DE1922964A1

DE1922964A1 - Auf Schlupf ansprechendes Differential

Info

Publication number: DE1922964A1
Application number: DE19691922964
Authority: DE
Inventors: Shin Kitano
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1968-05-06
Filing date: 1969-05-06
Publication date: 1969-11-20
Also published as: US3581601A; DE1922964C3; GB1267053A; JPS491411B1; DE6918255U; DE1922964B2

Description

Hamburg, den 5.Kai 1969 666"69

Anmelder;

Aisin Seiki Company Limited Ho. 1, 2-c.home, Asahi-machi, Kariya-shi, Aichi-ken, Japan

Auf Schlupf ansprechendes Differential

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen .-an Differentialen, insbesondere solchen mit begi-enztem Schlupf, welche durch Ausstattung mit veränderlichen Reibung mitteln die normale Arbeitsweise eines Differentialgetriebes verzögern.

Übliche Differentialgetriebe für Kraftfahrzeuge werden bekanntlich so gebaut und ausgestattet, daß das von der Antriebswelle übertragene Antriebsdrehmoment gleichmäßig auf beide Radachsen verteilt wird«

bin beträchtlicher ITachteil dieser üblichen Differentialgetriebe besteht darin daß das übertragene Teild'rehmomont demjenigen entspricht, welches an derjenigen Antriebsachse anliegt, deren Rad dem geringeren Straßeny/j.dex-stanu ausgesetzt ist, falls beide Räder auf einer

^ön otraßenoberflache rollen, gesehen in f-: des Fahrzeuges. Unter diesen Laif bedingungen

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für die Fahrzeugräder kann die Fahrzeugantriebskraft auf das Rad der anderen Fahrzeugseite in einer solchen Größe übertragen werden, welche derjenigen des Rades entspricht, das dem geringeren Laufwiderstand ausgesetzt ist, selbst falls das andere Rad auf einer derart günstigen Straßenfläche läuft, die in der Lage ist, eine annehmbare Lauf-Reibung zu vermitteln. Dies-er fehlerhafte Laufzustand des Kraftfahrzeuges wird mit Durchdrehen ("spinning") bezeichnet. Bei heftigem Durchdrehen kann das Fahrzeug möglicherweise nicht in der Lage sein, seine Fahrt fortzusetzen.

Kupplungsvorrichtungen mit Mehrfachreibungsplatfc an unter Vorspannung sind entwickelt worden, um den vorstehend geschilderten Nachteil zu beseitigen. Eine solche Kupplung wird zwischen dem drehbaren Gehäuse des Differentials und jedem der darin enthaltenen Seitenräder angeordnet. Für jede der Kupplungen sind Vorspannungsfedern vorgesehen, um die Größe des auf die entsprechenden Ausgangsachsen übertragenen Drehmomentes nicht unter einen vorbestimmten Wert fallen zu lassen. Durch die Axialbewegung jedes der Seitenräder bei Ausfall der Radreibung wird der axials Druck, der durch den Zahneingriff der Seitenräder und der Antriebsräder des Differentials verursacht wird, dem Vor— spanndruck hinzugefügt, um diese Wirkung zu erhöhen. Nach dem Stand der Technik sind die Vorspannfedern unabhängig mit Bezug auf das Kupplungβpaket derart ange—

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ordnet, daß die Feder keinen engeren Teil des Paketes bildet. Daher kann das Paket nicht innerhalb des Differentials angeordnet werden. In "besonderen Ausführungsformen sind Federn in dem Kupplungspaket angeordnet worden, wobei jedoch nach Zusammenbau und Einbau des Paketes keine Einstellung des Vorspanndruckes vorgenommen werden konnte· Zu einer Abgleichung oder Einstellung des Vorspanndruckes der Kupplungen ist es bei diesen Ausfuhrungsformen erforderlich, die gesamte Anordnung auseinanderzunehman. Dabei ißt eine Einstellung der Vorspannung sehr häufig erforderlich, um den unvermeidbaren, möglicherweise nur geringen Maßabweichungen der Bestandteile Rechnung zu tragen, insbesondere der Dicke jeder der Kupplungsplatten, dem Abstand von der drehbaren Gehäusewand und von jeden der Seitenräder, der für eine genaue Einstellung des Kupplungspaketes eingehalten werden puß. In diesen Fällen treten beträchtliche Schwierigkeiten auf, um eine Feinjustierung der Vorspannkräfte genau, aber trotzdem leicht und schnell auszuführen.

Weite-re Schwierigkeiten treten auf, wenn gelegentlich die Seitenräder außer Eingriff mit den Ke elritzeln im Differential treten, was häufig durch die erforderliche axiale Gleitbewegung der Seitenräder bei Ausgleich einer fehlenden Radreibung geschehen kann. Dieser übliche Nachteil tritt häufig dann auf, wenn das zu übertragende Drehmoment hoch ist. Um den gewünschten günstigsten Eingriff

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zwischen Seitenrad und Kegelrad zu erreichen und zu bewahren, muß der axiale Druck häufig eingestellt werden. Bei bekannten Einrichtungen kann dieser Vorgang nur unter Schwierigkeiten ausgeführt werden,

Zur Beseitigung der hier erwähnten bekannten Nachteile ist es das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Differentialgetriebe mit begrenztem Schlupf zu schaffen, bei welchem die Möglichkeit besteht, den Vorspannungszustand der Kupplungsmittel im zusammengebauten und eingesetzten Zustand leicht und bequem zu justieren.

Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines Differentials der oben beschriebenen Art, welches einer bestimmten ausgewählten Feder-Vorspannung angepasst werden kann, so daß das Differential auf jeweils besondere Anforderungen einstellbar ist.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines Differentials mit begrenztem Schlupf, bei welchem die Seitenräder des DifXernntialgetriebes vollständig unabhängig von dem Reibungswiderstand in der Kupplung eingestellt werden können.

Weitere Vorzüge und Kerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Formen der Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, teil/eise im Schnitt

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Pig. 2 einen Axialschnitt durch aas Differential nach Fig. 1 entlang der in dieser Figur eingezeichneten Schnittlinie II-O-II·,

fig. 5 eine der Fig. i ähnliche. zweite^Darstellung einer Ausfuhrungsform der Erfindung,

fig. 4 eine der Figl 2 ähnliche Darstellung eines Schnittes entlang der Linie. IV-O-IV der Fig.3,

Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche Teildarstellung zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Kupplungspaket, das gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 und abgewandelt ist,

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung eines weiter abgewandelten Kupplunspakttes,

Fig. 8 eine grafische Darstellung verschiedener Arbeitskurven erfindungsgemäßer Einrichtungen im Vergleich mit einer zum Stand der Technik gehörenden Einrichtung und

Fig. 9 eine weitere grafische Darstellung zur Veranschaulichung von Kuryen, welche Kupplungsreibungswiderstand und Drehmoment für die drei Ausführungsformen der Erfindung betreffen.

in der ersten Ausführungsform der Erfindung, siehe Fig.l und 2, ist ein übliches, drehbares Gehäuse vorgesehen,das in

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Lagern 11 und 12 angeordnet ist, die nur vereinfacht dargestellt sind. Das Gehäuse IO wird durch ein übliches, nicht dargestelltes Kegelrad von der*, ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugantriebswelle angetrieben. Im Gehäuse 10 ist eine Ausgleicheradachse 13 vorgesehen, welche mit dem Gehäuse sich dreht und auf der drehbar ein Paar Kegelritzel 14 und 15 angeordnet sind. Biese Hitzel sind einander entgegengesetzt auf der Achse 13 angeordnet und werden in ständigem Eingriff mit Kegelrädern 16 und 17 gehalten. Diese Seitenräder sind mit Keil-Hut Verzahnung auf den inneren Enden 18a und.19a eines Paares nach außen und entgegengesetzt sich erstreckende*' Ausgangsachsen 18 und 19 angeordnet, auf deren äußeren Enden die nicht dargestellten Fahrzeugräder befestigt sind. Aus dem Vorstehenden ergibt sich,daß die Seitenräder 16 und 17 in einem gewissen Umfang entlang der gemeinsamen Achsrichtung der Ausgangsachsen verschiebbar sind.

Di· Seitenräder 16 und 17 sind mit Anschlag-Ringflächen 16a und 17* ausgebildet. Das Gehäuse 10 weist entgegengesetzt gedichtete Anschlagflächen 10a,10b auf. Die Kupplungseinheiten A undB, welche das Hauptmerkmal der Erfindung verkörpern, sind zwischen den einander zugekehrten Hingflächen 10a und 16b bzw. 10b und 17a eingesetzt. Da diese Kupplungseinheiten die gleiche Bauweise haben, wird nur die Einheit A, siehe auch Fig. 6, nachfolgend beschrieben.

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Die Kuppluiias einheit'..η Δ weist äußere Kupplungsplatten 20 und innere Kupplungsplatten 21 auf. Die äußeren Platten 20 sind mit einer Mehrzahl, radial sich erstreckender äußerer Vorsprünge 22, siehe Fig. 1, ausgebildet, die in., ι Antriebs eingriff mit entsprechenden Rillen 25 gehalten werden, welche an der Innenwandfläche des Gehäuses 10 ausgebildet sind. Die äußeren Kupplungsplatten 20 drehen sich deswegen mit dem drehbaren Gehäuse 10.

Die inneren Kupplungsplatten 21 weisen am inneren Umfang axial sich «"streckende Ausnehmungen 24- auf, die mit einer Keil-Nut-Verzahnung 25 kämmen, welche an dem Außenumfang der Nabe 16b des Seitenrades 16 ausgebildet ist. Daher drehen sich mit der Drehung des Seitenrades 16 die inneren Kupplunnjsplatten 21 gleichmäßig. Die äuEeren und inneren Kupplungsplatten sind axial abwechselnd angeordnet und mittels eines Paares jeweils am Ende angeordneter Druckplatten 26 und 27 zu einem Paket zusammengefasst. Zwischen der linken äußeren Kupplungsplatte 20 und der Endplatte 26 ist eine elastische Federplatte, die als Ring 28 ausgebildet ist, eingefügt.

Die dadurch geschaffene gesamte Kupplungsplattenanordnung A einschließlich der Endplatten und der Federplatte wird unter Druck mittels einer Mehrzahl von Befestigungsbolzen 29 zusammengehalten, die durch entsprechend3 radiale Vorsprünge 22 hindurch gehen und auf denen Muttern 50 angezogen sind. Zu diesem Zweck kann jeder der Muttern mit Radial-

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bohrungen'ausgebildet sein, in die ein Betätigungsstift eingreifen kann, um die Muttern Jeweils gesondert drehen · zu können. Daher können die inneren und äußeren Kupplungsplatten nacheinander in Berührung gebracht und unter einem vorbestimmten Druck gehalten werden.

Kachfolgend wird die Arbeitsweise der soweit beschriebenen ersten Ausführungsform erläutert.

Wenn das Fahrzeug steht, ist im wesentlichen kein Axialdruck zwischen dem Gehäuse 10, der Kupplungseinheit A und dem Seitenrad 16 vorhanden.

Wenn dagegen das Fahrzeug läuft, wird Bewegung durch das übliche Kegelrad auf das Gehäuse 10 und die mitlaufende Achse 13 übertragen. Dabei werden die Planetenritzel 14- und 15 in Eingriff mit den Seitenrädern 16 und 17 gehalten, die sich um die gemeinsame Achse der Ausgangswellen 18 und 19 drehen. Aufgrund des Eingriffs drehen sich die .Seitenräder um die gemeinsame Achse und außerdem werden diese Räder entgegengesetzten, nach außen gerichteten Axialdrücken unterworfen, so daß die Kupplungseinheiten A und B zur Bewegung nach außen gegen die entsprechenden Wandflächen 10a und 10b des jetzt sich drehenden Gehäuses ID mit gleichen Axialdrücken gedrückt werden, falls das Fahrzeug auf einer geraden Bahn fährt und die Straßenfläche

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im wesentlichen eben und gleichmäßig ist, so daß ein ■ gleicher Reibungswiderstand auf beide angetriebenen Fahrzeugräder einwirkt.

Unter diesen Bedingungen wird das antreibende Drehmoment von der nicht dargestellten Antriebswelle des Fahrzeuges über das nicht dargestellte Kegelrad auf das Gehäuse 10, von da durch die Ritzelachse 13 und die Planetenräder 14 und 15 auf die Seitenräder 16 und 17 übertragen. Aufgrund der Keil-ITut-Verbindung bei 18a und 19a wird das antreibende Drehmoment auf die entsprechenden Radachsen 18 undl9 und damit ;auf die nicht dargestellten Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen. In diesem Fall drehen sich die Planetenräder nur um ihre eigenen Achsen, Jedoch nicht um die.gemeinsame Achse, welche in Längsrichtung durch die Ausgangswellen oder Radachsen hindurchgeht. Durch den Zahneingriff zwischen den Ritzeln 14 und 15 und den Seitenrädern ,16 und werden die letzteren gezwungen, sich nach außen und axial zu bewegen, wie bereits kurz erwähnt wurde. Da Jedoch praktisch kein Unterschied in der Drehgeschwindigkeit zwischen den antreibenden Teilen und den getriebenen Teilen des Differentials bei diesem Betriebszustand besteht, können die Kupplungseinheiten A und B in keiner Weise arbeiten, da von den Radreibungskrften keine Änderung verlangt wird.

Wenn eines der Antriebsräder aufgrund ungünstige^ Bodenver-

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hältniöse keine Laufreibung aufweisen sollte ,* erscheint ein beträchtlicher Unterschied zwischen den Drehgeschwindigkeiten der Seitenräder und die letzteren gleiten eine bestimmte Strecke aufgrund der Keil-Nut-Verzahnung entlang ihren entsprechenden Wellenenden 18a und 19a. Daher werden zusätzliche, nach außen gerichtete Axialdrücke auf die Kupplungspakete A und B ausgebüt, so daß an den Kupplungspaketen kombinierte, erheblich vergrößerte Kupplungserregerkrafte angreifen. Die Planetenritzel drehen in diesem Fall um die entsprechenden Ausgangswellen oder Radachsen, zusätzlich zu ihrer eigenen Drehbewegung um ihre Achsen. Das Gehäuse 10 dreht sich gleichmäßig mit den äußeren Kupplungsplatten beider Kupplungspakete A und B, während die Seitenräder 16,17 Jeweils gleichmäßig mit den inneren Kupplungsplatten drehen. Daher werden die Seitenräder 16,17 weiter axial und nach außen bewegt und die Kupplungspakete weroen zusätzlich durch den Axialdruck erregt, der von den jetzt nach außen gleitenden Seitenrädern geliefert wird. Das antreibende Drehmoment wird von den antreibenden Teilen auf die angetriebenen Teile de$ Differentials über die Kupplungspakete übertragen. Dadurch wird die sonst verlorene Radzugkraft wiedergewonnen. Wenn das andere Antriebsrad des Fahrzeugs Seine Zugkraft haben sollte,wird durch die Kupplungsvorrichtungen ein ähnlicher Antriebsyorgang ausgeführt.

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Die Kupplungspakete sind zu engen und gedrängt gebauten . Anordnungen zusammengefasst, welche leiclit in den Innenraum des Differentials eingesetzt oder wieder herausgenommen werden können. Außerdem kann der Vorspanndruck leicht abgeändert werden, indem die Muttern 30 von außerhals des Differentialgehäuses angezogen werden, ohne daß die Kupplungsteile ausgebaut wer:.en müssen. Jede gewünschte Änderung oder Justierung der Vorspannkraft der Kupplungspakete ann einfach von der Außenseite des Betriebegehäuses her ausgeführt werden.

Bei der nachfolgenden Beschreibung weiterer Ausführungsformen der Erfindung werden die gleichen oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, um die Übersicht zu vereinfachen und die Vorteile der Erfindung leichter erkenntlich zu machen.

In der zweiten AusfünrujEsform, siehe Eig. 3 und 4, sind verschiedene Bestandteile so gebaut, und angeordnet, daß die durch die Seitenräder 16 und 17 gelieferten Drücke keinen Einfluß auf cen Reibungswiderstand in den Kupplungseinheiten A, und B, haben, die gegenüber den Kupplunseinheiten 4 und B der eisten Ausführungsform etwas abgewandelt sind. Die Kupplungseinheit A-, weist Gruppen äußerer Kupplungsplatten 20,20a und innerer Kupplungsplatten 21 auf, die abwechselnd miteinander angeordnet sind. Die äußeren Kupplungsplatten

20,20a

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sind mit radial sich erstreckenden Vorsprüngen 22 ausgebildet, welche von entsprechenden Rillen 23 auf- -genommen werden, die an der Innenwand des Gehäuses 10 wie bei der ersten Ausführungsform vorgesehen sind, um eine einheitliche Drehung der Kupplungsplatten tnit dem Gehäuse zu erreichen. Die als äußerst liegende Kupplungeplatte 20a bzw. innere Kupplungsplatte «Al stößt gegen eine Ringfläche 16a am Seitenzahnrad 16 bzw* eine Anschlagsfläche 1Oo an der Innenwand des Gehäuses 10* Selbst bei einer axial nach außen gehenden Bewegung des Seitenrades 16 wird die dadurch hervorgerufene Druckkraft wieder auf-' gehoben.,da die innerste Kupplungsplatte 20a auch gegen die Fläche 1Oo stößt, siehe Fig. 4. Daraus ergibt sich, daß der Reibungskupplungswiderstand bei A₁ in keiner Weise durch die Axialbewegung der Kupplungseinheit gerändert wird. In ähnlicher Weise wie bei der Kupplungseinheit A der ersten Ausführungeform wird die Gruppe der inneren und äußeren Kupplungsplatten mittels der Enddruckplatten 26, 27 sowie der mit Muttern 30 versehenen Befestigungsbolzen 2 9 zusammengehalten. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch die in der ersten Ausführungsform verwendete Federplatte 28 durch eine Spiralfeder HZT ereetzt, welche zwischen dem Kopf der Bolzen 29 und der inneren Enddruckplatte 27 eingefügt ist. Die andere Kupplungseinheit B, entspricht in Bau und Anordnung der Einheit A _ltwobei die zweite Kupplungseinheit B symmetrisch zu der Einheit A-, mit Bezug auf die Achse 13 angeordnet ist\ eine weitere Erläuterung ist deshalb nicht erforderlich.

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Nachfolgend wird die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform beschrieben. Wenn das Fahrzeug auf gerader Bahn und einer gleichmäßigen Straßenfläche läuft, ist der Einfluß der Kupplungseinheiten A-, und B₁ auf die Zugkraft des Fahrzeugs der Gleiche wie bei der srsten Ausfuhrungsform.

Wenn dagegen eines der Fahrzeugrader rutscht, erscheint ein beträchtlicher Unterschied zwischen den Drehgeschwindigkeiten der Seitenrädern 16 und 17 ohne Abgabe von Fahrzeugzugkraft. Als Beispiel soll angenommen werden, daß das Seitenrad 16 zu dem angetriebenen Fahrzeugrad gehört, das keine Zugkraft aufweist, und daß das Seitenrad 17 in Verbindung mit dem Fahrzeugrad steht, für das Zugkraft vorhanden ist. Das Seitenrad 16 dreht sich dann um das gegenüberliegende Seitenrad 17 mit Hilfe der Planetenritzel 14 und 15· ία diesem Fall werden natürlich die Kupplungseinheiten A-, undB., in Einsatz gebracht. Das Gehäuse 10 dreht sich gleichmäßig mit den äußeren Kupplungsplatten 20,20a, während die inneren Kuppluügs-

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platten)sich gleichmäßig mit dem Seitenrad 16 oder 17 drehen. Aufgrund der Federn 4ß, welche die Kupplungsvorrichtungen vorspannen, wird die durch das sich drehende Gehäuse 10 übertragene Antriebskraft auf beide Seitenräder 16 und 17 verteilt. In diesem Fall haben die Seitenräder 16 und 17 eine Neigung, in entgegengesetzter axialer Richtung auf den zugehörigen Ausgangs^uellen 18 und 19 nach außen zu gleiten und den Kupplungsscheibendruck zu erhöhen; praktisch wird der Kupplungsreibungswiderstand

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jedoch, nicht mit Anwachsen der Radzugkraft erhöbt«

Aufgrund der hier beschriebenen Anordnung der Seitenkupplungen sind diese unabhängig von der Kupplungsbelastung. Die sonst abträgliche Wirkung des Eupplungsreibungswiderstandes kann bei einem mit dem erfindungsgemäßen Differential ausgestatteten Fahrzeug während des regulären Laufzustandes auf einen möglichen Kleinstwert gedrückt werden. Zusätzlich wird ein richtiger und dauernder Eingriff der Zähne der Seitenräder mit denen der Planetenräder in günstigster Weise gewährleistet.

Bei einem Differential nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, siehe Fig. 5, weist jede Kupplungseinheit Ao und Bp ,von denen in Fig. 5 nur A2 dargestellt ist, wieder eine Mehrzahl äußerer Kupplungsplätten oder -Scheiben 2Q;20c, 20b und innerer Kupplungsplatten 21 auf , die wie im ersten Fall, abwechselnd angeordnet sind. Die äußeren Kupplungsplatten sind mit radial sich erstreckenden, im Einzelnen nicht gezeigten Vorsprüngen versehen, welche von axial verlaufenden, niGht dargestellten Killen an der Innenwand des Gehäuses 10 aufgenommen werden. Daher ist das Kupplungspaket in der Lage, sich gleichmäßig mit dem Gehäuse 10 zu drehen. Zwischen den Platten 20c und 20b ist eine mit Mittelbohrung versehene Federscheibe 4-1 zur Vorspannung des Kupplungspaketes angeordnet. Sie innerste KupplungspUatte 20b dient zur Übertragung des gelegentlich

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auftretenden Druckes, der durch die gelegentliche axiale Gleitbewegung des Seitenrades 16 verursacht ißt, wenn eines der angetriebenen Fahrseugräder gegenüder dem Boden keine Zugkraft selgt. Dieser Druck wird auf die benachbarte Platte 20c durch die Federplatt· 41 Übertragen* wobei der Druck durch das stramme Anliegen der Platte SOo gegen die Anschlagsflache 10c aufgehoben wird, welche als Druckanöohlag dient· In diesem Fall werden die Übrigen äußeren und inneren Kupplungsplatten eine nach der anderen in Druckeingriff gehalten, Jedoch mit einer entsprechend verringerten Druckkraft·

Weitere bauliche Einzelheiten dieser Ausführungeform sind im wesentlichen ähnlich derjenigen der ersten Aueführungeform· Die äußeren Kupplungsplatten 20,20c,20b und die inneren. Kupplungsplatten 21 werden durch die Ausrichtebofeen 29 «usaauaen mit Muttern 30 zu einem Paket vereinigt, wobei die Bolzen durch radiale Vorsprünge hindurchgesetzt sind, die den Vorsprüngen 22 entsprechen, welche nach Fig. in die axialen Rill« 23 eingreifen. Auch bei dieser Aueführungsform kann der Vorepanndruok leicht justiert wer - den, während die Kupplung innerhalb des drehbaren Ge. hauseβ des Differentials eingesetzt ist, Dieser Vorgang entspricht demjenigen der ersten beiden Vorführungsformen.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der dritten Aueführungeform beschrieben. Wenn eines der angetriebenen Fahrzeugräder an Zugkraft verliert, erscheint ein entsprechender merklicher Unterschied in den Drehgeschwindigkeiten der

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Seitenräder 16 und 17. In diesem Fall werden die Kupp- . lungspakete A₂ und B₂, von^r denen nur A₂ in Fig. 5 gezeigt ist, wirksam. Demnach dreht sich das Gehäuse 10 gleichmäßig mit den äußeren Kupplungsplatten 20,20c,20b, während die inneren Kupplungsplatten gleichmäßig mit dem Seitenrad 16 oder 17 sich drehen, von denen nur 16 dargestellt ist. Aufgrund der Tellerfeder 4-1 werden die Kupplungsplatten durch den Axialdruck zu gegenseitiger Reibung erregt und die antreibende Kraft vom sich drehenden Gshäuse wird durch die Kupplungsmittel auf die Seitenräder 16 und 17 verteilt. Bei axialer Gleitbewegung dieser Seitenräder wird die Tellerfeder weiter zusammengedrückt. Das verstärkte T.usammendiiücken oder der axiale Druck wird

, jedoch durch die AnBchlagsflache 10c aufgehoben, an der die

Kupplungsplatte 20c teilweise anliegt. Daher 1st die Reibungskraft, welche in der Kupplung in diesem Betriebszustand ausgelöst wird, kleiner als diejenige, welche vor .der axialen Gleitbewegung der Seitenräder entwiökelt wird. D.h. daß der reibungsbedingte Drehmomentenwiderstandmit Anwachsen der Straßenradzugkraft verringert wird. Das bedeutet ferner, daß die erfindungsgemäße Einrichtung eine sonst auftretende nachteilige Wirkung beseitigt, welche durch den Kupplungsreibungswiderstand während des normalen Laufes des Fahrzeuges verursacht wird, wenn beide Antriebsräder über reichlich Zugkraft verfügen»

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Die Figuren 6 und ? zeigen für die ers'te AusfUhrungsform der Erfindung abgewandelte Ausbildungen der Kupplungen. In Pig. 6 sind anstelle der Feder 28 Tellerrandförmige Scheiben vorgesehen,zwischen denen die inneren und äußeren Kupplungsscheiben liegen. In Fig. 7 sind die beiden außenliegenden inneren Kupplungsscheiben wie Tellerfedern geformt.

Fig. 8 zeigt verschiedene Arbeitskurven der Kupplungsvorrichtungen, die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, im Vergleich zu einer Kraftkurve für ein über ein bekanntes Differential angetriebenes Fahrzeugrad, siehe Kurve A. Die Kurven 1,2 und 3 entsprechen der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform.

Zur Ableitung der Kurven wurde Jeweils ein Antriebsrad auf eine Asphaltstraßenfläche gesetzt. Die jeweilige Kurve zeigt den größten Wert der Zugkraft, wobei sich entsprechend der verschiedenen Straßenoberflächenzustände Änderungen des Reibungskoeffizienten für das rutschende Fahrzeugrad ergeben. Zug-^rehkraftwerte der Differentiale wurden in den Kurven 1,2 und 3 auch für die Bedingung

■ geleitet, daß das einen Zugkra,ftverlust aufweisende triebsrad auf vereister Fläche läuft. Eine auf dieser festgestellte mittlere Drehkraft wird mit !„, angenommen Die Kurve B bezeichnet die kritischen Zug-Drehkraftwerte und zeigt die maximal erreichbare Drehkraft, die mit

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dem zwischen dem Fahrzeugrad und Boden wirkenden Reibungswiderstand ohne Rutschen des Pahrzeugra-des übeftragen werden kann» Bei höheren'· Drehkraftwerten über dieser Kurve B verlieren beide Antriebsräder an Zugkraftι so daß diese Werte nicht betrachtet zu werden brauchen·

Bekannte, mit Vorspannung arbeitende Differentiale können Arbeitskurven liefern, welche ähnlich den Kurven 1,2 und 3 der Pig. 8 sind. Es empiehlt sich allgemein, eine Leistungskurve B oder eine Annäherung an diese Kurve anzustreben. In der Praxis kann es jedoch gelegentlich erwünscht sein, andere Arbeitskurven als die Kurve B zu verwenden. Durch die Erfindung werden Differentiale mit besonders geeigneten Kupplungseinrichtungen geschaffen, mit denen irgendeine der Arbeitskurven 1,2 oder 3 erzielt werden können.

In Pig. 9 ist der Kupplungsreibungswiderstand T sreeenüber der Zug-Drehkraft T„ für verschiedene Differentiale abgetragen werden,welche die entsprechenden Drehkraftarbeitskurven 1,2 und 3 der Pig. 8 aufweisen. Bei einem Differential mit der Ku|?ve 1 in Pig. 8 zeigt Pig. 9» daß der Reibungswider-

stand der, Kupplung allmählich mit Anwachsen der axialen Gleitbewegung der Seitenräder anwächst, da sich dadurch die Betätigungskraft der Kupplung vergrößert.

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Im Pall dele Kurve, Pig. 9|hat die Axialbewegung der

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Seitenräder keinen Einfluß auf die Betätigungskraft

d«r Kupplung. Bei dem Beispiel der Kurve 3, Fig. 9, skid bestimmte Kupplungsplatten einem verringerten Reibungswiderstand bei axialem Vorrücken der Seitenräder ausgesetzt. Durch Verringerung des Kupplungs -Reibungswiderstandes bei Anwachsen der axialen Gleitbewegung der Seitenräder kann eine sonst sich verstärkende Abnutzung der

Kupplungsplatten vermieden werden,wodurch die Lebensseit der Kupplung vergrößert wird. Auch können dadurch sonst nachteilige Einflüsse, die zum Beispiel während einer Drehbewegung des- Fahrzeuges auftreten, und auf die Lenkfähigkeit einwirken, gering gehalten werden.

Absohließend ist noch einmal zu betonen, daß das erfindungsgemäße Differential eine einfache und genaue Justierung des Vorspanne-Federdruckes in den im Differential vorgesehenen Kupplungen ermöglicht. Diese Justierung kann Von der Außenseite des Differentials ohne sonstige überholungsarbeiten an den Kupplungen ausgeführt werden.

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Claims

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ill KraftfahrzeugdiffeBäitial, mit einem drehbaren, eine Antriebsdrehkraft von einer Fahrzeugantriebswelle empfangenden Gehau.ee, zwei einander entgegengesetzt liegenden Planetenritzeln und mit diesen kämmenden zwei einander entgegengesetzt angeordneten Seitenrädern, die mit Keil-Nut-Verzahnung auf drehbaren Ausgangswellen sitzen, an denen die Fahrzeugantriebsräder befestigt sind, und mit einer Kupplungsvorrichtung, die koaxial zu den Ausgangswellen und jedem der Seitenräder liegt und Gruppen innerer und äußerer Kupplungsplatten aufweist, die abwechselnd zwischen Gehäuse und jedem der Seitenräder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Kupplungsplatten 20. unter axialer Zusammendrückung mittels einer Mehrzahl von aus Bolzen (29) und Muttern (3^Ü) bestehenden Vorrichtungen mit den inneren Kupplungsplatten (21) zu einer Baugruppe fest zusammengeschlossen sind, wodurch eine leichte Justierung des Vorspannungsdruckes ohne Überholungsarbeiten an der Baugruppe während ihrer Anordnung im Innenraum des Differentials ermöglicht wird.

2. Differentialnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (29) durch entsprechende radiale Ansätze (22) hindurchgehen, die an den äußeren Kupplungs-

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platten (20) ausgebildet sind und in entsprechend geformte axiale Rillen (23) eingreifen, welche an der Innenwand des drehbaren Gehäuses (10) eingeformt sind.

3· Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,: daß eine Vorspannungs feder (4^) auf jedem der Bolzen ·' angeordnet ist.

Differential nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Kupplungsplatte (20a) in Bexäihrung mit einer axial gerichteten Fläche (10c) des drehbaren Gehäuses (lO) gehalten wird, welche als Anschlag zum Ausgleich gelegentlicher axialer Gleitbewegungen der Seitenräder (16. ,17) dient.

5. Differential nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tellerfeder (41) zwischen der gegen den Anschlag (10c) stoßenden äußeren Kupplungsplatte (20c) und der innersten Kupplungsplatte (20b) der Kupplungsplattengruppe angeordnet ist und bei Längsverschiebung des entsprechenden Seitenrades verringert.

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