DE102009001561B4 - Differential gear with a piston operated lock - Google Patents

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Abstract

Ausgleichsgetriebe mit einer Sperre zum Sperren der Ausgleichswirkung mit Achskegelrädern (4) und Ausgleichskegelrädern (5), wobei drehende Lamellen (13) der Sperre mit einem Achskegelrad (4) in drehfester Verbindung stehen, mit einem Betätigungskolben (7) zum Betätigen der Sperre, wobei zwischen dem Betätigungskolben (7) und den Lamellen (13) ein Ausgleichskegelrad (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen der Sperre im Schließsinne die Bewegung des Kolbens über mindestens einen Bolzen (12) auf die Lamellen (13) übertragen wird und innerhalb des Bolzens (12) eine Feder (15) angeordnet ist.Differential gear with a lock for locking the balancing effect with bevel gears (4) and bevel gears (5), with rotating lamellae (13) of the lock being in a rotationally fixed connection with an bevel gear (4), with an actuating piston (7) for actuating the lock, whereby A differential bevel gear (5) is arranged between the actuating piston (7) and the lamellae (13), characterized in that when the lock is actuated in the closing direction, the movement of the piston is transmitted to the lamellae (13) via at least one bolt (12) and a spring (15) is arranged within the bolt (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a differential gear according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.

Die EP 972970 A2 offenbart ein gattungsgemäßes Ausgleichsgetriebe mit einer Sperre, bei welchem Lamellen einerseits drehfest mit einem Achskegelrad verbunden und andererseits drehfest mit einem Differenzialkorb verbunden sind. Beim Betätigen der Sperre im Schließsinne wird der Ausgleich zwischen den Achskegelrädern gehemmt.The EP 972970 A2 discloses a generic differential gear with a lock, in which the lamellae are on the one hand non-rotatably connected to an axle bevel gear and on the other hand are non-rotatably connected to a differential cage. When the lock is activated in the closing direction, the compensation between the bevel gears is inhibited.

Die EP 0 972 970 A2 beschreibt eine Differentialsperre. Die DE 38 02 368 A1 beschreibt eine Mehrscheibenkupplungsvorrichtung. Die DE 33 45 927 A1 beschreibt ein sperrbares Ausgleichsgetriebe für Fahrzeuge. Die 30 25 282 beschreibt ein Sperrdifferential für Fahrzeuge. Die US 4 805 486 A beschreibt eine sperrbare Differentialgetriebeanordnung. Die JP 2002 - 266 982 A beschreibt eine Differentialvorrichtung. Die EP 0 198 143 A beschreibt ein Sperrdifferential. Die US 6 436 002 B1 beschreibt einen Differentialapparat.The EP 0 972 970 A2 describes a differential lock. The DE 38 02 368 A1 describes a multi-plate clutch device. The DE 33 45 927 A1 describes a lockable differential gear for vehicles. 30 25 282 describes a locking differential for vehicles. The U.S. 4,805,486 A describes a lockable differential gear assembly. The JP 2002 - 266 982 A describes a differential device. The EP 0 198 143 A describes a limited slip differential. The US 6 436 002 B1 describes a differential apparatus.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Ausgleichsgetriebe mit einer Sperre zu schaffen, welches in axialer Richtung kompakt baut.The present invention is based on the object of creating a differential gear with a lock which is compact in the axial direction.

Die Aufgabe wird mit einem auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Ausgleichsgetriebe gelöst.The object is achieved with a generic differential gear which also has the characterizing features of the main claim.

Erfindungsgemäß weist das Ausgleichsgetriebe eine Sperre zum Sperren der Ausgleichswirkung auf, welche Lamellen aufweist, wobei die Lamellen in drehfester Verbindung mit einem Achskegelrad stehen. Die Lamellen können direkt mit dem Achskegelrad verbunden sein, es besteht jedoch auch die Möglichkeit die Lamellen über einen mit dem Achskegelrad drehfest verbundenen Lamellenträger zu haltern. Eine Betätigungseinrichtung weist einen Betätigungskolben auf, wobei die Betätigungseinrichtung hydraulisch oder elektromechanisch betätigt sein kann und wobei der Betätigungskolben auf der einen Seite des Ausgleichsgetriebes und die Lamellen auf der anderen Seite des Ausgleichsgetriebes angeordnet sind, wodurch ein Ausgleichskegelrad zwischen dem Betätigungskolben und den Lamellen angeordnet ist. Die Kraftübertragung vom Kolben zu den Lamellen erfolgt über mindestens einen Bolzen oder mehrere Bolzen, welche gleichmäßig am Umfang verteilt sind, wobei innerhalb des Bolzens eine Feder angeordnet ist, um den Kolben bei Nichtbetätigung in seine Ausgangslage zurückzudrücken. Vorzugsweise ist der Bolzen in einer Öffnung innerhalb des Differenzialkorbes angeordnet, wobei die Öffnung radial unterhalb des mit dem Differenzialkorb verbundenen Tellerrades angeordnet ist. Der Differenzialkorb ist über zwei Lagerstellen in einem Gehäuse gelagert, wobei innerhalb dieses Gehäuses der Kolben angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Kolben radial außerhalb einer dieser Lagerstellen angeordnet. In einer weiteren Ausgestaltungsform bei hydraulischer Betätigung ist der Kolben über eine Membrandichtung von der Hydraulikflüssigkeit getrennt, wobei die Membrandichtung innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und mit dem Gehäuse einen Kolbenraum bildet.According to the invention, the differential gear has a lock for locking the compensating effect, which lock has lamellae, the lamellae being in a rotationally fixed connection with an axle bevel gear. The lamellae can be connected directly to the bevel gear, but there is also the possibility of holding the lamellae via a lamella carrier connected to the bevel gear in a rotationally fixed manner. An actuating device has an actuating piston, wherein the actuating device can be actuated hydraulically or electromechanically and wherein the actuating piston is arranged on one side of the differential gear and the lamellas are arranged on the other side of the differential gear, whereby a differential bevel gear is arranged between the actuating piston and the lamellas. The power transmission from the piston to the lamellae takes place via at least one bolt or several bolts, which are evenly distributed around the circumference, a spring being arranged inside the bolt in order to push the piston back into its starting position when not actuated. The bolt is preferably arranged in an opening within the differential cage, the opening being arranged radially below the ring gear connected to the differential cage. The differential cage is mounted in a housing via two bearing points, the piston being arranged within this housing. The piston is preferably arranged radially outside one of these bearing points. In a further embodiment with hydraulic actuation, the piston is separated from the hydraulic fluid via a diaphragm seal, the diaphragm seal being arranged within the housing and forming a piston chamber with the housing.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Lamellen über einen Lamellenträger drehfest mit dem Achskegelrad verbunden, wobei der Lamellenträger radiale und axiale Bohrungen aufweist, um Schmiermittel zu den Lamellen zu bringen. Vorzugsweise weist der Differenzialkorb unterhalb der Lagerstelle im Bereich des Achskegelrades und des Lamellenträgers eine Schraubennut auf, über welche Schmiermittel zu den Bohrungen im Lamellenträger gefördert wird. Vorzugsweise ist die Schmiernut schraubenförmig ausgeführt.In a further embodiment of the invention, the disks are non-rotatably connected to the bevel gear via a disk carrier, the disk carrier having radial and axial bores in order to bring lubricant to the disks. The differential cage preferably has a screw groove below the bearing in the area of the bevel gear and the disk carrier, via which lubricant is conveyed to the bores in the disk carrier. The lubrication groove is preferably designed helically.

Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.Further features can be found in the description of the figures.

Die einzige Figur zeigt ein Ausgleichsgetriebe mit einem Gehäuse 1, einem Differenzialkorb 2, innerhalb welchem Achskegelräder 4 und Ausgleichskegelräder 5 angeordnet sind, wobei der Differenzialkorb 2 mit einem Tellerrad 3 drehfest verbunden ist. Der Differenzialkorb 2 ist über Wälzlager 6 im Gehäuse 1 gelagert. Radial außerhalb des Wälzlagers 6 ist ein Kolben 7 angeordnet, welcher über eine Membrandichtung 8 von einem Kolbenraum 9 flüssigkeitsdicht getrennt ist. Der Raum 9 wird vom Gehäuse 1 und von der Membrandichtung 8 gebildet. Über ein Axiallager 10, eine Druckplatte 11 und einen Bolzen 12 drückt bei Druckbeaufschlagung des Raums 9 der Kolben 7 auf die Lamellen 13. Dadurch wird das Ausgleichsgetriebe gesperrt. Die Außenlamellen der Lamellen 13 sind drehfest mit dem Differenzialkorb 2 verbunden und die Innenlamellen der Lamellen 13 sind drehfest mit einem Lamellenträger 14 verbunden, welcher drehfest über eine Verzahnung mit dem Achskegelrad 4 verbunden ist. Zwischen dem Kolben 7 und den Lamellen 13 ist das Ausgleichskegelrad 5 angeordnet, wodurch die Kraftübertragung vom Kolben 7 auf die Lamellen 13 über den Bolzen 12 erfolgt. Im Bolzen 12 ist eine Feder 15 angeordnet, welche den Kolben 7 bei Drucklosschaltung des Raums 9 in seine Ausgangsstellung zurückdrückt. Im Lamellenträger 14 sind nicht gezeigte axiale und radiale Bohrungen zur Schmierölversorgung der Lamellen 13 angeordnet, wobei das Schmieröl über die schraubenförmig angeordneten Nuten 16 im Differenzialkorb 2 gelangt.The only figure shows a differential gear with a housing 1 , a differential basket 2 , within which axle bevel gears 4th and differential bevel gears 5 are arranged, the differential basket 2 with a crown wheel 3 is rotatably connected. The differential basket 2 is about rolling bearings 6th in the housing 1 stored. Radially outside of the rolling bearing 6th is a piston 7th arranged, which has a membrane seal 8th from a piston chamber 9 is separated liquid-tight. The space 9 is from the housing 1 and from the membrane seal 8th educated. Via a thrust bearing 10 , a printing plate 11 and a bolt 12 presses when the room is pressurized 9 The piston 7th on the slats 13 . This locks the differential. The outer slats of the slats 13 are non-rotatably with the differential basket 2 connected and the inner lamellas of the lamellas 13 are non-rotatable with a lamella carrier 14th connected, which rotatably via a toothing with the axle bevel gear 4th connected is. Between the piston 7th and the slats 13 is the differential bevel gear 5 arranged, reducing the power transmission from the piston 7th on the slats 13 over the bolt 12 he follows. In the bolt 12 is a feather 15th arranged which the piston 7th when the room is depressurized 9 pushes back into its original position. In the lamellar carrier 14th are not shown axial and radial bores for supplying lubricating oil to the slats 13 arranged, the lubricating oil via the helically arranged grooves 16 in the differential basket 2 got.

Indem der Kolben 7 oberhalb des Wälzlagers 6 angeordnet ist und der Kolben 7 auf der einen Seite des Ausgleichsgetriebes und die Lamellen 13 auf der anderen Seite des Ausgleichsgetriebes angeordnet sind, entsteht ein axial kurz bauendes Ausgleichsgetriebe.By the piston 7th above the roller bearing 6th is arranged and the piston 7th on one side of the differential and the lamellae 13 are arranged on the other side of the differential gear, the result is an axially short differential gear.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Gehäusecasing
22
DifferenzialkorbDifferential basket
33
TellerradCrown wheel
44th
AchskegelradBevel gear
55
AusgleichskegelradDifferential bevel gear
66th
Wälzlagerroller bearing
77th
Kolbenpiston
88th
MembrandichtungMembrane seal
99
Raumroom
1010
AxiallagerThrust bearings
1111
Druckplatteprinting plate
1212
Bolzenbolt
1313
LamellenSlats
1414th
LamellenträgerLamella carrier
1515th
Federfeather
1616
NutenGrooves

Claims (9)

Ausgleichsgetriebe mit einer Sperre zum Sperren der Ausgleichswirkung mit Achskegelrädern (4) und Ausgleichskegelrädern (5), wobei drehende Lamellen (13) der Sperre mit einem Achskegelrad (4) in drehfester Verbindung stehen, mit einem Betätigungskolben (7) zum Betätigen der Sperre, wobei zwischen dem Betätigungskolben (7) und den Lamellen (13) ein Ausgleichskegelrad (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen der Sperre im Schließsinne die Bewegung des Kolbens über mindestens einen Bolzen (12) auf die Lamellen (13) übertragen wird und innerhalb des Bolzens (12) eine Feder (15) angeordnet ist.Differential gear with a lock for locking the balancing effect with bevel gears (4) and bevel gears (5), with rotating lamellae (13) of the lock in non-rotatable connection with an bevel gear (4), with an actuating piston (7) for actuating the lock, whereby A differential bevel gear (5) is arranged between the actuating piston (7) and the lamellae (13), characterized in that when the lock is actuated in the closing direction, the movement of the piston is transmitted to the lamellae (13) via at least one bolt (12) and a spring (15) is arranged within the bolt (12). Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Differenzialkorb (2) eine Öffnung für den Bolzen (12) aufweist, in welcher der Bolzen (12) angeordnet ist und im Differenzialkorb (2) das Ausgleichskegelrad (5) gelagert ist.Differential according to Claim 1 , characterized in that a differential cage (2) has an opening for the bolt (12) in which the bolt (12) is arranged and the differential bevel gear (5) is mounted in the differential cage (2). Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Lamellen (13) einerseits in einem Differenzialkorb (2) gehaltert sind und andererseits Lamellen (13) auf einem Lamellenträger (14), welcher drehfest mit einem Achskegelrad (4) verbunden ist, gehaltert sind.Differential according to Claim 1 , characterized in that lamellae (13) are held on the one hand in a differential cage (2) and on the other hand lamellae (13) are held on a lamella carrier (14) which is non-rotatably connected to a bevel gear (4). Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (13) auf dem Lamellenträger (14) radial außerhalb des Achskegelrades (4) angeordnet sind.Differential according to Claim 3 , characterized in that the lamellae (13) are arranged on the lamella carrier (14) radially outside the bevel gear (4). Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Sperre hydraulisch oder elektromechanisch erfolgt.Differential according to Claim 1 , characterized in that the lock is actuated hydraulically or electromechanically. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenträger (14) Bohrungen aufweist, durch welche Schmiermittel zu den Lamellen (13) gelangt.Differential according to Claim 1 , characterized in that the plate carrier (14) has bores through which lubricant reaches the plates (13). Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzialkorb (2) radial innerhalb der Lamellen (13) eine schraubenförmige Nut (16) aufweist, über welche Schmiermittel zu den Lamellen (13) gelangt.Differential according to Claim 2 , characterized in that the differential cage (2) has a helical groove (16) radially inside the lamellae (13), via which lubricant reaches the lamellae (13). Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) und die Lamellen (13) und der Bolzen (12) radial außerhalb der Achskegelräder (4) angeordnet sind.Differential according to Claim 1 , characterized in that the piston (7) and the lamellae (13) and the bolt (12) are arranged radially outside of the bevel gears (4). Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (13) axial zur Drehachse eines Tellerrades (3) im Bereich des Tellerrades angeordnet sind und die Verzahnung des Tellerrades (3) auf der dem Betätigungskolben (7) abgewendeten Seite angeordnet ist.Differential according to Claim 1 , characterized in that the lamellae (13) are arranged axially to the axis of rotation of a ring gear (3) in the area of the ring gear and the toothing of the ring gear (3) is arranged on the side facing away from the actuating piston (7).
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