DE4104484A1 - Sperrdifferential fuer antiblockiersystem - Google Patents
Sperrdifferential fuer antiblockiersystemInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
- F16H48/22—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using friction clutches or brakes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
- F16H48/08—Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein selbstsperrendes
Differentialgetriebe mit den Merkmalen:
- - Das Differentialgetriebe ist ein Kegelzahnrad- Planetengetriebe.
- - Ein Planetenträger treibt zwei Zentralräder mit gleicher Zähnezahl über Planetenachsen mit Planetenrädern.
- - Je eine Reibkupplung verbindet jedes Zentralrad mit dem Planetenträger.
- - Eine Drehkraft des Planetenträgers erzeugt über eine bei relativer Drehung zwischen dem Planetenträger und den Zentralrädern axial spreizende Einrichtung nach außen weisende und die Reibkupplungen schließende Axialkräfte von Schließgliedern.
Mit zwei Arten von spreizenden Einrichtungen werden
heute zwei Arten solcher Differentialgetriebe gebaut:
- - Die Planetenräder und die Zentralräder bilden mit aufeinander abwälzenden und gleitenden Zahnflanken die spreizende Einrichtung.
- - Die Zentralräder bilden die Schließglieder.
- - Der Planetenträger treibt zwei Schließglieder.
- - Die Schließglieder treiben über rampenförmige Mitnahmeflächen die Planetenachsen.
- - Die Schließglieder und die Planetenachsen bilden mit den rampenförmigen Mitnahmeflächen die spreizende Einrichtung.
- - Zwischen den Zentralrädern und dem Planetenträger sind Axiallager angeordnet.
Bei Differentialgetrieben beider Arten können die
Reibkupplungen Lamellenkupplungen oder Kegelkupplungen
sein. Der Planetenträger und die Zentralräder können
selbst Lamellenträger (von Lamellenkupplungen) sein oder
Kegelreibflächen (von Kegelkupplungen) tragen.
Ein solches Differentialgetriebe, eingebaut in ein
Fahrzeug als Achsgetriebe einer Antriebsachse mit zwei
Antriebsrädern, überträgt eine zusätzliche Drehkraft auf
das noch greifende Antriebsrad, wenn das andere
Antriebsrad auf rutschigem Boden durchdrehen will.
Differentialgetriebe der ersten Art sind billiger,
weil die Zentralräder selbst als Schließglieder dienen
und keine teuren zusätzlichen Bauteile als Schließglieder
nötig sind. Sie wurden aber bisher wegen ihrer
mangelhaften Laufruhe, die besonders am Lenkrad spürbar
ist, nur dort verwendet, wo die Kosten wichtiger waren als
der Fahrkomfort. In die meisten Fahrzeuge wurden daher
Differentialgetriebe der zweiten Art eingebaut.
Mit der Einführung moderner Antiblockiersysteme
(ABS) wurde ein anderer Unterschied für die Wahl zwischen
den Differentialgetrieben beider Arten entscheidend:
Die Reibkupplungen öffnen bei den Differentialgetrieben
der ersten Art viel schneller als bei den
Differentialgetrieben der zweiten Art. Das bedeutet bei
einem schnellen, starken Fahrzeug beim plötzlichen
Bremsen aus hoher Fahrgeschwindigkeit mit großer Motor
leistung:
Nur bei einem Differentialgetriebe der ersten Art öffnen die Reibkupplungen so schnell, daß das ABS schnell genug allein die Bremskraft an jedem einzelnen Fahrzeugrad bestimmen (und damit ein Optimum an Lenkbarkeit und kurzem Bremsweg erreichen) kann, bevor das Fahrzeug ins Schleudern gerät.
Nur bei einem Differentialgetriebe der ersten Art öffnen die Reibkupplungen so schnell, daß das ABS schnell genug allein die Bremskraft an jedem einzelnen Fahrzeugrad bestimmen (und damit ein Optimum an Lenkbarkeit und kurzem Bremsweg erreichen) kann, bevor das Fahrzeug ins Schleudern gerät.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Differentialgetriebe der ersten Art mit möglichst großer
Laufruhe zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen nach Anspruch 1
der Erfindung gelöst:
Die Axialkraft eines Zentralrades und damit die Schließkraft und damit die Drehkraft der Reibkupplung wird durch die Axialkomponenten der Zahnkräfte an den Eingriffstellen mit den einzelnen Planetenrädern erzeugt. Die Schwankung dieser Axialkomponenten ist sehr groß, weil die Umkehr der Reibrichtung im Wälzpunkt den Unterschied zwischen dem Größtwert der Axialkomponente der Zahnkraft bei Eingriffsbeginn und dem Kleinstwert bei Eingriffsende noch wesentlich vergrößert. Wenn alle Planetenräder gleichzeitig eingreifen (Eingriffsbeginn), wird die Schwankung der Drehkraft der Reibkupplungen ebenso groß. Wenn jedoch je zwei Planetenräder zeitlich nacheinander eingreifen, wird die Schwankung der Drehkraft sehr viel kleiner und eine befriedigende Laufruhe des Differentialgetriebes erzielt.
Die Axialkraft eines Zentralrades und damit die Schließkraft und damit die Drehkraft der Reibkupplung wird durch die Axialkomponenten der Zahnkräfte an den Eingriffstellen mit den einzelnen Planetenrädern erzeugt. Die Schwankung dieser Axialkomponenten ist sehr groß, weil die Umkehr der Reibrichtung im Wälzpunkt den Unterschied zwischen dem Größtwert der Axialkomponente der Zahnkraft bei Eingriffsbeginn und dem Kleinstwert bei Eingriffsende noch wesentlich vergrößert. Wenn alle Planetenräder gleichzeitig eingreifen (Eingriffsbeginn), wird die Schwankung der Drehkraft der Reibkupplungen ebenso groß. Wenn jedoch je zwei Planetenräder zeitlich nacheinander eingreifen, wird die Schwankung der Drehkraft sehr viel kleiner und eine befriedigende Laufruhe des Differentialgetriebes erzielt.
Dies wird erreicht, wenn die Zahneingriffe von je
zwei Planetenrädern mit dem selben, Zentralrad um eine halbe
Zahnteilung zueinander versetzt sind (Anspruch 1).
Dieser versetzte Zahneingriff wird erreicht, wenn:
- - das Differentialgetriebe zwei Planetenräder auf einer Planetenachse hat und die Zähnezahl der Zentralräder eine ungerade Zahl ist (Anspruch 2) oder
- - das Differentialgetriebe vier Planetenräder auf zwei sich rechtwinklig kreuzenden Planetenachsen hat und die Zähnezahl der Zentralräder eine gerade Zahl, aber nicht durch vier teilbar ist (Anspruch 3) oder
- - das Differentialgetriebe vier Planetenräder auf zwei sich fast rechtwinklig, mit einer Abweichung um ein Viertel einer Zahnteilung sich kreuzenden Planetenachsen hat und die Zähnezahl der Zentralräder eine ungerade Zahl ist (Anspruch 4) oder
- - das Differentialgetriebe vier Planetenräder auf zwei sich fast rechtwinklig, mit einerAbweichung um eine halbe Zahnteilung sich kreuzenden Planetenachsen hat und die Zähnezahl der Zentralräder durch vier teilbar ist (Anspruch 5).
Wenn die Reibkupplungen Lamellenkupplungen sind und
der Planetenträger und die Zentralräder Lamellenträger
bilden, werden in bekannter Weise Kosten- und
Lebensdauervorteile gewonnen, weil ebene Reibflächen und
Blechteile billig, die Gesamtreibfläche groß und die
Flächenpressung (Anpreßdruck) der Reibflächen gering sind
(Anspruch 6).
Mit den außenkugeligen Rückenflächen der Zentralräder
und den innenkegeligen oder -kugeligen Lagerflächen der
Zwischenringe kann eine örtliche Überlastung und
Schädigung der Reibflächen besser vermieden und damit die
Lebensdauer des Differentialgetriebes erhöht werden, weil
die Rückenfläche auf die Lagerfläche nur die Axialkraft,
aber nicht die Kippkraft des Zentralrades übertragen kann
(Anspruch 7).
Wenn der Zwischenring drehfest mit dem Planetenträger
verbunden wird, gewinnt die Lamellenkupplung einen
zusätzlichen Reibspalt (Anspruch 8). Der gleiche Vorteil
ergibt sich, wenn der Zwischenring drehfest mit dem
Zentralrad verbunden wird.
Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus einem
Längsschnitt durch ein Differentialgetriebe nach der
Erfindung.
Ein Planetenträger 2 des Differentialgetriebes 1
treibt über zwei Planetenräder 3 zwei Zentralräder 4. Die
Planetenräder 3 und die Zentralräder 4 sind
Kegelzahnräder. Die Planetenräder 3 laufen auf einer
gemeinsamen Planetenachse 5, die in dem Planetenträger 2
befestigt ist. Je eine Reibkupplung 6 verbindet jedes
Zentralrad 4 mit dem Planetenträger 2. Die zwei
Reibkupplungen 6 sind Lamellenkupplungen. Der
Planetenträger 2 bildet einen ersten Lamellenträger für
erste Lamellen 7 der zwei Reibkupplungen 6. Die
Zentralräder 4 bilden zwei zweite Lamellenträger für
zweite Lamellen 8 der zwei Reibkupplungen 6. Die
Lamellen 7, 8 sind axial zwischen den Zentralrädern 4 und
dem Planetenträger 2 angeordnet. Je ein Zwischenring 9 ist
axial zwischen jedem Zentralrad 4 und den Lamellen 7, 8
angeordnet. Die zwei Zwischenringe 9 sind wie die ersten
Lamellen 7 drehfest mit dem Planetenträger 2 verbunden.
Jeder Zwischenring 9 hat eine innenkegelige oder -kugelige
Lagerfläche 10 für sein Zentralrad 4 und eine ebene
Stirnfläche 16 für die benachbarte Lamelle 8. Das
Zentralrad 4 hat eine zu der Lagerfläche 10 passende
außenkugelige Rückenfläche 11. Eine Drehkraft des
Planetenträgers 2 erzeugt über Zahnflanken 12 von
Zähnen 13 der Planetenräder 3 und Zahnflanken 14 von
Zähnen 15 der Zentralräder 4 nach außen weisende und die
Reibkupplungen 6 schließende Axialkräfte der
Zentralräder 4. Anders gesagt: Die Planetenräder 3 und die
Zentralräder 4 bilden mit den aufeinander abwälzenden und
gleitenden Zahnflanken 12, 14 ihrer Zähne 13, 15 eine bei
relativer Drehung zwischen dem Planetenträger 2 und den
Zentralrädern 4 axial spreizende Einrichtung, und die
Zentralräder 4 bilden Schließglieder für ihre
Reibkupplungen 6.
Bezugszeichen
1 Differentialgetriebe
2 Planetenträger
3 Planetenrad
4 Zentralrad
5 Planetenachse
6 Reibkupplung
7 Lamelle
8 Lamelle
9 Zwischenring
10 Lagerfläche
11 Rückenfläche
12 Zahnflanke
13 Zahn
14 Zahnflanke
15 Zahn
16 Stirnfläche
2 Planetenträger
3 Planetenrad
4 Zentralrad
5 Planetenachse
6 Reibkupplung
7 Lamelle
8 Lamelle
9 Zwischenring
10 Lagerfläche
11 Rückenfläche
12 Zahnflanke
13 Zahn
14 Zahnflanke
15 Zahn
16 Stirnfläche
Claims (9)
1. Selbstsperrendes Differentialgetriebe mit den
Merkmalen:
- - das Differentialgetriebe (1) ist ein Kegelzahnrad- Planetengetriebe;
- - ein Planetenträger (2) treibt zwei Zentralräder (4) mit gleicher Zähnezahl über mindestens ein Paar von Planetenrädern (3);
- - je eine Reibkupplung (6) verbindet jedes Zentralrad (4) mit dem Planetenträger (2);
- - eine Drehkraft des Planetenträgers (2) erzeugt über aufeinander wälzende und gleitende Zahnflanken (12, 14) von Zähnen (13, 15) der Planetenräder (3) und der Zentralräder (4) nach außen weisende und die Reibkupplungen (6) schließende Axialkräfte der Zentralräder (4);
- - jedes Planetenrad (3) hat mit jedem Zentralrad (4) einen Zahneingriff;
gekennzeichnet durch das Merkmal:
die Zahneingriffe von je zwei Planetenrädern (3) mit
dem selben Zentralrad (4) sind um eine halbe
Zahnteilung zueinander versetzt.
2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 mit den
Merkmalen:
- - das Differentialgetriebe (1) hat zwei Planetenräder (3) auf einer Planetenachse (5);
- - die Zähnezahl der Zentralräder (4) ist eine ungerade Zahl.
3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 mit den
Merkmalen:
- - das Differentialgetriebe (1) hat vier Planetenräder (3) auf zwei Planetenachsen (5);
- - die Zähnezahl der Zentralräder (4) ist eine gerade Zahl, aber nicht durch vier teilbar;
- - die Planetenachsen (5) kreuzen sich rechtwinklig.
4. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 mit den
Merkmalen:
- - das Differentialgetriebe (1) hat vier Planetenräder (3) auf zwei Planetenachsen (5);
- - die Zähnezahl der Zentralräder (4) ist eine ungerade Zahl;
- - die Planetenachsen (5) kreuzen sich fast rechtwinklig, mit einer Abweichung um ein Viertel einer Zahnteilung.
5. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 mit den
Merkmalen:
- - das Differentialgetriebe (1) hat vier Planetenräder (3) auf zwei Planetenachsen (5);
- - die Zähnezahl der Zentralräder (4) ist durch vier teilbar;
- - die Planetenachsen (5) kreuzen sich fast rechtwinklig, mit einer Abweichung um eine halbe Zahnteilung.
6. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 mit den
Merkmalen:
- - die Reibkupplungen (6) sind Lamellenkupplungen;
- - der Planetenträger (2) bildet einen ersten Lamellenträger für erste Lamellen (7);
- - die Zentralräder (4) bilden zwei zweite Lamellenträger für zweite Lamellen (8).
7. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 mit den
Merkmalen:
- - jedes Zentralrad (4) hat eine außenkugelige Rückenfläche (11);
- - zwischen dem Zentralrad (4) und den Lamellen (7, 8) ist ein Zwischenring (9) angeordnet;
- - der Zwischenring (9) hat eine innenkegelige oder -kugelige Lagerfläche (10) für die Rückenfläche (11) des Zentralrades (4) und eine ebene Stirnfläche (16) für die benachbarte Lamelle (8).
8. Differentialgetriebe nach Anspruch 7 mit dem
Merkmal:
- - der Zwischenring (9) ist drehfest mit dem Planetenträger (2) verbunden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914104484 DE4104484A1 (de) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | Sperrdifferential fuer antiblockiersystem |
EP19920102042 EP0499156B1 (de) | 1991-02-14 | 1992-02-07 | Sperrdifferential für Antiblockiersystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914104484 DE4104484A1 (de) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | Sperrdifferential fuer antiblockiersystem |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4104484A1 true DE4104484A1 (de) | 1992-08-20 |
Family
ID=6425036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914104484 Withdrawn DE4104484A1 (de) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | Sperrdifferential fuer antiblockiersystem |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0499156B1 (de) |
DE (1) | DE4104484A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1906053A2 (de) | 2006-09-28 | 2008-04-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Selbstsperrendes Differenzialgetriebe |
DE10346113B4 (de) * | 2002-10-15 | 2012-08-09 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Antriebssteuerung eines Kraftfahrzeuges |
DE10248090B4 (de) * | 2002-10-15 | 2012-08-09 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Antriebssteuerung eines Kraftfahrzeuges |
DE102007018024B4 (de) * | 2006-09-28 | 2019-11-14 | Volkswagen Ag | Differenzialanordnung eines Kfz-Antriebsstrangs |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102635674B (zh) * | 2012-05-17 | 2014-10-22 | 郭克亚 | 一种双级行星轮无级变速传动机构 |
CN102808901A (zh) * | 2012-08-24 | 2012-12-05 | 无锡市聚英机械制造有限公司 | 一种减速机轴向限位机构 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2067952A (en) * | 1935-11-06 | 1937-01-19 | Lewis H Scurlock | Differential gearing |
DE7028928U (de) * | 1970-07-31 | 1970-11-05 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Selbstsperrendes ausgleichsgetriebe. |
-
1991
- 1991-02-14 DE DE19914104484 patent/DE4104484A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-02-07 EP EP19920102042 patent/EP0499156B1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10346113B4 (de) * | 2002-10-15 | 2012-08-09 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Antriebssteuerung eines Kraftfahrzeuges |
DE10248090B4 (de) * | 2002-10-15 | 2012-08-09 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Antriebssteuerung eines Kraftfahrzeuges |
EP1906053A2 (de) | 2006-09-28 | 2008-04-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Selbstsperrendes Differenzialgetriebe |
DE102006046096A1 (de) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Volkswagen Ag | Selbstsperrendes Differenzialgetriebe eines Kfz-Antriebsstrangs |
DE102007018024B4 (de) * | 2006-09-28 | 2019-11-14 | Volkswagen Ag | Differenzialanordnung eines Kfz-Antriebsstrangs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0499156B1 (de) | 1994-07-27 |
EP0499156A1 (de) | 1992-08-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |