DE1298002B - Differential gear for motor vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem angetriebenen Gehäuse, in dem Achswellenkegelräder axial verschiebbar angeordnet sind, die mit im Gehäuse gelagerten Ausgleichkegelrädern im Eingriff stehen, wobei zwischen jedem Achswellenkegelrad und dem Gehäuse eine in Axialrichtung federbelastete Scheibenrutschkupplung angeordnet ist und die Ausgleichkegelräder mit einer Stirnfläche am Gehäuse anliegen.The invention relates to a differential gear for motor vehicles having a driven housing, are arranged axially displaceably in the side gears associated with mounted in the housing pinions engaged with a spring-loaded in the axial direction disc friction clutch disposed between each side gear and the housing and the pinion gears with a face rest on the housing.

Es ist ein Ausgleichgetriebe dieser Bauart bekannt (USA.-Patentschrift 1883 725), bei welchem zwischen den beiden Achswellenkegelrädern eine Ab- standsplatte vorgesehen is4 so daß die Achswellenkegelräder in axialer Richtung nicht gegen die Ausgleichkegelräder verschiebbar sind. Letzteres gilt auch für ein weiteres bekanntes Ausgleichgetriebe (USA.-Patentschrift 2 778 246), bei welchem die Achswellenkegelräder ebenfalls durch Federkraft gegen Anschläge gedrückt werden. Bisher wurde stets darauf geachtet, daß durch die Federkraft die Achswellenkegelräder nicht gegen die Ausgleichkegelräder gepreßt werden. Durch die Federkraft sollen vielmehr bei den bekannten Ausgleichgetrieben lediglich die Scheibenrutschkupplungen zwischen den Achswellenkegelrädern und dem Gehäuse belastet werden, um eine Selbstsperrung zu erzielen. Man glaubte, durch ein Ineinanderdrücken der Verzahnungen von Achswellenkegelrädem und Ausgleichkegelrädern ein Verklemmen und damit Beschädigungen derselben hervorzurufen. Das sich notwendigerweise im Laufe der Zeit vergrößernde Spiel zwischen den Zähnen der Achswellenkegelräder und der Ausgleichkegelräder, das zu Stößen bei Einleitung eines Drehmomentes führt, wurde in Kauf genommen, obgleich diese Stoßbeanspruchungen sich ungünstig auf die Lebensdauer des Ausgleichgetriebes auswirken können. Bei den bekannten Bauarten müssen zur Erzielung einer ausreichenden Sperrwirkung die Scheibenrutschkupplungen daher sehr kräftig dimensiom,ert sein, was zu einer Vergrößerung des Getriebegehäuses führt.There is a differential gear of this type is known (USA. Patent 1883 725), wherein between the two Achswellenkegelrädern a distance-plate provided is4 so that the side gears in the axial direction are not displaced against the bevel gears. The latter also applies to another known differential gear (USA. Patent 2,778,246), in which the side gears are also pressed by spring force against stops. So far, care has always been taken to ensure that the spring force does not press the axle shaft bevel gears against the differential bevel gears. Rather, in the known differential gears, the spring force should only load the disk slip clutches between the axle shaft bevel gears and the housing in order to achieve self-locking. It was believed that if the toothing of the side shaft bevel gears and differential bevel gears were pressed into one another, they would jam and thus damage them. The necessarily increasing play between the teeth of the side bevel gears and the differential bevel gears, which leads to shocks when a torque is introduced, was accepted, although these shock loads can have an unfavorable effect on the service life of the differential. In the case of the known types of construction, in order to achieve a sufficient locking effect, the disk slip clutches must therefore be very powerfully dimensioned, which leads to an enlargement of the transmission housing.

Ferner ist ein Ausgleichgetriebe bekannt, bei welchem zwischen den Ausgleichkegehädern und dem Gehäuse Reibflächen vorgesehen sind, an die die Ausgleichkegelräder infolge des von dem eingeleiteten Drehmornent hervorgerufenen Reaktionsdrucks angepaßt werden (USA.-Patentschrift 1586 861). Eine federbelastete Scheibenrutschkupplung zwischen jedem Achswellenkegelrad und dem Gehäuse ist bei dieser bekannten Bauart nicht vorgesehen. Die Achswellenkegelräder werden deshalb auch nicht gegen die Ausgleichkegelräder gepreßt, so daß keinerlei Spielnachstellung erfolgt. Ferner ist auch die Anpressung der Ausgleichkegelräder gegen ihre Reibflächen um so geringer, je kleiner das eingeleitete Drehmoment ist. Die selbstsperrende Wirkung ist dabei dementsprechend gering.Furthermore, a differential gear is known in which friction surfaces are provided between the differential bevel gears and the housing, to which the differential bevel gears are adapted as a result of the reaction pressure caused by the introduced torque (US Pat. No. 1,586,861 ). A spring-loaded disk slip clutch between each side gear and the housing is not provided in this known type. The side shaft bevel gears are therefore not pressed against the differential bevel gears, so that no play adjustment takes place. Furthermore, the pressure of the differential bevel gears against their friction surfaces is less, the smaller the introduced torque. The self-locking effect is accordingly low.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Ausgleichgetriebe der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, bei welchem eine von dem eingeleiteten Drehmoment und dem resultierenden Reaktionsdruck unabhängige Hemmung der Ausgleichkegelräder vorgesehen ist sowie eine selbsttätige Nachstellung des Zahnspiels zwischen Ausgleichkegelrädern und Achswellenkegelrädern stattfindet.The object on which the invention is based is to provide a differential gear to create the type mentioned at the beginning, in which one of the introduced Torque and the resulting reaction pressure independent inhibition of the differential bevel gears is provided as well as an automatic readjustment of the backlash between differential bevel gears and side bevel gears takes place.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Achswellenkegelräder über ihre Verzahnungen gegen die Ausgleichkegelräder abstützen, und daß in an sich bekannter Weise zwischen den Ausgleichkegelrädem und dem Gehäuse Reibflächen vorgesehen sind.This object is achieved according to the invention in that the side shaft bevel gears support on their teeth against the differential bevel gears, and that in itself As is known, friction surfaces are provided between the compensating bevel gears and the housing are.

Wie ersichtlich, bewirkt die Abstützung der Achswellenkegelräder gegen die Ausgleichkegelräder infolge der Federbelastung auch im Ruhezustand bzw. bei geringen Drehmomenten eine erhebliche Anpressung der Ausgleichkegelräder gegen die zwischen den Ausgleichkegelrädern und dem Gehäuse vorgesehenen Reibflächen, so daß eine sehr gute Selbstsperrung erfolgt. Diese Wirkung wird noch unterstützt durch die Tatsache, daß das Ineinanderpressen der Verzahnungen von Achswellenkegelrädern und Ausgleichkegelrädern dazu führt, daß auch die Reibung an den Zahnflanken erhöht und damit die Hemmung vergrößert wird. Wird nun durch das Ausgleichgetriebe ein Drehmoment -übertragen, so erhöht sich der Anpreßdruck zwischen den Ausgleichkegelrädern und ihren zugehörigen Reibflächen außerdem infolge der Reaktionskomponente. Da demnach bei dem erfindungsgemäßen Ausgleichgetriebe an mehreren Stellen Bremsmomente auftreten, kann man, um ein bestimmtes Gesamtbremsmoment zu erzielen, sämtliche Teile, an denen Bremsmomente auftreten, kleiner ausbilden; es ist deshalb eine erheblich geringere Baugröße erzielbar. Schließlich erfolgt durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Ausgleichgetriebes eine stufenlose und selbsttätige Nachstellung des Zahneingriffs zwischen den Achswellenkegelrädern und den Ausgleichkegelrädern, so daß keine Stöße zwischen den Zähnen dieser Kegelräder auftreten können.As can be seen, causes the support of the side shaft bevel gears against the differential bevel gears due to the spring load also in the idle state or at low torques a considerable pressure of the differential bevel gears against the Friction surfaces provided between the differential bevel gears and the housing, so that a very good self-locking takes place. This effect is supported by the fact that the intermeshing of the teeth of side bevel gears and differential bevel gears also increases the friction on the tooth flanks and thus the inhibition is increased. Is now through the differential one If torque is transmitted, the contact pressure between the differential bevel gears increases and their associated friction surfaces also as a result of the reaction component. Since then braking torques occur at several points in the differential gear according to the invention, you can, in order to achieve a certain total braking torque, all parts on which Braking torques occur, train smaller; it is therefore a considerably smaller one Size achievable. Finally, the inventive design of the Differential gear a stepless and automatic readjustment of the tooth engagement between the side bevel gears and the differential bevel gears so that no shocks can occur between the teeth of these bevel gears.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

Das Gehäuse des Ausgleichgetriebes wird von einem Tellerrad 1 und einem Gehäuseteil 2 gebildet, die miteinander durch Schrauben 3 und einem Stift 4 verbunden sind. Zwei Rollenlager 5 und 6 tragen dieses Gehäuse. In dem Gehäuse ist eine Achse 7 angeordnet, die durch einen Stift 8 festgelegt ist. Auf dieser Achse 7 sind Ausgleichkegelräder 9 und 10 drehbar gelagert, die sich am Teil 2 des Ausgleichgehäuses abstützen. Die Ausgleichkegelräder 9 und 10 stehen mit zwei Achswellenkegelrädern 11 und 12 im Eingriff, die das von dem Tellerrad 1 eingeleitete Drehmoment auf die nicht gezeigten Achsen des Kraftfahrzeuges übertragen. Jedem Achswellenkegelrad 11 bzw. 12 ist eine Mehrscheibenkupplung zugeordnet. Die in der Zeichnung links angeordnete Mehrscheibenkupplung ist im folgenden näher erläutert. Das Achswellenkegelrad 11 ist mit einigen Kerbzähnen 13 versehen, die dazu dienen, den Antrieb einer Ringscheibe 15 durch das Achswellenkegelrad 11 sicherzustellen. Diese Ringscheibe 15 treibt eine kerbverzahnte Nabe 17 an, die ihrerseits den Antrieb einer Ringscheibe 16 gewährleistet, so daß die Ringscheiben 15 und 16 mit dem Achswellenkegelrad 11 zur Drehung angetrieben werden. Eine Ringscheibe 18 wird durch das Ausgleichgehäuse mittels am Tellerrad vorgesehener Kerbzähne angetrieben. Eine Tellerfeder 14 schließlich gewährleistet die Federbelastung der derart ausgebildeten Scheibenrutschkupplung. Die mit dem AchsweIlenkegelrad 12 zusammenarbeitende Scheibenrutschkupplung ist identisch ausgebildet.The housing of the differential gear is formed by a ring gear 1 and a housing part 2, which are connected to one another by screws 3 and a pin 4. Two roller bearings 5 and 6 carry this housing. An axis 7 , which is fixed by a pin 8, is arranged in the housing. On this axis 7 differential bevel gears 9 and 10 are rotatably mounted, which are supported on part 2 of the differential housing. The bevel gears 9 and 10 are in mesh with two bevel gears 11 and 12, which transmit the torque introduced by the ring gear 1 to the axles of the motor vehicle, not shown. A multi-disc clutch is assigned to each side gear 11 or 12. The multi-disc clutch arranged on the left in the drawing is explained in more detail below. The side bevel gear 11 is provided with some serration teeth 13 , which serve to ensure that an annular disk 15 is driven by the side bevel gear 11. This annular disk 15 drives a splined hub 17 , which in turn ensures the drive of an annular disk 16 , so that the annular disks 15 and 16 are driven with the side gear 11 to rotate. An annular disk 18 is driven by the differential housing by means of serrations provided on the ring gear. Finally, a plate spring 14 ensures the spring loading of the disk slip clutch designed in this way. The disk slip clutch that cooperates with the axial bevel gear 12 is of identical design.

Die Achswellenkegelräder 11 und 12 stützen sich lediglich über ihre Verzahnungen gegen die Ausgleichkegelräder 9 und 10 ab; ferner sind zwischen den Ausgleichkegelrädem 9 und 10 und dem Teil 2 des Ausgleichgehäuses Reibflächen 20 und 21 vorgesehen, an die die Ausgleichkegelräder infolge des auf die Achswellenkegelräder wirkenden Federdrucks und des Reaktionsdrucks des übertragenen Drehmomentes angepreßt werden. Eine Drehzahländerung des einen Achswellenkegelrades gegenüber dem anderen Achswellenkegelrad, bzw. eine Entsperrung des Ausgleichgetriebes ist nur möglich, wenn der Unterschied der auf die Räder des Kraftfahrzeugs und damit auf die Achswellenkegelräder ausgeübten Drehmomente einen bestimmten Schwellwert überschreitet, der durch die Größe der Reibung bestimmt wird, die zwischen den Ringscheiben 15, 16 und 18, in den Verzahnungen der Achswellenkegelräder 11 und 12 und der Ausgleichkegelräder 9 und 10 sowie zwischen dem letzteren und dem Ausgleichgehäuse bzw. den Reibflächen 20 und 21 auftritt. Unterhalb dieses Schwellwertes finden keine Relativbewegungen im Innern des Ausgleichgetriebes statt, wodurch die übertragung eines bestimmten Drehmoments auf eines der Fahrzeugräder selbst dann möglich ist, wenn die Reibung des anderen Rades auf der Fahrbahn gleich Null wird, wie das beispielsweise bei vereister Straße od. dgl. vorkommen kann.The side bevel gears 11 and 12 are only supported by their teeth against the differential bevel gears 9 and 10 ; Furthermore, friction surfaces 20 and 21 are provided between the differential bevel gears 9 and 10 and part 2 of the differential housing, against which the differential bevel gears are pressed as a result of the spring pressure acting on the axle bevel gears and the reaction pressure of the transmitted torque. A change in the speed of one side shaft bevel gear compared to the other side shaft bevel gear or unlocking of the differential gear is only possible if the difference in the torques exerted on the wheels of the motor vehicle and thus on the side shaft bevel gears exceeds a certain threshold value, which is determined by the amount of friction, which occurs between the annular disks 15, 16 and 18, in the toothing of the side shaft bevel gears 11 and 12 and the differential bevel gears 9 and 10 and between the latter and the differential housing or the friction surfaces 20 and 21. Below this threshold, there are no relative movements inside the differential gear, which means that a certain torque can be transmitted to one of the vehicle wheels even if the friction of the other wheel on the road is zero, as is the case, for example, with an icy road or the like. can occur.

Claims (1)

Patentanspruch: Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem angetriebenen Gehäuse, in dem Achswellenkegelräder axial verschiebbar angeordnet sind, die mit im Gehäuse gelagerten Ausgleichkegelrädern im Eingriff stehen, wobei zwischen jedem Achswellenkegelrad und dem Gehäuse eine in Axialrichtung federbelastete Scheibenrutschkupplung angeordnet ist und die Ausgleichkegelräder mit einer Stirnfläche am Gehäuse anliegen, d a - durch gekennzeichnet, daß sich die Achswellenkegelräder (11 und 12) über ihre Verzahnungen gegen die Ausgleichkegelräder (8 und 10) abstützen, und daß in an sich bekannter Weise zwischen den Ausgleichkegelrädem (9, 10) und dem Gehäuse Reibflächen (20, 21) vorgesehen sind.Claim: Differential gear for motor vehicles with a driven housing, in which axial bevel gears are arranged axially displaceably, which mesh with differential bevel gears mounted in the housing, with an axially spring-loaded disk slip clutch being arranged between each axial bevel gear and the housing and the differential bevel gears with an end face on the housing abut, d a - characterized in that the side shaft bevel gears (11 and 12) are supported by their toothing against the differential bevel gears (8 and 10) , and that in a known manner between the differential bevel gears (9, 10) and the housing friction surfaces ( 20, 21) are provided.