DE10333640B4 - Differential gearbox with variable torque distribution between the output shafts - Google Patents

Differential gearbox with variable torque distribution between the output shafts Download PDF

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Abstract

Differentialgetriebe mit veränderlicher Drehmomentverteilung zwischen den Abtriebswellen, umfassend DOLLAR A ein Doppelplanetengetriebe, das als Glieder einen Steg 15 mit zwei Sätzen von Planetenrädern 19, 21, ein Hohlrad 12 und ein Sonnenrad 16 umfaßt, wobei eines der Glieder 15, 12, 16 mit dem Differentialkorb 11, ein zweites der Glieder mit einer ersten Abtriebswelle und ein drittes der Glieder mit einer zweiten Abtriebswelle drehfest verbunden ist und wobei der Steg 15 im Bereich der Verzahnungseingriffe von Hohlrad 12, Planetenrädern 19, 21 und Sonnenrad 16 zumindest einen Füllkörper 14 trägt, der Zwischenräume zwischen den Rädern 12, 19, 21, 16 zumindest weitgehend ausfüllt, wobei ein Kammersystem zwischen den Rädern und dem zumindest einen Füllkörper 14 mit hydraulischem Medium gefüllt ist und wobei erste Kanäle vorgesehen sind, die mit Bereichen des Kammersystems verbunden sind, die mit einem ersten Druck beaufschlagbar sind, und zweite Kanäle vorgesehen sind, die mit Bereichen des Kammersystems verbunden sind, die mit einem zweiten Druck beaufschlagbar sind, wobei eine externe hydraulische Maschine vorgesehen ist, die mit einem ersten Anschluß mit den ersten Kanälen und mit einem zweiten Anschluß mit den zweiten Kanälen verbindbar ist.Differential torque distribution differential between the output shafts, comprising DOLLAR A a double planetary gear, comprising as members a web 15 with two sets of planetary gears 19, 21, a ring gear 12 and a sun gear 16, wherein one of the members 15, 12, 16 with the differential carrier 11, a second of the links with a first output shaft and a third of the links with a second output shaft is rotatably connected and wherein the web 15 in the region of the teeth interventions of ring gear 12, planetary gears 19, 21 and sun gear 16 carries at least one filler 14, the spaces between the wheels 12, 19, 21, 16 at least substantially filled, wherein a chamber system between the wheels and the at least one filling body 14 is filled with hydraulic medium and wherein first channels are provided, which are connected to areas of the chamber system, with a first Pressure can be acted upon, and second channels are provided, which are connected to areas of the chamber system, which can be acted upon by a second pressure, wherein an external hydraulic machine is provided, which is connectable with a first connection to the first channels and with a second connection to the second channels.

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit veränderlicher Drehmomentverteilung zwischen den Abtriebswellen.The The invention relates to a differential gear with variable Torque distribution between the output shafts.

Aus der US 4,973,296 sind Differentialgetriebe dieser Art bekannt, bei denen ein Teil des Eingangsdrehmoments vor Einleitung in den Differentialkorb zum Antrieb einer Vorgelegewelle abgegriffen wird und von dieser Vorgelegewelle das Drehmoment über zwei steuerbare Lamellenkupplungen wahlweise auf die beiden Abtriebswellen verteilt wird. Diese Differentialgetriebe sind aufwendig und teuer.From the US 4,973,296 are differential gear of this type are known in which a part of the input torque is tapped from the introduction of the differential carrier to drive a countershaft and this torque is distributed over two controllable multi-plate clutches selectively on the two output shafts from this countershaft. These differential gears are expensive and expensive.

Aus der US 6,328,667 B1 sind Differentialgetriebe dieser Art bekannt, die einen Hydraulikkreislauf mit einer externen Pumpe und eine in das Differentialgetriebe eingesetzte Radialkolbenmaschine umfassen, wobei das Gehäuse der Radialkolbenmaschine mit dem Differentialkorb des Differentialgetriebes oder einer der Abtriebswellen und der Rotor der Radialkolbenmaschine mit einer bzw. der anderen der Abtriebswellen verbunden ist. Die hydraulische Steuerung von Radialkolbenmaschinen und damit ihre Integration in ein Differentialgetriebe ist außerordentlich kompliziert. Ihr Hubvolumen kann nur durch Zuschaltung und Abschaltung von einzelnen Arbeitszylindern stufenweise verändert werden.From the US 6,328,667 B1 Differential gears of this type are known, comprising a hydraulic circuit with an external pump and a differential used in the radial piston engine, wherein the housing of the radial piston machine connected to the differential cage of the differential gear or one of the output shafts and the rotor of the radial piston machine with one or the other of the output shafts is. The hydraulic control of radial piston engines and thus their integration into a differential gear is extremely complicated. Their stroke volume can only be changed stepwise by connecting and disconnecting individual working cylinders.

Aus der EP 0 032 994 A2 sind Differentialgetriebe in Form von Doppelplanetengetrieben bekannt, die als Glieder einen Steg mit zwei Sätzen von Planetenrädern, ein Hohlrad und ein Sonnenrad umfassen. Der Steg trägt im Bereich der Verzahnungseingriffe von Hohlrad, Planetenrädern und Sonnenrad einen Füllkörper, der die Zwi schenräume zwischen den Rädern weitgehend ausfüllt. Der Steg umfaßt zwei radiale Teller, die axial beabstandet zueinander angeordnet sind und zwischen denen die Planetenräder gehalten sind. In den Tellern sind Durchbrüche vorgesehen, die als Einlaß bzw. Auslaß für Öl dienen. Bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen den Ausgangswellen wird Öl aus dem Verzahnungsbereich zwischen den miteinander kämmenden Rädern herausgepreßt, wodurch Widerstandskräfte in der Verzahnung erzeugt werden. Auf diese Weise erfolgt ein Angleichen der Drehzahldifferenz der Ausgangswellen.From the EP 0 032 994 A2 Differential gears in the form of double planetary gears are known, which include as members a web with two sets of planetary gears, a ring gear and a sun gear. The bridge carries in the area of the intermeshing of ring gear, planetary gears and sun gear, a filler body, which largely fills the inter mediate spaces between the wheels. The web comprises two radial plates which are axially spaced from each other and between which the planetary gears are held. In the plates openings are provided, which serve as an inlet or outlet for oil. Upon the occurrence of a speed difference between the output shafts, oil is squeezed out of the gearing area between the intermeshing wheels, thereby generating drag forces in the gearing. In this way, an adjustment of the speed difference of the output shafts.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differentialgetriebe der genannten Art mit vereinfachten Mitteln darzustellen. Die Lösung hierfür besteht in einem Differentialgetriebe mit veränderlicher Drehmomentverteilung zwischen den Abtriebswellen, umfassend

  • – ein Doppelplanetengetriebe, das als Glieder einen Steg mit zwei Sätzen von Planetenrädern, ein Hohlrad und ein Sonnenrad umfaßt, wobei eines der Glieder mit dem Difterentialkorb, ein zweites der Glieder mit einer ersten Abtriebswelle und ein drittes der Glieder mit einer zweiten Abtriebswelle drehfest verbunden ist und wobei der Steg im Bereich der Verzahnungseingriffe von Hohlrad, Planetenrädern und Sonnenrad zumindest einen Füllkörper trägt, der Zwischenräume zwischen den Rädern zumindest weitgehend ausfüllt, wobei ein Kammersystem zwischen den Rädern und dem zumindest einen Füllkörper mit hydraulischem Medium gefüllt ist, und wobei erste Kanäle vorgesehen sind, die mit Bereichen des Kammersystems verbunden sind, die mit einem ersten Druck beaufschlagbar sind, und zweite Kanäle vorgesehen sind, die mit Bereichen des Kammersystems verbunden sind, die mit einem zweiten Druck beaufschlagbar sind, wobei eine externe hydraulische Maschine vorgesehen ist, die mit einem ersten Anschluß mit den ersten Kanälen und mit einem zweiten Anschluß mit den zweiten Kanälen verbindbar ist. Der hiermit gegebenen Lösung liegt das Prinzip zugrunde, ein Planetenraddifferential durch den Einsatz von Füllkörpern zwischen den drehenden miteinander kämmenden Rädern als hydraulische Maschine, nämlich als Aggregation aus einer Mehrzahl von zweiachsigen Zahnradpumpen bzw. Zahnradmotoren, auszubilden und diese hydraulische Maschine im Motorbetrieb einzusetzen, wobei sie mit einer externen hydraulischen Maschine, die als Pumpe betrieben wird, zu einem hydraulischen Kreislauf verbunden wird. Durch Regelung der Pumpenleistung und wahlweise durch Umsteuern zwischen Druck- und Saugseite der Pumpe ist es möglich, veränderliche jeweils gleich große Momente an einer der Abtriebswellen aufzuaddieren und an der anderen der Abtriebswellen zu subtrahieren. Je nach Antrieb der genannten Pumpe kann dies völlig unabhängig vom über eine Antriebswelle in das Differentialgetriebe eingeleiteten Drehmoment erfolgen oder durch Abzweigung eines Teilmomentes vom eingeleiteten Drehmoment, das dann an einer der Abtriebswellen subtrahiert und an der anderen der Abtriebswelle aufaddiert wird.
The present invention has for its object to represent a differential gear of the type mentioned by simplified means. The solution to this consists in a differential gear with variable torque distribution between the output shafts, comprising
  • - A double planetary gear, comprising as members a bridge with two sets of planet gears, a ring gear and a sun gear, wherein one of the links with the differential cage, a second of the members with a first output shaft and a third of the members with a second output shaft is rotatably connected and wherein the web in the region of the intermeshing of ring gear, planetary gears and sun carries at least one filler body, the interstices between the wheels at least largely fills, wherein a chamber system between the wheels and the at least one filler is filled with hydraulic medium, and wherein first channels provided are connected to areas of the chamber system, which are acted upon by a first pressure, and second channels are provided, which are connected to portions of the chamber system, which can be acted upon by a second pressure, wherein an external hydraulic machine is provided with one first terminal with the first channels and with a second terminal with the second channels is connectable. The hereby given solution is based on the principle to form a Planetenraddifferential by the use of packing between the rotating meshing wheels as a hydraulic machine, namely as an aggregation of a plurality of biaxial gear pumps or gear motors, and use this hydraulic machine in engine operation, where they with an external hydraulic machine, which is operated as a pump, is connected to a hydraulic circuit. By controlling the pump power and optionally by reversing between the pressure and suction side of the pump, it is possible to add variable equal moments on one of the output shafts and to subtract at the other of the output shafts. Depending on the drive of said pump, this can be done completely independent of the introduced via a drive shaft in the differential gear torque or by branching a partial torque from the introduced torque, which is then subtracted at one of the output shafts and added to the other of the output shaft.

Beispiele für die erstgenannte Variante sind ein elektromotorischer Antrieb der externen hydraulischen Maschine, also der Pumpe, oder ein direkter Antrieb von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges. Ein Beispiel für die zweitgenannte Variante ist ein Antrieb von der Antriebswelle bzw. dem Differentialkorb des erfindungsgemä ßen Differentialgetriebes, wobei hiermit eine Drehzahlabhängigkeit der auf die Abtriebswellen zu verteilenden Leistungen bzw. Momente die Folge ist. Unter der Voraussetzung einer gleichbleibenden Antriebsrichtung der Pumpe, sei es der unabhängig angetriebenen oder der vom Differentialkorb angetriebenen, ist zur Änderung der Drehmomenterhöhung von der einen auf die andere Abtriebswelle eine hydraulische Umsteuerung zwischen Pumpe und hydraulischem Motor, d. h. Differentialgetriebe, erforderlich. Hierfür wird bevorzugt ein 4/4-Wegeventil vorgesehen, das neben der Umsteuerung auch eine hydraulische Entkopplung ermöglicht, wobei die externe Pumpe einerseits und der hydraulische Motor, d. h. das Planetenraddifferential, andererseits, jeweils im Kurzschuß laufen, und außerdem eine Sperrung des hydraulischen Motors zuläßt und damit eine Sperrwirkung im Planetenraddifferential aufbaut.Examples of the first-mentioned variant are an electromotive drive of the external hydraulic machine, ie the pump, or a direct drive from the internal combustion engine of the motor vehicle. An example of the second-mentioned variant is a drive from the drive shaft or the differential carrier of the differential gear according to the invention, whereby hereby a speed dependency of the outputs or moments to be distributed to the output shafts is the result. On the assumption of a constant drive direction of the pump, be it the independently driven or the Differential cage driven, is to change the torque increase from one to the other output shaft, a hydraulic reversal between the pump and hydraulic motor, ie differential gear required. For this purpose, a 4/4-way valve is preferably provided, which also allows hydraulic decoupling in addition to the reversal, the external pump on the one hand and the hydraulic motor, ie the Planetenraddifferential, on the other hand, each run in the short shot, and also allows blocking of the hydraulic motor and thus builds up a blocking effect in the planetary gear differential.

Die drei Glieder des Planetengetriebes, nämlich Hohlrad, Steg mit Planetenradsätzen und Sonnenrad, können prinzipiell in beliebiger Form mit dem Eingang, also dem Differentialkorb, und den Abtriebswellen verbunden werden. In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß das Hohlrad mit dem Differentialkorb drehfest verbunden ist und dementsprechend eine erste Ausgangswelle mit dem Steg und eine zweite Ausgangswelle mit dem Sonnenrad drehfest verbunden ist. Hierbei sind der Steg und das Sonnenrad gegenüber dem mit dem Hohlrad fest verbundenen Differentialkorb nach außen flüssigkeitsdicht abgedichtet. Zur Verbindung der hydraulischen Pumpe mit dem hydraulischen Motor, d. h. dem Planetengetriebe, sind Drehdurchführungen zwischen einem Differentialgetriebegehäuse und dem Differentialkorb vorgesehen, die im Bereich von Hülsenansätzen am Differentialkorb -liegen. Die inneren Kanäle verlaufen hierbei im wesentlichen als Radialbohrungen in flanschartigen Teilen des Differentialkorbs mit axialen Austrittsöffnungen zu den innenliegenden Kammersystemen zwischen den Rädern des Planetengetriebes hin. Hierbei sind vorzugsweise die ersten Kanäle einer Drehdurchführung und einem Flansch des Stegs auf der Seite einer ersten Abtriebswelle und die zweiten Kanäle einer Drehdurchführung und einem Flansch des Stegs auf der Seite der zweiten Abtriebswelle zugeordnet. Auf diese Weise läßt sich problemlos eine größere Zahl von Kanälen bei einer größeren Zahl von Planetenrädern zur Ausführung bringen.The three members of the planetary gear, namely ring gear, bridge with planetary gearsets and sun gear, can in principle in any form with the input, ie the differential carrier, and the output shafts are connected. In a preferred embodiment provided that the Ring gear is rotatably connected to the differential carrier and accordingly a first output shaft with the web and a second output shaft is rotatably connected to the sun gear. Here are the bridge and the sun wheel opposite the liquid-tightly connected to the ring gear differential case to the outside sealed. To connect the hydraulic pump with the hydraulic one Engine, d. H. the planetary gear, are rotary joints between a differential case and the differential carrier provided in the area of sleeve approaches at Differential cage. The inner channels are essentially in this case as radial bores in flange-like parts of the differential carrier with axial outlet openings to the inboard chamber systems between the wheels of the Planetary gear down. In this case, the first channels are preferably one Rotary union and a flange of the land on the side of a first output shaft and the second channels a rotary union and a flange of the land on the side of the second output shaft assigned. In this way can be easily a larger number of channels with a larger number of planet wheels for execution bring.

Mit der vorliegenden Erfindung wird die Möglichkeit bereitgestellt, unabhängig von der Drehzahl der Abtriebswellen, d. h. beispielweise auch bereits bei Einleitung einer Kurvenfahrt mittels der Vorderräder eine ungleiche Drehmomentverteilung an den gleich schnell laufenden Hinterrädern zu erzeugen, um ein aktives Giermoment auf das Fahrzeug mit einem größeren Momentenanteil an dem kurvenäußeren Rad einzuleiten. Neben der Beeinflussung des regulären Fahrverhaltens durch gezielte Veränderung der Drehmomentverteilung an den Rädern ist auch ein Einfluß auf das Fahrverhalten bei instabil gewordenem Fahrzeug, d. h. im Falle des Schleuderns, möglich. Die hierfür eingesetzten Mittel liegen einem Planetenraddifferential mit geringfügigen Abwandlungen in Form von Kanälen und Füllkörpern und der Verwendung einer einzigen zusätzlichen hydraulischen Maschine (Pumpe) sowie entsprechenden Umsteuermitteln (4/4-Wegeventilen).With the present invention provides the possibility, regardless of the Speed of the output shafts, d. H. for example, already at Introduction of cornering by means of the front wheels unequal torque distribution at the equally fast running rear wheels to produce an active Yaw moment on the vehicle with a larger proportion of torque on the outside wheel initiate. In addition to influencing the regular driving behavior through targeted change the torque distribution at the wheels is also an influence on the Driving behavior with unstable vehicle, d. H. in the case of Slingshots, possible. The one for this used means are a Planetenraddifferential with minor modifications in the form of channels and packing and the use of a single additional hydraulic machine (Pump) as well as corresponding changeover means (4/4-way valves).

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.preferred embodiments The invention is illustrated in the drawings and will be described below described.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Differentialgetriebe im Querschnitt; 1 shows a differential gear according to the invention in cross section;

2 zeigt das Differentialgetriebe nach 1 im Längsschnitt mit einer Prinzipdarstellung der externen Pumpenanordnung; 2 shows the differential gear after 1 in longitudinal section with a schematic diagram of the external pump assembly;

3 zeigt das Differentialgetriebe nach 1 in vergrößerter Darstellung mit einer vergrößerten Einzelheit; 3 shows the differential gear after 1 in an enlarged view with an enlarged detail;

4 zeigt das Differentialgetriebe nach 2 in vergrößerter Darstellung; 4 shows the differential gear after 2 in an enlarged view;

5 zeigt das Prinzipbild einer Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges mit einem Differentialgetriebe und einer externen Pumpenanordnung nach 2; 5 shows the schematic diagram of a drive axle of a motor vehicle with a differential gear and an external pump assembly after 2 ;

6 zeigt das Prinzipbild der Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Differentialgetriebe und einer externen Pumpenanordnung in einer zweiten Ausführung. 6 shows the schematic diagram of the drive axle of a motor vehicle with a differential gear according to the invention and an external pump assembly in a second embodiment.

In 1 ist ein Differentialgetriebe in Form eines Doppelplanetengetriebes im Querschnitt gezeigt, bei dem ein drehend antreibbarer Differentialkorb 11 über eine Wellenverzahnung 18 mit einem Hohlrad 12 verbunden ist. Weiter ist im Differentialkorb 11 ein Steg 15 vorgesehen, der eine Mehrzahl von fünf Füllkörpern 14 bildet, die in das Hohlrad 12 mit seiner Innenverzahnung 13 mit geringem Spiel eingreifen und von fünf Paaren von Planetenrädern 19, 21 mit Verzahnungen 20, 22 und einem Sonnenrad 16 mit seiner Außenverzahnung 17 jeweils mit geringem Spiel begrenzt sind. Die Umfangslinie der Füllkörper 14 ist bei geringem Abstand von den Kopfkreislinien der Verzahnungen des Hohlrades 12, zwei benachbarter Paare von Planetenrädern 19, 21 und des Sonnenrades 16 definiert und setzt sich aus einem Außenkreisabschnitt und fünf Innenkreisabschnitten zusammen. Im Steg 15 ist ein Kammersystem ausgebildet, das aus sich überschneidenden Zylindertaschen für das Sonnenrad 16 und die Planetenräder 19, 21 sowie einem Ringspalt zwischen dem Hohlrad 12 und den Füllkörpern 14 gebildet wird. Die Verzahnungen 20 der ersten Planetenrädern 19 sind mit der Innenverzahnung 13 des Hohlrades 12 im Eingriff. Die Verzahnungen 22 der zweiten Planetenrädern 21 sind mit der Außenverzahnung 17 des Sonnenrades 16 im Eingriff. Die Verzahnungen von Paaren von ersten und zweiten Planetenrädern 19, 21 kämen untereinander. Die Ausgestaltung des Differentialgetriebes als Doppelplanetenanordnung bildet die Voraussetzung für die Verwendung des Planetenraddifferentials als Achsdifferential. Durch die gehäuseartige Ausführung des Steges 15 wird für jeweils zwei miteinander im Eingriff befindliche Zahnräder 12, 19, 21, 16 ein Gehäuse einer hydraulischen Maschine gebildet, die im vorliegenden Fall als Motor, d. h. als angetriebene Maschine, verwendet wird. Im Querschnitt sind die Austrittsöffnungen von ersten Kanälen 51, die mit einem ersten Druck beaufschlagt werden, schwarz angelegt, und die Eintrittsöffnungen von zweiten Kanälen 52, die mit einem zweiten Druck beaufschlagbar sind, mit schraffierten Feldern gekennzeichnet. Wenn der genannte erste Druck ein erhöhter Druck ist und der genannte zweite Druck ein niedriger Druck, wird bei festgehaltenem Hohlrad auf den Steg ein rechtsdrehendes Moment und auf das Sonnenrad ein linksdrehendes Moment ausgeübt. Bei Vertauschung von erhöhtem Druck und niedrigem Druck ergibt sich umgekehrt das Ergebnis, daß auf den Steg ein linksdrehendes Moment und auf das Sonnenrad ein rechtsdrehendes Moment ausgeübt wird. Es wird hierbei vorausgesetzt, daß eine externe Pumpe mit ihrer Saugseite mit den mit niedrigem Druck verbundenen Kanälen und mit ihrer Druckseite mit den mit erhöhtem Druck beauf schlagten Kanälen verbunden ist.In 1 a differential gear in the form of a double planetary gear is shown in cross section, in which a rotationally driven differential carrier 11 via a shaft toothing 18 with a ring gear 12 connected is. Next is in the differential carrier 11 a footbridge 15 provided, containing a plurality of five packing 14 forms in the ring gear 12 with its internal teeth 13 engage with little play and five pairs of planetary gears 19 . 21 with gears 20 . 22 and a sun wheel 16 with its external teeth 17 each limited with little play. The perimeter of the packing 14 is at a small distance from the top circle lines of the teeth of the ring gear 12 , two adjacent pairs of planet gears 19 . 21 and the sun wheel 16 defines and is composed of an outer circle section and five inner circle sections. In the dock 15 is a chamber system formed of overlapping cylinder pockets for the sun gear 16 and the planet wheels 19 . 21 and an annular gap between the ring gear 12 and the packing 14 is formed. The gears 20 the first planet wheels 19 are with the internal teeth 13 of the ring gear 12 in the Intervention. The gears 22 the second planet wheels 21 are with the external teeth 17 of the sun wheel 16 engaged. The gears of pairs of first and second planetary gears 19 . 21 come together. The design of the differential gear as a double planetary arrangement is the prerequisite for the use of Planetenraddifferentials as axle differential. Due to the box-like design of the bridge 15 is for every two engaged gears 12 . 19 . 21 . 16 a housing of a hydraulic machine is formed, which is used in the present case as a motor, ie as a driven machine. In cross-section, the outlet openings of first channels 51 , which are applied with a first pressure, applied black, and the inlet openings of second channels 52 , which are acted upon by a second pressure, marked with hatched fields. When said first pressure is an increased pressure and said second pressure is a low pressure, a clockwise moment is applied to the land with the ring gear held and a counterclockwise moment is applied to the sun gear. Conversely, the result of interchanging increased pressure and low pressure is that a left-handed moment is exerted on the web and a right-handed moment is exerted on the sun gear. It is assumed here that an external pump is connected with its suction side with the channels connected to low pressure and with its pressure side with the pressurized with increased pressure channels.

In 2 sind die zuvor genannten Teile des als Doppelplanetengetriebe ausgeführten Differentialgetriebes und weitere Einzelheiten im Längsschnitt erkennbar. Das antreibende Hohlrad 12 ist in dem Differentialkorb 11, der aus zwei Deckeln und einem Ring zusammengeschraubt ist, mittels der Wellenverzahnung 18 festgesetzt. An dem Differentialkorb 11 ist ein Tellerrad 23 eingesetzt. Das Tellerrad 23 wird von einer Antriebswelle 31 über ein Ritzel 32 angetrieben. Der Differentialkorb 11 ist über Schrägrollenlager 33, 34 in einem Getriebegehäuse 35 gelagert, wobei in dem im Längsschnitt gezeigten Ausschnitt Drehdurchführungen 53, 54 für die ersten Kanäle 51 und die zweiten Kanäle 52 gezeigt sind. Der aus zwei Flanschen und Lagerbolzen zusammengesetzte Steg 15 ist mit einer ersten linken Seitenwelle 41 fest verbunden. Das Sonnenrad 16 ist mit einer zweiten rechten Seitenwelle 42 drehfest verbunden. Die Kanäle 51, 52 sind über Leitungen 57, 58 mit der Druckseite und der Saugseite einer Pumpe 43 verbindbar, die von einem E-Motor 44 angetrieben wird. In den Leitungen 57, 58 liegt ein 4/4-Wegeventil 46, mit dem in der dargestellten Position die Leitungen und die Pumpe jeweils kurzgeschlossen werden. In den anderen Ventilstellungen können die Kanäle 51 mit der Druckseite und die Kanäle 52 mit der Saugseite und umgekehrt die Kanäle 51 mit der Saugseite und die Kanäle 52 mit der Druckseite der Pumpe verbunden werden. Die Pumpe saugt das hydraulische Medium aus einem Sumpf 45 an. Wenn in einer weiteren Stellung des 4/4-Wegeventils die Leitungen 57, 58 abgesperrt werden, wird eine Verdrängung des hydraulischen Mediums über die Kanäle 51, 52 verhindert und eine Sperrwirkung im Differentialgetriebe aufgebaut. Je nach Schaltung des 4/4-Wegeventils 46 kann durch Druckaufgabe aufgrund der Motorwirkung der genannten Verzahnungen auf den Steg 15 und damit die linke Seitenwelle 41 ein vorwärtsdrehendes Moment und auf das Sonnenrad 16 und damit die linke Seitenwelle 42 ein rückwärtsdrehendes Moment oder umgekehrt auf den Steg 15 und damit die linke Seitenwelle 41 ein rückdrehendes Moment und auf das Sonnenrad 16 und damit die rechte Seitenwelle 42 ein vorwärtsdrehendes Moment ausgeübt werden. Wird eine umkehrbare hydraulische Maschine und eine als Motor und Generator verwendbare elektrische Maschine verwendet, kann aufgrund der Konfiguration des Differentialgetriebes dieses aufgrund seines Aufbaus auch im Pumpenbetrieb betrieben werden, wobei dann sinngemäß Leistung abgenommen wird, wobei die Leistungsabnahme je nach Steuerung der Kanäle 51 und 52 an der rechten Seitenwelle 41 oder an der linken Seitenwelle 42 erfolgen kann.In 2 are the aforementioned parts of the executed as a double planetary gear differential and further details in longitudinal section recognizable. The driving ring gear 12 is in the differential carrier 11 which is screwed together from two lids and a ring, by means of shaft toothing 18 set. At the differential carrier 11 is a crown wheel 23 used. The ring gear 23 is from a drive shaft 31 over a pinion 32 driven. The differential carrier 11 is about tapered roller bearings 33 . 34 in a gearbox 35 stored, wherein in the section shown in longitudinal section rotary feedthroughs 53 . 54 for the first channels 51 and the second channels 52 are shown. The bridge consists of two flanges and bearing pins 15 is with a first left side wave 41 firmly connected. The sun wheel 16 is with a second right side wave 42 rotatably connected. The channels 51 . 52 are over lines 57 . 58 with the pressure side and the suction side of a pump 43 connectable by an electric motor 44 is driven. In the pipes 57 . 58 is a 4/4-way valve 46 , in which the lines and the pump are each short-circuited in the position shown. In the other valve positions, the channels 51 with the pressure side and the channels 52 with the suction side and vice versa the channels 51 with the suction side and the channels 52 be connected to the pressure side of the pump. The pump sucks the hydraulic medium from a sump 45 at. If in another position of the 4/4-way valve lines 57 . 58 shut off, is a displacement of the hydraulic medium through the channels 51 . 52 prevented and built up a locking effect in the differential gear. Depending on the circuit of the 4/4-way valve 46 can by printing task due to the motor effect of said gears on the web 15 and thus the left side wave 41 a forward momentum and the sun gear 16 and thus the left side wave 42 a backward turning moment or vice versa on the bridge 15 and thus the left side wave 41 a retreating moment and on the sun wheel 16 and thus the right side wave 42 a forward momentum is exercised. If a reversible hydraulic machine and used as a motor and generator electric machine used, due to the configuration of the differential gear this can also be operated in the pump mode due to its structure, in which case power is removed, the power decrease depending on the control of the channels 51 and 52 on the right side wave 41 or on the left side wave 42 can be done.

In 3 sind die gleichen Einzelheiten wie in 1 mit gleichen Ziffern belegt. Auf die Beschreibung wird insoweit Bezug genommen.In 3 are the same details as in 1 occupied with the same numbers. The description is hereby incorporated by reference.

In 4 sind die gleichen Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. Auf die Beschreibung wird insoweit Bezug genommen.In 4 are the same details as in 2 occupied with the same numbers. The description is hereby incorporated by reference.

In 5 ist das Differentialgetriebe in Prinzipdarstellung innerhalb einer Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Das Getriebegehäuse ist in dieser Darstellung nicht gezeigt. Die Seitenwellen 41, 42 sind über Gelenkwellen 47, 48 mit den Antriebsrädern 49, 50 der Achse verbunden. Ein von der Antriebswelle 31 eingeleitetes Drehmoment Md31 wird über das Differentialgetriebe auf die Momentenanteile Md 49, Md 50 gleichmäßig verteilt. Über die Pumpenleistung der Pumpe 44 wird zusätzlich das Differentialgetriebe so motorisch angetrieben, daß ein Gegenmoment Md 441 auf das Antriebsrad 49 und ein drehmomenterhöhendes Drehmoment Md 442 auf das Antriebsrad 50 geleitet wird.In 5 the differential gear is shown in schematic representation within a drive axle of a motor vehicle. The gear housing is not shown in this illustration. The side waves 41 . 42 are about cardan shafts 47 . 48 with the drive wheels 49 . 50 connected to the axis. One from the drive shaft 31 Torque Md31 introduced is evenly distributed via the differential gear to the torque components Md 49, Md 50. About the pump capacity of the pump 44 In addition, the differential gear is driven by a motor, that a counter-torque Md 44 1 on the drive wheel 49 and a torque-increasing torque Md 44 2 on the drive wheel 50 is directed.

In 6 ist die Antriebsachse 61 eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Differentialgetriebe in ähnlicher Weise wie in 5 gezeigt. Auf die dortige Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. Eine Pumpe 43' wird jedoch hierbei nicht von einem Elektromotor, sondern über eine Nockenanordnung 55 und einen Stößel 56 unmittelbar vom Differentialkorb 11 angetrieben. Hierbei ist somit die Beeinflussung der veränderlichen Drehmomente achsdrehzahlabhängig. Im übrigen wird auch hier das eingeleitete Drehmoment Md31 auf das Drehmoment Md49 am linken Rad 49 und das Drehmoment Md50 am rechten Rad 50 verteilt, jedoch unter Reduzierung durch das am Differentialkorb abgegriffenen Drehmoments, das die Pumpe 43 auf das linke Rad 49 als reduzierendes Drehmoment Md44'1 und auf das rechte Rad 50 als erhöhendes Drehmoment Md 44'2 verteilt.In 6 is the drive axle 61 a motor vehicle with a differential gear according to the invention in a similar manner as in 5 shown. On the local description reference is made in this regard. A pump 43 ' However, this is not an electric motor, but a cam assembly 55 and a pestle 56 directly from the differential carrier 11 driven. This is thus the influence of the variable torques achsdrehzahlabhängig. Incidentally, here too, the introduced torque Md31 on the torque Md49 on the left wheel 49 and the torque Md50 on the right wheel 50 distributed, but with reduction by tapped off at the differential carrier torque, the pump 43 on the left wheel 49 as reducing torque Md44 ' 1 and on the right wheel 50 as increasing torque Md 44 ' 2 distributed.

1111
Differentialkorbdifferential carrier
1212
Hohlradring gear
1313
Verzahnunggearing
1414
Füllkörperpacking
1515
Stegweb
1616
Sonnenradsun
1717
Verzahnunggearing
1818
Wellenverzahnungshaft splines
1919
Planetenrad 1planet 1
2020
Verzahnunggearing
2121
Planetenrad 2planet 2
2222
Verzahnunggearing
2323
Tellerradcrown
3131
Antriebswelledrive shaft
3232
Ritzelpinion
3333
Wälzlagerroller bearing
3434
Wälzlagerroller bearing
3535
Gehäusecasing
4141
Seitenwellesideshaft
4242
Seitenwellesideshaft
4343
Pumpepump
4444
E-MotorE-Motor
4545
Sumpfswamp
4646
4/4-Wegeventil4/4-way valve
4747
Gelenkwellepropeller shaft
4848
Gelenkwellepropeller shaft
4949
Radwheel
5050
Radwheel
5151
Kanälechannels
5252
Kanälechannels
5353
DrehdurchführungRotary union
5454
DrehdurchführungRotary union
5555
Nockecam
5656
Stößeltappet
5757
Leitungmanagement
5858
Leitungmanagement

Claims (9)

Differentialgetriebe mit veränderlicher Drehmomentverteilung zwischen den Abtriebswellen, umfassend – ein Doppelplanetengetriebe, das als Glieder einen Steg (15) mit zwei Sätzen von Planetenrädern (19, 21), ein Hohlrad (12) und ein Sonnenrad (16) umfaßt, wobei eines der Glieder (15, 12, 16) mit dem Differentialkorb (11), ein zweites der Glieder mit einer ersten Abtriebswelle (41) und ein drittes der Glieder mit einer zweiten Abtriebswelle (42) drehfest verbunden ist und wobei der Steg (15) im Bereich der Verzahnungseingriffe von Hohlrad (12), Planetenrädern (19, 21) und Sonnenrad (16) zumindest einen Füllkörper (14) trägt, der Zwischenräume zwischen den Rädern (12, 19, 21, 16) zumindest weitgehend ausfüllt, wobei ein Kammersystem zwischen den Rädern und dem zumindest einen Füllkörper (14) mit hydraulischem Medium gefüllt ist, und wobei erste Kanäle (51) vorgesehen sind, die mit Bereichen des Kammersystems verbunden sind, die mit einem ersten Druck beaufschlagbar sind, und zweite Kanäle (52) vorgesehen sind, die mit Bereichen des Kammersystems verbunden sind, die mit einem zweiten Druck beaufschlagbar sind, wobei eine externe hydraulische Maschine (43) vorgesehen ist, die mit einem ersten Anschluß mit den ersten Kanälen (51) und mit einem zweiten Anschluß mit den zweiten Kanälen (52) verbindbar ist.Differential gearbox with variable torque distribution between the output shafts, comprising - a double planetary gear that as links a web ( 15 ) with two sets of planet gears ( 19 . 21 ), a ring gear ( 12 ) and a sun wheel ( 16 ), one of the members ( 15 . 12 . 16 ) with the differential carrier ( 11 ), a second of the links with a first output shaft ( 41 ) and a third of the links with a second output shaft ( 42 ) is rotatably connected and wherein the web ( 15 ) in the region of the toothing interventions of ring gear ( 12 ), Planetary gears ( 19 . 21 ) and sun gear ( 16 ) at least one filling body ( 14 ), the spaces between the wheels ( 12 . 19 . 21 . 16 ) at least largely filling, wherein a chamber system between the wheels and the at least one filler ( 14 ) is filled with hydraulic medium, and wherein first channels ( 51 ) are provided, which are connected to areas of the chamber system, which are acted upon by a first pressure, and second channels ( 52 ) are provided, which are connected to areas of the chamber system, which can be acted upon by a second pressure, wherein an external hydraulic machine ( 43 ) provided with a first connection to the first channels ( 51 ) and with a second connection to the second channels ( 52 ) is connectable. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbares Wegeventil (46) in den ersten Kanälen (51) und den zweiten Kanälen (52) zwischen der hydraulischen Maschine (43) und dem Kammersystem vorgesehen ist.Differential gear according to claim 1, characterized in that a controllable directional control valve ( 46 ) in the first channels ( 51 ) and the second channels ( 52 ) between the hydraulic machine ( 43 ) and the chamber system is provided. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die externe hydraulische Maschine (43) mit einer elektrischen Maschine (44) antriebsmäßig verbunden ist und im Pumpenbetrieb betreibbar ist. (5)Differential gear according to one of claims 1 or 2, characterized in that the external hydraulic machine ( 43 ) with an electric machine ( 44 ) is drivingly connected and operable in pump operation. ( 5 ) Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die externe hydraulische Maschine (43') mit einer Antriebswelle (31) des Differentialgetriebes antriebsmäßig verbunden ist und im Pumpenbetrieb betreibbar ist. (6)Differential gear according to one of claims 1 or 2, characterized in that the external hydraulic machine ( 43 ' ) with a drive shaft ( 31 ) of the differential gear is drivingly connected and operable in pump operation. ( 6 ) Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die externe hydraulische Maschine mit der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges antriebsmäßig verbunden ist und im Pumpenbetrieb betreibbar ist.Differential gear according to one of claims 1 or 2, characterized in that the external hydraulic machine with the internal combustion engine of a motor vehicle drivingly connected is and is operable in pump mode. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abtriebswelle (41) mit dem Steg (15) und die zweite Abtriebswelle (42) mit dem Sonnenrad (16) drehfest verbunden ist.Differential gear according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first output shaft ( 41 ) with the bridge ( 15 ) and the second output shaft ( 42 ) with the sun wheel ( 16 ) is rotatably connected. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (12) mit dem Differentialkorb (11) drehfest verbunden ist.Differential gear according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ring gear ( 12 ) with the differential carrier ( 11 ) is rotatably connected. Differentialgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (15) und das Sonnenrad (16) gegenüber dem mit dem Hohlrad (12) verbundenen Differentialkorb (11) flüssigkeitsdicht abgedichtet sind.Differential gear according to claim 7, characterized in that the web ( 15 ) and the sun wheel ( 16 ) with respect to that with the ring gear ( 12 ) connected differential carrier ( 11 ) are sealed liquid-tight. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Drehdurchführungen (53, 54) zwischen einem Getriebegehäuse und dem Differentialkorb (11) vorgesehen sind, die Leitungen mit den Kanälen (51, 52) verbinden.Differential gear according to one of claims 1 to 8, characterized in that rotary unions ( 53 . 54 ) between a transmission housing and the differential carrier ( 11 ) are provided, the lines with the channels ( 51 . 52 ) connect.
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