1 are differential bevel gears in a rear axle housing, Axle bevel gears and a ring gear arranged with the one Drive pinion combs. A locking device is used for Locking the differential gear when a wheel for example can no longer drive on a slippery surface. The locking device is provided by a radial piston pump Pressure medium that is under pressure is applied.

Ein derartiges Sperrdifferential ist bekannt aus der DE-OS 25 57 152. In dem Gehäuse dieses Sperrdifferentials ist eine Radialkolbenpumpe untergebracht, deren Kolben durch eine Differenzdrehzahl zwischen dem einen Achskegelrad und dem Gehäuse bewegt werden. Durch das geförderte Druckmittel können über einen Ringkolben zwei Lamellenbremsen geschlossen werden. Dadurch wird die Differentialwirkung des Sperrdifferentials ausgeschaltet.Such a limited slip differential is known from the DE-OS 25 57 152. In the housing of this limited slip differential a radial piston pump housed, the piston by a Differential speed between the one bevel gear and the Housing are moved. By the pressure medium conveyed can close two multi-disc brakes via an annular piston will. This will make the differential action of the Limited slip differential switched off.

Die Radialkolbenpumpe dieses Sperrdifferentials muß einerseits bereits bei sehr niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten und damit sehr geringen Differenzdrehzahlen genügend Druckmittel fördern, um das Differentialgetriebe zu sperren. Andererseits müssen die Pumpe und das Sperrdifferential auch bei höheren Geschwindigkeiten und höheren Differenzdrehzahlen funktionsfähig bleiben. Der große Umfang des Betriebsbereiches führt erfahrungsgemäß zu Schwierigkeiten hinsichtlich der Sperrwirkung des Sperrdifferentials.The radial piston pump of this limited slip differential must on the one hand, at very low levels Vehicle speeds and therefore very low Differential speeds convey enough pressure medium to the Lock differential gear. On the other hand, they have to Pump and the limited slip differential even at higher ones Speeds and higher differential speeds remain functional. The large scope of the Experience shows that operating areas lead to difficulties with regard to the locking effect of the locking differential.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Sperrdifferential derart zu verbessern, daß auch bei sehr niedrigen und hohen Geschwindigkeiten und bei niedrigen und hohen Differenzdrehzahlen die Radialkolbenpumpe ohne Schwierigkeiten arbeitet.The invention has for its object the known To improve limited slip differential so that even at very low and high speeds and at low and high differential speeds without the radial piston pump Trouble works.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Sperrdifferential gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the in claim 1 marked limited slip differential released. Appropriate and advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims specified.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.However, the invention is not based on the Characteristic combinations of the claims limited. For the Specialists arise more sensible Possible combinations of claims and individual Claim characteristics from the task.

Die Lösung erfolgt vor allem dadurch, daß die Radialkolbenpumpe sauggeregelt ist und in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter, insbesondere einem aus einem Antiblockiersystem des Kraftfahrzeugs stammenden Parameter, regelbar ist.The main solution is that the Radial piston pump is suction-controlled and dependent on at least one parameter, in particular one from one Anti-lock braking system parameters of the motor vehicle, is adjustable.

Die Radialkolbenpumpe wird vorteilhafterweise nicht im Bereich der Achskegelräder und der Ausgleichskegelräder angeordnet, sondern in einem Hals des Hinterachsgehäuses, wobei der Exzenter der Radialkolbenpumpe zwischen zwei Lagern der Ritzelwelle des Antriebsritzels angeordnet und mit der Ritzelwelle fest verbunden ist. Wird zusätzlich noch ein Teil des Halses des Hinterachsgehäuses durch eine Trennwand eines Pumpengehäuses abgetrennt, so ist es möglich, für die Befüllung der Radialkolbenpumpe und die Betätigung der Sperreinrichtung ein anderes Öl vorzusehen, als für die Schmierung des Differentialgetriebes. Im allgemeinen ist nämlich das Hypoid-Öl des Differentialgetriebes bei tiefen Temperaturen zu dickflüssig für eine Radialkolbenpumpe. In dem abgetrennten Teil des Hinterachsgehäuses ist zweckmäßigerweise der Tank zusammen mit der Radialkolbenpumpe angeordnet.The radial piston pump is advantageously not in the Area of axle bevel gears and differential bevel gears arranged, but in a neck of the rear axle housing, the eccentric of the radial piston pump between two bearings the pinion shaft of the drive pinion arranged and with the Pinion shaft is firmly connected. Will also be a Part of the neck of the rear axle housing through a partition separated from a pump housing, so it is possible for the Filling the radial piston pump and actuating the Lock device to provide a different oil than for the Lubrication of the differential gear. Generally is namely the hypoid oil of the differential gear at low Temperatures too viscous for a radial piston pump. In  the separated part of the rear axle housing expediently the tank together with the radial piston pump arranged.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn jedem Kolben der Radialkolbenpumpe ein Rückschlagventil zugeordnet ist, das direkt in eine Ringnut öffnet, die durch eine kurze Stichleitung direkt mit einer Betätigungseinrichtung der Sperreinrichtung verbunden ist. Dadurch werden größere Leitungsverluste vermieden. Außerdem sind durch die kurzen Leitungslängen schnelle Regelzeiten möglich. Für die Regelung der Radialkolbenpumpe ist an die Stichleitung ein Proportionalventil angeschlossen, dem die Parameter, beispielsweise aus dem Antiblockiersystem, als Führungsgröße zugeführt werden.Furthermore, it is useful if each piston Radial piston pump is assigned a check valve that directly into an annular groove that opens by a short Branch line directly with an actuator of Locking device is connected. This makes them bigger Line losses avoided. In addition, the short Fast control times possible. For regulation the radial piston pump is connected to the spur line Proportional valve connected to which the parameters, for example from the anti-lock braking system, as a reference variable are fed.

Für den Fall, daß durch einen Ausfall der Regelung der Radialkolbenpumpe in dem Leitungssystem ein zu hoher Druck entstehen würde, ist an die Stichleitung ein Druckbegrenzungsventil angeschlossen.In the event that a failure of the regulation of Radial piston pump in the line system too high a pressure would arise is to the branch line Pressure relief valve connected.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention is based on one in the Drawing illustrated embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch das erfindungsgemäße Sperrdifferential mit einem Längschnitt durch die Radialkolbenpumpe;1 shows a partial section through the inventive locking differential with a longitudinal section through the radial piston pump.

Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1. Fig. 2 is a partial section along the line II-II in FIG. 1.

In einem Hinterachsgehäuse 1 ist ein Differentialgetriebe mit nicht dargestellten Ausgleichskegelrädern und Achskegelrädern und mit einem Tellerrad 2 angeordnet. Das Tellerrad 2 kämmt mit einem Antriebsritzel 3, das mit einer Ritzelwelle 4 fest verbunden ist. Die Ritzelwelle 4 trägt an ihrem dem Antriebsritzel 3 abgewandten Ende einen Flansch 5 für die Verbindung mit einer nicht dargestellten Kardanwelle. Die Ritzelwelle 4 ist mit einem ersten Lager 6 in einem Hals 7 des Hinterachsgehäuses 1 gelagert. Außerdem ist die Ritzelwelle 4 über ein zweites Lager 8 in einer Trennwand 10 eines Pumpengehäuses 11 gelagert. Die Trennwand 10 trennt einen Teil des Hinterachsgehäuses 1 ab, in dem sich ein Tank 12 für eine Radialkolbenpumpe 13 befindet.In a rear axle housing 1 , a differential gear with differential bevel gears and axle bevel gears, not shown, and with a ring gear 2 is arranged. The ring gear 2 meshes with a drive pinion 3 which is fixedly connected to a pinion shaft 4 . The pinion shaft 4 carries at its end facing away from the drive pinion 3 a flange 5 for connection to a cardan shaft, not shown. The pinion shaft 4 is mounted with a first bearing 6 in a neck 7 of the rear axle housing 1 . In addition, the pinion shaft 4 is supported by a second bearing 8 in a partition 10 of a pump housing 11 . The partition wall 10 separates a part of the rear axle housing 1 in which there is a tank 12 for a radial piston pump 13 .

Die Radialkolbenpumpe 13 besitzt einen Exzenter 14, der mit der Ritzelwelle 4 fest verbunden ist. Den Exzenter 14 umgibt ein Gleitring 15. An den Gleitring 15 werden Kolben 16 durch Druckfedern 17 in Anlage gehalten. Die Kolben 16 sind in Zylinderbohrungen 18 des Pumpengehäuses 11 verschiebbar geführt. Die Zylinderbohrungen 18 sind durch Stopfen 20 verschlossen.The radial piston pump 13 has an eccentric 14 which is fixedly connected to the pinion shaft 4 . A cam ring 15 surrounds the eccentric 14 . Pistons 16 are held against the slide ring 15 by compression springs 17 . The pistons 16 are slidably guided in cylinder bores 18 of the pump housing 11 . The cylinder bores 18 are closed by plugs 20 .

Die Druckseite jeder Zylinderbohrung 18 ist über ein Rückschlagventil 21 direkt mit einer in dem Pumpengehäuse 11 bzw. dem Hals 7 des Hinterachsgehäuses 1 angeordneten Ringnut 22 verbunden. Von der Ringnut 22 führt eine kurze Stichleitung 23 direkt zu einer Betätigungseinrichtung der Sperreinrichtung.The pressure side of each cylinder bore 18 is connected via a check valve 21 directly to an annular groove 22 arranged in the pump housing 11 or the neck 7 of the rear axle housing 1 . A short stub 23 leads from the annular groove 22 directly to an actuating device of the locking device.

Der Exzenter 14 ist zwischen den beiden Lagern 6 und 8 einerseits über eine Scheibe 24 und ein Federelement 25 und andererseits über eine Scheibe 26 und einen Wellendichtring 27 gehalten.The eccentric 14 is held between the two bearings 6 and 8 on the one hand via a washer 24 and a spring element 25 and on the other hand via a washer 26 and a shaft sealing ring 27 .

An die Stichleitung 23 ist ein Proportionalventil 28 angeschlossen, über das der Druck der Radialkolbenpumpe in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter, insbesondere einem aus einem Antiblockiersystem stammenden Parameter, geregelt werden kann. Außerdem ist an die Stichleitung 23 ein in dem Hinterachsgehäuse 1 angeordnetes Druckbegrenzungsventil 30 angeschlossen. Das Proportionalventil 28 und das Druckbegrenzungsventil 30 münden auf ihrer Ablaufseite in den Ölrücklauf.A proportional valve 28 is connected to the branch line 23 and can be used to regulate the pressure of the radial piston pump as a function of at least one operating parameter, in particular a parameter originating from an anti-lock braking system. In addition, a pressure relief valve 30 arranged in the rear axle housing 1 is connected to the spur line 23 . The proportional valve 28 and the pressure relief valve 30 open into the oil return on their discharge side.

Bezugszeichen.Reference numerals.

 1Hinterachsgehäuse
 2 Tellerrad
 3 Antriebsritzel
 4 Ritzelwelle
 5 Flansch
 6 erstes Lager
 7 Hals
 8 zweites Lager
 9 -
10 Trennwand
11 Pumpengehäuse
12 Tank
13 Radialkolbenpumpe
14 Exzenter
15 Gleitring
16 Kolben
17 Druckfeder
18 Zylinderbohrung
19 -
20 Stopfen
21 Rückschlagventil
22 Ringnut
23 Stichleitung
24 Scheibe
25 Federelement
26 Scheibe
27 Wellendichtring
28 Proportionalventil
29 -
30 Druckbegrenzungsventil 1 rear axle housing
2 ring gear
3 drive sprockets
4 pinion shaft
5 flange
6 first camp
7 neck
8 second camp
9 -
10 partition
11 pump housing
12 tank
13 radial piston pump
14 eccentrics
15 slide ring
16 pistons
17 compression spring
18 cylinder bore
19 -
20 stoppers
21 check valve
22 ring groove
23 branch line
24 disc
25 spring element
26 disc
27 shaft seal
28 proportional valve
29 -
30 pressure relief valve

Claims (8)

1. Sperrdifferential für Kraftfahrzeuge, mit in einem Hinterachsgehäuse (1) angeordneten Ausgleichskegelrädern, Achskegelrädern und einem Tellerrad (2), mit dem ein Antriebsritzel (3) kämmt und mit einer Sperreinrichtung zum Sperren des Sperrdiffferentials, wobei die Sperreinrichtung durch eine Radialkolbenpumpe (13) mit unter Druck stehendem Druckmittel beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialkolbenpumpe (13) sauggeregelt ist und in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter, insbesondere einem aus einem Antiblockiersystem stammenden Parameter, regelbar ist.1. limited slip differential for motor vehicles, having arranged in a rear axle housing (1) pinions, axle bevel gears and a ring gear (2), with which a drive pinion (3) meshes with a locking device for locking the Sperrdiffferentials, wherein the locking means through a radial piston pump (13) can be pressurized with pressurized pressure medium, characterized in that the radial piston pump ( 13 ) is suction-controlled and can be regulated as a function of at least one parameter, in particular a parameter originating from an anti-lock braking system. 2. Sperrdifferential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Radialkolbenpumpe (13) in einem Hals (7) des Hinterachsgehäuses (1) angeordnet ist und
  • - daß ein Exzenter (14) der Radialkolbenpumpe (13) mit einer Ritzelwelle (4) des Antriebsritzels (3) fest verbunden und zwischen zwei Lagern (6, 8) der Ritzelwelle (4) angeordnet ist.
2. limited slip differential according to claim 1, characterized in
  • - That the radial piston pump ( 13 ) in a neck ( 7 ) of the rear axle housing ( 1 ) is arranged and
  • - That an eccentric ( 14 ) of the radial piston pump ( 13 ) with a pinion shaft ( 4 ) of the drive pinion ( 3 ) is firmly connected and is arranged between two bearings ( 6 , 8 ) of the pinion shaft ( 4 ).
3. Sperrdifferential nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Halses (7) des Hinterachsgehäuses (1) durch eine Trennwand (10) eines Pumpengehäuses (11) abgetrennt wird.3. limited slip differential according to claim 2, characterized in that a part of the neck ( 7 ) of the rear axle housing ( 1 ) by a partition ( 10 ) of a pump housing ( 11 ) is separated. 4. Sperrdifferential nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem abgetrennten Teil ein Tank (12) für die in dem abgetrennten Teil angeordnete Radialkolbenpumpe (13) befindet. 4. limited slip differential according to claim 3, characterized in that in the separated part is a tank ( 12 ) for the arranged in the separated part radial piston pump ( 13 ). 5. Sperrdifferential nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß jedem Kolben (16) der Radialkolbenpumpe (13) ein Rückschlagventil (21) zugeordnet ist, das direkt in eine Ringnut (22) öffnet und
  • - daß die Ringnut (22) durch eine kurze Stichleitung (23) direkt mit einer Betätigungseinrichtung der Sperreinrichtung verbunden ist.
5. limited slip differential according to claim 2, characterized in
  • - That each piston ( 16 ) of the radial piston pump ( 13 ) is assigned a check valve ( 21 ) which opens directly into an annular groove ( 22 ) and
  • - That the annular groove ( 22 ) is connected by a short stub ( 23 ) directly to an actuating device of the locking device.
6. Sperrdifferential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Radialkolbenpumpe (13) ein Proportionalventil (28) angeschlossen ist.6. limited slip differential according to claim 1, characterized in that a proportional valve ( 28 ) is connected to the radial piston pump ( 13 ). 7. Sperrdifferential nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalventil (28) an die Stichleitung (23) angeschlossen ist.7. limited slip differential according to claims 5 and 6, characterized in that the proportional valve ( 28 ) is connected to the spur line ( 23 ). 8. Sperrdifferential nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stichleitung (23) ein in dem Hinterachsgehäuse (1) angeordnetes Druckbegrenzungsventil (30) angeschlossen ist.8. limited slip differential according to claim 5, characterized in that to the spur line ( 23 ) in the rear axle housing ( 1 ) arranged pressure relief valve ( 30 ) is connected.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7534193B2 (en) 2006-09-13 2009-05-19 Dana Automotive Systems, Group, Llc Coupling assembly

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