DE4314887C2 - Kegelrad-Differenzialgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kegelrad-Differentialgetriebe ge­ mäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein derartiges Dif­ ferentialgetriebe ist bekannt aus DE 39 12 571 A1.

Bei einem Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug ist die Differentialbewegung, d. h. die relative Differentialdrehung zwischen zwei Abtriebselementen (zwei Abtriebswellen) übli­ cherweise größer als die zwischen einem Differentialgehäuse und einem Abtriebselement (Abtriebswelle).

Wenn demgemäß eine Differential-Begrenzungseinrichtung zwi­ schen den beiden Abtriebswellen vorgesehen ist, ist es mög­ lich, nicht nur eine relativ große Differential-Begrenzungs­ kraft durch eine relativ kleine Differential-Begrenzungsein­ richtung zu verwirklichen, sondern es ergeben sich auch zu­ verlässige Differential-Begrenzungs-Betriebseigenschaften aufgrund eines gleichmäßigen Übertragungsverhältnisses auf beide Seiten der Abtriebswellen.

Im Falle eines Kegelrad-Differentialgetriebes ist es jedoch, weil die Abtriebszahnräder mit Ritzeln versehen sind, welche zwischen den beiden Abtriebszahnrädern wirken, schwierig, die Differential-Begrenzungseinrichtung direkt zwischen den bei­ den Abtriebszahnrädern vorzusehen, was dazu führt, daß die Differential-Begrenzungseinrichtung üblicherweise zwischen den beiden Abtriebswellen angeordnet wird. In diesem Fall sind jedoch die Längen der Abtriebswellen auf den beiden Sei­ ten des Differentialgetriebes voneinander verschieden, so daß insoweit ein Problem vorhanden ist, daß zwei Abtriebswellen unterschiedlicher Längen für das Differentialgetriebe erfor­ derlich sind, welche mit der Differential-Begrenzungseinrich­ tung ausgestattet ist, und deshalb ist es erforderlich, die Konstruktion der Abtriebswellen immer dann zu ändern, wenn das vorgenannte Differentialgetriebe mit Differential-Begren­ zungsfunktion an ein bereits bestehendes Fahrzeug montiert werden soll, welches ursprünglich mit einem Differentialge­ triebe versehen war, das keine Differential-Begrenzungs­ funktion hatte.

Um das oben genannte Problem zu beseitigen, wurde ein Diffe­ rentialgetriebe vorgeschlagen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, nämlich in der japanischen, veröffentlichten und ungeprüften (Kokai) Gebrauchsmuster-Anmeldung Nr. 62-126645, gemäß wel­ cher eine Zwischenverbindungswelle 211 zwischen den beiden Abtriebswellen 217 und 219 vorgesehen ist. Im einzelnen wird bei diesem Differentialgetriebe 201 die Differentialbewegung des Kegelradgetriebe-Differentialmechanismus 205 durch eine Viskositätskupplung 203 begrenzt. Das heißt, eines der Ab­ triebszahnräder 207 ist mit einer linken Abtriebswelle 217 mittels eines Gehäuses 209 der Viskositätskupplung 203 ver­ bunden, und das andere Abtriebszahnrad 213 ist mit einer rechten Abtriebswelle 219 und einer Zwischen-Verbindungswelle 211 verbunden, welche an einer Nabe 215 der Viskositätskupp­ lung 203 befestigt ist. Bei diesem Differentialgetriebe nach dem Stand der Technik ist jedoch, weil die Zwischen-Verbin­ dungswelle 211 zwischen der linken Abtriebswelle 217, welche mit dem linken Abtriebszahnrad 207 verbunden ist, und der rechten Abtriebswelle 219, welche mit dem Abtriebszahnrad 213 verbunden ist, angeordnet ist, ein großer Zwischenraum zwi­ schen den beiden Abtriebswellen 217 und 219 erforderlich. Darüber hinaus ist, obgleich die axiale Länge der Abtriebs­ welle 217 gleich der der Abtriebswelle 219 ist, ist deren Länge relativ kurz, und es ist nicht möglich, die beiden Abtriebs­ wellen für dieses Differentialgetriebe gleichermaßen als die beiden Abtriebswellen für andere Differentialgetriebe zu ver­ wenden, welche beispielsweise keine Differential- Begrenzungsfunktion aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differentialge­ triebe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das sich durch eine vergleichsweise kurze axiale Baulänge auszeichnet und einfach gegen ein Differentialgetriebe ohne Differential- Begrenzungseinrichtung austauschbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kegelrad-Diffe­ rentialgetriebe mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merk­ malen gelöst.

Erfindungsgemäß umfaßt das Kegelrad-Differential-Getriebe ei­ ne Anzahl stangenförmiger Zahnräder, welche sich axial er­ strecken und jeweils zwischen zwei der Kegelritzelwellen an­ geordnet sind, wobei ein Ende von jedem der stangenförmigen Zahnräder mit einem in der Differential-Begrenzungseinrich­ tung ausgebildeten Getriebezahnrad kämmt und das andere Ende von jedem dieser stangenförmigen Zahnräder mit einem weiteren Getriebezahnrad kämmt, welches an dem anderen der Abtriebs­ zahnräder ausgebildet ist. Die stangenförmigen Zahnräder kön­ nen vorteilhaft Stirnräder oder schräg verzahnte Stirnräder sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Differential- Begrenzungseinrichtung versehen mit: (a) einer Hauptkupplung, welche zwischen dem einen der Abtriebszahnräder und dem Zahn­ radgetriebe angeordnet ist; (b) einer Steuerkupplung, welche mit dem Differentialgehäuse verbunden ist; (c) einem Kugel- Mitnehmermechanismus, welcher zwischen der Hauptkupplung und der Steuerkupplung angeordnet ist; und (d) einem Elektromag­ neten, um die Steuerkupplung in Eingriff zu bringen und zu ermöglichen, daß der Kugel-Mitnehmermechanismus eine Druck­ kraft erzeugt, welche die Hauptkupplung in Eingriff bringt, um eine Differential-Begrenzungskraft aufzubringen. Alterna­ tiv kann vorteilhaft die Differential-Begrenzungseinrichtung eine Viskositätskupplung sein, welche zwischen dem einen der Abtriebszahnräder und dem Zahnradgetriebe angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Differentialgetriebe ist deshalb, weil die beiden Abtriebszahnräder des Kegelrad-Differential­ getriebe-Mechanismus miteinander mittels der Differential- Begrenzungseinrichtung und dem Zahnradgetriebe derart mitein­ ander gekuppelt sind, daß ein Rotationselement der Differen­ tial-Begrenzungseinrichtung (Kupplung oder Viskositätskupp­ lung) mit dem einen der Abtriebszahnräder gekuppelt ist und das andere Rotationselement der Differential-Begrenzungsein­ richtung sich mit dem anderen Abtriebszahnrad mittels des Zahnradgetriebes (stangenförmige Zahnräder) im Eingriff be­ findet, es möglich, die Differential-Begrenzungsfunktion zwi­ schen den beiden mit den beiden Abtriebswellen verbundenen Abtriebszahnrädern zu verwirklichen, ohne daß dabei irgendein Einfluß auf die Baugröße der beiden Abtriebswellen genommen wird.

Aus diesem Grund kann das erfindungsgemäße Differentialge­ triebe in jeden beliebigen Fahrzeug montiert werden, welches bereits mit einem Differentialgetriebe versehen ist, welches keine Differential-Begrenzungsfunktion aufweist, ohne daß hierzu irgendeine Änderung in der Konstruktion der Abtriebs­ wellen erfolgen muß. Wenn darüber hinaus die schräg verzahn­ ten Stirnräder als Zahnradgetriebe verwendet werden, ist es möglich, weil eine Druckkraft aufgrund der zwischen den Zahn­ flanken der schräg verzahnten Stirnräder entstehenden Kräfte erzeugt werden kann, eine größere Differential-Begrenzungs­ kraft zusätzlich für die Differential-Begrenzungseinrichtung zu erzeugen. Wenn darüber hinaus die Drehzahl der Differen­ tialbewegung mittels des Zahnradgetriebes vergrößert wird, ist es möglich, die Differential-Begrenzungskraft weiter zu vergrößern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er­ läutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfüh­ rungsbeispiels eines Antriebssystems eines Kraft­ fahrzeugs, in welchem das erfindungsgemäße Diffe­ rentialgetriebe vorgesehen ist;

Fig. 2A zeigt eine Schnittansicht eines ersten Ausführungs­ beispiels des erfindungsgemäßen Differentialgetrie­ bes;

Fig. 2B zeigt eine Schnittansicht entlang der in Fig. 2A mit 3B-3B bezeichneten Schnittlinie;

Fig. 2C zeigt eine Schnittansicht einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes;

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels des erfindungsgemäßen Differential­ getriebes; und

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines Differentialgetrie­ bes gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug, in welchem das erfindungsgemäße Diffe­ rentialgetriebe vorgesehen ist. Das Antriebssystem gemäß Fig. 1 setzt sich zusammen aus einem Motor 1, einem Getriebe 3, einer Kardanwelle 5, einem hinteren Differential 7 (welches dem erfindungsgemäßen Differentialgetriebe ent­ spricht), zwei Hinterrad-Antriebswellen 9 und 11, zwei Hin­ terrädern 13 und 15, zwei Vorderrädern 17 und 19, usw. Ein Gehäuse 21 des hinteren Differentials 7 ist drehbar innerhalb eines Differential-Hauptgehäuses 23 angeordnet. Ein Tellerrad 25 ist an dem Differentialgehäuse 21 befestigt und kämmt mit einem Antriebs-Kegelrad 29, welches mit einer Kegelrad- Antriebswelle 27 verbunden ist. Dieses Antriebs-Kegelrad 27 ist mit einer Kardanwelle 5 verbunden. Wenn der Antrieb mit­ tels des Motors 1 erfolgt, wird das Differentialgehäuse 21 durch das Motordrehmoment gedreht.

Die Fig. 2A und 2B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des Differentialgetriebes. Rechts und links, wie in Fig. 1 gezeigt, entspricht auch rechts und links, wie in Fig. 2A gezeigt.

Das in Fig. 2A gezeigte Differentialgetriebe setzt sich grob gesagt zusammen aus dem Differentialgehäuse 21, einem Kegel­ rad-Differentialmechanismus 31, einer Hauptkupplung (Diffe­ rential-Begrenzungsvorrichtung) 55, einem Zahnradgetriebe 67, einem Kugel-Mitnehmermechanismus 73, einer Steuerkupplung 79, einem Elektromagneten 89, usw.

Der innerhalb des Differentialgehäuses 21 angeordnete Diffe­ rentialmechanismus 31 weist vier Kegelritzelwellen 35 auf, welche innerhalb einer inneren Umfangsfläche in rechtwinkli­ gen Winkelintervallen zueinander derart angeordnet sind, daß sie sich radial erstrecken und von einem Kernstück 33, wie in Fig. 2B gezeigt, getragen werden; vier Kegelritzel 37, wel­ che drehbar auf dem jeweils zugehörigen der Kegelritzelwellen 35 getragen werden; und zwei Abtriebszahnräder 39 und 41, welche auf beiden Seiten der Kegelritzelwellen angeordnet sind und mit den jeweiligen Kegelritzel 37 kämmen. Das linke Abtriebszahnrad 39 ist mittels einer Keilwellen- oder Paßfe­ derkupplung mit der Abtriebswelle 43 gekuppelt, welche ihrer­ seits mit der linken Hinterrad-Antriebswelle 9 (beide in Fig. 1 gezeigt) verbunden ist, und wobei das rechte Abtriebs­ zahnrad 41 mittels einer Keilwellen- oder Paßfederkupplung mit der Abtriebswelle 45 verbunden ist, welche ihrerseits mit der rechten Hinterrad-Antriebswelle 11 (beide in Fig. 1 ge­ zeigt) verbunden ist. Eine Scheibe 47 ist zwischen dem Ab­ triebszahnrad 39 und dem Differentialgehäuse 21 angeordnet, und eine weitere Scheibe 49 ist zwischen dem Abtriebszahnrad 41 und dem Differentialgehäuse 21 angeordnet. Darüber hinaus sind Kreisbogenförmig geformte Scheiben 51 zwischen den je­ weiligen Kegelritzel 37 und dem Differentialgehäuse 21 vorge­ sehen. Die Kegelritzwellen 35 befinden sich mit den Axial­ nuten 53 im Eingriff, welche in der Innenumfangsfläche des Differentialgehäuses 21 ausgebildet sind.

Wenn der Motor 1 betrieben wird, wird ein Drehmoment auf das Differentialgehäuse 21 übertragen und weiter auf die beiden Abtriebszahnräder 39 und 41 mittels der vier Kegelritzelwel­ len 35 und der vier Kegelritzel 37 verteilt, und weiter zu den Hinterrädern 13 und 15 mittels der beiden Abtriebswellen 43 bzw. 45 übertragen. Wenn darüber hinaus eine Differenz im Fahrwiderstand zwischen den beiden Hinterrädern 13 und 15 auftritt, wird das Antriebsdrehmoment des Motors 1 in ent­ sprechendem Verhältnis auf das rechte und linke Hinterrad 13 bzw. 15 übertragen, d. h. entsprechend der Rotation der Kegel­ ritzel 37 um deren eigene Achse und um die beiden Abtriebs­ zahnräder 39 und 41.

Auf der rechten Seite des Differentialmechanismus 31 ist die Hauptkupplung 55 einer Lamellenkupplung mit einer Mehrzahl von Kupplungslamellen angeordnet, um die Differentialwirkung zu begrenzen. Diese Hauptkupplung 55 ist zwischen einem Kupp­ lungsgehäuse 57 und dem rechten Abtriebszahnrad 41 vorgese­ hen.

Das Zahnradgetriebe 67 ist zwischen diesem Kupplungsgehäuse 57 und dem linken Abtriebszahnrad 39 angeordnet. Mehr im De­ tail unter Bezugnahme auf die Fig. 2A und 2B beschrieben, sind vier stangenförmige Zahnräder 59 zwischen jeweils zwei benachbarten Kegelritzelwellen 35 angeordnet und drehbar in der jeweils zugehörigen von vier zylindrischen Axialnuten 61, abgestützt, welche in der Innenoberfläche des Differentialge­ häuses 21 ausgebildet sind. Ein Ende jedes dieser Zahnräder 59 kämmt mit einem Getriebezahnrad 63, welches rings des Au­ ßenumfangs des linken Abtriebszahnrads 39 ausgebildet ist, wobei das jeweils andere Ende dieser Zahnräder 59 mit einem Getriebezahnrad 65 kämmt, welches rings einer Außenfläche des Kupplungsgehäuses 57 ausgebildet ist, wie in Fig. 2A gezeigt ist.

Auf diese Weise kann die in dem Differential auftretende Re­ lativ-Drehung zwischen den beiden Abtriebszahnrädern 39 und 41 aufgrund der Koppelung mittels des Zahnradgetriebes 67 (d. h. der Zahnräder 59) und der Haupt­ kupplung 55 gesteuert und so über die Kupplungskraft der Hauptkupplung 55 mittels des Zahnradgetriebes 67 begrenzt werden, so daß es möglich ist, eine Begrenzung der Differen­ tialwirkung zwischen den beiden Abtriebszahnrädern 39 und 41 und damit zwischen den beiden Abtriebswellen 43 und 45 zu verwirklichen, welche mittels ei­ ner Keilwellen- oder Paßfederkupplung mit den Abtriebszahnrä­ dern 39 bzw. 41 gekuppelt sind, wobei keine Änderung der Länge beider Abtriebswellen 43 und 45 erforderlich ist.

Bei der Hauptkupplung 55 ist ein Druckelement 69 mittels ei­ ner Keilwellen- oder Paßfederkupplung mit dem rechten Ab­ triebszahnrad 41 so verbunden, daß das Druckelement in Axial­ richtung verschiebbar ist. Ein Mitnehmerring 71 ist auf der rechten Seite des Druckelements 69 angeordnet. Ein Kugel- Mitnehmermechanismus 73 ist zwischen dem Druckelement 69 und dem Mitnehmerring 71 angeordnet. Darüber hinaus sind ein La­ ger 75 und eine Scheibe 77 zwischen dem Mitnehmerring 71 und dem Differentialgehäuse 21 derart angeordnet, daß sie eine Reaktions-Schubkraft des Kugel-Mitnehmermechanismus 73 auf­ nehmen.

Die als Lamellenkupplung mit einer Mehrzahl von Kupplungsla­ mellen ausgebildete Steuerkupplung 79 ist zwischen dem Mit­ nehmerring 71 und dem Differentialgehäuse 21 angeordnet. Auf der linken Seite der Steuerkupplung 79 ist eine Gegenplatte 81 angeordnet, und darüber hinaus eine Sicherungsscheibe 83. Der ringförmige Elektromagnet 89 ist auf einem rechtsseitigen Vorsprungsteil 85 auf dem Differentialgehäuse 21 mittels ei­ nes Lagers 87 abgestützt und ist weiter an dem Differential- Hauptgehäuse 23 befestigt (vgl. Fig. 1). Darüber hinaus ist ein Stahlring 93 aus rostfreiem Stahl in einer rechten Sei­ tenwand 91 des Differentialgehäuses 21 angeordnet, um zu ver­ hindern, daß der magnetische Fluß des Elektromagnets 89 kurz­ geschlossen wird und um so eine Leitung des magnetischen Flusses zu der Gegenplatte 81 zu gewährleisten. Wenn daher der Elektromagnet 89 aktiviert wird, zieht der Elektromagnet 89 die Gegenplatte 81 an und bringt so die Steuerkupplung 79 in Eingriff.

Weiter ist das Differentialgehäuse 21 mit Öffnungen 95, 97 und 99 versehen. Schmiermittel wird in das Differential- Hauptgehäuse 23 durch diese Öffnungen 95, 97 und 99 einge­ führt, um den Differentialmechanismus 31 sowie das Zahnradge­ triebe 67 und die jeweiligen Kupplungen 55 und 79 zu schmie­ ren.

Der Aufbau und die Funktionsweise des dergestalt ausgebilde­ ten Differentialgetriebes wird nachfolgend beschrieben.

Wenn die Steuerkupplung 79 sich im Eingriff befindet, wird die Differentialbewegung zwischen dem Differentialgehäuse 21 und dem Abtriebszahnrad 41 entsprechend der Kupplungskraft der Steuerkupplung 79 begrenzt. Gleichzeitig wird ein Diffe­ rential-Drehmoment zwischen dem Differentialgehäuse 21 und dem Abtriebszahnrad 41 auf den Kugel-Mitnehmermechanismus 73 übertragen, so daß die Hauptkupplung 55 aufgrund der von dem Kugel-Mitnehmermechanismus 73 aufgebrachten Schubkraft in Eingriff gelangt. Wenn die Hauptkupplung 55 einmal in Ein­ griff gebracht wurde, wird die Differentialbewegung zwischen den beiden Abtriebszahnrädern 39 und 41 zum überwiegenden Teil mit­ tels der Hauptkupplung 55 über die Zahnräder 59 begrenzt, so daß es möglich ist, eine große Differential-Begrenzungskraft zu erhalten.

Weil die Differentialbewegung des Differentialmechanismus 31 auf geeignete Weise mittels der zwei jeweiligen Kupplungen 55 und 79 begrenzt werden kann, wenn eines der beiden Hinterrä­ der 13 und 15 ohne Last rotiert, beispielsweise auf einer rutschigen (schlammigen) Fahrbahn, kann die Antriebsleistung auf das andere Rad mittels des Differentialgetriebes 7 über­ tragen werden, und es ist so möglich, das Fahrzeug auf einer schlechten Straße besser zu fahren, wodurch sich die Fahrei­ genschaften auf schlechten Straßen verbessern. Wenn die Kupp­ lungskraft der Steuerkupplung 79 ausreichend groß ist, so daß die Differentialbewegung blockiert wird, ist es möglich, die Fahrstabilität auf einer geraden Straße zu verbessern. Wenn darüber hinaus die Steuerkupplung während der Differentialbe­ wegung in einem Kupplungs-Schleifbetrieb betrieben wird, ist es möglich, das Fahrzeug sanft und stabil durch eine Kurve zu fahren. Wenn jedoch die Steuerkupplung 79 gelöst wird, weil die Druckkraft des Kugel-Mitnehmermechanismus 73 reduziert wird, wird die Hauptkupplung ebenfalls gelöst, so daß das Fahrzeug keine Differentialbewegung mehr ausführt.

Wie oben beschrieben, werden bei dem Differentialgetriebe, weil die Differentialfunktion zwischen den beiden Abtriebs­ wellen oder den beiden Abtriebszahnrädern mittels des Kupp­ lungsmechanismus 55 und 79 sowie des Zahnradgetriebes 67 un­ abhängig von der Axiallänge der beiden Abtriebswellen 43 und 45 verwirklicht werden kann, keine besonderen Anforderungen bzw. konstruktiven Einschränkungen hinsichtlich der Ausge­ staltung und Baugröße an die beiden Abtriebswellen 43 und 45 gestellt.

Mit anderen Worten können die Abtriebswellen 43 und 45 des Differentialgetriebes gemeinsam für viele verschiedene Diffe­ rentialgetriebe verwendet werden, unabhängig davon, ob die Differential-Begrenzungseinrichtungen vorhanden sind oder fehlen. Das heißt, es ist nicht erforderlich, die Abtriebs­ wellen durch andere Abtriebswellen unterschiedlicher Länge zu ersetzen, wenn das Fahrzeug modifiziert wird. Weil darüber hinaus eine große Differential-Begrenzungskraft zwischen der linken und der rechten Abtriebswelle erzielt werden kann, können die jeweiligen Kupplungen 55 und 79 in ihrer Baugröße und Belastung verkleinert werden und ebenso kann die Lebensdauer der Kupplungen verlängert werden.

Eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels wird anhand von Fig. 2C erläutert, wobei hier das Differentialgetriebe 101 ei­ ne Viskositätskupplung als Differential-Begrenzungseinrich­ tung aufweist anstatt einer Lamellenkupplung. In Fig. 2C wur­ den gleiche Bezugszeichen für ähnliche Teile oder Elemente verwendet, welche die gleichen Funktionen wie im Falle des anhand der Fig. 2A und 2B gezeigten ersten Ausführungsbei­ spiels haben.

Die Viskositätskupplung 103 (Differential-Begrenzungseinrich­ tung) ist auf der rechten Seite des Differentialmechanismus 31 angeordnet. Die Viskositätskupplung 103 setzt sich aus ei­ nem Gehäuse 105, einer Nabe 107, einer Mehrzahl von äußeren, mit dem Gehäuse 105 im Eingriff befindlicher Lamellen 115, sowie einer Mehrzahl von mit der Nabe 107 im Eingriff befind­ licher innerer Lamellen 117 zusammen. Die inneren und äußeren Lamellen 117 bzw. 115 sind abwechselnd unter Zwischenlagerung von Abstandsscheiben dazwischen angeordnet, wobei eine Druck­ kammer 111 zwischen dem Gehäuse 105 und der Nabe 107 ausge­ bildet ist. Die Druckkammer 111 ist mittels zweier X-förmiger Ringe 109 abgedichtet und mit Silikonöl gefüllt. Die Diffe­ rentialbewegung zwischen dem Gehäuse 105 und der Nabe 107 kann durch den Scherkraft-Widerstand zwischen den äußeren und inneren Lamellen 115 und 117 mit dem dazwischen befindlichen Silikonöl begrenzt werden. Die Differential-Begrenzungskraft steigt mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit aufgrund der Differentialbewegung des Differentialmechanismus.

Innerhalb des Differentialgehäuses 21 ist der Differentialme­ chanismus 31 angeordnet. Das Zahnradgetriebe 121 ist auf gleiche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel angeord­ net, welches anhand von Fig. 2A und 2B erläutert wurde. Das heißt, die vier sich in Axialrichtung erstreckenden Zahnräder 59 sind zwischen jeweils zwei benachbarten Kegelritzelwellen 35 angeordnet. Das linke Ende von jedem der Zahnräder 59 kämmt mit dem Getriebezahnrad 63, welches rings des Außenum­ fangs des linken Abtriebszahnrads 39 ausgebildet ist. Das rechte Ende von jedem der Zahnräder 59 kämmt mit dem Getrie­ bezahnrad 119, welches rings einer Außenfläche des Gehäuses 105 ausgebildet ist. Die Nabe 107 ist mittels einer Keilwel­ len- oder Drehmomentkupplung mit dem rechten Abtriebszahnrad 41 gekuppelt.

Die Differential-Begrenzungskraft der Viskositätskupplung 103 begrenzt die Differentialbewegung der beiden Abtriebszahnrä­ der 39 und 41 mittels des Zahnradgetriebes 121. Wenn eines der beiden wie in Fig. 1 gezeigten Hinterräder 13 bzw. 15 durchdreht, kann dennoch das Motordrehmoment zu dem anderen der Hinterräder mittels des Hinterrad-Differentialgetriebes 101 aufgrund der Differential-Begrenzungskraft der Viskosi­ tätskupplung 103 übertragen werden, und so ist es möglich, die Fahreigenschaften auf einer verschmutzten oder schlammi­ gen Fahrbahn zu verbessern. Weil darüber hinaus die zwischen den beiden Hinterrädern 13 und 15 vorhandene Differential- Drehbewegung mittels der Viskositätskupplung 103 sanft be­ grenzt wird, ist es möglich, das Fahrzeug sanft und stabil durch eine Kurve zu manövrieren. Darüber hinaus wird Schmier­ mittel in das Differentialgehäuse durch die Öffnungen 95, 97 und 123 eingeführt, um die inneren, innerhalb des Differenti­ algehäuses 21 angeordneten Elemente zu schmieren.

Bei dieser Variante kann, weil die Differential-Begrenzungs­ funktion zwischen den beiden Abtriebswellen unabhängig von der Länge dieser Abtriebswellen 43 und 45 realisiert werden kann, die gleiche Art von Abtriebswellen 43 bzw. 45 gemeinsam für verschiedene Differentialgetriebe verwendet werden, unab­ hängig von dem Vorhandensein oder Fehlen der Differential- Begrenzungseinrichtungen. Weil darüber hinaus eine große Dif­ ferential-Begrenzungskraft zwischen der rechten und linken Abtriebswelle erzeugt werden kann, kann die Viskositätskupp­ lung 103 in ihrer Größe verkleinert werden und dennoch eine große Differential-Begrenzungskraft verwirklicht werden.

Das zweite Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert, wobei hier das Differentialgetriebe 125 ein Zahnradgetriebe 133 mit schräg verzahnten Zahnrädern auf­ weist, um die Differential-Begrenzungskraft weiter zu erhö­ hen. In Fig. 3 wurden die gleichen Bezugszeichen für ähnliche Teile oder Elemente mit der gleichen Funktion wie im Falle des ersten, in Fig. 2A und 2B gezeigten Ausführungsbeispiels verwendet.

In der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel setzt sich das Differentialgetriebe 125 im wesentlichen aus dem Differential-Mechanismus 31, der Hauptkupplung 55, der Steuerkupplung 79 und dem Elektromagnet 89 zusammen. Vier stangenförmige Zahnräder 127 sind zwischen jeweils zwei ein­ ander benachbarten Kegelritzelwellen 35 angeordnet und dreh­ bar in vier zylindrischen Axialnuten 61 abgestützt, welche in der Innenoberfläche des Differentialgehäuses 21 ausgebildet sind. Das linke Ende von jedem dieser Zahnräder 127 kämmt mit einem rings des Außenumfangs des linken Abtriebszahnrads 39 ausgebildeten Getriebezahnrad, und das rechte Ende von jedem dieser Zahnräder 127 kämmt mit einem auf einer Außenfläche des Kupplungsgehäuses 57 ausgebildeten Getriebezahnrad 131, wie in Fig. 3 gezeigt ist, um so das Zahnradgetriebe 133 aus­ zubilden. Die Gestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels ist derart, daß die Zahnräder 127, 129 und 131 schräg verzahnt sind. Darüber hinaus ist innerhalb des Differentialgehäuses 21 eine Schubscheibe 135 zusätzlich vorgesehen, um die Haupt­ kupplung 55 vor einer übermäßig starken Druckkraft aufgrund des schräg verzahnten Zahnradgetriebes 133 zu schützen.

Wenn die Zahnräder 127 aufgrund eines Differential-Drehmo­ ments rotieren, wird eine Druckkraft aufgrund des Kämmens der Zahnräder 127 mit dem schräg verzahnten Zahnradgetriebe 133 und dem Getriebezahnrad 129 des Abtriebszahnrads 39 sowie mit dem Getriebezahnrad 131 des Kupplungsgehäuses 57 erzeugt, so daß die Endfläche des Zahnrads 127 in Druckkontakt mit einer der linken Seitenwände 137 des Differentialgehäuses 21 oder des Kupplungsgehäuses 57 in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Zahnrads 127 gebracht wird. Auf diese Weise kann eine große Differential-Begrenzungskraft aufgrund der auftretenden Reibungskraft bereitgestellt werden.

Wie bereits beschrieben, ist es bei diesem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel möglich, eine große Differential-Begrenzungs­ kraft mit Hilfe der schräg verzahnten Zahnräder 127 zu erzeu­ gen und darüber hinaus eine große Differential-Begrenzungs­ kraft aufgrund der beiden Kupplungen 55 und 79 zu erzeugen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Abtriebswellen bei einer anderen Bauart eines Differentialgetriebes zu verwen­ den.

Darüber hinaus ist es bei dem ersten und dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel möglich, daß, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Differentialbewegung des ersten Zahnradgetriebes durch entsprechende Festlegung des Übersetzungsverhältnisses ver­ größert wird, eine noch größere Differential-Begrenzungskraft zu erhalten.

Weil bei dem Differentialgetriebe, wie oben beschrieben, bei­ de Abtriebszahnräder 39 und 41 miteinander mittels der Diffe­ rential-Begrenzungseinrichtungen 55 und 103 und der Zahnrad­ getriebe 67, 121 und 133, welche zwischen den beiden jeweils einander benachbarten Kegelritzel 35 angeordnet sind, verbun­ den sind, ist es möglich, die Differential-Begrenzungsfunk­ tion zwischen den beiden Abtriebswellen unabhängig von der Axiallänge dieser zu verwirklichen. Deshalb können die beiden Abtriebswellen gemeinsam für verschiedene andere Differenti­ algetriebe des gleichen Typs verwendet werden, wodurch die Variantenzahl verringert werden kann, sofern auch Differenti­ algetriebe, welche nicht mit einer Differential-Begrenzungs­ vorrichtung versehen sind, an den gleichen Fahrzeugtyp mon­ tiert werden können. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es möglich, weil schräg verzahnte Zahnräder verwen­ det werden, noch eine größere Differential-Begrenzungskraft aufgrund der Reibungskraft zu verwirklichen, welche ihrer­ seits durch die Druckkraft aufgrund der schrägverzahnten Zahnräder hervorgerufen wird.

Claims (5)

1. Kegelrad-Differentialgetriebe mit einem Differentialgetriebegehäuse (21), wel­ ches von einem Motor antreibbar ist, Ritzelwellen (35), welche in dem Differentialge­ häuse (21) gelagert sind und sich radial erstrecken, Ritzeln (37), welche drehbar von den Ritzelwellen (35) gelagert sind, einem Paar von Abtriebszahnrädern (39, 41), wel­ che zu beiden Seiten der Ritzelwellen (35) derart angeordnet sind, daß diese jeweils entsprechend mit den Ritzeln (37) in Eingriff stehen, wobei eines der Abtriebszahnrä­ der (41) mit einer ersten Ausgangswelle und das andere der Abtriebszahnräder (39) mit einer zweiten Ausgangsweile gekoppelt ist, und einer Differential-Begrenzungs­ einrichtung (55, 103), welche mit einem der Abtriebszahnräder (41) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnradgetriebe (67; 121; 133) mit stangenförmi­ gen Zahnrädern (59) vorgesehen ist, wobei jeweils ein Ende eines der stangenförmi­ gen Zahnräder (59) mit einem an der Differential-Begrenzungseinrichtung (55; 103) vorgesehenen Zahnrad (65) in Eingriff steht, und das andere Ende jedes der stangen­ förmigen Zahnräder (59) mit einem anderen Zahnrad (63) in Eingriff steht, das an dem anderen Abtriebszahnrad (39) vorgesehen ist.

2. Kegelrad-Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stangenförmigen Zahnräder (59) zwischen zwei der Ritzelwellen (35) ange­ ordnet sind, so daß sich diese axial erstrecken, wobei jedes der stangenförmigen Zahnräder (59) als Stirnrad ausgebildet ist.

3. Kegelrad-Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der stangenförmigen Zahnräder (59) ein schräg verzahntes Stirnrad ist.

4. Kegelrad-Differentialgetriebe nach Anspruch 1, wobei die Differential- Begrenzungseinrichtung versehen ist mit:

• a) einer Hauptkupplung (55), welche zwischen dem einen der Abtriebszahnrä­ der (41) und dem Zahnradgetriebe (67; 121; 133) angeordnet ist;
• b) einer Steuerkupplung (79), welche mit dem Differentialgehäuse verbunden ist;
• c) einem Kugel-Mitnehmermechanismus (73), welcher zwischen der Hauptkupp­ lung und der Steuerkupplung (79) angeordnet ist; und
• d) einem Elektromagneten (89), um die Steuerkupplung in Eingriff zu bringen und zu ermöglichen, daß der Kugel-Mitnehmermechanismus eine Druckkraft erzeugt, welche die Hauptkupplung (55) in Eingriff bringt, um eine Differential- Begrenzungskraft aufzubringen.

5. Kegelrad-Differentialgetriebe nach Anspruch 1, wobei die Differential-Begrenzungseinrichtung eine Viskositätskupplung (103) ist, welche zwischen dem einen der Abtriebszahnräder (41) und den stangenförmigen Zahnrädern (59) angeordnet ist.