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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im Allgemeinen auf ein momententeilendes Differential, das
ein von einer Antriebswelle kommendes Drehmoment auf eine erste
und eine zweite Abtriebswelle aufteilt, und im Besonderen auf ein
momententeilendes Differential, das gekoppelte und zusammengesetzte
Planetengetriebesätze
hat.
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Momententeilende Differentiale werden
verwendet, um ein Drehmoment zwischen zwei Abtriebswellen wie etwa
Achsen-Halbwellen aufzuteilen, und kommen in einer Vielzahl von
motorgetriebenen Fahrzeugen zur Anwendung, unter anderem in rädergetriebenen
Fahrzeugen wie Automobilen und Lastkraftwagen, Kettenfahrzeugen
wie Panzern und Geländefahrzeugen
mit paarweiser Radlenkung, und Booten mit Doppelschraube. Die gezielte
Aufteilung eines Drehmoments verbessert die Fahreigenschaften eines
Fahrzeugs beispielsweise durch verbesserte Lenkbarkeit und Steuerung
des Radschlupfes auf Untergrund mit geringer Griffigkeit. Viele
herkömmliche
momententeilende Differentiale weisen Kegelgetriebe in Verbindung
mit Planetengetriebesätzen
und Drehmomentsenken auf, um die Verteilung des Drehmoments zu steuern.
Trotz der in Fachkreisen bekannten Vorzüge von differentialbestückten Abtriebswellen,
und trotz der allgemeinen Vorzüge,
die Planetengetriebesätze
in solchen Systemen aufweisen, besteht weiterhin der Bedarf an einem
momententeilenden Differential, das die steuerbare Verteilung von Drehmoment
und Rotationsgeschwindigkeit zwischen den Abtriebswellen in einer
konzentrischen Anordnung erlaubt, die sowohl die Unterbringung des Differentials
erleichtert, als auch dessen Größe und Gewicht
minimiert.
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Unter Berücksichtigung des Vorangegangenen
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein momententeilendes
Differential, das Folgendes einschließt:
Ein um eine Achse
drehbares Planetengehäuse,
eine erste Abtriebswelle, die relativ zu dem Planetengehäuse drehbar
ist, eine zweite Abtriebswelle, die relativ zu dem Planetengehäuse und
der ersten Abtriebswelle drehbar ist, und einen planetarischen Aufbau,
der das Planetengehäuse
mit der ersten und der zweiten Abtriebswelle verbindet. Der planetarische Aufbau
weist erste und zweite miteinander verzahnte innere Planetenräder auf.
Das Differential hat außerdem
Drehmomentbremsen, die mit jeweils dem ersten und zweiten planetarischen
Aufbau verbunden sind, um gezielt ein Drehmoment zwischen den Abtriebswellen
aufzuteilen und die relative Rotation der Wellen zueinander zu steuern.
Die verschiedenen Ausführungsformen
des momententeilenden Differentials weisen auch alternative Zusammenstellungen
der Planetendifferentiale hinsichtlich der Gliederung, der Orientierung,
sowie der Verzahnung der Sonnenräder,
der Planetenräder,
und des Planetengehäuses
auf.
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Der weitere Anwendungsbereich der
vorliegenden Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung
sowie der Ansprüche
und Zeichnungen deutlich werden. Dennoch sei darauf hingewiesen,
daß die
detaillierte Beschreibung und die jeweils gegebenen Beispiele, die
sich auf bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beziehen, allein zum Zwecke der Illustration dienen,
da für
den Fachmann verschiedene Abwandlungen und Modifikationen innerhalb
des Geistes und des Anwendungsbereichs der Erfindung offensichtlich
sind.
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Die vorliegende Erfindung wird umfassender anhand
der nun folgenden detaillierten Beschreibung, der Ansprüche, sowie
der beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in denen Folgendes
dargestellt ist:
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht des momententeilenden Differentials
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 zeigt
einen axialen Querschnitt des in 1 dargestellten
momententeilenden Differentials; und
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3 zeigt
einen axialen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des momententeilenden Differentials
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die 1 und 2 zeigen ein momententeilendes
Differential 10, das ein Planetengehäuse 14 hat, welches
von einem motorgetriebenen Bauteil 16 (beispielsweise dem
dargestellten Kegelrad) drehend angetrieben wird. Des Weiteren weist
es einen daran angeschlossenen ersten zusammengesetzten Planetengetriebesatz 18 und
einen zweiten zusammengesetzten Planetengetriebesatz 118 auf,
die jeweils eine erste Abtriebswelle 22 und eine zweite
Abtriebswelle 122 mit dem Planetengehäuse 14 funktionell verbinden.
Die erste Abtriebswelle 22 und die zweite Abtriebswelle 122 sind
jeweils um eine Achse 24 relativ zum Planetengehäuse 14 drehbar
gelagert, wobei der erste zusammengesetzte Planetengetriebesatz 18 und
der zweite zusammengesetzte Planetengetriebesatz 118 dazu
ausgebildet sind, die erste Abtriebswelle 22 und die zweite
Abtriebswelle 122 mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten, gegeben
durch den gesteuerten Zustand zweier Drehmomentbremsen 26 bzw. 126,
anzutreiben.
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Wie an späterer Stelle ausführlicher
beschrieben werden wird, hat das momententeilende Differential 10 die
funktionellen Vorzüge
herkömmlicher
momententeilender Differentiale, einschließlich des steuerbaren Aufteilens
eines Drehmoments zwischen zwei Halbachsen. Darüber hinaus weist der Aufbau
des momententeilenden Differentials 10 der vorliegenden
Erfindung mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen
Systemen auf, u.a. etwa den Vorteil der konzentrischen Anordnung
der Zahnräder
und der Wellen, was den Platzbedarf sowie das Gewicht des Differentials
verringert und außerdem
die Notwendigkeit eines traditionellen Kegelrades eliminiert.
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Im Folgenden werden die Komponenten
sowie die Arbeitweise des ersten zusammengesetzten Planetengetriebesatzes 18 unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. Es sei darauf
hingewiesen, daß der
zweite zusammengesetzte Planetengetriebesatz 118 hinsichtlich
seiner Bauteile und seines Aufbaus dem ersten zusammengesetzten
Planetengetriebe 18 entspricht. Um die Bezugnahme zu erleichtern,
wurden den korrespondierenden Bauteilen des zweiten zusammengesetzten
Planetengetriebesatzes 118 in den Zeichnungen Bezugsziffern
gegeben, die gegenüber
denen des ersten zusammengesetzten Planetengetriebesatzes 18 um
den Wert 100 erhöht
wurden.
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Der erste zusammengesetzte Planetengetriebesatz 18 schließt ein inneres
Sonnenrad 30, ein äußeres Sonnenrad 32,
Planetenträgerwellen 34,
die mit dem Planetengehäuse 14 (das
als Planetenträger fungiert)
so verbunden sind, daß sie
sowohl um die Achse 24 rotieren können als auch relativ zum Planetengehäuse 14 um
ihre eigenen Achsen, und innere Planetenräder 36 sowie äußere Planetenräder 38, die
jeweils auf den Planetenträgerwellen 34 befestigt sind
und sich auf diesen drehen, ein. Das innere Sonnenrad 30 dreht
sich gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 22 und weist
entweder eine Verzahnung oder eine andersartige Verbindung mit derselben auf, die
dies ermöglicht.
Des Weiteren ist das innere Sonnenrad 30 mit den inneren
Planetenrädern 36 verzahnt.
Die äußeren Planetenräder 38 sind
mit dem äußeren Sonnenrad 32 verzahnt.
Auch die ersten inneren Planentenräder 36 und die zweiten
inneren Planetenräder 136 sind
miteinander verzahnt, und zwar im Bereich des axialen Luftspalts 41 zwischen den
inneren Sonnenrädern 30 und 130.
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Die Drehmomentbremse 26 kann
von herkömmlicher
Art sein und wird in bekannter Weise so gesteuert, daß sie gezielt
den Drehwiderstand variiert, den das äußere Sonnenrad 32 liefert.
Die Drehmomentbremse 26 kann beispielsweise aus einem Naß- oder
Trockenkupplungspaket bestehen, einem hydraulischen Drehmomentsteuerungsaufbau
(wie etwa hydraulischen Pumpen oder hydraulischen Motoren), oder
elektrischen Vorrichtungen. Eine Vielzahl von Auslösern für eine Drehmomentbremse
können in
der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen, beispielsweise aktiv
oder passiv steuerbare elektronische, hydraulische oder beziehungsweise
mechanische Auslöser.
Das momententeilende Differential 10 der vorliegenden Erfindung
kann aktiv gesteuert werden, wodurch eine Übertragung verschiedener Drehmomente
auf die erste Abtriebswelle 22 und die zweite Abtriebswelle 122 möglich ist,
ohne daß ein bereits
existierender Unterschied in der Umdrehungsgeschwindigkeit, etwa
durch Radschlupf, nötig wäre. Es kann
beispielsweise eine Steuerung 40 verwendet werden, um die
Funktionsweise der Drehmomentbremse 26 zu steuern. Herkömmlicherweise verwendete
Steuerungen erhalten ein Eingangssignal von einer Vielzahl von Sensoren
(zum Beispiel bezüglich
der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Lenkwinkels der Räder, der
Stellung des Bremspedals beziehungsweise des Beschleunigungspedals,
und des Giermoments), die den Fahrzeugzustand beschreiben, und setzen
dann konventionelle Steuerungstechniken ein, um Auslösesignale
zu generieren, die wiederum die Drehmomentbremse 26 zwischen
einer vollkommen aktivierten Position, in der das äußere Sonnenrad 32 hinsichtlich
seiner Rotation fixiert ist, und einer vollkommen deaktivierten
Position bewegt, in der das äußere Sonnenrad 32 frei
drehbar ist.
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Während
des „normalen" Betriebs, beispielsweise
dem Geradeausfahren mit adäquater
Reifenhaftung, arbeitet das momententeilende Differential 10 in
der folgenden Weise, um das Drehmoment zu gleichen Teilen zwischen
der ersten Abtriebswelle 22 und der zweiten Abtriebswelle 122 aufteilt.
Zunächst befinden
sich die Drehmomentbremsen 26 und 126 in ihrer
vollkommen deaktivierten Position, und das erste äußere Sonnenrad 32 sowie
das zweite äußere Sonnenrad 132 können frei
um die erste Abtriebswelle 22 beziehungsweise die zweite
Abtriebswelle 122 rotieren. Dadurch wird das Drehmoment,
das das motorgetriebene Bauteil 16 an das Planetengehäuse 14 liefert, über die
Planetenträgerwellen 34 und 134, die
mit dem Planetengehäuse 14 um
die Achse 24 rotieren, auf die inneren Planetenräder 36 und 136 übertragen.
Die inneren Sonnenräder 30 und 130,
die mit den jeweiligen inneren Planetenrädern 36 und 136 verzahnt
sind und durch diese angetrieben werden, sind fest mit ihren jeweiligen
Abtriebswellen 22 und 122 verbunden, und sorgen
so dafür,
daß sich die
Abtriebswellen 22 und 122 mit der Rotationsgeschwindigkeit
des Planetengehäuses 14 drehen,
wobei jede Welle fünfzig
Prozent (50%) des Antriebsdrehmoments erhält. Die äußeren Planetenräder 38 und 138 sorgen
dafür,
daß sich
die äußeren Sonnenräder 32 und 132 ebenfalls
mit derselben Rotationsgeschwindigkeit wie das Planetengehäuse 14 drehen,
was zu einer Delta-Geschwindigkeit über die Drehmomentbremsen 26 und 126 führt, die
gleich der Geschwindigkeit des Planetengehäuses 14 ist.
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Die Differenz-Geschwindigkeit an
den Drehmomentbremsen 26 und 126 macht die Steuerung der
Drehmomentverteilung zwischen den Abtriebswellen 22 und 122 möglich. Der
Fachmann weiß,
daß es
in einer Reihe von Situationen wünschenswert
ist, ein unterschiedlich großes
Drehmoment an die erste Abtriebswelle 22 und die zweite
Abtriebswelle 122 abzugeben. Eine Drehmomentverteilung
stellt beispielsweise sowohl die hauptsächliche Lenkungssteuerung bei
ketten- oder schraubengetriebenen Fahrzeugen dar, als auch eine
Maßnahme
zur Lenkbarkeitsverbesserung bei kommerziellen radgetriebenen Fahrzeugen.
In einer Situation, in der die Lenkbarkeit unterstützt wird,
arbeiten die Sonnenräder 30 und 130 sowie
die inneren Planetenräder 36 und 136 ähnlich wie
ein traditionelles Kegelraddifferential, wodurch unterschiedliche
Umdrehungsgeschwindigkeiten der ersten Abtriebswelle 22 und
der zweiten Abtriebswelle 122 bei gleichzeitiger Aufnahme
eines Antriebsdrehmoments ermöglicht
werden.
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Während
einer Linkskurve ist es wünschenswert,
daß sich
die linksseitige (das heißt
die erste) Abtriebswelle 22 langsamer als die rechtsseitige
(das heißt
die zweite) Abtriebswelle 122 dreht. In dieser Situation
löst die
Steuerung 40 die erste Drehmomentbremse 26 aus,
wodurch erreicht wird, daß das erste
innere Sonnenrad 30 sowie die erste Abtriebswelle 22 abgebremst
werden und gleichzeitig die zweite Abtriebswelle 122 schneller
rotiert. Im Besonderen bremst das Auslösen der ersten Drehmomentbremse 26 das
erste äußere Sonnenrad 32,
was bei einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit des Planetengehäuses 14 zur
Folge hat, daß sich
die ersten äußeren Planetenräder 38,
die fest mit den Planetenträgerwellen 34 und
den inneren Planetenrädern 36 verbunden
sind, schneller um ihre jeweiligen Trägerwellenachsen drehen, jedoch
langsamer um die Achse 24 des Planetengehäuses 14.
Die Rotationsgeschwindigkeit der inneren Planetenräder 36,
die sich genauso schnell drehen wie die äußeren Planetenräder 38 und
die Planetenträgerwellen 34,
wird dadurch ebenfalls erhöht.
Aufgrund der Abmessungen der Zahnräder verlangsamen das erste
innere Sonnenrad 30 und die erste Abtriebswelle 22 ihre
Rotationsgeschwindigkeit relativ zur Rotation des Planetengehäuses 14.
Die ersten inneren Planetenräder 36,
die sich nunmehr schneller drehen als während des „normalen" Betriebes, sind mit den zweiten inneren
Planetenrädern 136 verzahnt
und erhöhen
so deren Umdrehungsgeschwindigkeit, allerdings in entgegengesetzter
Richtung. Da die zweite Drehmomentbremse 126 in deaktivierter
Position bleibt, kann sich das zweite äußere Sonnenrad 132 frei
drehen, und die zweiten inneren Planetenräder 136, die sich
in entgegengesetzter Richtung genauso schnell drehen wie die ersten
inneren Planetenräder 36,
drehen das zweite innere Sonnenrad 130 und die zweite innere Abtriebswelle 122 schneller
an als das Planetengehäuse 14.
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Ein ähnliches Steuerungsverfahren
kann verwendet werden, um den Radschlupf bei einem reifengetriebenen
Fahrzeug zu begrenzen. Wenn beispielsweise ein angetriebenes Rad
eines Automobils auf einen Untergrund mit geringer Griffigkeit,
etwa Eis oder Split, gerät,
neigt das Rad dazu, die Haftung zu verlieren und durchzudrehen.
Wenn das Rad, das von der ersten Abtriebswelle 22 angetrieben
wird (beispielsweise das linke Rad) einer solchen Situation ausgesetzt
wird, kann der Radschlupf dadurch gesteuert werden, daß die erste
Drehmomentbremse 26 ausgelöst und dadurch die Abtriebswelle 22 abgebremst
wird, während
gleichzeitig ein größeres Drehmoment
auf die zweiten Abtriebswelle 122 übertragen wird.
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Der Fachmann wird erkennen, daß die Lenkungsunterstützung in
Rechtskurven sowie das Ausgleichen von Radschlupf an der zweiten
Abtriebswelle 122 durch das momententeilende Differential 10 erreicht
werden kann, indem die zweite Drehmomentbremse 126 ausgelöst wird.
Das Steuerungssystem 40 kann also entweder die erste Drehmomentbremse 26 oder
die zweite Drehmomentbremse 126 auslösen, um das Drehmoment sowie
die Umdrehungsgeschwindigkeit der einzelnen Abtriebswellen 22 beziehungsweise 122 auf
variable Weise anzuheben oder abzumindern. Um eine problemlose Arbeitsweise
des Differentials 10 zu gewährleisten, sollte jeweils nur
eine der beiden Drehmomentbremsen 26 beziehungsweise 126 zur
gleichen Zeit ausgelöst
werden.
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Wenn die Funktionsweise des Differentials 10 verändert werden
soll, werden für
den Fachmann weitere Modifikationen gegenüber der in Fi gur 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
offensichtlich sein. Um beispielsweise die oben beschriebenen Geschwindigkeitsverhältnisse
zu erreichen, haben in der Ausführungsform,
die in den 1 und 2 dargestellt ist, die äußeren Planetenräder 38 und 138 einen größeren Durchmesser
als die äußeren Sonnenräder 32 und 132,
und die inneren Planetenräder 36 und 136 weisen
einen kleineren Durchmesser auf als die inneren Sonnenräder 30 und 130.
Die jeweiligen Größen dieser
Bauteile können
verändert
werden, um eine unterschiedlich starke Untersetzungen zu erhalten.
Wenn beispielsweise die Größe der jeweiligen Bauteile
so verändert
würde,
daß die äußeren Planetenräder 38 und 138 den
gleichen Durchmesser hätten
wie die inneren Planetenräder 36 und 136,
und wenn zudem die äußeren Sonnenräder 32 und 132 den
gleichen Durchmesser aufwiesen wie die inneren Sonnenräder 30 und 130,
würde das
Auslösen der
ersten Drehmomentbremse 26 die erste Abtriebswelle 22 auf
die Umdrehungsgeschwindigkeit Null abbremsen, die Umdrehungsgeschwindigkeit der
zweiten Abtriebswelle 122 jedoch auf das Doppelte der Umdrehungsgeschwindigkeit
des Planetengehäuses 14 anheben.
Wenn dagegen beispielsweise die Größe der jeweiligen Bauteile
so verändert würde, daß die äußeren Planetenräder 38 und 138 einen
kleineren Durchmesser hätten
als die äußeren Sonnenräder 32 und 132,
und wenn zudem die inneren Planetenräder 36 und 136 einen
größeren Durchmesser
aufwiesen als die inneren Sonnenräder 30 und 130,
würde das
Auslösen
der ersten Drehmomentbremse 26 die erste Abtriebswelle 22 entgegengesetzt
zum Planetengehäuse 14 rotieren
lassen, und das Auslösen
der zweiten Drehmomentbremse 126 würde die zweite Abtriebswelle 122 entegegengesetzt
zum Planetengehäuse 14 rotieren
lassen.
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Anhand der obigen Beschreibung und
der Darstellungen der 1 und 2 wird der Fachmann erkennen,
daß das
momententeilende Differential 10 nicht nur die funktionellen
Vorzüge
herkömmlicher momententeilender
Differentiale bietet, sondern darüber hinaus mehrere Vorteile
gegenüber
solchen Systemen aufweist. Das momententeilende Differential 10 erlaubt
beispielsweise die Übertragung
unterschiedlich großer
Drehmomente auf die erste Abtriebswelle 22 und die zweite
Abtriebswelle 122 zur Lenkungsunterstützung oder zum Ausgleichen
von Schlupf, ohne daß der
Einsatz eines traditionellen Kegeldifferentialaufbaus nötig wäre. Darüber hinaus macht
der Aufbau der zusammengesetzten und gekoppelten Planetengetriebesätze 18 und 118 eine konzentrische
Anordnung des Differentials und der Wellen möglich. Weitergehend bleiben
bei einer Ausführung
der Drehmomentbremsen 26 und 126 als trockene
Drehmomentbremsen, wie dies bei den abgebildeten Trockenkupplungen
der Fall ist, die viskositätsbedingten
Anziehungskräfte
zwischen den Kupplungsscheiben aufgrund der geringen Viskosität der dazwischenliegenden
Luft sehr klein, wodurch die Adhäsionskräfte innerhalb
der Drehmomentbremsen 26 und 126 bei vollkommen
deaktivierter Position derselben vernachlässigbar klein sind. Die Erfindung sorgt
ebenfalls für
eine Vereinfachung des Systems und für eine Gewichtsreduzierung,
da die Notwendigkeit eines Hohlrades, das mit den inneren Planetenrädern 36 und
den äußeren Planetenrädern 136 verzahnt
ist, entfällt.
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Eine weitere Ausführungsform des momententeilenden
Differentials 10 der vorliegenden Erfindung ist in 3 dargestellt. Dieses momententeilende
Differential 210 stellt in kinematischer Hinsicht ein Äquivalent
des oben unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Differentials 10 dar
und wird dem Fachmann verdeutlichen, daß verschiedene weitere Modifikationen
an der hier beschriebenen Ausführungsform
vorgenommen werden können, ohne
daß vom
Geltungsbereich der Erfindung, wie er in den beiliegenden Ansprüchen formuliert
wird, abgewichen würde.
Aus Gründen
der konsistenten Darstellung wurden den Bauteilen des momententeilenden
Differentials 210, die hinsichtlich ihres Aufbaus oder
ihrer Funktion mit denen des momententeilenden Differentials 10 der 1 und 2 vergleichbar sind, in den Zeichnungen
Bezugsziffern gegeben, die gegenüber
denen der 1 und 2 um den Wert 200 erhöht wurden.
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Wie in 3 zu
sehen ist, schließt
das momententeilende Differential 210 ein Planetendifferential 220 sowie
einen ersten Planetengetriebesatz 218 und einen zweiten
Planetengetriebesatz 318 ein, wobei diese Bauteile von
einem Planetengehäuse 214 umschlossen
sind. Das Planetendifferential 220 arbeitet auf eine Weise,
die mit der eines traditionellen Differentials, etwa eines Kegelraddifferentials
vergleichbar ist, und ermöglicht
die Drehung einer ersten Abtriebswelle 222 relativ zu einer
zweiten Abtriebswelle 322. Der erste Planetengetriebesatz 218 sowie der
zweite Planetengetriebesatz 318 übertragen das Drehmoment von
einem motorgetriebenen Bauteil 216 und dem Planetengehäuse 214 auf
die erste Abtriebswelle 222 und die zweite Abtriebswelle 322.
Die Größe des übertragenen
Drehmoments hängt
vom Eingangsdrehmoment und von der Stellung zweier Drehmomentbremsen 226 und 326 ab.
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Der erste Planetengetriebesatz 218 und
der zweite Planetengetriebesatz 318 schließen jeweils ein äußeres Sonnenrad 232 beziehungsweise 332, das
jeweils um eine der Abtriebsachsen 222 beziehungsweise 322 drehbar
ist, einen Planetenträger 228 beziehungsweise 328,
der für
eine Rotation um eine der Abtriebsachsen 222 beziehungsweise 322 ausgelegt
und fest mit dieser verbunden ist, Planetenräder 238 beziehungsweise 338,
die für
eine Rotation ausgelegt und auf Planetenträgerwellen 234 beziehungsweise 334 befestigt
sind, und ein Tellerrad 235, das mit dem Planetengehäuse 214 verbunden
ist, um sich mit diesem zusammen zu drehen, ein. Die Planetenräder 238 beziehungsweise 338 sind
mit dem äußeren Sonnenrad 232 beziehungsweise 332 sowie
dem Hohlrad 235 verzahnt. Wie in den 1 und 2 weisen
die Sonnenräder 232 und 332 Kupplungsbauteile
wie die dargestellten Kupplungsscheiben auf, wodurch die Rotation
der Sonnenräder 232 und 332 durch
die Drehmomentbremsen 226 und 326 gesteuert werden
kann.
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Das Planetendifferential 220 hat
ein erstes inneres Sonnenrad
230, das für eine Rotation mit einer der
Abtriebswellen (beispielsweise der zweiten Abtriebswelle 322 in 3 ) verbunden ist, erste
innere Planetenräder 236,
die drehbar auf inneren Trägerwellen 237 befestigt
und mit dem ersten inneren Sonnenrad 230 verzahnt sind,
und erste äußere Planetenräder 238,
die drehbar auf äußeren Trägerwellen 239 befestigt
und mit dem Tellerrad 235 verzahnt sind. Die ersten Planetenräder 236 und 238 sind
miteinander verzahnt, und ihre jeweiligen inneren Trägerwellen 237 und äußeren Trägerwellen 239 drehen sich
mit dem Planetenträger 228,
der fest mit der Abtriebswelle (in 3 ist
dies die erste Abtriebswelle 222) verbunden ist, die keine
Verbindung zum ersten inneren Sonnenrad 230 hat.
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Während
des Betriebes wird ein Antriebsdrehmoment vom angetriebenen Planetengehäuse 214 und
dem Hohlrad 235 über
das erste äußere Planetenrad 238 und
das zweite äußere Planetenrad 338 sowie
die Planetenträger 228 und 328 auf
die erste Abtriebswelle 222 und die zweite Abtriebswelle 322 übertragen.
Während
des „normalen" Betriebs, wenn das
Fahrzeug auf normalgriffigem Untergrund geradeaus fährt und
die Drehmomentbremsen 226 und 326 deaktiviert
sind, haben die Abtriebswellen 222 und 322 sowie
die äußeren Sonnenräder 232 und 332 die
gleiche Rotationsgeschwindigkeit wie das Planetengehäuse 214,
und die Differential-Geschwindigkeiten in den Drehmomentbremsen 226 und 326 sind
ebenfalls so groß wie
die Rotationsgeschwindigkeit des Planetengehäuses 214. Um das Drehmoment
gleichmäßig zwischen
der ersten Abtriebswelle 222 und der zweiten Abtriebswelle 322 aufzuteilen,
ist ein erster Abstand 243 zwischen einer Achse 224 und
der Innenfläche
des Hohlrads 235 doppelt so groß wie ein zweiter Abstand 245 zwischen
der Achse 224 und der Außenseite des ersten inneren
Sonnenrades 230.
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Das Auslösen einer der Drehmomentbremsen 226 beziehungsweise 326 bewirkt
ein Abbremsen der Rotationsgeschwindigkeit der korrespondierenden
Abtriebswelle 222 beziehungsweise 322, und einen
Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit der anderen Abtriebswelle 322 beziehungsweise
222. Wenn man zum Beispiel annimmt, daß sich das Hohlrad 235 mit
konstanter Rotationsgeschwindigkeit dreht, bewirkt das Auslösen der
ersten Drehmomentbremse 226 ein Absinken der Rotationsgeschwindigkeit
des ersten äußeren Sonnenrades 232,
was einen Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit der ersten äußeren Planetenräder 238 bezüglich der
Planetenträgerwellen 234 bewirkt,
und einen Abfall der Rotationsgeschwindigkeit der ersten Abtriebswelle 222,
die sich mit dem Planetenträger 228 dreht.
Der langsamer rotierende Planetenträger 228 sorgt dafür, daß sich die
inneren Planetenräder 236 des
Planetendifferentials 220 schneller um ihre jeweiligen
Achsen drehen. Demzufolge rotieren das innere Sonnenrad 230 sowie
die zweite Abtriebswelle 322 schneller als das Planetengehäuse 214.
Es sei darauf hingewiesen, daß ein
Abbremsen der Rotationsgeschwindigkeit der ersten Abtriebswelle 222 und
ein Anheben der Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Abtriebswelle 322 durch
das Auslösen
der ersten Drehmomentbremse 226 eine nützliche Lenkhilfe in Linkskurven
darstellt und dem Schlupf des linken Rades entgegenwirkt. Das Auslösen der
zweiten Drehmomentbremse 326 ist analog dazu eine nützliche
Lenkhilfe in Rechtskurven und wirkt dem Schlupf des rechten Rades
entgegen.
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Die vorangegangene Darlegung legt
eine beispielhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung offen und beschreibt diese. Der Fachmann wird
anhand dieser Darlegung sowie der anliegenden Zeichnungen und Ansprüche leicht
erkennen, daß verschiedene Änderungen
sowie Modifikationen und Variationen an der vorliegenden Erfindung
vorgenommen werden können,
ohne daß vom
eigentlichen Geist und vom angemessenen Geltungsbereich, wie er
in den nun folgenden Ansprüchen
festgelegt wird, abgewichen würde.