DE69302895T2 - Ausgleichgetriebe - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe, insbesondere aber nicht ausschließlich zur Verwendung in Kraftfahrzeugen.
• Die üblicherweise an Fahrzeugen verwendeten Differentialgetriebe sind vom Typ Sonnen- und Planetengetriebe und weisen den wohlbekannten Nachteil auf, daß, wenn sich ein Rad auf einer rutschigen Oberfläche, wie Matsch oder Eis, befindet, und sich das andere Rad auf einer festen Oberfläche befindet, die Traktion liefern kann, das erste Rad einfach durchdrehen wird, weil es die gesamte verfügbare Energie aufnimmt, die an das Differential übertragen wird.
• Bei einem Versuch, dieses Problem zu überwinden, sind Differentialgetriebe mit begrenztem Schlupf vorgeschlagen worden, die das Ausmaß, in dem ein Rad relativ zu dem anderen durchdrehen kann, reduzieren, aber derartige Differentiale sind komplexer und daher teurer in der Herstellung.
• In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0284329 wird ein alternatives Differentialgetriebe vorgeschlagen mit zwei Abtriebsnockenelementen, die um eine Achse drehbar sind, wobei jedes der Elemente eine einzige ringförmige Nockenfläche in Wellenform aufweist, die Paare wechselseitig geneigter Flächen umfaßt, und mit einer Vielzahl von Nockenstößeln, die Stirnflächen aufweisen, die mit den Nockenflächen der Abtriebsnockenelemente im Eingriff bzw. in Anlage sind, wobei die Anordnung derart ist, daß eine relative Gegendrehung der Abtriebsnockenelemente bewirkt, daß die Nockenstößel in Achsenrichtung gleiten, und mit einem Antriebselement, das mit den Nockenstößeln im Eingriff bzw. in Anlage ist, die durch das Antriebselement verschiebbar getragen werden, und das die Nockenstößel in Umfangsrichtung relativ zu den Abtriebsnockenelementen bewegt.
• Ein derartiges Differential wird im folgenden als Differential des beschriebenen Typs bezeichnet.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Differential des beschriebenen Typs zu schaffen, das für die Verwendung in Vierrad-Antriebsanwendungen geeignet ist.
• Erfindungsgemäß wird ein Differential des beschriebenen Typs geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Antriebselement mit einem in Radialrichtung innen liegenden Abschnitt jedes Nockenstößels in Eingriff bzw. in Anlage kommt, um den Nockenstößel in Umfangsrichtung relativ zu den Abtriebsnockenelementen zu bewegen, und daß die Nockenflächen nach innen zur Drehachse hin gerichtet sind.
• Vorzugsweise ist eine Abtriebsnockenfläche an einem Gehäuse gebildet, welches das Differential enthält, und die zweite Abtriebsnockenfläche an einem Ritzel gebildet, das in dem Gehäuse drehbar ist.
• Vorteilhaft ist das Gehäuse in einer Vierrad-Antriebsanwendung antreibbar mit den Vorderrädern des Fahrzeugs verbunden, und das Ritzel ist antreibbar mit den Hinterrädern des Fahrzeugs verbunden.
• Es kann eine Ölpumpeinrichtung vorhanden sein, die von einer Komponente des Differentials, die sich beim Betrieb des Differentials dreht, angetrieben wird, um Öl in das Differential zu pumpen. Die Ölpumpeinrichtung kann äußere Schaufeln oder eine Lamellentyppumpe umfassen.
• Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
• Figur 1 ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Differentialgetriebe ist;
• Figur 2 eine Abwicklung der Nockenflächen ist, wobei an den Stellen dazwischen Nockenstößel gezeigt sind;
• Figur 3 eine Endansicht eines Nockenstößels und eines Antriebselements des Differentials aus Figur 1 ist;
• Figur 4 schematisch das Differential aus Figur 1 beim Betrieb in einem Fahrzeug zeigt;
• Figur 5 eine Ansicht entlang der Linie V-V aus Figur 1 ist, welche Schmierrillen - bzw. Schmiernuteneinzelheiten zeigt;
• Figur 6 ein Schnitt durch einen Teil einer alternativen Differentialanordnung ist, welche eine Ölpumpe enthält, und
• Figur 7 eine Ansicht entlang der Linie VII-VII aus Figur 6 ist, welche Details des Pumpengehäuses und des Flügelrads zeigt.
• In den Figuren 1 bis 3 ist das Differential 10 durch Lager B in einem teilweise ölgefüllten (nicht gezeigten) Außengehäuse angebracht. Das Differential 10 umfaßt ein Gehäuse 11, das durch Stirnwände 13 und 14 gebildet ist und an seiner Außenfläche ein Zahnrad 12 aufweist, um in bekannter Weise eine Abgabe der Antriebsleistung zu gewährleisten. Die Stirnwände 13 und 14 können aus zwei oder mehreren Teilen gebildet sein (siehe Ausführungsform in Figur 6), wobei die beiden Teile miteinander verschraubt, miteinander verschweißt und/oder durch Schraubverbindungen miteinander verbunden sind.
• Im Zentrum des Gehäuses 11 ist eine Antriebsnabe 16 angeordnet. Die Antriebsnabe 16 hat eine zentrale Bohrung 17 mit einer Keilverzahnung 15 darin zur Verbindung mit einer Antriebswelle 20. In dem Gehäuse 11 ist ebenfalls ein Abtriebsritzel 19 angeordnet, das eine zentrale Bohrung 51 mit einer Keilverzahnung 52 zur Verbindung mit einer Abtriebswelle 53 aufweist. Die Wellen 20 und 53 gehen durch Bohrungen 18 in den Stirnwänden 13 und 14 hindurch. Die Bohrungen 18 können jeweils eine (nicht gezeigte) schraubenförmige Ölfördernut an ihrer Innenfläche aufweisen, die dazu dient, Schmiermittel von dem (nicht gezeigten) Außengehäuse in das Differential 10 zu fördern. Das Abtriebsritzel 19 ist in Lagern 54 um eine Achse A relativ zu dem Gehäuse 11 drehbar. Die Antriebswelle 20 ist durch ein Lager in dem Getriebe 70 (siehe Figur 4) für eine Drehung relativ zu dem Gehäuse 11 konzentrisch mit der Achse A gehalten.
• Die axial innenliegende Fläche der Gehäusestirnwand 13 und das Ritzel 19 weisen jeweils Nocken 22, 23 mit kegelstumpfartigen wellenförmigen Flächen auf.
• Der Nocken 22 hat eine ringförmige Zickzack-Nockenfläche, die im Detail in Figur 2 gezeigt ist und die aus vier Paaren wechselseitig geneigter schraubenförmiger Flächen 24, 25 gebildet ist. Der Nocken 23 weist ebenfalls eine ringförmige Zick-Zack-Fläche (ersichtlich aus Figur 2) auf, ist aber aus fünf Paaren wechselseitig geneigter schraubenförmiger Flächen 26, 27 gebildet. Wie in Figur 1 gezeigt ist, ist die wellenförmige Nockenfläche 24, 25 der Nockenfläche 22 in einem Winkel P zu der Achse A geneigt, und die wellenförmige Nockenfläche 26, 27 des Nockens 23 ist in einem Winkel P2 zu der Achse A geneigt, wodurch die Nockenflächen von der Achse A weg jeweils gegeneinander konvergieren.
• Zwischen den Nocken 22, 23 sind neun Nockenstößel 28 angeordnet. Jeder Nockenstößel hat eine strebenähnliche längliche Form und weist zwei Sätze wechselseitig geneigter Stirnflächen 29, 30 und 32, 33 auf, die in relativ dazu längeren Seitenflächen 34, 35 enden. Der Neigungswinkel Q zwischen den Endflächen 29, 30 entspricht dem Neigungswinkel zwischen den Nockenflächen 24, 25, und der Neigungswinkel S zwischen den Stirnflächen 32, 33 entspricht dem Neigungswinkel zwischen den Nockenflächen 26, 27. Die Stirnflächen 29, 30 sind auch unter einem Winkel P nach innen zu der Achse A gerichtet und die Stirnflächen 32, 33 sind unter einem Winkel P2 nach innen gerichtet, wie aus Figur 1 ersichtlich ist. Die Winkel P und P2 können gleich sein. Bei einer Betrachtung von der Stirnseite aus ist jeder Nockenstößel gekrümmt, was es möglich macht, die Nockenstößel in einem Kreis zusammenzusetzen. Jeder Nockenstößel hat einen Krümmungsumfang von im wesentlichen 360/nf Grad, wobei nf die Anzahl der Nockenstößel ist. Der Krümmungsumfang kann jedoch gegebenenfalls geringer sein, um Spielräume zwischen den Stößeln zu lassen.
• Jeder Nockenstößel 28 umfaßt einen länglichen Mitnehmer 36 mit abgerundeten Seitenflächen 37. Die Mitnehmer 36 sind mit geringem Spiel 38 in komplementär geformten Rillen 39 angeordnet, die in dem äußeren Umfang der zylindrischen Antriebsnabe 16 gebildet sind. Das Spiel 38 reicht gerade aus, um zu gewährleisten, daß der gekrümmte innere Umfang (gezeigt bei 28A) von jedem Stößel 28 an den äußeren Umfang/die gekrümmte Fläche der Rillen 39 stoßen kann. Die Rillen 39 liefern zumindest in der Nähe ihrer axialen Enden Halt für die Stößel 28, und vorzugsweise, wie gezeigt, im wesentlichen über ihre gesamte Länge.
• Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, erfolgt die Montage der Nockenstößel vorzugsweise derart, daß die Seitenflächen 34, 35 benachbarter Stößel so angeordnet werden, daß sie ineinander eingreifen oder eng nebeneinander liegen. Auf diese Art und Weise wird der zur Verfügung stehende Umfangsraum für die Nockenstößel maximal ausgenutzt, wobei die Nockenstößel zusammen eine im wesentlichen kontinuierliche und kompakte Ringanordnung bilden.
• Wenn der Antrieb durch die Antriebsnabe 16 aufgebracht wird, und vorausgesetzt, daß ein Fahrzeug mit dem Differential in einer geraden Linie gefahren wird, bringen die Nockenstößel 28 eine Last auf die Nockenflächen 22, 23, so daß sich das Gehäuse 11 und das Ritzel 19 mit gleichen Geschwindigkeiten drehen. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, wobei die Antriebslast in Richtung X aufgebracht wird, hat der zweite Nockenstößel 28X von links seine Stirnflächen 30, 33 in Antriebseingriff bzw. Antriebsanlage mit den Flächen 24, 26, und alternierende Stößel sind in ähnlicher Weise in Antriebsanlage mit den Nocken 22, 23. Zwischen- Nockenstößel haben jedoch ihre Flächen in Nichtantriebs- Eingriff bzw. -Anlage mit den Nockenflächen 25, 27.
• Die durch die Stößel 28 auf die geneigten Flächen 24, 26 aufgebrachte Antriebskraft bewirkt, wie in Figur 3 gezeigt ist, eine Reaktionskraft F. Die Neigung der Stirnflächen der Nockenstößel unter einem Winkel P und P2 bewirkt das Aufbringen von Kräften auf die Nockenstößel, die nur für den Nocken 22 mit dem Winkel P gezeigt sind. Das Aufbringen der Kraft F auf den Stößel 28 bewirkt eine nach innen gerichtete Kraft G, wodurch eine resultierende Kraft R erzeugt wird, die durch eine radial innen liegende gekrümmte Kante E des Mitnehmers 36 rechts von der Ecke C des Mitnehmers hindurchgeht. In dieser Art und Weise neigt die Last auf dem Nockenstößel dazu, diesen fest gegen eine abgerundete Ecke C2 der Antriebsnabenrille 39 zu zwingen, und zwar derart, daß ein Kippen des Stößels um seine Kante C1 vermieden wird.
• Die Wirkung des Differentials kann am besten gewürdigt werden, indem man die Antriebsnabe 16 als stationär betrachtet und indem man eine Gegendrehbewegung auf die Nocken 22, 23 in Richtung J, K in Figur 2 aufbringt. Die Nockenflächen 26 werden sich nach links bewegen und die Nockenflächen 24 nach rechts. Eine solche Bewegung der Nockenfläche 26 bewirkt, daß sich der zugehörige Stößel axial zu dem Nocken 22 hin bewegt. Wenn sowohl den Nocken 22, 23 als auch der Antriebsnabe 16 eine zusätzliche Drehbewegung in Richtung des Pfeiles J gegeben wird, wird klar, daß sich die Nocken 22 und 23 jeweils schneller bzw. langsamer als die Nabe 16 drehen werden. Der Unterschied in den Geschwindigkeiten zwischen den beiden Nocken 22, 23 und der Antriebsnabe 16 wird aus der unterschiedlichen Anzahl von Paaren der Nockenflächen an den Nocken resultieren. Weil zwischen den Stößeln und den Nocken ein beträchtliches Maß an Reibung vorliegt, wird sorgar dann ein Drehmoment auf einen Nocken übertragen, wenn der andere antreibbar mit einer Achse mit einem Rad verbunden ist, das auf einer rutschigen Oberfläche durchdreht, was gegenüber herkömmlichen Differentialsystemen höchst vorteilhaft ist. Das Bewegen einer Achse schneller als die andere wird in einer Reduktion des Nettodrehmoments resultieren, das infolge der Last, die durch die sich axial bewegenden Nockenstößel aufgebracht wird, auf welche ein Antriebsdrehmoment aufgebracht wird, über den zugehörigen Nocken auf diese Achse aufgebracht wird. In diesem Fall wird es zu einer Zunahme des Nettodrehmoments kommen, das an dem anderen Nocken aufgebracht wird, und das Verhältnis zwischen den Netto- Drehmomenten wird von den Werten der Winkel Q, S abhängig sein. Je größer die Winkel, desto größer wird die Reibung an den Nockenflächen sein, und zwar infolge der axialen Belastung, die durch die Stößel darauf aufgebracht wird. Die Winkel Q, S sind normalerweise ausgewählt, wodurch die Nockenflächen die Nockenstößel axial antreiben können, aber eine bloße axiale Bewegung der Nockenstößel kann nicht die Nockenflächen antreiben. Jedoch können die Winkel Q, S, wenn gewünscht, so gewählt werden, das ein gewisser Grad Reversibilität geliefert wird.
• Wie oben erwähnt wurde, können benachbarte Nockenstößel mit ihren Seitenflächen 34, 35 eng aneinander oder in Zwischeneingriff angeordnet sein, wobei die Antriebskraft F, die auf irgendeinen Stößel 28 im Nicht-Antriebseingriff mit den Nockenflächen aufgebracht wird, so angeordnet sein kann, daß die darauf aufgebrachte Antriebslast über in Eingriff bzw. in Anlage befindliche Flächen auf die nächsten Antriebsstößel übertragen wird, was ein Kippen der Nockenstößel relativ zu den Nocken weiter verhindert.
• Das Ineingriffkommen bzw. Inanlagekommen der Flächen wird im wesentlichen über ihre gesamten Längen stattfinden. Das erforderliche Drehmomentverhältnis zwischen den beiden Nettodrehmomenten der inneren und äußeren Abtriebswellen ist bei einigen Anwendungen höher als bei anderen. Wo höhere Drehmomentverhältnisse erforderlich sind, sagen wir von 3:1 bis 5:1, kann dies Probleme mit den Verschleißraten zwischen den Nockenstößeln und den Nockenflächen verursachen.
• Der axiale Schub, der durch die Stößel 28 auf die Nocken 22, 23 aufgebracht wird, wird durch die Rückseite 19A des Ritzels 19 über die Schubaufnahmescheiben 41 und Nadellager 42 auf das Gehäuse 11 übertragen. Es können Ausgleichsscheiben verwendet werden, um die relative axiale Position des Ritzels 19 einzustellen. Eine Tellerfeder 44 (in Figur 1 in eine flache Gestalt zusammengedrückt gezeigt) kann so angeordnet sein, daß sie gegen eine Lagerscheibe 43 wirkt, um die Stößel 28 in sichere Anlage bzw. sicheren Eingriff mit den Nocken 22, 23 zu zwingen. Das Zwingen bzw. Drücken der Stößel 28 gegen die Nocken 22, 23 erzeugt ebenfalls eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Stößel 28, die aus den Neigungswinkeln P und P2 resultiert, die zusätzlich dazu beiträgt, das Spiel zu reduzieren.
• Die Nadellager 42 könnten durch Schubaufnahmescheiben ersetzt werden.
• In Figur 1 ist zu sehen, daß die Neigungswinkel bezüglich der Achse A der wellenförmigen Nockenflächen der Nocken 22, 23 unterschiedlich sind, wobei die wellenförmige Nockenfläche 24, 25 des Nockens 22 in einem Winkel P geneigt ist, und die wellenförmige Nockenfläche 26, 27 des Nockens 23 in einem Winkel P2 geneigt ist. Die Nockenstößel 28 haben in ähnlicher Weise geneigte Stirnflächen 29, 30 und 32, 33. Die Stirnflächen 29, 30 sind ebenfalls im gleichen Winkel wie die schraubenförmigen Flächen 26, 27 des Nockens 23 wechselseitig geneigt.
• Weil der Neigungswinkel zwischen den Flächen 24, 25 anders ist als derjenige zwischen den Flächen 26, 27, wird die Aufteilung des Drehmoments zwischen dem Abtriebsverbinder zu den Nocken 22, 23 anders sein, wenn sich die Nockenflächen relativ zueinander in einer Richtung drehen, als wenn sie sich relativ in der entgegengesetzten Richtung drehen.
• Es ist herausgefunden worden, daß eine geeignete Wahl der Winkel P und P2 das Verhältnis der Drehmomente, die auf den Antrieb übertragen werden, beeinflussen kann. Die Enden bzw. Stirnflächen des Nockenstößels 27, die unter unterschiedlichen Winkeln P und P2 geneigt sind, unterstützen ebenfalls die korrekte Montage bzw. das korrekte Funktionieren des Differentials.
• Figur 4 zeigt das Differential 10, das in einem Vierrad- Antriebsfahrzeug mit einem Schaltgegriebe 70 und einem in Längsrichtung eingebauten Motor 71 eingebaut ist. Die Abtriebswelle des Schaltgetriebes ist über eine Welle 20 mit der Antriebsnabe 16 verbunden, und das Gehäuse 11 treibt über das Zahrad 12 und ein Eingreifgetriebe 12A an einer Vorderrad-Antriebswelle Q die Vorderräder P des Fahrzeugs an. Die Hinterräder T werden durch die Abtriebswelle 53 angetrieben.
• Das Ritzel 19 kann axial verlaufende (nicht gezeigte) Schmiermitteldurchgänge aufweisen, die in den Innenflächen der zentralen Bohrung 51 gebildet sind. Diese Durchgänge können sich über die gesamte Länge der Bohrung 51 erstrecken und in die Teilverzahnung 15 münden.
• Ein zweiter (nicht gezeigter) Satz Schmiermitteldurchgänge verbindet die Nockenfläche 26, 27 des Nockens 23 mit der Rückseite 19A des Ritzels 19. Diese Durchgänge münden in die Rinnen, die zwischen Paaren wechselseitig geneigter Flächen 26, 27 gebildet sind. Die Rückseite 19A und die Flächen 16A und 16B der Nabe 16 können ebenfalls mit sehnenartig angeordneten Rillen bzw. Nuten 16G (siehe Figur 5) ausgestattet sein, die den radialen Ölfluß fördern, um zur Schmierung beizutragen.
• Die Nockenflächen 24, 25 und 26, 27 der Nocken 22 und 23 können durch Peening oder Strahlputzen der Oberfläche vor irgendeiner nachfolgenden Härtungsbehandlung oberflächenbehandelt sein. Typischerweise ist Strahlputzen für bis zu einer Minute mit Federstahl-Drahtkornladung einer Länge von 0,7 mm und einem Durchmesser von 0,7 mm geeignet. Das hat den Effekt, daß kleine Ölreservoirs auf den Nockenflächen erzeugt werden.
• Nach dem Einsatzhärten können die Nockenflächen des weiteren durch ein Salzbad-Nitrokarburier-Verfahren behandelt werden. Ein geeignetes Verfahren ist das "Sursulf"-Verfahren (Handelsmarke von Hydromechanique et Frottement, France).
• Nach dem Nitrokarburieren werden bestimmte Bereiche (beispielsweise die Rückseite 19A des Ritzels 19 und die Nockenflächen) bis zu einer Härte von typischerweise 60 Rockwell induktionsgehärtet.
• Mindestens eine der Stirnflächen 13 und 14 des Gehäuses 11 ist auf ihrer axial außenliegenden Außenfläche mit einer Ölpumpeinrichtung ausgestattet, wie in Umfangsrichtung beabstandeten äußeren Schaufeln 72, von denen eine in Figur 1 als Strichlinie gezeigt ist. Die Schaufeln 72 leiten Öl von innerhalb des Außengehäuses in Öldurchgänge 73, die durch die Stirnwand 14 hindurch gebildet sind. Die Durchgänge 73 schaffen ihrerseits eine Verbindung mit den oben beschriebenen Schmiermittelkanälen, um eine gute Schmierung des Differentials zu schaffen.
• Als eine Alternative zu Schaufeln 72 kann das Differential mit einer Drehschieberpumpe bzw. einer Lamellenpumpe des Typs, der in der ebenfalls anhängigen Anmeldung Nr. PCT/GB 93/02137 der Anmelderin beschrieben ist, versehen sein, die um die Stirnwand 14 herum angeordnet und von dieser angetrieben ist, wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt ist. Figur 6 zeigt eine alternative zweiteilige Stirnwand 14, die durch eine Pumpe 80 umgeben ist, die von der Stirnwand, bzw. Abschlußwand 14 angetrieben wird.
• Die Pumpe 80 umfaßt ein nicht-drehbares Gehäuse mit einem inneren Teil 81 und einem äußeren Teil 82 und ein Flügelrad mit einem zentralen zylindrischen Band 83, das die Stirnwand 14 umgibt, und Lamellen 84, die sich an auf dem Umfang beabstandeten Stellen von dem Band radial nach außen erstrecken. Das Flügelrad ist aus Gummi- oder Kunststoffmaterial gebildet, so daß die Lamellen 84 flexibel sind.
• Ein Pickup-Rohr 85, das Öl von innerhalb des Außengehäuses aufnimmt, stellt den Einlaß zu der Pumpe 80 bereit und widersetzt sich durch seine Verbindung mit einem nicht- drehenden Bereich des Differentials ebenfalls jeder Neigung des Pumpengehäuses sich zu drehen.
• Ein Auslaßkanal 86 aus dem Pumpengehäuse ist mit einem ringförmigen Auffangbehälter 87 verbunden, von dem sich Durchgänge 88 erstrecken, die das Äquivalent des Durchgangs 73 in der Konstruktion von Figur 1 sind. Zwischen dem Einlaßrohr 85 und dem Auslaßkanal 86 nimmt der Querschnitt der Pumpe bei 87 ab, um die Veränderung in dem Volumen zu bewirken, welche die Pumpwirkung liefert. Die Pumplamellen verbiegen sich, wie bei 84a gezeigt, wenn sie durch den Bereich 87 der Pumpe mit vermindertem Querschnitt hindurchgehen.
• Der zylindrische Bandbereich 83 des Flügelrads kann reibschlüssig mit der Stirnwand 14 verbunden sein oder kann durch ineinander eingreifende Gebilde an dem Band und der Stirnwand positiv angetrieben sein, oder durch andere Befestigungen bzw. Verbindungen zwischen dem Band und der Stirnwand.
• Die Pumpe 80 ist so ausgelegt, daß sie das Differential mit Öl füllt und eine gleichmäßige Ölströmung durch das Differential bei einer Drehung des Gehäuses 11 aufrecht erhält. Das durch die Durchgänge 88 strömende Öl tritt in die sich axial erstreckenden Durchgänge in dem Ritzel 19 ein, um zu den Nockenflächen 24, 25; 26, 27 und den Nockenstößeln 28 zu strömen und erreicht über Lager 42 die Ölvolumina 79 radial außenbords der Nocken 22, 23. Das Öl strömt dann zwischen den Nocken 22, 23 und Stößeln 28 radial nach innen, um über Nuten bzw. Rillen 16G in dem Ritzel 19, (nicht gezeigte) axiale Öldurchgänge in der Bohrung 51 des Ritzels 19, und schraubenförmige Fördernuten 18A in Bohrungen 18 der Stirnwände 13 und 14 aus dem Differential auszutreten.
• In einer alternativen Differentialanordnung wirkt die Nabe 16 als der Eingang und das Ritzel 19 als einer der Ausgänge, während das Zahnrad 12 weggelassen wird, so daß der zweite Ausgang aus dem Bereich der Stirnwand 13 oder 14 innerhalb der Lager B genommen wird. Das liefert eng koaxiale Eingang- und Ausgangtriebe und ist insbesondere für bestimmte Anwendungen geeignet, wo ein hoher Grad Kompaktheit erforderlich ist.
• Während die oben beschriebenen Differentiale insbesondere für die Antriebe von in Längsrichtung eingebauten Motoren in einem Fahrzeug nützlich sind, sind sie ebenfalls nützlich für quer eingebaute Motoren oder Antriebe. Die Differentiale können ebenfalls nützlich sein für die Verteilung des Antriebs auf Doppel-Hinterradantriebsachsen.

Claims (19)

1. Differentialgetriebe (10), das folgende Komponenten aufweist: zwei Abtriebsnockenelemente (22, 23), die um eine Achse (A) drehbar sind, wobei sich auf jedem der Elemente eine einzige ringförmige Nockenfläche in Wellenform befindet, die Paare wechselseitig geneigter Flächen (24, 25; 26, 27) umfaßt, und eine Vielzahl von Nockenstößeln (28), die Stirnflächen (29, 30; 32, 33) haben, die mit den Nockenflächen der Abriebsnockenelemente im Eingriff sind, wobei die Anordnung derart erfolgt, daß eine relative Gegendrehung der Abtriebsnockenelemente (22, 23) bewirkt, daß die Nockenstößel (28) in der Achsenrichtung gleiten, und ein Antriebselement (16), das mit den Nockenstößeln im Eingriff ist, die gleitend durch das Antriebselement getragen werden, und das die Nockenstößel in Umfangsrichtung im Verhältnis zu den Abtriebsnockenelementen bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (16) mit einem in Radialrichtung inneren Abschnitt (36) jedes Nockenstößels im Eingriff ist, um den Nockenstößel in Umfangsrichtung im Verhältnis zu den Abtriebsnockenelementen (22, 23) zu bewegen, und daß die Nockenflächen (24, 25; 26, 27) nach innen (P, P2) zur Rotationsachse (A) hin gerichtet sind.

2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenstößel (28) jeweils einen in Radialrichtung nach innen verlaufenden Mitnehmer (36) haben, der mit einer aus einer Vielzahl von in der Achsenrichtung verlaufenden Rillen (39) in einer äußeren Fläche des Antriebselements (16) im Eingriff ist.

3. Differentialgetribe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang nebeneinanderliegende Flächen (37) der Mitnehmer (36) gekrümmt sind und mit gleichermaßen gekrümmten Flächen innerhalb der Rillen (39) des Antriebselements (16) im Eingriff sind.

4. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtriebsnockenfläche (24, 25) auf einem Teil (13) eines Gehäuses (11, 13, 14) gebildet wird, in dem sich das Differentialgetriebe befindet, und die zweite Abtriebsnockenfläche (26, 27) auf einem Ritzel (19) gebildet wird, das innerhalb des Gehäuses gedreht werden kann.

5. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Neigungswinkel (P) der einen Nockenfläche (24, 25) vom Neigungswinkel (P2) der anderen Nockenfläche (26, 27) unterscheidet.

6. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenfläche (26, 27) auf dem Ritzel (19) durch ein Federmittel (44), das sich zwischen einer Stirnwand (14) an dem Gehäuse und dem Ritzel (19) befindet, zu der anderen Nockenfläche (24, 25) hin vorgespannt ist.

7. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ölpumpenmittel von einer Komponente (14) des Differentialgetriebes angetrieben wird, das während des Einsatzes des Differentialgetriebes rotiert, um Öl in das Differentialgetriebe zu pumpen.

8. Differentialgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmittel an der Komponente (14) äußere Schaufeln (72) aufweist, die mit durch die Komponente führenden Ölkanälen (73) verbunden sind, wobei die Komponente rotiert.

9. Differentialgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmittel eine Ölpumpe (80) aufweist, die durch die Komponente (14), die rotiert, angetrieben wird.

10. Differentialgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (80) die Komponente (14), die rotiert, umschließt und von dieser angetrieben wird.

11. Differentialgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (80) ein nicht-drehbares Gehäuse (81, 82) aufweist, in dem sich ein Flügelrad (83, 84) befindet, das auf einer äußeren Fläche der Komponente, die rotiert, angebracht ist.

12. Differentialgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad ein in der Mitte befindliches ringförmiges Band (83), das die äußere Fläche der Komponente (14), die rotiert, umschließt, und eine Vielzahl von Lamellen (84) aufweist, die von über dem Umfang im Abstand zueinander angeordneten Stellen auf dem Band von diesem in Radialrichtung nach außen verlaufen.

13. Differentialgetriebe nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (81, 82) einen Einlaß (85) und einen Auslaß (86) hat und daß der Querschnitt des Gehäuses zwischen dem Einlaß und dem Auslaß abnimmt (87), um die Pumpwirkung zu erzeugen.

14. Differentialgetriebe nach Anspruch 12 und Anspruch 13, bei dem die Pumpenlamellen (84) aus Gummi oder einem Plastikmaterial hergestellt werden und sich biegen, wenn sie durch den Abschnitt mit vermindertem Querschnitt (87) des Gehäuses (81, 82) geführt werden.

15. Differentialgetriebe nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, bei dem der Pumpenauslaß (86) mit einem ringförmigen Auffangbehälter (87) verbunden ist, der die Komponente (14), die rotiert, umschließt, wobei der Behälter wiederum mit in der Achsenrichtung verlaufenden Durchgängen (88) in der Komponente verbunden ist.

16. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem der Pumpeneinlaß durch ein Einlaßrohr (85) gebildet wird, dessen eines Ende an einer nicht- drehbaren Komponente und dessen anderes Ende am Pumpengehäuse (81,82) befestigt wird, wodurch das Einlaßrohr folglich auch dazu dient, eine Drehung des Pumpengehäuses während des Einsatzes des Differentialgetriebes zu verhindern.

17. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 9 bis 16. bei dem die Ölpumpe (80) über in der Achsenrichtung verlaufende Durchführungen in den Nockenelementen (22, 23) Öl an wenigstens einige der Rinnen zwischen den Paaren von geneigten Nockenflächen (24, 25; 26, 27) liefert.

18. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Nockenstößel (28) zwischen elf Nockenstößel und fünf Nockenstößel beträgt.

19. Motorfahrzeug mit einem Motor (71) und einem Schaltgetriebe (70), das über ein Differentialgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 mit vorderen und hinteren Rädern (P, T) verbunden ist.