DE3815225C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein sperrbares Ausgleichsgetriebe
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits extern gesteuert sperrbare Kegelradaus
gleichsgetriebe bekannt, bei denen die Beaufschlagung der
Reibanordnung über Hydraulikzylinder erfolgt. Diese sind
in das Kegelradausgleichsgetriebe integriert. Zwar sind
solche Betätigungen für sperrbare Kegelradausgleichsge
triebe von der Funktion und dem Verhalten her gut, jedoch
oft wegen der Hydraulikbauteile aufwendig. Dies kann sogar
selbst dann zutreffen, wenn eine Hydraulikanlage beispiels
weise für die Servolenkung und die Federung schon vorhan
den ist.
Aus der EP 00 63 432 ist ein derartiges hydraulisch sperr
bares Getriebe bekannt. Bei einem Ausführungsbeispiel
kommt zusätzlich zu einer externen hydraulischen Beauf
schlagung von Zylindern eine von den Haftbedingungen an
den Antriebsrädern abhängige Beeinflussung der Sperrwirkung
durch gegeneinander verdrehbare Nockenscheiben bei einer
Ausgleichsbewegung des Differentials hinzu. Dies kann
unkontrollierbare Störeinflüsse für die Steuerung verur
sachen. Ein weiteres Beispiel gibt eine drehfeste Verbin
dung zwischen den inneren Lamellen und dem einen Achswel
lenrad an, jedoch keine relativ zueinander verschiebbaren
Nockenscheiben, so daß keine drehfeste Verbindung zwischen
den Nockenscheiben, nämlich den inneren Lamellen und einem
Achswellenrad vorliegt.
Aus der DE 36 17 074 A1 ist eine Differentialsperre be
kannt, die mit einer Bremsvorrichtung für eine der Achs
wellen kombiniert ist. Druckplatten dienen zur Beaufschla
gung der Bremslamellen und sind axial verschiebbar ausge
staltet. Die Verstellung erfolgt über ein linear wirksames
Stellorgan; die Stützplatte ist ihrerseits nicht absolut
ortsfest im Gehäuse angeordnet, so daß Störeinflüsse mög
lich sind.
Mit der DE-OS 37 07 115 sind auch schon elektromagnetische
Betätigungen für die Beaufschlagung der Reibanordnung
eines sperrbaren Kegelradausgleichsgetriebes vorgeschlagen
worden. Bei einer solchen Anordnung ermöglicht in der
Regel eine mechanische Übersetzung zwischen der Spule und
den Reiblamellen eine akzeptable Sperrwirkung in nur einem
schmalen Verschleißbereich der Lamellen. Dies kann mit
einer stark abfallenden Betätigungskraft der Spule zusam
menhängen, wenn diese gegenüber dem Anker nicht in ihrer
optimalen Position verbleibt.
Ein Ausgleichsgetriebe der eingangs genannten Art ist der
JP-OS 62-1 96 951 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein extern ge
steuert sperrbares Ausgleichsgetriebe zu schaffen, das
über eine Außensteuerung verfügt, die störgrößenfrei und
reibungsarm und damit gut regelbar ist, klein gebaut und
kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Getriebe
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst.
Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß Drehantriebe in
der Regel kostengünstig darzustellen sind. Darüber hinaus
wird durch den Druckring und den Stellring eine Kraftum
lenkung und Übersetzung erreicht, die eine weitere Ver
kleinerung, also eine Reduzierung des Bauraumes, ermög
licht. Schließlich wird durch die rein drehende Bewegung
des Stellrings und die rein verschiebende Bewegung des
Druckrings Reibungsarmut im Drehantrieb und in der Lage
rung der beiden Teile sichergestellt, so daß eine enge
Hystereseschleife im Drehantrieb möglich wird und Störgrö
ßen ausgeschaltet sind.
Bevorzugt ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß
der Drehantrieb ein mindestens einstufiges Untersetzungs
getriebe und einen Motor aufweist. Dabei ist dieser beson
ders günstig als Elektromotor auszugestalten. Ferner ist
durch die Wahl des Elektromotors in besonders günstiger
Weise eine Steuerung für die Betätigung erzielbar. Der
Elektromotor kann aufgrund der Zwischenschaltung eines
Untersetzungsgetriebes zusätzlich von der Baugröße her
verringert werden. Die erforderliche Leistung des Motors
wird dadurch weiter reduziert, so daß kein negativer Ein
fluß auf die gesamte Energiesituation im Fahrzeug gegeben
ist. Es genügen Leistungen im Bereich bis circa 250 Watt.
Da nur geringe Einschaltzeiten gegeben sind, wirkt sich
dies zudem auch noch günstig auf die Kosten des auszuwäh
lenden Motors aus.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
zur Bildung einer Stufe oder der einzigen Stufe des Unter
setzungsgetriebe den Stellring an seinem radial äußeren
Abschnitt mit einer Verzahnung zu versehen, mit der ein
Zahnritzel kämmt. Bevorzugt sind die Verzahnung des Stell
ringes und die des Zahnritzels als Kegelradgetriebe ausge
bildet. Hierdurch ist es ohne weiteres möglich, den Motor
außerhalb des Getriebegehäuses anzuordnen. Dadurch sind
die Anschlüsse für den Motor einfach zugänglich.
Das Gesamtübersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetrie
bes ist circa 150 : 1. Hierdurch ist gewährleistet, daß ein
schnellaufender Motor genutzt werden kann, was ebenfalls
die Kosten für ein solches Antriebsaggregat herabsetzt.
Schließlich ist vorgesehen, daß die Stellbewegung des
Stellringes im Drehsinne einen Umfangsweg von weniger als
180 Grad ausmacht. Es ist also nur eine geringe Bewegung
erforderlich, so daß die erforderliche Reaktionszeit von
der Betätigung des Motors bis zum Ansprechen des Sperr
differentiales, obwohl ein Übersetzungsgetriebe zwischen
geschaltet ist, eingehalten werden kann.
Die Betätigungseinrichtung berücksichtigt, daß der Motor
für die Haltedauer der Betätigungskraft keine Überlastung
erfährt, insofern, als die zur Verschiebung des Druckrin
ges vorgesehenen Bauteile und Übersetzungsverhältnisse
unter Einschluß des Untersetzungsgetriebes so gewählt
werden, daß Selbsthemmung vorliegt.
Um jedoch zu gewährleisten, daß in dem Falle, daß der
Motor aufgrund eines Stromausfalls nicht mehr in der Lage
ist, eine Rückstellbewegung im Sinne einer Entlastung der
Reibanordnung durchzuführen, ist eine Rückstellung durch
eine oder mehrere Rückstellfedern vorgesehen. Die Federn
können dabei als Zugfedern ausgebildet sein, wobei zum
Beispiel mehrere Zugfedern zwischen Druckring und Stell
ring angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, eine
oder mehrere Spiralfedern vorzusehen. Diese sind bevorzugt
direkt der Motorwelle zugeordnet.
Schließlich ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
vorgesehen, daß der Motor oder diesem nachgeordnete Unter
setzungsstufen des Untersetzungsgetriebes durch einen
schaltbaren Freilauf mit der dem Stellring zugeordneten
Untersetzungsstufe des Getriebes verbunden ist, der bei
Betätigung des Motors im Druckbeaufschlagungssinne sperrt
und bei Aufhebung der Betätigung im Rücklaufsinne das
Untersetzungsgetriebe vom Motor trennt.
Bei einer solchen Ausbildung kann es sogar genügen, den
Motor nur in einer Drehrichtung laufend auszubilden, d.h.
nicht umzusteuern und die Rückstellung des Stellringes
gegenüber dem Druckring nach Bedarf über die drehwirkende
Rückstellfeder oder Rückstellfedern vorzunehmen.
Da der Druckring relativ zum Differentialkorb stillsteht,
ist vorgesehen, den Druckring über ein Axialdrucklager,
eine daran anliegende Druckscheibe und an dieser sich
abstützende, den Differentialkorb axial durchdringende und
an der Druckplatte anliegende Stößel an den Reiblamellen
abzustützen. Es wird hierdurch eine weitere Reibungsmin
derung erreicht und damit ein geringerer Kraftaufwand
erforderlich.
Als eine erste Möglichkeit zur Erzielung der Axialbewegung
aufgrund der Drehbewegung des Stellringes ist in einer
Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, den Stellring
als Scheibe mit stirnseitig in Umdrehungsrichtung anstei
genden Rampenflächen und den Druckring stirnseitig als
Folgescheibe mit entsprechenden Nocken auszubilden.
Bevorzugt sind zwei oder mehr, insbesondere drei Nocken
und Rampen umfangsverteilt vorgesehen. Um günstige Reibver
hältnisse zu erreichen, wird eine Reibpaarung in Bezug auf
die Rampenflächen und die Nocken von Stellring und Druck
ring gewählt, wie sie beispielsweise durch eine Material
paarung Stahl und Bronze oder Stahl und faserverstärkter
Kunststoff gegeben sind.
Alternativ wird vorgeschlagen, die Drehbewegung in eine
Axialbewegung dadurch umzusetzen, daß den zugewandten
Stirnflächen von Stellring und Druckring Vertiefungen
paarweise gegenüberliegend, zugeordnet sind, die gegen
läufig in Umfangsrichtung von der tiefsten Stelle zur
Stirnfläche ansteigend ausgebildet sind, wobei jeweils ein
Paar von Vertiefungen, zwischen sich einen Wälzkörper,
insbesondere eine Kugel, aufnimmt. Hierdurch können die
Reibverhältnisse günstig beeinflußt werden.
Bevorzugt sind über den Umfang mindestens drei solcher
Rillenpaare und damit Wälzkörper vorgesehen. Die tiefste
Stelle der Vertiefungen in Verbindung mit der Kugel dient
als Rückdrehanschlag zur Begrenzung der Rückstellbewegung
des Stellringes gegenüber dem Druckring.
Schließlich ist es als weitere Alternative auch denkbar,
den Stellring als Mutter auszubilden und den Druckring mit
einem Gewindespindelansatz zu versehen. Auch eine umge
kehrte Ausbildung dieser beiden Teile ist möglich.
Bevorzugt wird ein Ausgleichsgetriebe gewählt, das als
Kegelradausgleichsgetriebe ausgebildet ist und mit einem
in einem Gehäuse drehbar gelagerten und antreibbaren Dif
ferentialkorb, in dem jeweils mit einer Antriebswelle
drehfest verbindbare Abtriebskegelräder gelagert sind, die
mit auf einem drehfest im Differential angeordneten Träger
drehbar angeordneten Ausgleichskegelrädern in Eingriff
sind, mit einer aus abwechselnd angeordneten Reiblamellen
bestehenden Reibanordnung, die mindestens einem der Ab
triebskegelräder zugeordnet sind, deren Außenlamellen
drehfest mit dem Differentialkorb und deren Innenlamellen
drehfest mit dem zugehörigen Abtriebskegelrad verbunden
sind, wobei die Reiblamellen einerseits an einer Stütz
platte des Differentialkorbes axial abgestützt sind und
andererseits über eine Betätigungseinrichtung und eine
Druckplatte beaufschlagbar sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele und ein Antriebsschema
hinsichtlich der Anwendung eines sperrbaren Kegelradaus
gleichsgetriebes auf ein heckgetriebenes Kraftfahrzeug
sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 ein Antriebsschema für ein heckgetriebenes Kraft
fahrzeug,
Fig. 2 einen Halbschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ke
gelradausgleichsgetriebe mit einer Nocken- und
Nockenfolgescheiben zur Umsetzung der Drehbewegung
in eine Axialbewegung,
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen zusam
menwirkenden Teile der Ausführungsform nach Fig. 2,
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausfüh
rungsform mit Rillen und Kugeln zur Umsetzung der
Drehbewegung in eine Axialbewegung in Stellung des
Druckringes,
Fig. 5 ein Detail der Ausführungsform nach Fig. 4 im Ruhe
zustand und
Fig. 6 ein Detail der Ausführungsform nach Fig. 4, im
gespreizten Zustand zur Beaufschlagung der Reiban
ordnung.
Das in der Fig. 1 mit 1 bezeichnete Fahrzeug ist ein
heckgetriebenes Fahrzeug. Es sind nur die Umrisse zur
Verdeutlichung dargestellt. Das Fahrzeug 1 besitzt die
beiden Vorderräder 2 und 3 sowie die Hinterräder 4 und 5.
Die beiden Hinterräder 4, 5 werden vom Motor 6 über das
Schaltgetriebe 7, eine Längswelle 52, das daran ange
schlossene extern geregelt sperrbare Kegelradausgleichsge
triebe 8 und die daran angeschlossenen Gelenkwellen 9, 10
angetrieben.
Das extern gesteuert sperrbare Kegelradausgleichsgetriebe
8 ist in Fig. 2 näher dargestellt. In dem Gehäuse 11 und
dem damit verbundenen Lagerträger 11 a ist über Lager 15
der Differentialkorb 12 drehbar angeordnet. Der Differen
tialkorb 12 ist geteilt ausgebildet und umfaßt einen
ersten Teil 12 a, in dem das Abtriebskegelrad 17 und das
zweite Abtriebskegelrad 16 aufgenommen sind, welche mit
auf einem als Bolzen ausgebildeten Träger 18, der im Teil
12 a des Differentialkorbes 12 mit diesem drehend angeord
net ist, drehbar gelagerten Ausgleichskegelrädern 19
kämmen. Der zweite Abschnitt 12 b des Differentialkorbes 12
ist mit dem ersten Abschnitt 12 a drehfest verbunden. Er
dient zur Aufnahme der Reibanordnung 21. Ferner ist an
einer Flanschfläche des Differentialkorbteiles 12 b das
Tellerrad 20 angeschlossen, über welches der Differential
korb 12 vom Motor 6 des Fahrzeuges 1 antreibbar ist. Die
Abtriebskegelräder 16, 17 weisen Bohrungen mit Verzahnun
gen auf, in welche beispielsweise Steckanschlußwellen 13,
14 eingesteckt sind, die zur Verbindung mit den Antriebs
wellen 9, 10 für die Hinterräder 4, 5 dienen. Es ist je
doch auch denkbar, daß die zu den Antriebswellen 9, 10
gehörenden Gelenke mit entsprechenden Zapfen ausgerüstet
sind, die unmittelbar in die Bohrungen der Abtriebskegel
räder 16, 17 einsteckbar sind. Die beiden Abtriebskegelrä
der 16, 17 sind jeweils drehbar in dem Differentialkorb 12
aufgenommen.
Ferner ist eine Reibanordnung 21 vorgesehen, die aus Au
ßenlamellen 22 und Innenlamellen 24 besteht. Die Innenla
mellen 24 besitzen in ihrer Bohrung Verzahnungen, mit
denen sie auf einer entsprechenden Außenverzahnung 25
eines Fortsatzes des Abtriebskegelrades 16 drehfest jedoch
verschieblich aufgenommen werden. Die jeweils zwischen
zwei Innenlamellen 24 angeordneten Außenlamellen 22 weisen
auf ihrem Außenumfang ebenfalls Zähne auf, die in entspre
chende Nuten oder Verzahnungen 23 im Differentialkorb 12
dessen zweiten Abschnitt 12 b angeordnet sind, drehfest
eingreifen. Die Außenlamellen 22 sind ebenfalls in Axial
richtung verstellbar. Die Reibanordnung 21 stützt sich zum
einen axial an der Stützfläche 26, die Bestandteil des
ersten Teiles 12 a des Differentialkorbes 12 ist, ab, zum
anderen ist die Reibanordnung 21 über eine Druckplatte 27
druckbeaufschlagbar. Es sind im zweiten Abschnitt 12 b des
Differentialkorbes 12 durchdringende Stößel 41 vorgesehen,
an die eine außerhalb des Differentialkorbes 12 angeord
nete Druckscheibe 40 anliegt. Im Bereich der Anordnung der
Stößel 41 ist der Differentialkorb 12 b mit einer radial
gerichteten Fläche versehen.
Die Beaufschlagung der Reibanordnung 21 zur Abbremsung des
Abtriebkegelrades 16 gegenüber dem Differentialkorb 12 ist
nachfolgend beschrieben, und zwar zunächst unter Bezugnah
me auf die Fig. 2 und 3. Im Lagerträger 11 a des Gehäu
ses 11 ist drehfest, aber axial verschiebbar auf einem
Lagerträgeransatz 31 ein Druckring 28 angeordnet.
Der Lagerträgeransatz 31 ist hierzu mit einer Keilverza
hnung 30 versehen, auf welcher der Druckring 28 mit in
einer Bohrung seines Ansatzes angebrachten entsprechenden
Zähnen 30 geführt ist. Hierdurch wird eine drehfeste Ver
bindung des Druckringes 28 zum Träger 11 a des Gehäuses 11
erreicht, wobei jedoch aufgrund der Verzahnung 30 eine
Axialverschiebung in Richtung auf die Reibanordnung 21
möglich ist. Zwischen einer Radialfläche des Druckringes
28 und der Druckplatte 40 ist ein Axialdrucklager 39 ein
gebaut. Hierdurch wird die Reibung verringert, da die
Druckplatte 40 mit dem Differentialkorb 12 umläuft. Auf
dem Lagerträgeransatz 31 ist ferner ein Stellring 29 dreh
bar, aber axial unverschieblich angeordnet. Der Stellring
29 stützt sich gegen ein Axiallager bestehend aus den
Wälzkörpern 53 und Stützring 54 ab. Stellring 29 und
Druckring 28 weisen radial verlaufende Stirnbereiche auf,
die einander gegenüberliegen. Bei dem in den Fig. 2 und
3 dargestellten Beispiel besitzt der Stellring 29 auf
seiner dem Druckring 28 zugewandten Stirnfläche mindestens
zwei umfangsverteilt angeordnete und ansteigend verlaufen
de Rampenflächen 42. Der Druckring 28 besitzt zwei Nocken
43, welche sich auf den Rampenflächen 42 abstützen. Im
Ausgangszustand, wenn die Reibanordnung 21 nicht durch
eine Axialkraft beaufschlagt ist, also bei im offenen
Zustand arbeitenden Kegelradausgleichsgetriebe 8, befinden
sich Stellring 29 und Druckring 28 in der zueinander ange
näherten Position. Dabei liegt die Rückdrehanschlagfläche
51 des Druckringes 28 an der entsprechenden Rückdrehfläche
50, die zur Rampenfläche 42 gehört, an. Bei Verdrehung des
Stellringes 29 gleitet die Rampenfläche 42 relativ zur
Nockenfläche 43 und verschiebt den Druckring 28 in Rich
tung auf die Reibanordnung 21, die zu einer vorbestimmten
Sperrung und damit Ankupplung der Bewegung des Abtrieb
kegelrades 16 an die Drehbewegung des Differentialkorbes
12 führt.
Zur Erzielung der Drehbewegung ist der Stellring 29 in
seinem radial äußeren Abschnitt mit einer Kegelrad
verzahnung 34 versehen, in die ein Ritzel 35 eingreift.
Das Ritzel 35 ist über einen Freilauf 36 mit vom dem Motor
33, der als Elektromotor ausgebildet ist, aus gesehen
ersten Übersetzungsstufe verbunden. Ferner ist zwischen
dem Gehäuse 11 und der zum Ritzel 35 gehörenden Welle, die
durch das Gehäuse 11 nach außen geführt ist, eine Rück
stellfeder 37 angeordnet, die als Spiralfeder ausgebildet
ist (Fig. 2). Sie kann auch bei reversierbaren Unterset
zungsgetrieben an der Motorwelle angreifen (Fig. 3 und 4).
Die Rückstellfeder 37 sorgt dafür, daß für den Fall, daß
der Motor 33 aus irgendwelchen Gründen nicht mit Energie
versorgt werden kann und nicht in der Lage ist, den Stell
ring 29 zurückzudrehen, trotzdem eine Rückdrehung aufgrund
der Federkraft erreicht wird. Im übrigen kann es aufgrund
der Anordnung des Freilaufes 36 überflüssig sein, über
haupt einen in beiden Drehrichtungen betätigbaren Motor 33
vorzusehen, wenn ein schaltbarer Freilauf 36 vorgesehen
ist, der nur in Beaufschlagungsrichtung, bei Verdrehung
des Stellringes 29 zur Axialverstellung des Druckringes 28
in Richtung auf die Reibanordnung 21 sperrt und dann, wenn
vom Motor 33 kein Moment auf das Ritzel im Sinne des Hal
tens in der Sperrstellung ausgeübt wird, eine Freigangs
stellung und damit Abkupplung des Motors 33 vom Ritzel 35
gegeben ist, so daß die Rückstellung ermöglicht wird.
Gegebenenfalls kann sogar die Rückstellfeder entfallen, und
damit sind die drehenden Massen des Motors 33 nicht mit
zubewegen. Die Steuerung des Motors 33, kann auf bekannte
Art und Weise erfolgen, beispielsweise unter Nutzung von
Signalen, die einen Schlupf an den Rädern anzeigen. Dabei
kann auch eine Schaltung vorgenommen werden, die gewähr
leistet, daß oberhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit
der Drehantrieb nicht betätigbar ist.
Auch ist eine Überprüfungsschaltung vorgesehen, die bei
spielsweise beim Einschalten der Zündung des Antriebsmo
tors des Kraftfahrzeuges automatisch angeschaltet wird und
bei offener Sperre wieder erlischt. Es ist auch denkbar,
die Drehbewegung des Sperringes 29 in eine Axialverstel
lung für den Druckring 28 dadurch umzusetzen, daß der
Stellring 29 als Mutter und der Ansatz des Druckringes 28
als hohle Gewindespindel ausgebildet ist bzw. umgekehrt.
In den Fig. 4 bis 6 ist ein Detail für eine weitere
alternative Betätigungsmöglichkeit dargestellt. Der Stell
ring 29 besitzt in seiner Stirnfläche 46 umfangsverteilt
mehrere Vertiefungen 47, welche ausgehend von der tiefsten
Stelle, die als Rückdrehanschlagfläche 50 ausgebildet ist,
zur Stirnfläche 45 hin ansteigend verlaufen. Die Vertie
fungen 47 verlaufen jeweils dabei in einem Kreisbogen. Zu
einer Vertiefung 47 ist gegenüberliegend in der Stirn
fläche 46 des Druckringes 28 eine Vertiefung 48 angeord
net, die ebenfalls ausgehend von einer tiefsten Stelle,
die als Rückdrehanschlag 51 gedacht ist, in Richtung auf
die Stirnfläche 46 ansteigend verläuft. Der Verlauf der
beiden Vertiefungen 47 und 48 ist jedoch einander entge
gengerichtet. In jeweils zwei Vertiefungen 47, 48, die
paarweise gegenüberliegend angeordnet sind, ist jeweils
ein Wälzkörper in Form einer Kugel 49 aufgenommen. Bei
Verdrehung des Stellringes 29 zum Druckring 28 bewegt sich
die Kugel 49 in den Vertiefungen 47, 48, wobei die in Fig.
6 dargestellte Position eingenommen wird. Dabei entfernt
sich der Druckring 28 vom Stellring 29. Ferner ist, wie
aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, vorgesehen, zwischen
Stellring 29 und Druckring 28 Zugfedern 38 als Rückstell
federn anzuordnen. In Fig. 6 ist die gespannte Lage der
Rückstellfedern 38 erkennbar. Es sind bevorzugt mehrere
Zugfedern auf dem Umfang verteilt angeordnet. Ebenso sind
mehrere Bahnpaare 47, 48 und Kugeln 49 auf dem Umfang
verteilt vorgesehen.
Zur reibarmen Führung des Druckringes 28 sind radial sich
erstreckende Rollen 55 auf Zapfen 56 angeordnet, die in
entsprechenden Nuten des Lagerträgeransatzes 31 geführt
sind.
Als Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße, sperrbare
Kegelradausgleichsgetriebe kommt neben den heckgetriebenen
Fahrzeugen auch noch der Einsatz als gesteuert sperrbares
Vorderraddifferential, die Anordnung in vierradgetriebenen
Fahrzeugen und in diesen auch als gesteuert sperrbares
Mittendifferential in Frage. Hier kann die Drehmomentver
teilung von 50 : 50 im offenen Zustand abweichen, je nach
Antriebsverhältnissen und Achslastverteilung. Der im Dreh
antrieb vorgesehene Motor muß nicht unbedingt ein Elektro
motor sein. Ein Elektromotor ist jedoch besonders günstig,
da er eine gute Anlaufcharakteristik aufweist. Er erbringt
eine schnelle Reaktion zur Sperrung und Öffnung des Kegel
radausgleichsgetriebes. Als Ausgleichsgetriebe kommen
neben Kegelradausgleichsgetrieben auch Planetendifferen
tiale in Betracht.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
2, 3 Vorderräder
4, 5 Hinterräder
6 Stellmotor
7 Schaltgetriebe
8 Ausgleichsgetriebe
9, 10 Antriebswelle
11, 11 a Gehäuse/Lagerträger
12, 12 a, 12 b Differentialkorb
13, 14 Steckanschlußwelle
15 Lager
16, 17 Abtriebskegelräder
18 Träger
19 Ausgleichskegelrad
20 Tellerrad
21 Reibanordnung
22 Außenlamellen
23 Nuten im Korb
24 Innenlamellen
25 Verzahnung auf Außenfläche des Abtriebkegelrades
26 Stützfläche
27 Druckplatte
28 Druckring
29 Stellring
30 Keilnuten
31 Lagerträgeransatz
32 Drehantrieb
33 Motor
34 Verzahnungsstellring
35 Ritzel
36 Freilauf
37 Rückstellfeder (Spiralfeder)
38 Zugfeder
39 Axiallager
40 Druckscheibe
41 Stößel
42 Rampenfläche
43 Nocken
44 Ansatz an Druckring
45 Stirnfläche
46 Stirnfläche Druckring
47 Vertiefung Stellring
48 Vertiefung Druckring
49 Kugel
50, 51 Rückdrehanschlagfläche
52 Längswelle
53 Wälzkörper
54 Stützring
55 Rollen
56 Zapfen
2, 3 Vorderräder
4, 5 Hinterräder
6 Stellmotor
7 Schaltgetriebe
8 Ausgleichsgetriebe
9, 10 Antriebswelle
11, 11 a Gehäuse/Lagerträger
12, 12 a, 12 b Differentialkorb
13, 14 Steckanschlußwelle
15 Lager
16, 17 Abtriebskegelräder
18 Träger
19 Ausgleichskegelrad
20 Tellerrad
21 Reibanordnung
22 Außenlamellen
23 Nuten im Korb
24 Innenlamellen
25 Verzahnung auf Außenfläche des Abtriebkegelrades
26 Stützfläche
27 Druckplatte
28 Druckring
29 Stellring
30 Keilnuten
31 Lagerträgeransatz
32 Drehantrieb
33 Motor
34 Verzahnungsstellring
35 Ritzel
36 Freilauf
37 Rückstellfeder (Spiralfeder)
38 Zugfeder
39 Axiallager
40 Druckscheibe
41 Stößel
42 Rampenfläche
43 Nocken
44 Ansatz an Druckring
45 Stirnfläche
46 Stirnfläche Druckring
47 Vertiefung Stellring
48 Vertiefung Druckring
49 Kugel
50, 51 Rückdrehanschlagfläche
52 Längswelle
53 Wälzkörper
54 Stützring
55 Rollen
56 Zapfen
Claims (14)
1. Sperrbares Ausgleichsgetriebe, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, das einen in einem Gehäuse (11)
drehbar gelagerten und antreibbaren Differential
korb (12) aufweist, in dem zwei Abtriebsräder
(16, 17) die mit Ausgleichsrädern (19) kämmen, und
eine Reibanordnung (21) angeordnet sind, deren
Außenlamellen (22) drehfest mit dem Differential
korb (12) und deren Innenlamellen (24) drehfest
mit mindestens einem Abtriebsrad (16) verbunden
sind, wobei die Reiblamellen (22, 24) einerseits an
einer Stützfläche des Differentialkorbes (12)
axial abgestützt sind und andererseits über eine
Druckplatte (27) beaufschlagbar sind, wobei eine
Betätigungseinrichtung mittels eines axial ver
schiebbaren Druckringes (28) axial auf die Reib
anordnung (21) wirkt, wobei der Druckring (28)
außerhalb des Differentialkorbes (12) angeordnet
ist und wobei die Betätigungseinrichtung einen
relativ zum Gehäuse (11) verdrehbaren Stellring
(29) aufweist, der zur Sperrung des Getriebes den
Druckring (28) axial verschiebt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckring (28) in jedem Betriebszustand
drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist und
daß der Stellring (29) axial unverschieblich
gehalten ist und zur Sperrung mittels eines
Motors verdreht wird.
2. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehung des Stellringes (29) über
mindestens ein einstufiges Untersetzungsgetriebe
(34, 35) vom Motor erfolgt.
3. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellring (29) an seinem radial äußeren
Abschnitt eine Verzahnung (34) aufweist, die mit
einem vom Motor antreibbaren Zahnritzel (35) kämmt.
4. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzahnung (34) des Stellringes (29) und
die des Zahnritzels (35) als Kegelradgetriebe
ausgebildet ist.
5. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellring (29) über einen Umfangsweg von
weniger als 180 Grad verdrehbar ist.
6. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor (33) ein Elektromotor ist.
7. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor (33) über einen Freilauf (36) den
Stellring antreibt, wobei der Freilauf bei
Betätigung des Motors (33) im
Druckbeaufschlagungssinne für die Reibanordnung
(21) sperrt.
8. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellring (29) mit Hilfe mindestens einer
Rückstellfeder (37) in seine Ausgangsposition
relativ zum Dringring (28) gedreht wird.
9. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellfeder (37)
als Spiral- oder Zugfeder (38) ausgebildet ist.
10. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckring (28) über ein Axialdrucklager
(39), eine daran anliegende Druckscheibe (40) und
an dieser sich abstützende, den Differentialkorb
(12) axial durchdringende und an der Druckplatte
(27) der Reibanordnung (21) anliegende Stößel (41)
an den Reiblamellen (22, 24) abgestützt ist.
11. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellring (29) als Nockenscheibe mit
stirnseitigen in Umdrehungsrichtung ansteigenden
Rampenflächen (42) und der Druckring (28)
stirnseitig als Folgescheibe mit entsprechenden
Nocken (43) ausgebildet ist.
12. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede der Nockenscheiben (28, 29) mindestens
zwei Nocken (43) oder zwei Rampenflächen (42)
aufweist.
13. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einander zugewandten Stirnflächen (45, 46)
des Stellrings (29) und des Druckrings (28)
paarweise gegenüberliegende Vertiefungen (47, 48)
haben, die gegenläufig in Umfangsrichtung von der
tiefsten Stelle zur Stirnfläche (45,46) ansteigend
ausgebildet sind, wobei jeweils ein Paar von
Vertiefungen (47, 48) sich über einen Wälzkörper
aneinander abstützt.
14. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wälzkörper eine Kugel (49) ist.
Priority Applications (7)
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DE3909112A DE3909112A1 (de) | 1988-05-05 | 1989-03-20 | Ausgleichsgetriebe |
DE8989105594T DE58900785D1 (de) | 1988-05-05 | 1989-03-30 | Ausgleichsgetriebe. |
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JP1112275A JPH01320353A (ja) | 1988-05-05 | 1989-05-02 | 差動ギヤ |
KR1019890006011A KR930000569B1 (ko) | 1988-05-05 | 1989-05-04 | 외부 가변 제어식 체결 커플링을 갖는 차동 구동체 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3815225A1 DE3815225A1 (de) | 1989-11-16 |
DE3815225C2 true DE3815225C2 (de) | 1990-07-26 |
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ID=6353640
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