DE102004001019A1

DE102004001019A1 - Differentialgetriebe mit Reibkorb für Giermoment

Info

Publication number: DE102004001019A1
Application number: DE200410001019
Authority: DE
Inventors: Ralf Dr. Pfeifer
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 2004-01-02
Filing date: 2004-01-02
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2024-01-03
Also published as: WO2005066521A1; DE102004001019B4

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb 15, zwei koaxial zur Drehachse A im Differentialkorb 15 gelagerte Seitenwellenräder 19, 20 sowie um Drehachsen im Differentialkorb 15 drehbar gelagerte Ausgleichsräder 23, 24, die mit den Seitenwellenrädern 19, 20 in Eingriff sind, umfaßt, wobei in die Ausgleichsräder 23, 24 bei umlaufenden Differentialkorb 15 äußere Drehmomente eingeleitet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung sowie eine neuartige Differentialanordnung. Im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen mit elektronischen Stabilitätsprogrammen (ESP) zur Beeinflussung der Fahrstabilität kommen zunehmend frei steuerbare Differentialgetriebe zum Einsatz, d. h. solche, bei denen das zwischen den Seitenwellen aufgebaute Sperrmoment nicht unmittelbar differenzdrehzahlabhängig oder drehmomentabhängig ist. Daneben werden zunehmend auch Differentialgetriebe eingesetzt, mit denen Giermomente am Kraftfahrzeug durch eine ungleiche Drehmomentverteilung zwischen den Seitenwellen unabhängig von der Differenzdrehzahl aufgebaut werden können.
Das Anwendungsgebiet der hiermit bezeichneten Differentialgetriebe erstreckt sich sowohl auf die Anwendung als Achsdifferentiale zwischen den Rädern einer angetriebenen Achse als auch auf die Anwendung als Mittendifferentiale zwischen den beiden angetriebenen Achsen eines Kraftfahrzeuges.

Aus der 103 17 316.1-12 der Anmelderin ist ein Differentialgetriebe bekannt, bei dem vom Differentialkorb eine zu dessen Drehachse parallele Vorgelegewelle angetrieben wird, die über zwei frei steuerbare Kupplungen mit den Seitenwellen wahlweise in Reibschluß gebracht werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Steuerung von Differentialgetrieben bereitzustellen, sowie neuartige Differentialgetriebe vorzuschlagen. Hierbei ist wahlweise der Einsatz als Sperrdifferential bekannter Art als auch als Giermomentedifferential möglich, wobei in bevorzugter Weise beide Anwendungsfälle miteinander verbunden werden können.

Die Lösung der vorliegenden Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb, zwei koaxial zur Drehachse A im Differentialkorb gelagerte Seitenwellenräder sowie um Drehachsen B1, B2 im Differentialkorb drehbar gelagerte Ausgleichsräder, die mit den Seitenwellenrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei in die Ausgleichsräder bei umlaufendem Differentialkorb äußere Drehmomente eingeleitet werden.

Nach diesem Verfahren werden vom Antriebsdrehmoment des Differentialkorbs abgeleitete Antriebsdrehmomente eingesetzt, die unmittelbar auf die Ausgleichsräder einwirken, so daß an den Seitenwellenrädern unabhängige Drehmomente auch bei Drehzahlgleichheit erzeugt werden können, um Giermomente am Kraftfahrzeug entstehen zu lassen.

Es ist klar, daß solche Bremsmomente auf einfache Weise durch Festkörperreibung erzeugt werden können, daß jedoch ebenso die entsprechenden Reibmomente über hydraulische Kräfte oder elektromagnetische Kräfte erzeugt werden können.

Eine zweite Lösung besteht in einem Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb, zwei koaxial zur Drehachse A im Differentialkorb gelagerte Seitenwellenräder sowie um Drehachsen B1, B2 im Differentialkorb drehbar gelagerte Ausgleichsräder die mit den Seitenwellenrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei an den Ausgleichsrädern bei umlaufendem Differentialkorb unmittelbar Bremsmomente erzeugt werden. Anders als bei bekannten Differentialgetrieben wird also nicht ein Sperrmoment zwischen zwei Seitenwellenrädern oder einem der Seitenwellenräder und dem Differentialkorb aufgebaut; vielmehr beruht die Sperrwirkung auf dem Einleiten eines Bremsmomentes unmittelbar in die Ausgleichsräder.

Eine besonders bevorzugte Verfahrensführung liegt darin, die beiden zuvor genannten Verfahrensarten miteinander zu kombinieren, d. h. wahlweise antreibende Dreh momente oder Bremsmomente an den Seitenwellenrädern auszuüben, um je nach Fahrzustand Giermomente zu erzeugen oder bei Kurvenfahrt oder unzureichendem Grip an einem der Antriebsräder Bremsmomente aufzubauen. Hierbei ist es möglich, daß wahlweise im Drehsinn wechselnde Drehmomente oder Bremsmomente in die Ausgleichsräder eingeleitet werden.

Eine weitere Lösung der vorliegenden Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Steg, zwei koaxial zur Drehachse A gelagerte Sonnen- bzw. Hohlräder sowie um Drehachsen B1, B2 im Steg drehbar gelagerte Planetenräder, die mit den Sonnen- bzw. Hohlrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei in die Planetenräder bei umlaufendem Steg äußere Drehmomente eingeleitet werden. Diese Lösung entspricht der oben als erste genannten, wobei sich die Anwendung auf Planetenraddifterentiale erstreckt.

Eine andere Lösung besteht in einem Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Steg, zwei koaxial zur Drehachse A gelagerte Sonnen- bzw. Hohlräder sowie um Drehachsen B1, B2 im Steg drehbar gelagerte Planetenräder, die mit den Sonnen- bzw. Hohlrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei an den Planetenrädern bei umlaufendem Steg unmittelbar Bremsmomente erzeugt werden. Diese Lösung entspricht der oben als zweiten genannten, wobei wiederum die Anwendung Planetenraddifferentiale betrifft.

Auch hierbei ist es möglich, die beiden genannten Verfahren zu kombinieren, d. h. wahlweise zusätzliche ungleiche Drehmomente an den Seitenwellenrädern zu erzeugen oder Bremsmomente zwischen den Seitenwellenrädern einzustellen.

Auch hierbei können wahlweise äußere Drehmomente oder Bremsmomente in die Planetenräder eingeleitet und die Planetenräder freigestellt werden. Insbesondere können wahlweise im Drehsinn wechselnde äußere Drehmomente oder Bremsmomente in die Planetenräder eingeleitet werden.

Die Drehmomente oder Bremsmomente können bevorzugt über Reibkräfte zwischen Reibflächen an den Ausgleichsrädern bzw. Planetenrädern und feststehenden Ringflächen bzw. mit Differenzdrehzahl zum Differentialkorb umlaufenden Ringflächen erzeugt werden.

In konstruktiver Hinsicht besteht eine erste Lösung in einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb, zwei koaxial zur Drehachse A im Differentialkorb drehbar gelagerte Seitenwellenräder sowie auf Drehachsen B1, B2 im Differentialkorb drehbar gelagerte Ausgleichsräder, die mit den Seitenwellenrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei an den Ausgleichsrädern zu den Drehachsen B1, B2 symmetrische Reibflächen ausgebildet sind, die mit zur Drehachse A symmetrischen Ringflächen in Reibschluß bringbar sind.

Hierbei sind die Ringflächen bevorzugt an einem in Richtung der Drehachse verschiebbaren Reibkorb ausgebildet, so daß durch axiales Verschieben dieses Reibkorbes Reibflächen und Ringflächen miteinander in Reibschluß gebracht werden können. In diesem Zusammenhang bedeutet Reibschluß insbesondere auch Reibung mit Schlupf und nicht ausschließlich Rollreibung.

Die genannten Ringflächen können alternativ drehfest bezüglich der Drehachse bzw. Längsachse A der Differentialanordnung gehalten sein oder mit von der Antriebsdrehzahl des Differentialkorbs abweichender Antriebsdrehzahl antreibbar sein. In letzterem Fall ist der Antrieb so zu wählen, daß die Drehzahldifferenz der Ringflächen gegenüber dem Differentialkorb im Vergleich zu drehfest gehaltenen Ringflächen reduziert wird.

Die Reibflächen können an mit den Ausgleichsrädern verbundenen Zapfen ausgebildet sein, die den Differentialkorb durchsetzen. Nach alternativen Ausgestaltungsformen können die Ausgleichsräder Kegelräder sein und die Reibflächen Zylinderflächen oder die Ausgleichsräder Kegelräder und die Reibflächen Kegelflächen, die insbesondere auf dem Abwälzkegel der Kegelräder liegen, oder die Ausgleichsräder Stirnräder und die Reibflächen Zylinderflächen, die auf dem Wälzkreisdurchmesser der Stirnräder liegen. Ausführungsbeispiele hierzu sind angeführt.

Nach weiteren Ausgestaltungsformen können Reibräder drehend mit den Ausgleichsrädern verbunden sein, die die Reibflächen bilden und mit den Ringflächen in Reibschluß bringbar sind, oder es können mit den Ausgleichsrädern Zahnräder verbunden sein, die mit zumindest einem um die Drehachse drehbaren Tellerrad ständig in Eingriff sind, wobei an diesem zur Drehachse symmetrische Reibflächen ausgebildet sind, die mit den Ringflächen in Reibschluß bringbar sind. Eine weitere Ausgestaltungsform geht dahin, daß das zumindest eine Tellerrad eine Mehrzahl von ersten Kupplungslamellen trägt, die die Reibflächen bilden, und eine Mehrzahl von zweiten Kupplungslamellen, die die Ringflächen bilden, mit dem Reibkorb drehfest verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Kupplungslamellen in Richtung der Drehachse abwechselnd angeordnet sind und miteinander in Reibschluß bringbar sind. Auch hierbei ist die Betätigung durch einen axial verschiebbaren Reibkorb möglich, der bezüglich der Drehachse stehend angeordnet oder um die Drehachse drehbar angeordnet und mit dem Differentialkorb über eine Untersetzungsstufe gekoppelt ist.

Eine zweite konstruktive Lösung besteht in einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Steg, zwei koaxial zur Drehachse A drehbar gelagerte Sonnen- bzw. Hohlräder sowie auf Drehachsen B1, B2 im Steg drehbar gelagerte Planetenräder, die mit den Sonnen- bzw. Hohlrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei an den Planetenrädern zu den Drehachsen B1, B2 symmetrische Reibflächen ausgebildet sind, die mit zur Drehachse A symmetrischen Ringflächen in Reibschluß bringbar sind. Als Bauform wird hiermit ein Planetendifferential angegeben, wobei der Steg im wesentlichen an die Stelle des Differentialkorbes tritt und die Drehachsen der Planetenräder parallel zur Drehachse des Steges ausgerichtet sind. Auch hierbei werden die Ringflächen an einem in Richtung der Drehachse verschiebbaren Reibkorb ausgebildet, der dabei allerdings mit Stirnflächen von Reibrädern zusammenwirkt, die mit den Planetenrädern zusammen rotieren. Wie bereits erläutert, können auch hier die Ringflächen drehfest bezüglich der Drehachse gehalten werden oder mit von der Antriebsdrehzahl des Stegs abweichender Antriebsdrehzahl angetrieben werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
1a zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung, insbesondere für Achsdifferentiale, in einer ersten Ausführung;
1b zeigt eine abgewandelte Einzelheit an einer Differentialanordnung nach 1a;
2 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer zweiten Ausführung;
3 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer dritten Ausführung;
4 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer vierten Ausführung;
5 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer fünften Ausführung, insbesondere für Mittendifferentiale;
6 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer sechsten Ausführung;
7 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer siebten Ausführung.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung 11 bildhaft im Längsschnitt, wobei auf einer Längsachse A angeordnete Räder 12, 13 die Verwendung der Differentialanordnung in einem Achsdifferential symbolisieren sollen. Das Achsdifferentialgehäuse, das die Differentialanordnung 11 drehbar aufnimmt, ist nicht dargestellt. An einem Differentialkorb 15 ist ein Tellerrad 16 angebracht, das über eine Eingangswelle 17 mit einem Ritzel 18 antreibbar ist. Im Differentialkorb 15 sind Seitenwellenräder 19, 20 auf Seitenwellen 21, 22 drehbar gelagert, die jeweils mit Ausgleichsrädern 23, 24 im Verzahnungseingriff sind. Die Ausgleichsräder 23, 24 sind jeweils unabhängig voneinander um Drehachsen B1, B2 drehbar auf einem durchgesteckten Zapfen 25 gelagert, der zu beiden Seiten aus dem Differentialkorb 15 austritt. Hierbei sind an den Ausgleichsrädern 23, 24 ebenfalls auf dem Zapfen 25 gelagerte Hülsen 27, 28 angesetzt, die den Differentialkorb 15 ebenfalls durchsetzen. Diese sind jeweils drehfest mit den Ausgleichsrädern 23, 24 verbunden und tragen in drehfester Verbindung jeweils Reibräder 29, 30. Die Reibräder 29, 30 liegen innerhalb eines Reibkorbes 31, der koaxial zur Achse A als Ringgehäuse ausgebildet ist und drehfest gehalten, aber axial verschieblich angeordnet ist. Der Reibkorb 31 weist radiale innenliegende Ringflächen 32, 33 auf, auf denen wahlweise, je nach Stellung des Reibkorbes 31, die Reibräder 29, 30 bei drehend angetriebenem Differentialkorb 15 wahlweise ablaufen können. In einer Mittelstellung des Reibkorbes 31 können die Reibräder 29, 30 von den Ringflächen 32, 33 freigestellt werden.
In dieser letztgenannten Position wirkt das Differentialgetriebe als offenes Differential, bei dem an den Ausgleichsrädern 23, 24 Kräftegleichgewicht herrscht, so daß gleich große Antriebsmomente auf das linke und das rechte Rad 12, 13 übertragen werden. Laufen die Räder 12, 13 mit gleicher Drehzahl und wird der Reibkorb 31 gegenüber dem Differentialkorb 15 nach rechts verschoben, wie in der Figur dargestellt, bis die Reibräder 29, 30 mit der Ringfläche 32 in Wechselwirkung treten, so wird das zuvor angesprochene Gleichgewicht gestört. Ausgehend von einer Drehrichtung des Differentialkorbs 15, die die Räder 12, 13 nach der Zeichnung nach oben antreibt, wird nun auf die Reibräder 29, 30 und damit auf die Ausgleichsräder 23, 24 von radial außen betrachtet über die stehende Ringfläche 32 ein linksdrehendes Moment ausgeübt. Dadurch wird das Drehmoment am Seitenwellenrad 20 erhöht und am Seitenwellenrad 19 reduziert. Verschiebt man den Reibkorb 31 gegenüber dem Differentialkorb 15 nach links, so daß die Reibräder 29, 30 mit der Ringfläche 33 in Wechselwirkung treten, wird das Gleichgewicht im entgegengesetzten Sinn gestört. Hierbei wird auf die Reibräder 29, 30 und damit auf die Ausgleichsräder 23, 24 von radial außen betrachtet über die stehende Ringfläche 33 ein linksdrehendes Moment ausgeübt und es wird ein größeres Drehmoment auf das Rad 13 und ein geringeres Drehmoment auf das Rad 12 übertragen. Zwischen den Reibrädern und den Ringflä chen kann Schlupf auftreten.
Laufen die Räder 12, 13 mit unterschiedlicher Drehzahl, so drehen die Ausgleichsräder 23, 24 und damit die Reibräder 29, 30 während der Umlaufbewegung des Differentialkorbes 15 zusätzlich um ihre Drehachsen B1, B2. Wird nun der Reibkorb 31 nach rechts oder nach links bewegt, so daß die Reibräder mit der Ringfläche 32 oder der Ringfläche 33 zur Anlage kommen, so wird diese Rotationsbewegung der Ausgleichsräder durch die jeweilige Ringfläche abgebremst, so daß das Differential als Sperrdifferential wirkt. Allerdings ist die Wirkung der Ringflächen 32 oder 33 auf die Reibräder ungleich, abhängig davon, welches der Räder 12, 13 voreilt und welches der Räder 12, 13 nacheilt. Um eine größtmögliche Sperrwirkung zu erzielen, ist also die Verschiebung des Reibkorbes 31 in Abhängigkeit von der Umlaufrichtung der Reibräder 29, 30 zu wählen. Auch hierbei kann an den Reibrädern 29, 30 Schlupf gegenüber den Ringflächen 29 oder 30 herrschen.
Beim Übergang von Geradeausfahrt zur Kurvenfahrt tritt ein Übergang vom ersten Zustand (Giermoment) zum zweiten Zustand (Bremsmoment) dann auf, wenn aufgrund der Durchmesserverhältnisse und damit der örtlichen Winkelgeschwindigkeiten sich der Drehmomentfluß zwischen Reibrädern und Ringflächen ändert.
Wird die Differentialanordnung in der dargestellten Position bei stehendem Fahrzeug betrachtet und die Axialkraft für die Verschiebung des Reibkorbs 31 so groß gewählt, daß zwischen der Ringfläche 32 und den Reibrädern 29, 30 Abrollbedingungen, also kein Schlupf, vorherrschen, kann eine Drehzahldifferenz der Räder 12, 13 erzwungen werden, die größer ist als bei der engstmöglichen Kurvenfahrt des Fahrzeuges. Hierdurch tritt eine Bremswirkung gegenüber einem Abrollen der Räder 12, 13 ein. Diese Anwendung kann als Kurzzeitbremse, z. B. als Rückrollsperre für das Fahrzeug verwendet werden.
In 1b ist eine Alternative der Baugruppe aus Ausgleichsrad 23 und Reibrad 29 gezeigt, bei der das Reibrad kegelig ist und auf dem Kegelmantel des Ausgleichsrades wälzt.
In 2 ist eine Differentialanordnung ähnlich 1 in abgewandelter Ausführung gezeigt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern wie dort bezeichnet. Anstelle der Reibräder (29, 30) werden hier Zahnräder mit Stirnverzahnung gewählt, von denen hier nur eines 29' gezeigt ist. Die Zahnräder wirken jeweils mit zwei Tellerrädern 34, 35 zusammen, auf deren Rückseiten Reibflächen 36, 37 ausgebildet sind. Diese Reibflächen wirken je nach Stellung des Reibkorbs 31 mit einer der Ringflächen 32, 33 zusammen. Der Reibkorb 31 ist hier in seiner mittleren Stellung gezeigt, bei der die Ausgleichsräder frei gegeneinander drehen können und ein offenes Differential dargestellt ist.
In 3 ist eine Differentialanordnung ähnlich 1 und 2 in nochmals abgewandelter Form dargestellt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie in 1 belegt. Auch hier sind anstelle der Reibräder (29, 30) Zahnräder in Form von Stirnrädern verwendet, von denen eines 29' gezeigt ist. Mit den Stirnrädern sind wiederum Tellerräder 34, 35 im Verzahnungseingriff, die mit Innenlamellenträgern 38, 39 verbunden sind. Der Reibkorb 31 ist teilweise als Außenlamellenträger ausgebildet, wobei die Innenlamellenträger 38, 39 und der Reibkorb 31 Lamellenpakete 40, 41 tragen, die durch die Axialverschiebung des Reibkorbs 31 wechselweise unter Axialdruck gebracht werden können, um Drehmoment zwischen dem Tellerrad 34 und dem Reibkorb 31 oder dem Tellerrad 35 und dem Reibkorb 31 zu übertragen. In der gezeigten Position des Reibkorbs 31 ist das Lamellenpaket 40 axial belastet und in drehmomentübertragender Wirkung, während das Lamellenpaket 41 axial freigestellt ist.
In 4 ist eine Differentialanordnung ähnlich wie in 1 in abgewandelter Form gezeigt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt. Der Reibkorb 31 ist in der hier gezeigten Ausführung nicht drehfest gehalten, sondern wird in der gleichen Richtung, jedoch mit geringerer Drehgeschwindigkeit wie der Differentialkorb 15 angetrieben. Zu diesem Zweck ist eine Untersetzungsstufe 43 vorgesehen, die sich an einem festen Teil abstützt und ein größeres Stirnrad 44 und ein kleineres Stirnrad 45 umfaßt. Das größere Stirnrad 44 ist mit einer Außenverzahnung 46 des Differentialkorbs 15 im Eingriff; das kleinere Stirnrad 45 mit einer Außenverzahnung 47 am Reibkorb 31. Hierdurch bleibt die Axialverschieblichkeit des Reibkorbs 31 er halten. Die Untersetzungsstufe reduziert die absolute Größe der Drehzahldifferenz zwischen dem Differentialkorb 15 und dem Reibkorb 31, so daß die eingangs beschriebenen Effekte zur Erzeugung von Giermomenten bzw. Sperrmomenten reduziert werden.
In 5 ist eine Differentialanordnung ähnlich wie in 1 in abgewandelter Ausführung gezeigt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt. Anstelle von Rädern einer Achse sind hier zwei Antriebsachsen 12, 13 eines Kraftfahrzeuges gezeigt, die andeuten sollen, daß die gezeigte Differentialanordnung als Mittendifterential zwischen zwei Antriebsachsen Verwendung finden soll. Die Planetenräder sind hierbei als Stirnräder 23, 24 dargestellt. Dementsprechend sind die Seitenwellenräder als Kronenräder 19, 20 ausgeführt. Diese Bauweise ermöglicht es, die Seitenwellenräder, wie hier zu erkennen, unterschiedlich groß auszuführen, so daß eine ungleiche Drehmomentverteilung zwischen den Achsen 12, 13 bereits bei offenem Differential erfolgt. Im übrigen ist der Aufbau und die Wirkungsweise analog zu der anhand von 1 beschriebenen.
In 6 ist eine Differentialanordnung gezeigt, die als Planetenraddifterential ausgeführt ist. Anstelle eines Differentialkorbs tritt hier ein Steg 15', der mit einem Tellerrad 16' in Form eines Kronenrades verbunden ist. Der Steg wird über eine Welle 17' von einem Stirnrad 18' angetrieben. Im Steg 15' sind Planetenräder 23', 24' mittels Wellen 27', 28' gelagert, auf denen weiterhin Reibscheiben 29', 30' drehfest festgelegt sind. Die Planetenräder 23', 24' kämmen zum einen mit einem Sonnenrad 19', das mit einer ersten Seitenwelle 21' fest verbunden ist, und zum anderen mit einem Hohlrad 20', das mit einer zweiten Seitenwelle 22' drehfest verbunden ist. Die mit dem Steg 15' umlaufenden Reibräder 29', 30' sind in einem Reibkorb 31' gehalten, der axial verstellbar ist und in der gezeigten Position in einer Mittelstellung gezeigt ist. In dem Reibkorb 31' sind radiale Ringflächen 32', 33' ausgebildet, die mit radialen Endflächen der Reibräder 29', 30' durch axiales Verschieben des Reibkorbs 31' in Reibschluß gebracht werden können. Hiermit läßt sich bei als Block umlaufendem Planetengetriebe mit Drehzahlgleichheit der Seitenwellen 21', 22' ein Drehmoment in die Planetenräder 23', 24' einleiten, um den Seitenwellenrädern ein Giermoment aufzuprägen oder bei mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufenden Seitenwellen 21', 22' und dabei um ihre Drehachsen B1, B2 rotierenden Planetenrädern 23', 24' ein Bremsmoment zwischen den beiden Seitenwellen 21', 22' erzeugen.
Auch hier ist bei Übergang von Geradeausfahrt zur Kurvenfahrt ein Übergang vom ersten Zustand zum zweiten Zustand dann gegeben, wenn aufgrund der Durchmesserverhältnisse der Reibflächen sich der Drehmomentfluß von zuvor von den Reibrädern 29', 30' zu den Planetenrädern 23', 24' zu hernach von den Planetenrädern 23', 24' zu den Reibrädern 29', 30' ändert.
In 7 ist eine Differentialanordnung dargestellt, die weitgehend Übereinstimmung mit der in 5 gezeigten hat, wobei abweichend von dieser die Drehachsen B1, B2 der Ausgleichsräder einen von 90° abweichenden Winkel mit der Längsachse A bilden. Auch hierbei sind die Seitenwellenräder 19''', 20''' von unterschiedlicher Form und Größe, so daß das Drehmoment ungleich auf die Seitenwellen 21'', 22'' verteilt wird. Die Form des Reibkorbs 31'' ist an die Ausrichtung der Achsen B1, B2 angepaßt. Die Funktion entspricht im übrigen weitgehend der in 5 gezeigten Differentialanordnung. Die Reibräder 29'', 30'' sitzen unmittelbar auf Wellen 27'', 28''.

11: Differentialanordnung
12: Rad
13: Rad
15: Differentialkorb; Steg
16: Tellerrad
17: Eingangswelle
18: Ritzel
19: Seitenwellenrad, Sonnenrad
20: Seitenwellenrad, Hohlrad
21: Seitenwelle
22: Seitenwelle
23: Ausgleichsrad
24: Ausgleichsrad
25: Zapfen
26: Zapfen
27: Hülse
28: Hülse
29: Reibrad
30: Reibrad
31: Reibkorb
32: Reibfläche
33: Reibfläche
34: Tellerrad
35: Tellerrad
36: Reibfläche
37: Reibfläche
38: Lamellenträger
39: Lamellenträger
40: Lamellenpaket
41: Lamellenpaket
43: Untersetzungsstufe
44: Ritzel
45: Ritzel
46: Verzahnung
47: Verzahnung

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb (15), zwei koaxial zur Drehachse (A) im Differentialkorb (15) gelagerte Seitenwellenräder (19, 20) sowie um Drehachsen (B1, B2) im Differentialkorb (15) drehbar gelagerte Ausgleichsräder (23, 24), die mit den Seitenwellenrädern (19, 20) im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausgleichsräder (23, 24) bei umlaufendem Differentialkorb (15) äußere Drehmomente eingeleitet werden.
Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb (15), zwei koaxial zur Drehachse (A) im Differentialkorb (15) gelagerte Seitenwellenräder (19, 20) sowie um Drehachsen (B1, B2) im Differentialkorb (15) drehbar gelagerte Ausgleichsräder (23, 24), die mit den Seitenwellenrädern (19, 20) im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgleichsrädern (23, 24) bei umlaufendem Differentialkorb (15) unmittelbar Bremsmomente erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise äußere Drehmomente oder Bremsmomente in die Ausgleichsräder (23, 24) eingeleitet oder die Ausgleichsräder freigestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise im Drehsinn wechselnde äußere Drehmomente oder Bremsmomente in die Ausgleichsräder (23, 24) eingeleitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Drehmomente oder Bremsmomente über Reibkräfte zwischen Reibflächen an den Ausgleichsrädern (23, 24) und feststehenden Ringflächen (32, 33) erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Drehmomente oder Bremsmomente über Reibkräfte zwischen Reibflächen an den Ausgleichsrädern (23, 24) und um die Drehachse (A) mit von der Umlaufgeschwindigkeit des Differentialkorbs (15) abweichender Geschwindigkeit umlaufenden Ringflächen (32, 33) erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Drehmomente oder Bremsmomente über Reibkräfte zwischen mit Verzahnungen an den Ausgleichsrädern (23, 24) kämmenden Tellerrädern (34, 35), die Reibflächen bilden, und zur Drehachse (A) symmetrischen Ringflächen erzeugt werden.
Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Steg (15'), zwei koaxial zur Drehachse (A) gelagerte Sonnen- bzw. Hohlräder (19', 20') sowie um Drehachsen (B1, B2) im Steg (15') drehbar gelagerte Planetenräder (23', 24'), die mit den Sonnen- bzw. Hohlrädern (19', 20') im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Planetenräder (23', 24') bei umlaufendem Steg (15') äußere Drehmomente eingeleitet werden.
Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Steg (15'), zwei koaxial zur Drehachse (A) gelagerte Sonnen- bzw. Hohlräder (19', 20') sowie um Drehachsen (B1, B2) im Steg (15') drehbar gelagerte Planetenräder (23', 24'), die mit den Sonnen- bzw. Hohlrädern (19', 20') im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Planetenrädern (23', 24') bei umlaufendem Steg (15') unmittelbar Bremsmomente erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise äußere Drehmomente oder Bremsmomente in die Planetenräder (23', 24') eingeleitet oder die Planetenräder freigestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise im Drehsinn wechselnde äußere Drehmomente oder Bremsmomente in die Planetenräder (23', 24') eingeleitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Drehmomente oder Bremsmomente über Reibkräfte zwischen Reibflächen an den Planetenrädern (23', 24') und feststehenden Ringflächen (32', 33') erzeugt werden.
Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb (15), zwei koaxial zur Drehachse (A) im Differentialkorb (15) drehbar gelagerte Seitenwellenräder (19, 20) sowie auf Drehachsen (B1, B2) im Differentialkorb (15) drehbar gelagerte Ausgleichsräder (23, 24), die mit den Seitenwellenrädern (21, 22) im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgleichsrädern (23, 24) zu den Drehachsen (B1, B2) symmetrische Reibflächen ausgebildet sind, die mit zur Drehachse (A) symmetrischen Ringflächen (32, 33) in Reibschluß bringbar sind.
Differentialanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32, 33) an einem in Richtung der Drehachse (A) verschiebbaren Reibkorb (31) ausgebildet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32, 33) drehfest bezüglich der Drehachse (A) gehalten sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32, 33) mit von der Antriebsdrehzahl des Differentialkorbs (15) abweichender Antriebsdrehzahl antreibbar sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen an mit den Ausgleichsrädern (23, 24) verbundenen Zapfen ausgebildet sind, die den Differentialkorb (15) durchsetzen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (23, 24) Kegelräder sind und die Reibflächen Zylinderflächen (1a).
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (23, 24) Kegelräder sind und die Reibflächen Kegelflächen, die insbesondere auf dem Abwälzkegel der Kegelräder liegen. ( 1b)
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (23, 24) Stirnräder sind und die Reibflächen Zylinderflächen sind, die auf dem Wälzkreisdurchmesser der Stirnräder liegen. ( 5)
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Reibräder (29, 30) drehfest mit den Ausgleichsrädern (23, 24) verbunden sind, die die Reibflächen bilden und mit den Ringflächen (32, 33) in Reibschluß bringbar sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Ausgleichsrädern (23, 24) Zahnräder (29', 30') verbunden sind, die mit zumindest einem um die Drehachse (A) drehbaren Tellerrad (34, 35) ständig im Eingriff sind und an diesem zur Drehachse (A) symmetrische Reibflächen ausgebildet sind, die mit den Ringflächen (32, 33) in Reibschluß bringbar sind.
Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Tellerrad (34, 35) eine Mehrzahl von ersten Kupplungslamellen trägt, die die Reibflächen bilden, und eine Mehrzahl von zweiten Kupplungslamellen, die die Ringflächen bilden, mit dem Reibkorb verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Kupplungslamellen in Richtung der Drehachse (A) abwechselnd angeordnet sind und miteinander in Reibschluß bringbar sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkorb (31) bezüglich der Drehachse (A) stehend angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkorb (31) um die Drehachse (A) drehbar angeordnet ist und mit dem Differentialkorb (15) über eine Untersetzungsstufe gekoppelt ist.
Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Steg (15), zwei koaxial zur Drehachse (A) drehbar gelagerte Sonnen- bzw. Hohlräder (19', 20') sowie auf Drehachsen (B1, B2) im Steg (15') drehbar gelagerte Planetenräder (23', 24'), die mit den Sonnen- bzw. Hohlrädern (19', 20') im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Planetenrädern (23', 24') zu den Drehachsen (B1, B2) symmetrische Reibflächen ausgebildet sind, die mit zur Drehachse (A) symmetrischen Ringflächen (32', 33') in Reibschluß bringbar sind.
Differentialanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32', 33') an einem in Richtung der Drehachse (A) verschiebbaren Reibkorb (31') ausgebildet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32', 33') drehfest bezüglich der Drehachse (A) gehalten sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32', 33') mit von der Antriebsdrehzahl des Stegs (15') abweichender Antriebsdrehzahl antreibbar sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen an mit den Planetenrädern (23', 24') verbundenen Zapfen (27', 28') ausgebildet sind, die den Steg (15') durchsetzen.