DE3815570A1 - Differentialgetriebe mit schlupfbegrenzung - Google Patents
Differentialgetriebe mit schlupfbegrenzungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit Schlupfbe
grenzung, das insbesondere zur Verwendung in Personenkraftfahr
zeugen vorgesehen ist.
Bisher wurde während einer langen Zeitspanne bei vierrädrigen
Personenkraftfahrzeugen hauptsächlich das sogenannte Wahlsystem
verwendet, bei dem der Fahrer zwischen einem festen Vierrad-
Differential, das eine direkte Verbindung zwischen den vorderen
und hinteren Radwellen herstellt, und einem Zweirad-Differen
tial umschaltet, das nur eine der Radwellen antreibt und die
vorgenannte Verbindung löst.
Mit der Erkenntnis der wesentlichen Vorteile des Vierradan
triebs auch bei üblicher Straße wurden auch die Nachteile des
Wählsystems offenbar. Solche Nachteile betreffen das Problem
des Bremsens in engen Kurven. Wenn nämlich der Wagen eine Kurve
durchfährt, durchlaufen die Vorderräder und die Hinterräder
Kreisbögen von unterschiedlichem Radius, was zu verschiedenen
Bewegungsstrecken führt, so daß ein Drehunterschied der Räder
nicht verhindert werden kann. Um dem Rechnung zu tragen, ist es
notwendig, ein Differentialgetriebe zwischen der Vorderachs
welle und der Hinterachswelle anzuordnen. Auf diese Weise kann
ein Umschalten zwischen dem Zweirad-Differential und dem
Vierrad-Differential entfallen. Bei Differentialgetrieben mit
den üblichen Kegelrädern oder Planetenrädern ergibt sich eine
Drehverzögerung der mit einem Widerstand belasteten Welle, so
daß beim Absinken der Gegenkraft auf einer Seite der Ausgangs
welle die Welle eine Leerdrehung ausführt, bis die entsprechen
de Antriebskraft aufgebraucht ist. Um den vorgenannten Zustand
sicher auszuschließen, ist es daher bei einem Vierradzentral-
Differential erforderlich, eine Einrichtung nach Art einer
Differentialsperre bzw. ein System mit Schlupfbegrenzung vor
zusehen. Das Vierradzentral-Differential hat jedoch eine kom
plizierte Konstruktion, und ferner ergibt sich der Nachteil
einer Bremserwirkung zum Zeitpunkt des Sperrens.
Das Torsen-Differential wird als ein Mittel angesehen, um die
vorgenannten Probleme zu lösen. Beim Torsen-Differentialsystem
handelt es sich um ein Differential, das ein Schneckengetriebe
verwendet. Dabei kämmt eine Schnecke mit einem Schneckenrad,
das einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweist und in
einer Richtung senkrecht zur Drehrichtung der Schnecke rotiert,
um die Differenzbewegung in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand
des Fahrzeugs zu begrenzen, indem die Selbsthemmung der Schnecke
genutzt wird, die darin begründet liegt, daß beim Drehen der
Schnecke das Schneckenrad leicht gedreht wird, während bei
einer Drehbetätigung des Schneckenrads zum Drehen der Schnecke
das Schneckenrad sich nur schwer dreht. Der Aufbau und die
Wirkungsweise des Torsen-Differentials werden nachfolgend kurz
beschrieben.
Zwei Schneckenräder sind mit zwei Ausgangswellen jeweils fest
verbunden, und zwei Schnecken kämmen mit den entsprechenden
Schneckenrädern, wobei die Schnecken über ein Stirnrad mitein
ander kämmen. Die Antriebskraft wird auf das Schneckenpaar
aufgebracht. Wenn die Drehgeschwindigkeiten der beiden Ausgangs
wellen gleich groß sind, drehen sich die Schnecken nicht,
sondern greifen an den Schneckenrädern an, um die Ausgangswel
len mit im wesentlichen gleichem Drehmoment in entgegengesetz
ten Richtungen zu drehen. Wenn aber das Fahrzeug mit niedriger
Geschwindigkeit in eine Kurve einfährt, drehen sich die
Schnecken, um den Ausgangswellen eine unterschiedliche Drehung
zu ermöglichen. Wenn jedoch eine große Reaktionskraft nur auf
eine Ausgangswelle und damit allein auf das entsprechende
Schneckenrad wirkt, wirkt die Selbsthemmung des Schneckenge
triebes im Sinne einer Verhinderung einer großen Drehgeschwin
digkeitsdifferenz zwischen den beiden Ausgangswellen. Das
Ausmaß der Differentialbewegung ist in Übereinstimmung mit dem
Verhältnis zwischen der Größe der auf die Schnecken aufgebrach
ten Antriebskraft, der Größe der auf die Ausgangswellen wirken
den Reaktionskraft und der Größe der Kraft von den Schneckenrä
dern, mit der die Schnecken gedreht werden, eingestellt.
Das Torsen-Differential führt mit seinem vorstehend beschrie
benen Aufbau zu einer wirksamen Begrenzung der Differentialbe
wegung. Nachteilig ist jedoch die ungünstige Größe der Gesamt
vorrichtung, die unvermeidbar zu einem erhöhten Gewicht und zu
höheren Herstellungskosten des Differentials führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differentialge
triebe mit Schlupfbegrenzung zu schaffen, das einen einfacheren
Aufbau hat und doch genau arbeitet.
Dabei ist ein Differentialgetriebe mit Schlupfbegrenzung vorge
sehen, das Schnecken und Schneckenräder verwendet, wobei zwei
oder mehr Gruppen von Schnecken mit einem Planetenträger ohne
Verwendung eines Stirnradgetriebes gedreht werden, wodurch die
Gesamtgröße und das Gewicht der Vorrichtung beträchtlich herab
gesetzt werden.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Diffe
rentialgetriebe mit Schlupfbegrenzung gelöst, das einen Plane
tenträger, vier oder mehr Schnecken in gerader Anzahl, die
radial am Planetenträger angeordnet sind, eine den Schnecken
entsprechende Anzahl von Schneckenrädern, die abwechselnd mit
den Schnecken kämmen und so am Planetenträger angeordnet sind,
daß die betreffenden Achsen der Schneckenräder sich parallel
zur Achse des Planetenträgers erstrecken, direkt jeweils mit
den Schneckenrädern verbundene Ritzel, die abwechselnd am
linksseitigen oder am rechtsseitigen Ende eines jeden
Schneckenrads angeordnet sind, und ein Paar linker bzw. rechter
Innenverzahnungsräder aufweist, die mit einem Paar linker und
rechter, sich unterschiedlich drehender Wellen gekuppelt sind,
wobei die Innenverzahnungsräder jeweils mit einer der beiden
linksseitigen bzw. rechtsseitigen Gruppen von Ritzeln kämmen.
Bei dieser Anordnung wird die Antriebskraft über eine Antriebs
welle, ein Ritzel und ein Untersetzungsrad übertragen, um die
Schneckenräder am Planetenträger anzutreiben, so daß sie als
Einheit zusammen rotieren. Tritt eine Drehgeschwindigkeits
differenz zwischen den linken und den rechten Achsen des Fahr
zeugs auf, die mittels der linken bzw. rechten Innenverzah
nungsräder angetrieben werden, so können die beiden Achsen
durch die Schneckenräder und die Schnecken mit unterschiedli
cher Geschwindigkeit rotieren. Tritt jedoch eine vergleichs
weise große Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den linken
und rechten Achsen auf, so ist die Differenz in der Drehung der
Achsen durch die Selbsthemmung der Schnecken begrenzt.
Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe mit Schlupfbegrenzung
kann als Zentral-Differential verwendet werden. Spezieller ist
gemäß einer anderen Verwirklichung der Erfindung ein Differen
tialgetriebe mit Schlupfbegrenzung vorgesehen, das einen Plane
tenträger eines Doppel-Differentials, das eine unterschiedliche
Drehung zwischen einer linken Vorderachse und einer rechten
Hinterachse und ebenso zwischen einer rechten Vorderachse und
einer linken Hinterachse zuläßt, vier oder mehr Schnecken in
gerader Anzahl, die radial am Planetenträger angeordnet sind,
eine mit der Zahl der Schnecken übereinstimmende Zahl von
Schneckenrädern, die abwechselnd mit den Schnecken kämmen und
am Planetenträger so angeordnet sind, daß die jeweiligen Achsen
der Schneckenräder parallel zur Achse des Planetenträgers ver
laufen, direkt mit den entsprechenden Schneckenrädern verbunde
ne Ritzel, die abwechselnd am linken oder am rechten Ende jedes
der Schneckenräder angeordnet sind, und ein Paar linker bzw.
rechter Innenverzahnungsräder aufweist, die mit einem Paar
linker und rechter Abtriebswellen verbunden sind, die sich mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen können, wobei ein
Paar vorderer bzw. hinterer Innenverzahnungsräder vorgesehen
sind, die mit einem Paar vorderer und hinterer Wellen gekuppelt
sind, wobei die vier Innenverzahnungsräder mit den entsprechen
den Ritzeln kämmen.
Bei dieser Anordnung ist die Differentialbewegung zuerst im
Zentral-Differential durch die Wirkung des begrenzten Drehun
terschieds und dann durch die Differentialgetriebe mit Schlupf
begrenzung begrenzt, die für die vorderen und hinteren Achsen
vorgesehen sind, so daß es möglich wird, eine Differentialdre
hung zu erhalten, die beliebigen Fahrbedingungen entspricht.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Dif
ferentialgetriebe mit Schlupfbegrenzung vorgesehen, das einen
Planetenträger, vier oder mehr Schnecken von gerader Anzahl,
die radial am Planetenträger angeordnet sind, eine mit der Zahl
von Schnecken übereinstimmende Zahl von Schneckenrädern, die
abwechselnd mit den Schnecken kämmen und so am Planetenträger
angeordnet sind, daß die betreffenden Achsen der Schneckenräder
sich parallel zur Achse des Planetenträgers erstrecken, direkt
mit den entsprechenden Schneckenrädern verbundene Ritzel, die
abwechselnd am linken oder am rechten Ende eines jeden Schnecken
rads angeordnet sind, ein Innenverzahnungsrad, das mit einer
Eingangswelle gekuppelt ist und mit dem einen oder dem anderen
von zwei, nämlich linksseitigen und rechtsseitigen Gruppen von
Ritzeln kämmt, und ein Sonnenrad aufweist, das mit einer Vor
derachse verriegelt ist und an seinem Außenumfang mit der ande
ren Gruppe von Ritzeln kämmt, die an einem zentralen Planeten
träger rotieren, der direkt mit einer inneren Welle verbunden
ist, die mit einem hinteren Differential gekuppelt ist.
Mit dieser Anordnung ist es möglich, das vergleichsweise große
Drehmoment auf eine Planetenträgerwelle zu verteilen, die mit
der hinteren Achse gekoppelt ist.
Wie beschrieben ist es erfindungsgemäß möglich, die Gesamtgröße
und das Gewicht des im Vergleich zum bekannten Torsen-Differen
tial Schneckenräder aufweisenden Differentialgetriebes mit
Schlupfbegrenzung beträchtlich herabzusetzen, und es ist ebenso
möglich, die Herstellungskosten beträchtlich zu verringern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch eine Ausführungsform
des Differentialgetriebes für ein Fahrzeug mit Vier
radantrieb;
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform mit vier
Schnecken und vier Schneckenrädern, die am Planeten
träger angeordnet sind;
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform
mit sechs Schnecken und sechs Schneckenrädern, die am
Planetenträger angeordnet sind;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung mit
vier Schnecken und mit diesen kombinierten vier
Schneckenrädern sowie mit Ritzeln, die direkt mit den
Schneckenrädern derart verbunden sind, daß die Ritzel
abwechselnd am linken oder am rechten Ende eines je
den Schneckenrads angeordnet sind und mit linksseiti
gen bzw. rechtsseitigen Innenverzahnungsrädern käm
men;
Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch eine Ausführungsform,
bei der die Erfindung auf ein Zentral-Differential
angewandt ist, wobei der betreffende Aufbau für den
zentralen und den vorderen Planetenträger bei einem
Fahrzeug mit horizontalem Motor dargestellt ist;
Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch eine andere Ausfüh
rungsform mit einem Zentral-Differential für ein
Fahrzeug mit vertikalem Motor;
Fig. 7 einen Horizontalschnitt durch eine Ausführungsform
mit einem Doppel-Differential;
Fig. 8 eine schematische skelettartige Darstellung des
Kraftverlaufs bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7;
und
Fig. 9 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform mit
einer Anordnung für die ungleichmäßige Verteilung von
Drehmoment bei einem Fahrzeug mit vertikalem Motor.
Gemäß Fig. 1 bis 4 ist ein Planetenträger 1 mit vier Schnecken
3 a, 3 b, 3 c und 3 d in radialer Anordnung versehen. Eine gleiche
Anzahl, nämlich vier, Schneckenräder 2 a, 2 b, 2 c und 2 d ist am
Planetenträger 1 derart angeordnet, daß die jeweiligen Achsen
der Schneckenräder parallel zur Achse des Planenträgers 1 ver
laufen und die Schneckenräder 2 a, 2 b, 2 c und 2 d abwechselnd mit
den Schnecken 3 a, 3 b, 3 c und 3 d kämmen. Von den vier Schnecken
rädern 2 a, 2 b, 2 c und 2 d sind die Schneckenräder 2 a und 2 c di
rekt mit linken Ritzeln 4 a bzw. 4 b gekoppelt. In entsprechender
Weise sind die Schneckenräder 2 b und 2 d direkt mit rechten
Ritzeln 5 a bzw. 5 b gekoppelt. Die linken Ritzel 4 a, 4 b und die
rechten Ritzel 5 a, 5 b kämmen mit linken bzw. rechten Innenver
zahnungsrädern 6 bzw. 7, so daß die Drehungen der vier
Schneckenräder 2 a, 2 b, 2 c und 2 d auf die Innenverzahnungsräder
6, 7 übertragen werden. Die Antriebskraft wird über eine nicht
dargestellte Antriebswelle, ein Ritzel 8 und ein Untersetzungs
zahnrad 9 auf die Schneckenräder 2 a, 2 b, 2 c und 2 d übertragen,
so daß die Schneckenräder sich gemeinsam als eine Einheit dre
hen.
Wenn eine vergleichsweise kleine Drehgeschwindigkeitsdifferenz
zwischen linken und rechten Achsen 10 und 11 des Fahrzeugs auf
tritt, die durch die linken und rechten Ritzel 4 a, 4 b und 5 a,
5 b gekuppelt sind, können sich die linken und rechten Achsen 10
und 11 infolge der Schneckenräder 2 a, 2 b, 2 c und 2 d sowie die
Schnecken 3 a, 3 b, 3 c und 3 d mit unterschiedlicher Geschwindig
keit drehen. Wird jedoch der Drehgeschwindigkeitsunterschied
zwischen linken und rechten Achsen 10 und 11 vergleichsweise
groß, so ist der Drehunterschied dieser Achsen 10 und 11 durch
die Selbsthemmung der Schnecken 3 a, 3 b, 3 c und 3 d begrenzt.
Diese Selbsthemmung ist ähnlich derjenigen beim Torsen-Diffe
rential.
Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei der das erfindungsgemäße
Differentialgetriebe mit Schlupfbegrenzung bei einem Zentral-
Differential vorgesehen ist.
Die Motorleistung wird auf einen zentralen Planetenträger 15
des Zentral-Differentials über eine Transmission 12, ein An
triebsrad 13 und ein Ringrad 14 übertragen, so daß der zentrale
Planetenträger 15 gedreht wird. Der zentrale Planetenträger 15
ist wie in Fig. 3 dargstellt mit sechs Schnecken 3 a, 3 b, 3 c,
3 d, 3 e und 3 f versehen, die abwechselnd mit sechs Schneckenrä
dern 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e und 2 f kämmen. Drei der sechs Schnecken
räder sind direkt mit den jeweiligen linken Ritzeln 16 gekup
pelt, die mit einem linken Innenzahnkranz 18 kämmen, während
die anderen drei Schneckenräder direkt mit den jeweiligen
rechten Ritzeln 17 gekuppelt sind, die mit einem rechten Innen
zahnkranz 19 kämmen, so wie es bereits für das vorstehend be
schriebene Differentialgetriebe erläutert wurde. Der linke
Innenzahnkranz 18 ist direkt mit einem vorderen Planetenträger
20 verbunden und gekuppelt.
Der vordere Planetenträger 20 weist vier Schneckenräder 2 und
vier Schnecken 3 auf, die so angeordnet sind, daß die Schnecken
räder 2 abwechselnd mit den Schnecken 3 kämmen, wie es bereits
für die vorbeschriebene Ausführung erläutert wurde. Linke und
rechte Ritzel 23 und 24 sind direkt mit den entsprechenden
Schneckenrädern 2 gekuppelt und kämmen mit linken und rechten
Innenzahnkränzen 25 bzw. 26. Der linke Innenzahnkranz 25 ist
direkt mit einer linken Vorderachswelle 27 gekuppelt. Der
rechte Innenzahnkranz 26 ist direkt mit einer rechten Vorder
achswelle 28 gekuppelt, die sich durch den zentralen Bereich
des zentralen Planetenträger 15 erstreckt. Der rechte Innen
zahnkranz 19 ist ferner mit einem Ritzel 8 (siehe Fig. 1) eines
hinteren Differentials von der in Fig. 1 dargestellten Bauart
durch eine Hohlwelle 29, ein Übersetzungszahnrad 30, ein Ritzel
31 und eine nicht dargestellte Antriebswelle gekuppelt. Bei
dieser Ausführungsform wird die Differentialbewegung zuerst im
Zentral-Differential und dann weiter in den vorderen und hinte
ren Differentialen begrenzt.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform in Anwendung bei einem
Zentral-Differential für ein Fahrzeug mit einem querliegenden
Motor.
Ein zentraler Planetenträger 32 ist in gleicher Weise wie die
beschriebenen vorderen und hinteren Planetenträger 20 und 1
eingerichtet. Die Antriebskraft einer Transmissionswelle 33,
die mit der axialen Mitte des zentralen Planetenträgers 32 ver
bunden ist, wird auf die vorderen und hinteren Innenzahnkränze
36 und 37 über vier Schneckenräder 2 und vier Schnecken 3 und
ferner über zwei vordere Ritzel 34 und zwei hintere Ritzel 35
übertragen, die mit den vorderen und hinteren Innenzahnkränzen
36 bzw. 37 kämmen, so daß sich diese drehen. Ein Übertragungs
antriebsrad ist am Außenumfang des vorderen Innenzahnkranzes 36
befestigt, so daß dessen Drehung über ein Zwischenrad 39 auf
ein angetriebenes Rad 40 übertragen wird, das sich dementspre
chend dreht. Eine mit dem angetriebenen Rad 40 verbundene Welle
21 treibt in bekannter Weise die nicht dargestellten linken und
rechten Vorderräder.
In diesem Fall kann natürlich anstelle des Übertragungsan
triebsrads 38 auch eine Antriebskette verwendet werden. Die
Drehung des hinteren Innenzahnkranzes 37 wird über eine innere
Welle 22 auf das Ritzel 8 eines hinteren Differentials übertra
gen, das dem in Fig. 1 gezeigten Differential entspricht. Ob
wohl beim dargestellten Beispiel das Drehmoment gleichmäßig
auf die Vorder- und Hinterachswellen verteilt wird, ist es
möglich, die Drehmomentverteilung auf die Achswellen - soweit
gewünscht - zu ändern, indem die Durchmesser der vorderen und
hinteren Innenzahnkränze 36 und 37 und die Durchmesser der vor
deren und hinteren Ritzel 34, 35 geändert werden.
Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der das Differen
tialgetriebe mit Schlupfbegrenzung auf ein Doppel-Differential
41 (Fig. 8) zur Verwendung bei einem Fahrzeug mit querliegendem
Motor angewendet ist. Bei dieser Ausführung ist ein Y-förmiger
Antriebsstrang vorgesehen, wobei die Ausgangsleistung des Mo
tors 42 über eine Transmission 43 und eine Transmissionswelle
44 auf einen Planetenträger 45 übertragen wird, der sich dem
entsprechend dreht. Acht Schneckenräder 2 mit einem Quer
schnitt, der dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt der
Schneckenräder 2 entspricht, und acht Schnecken 3 kämmen mit
einander, so daß linke und rechte Ritzel 46, 47 und vordere
sowie hintere Ritzel 48, 49 zusammen mit den Schneckenrädern 2
als Einheit gedreht werden. Ein linker Innenzahnkranz 50 be
wirkt mittels eines linken Übertragungsantriebsrads 51, das am
Außenumfang des Innenzahnkranzes 50 befestigt ist, eine Drehung
des linken angetriebenen Rads 52. Die Drehung dieses Rads 52
bewirkt gemäß Fig. 8 über ein Kugelgelenk 53 und eine linke
Antriebswelle 86 eine Drehung eines Ritzels 54, das an einem
Arm 88 vorgesehen ist. Dieses treibt über ein Hypoidgetriebe 55
und ein Kugelgelenk 56 die linke Vorderachswelle 57 an.
Auf der anderen Seite bewirkt ein rechter Innenzahnkranz 58
über ein an seinem Außenumfang befestigtes Übertragungsantriebs
rad 59 die Drehung eines rechten angetriebenen Rads 60. Die
Drehung dieses Rads 60 bewirkt über ein Kugelgelenk 53, eine
rechte Antriebswelle 87, ein Ritzel 54, ein rechtes Hypoid
getriebe 61 und ein Kugelgelenk 56 den Antrieb der rechten Vor
derachswelle 62.
Gleichzeitig treibt ein vorderer Innenzahnkranz 63 über eine
Hohlwelle 64, ein Gummiglied 65, eine äußere Antriebswelle 66,
ein vorderes Ritzel 67, ein rechtes Kegelrad 68, ein rechtes
hinteres Ritzel 69 und ein Untersetzungsstirnrad 70 die rechte
Hinterachswelle 71 an. Andererseits treibt ein hinterer Innen
zahnkranz 72 über eine innere Welle 73, ein nicht dargestelltes
Universalgelenk, eine innere Antriebswelle 74, ein hinteres
Ritzel 65, ein linkes Kegelrad 76, ein linkes hinteres Ritzel
77 und ein Untersetzungsstirnrad 70 die linke Hinterachswelle
78 an. Diese Gestaltung ermöglicht einen begrenzten Drehunter
schied zwischen der linken Vorderachswelle 57 und der rechten
Hinterachswelle 71 sowie zwischen der rechten Vorderachswelle
62 und der linken Hinterachswelle 78.
Ferner sind zwei innere Wellen 79 zum direkten Verbinden der
betreffenden Schneckenräder 2 mit dem hinteren Innenzahnkranz
72 und zwei innere Welle 79 zum direkten Verbinden der entspre
chenden Schneckenräder 2 mit dem linken Innenzahnkranz 50 vor
gesehen. Ebenso sind zwei Hohlwellen 80 (Ritzel 47) zum direk
ten Verbinden der betreffenden Schneckenräder 2 mit dem rechten
Innenzahnkranz 58 und zwei Hohlwellen 80 (Ritzel 48) zum direk
ten Verbinden der betreffenden Schneckenräder 2 mit dem vorde
ren Innenzahnkranz 63 vorgesehen. Jede innere Welle 79 ist
koaxial innerhalb der entsprechenden Hohlwelle 80 angeordnet,
so daß sie sich konzentrisch mit dieser dreht. Daher werden
zwei unterschiedliche Arten von Differentialantrieb durch einen
einzelnen Planetenträger 45 erreicht. In der Zeichnung sind
ferner ein Gehäuse 81, ein linkes Vorderrad 82, ein rechtes
Vorderrad 83, ein linkes Hinterrad 84 und ein rechtes Hinterrad
85 dargestellt.
Die Zahl der vorzusehenden Kombinationen von Schneckenrädern 2
und Schnecken 3 ist von dem zu übertragenden Drehmoment und
der Notwendigkeit von Wellen abhängig, die sich durch die Hohl
wellen erstrecken. Diese Anzahl kann auf vier oder sechs oder
mehr je nach dem einzelnen Anwendungsfall festgesetzt werden.
Beispielsweise sind bei der in Fig. 9 dargestellten vierten
Ausführungsform drei vordere Ritzel 88′ vorgesehen, die mit
einem Innenzahnkranz 87 kämmen, der direkt mit einer Trans
missionswelle 86′ verbunden ist, so daß es zu einer gemeinsamen
einheitlichen Drehung kommt. Drei Schneckenräder 2 sind direkt
mit den betreffenden vorderen Ritzeln 88′ verbunden, während
drei andere Schneckenräder 2 direkt mit je einem der drei hin
teren Ritzel 89 verbunden sind. Diese zwei verschiedenen Grup
pen von Schneckenrädern 2 sind in Umfangsrichtung abwechselnd
angeordnet und stehen miteinander über sechs Schnecken 3 derart
in Eingriff, daß jedes Paar benachbarter Schneckenräder 2 durch
eine Schnecke 3 in gleicher Weise gekuppelt ist, wie es für die
Anordnung gemäß Fig. 3 bereits beschrieben wurde.
Die hinteren Ritzel 89 laufen um ein Sonnenrad 90 um, während
sie sich mit einem zentralen Planetenträger 92 drehen, der
direkt mit einer inneren Welle 91 verbunden ist, die mit einem
hinteren Differential gekuppelt ist, wodurch eine Aufteilung in
zwei unterschiedliche Drehmomentniveaus erfolgt. Diese Bauweise
ist geeignet für Fahrzeuge mit querliegendem Motor und ständi
gem Vierradantrieb. Im einzelnen führt die Drehung des Sonnen
rades 90 zu einem vergleichsweise kleinen Drehmoment, das in
bekannter Weise über eine Hohlwelle 93, ein Übertragungsan
triebsrad 94, ein Zwischenrad 95 und ein angetriebenes Rad 96
ein nicht dargestelltes vorderes Differential antreibt, während
die Drehung der inneren Welle 91 ein Drehmoment liefert, das
etwa doppelt so hoch wie dasjenige der Hohlwelle 93 ist.
Claims (5)
1. Differentialgetriebe mit Schlupfbegrenzung,
gekennzeichnet durch
- - einen Planetenträger (1, 15, 32, 45, 92),
- - vier oder mehr Schnecken (3) in gerader Anzahl, die radial am Planetenträger (1, 15, 32, 45, 92) angeordnet sind,
- - eine mit der Zahl der Schnecken (3) übereinstimmende Zahl von Schneckenrädern (2), die abwechselnd mit den Schnecken (3) kämmen und am Planetenträger (1, 15, 32, 45, 92) so angeordnet sind, daß ihre Achsen parallel zur Achse des Planetenträgers verlaufen,
- - Ritzel (4, 5; 16, 17; 34, 35; 46, 47, 48, 49; 88′, 89), die jeweils direkt mit den Schneckenrädern (2) verbunden sind und abwechselnd am linken oder am rechten Ende der Schneckenräder angeordnet sind, und
- - ein Paar linker bzw. rechter Innenzahnkränze (6, 7; 18, 19, 25, 26; 36, 37; 50, 58, 63, 72; 87′), die mit einem Paar linker bzw. rechter Wellen (10, 11; 27, 28, 29; 22, 33; 64, 73, 86, 87; 86′, 91) gekuppelt sind, die sich unterschiedlich drehen, wobei die Innenzahnkränze mit den zwei linken bzw. rechten Gruppen von Ritzeln kämmen.
2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Planetenträger (45) einem Doppel-Differential (41) zu
geordnet ist, das eine unterschiedliche Drehung zwischen einer
linken Vorderachswelle (57) und einer rechten Hinterachswelle
(71) sowie zwischen einer rechten Vorderachswelle (62) und
einer linken Hinterachswelle (78) ermöglicht, wobei ein Paar
vorderer bzw. hinterer Innenzahnkränze (63, 72) mit einem Paar
vorderer bzw. hinterer Wellen (64, 73) gekuppelt ist, die sich
unterschiedlich drehen, wobei auch diese Innenzahnkränze wie
die beiden anderen Innenzahnkränze (50, 58) mit den entsprechen
den Ritzeln kämmen.
3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Außenumfang des vorderen Innenzahnkranzes (36) ein
Übertragungsantriebsrad (38) zum Drehen eines angetriebenen
Rads (40) über ein Zwischenrad (39) vorgesehen ist.
4. Differentialgetriebe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Doppel-Differential (41) einem Antriebsstrang in Y-Form
zugeordnet ist.
5. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur ein mit einer Eingangswelle (86′) gekuppelter Innen
zahnkranz (87′) vorgesehen ist, und daß mit der anderen, nicht
mit diesem Innenzahnkranz kämmenden Gruppe von Ritzeln (89) ein
Sonnenrad (90) kämmt, das mit einer Vorderachswelle gekuppelt
ist, wobei die Ritzel an einem zentralen Planetenträger (92)
angeordnet sind, der direkt mit einer inneren Welle (91)
verbunden ist, die mit einem hinteren Differential gekuppelt
ist.
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