DE102018103295B3 - Sperrdifferentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Gerhard Spengler
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Abstract

Es ist ein Sperrdifferentialgetriebe (10) für ein Kraftfahrzeug vorgesehen mit einer ersten Ausgangsachse (12) zur Anbindung eines ersten Antriebsrads, einer zweiten Ausgangsachse (14) zur Anbindung eines zweiten Antriebsrads, mit der ersten Ausgangsachse (12) und der zweiten Ausgangsachse (14) kämmenden Differentialrädern (18), wobei die Differentialräder (18) auf einem Differentialbolzen (16) gelagert sind und der Differentialbolzen (16) in einem von einer Antriebswelle antreibbaren Differentialkorb (22) gelagert ist, und einer Sperrkupplung (34) zum Kuppeln der ersten Ausgangsachse (12) mit dem Differentialkorb (22), wobei die erste Ausgangsachse (12) eine Welle (26) und ein über eine Steckverzahnung (28) auf der Welle (26) befestigtes und mit den Differentialrädern (18) kämmendes Achszahnrad (30) aufweist, wobei in der Steckverzahnung (28) durch einen ausgelassenen Zahn (54) in einer Innenverzahnung des Achszahnrads (30) und/oder in einer Außenverzahnung der Welle (26) ein Ölkanal (56) ausgebildet ist, wobei der Ölkanal (56) mit mindestens einem in dem Achszahnrad (30) ausgebildeten, im Wesentlichen radial verlaufenden Auslasskanal (58) zur Benetzung der Sperrkupplung (34) kommuniziert. Dadurch ist eine gute Kühlung eines Sperrdifferentialgetriebes (10) ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sperrdifferentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit dessen Hilfe an einem Antriebsstrang angebundene Antriebsräder miteinander gesperrt werden können, damit beispielsweise bei einem Durchdrehen eines der Antriebsräder die Antriebsräder mit einer gleichen Drehzahl betrieben werden können.
  • Aus JP 04 321 863 A ist ein Sperrdifferentialgetriebe bekannt, bei dem eine Ausgangsachse des Sperrdifferentialgetriebes an seiner Mantelfläche eine einzelne schraubenförmige Nut aufweist, die Öl zu einem die Achse umgebenen Lageransatz eines Achskegelzahnrads fördert, wo das Öl über radial verlaufende Öffnungen zu einer Lamellenkupplung gefördert wird, welche im geschlossenen Zustand der Lamellenkupplung die beiden Ausgangsachsen des Sperrdifferentialgetriebes miteinander sperren kann.
  • Aus JP 63 038 764 A und JP 62 283 237 A ist jeweils ein Sperrdifferentialgetriebe bekannt, bei dem an einer Innenseite einer Hülse ein axial verlaufender Ringkanal zur Förderung von Öl zu einer Lamellenkupplung vorgesehen ist.
  • Es besteht ein ständiges Bedürfnis ein Sperrdifferentialgetriebe gut zu kühlen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen aufzuzeigen, die eine gute Kühlung eines Sperrdifferentialgetriebes ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Sperrdifferentialgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Erfindungsgemäß ist ein Sperrdifferentialgetriebe, insbesondere Kegelrad-Differentialgetriebe, für ein Kraftfahrzeug vorgesehen mit einer ersten Ausgangsachse zur Anbindung eines ersten Antriebsrads, einer zweiten Ausgangsachse zur Anbindung eines zweiten Antriebsrads, mit der ersten Ausgangsachse und der zweiten Ausgangsachse kämmenden Differentialrädern, wobei die Differentialräder auf einem Differentialbolzen gelagert sind und der Differentialbolzen in einem von einer Antriebswelle antreibbaren Differentialkorb gelagert ist, und einer Sperrkupplung zum Kuppeln der ersten Ausgangsachse mit dem Differentialkorb, wobei die erste Ausgangsachse eine Welle und ein über eine Steckverzahnung mit der Welle befestigtes und mit den Differentialrädern kämmendes Achszahnrad aufweist, wobei in der Steckverzahnung durch einen ausgelassenen Zahn in einer Innenverzahnung des Achszahnrads und/oder in einer Außenverzahnung der Welle ein Ölkanal ausgebildet ist, wobei der Ölkanal mit mindestens einem in dem Achszahnrad ausgebildeten im Wesentlichen radial verlaufenden Auslasskanal zur Benetzung der Sperrkupplung kommuniziert.
  • Der Ölkanal kann durch das Weglassen eines Zahns der Innenverzahnung und/oder der Außenverzahnung leicht vorgesehen werden. Der Ölkanal kann sich dadurch leicht über die gesamte axiale Erstreckung des Achszahnrads erstrecken. Durch den mindestens einen Auslasskanal in dem Achszahnrad, wobei insbesondere mehrere in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Achskanäle vorgesehen sind, ist es möglich, ein über den Ölkanal zugeführtes Kühlmittel, insbesondere Öl, in einem mittleren Bereich der, insbesondere als feuchte Lamellenkupplung ausgestalteten, Sperrkupplung zuzuführen. Vorzugsweise ist die Sperrkupplung radial außerhalb zu einem Teil des Achszahnrads angeordnet, so dass das Achszahnrad in radialer Richtung betrachtet die Sperrkupplung zu einem Großteil, insbesondere vollständig, überdecken kann. Beispielsweise kann das Achszahnrad einen rohrförmigen Schaftansatz aufweisen, an dem eine Axialführung für Lamellen der als Lamellenkupplung ausgestalteten Sperrkupplung ausgestaltet ist. Das Kühlmittel braucht zur Kühlung der Sperrkupplung nicht von einer axialen Endseite der Sperrkupplung her zugeführt werden, sondern kann von radial innen her zugeführt werden. Dadurch ist vermieden, dass das Kühlmittel von einer axialen Endseite zur anderen axialen Endseite der Sperrkupplung fließen muss, so dass das Kühlmittel an den beiden Endseiten mit einem unterschiedlichen Druck und einer unterschiedlichen Temperatur anliegt. Stattdessen können die Reibpaarungen der Sperrkupplung gleichmäßig mit einem vergleichbaren Massenstrom und einer vergleichbaren Kühltemperatur gekühlt werden. Vorzugsweise tritt das Kühlmittel in einem axialen Mittelbereich der Sperrkupplung ein. Zudem kann der Ölkanal durch den weggelassenen Zahn der Steckverzahnung leicht zum Innern des Sperrdifferentialgetriebes hin geöffnet ausgeführt sein, so dass gleichzeitig der Differentialbolzen und/oder die miteinander kämmenden Zahnräder gekühlt und geschmiert werden können. Durch den in der Steckverzahnung ausgebildeten Ölkanal kann das Kühlmittel über den in dem Achszahnrad ausgebildeten Auslasskanal mittig in die Sperrkupplung eintreten und die Sperrkupplung des Sperrdifferentialgetriebes besser kühlen, so dass eine gute Kühlung eines Sperrdifferentialgetriebes ermöglicht ist.
  • Es ist es leicht möglich, mehr als einen Ölkanal vorzusehen, indem zwei, drei oder mehr Zähne der Innenverzahnung und/oder der Außenverzahnung der Steckverzahnung weggelassen werden. Die Innenverzahnung und/oder die Außenverzahnung kann im Übrigen in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung jeweils einen Zahn der Verzahnung ausbilden. Die Anzahl der verbliebenen Zähne ist hierbei derart dimensioniert, dass die zu erwartenden Lasten zwischen der Welle und dem Achszahnrad ohne plastische Verformungen übertragen werden können. Besonders bevorzugt ist zur Ausbildung des jeweiligen Ölkanals sowohl ein Zahn der Innenverzahnung als auch ein Zahn der Außenverzahnung weggelassen, so dass ein Ölkanal mit einem entsprechend großen Strömungsquerschnitt realisiert werden kann. Insbesondere ist mehr als ein Ölkanal ausgebildet, wobei vorzugsweise die Ölkanäle in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise sind in dem Achszahnrad mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Auslasskanäle vorgesehen, die insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind in dem Achszahnrad mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Auslasskanäle vorgesehen, die jeweils mit demselben Ölkanal kommunizieren, so dass über eine entsprechende axiale Erstreckung die Sperrkupplung mit dem Kühlmittel versorgt werden kann. Die Sperrkupplung kann dadurch an mehreren in axialer Richtung verteilten Stellen mit Kühlmittel versorgt werden. Vorzugsweise bildet das Achszahnrad einen Innenlamellenträger für die als Lamellenkupplung ausgestaltete Sperrkupplung aus. Ein korrespondierender Außenlamellenträger kann von dem Differentialkorb ausgebildet sein. Der Differentialkorb ist vorzugsweise mehrteilig ausgebildet, wobei der Differentialkorb beispielsweise ein den Differentialbolzen lagerndes Korbgehäuse und einen mit dem Korbgehäuse fest verbundenen Korbdeckel aufweist. Die Sperrkupplung kann beispielsweise in einer axial geöffneten Seite des Korbgehäuses eingesteckt sein, wobei die axial geöffnete Seite des Korbgehäuses von dem Korbdeckel abgeschlossen ist. Der Korbdeckel kann eine Öffnung aufweisen, durch die ein Betätigungsfinger einer Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Sperrkupplung durch den Korbdeckel hindurch an die Sperrkupplung gelangen kann. Die Betätigungseinrichtung kann beispielsweise ein von einem elektrischen Stellmotor verstellbares Rampensystem aufweisen, das bei einer Relativdrehung von aufeinander abgestützten Rampen seine axiale Erstreckung ändert, um dadurch, insbesondere über den Betätigungsfinger, die Sperrkupplung zu betätigen. Das erste Antriebsrad kann insbesondere das rechte Hinterrad oder das rechte Vorderrad des Kraftfahrzeugs ausbilden, während das zweite Antriebsrad das linke Hinterrad oder das linke Vorderrad des Kraftfahrzeugs ausbildet. Alternativ kann das erste Antriebsrad das linke Hinterrad oder das linke Vorderrad des Kraftfahrzeugs ausbilden, während das zweite Antriebsrad das rechte Hinterrad oder das rechte Vorderrad des Kraftfahrzeugs ausbildet.
  • Insbesondere ist die erste Ausgangsachse in einem von dem Differentialkorb ausgebildeten Gleitlagersitz gelagert, wobei zwischen der ersten Ausgangsachse und dem Gleitlagersitz ein mit dem Ölkanal kommunizierender Verbindungskanal ausgebildet ist. Das Kühlmittel kann dadurch leicht von außerhalb des Sperrdifferentialgetriebes zugeführt werden und an dem zwischen der Welle und dem Gleitlagersitz des Differentialkorbs ausgebildeten Gleitlager vorbei geführt werden. Der Verbindungskanal kann zu einem Teil von der Welle und zu einem anderen Teil von dem Gleitlagersitz des Differentialkorbs begrenzt sein. Dadurch kann das über den Verbindungskanal zugeführte Kühlmittel, insbesondere Öl, auch gleichzeitig das Gleitlager schmieren. Der mindestens eine Verbindungskanal kann direkt in den Ölkanal übergehen. Alternativ kann der Verbindungskanal in einen zwischen dem Gleitlager und der Steckverzahnung ausgebildeten Ringspalt münden, der mit dem mindestens einen Ölkanal kommuniziert.
  • Vorzugsweise ist in der ersten Ausgangsachse und/oder in dem Gleitlagersitz mindestens eine Nut, vorzugsweise mindestens zwei Nuten, zur Ausbildung des Verbindungskanals ausgebildet, wobei insbesondere die Nut im Wesentlichen spiralförmig verläuft. Durch den spiralförmigen Verlauf der Nut, kann eine gute Schmierung des Gleitlagers erreicht werden. Bei mehreren Spiralnuten können diese ineinander geschachtelt werden, so dass eine bessere Benetzung des Gleitlagers und ein erhöhter Gesamtströmungsquerschnitt zur Förderung des Kühlmittels ermöglicht ist.
  • Besonders bevorzugt ist in mindestens einem in Umfangsrichtung begrenzten Winkelbereich in der ersten Ausgangsachse und/oder in dem Gleitlagersitz eine vom Nenndurchmesser der von der ersten Ausgangsachse und dem Differentialkorb ausgebildeten Gleitlagerpaarung abweichende Aussparung ausgebildet, wobei insbesondere die Aussparung im Wesentlichen in axialer Richtung verläuft. Die Welle der ersten Ausgangsachse und oder der Gleitlagersitz kann im Bereich des Gleitlagers eine von einer Kreisform abweichende Gleitlagerfläche aufweisen, so dass einerseits genügend große aneinander abgleitende Kontaktflächen in dem Gleitlager ausgebildet sind, aber andererseits mindestens ein Winkelbereich vorgesehen ist, in dem durch die Aussparung ein Spalt ausgebildet ist, der den Verbindungskanal ausbildet.
  • Insbesondere weist die erste Ausgangsachse einen Längskanal auf, wobei der Längskanal über mindestens einen Querkanal mit dem Ölkanal kommuniziert. Der Längskanal kann insbesondere durch eine Bohrung, insbesondere Sacklochbohrung, ausgebildet sein. Der Längskanal ist insbesondere in der Welle der ersten Ausgangsachse ausgebildet. Der Längskanal kann insbesondere radial beabstandet an einer Lagerung der ersten Ausgangsachse an dem Differentialkorb und/oder an einer Lagerung der ersten Ausgangsachse an einem feststehenden Getriebegehäuse des Sperrdifferentialgetriebes vorbeiführen, so dass die Lagerung nicht für eine Durchfuhr des Kühlmittels ausgestaltet sein muss.
  • Vorzugsweise weist der Längskanal eine zum Differentialbolzen weisende Auslassöffnung auf, wobei die Auslassöffnung durch einen Deckel verschlossen ist, wobei insbesondere der Deckel eine Blendenöffnung aufweist. Über die Blendenöffnung kann gegebenenfalls zusätzlich zum Ölkanal das Kühlmittel, insbesondere Öl, in das Innere des Sperrdifferentialgetriebes geleitet werden, so dass der Differentialbolzen und/oder die miteinander kämmenden Zahnräder gekühlt und geschmiert werden können. Da die Blendenöffnung kleiner als der Strömungsquerschnitt der Längsöffnung ist, kann sichergestellt werden, dass über den mindestens einen Querkanal genügend Kühlmittel zur Sperrkupplung gelangt. Insbesondere kann über den gewählten Strömungsquerschnitt der Blende eine gewünschte Aufteilung der den Längskanal verlassenen Massenströme des Kühlmittels vorgegeben werden. Insbesondere ist es möglich, die Blende als Düse auszugestalten, die vorzugsweise eine Vernebelung und/oder einen Sprayeffekt des die Blende durchströmenden Kühlmittels bewirkt.
  • Besonders bevorzugt ist eine den Ölkanal mit unter Druck stehendem Öl beaufschlagbare Ölpumpe an den Ölkanal angeschlossen. Mit Hilfe der Ölpumpe kann ein höherer Druck für das Kühlmittel in dem Ölkanal aufgebaut werden, der einen hohen Massenstrom und/oder einen Sprayeffekt beim Austreten des Kühlmittels ermöglichen kann, wodurch die Kühlleistung erhöht werden kann. Eine nur auf Fliehkrafteffekten beruhende Kühlmittelförderung kann dadurch vermieden werden. Die, insbesondere elektrisch antreibbare, Ölpumpe ist vorzugsweise geregelt, so dass der Massenstrom des von der Ölpumpe geförderten Kühlmittels leicht an den aktuellen Kühlbedarf angepasst werden kann.
  • Insbesondere weist die, insbesondere als Lamellenkupplung ausgestaltete, Sperrkupplung an einer von dem Differentialbolzen weg weisenden Axialseite eine Anpressplatte zum Schließen der Sperrkupplung durch eine axiale Verlagerung auf den Differentialbolzen zu auf, wobei ein zwischen der Anpressplatte und dem Achszahnrad ausgebildeter Ringspalt durch ein Dichtelement abgedichtet ist, wobei insbesondere das Dichtelement mit dem Achszahnrad oder mit dem Differentialkorb befestigt ist und eine Relativbewegung zu der Anpressplatte zulässt. Da das Kühlmittel nicht von axial außen, sondern in einem axialen Mittenbereich von radial innen zugeführt wird, ist es nicht erforderlich, zwischen der Anpressplatte und dem Achszahnrad eine Durchfuhr für das Kühlmittel über den Ringspalt vorzusehen. Stattdessen ist dieser Ringspalt abgedichtet, so dass das Kühlmittel an einer zum Differentialbolzen hin weisenden Axialseite aus der Sperrkupplung austreten kann. Das aus der Sperrkupplung austretende Kühlmittel kann dadurch auch das Innere des Sperrdifferentialgetriebes kühlen und/oder schmieren. Zudem kann das Kühlmittel an einer definierten Stelle im Sperrdifferentialgetriebe gesammelt und beispielsweise über einen Ölsumpf abgeführt und in einem Kühlmittelkreislauf wiederverwendet werden. Beispielsweise ist der Ölsumpf in dem feststehenden Getriebegehäuse des Sperrdifferentialgetriebes ausgebildet, wobei eine Ölpumpe aus dem Ölsumpf das Kühlmittel entnimmt und mit Druck zum Ölkanal fördert.
  • Vorzugsweise weist die erste Ausgangsachse eine mit dem Ölkanal kommunizierbare Ringnut auf, wobei die Ringnut mit einem in einem feststehenden Getriebegehäuse ausgebildeten Öleinlasskanal kommuniziert und die Ringnut gegenüber dem Getriebegehäuse durch einen in der Welle eingesetzten Dichtring und einen in dem Differentialkorb eingesetzten Dichtring abgedichtet ist. Insbesondere sind die Dichtringe als Gleichteile ausgeführt. Die Dichtringe können insbesondere einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise liegen die Dichtringe radial außen an einer in das Getriebegehäuse eingepressten Hülse an, die eine den Ringspalt mit dem Öleinlasskanal verbindende Öffnung aufweist. Insbesondere wenn das Kühlmittel sowieso zwischen der Welle und dem Differentialkorb zum in der Steckverzahnung ausgebildeten Ölkanal entlang geführt wird, kann der Ringspalt am axialen Ende des Differentialkorbs vorgesehen werden, um das Kühlmittel leicht zum Ölkanal leiten zu können.
  • Besonders bevorzugt weist der Differentialkorb ein den Differentialbolzen und die zweite Ausgangsachse lagerndes Korbgehäuse und einen mit dem Korbgehäuse fest verbundenen und die erste Ausgangsachse lagernden Korbdeckel auf, wobei insbesondere das Korbgehäuse ein Eingangszahnrad zur Anbindung der Antriebswelle aufweist. Durch die mehrteilige Ausgestaltung des Differentialkorbs kann die Sperrkupplung leicht eingebaut werden, so dass eine gute Montierbarkeit gegeben ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
    • 1 eine schematische geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Sperrdifferentialgetriebes,
    • 2 eine schematische Schnittansicht eines Achszahnrads des Sperrdifferentialgetriebes aus 1,
    • 3 eine schematische geschnittene Seitenansicht des Achszahnrads aus 2,
    • 4 eine schematische geschnittene Detailansicht einer ersten Variante des Sperrdifferentialgetriebes aus 1,
    • 5 eine schematische geschnittene Detailansicht einer zweiten Variante des Sperrdifferentialgetriebes aus 1,
    • 6 eine schematische Schnittansicht des Sperrdifferentialgetriebes aus 5,
    • 7 eine schematische geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Sperrdifferentialgetriebes und
    • 8 eine schematische geschnittene Detailansicht des Sperrdifferentialgetriebes aus 1 und/oder aus 7.
  • Das in 1 dargestellte, als Kegelrad-Differentialgetriebe ausgestaltete Sperrdifferentialgetriebe 10 für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs weist eine erste Ausgangsachse 12 und eine zweite Ausgangsachse 14 auf, die über an einem Differentialbolzen 16 gelagerte Differentialräder 18 miteinander gekoppelt sind, wobei der Differentialbolzen 16 in einem über ein Eingangszahnrad 20 um eine mit den Ausgangsachse 12, 14 zusammenfallende Drehachse drehbaren mehrteiligen Differentialkorb 22 gelagert ist. Über das Eingangszahnrad 20 kann das von einem Kraftfahrzeuggetriebe gewandelte Abtriebsmoment eines Kraftfahrzeugmotor eingeleitet werden. Das dargestellte Sperrdifferentialgetriebe 10 kann als Achs- oder Querdifferential eingesetzt werden.
  • Die erste Ausgangsachse 12 weist eine aus einem feststehenden Getriebegehäuse 24 herausragende Welle 26 auf, die über eine Steckverzahnung 28 mit einem Achszahnrad 30 drehfest verbunden ist. Zwischen dem Achszahnrad 30 und einem Korbgehäuse 32 des Differentialkorbs 22 ist eine als Lamellenkupplung ausgestaltete Sperrkupplung 34 vorgesehen. Das Achszahnrad 30 weist einen in axialer Richtung entsprechend langen rohrförmigen Schaftansatz auf, der einen Innenlamellenträger für die Sperrkupplung 34 ausbildet, während das Korbgehäuse 32 des Differentialkorbs 22 einen Außenlamellenträger für die Sperrkupplung 34 ausbildet. Die Sperrkupplung 34 kann von einem als Rampensystem ausgebildeten Betätigungssystem 36 betätigt werden, indem ein durch einen mit dem Korbgehäuse 32 des Differentialkorbs 22 fest verbundenen Korbdeckel 38 des Differentialkorbs 22 hindurchgeführter Betätigungsfinger 40 eine Anpressplatte 42 der Sperrkupplung 34 axial verlagert, um die Sperrkupplung 34 zu schließen und/oder zu öffnen. Im geschlossenen Zustand der Sperrkupplung 34 kann die erste Ausgangsachse 12 mit oder ohne Schlupf mit dem Differentialkorb 22 gekoppelt werden. Dadurch kann auch die zweite Ausgangsachse 14 keine oder nur eine geringe Relativdrehung zu der ersten Ausgangsachse 12 ausführen, so dass die erste Ausgangsachse 12 mit der zweiten Ausgangsachse 14 gesperrt ist.
  • Um das Sperrdifferentialgetriebe 10 zu kühlen und zu schmieren, ist über einen Schlauch 44 eine elektrisch angetriebene regelbare Ölpumpe angeschlossen, die als Kühlmittel Öl in einen in dem Getriebegehäuse 24 eingebrachten Einlasskanal 46 pumpt. Der Einlasskanal 46 mündet über eine in dem Getriebegehäuse 24 eingepresste Hülse 48 in einem zwischen dem Korbdeckel 38 des Differentialkorbs 22 und der Welle 26 begrenzten Ringspalt 50. Der Ringspalt 50 ist durch jeweils in dem Korbdeckel 38 und der Welle 26 eingesetzte, als Rechteckdichtung ausgestaltete Dichtringe 52 gegenüber der Hülse 48 und dadurch gegenüber dem Getriebegehäuse 24 abgedichtet. Von dem Ringspalt 50 kann das Öl in axialer Richtung in die Steckverzahnung 28 gelangen, wo durch das Weglassen eines für die Steckverzahnung 28 ansonsten vorgesehenen Zahns 54 ein Ölkanal 56 ausgebildet ist. In dem Schaftansatz des Achszahnrads 30 sind mit dem Ölkanal 56 kommunizierende, zumindest mit einem Anteil in radialer Richtung verlaufende Auslasskanäle 58 vorgesehen, über die das gepumpte Öl mit Druck in die Sperrkupplung 34 gefördert werden kann. Zudem kann das Öl des Ölkanals 56 an der zum Differentialbolzen 16 weisenden Axialseite in das Innere des Sperrdifferentialgetriebes 10 gelangen und dort Teile des Sperrdifferentialgetriebes 10 kühlen und schmieren.
  • Wie in 2 dargestellt, kann das Achszahnrad 30 mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Auslasskanäle 58 aufweisen, die vorzugsweise in einem Umfangsbereich münden, in dem ein Zahn 54 der Innenverzahnung des Achszahnrads 30 für die Steckverzahnung 28 weggelassen ist, um den Ölkanal 56 auszubilden. Wie in 3 dargestellt kann das Achszahnrad 30 zudem mehrere in axialer Richtung hintereinander angeordnete Auslasskanäle 58 aufweisen.
  • Um den Einlasskanal 46 fluidisch mit dem Ölkanal 56 zu verbinden, sind verschiedene Varianten möglich. Wie in 4 dargestellt, kann ein insbesondere in dem Korbdeckel 38 des Differentialkorbs 22 ausgebildeter Gleitlagersitz 60 eine spiralförmige Nut 62 aufweisen, um das Öl an dem von der in 4 nicht dargestellten Welle 26 und dem Gleitlagersitz 60 ausgebildeten Gleitlager vorbeizuführen. Vorzugsweise sind mehrere Nuten 62 vorgesehen. Beispielsweise sind zwei um 180° in Umfangsrichtung versetzte spiralförmige Nuten 62 vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine Nut 62 in der Welle 26 vorgesehen sein.
  • Wie in 5 und 6 dargestellt, kann zusätzlich oder alternativ eine sich über die axiale Erstreckung des Gleitlagersitzes 60 erstreckende Aussparung 64 vorgesehen sein, die sich in einem definierten Winkelbereich in axialer Richtung erstreckt. Der zwischen den Aussparungen vorgesehene Kontaktbereich zwischen dem Lagersitz 60 des Differentialkorbs 22 und der Welle 26 ist für eine gute Gleitlagerung ausreichend. Die Aussparung 64 kann in dem Lagersitz 60 und/oder in der Welle 26 vorgesehen sein.
  • Wie in 7 dargestellt, kann die fluidische Verbindung des Einlasskanals 46 mit dem Ölkanal auch durch einen in der Welle 26 eingebrachten, als Sacklochbohrung ausgestalteten koaxialen Längskanal 66 erreicht werden. Der Längskanal 66 kann über mindestens einen Querverbindungskanal 68 mit dem Ringspalt 50 und über mindestens einen Querkanal 70 mit dem Ölkanal 56 verbunden sein, um das Öl an der Gleitlagerung der Welle 26 in dem Differentialkorb 22 vorbeizuführen. Der Längskanal 66 weist eine zum Differentialbolzen 16 weisende Auslassöffnung auf, die von einem Deckel 72 verschlossen ist. In dem Deckel 72 ist eine Blendenöffnung 74 vorgesehen, die erheblich kleiner als die Auslassöffnung des Längskanals 66 ist. Über die Blendenöffnung 74 kann das Öl sprayförmig in das Innere des Sperrdifferentialgetriebes 10 gesprüht werden. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform des Sperrdifferentialgetriebes 10 kann der Längskanal 66 weggelassen sein und die Welle 26 in diesem Bereich als Vollwelle ausgestaltet sein, so dass die Welle 26 entsprechend höhere Lasten ertragen kann.
  • Wie in 8 dargestellt, ist zwischen der Anpressplatte 42, an welcher der Betätigungsfinger 40 der Betätigungseinrichtung 36 für die Sperrkupplung 34 angreift, und dem Korbdeckel 38 des Differentialkorbs 22 ein als Ringdichtung ausgestaltetes Dichtelement 76 vorgesehen. Das Dichtelement 76 ist in dem Korbdeckel 38 eingebracht und erlaubt eine axiale Relativbewegung der Anpressplatte 42. Alternativ kann das Dichtelement 76 in dem Schaftansatz des Achszahnrads 30 eingebracht sein. Die Anpressplatte 42 weist hierbei eine axiale Erstreckung auf, bei der das Dichtelement 76 sowohl in der geöffneten Stellung der Sperrkupplung 34 als auch in der geschlossenen Stellung der Sperrkupplung 34 am Ende des Verschleißbereichs der Sperrkupplung 34 an der Anpressplatte 42 dichtend anliegen kann. Alternativ kann das Dichtelement 76 in der Anpressplatte 42 aufgenommen sein, wobei der Korbdeckel 38 des Differentialkorbs 22 beziehungsweise der Schaftansatz des Achszahnrads 30 eine ausreichende axiale Erstreckung aufweist.

Claims (10)

  1. Sperrdifferentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Ausgangsachse (12) zur Anbindung eines ersten Antriebsrads, einer zweiten Ausgangsachse (14) zur Anbindung eines zweiten Antriebsrads, mit der ersten Ausgangsachse (12) und der zweiten Ausgangsachse (14) kämmenden Differentialrädern (18), wobei die Differentialräder (18) auf einem Differentialbolzen (16) gelagert sind und der Differentialbolzen (16) in einem von einer Antriebswelle antreibbaren Differentialkorb (22) gelagert ist, und einer Sperrkupplung (34) zum Kuppeln der ersten Ausgangsachse (12) mit dem Differentialkorb (22), wobei die erste Ausgangsachse (12) eine Welle (26) und ein über eine Steckverzahnung (28) auf der Welle (26) befestigtes und mit den Differentialrädern (18) kämmendes Achszahnrad (30) aufweist, wobei in der Steckverzahnung (28) durch einen ausgelassenen Zahn (54) in einer Innenverzahnung des Achszahnrads (30) und/oder in einer Außenverzahnung der Welle (26) ein Ölkanal (56) ausgebildet ist, wobei der Ölkanal (56) mit mindestens einem in dem Achszahnrad (30) ausgebildeten, im Wesentlichen radial verlaufenden Auslasskanal (58) zur Benetzung der Sperrkupplung (34) kommuniziert.
  2. Sperrdifferentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangsachse (12) in einem von dem Differentialkorb (22) ausgebildeten Gleitlagersitz (60) gelagert ist, wobei zwischen der ersten Ausgangsachse (12) und dem Gleitlagersitz (60) ein mit dem Ölkanal kommunizierender Verbindungskanal (62; 64) ausgebildet ist.
  3. Sperrdifferentialgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Ausgangsachse (12) und/oder in dem Gleitlagersitz (60) mindestens eine Nut (62), vorzugsweise mindestens zwei Nuten (62), zur Ausbildung des Verbindungskanals ausgebildet ist.
  4. Sperrdifferentialgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem in Umfangsrichtung begrenzten Winkelbereich in der ersten Ausgangsachse (12) und/oder in dem Gleitlagersitz (22) eine vom Nenndurchmesser der von der ersten Ausgangsachse (12) und dem Differentialkorb (22) ausgebildeten Gleitlagerpaarung abweichende Aussparung (64) ausgebildet ist.
  5. Sperrdifferentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangsachse (12) einen Längskanal (66) aufweist, wobei der Längskanal (66) über mindestens einen Querkanal (70) mit dem Ölkanal (56) kommuniziert.
  6. Sperrdifferentialgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Längskanal (66) eine zum Differentialbolzen (16) weisende Auslassöffnung aufweist, wobei die Auslassöffnung durch einen Deckel (72) verschlossen ist.
  7. Sperrdifferentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Ölkanal (56) mit unter Druck stehendem Öl beaufschlagbare Ölpumpe an den Ölkanal (56) angeschlossen ist.
  8. Sperrdifferentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkupplung (34) an einer von dem Differentialbolzen (16) weg weisenden Axialseite eine Anpressplatte (42) zum Schließen der Sperrkupplung (34) durch eine axiale Verlagerung auf den Differentialbolzen (16) zu aufweist, wobei ein zwischen der Anpressplatte (42) und dem Achszahnrad (30) ausgebildeter Ringspalt durch ein Dichtelement (76) abgedichtet ist.
  9. Sperrdifferentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangsachse (12) eine mit dem Ölkanal (56) kommunizierbare Ringnut (50) aufweist, wobei die Ringnut (50) mit einem in einem feststehenden Getriebegehäuse (24) ausgebildeten Öleinlasskanal (46) kommuniziert und die Ringnut (50) gegenüber dem Getriebegehäuse (24) durch einen in der Welle (26) eingesetzten Dichtring (52) und einen in dem Differentialkorb (22) eingesetzten Dichtring (52) abgedichtet ist.
  10. Sperrdifferentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Differentialkorb (22) ein den Differentialbolzen (16) und die zweite Ausgangsachse (14) lagerndes Korbgehäuse (32) und einen mit dem Korbgehäuse (32) fest verbundenen und die erste Ausgangsachse (12) lagernden Korbdeckel (38) aufweist.
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