WO2016162032A1 - Selbstsperrendes sperrdifferential - Google Patents

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WO2016162032A1
WO2016162032A1 PCT/DE2016/200169 DE2016200169W WO2016162032A1 WO 2016162032 A1 WO2016162032 A1 WO 2016162032A1 DE 2016200169 W DE2016200169 W DE 2016200169W WO 2016162032 A1 WO2016162032 A1 WO 2016162032A1
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sun
suns
limited slip
housing
receiving element
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PCT/DE2016/200169
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Franz Kurth
Thorsten Biermann
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H48/11—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears having intermeshing planet gears

Definitions

  • the invention relates to a self-locking limited slip differential for a motor vehicle, comprising a drive wheel for initiating a Ant ebsmonnents on a housing, wherein a first and a second planetary gear set are rotatably mounted on the housing, and wherein the first planetary gear meshes with a first sun, the second planetary gearset with a second sun combs and the two planetary gear sets at least in pairs with each other, wherein further the respective sun is at least indirectly connected to a respective output shaft and axially displaceable, and wherein an adjusting mechanism acts on the respective sun to an axial displacement of the respective sun to generate a friction torque.
  • a self-locking locking differential is a self-locking differential for a motor vehicle forth, comprising a housing which is driven about an axis, and disposed within the housing first and second sun gears. Furthermore, first and second planetary gears are rotatably mounted in the housing and are in meshing engagement with the sun gears.
  • the planetary gears and the sun gears have a helical toothing, which is provided to act on the sun gears with an axial force and to press the front side against friction surfaces on the housing or arranged between the respective sun gear and the housing friction ring.
  • the friction surfaces are relatively small and wear out relatively quickly. Consequently, the blocking effect decreases relatively quickly, so that the reliability of the locking differential is impaired.
  • the object of the present invention is to develop a self-locking limited slip differential and to optimize in terms of life and reliability.
  • the adjustment mechanism for each sun on a respective receiving element wherein the respective receiving element has a helical toothing on an outer peripheral surface which cooperates with a correspondingly formed helical toothing on an inner peripheral surface of the respective sun for axial displacement, wherein the respective sun and the respective receiving element respectively comprise a conical portion which cooperate with a correspondingly formed conical portion on the housing for generating a frictional torque. Consequently, the respective sun is mounted on the respective conical portion formed thereon at a respective conical portion on the housing. Furthermore, the respective receiving element is mounted on the respective conical portion formed thereon at a respective conical portion on the housing.
  • an axial displacement of the two suns and the two receiver elements is realized via the helical toothing on the two receiving elements and the helical toothing acting thereon on the two suns as a function of the drive torque on the drive wheel and the output torque on the output shafts. Due to the axial displacement of the two suns and the two receiving elements, both the coefficient of friction between the two conical sections of the receiving elements and the correspondingly formed conical sections on the housing, as well as the coefficient of friction between the two conical sections of the suns and the Koni formed corresponding thereto varies. see sections on the housing. The axial displacement is realized by a screwing and unscrewing between the respective sun and the respective receiving element via the helical gears.
  • the helical gears serve in particular as tolerance compensation.
  • the realization of a double cone also increases the friction surfaces considerably, which both the life of the entire th self-locking locking differential is extended, as well as the blocking effect and reliability.
  • the inner workings of the self-locking limited slip differential are basically free of play.
  • the respective helical toothing on the respective receiving element is designed such that the two suns are axially compressed during a forward drive of the motor vehicle.
  • the coefficient of friction between the two conical sections of the receiving elements and the correspondingly formed conical sections on the housing increases, at the same time lowering the coefficient of friction between the two conical sections of the suns and the correspondingly formed conical sections on the housing.
  • the two suns are pulled apart axially in a reverse drive of the motor vehicle.
  • the coefficient of friction between the two conical sections of the suns and the correspondingly formed conical sections on the housing increases, at the same time lowering the coefficient of friction between the two conical sections of the receiving elements and the correspondingly formed conical sections on the housing.
  • the respective sun has a helical toothing on the outer peripheral surface, which cooperates with a correspondingly formed helical toothing on respective planets of the two planetary gear sets.
  • the respective helical toothing on the respective sun is designed in such a way that the two suns are pressed apart axially during a forward movement of the motor vehicle.
  • a spring element is arranged axially between the two suns.
  • the spring element is advantageously a metallic ring, which is a controlled allows axial approach of the two suns.
  • the two suns are axially loaded with a biasing force.
  • the respective receiving element is preferably non-rotatably connected to the respective output shaft.
  • a spline is formed both on the respective receiving element and on the respective output shaft. Consequently, the respective receiving element and the respective output shaft are positively connected with each other.
  • the two planetary gear sets have at least four planets, wherein the total of at least eight planets for realizing a heavy-duty differential are closed to each other in meshing engagement. In other words, the total of at least eight planets form a closed garland. This significantly increases the load limit of the self-locking limited slip differential.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration for illustrating the construction of a self-locking locking differential according to the invention
  • Figure 2 is a simplified side view for illustrating the construction of the self-locking locking differential according to the invention according to Figure 1, and
  • FIG. 3 shows a simplified perspective sectional illustration for illustrating the construction of the self-locking locking differential according to FIG. 1 according to the invention.
  • a first and a second planetary set 3a, 3b are rotatably mounted on the housing 2.
  • the first planetary gear set 3a meshes with a first sun 4a and the second planetary gear set 3b meshes with a second sun gear 4b.
  • the two planetary gear sets 3a, 3b mesh with each other in pairs, which is better apparent due to the perspective view of Figure 2.
  • the self-locking locking differential comprises an adjusting mechanism 6, each comprising a receiving element 8a, 8b for each of the two suns 4a, 4b.
  • the respective receiving element 8a, 8b has a helical toothing 7a on an outer circumferential surface which cooperates with a helical toothing 7b formed thereon on an inner peripheral surface of the respective sun 4a, 4b for axial displacement.
  • the two receiving elements 8a, 8b each have a spline 12a, 12b, which is provided in each case for receiving an output shaft 5a, 5b. Consequently, the respective sun 4a, 4b is connected via the respective receiving element 8a, 8b to the respective output shaft 5a, 5b.
  • a spring element 10 is arranged, the front side acting on the two suns 4a, 4b.
  • the respective sun 4a, 4b and the respective receiving element 8a, 8b each comprise a conical section 9a, 9b, these four conical sections 9a, 9b cooperating with a respectively corresponding conical section 9c on the housing 2 for generating a friction torque.
  • the two receiving element 8a, 8b are supported axially in the housing 2 and act on the suns 4a, 4b with an axially inwardly directed force.
  • the respective helical gearing 7a on the respective receiving element 8a, 8b is in fact designed such that the two suns 4a, 4b are axially compressed during a forward drive of the motor vehicle.
  • the respective conical section 9a is relieved of the respective sun 4a, 4b and at the same time the respective conical section 9b is loaded on the respective receiving element 8a, 8b.
  • An output torque on the output shafts 5a, 5b provides tends to relieve the conical sections 9a on the respective sun 4a, 4b and at the same time for loading the respective conical section 9b on the respective receiving element 8a, 8b.
  • the axial adjustment mechanism 6 allows for forward straight ahead on the helical gears 7a, 7b that the conical sections 9a, 9b, 9c are uniformly loaded.
  • the output torque is influenced on the one hand by the contact condition between the motor vehicle and the road, and on the other hand by any braking intervention generated by ABS and ESP.
  • the output torque usually corresponds to the drive torque, or the system can not transmit more torque than the roadway situation allows.
  • the output torque at the self-locking differential affects the friction between the respective conical portion 9a on the respective sun 4a, 4b and the respective cooperating conical portion 9c on the housing 2.
  • the respective helical gearing 7c on the respective sun 4a, 4b formed such that the two suns 4a, 4b are axially pressed apart during a forward drive of the motor vehicle.
  • the system works the other way round.
  • the respective helical gearing 7c on the respective sun 4a, 4b is formed such that the two suns 4a, 4b are axially compressed during a reverse drive of the motor vehicle.
  • the respective conical section 9a is relieved of the respective sun 4a, 4b.
  • Output shafts 5a, 5b draws the suns 4a, 4b axially outward and ensures loading of the respective conical sections 9a on the suns 4a, 4b and the respective end faces 11a of the receiving elements 8a, 8b.
  • the respective conical section 9b is formed on the respective receiving element 8a, 8b such that the two suns 4a, 4b are axially pulled apart during a reverse drive of the motor vehicle.
  • the respective helical toothing 7a, 7b serves in particular as a tolerance compensation and ensures a uniform loading of the conical sections 9a, 9b, 9c and the end faces 11a, 11b.
  • the two suns 4a, 4b each have a helical toothing 7c on the outer peripheral surface which cooperates with a respective helical toothing 7d on respective planets 3 of the two planetary gear sets 3a, 3b.
  • the respective helical gearing 7c on the outer peripheral surfaces of the two suns 4a, 4b, as well as the respective helical gearing 7d correspondingly formed on the planet 3, can be seen particularly well.
  • the two planetary gear sets 3a, 3b each comprise four planets 3, wherein the total of eight planets 3 for realizing a heavy-duty differential are closed to each other in meshing engagement.
  • the drive wheel 1, and the housing 2 and the two output shafts 5a, 5b are not shown in Figure 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein selbstsperrendes Sperrdifferential für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Antriebsrad (1) zur Einleitung eines Antriebsmoments auf ein Gehäuse (2), wobei ein erster und ein zweiter Planetensatz (3a, 3b) drehbar am Gehäuse (1) gelagert sind, und wobei der erste Planetensatz (3a) mit einer ersten Sonne (4a) kämmt, der zweite Planetensatz (3b) mit einer zweiten Sonne (4b) kämmt und die beiden Planetensätze (3a, 3b) zumindest paarweise miteinander kämmen, wobei ferner die jeweilige Sonne (4a, 4b) zumindest mittelbar mit einer jeweiligen Abtriebswelle (5a, 5b) verbunden ist und axial verschiebbar gelagert ist, und wobei ein Verstellmechanismus (6) auf die jeweilige Sonne (4a, 4b) einwirkt, um durch eine axiale Verschiebung der jeweiligen Sonne (4a, 4b) ein Reibmoment zu erzeugen. Erfindungsgemäß weist der Verstellmechanismus (6) für jede Sonne (4a, 4b) ein jeweiliges Aufnahmeelement (8a, 8b) auf, wobei das jeweilige Aufnahmeelement (8a, 8b) eine Schrägverzahnung (7a) an einer Außenumfangsfläche aufweist, die mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Schrägverzahnung (7b) an einer Innenumfangsfläche der jeweiligen Sonne (4a, 4b) zur axiale Verschiebung zusammenwirkt, wobei die jeweilige Sonne (4a, 4b) und das jeweilige Aufnahmeelement (8a, 8b) jeweils einen konischen Abschnitt (9a, 9b) umfassen, die jeweils mit einem korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitt (9c) am Gehäuse (2) zur Erzeugung eines Reibmoments zusammenwirken.

Description

Titel
Selbstsperrendes Sperrdifferential
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein selbstsperrendes Sperrdifferential für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Antriebsrad zur Einleitung eines Ant ebsmonnents auf ein Gehäuse, wobei ein erster und ein zweiter Planetensatz drehbar am Gehäuse gelagert sind, und wobei der erste Planetensatz mit einer ersten Sonne kämmt, der zweite Planetensatz mit einer zweiten Sonne kämmt und die beiden Planetensätze zumindest paarweise miteinander kämmen, wobei ferner die jeweilige Sonne zumindest mittelbar mit einer jeweiligen Abtriebswelle verbunden ist und axial verschiebbar gelagert ist, und wobei ein Verstellmechanismus auf die jeweilige Sonne einwirkt, um durch eine axiale Ver- Schiebung der jeweiligen Sonne ein Reibmoment zu erzeugen.
Gebiet der Erfindung
Aus der US 2009/0186739 A1 geht ein selbstsperrendes Sperrdifferential hervor, geht ein selbstsperrendes Sperrdifferential für ein Kraftfahrzeug hervor, umfassend ein Gehäuse, das um eine Achse angetrieben wird, sowie innerhalb des Gehäuses angeordnete erste und zweite Sonnenräder. Ferner sind erste und zweite Planetenräder in dem Gehäuse drehbar gelagert und befinden sich im Zahneingriff mit den Sonnenrädern. Die Planetenräder und die Sonnenräder weisen eine Schrägverzahnung auf, die dazu vorgesehen ist, die Sonnenräder mit einer Axialkraft zu beaufschlagen und stirnseitig gegen Reibflächen am Gehäuse oder einem zwischen dem jeweiligen Sonnenrad und dem Gehäuse angeordnetem Reibringelement zu drücken. Die Reibflächen sind relativ klein und verschleißen dadurch relativ schnell. Mithin lässt die Sperrwirkung relativ schnell nach, sodass die Zuverlässigkeit des Sperrdifferentials beeinträch- tigt wird.
Aufgabenstellung Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein selbstsperrendes Sperrdifferential weiterzuentwickeln und hinsichtlich der Lebensdauer und Zuverlässigkeit zu optimieren.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß weist der Verstellmechanismus für jede Sonne ein jeweiliges Aufnahmeelement auf, wobei das jeweilige Aufnahmeelement eine Schrägverzahnung an einer Außenumfangsfläche aufweist, die mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Schrägverzahnung an einer Innenumfangsfläche der jeweiligen Sonne zur axiale Verschiebung zusammenwirkt, wobei die jeweilige Sonne und das jeweilige Aufnahmeelement jeweils einen konischen Abschnitt umfassen, die jeweils mit einem korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitt am Gehäuse zur Erzeugung ei- nes Reibmoments zusammenwirken. Mithin ist die jeweilige Sonne über den jeweiligen daran ausgebildeten konischen Abschnitt an einem jeweiligen konischen Abschnitt am Gehäuse gelagert. Ferner ist auch das jeweilige Aufnahmeelement über den jeweiligen daran ausgebildeten konischen Abschnitt an einem jeweiligen konischen Abschnitt am Gehäuse gelagert.
Mit anderen Worten wird über die Schrägverzahnung an den beiden Aufnahmeelementen und die damit zusammenwirkende Schrägverzahnung an den beiden Sonnen in Abhängigkeit vom Antriebsmoment am Antriebsrad und Abtriebsmoment an den Abtriebswellen eine axiale Verschiebung der beiden Sonnen und der beiden Aufnah- meelemente realisiert. Durch die axiale Verschiebung der beiden Sonnen und der beiden Aufnahmeelemente variiert sowohl der Reibwert zwischen den beiden konischen Abschnitten der Aufnahmeelemente und der korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitte am Gehäuse, als auch der Reibwert zwischen den beiden konischen Abschnitten der Sonnen und der korrespondierend dazu ausgebildeten koni- sehen Abschnitte am Gehäuse. Die axiale Verschiebung wird durch ein Ein- und Ausschrauben zwischen der jeweiligen Sonne und des jeweiligen Aufnahmeelements über die Schrägverzahnungen realisiert. Dabei dienen die Schrägverzahnungen insbesondere auch als Toleranzausgleich. Die Realisierung eines Doppelkonus vergrößert zudem die Reibflächen erheblich, wodurch sowohl die Lebensdauer der gesam- ten selbstsperrenden Sperrdifferentials verlängert wird, als auch die Sperrwirkung und Zuverlässigkeit. Das Innenleben des selbstsperrenden Sperrdifferentials ist grundsätzlich spielfrei. Die jeweilige Schrägverzahnung an dem jeweiligen Aufnahmeelement ist derart ausgebildet, dass die beiden Sonnen bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial zusammengedrückt werden. Dadurch erhöht sich der Reibwert zwischen den beiden konischen Abschnitten der Aufnahmeelemente und der korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitte am Gehäuse, wobei gleichzeitig der Reibwert zwischen den beiden konischen Abschnitten der Sonnen und der korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitte am Gehäuse gesenkt wird.
Demgegenüber werden die beiden Sonnen bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial auseinandergezogen. Dadurch erhöht sich der Reibwert zwischen den beiden konischen Abschnitten der Sonnen und der korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitte am Gehäuse, wobei gleichzeitig der Reibwert zwischen den beiden konischen Abschnitten der Aufnahmeelemente und der korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitte am Gehäuse gesenkt wird. Besonders bevorzugt weist die jeweilige Sonne eine Schrägverzahnung an der Au- ßenumfangsfläche auf, die mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Schrägverzahnung an jeweiligen Planeten der beiden Planetensätze zusammenwirkt. Dabei ist die jeweilige Schrägverzahnung an der jeweiligen Sonne derart ausgebildet, dass die beiden Sonnen bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial auseinandergedrückt werden. Dadurch erhöht sich der Reibwert zwischen den beiden konischen Abschnitten der Sonnen und der korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitte am Gehäuse. Demgegenüber werden die beiden Sonnen bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial zusammengedrückt. Dadurch wird der Reibwert zwischen den beiden konischen Abschnitten der Sonnen und der korrespondierend dazu aus- gebildeten konischen Abschnitte am Gehäuse gesenkt.
Vorzugsweise ist axial zwischen den beiden Sonnen ein Federelement angeordnet. Das Federelement ist vorteilhafterweise ein metallischer Ring, der ein kontrolliertes axiales Annähern der beiden Sonnen ermöglicht. Durch das Federelement werden die beiden Sonnen axial mit einer Vorspannkraft beaufschlagt.
Des Weiteren bevorzugt ist das jeweilige Aufnahmeelement drehfest mit der jeweili- gen Abtriebswelle verbunden. Dazu ist beispielsweise sowohl an dem jeweiligen Aufnahmeelement als auch an der jeweiligen Abtriebswelle eine Steckverzahnung ausgebildet. Mithin sind das jeweilige Aufnahmeelement und die jeweiligen Abtriebswelle formschlüssig miteinander verbunden. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Planetensätze mindestens vier Planeten auf, wobei die insgesamt mindestens acht Planeten zur Realisierung eines Schwerlastdifferentials miteinander geschlossen im Zahneingriff stehen. Mit anderen Worten bilden die insgesamt mindestens acht Planeten einen geschlossenen Kranz. Dadurch erhöht sich erheblich die Belastungsgrenze des selbst- sperrenden Sperrdifferentials.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen selbstsperrenden Sperrdifferentials,
Figur 2 eine vereinfachte seitliche Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus des erfindungsgemäßen selbstsperrenden Sperrdifferentials gemäß Figur 1 , und
Figur 3 eine vereinfachte perspektivische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus des erfindungsgemäßen selbstsperrenden Sperrdifferentials gemäß Figur 1 .
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung Nach Figur 1 umfasst ein erfindungsgemäßes selbstsperrendes Sperrdifferential für ein Kraftfahrzeug ein Antriebsrad 1 zur Einleitung eines Antriebsmoments auf ein Gehäuse 2, das aus zwei Gehäuseteilen 2a, 2b besteht. Ein erster und ein zweiter Plane- tensatz 3a, 3b sind drehbar am Gehäuse 2 gelagert. Der erste Planetensatz 3a kämmt mit einer ersten Sonne 4a und der zweite Planetensatz 3b kämmt mit einer zweiten Sonne 4b. Ferner kämmen die beiden Planetensätze 3a, 3b paarweise miteinander, wobei dies aufgrund der perspektivischen Darstellung von Figur 2 besser hervorgeht. Des Weiteren umfasst das selbstsperrende Sperrdifferential einen Verstellmechanismus 6, umfassend jeweils ein Aufnahmeelement 8a, 8b für jede der beiden Sonnen 4a, 4b. Das jeweilige Aufnahmeelement 8a, 8b weist eine Schrägverzahnung 7a an einer Außenumfangsfläche auf, die mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Schrägverzahnung 7b an einer Innenumfangsfläche der jeweiligen Sonne 4a, 4b zur axialen Verschiebung zusammenwirkt. Ferner weisen die beiden Aufnahmeelemente 8a, 8b jeweils eine Steckverzahnung 12a ,12b auf, die jeweils zur Aufnahme einer Abtriebswelle 5a, 5b vorgesehen ist. Mithin ist die jeweilige Sonne 4a, 4b über das jeweilige Aufnahmeelement 8a, 8b mit der jeweiligen Abtriebswelle 5a, 5b verbunden. Axial zwischen den beiden Sonnen 4a, 4b ist ein Federelement 10 angeordnet, das stirnseitig auf die beiden Sonnen 4a, 4b einwirkt.
Die jeweilige Sonne 4a, 4b und das jeweilige Aufnahmeelement 8a, 8b umfassen jeweils einen konischen Abschnitt 9a, 9b, wobei diese insgesamt vier konischen Abschnitte 9a, 9b mit einem jeweilig korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitt 9c am Gehäuse 2 zur Erzeugung eines Reibmoments zusammenwirken.
Bei Vorwärts-Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs stützen sich die beiden Aufnahmeelement 8a, 8b im Gehäuse 2 axial ab und beaufschlagen die Sonnen 4a, 4b mit einer axial nach innen gerichteten Kraft. Die jeweilige Schrägverzahnung 7a an dem jeweili- gen Aufnahmeelement 8a, 8b ist nämlich derart ausgebildet, dass die beiden Sonnen 4a, 4b bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial zusammengedrückt werden. Dadurch wird der jeweilige konische Abschnitt 9a an der jeweiligen Sonne 4a, 4b entlastet und gleichzeitig der jeweilige konische Abschnitt 9b an dem jeweiligen Aufnahmeelement 8a, 8b belastet. Ein Abtriebsmoment an den Abtriebswellen 5a, 5b sorgt tendenziell für eine Entlastung der konischen Abschnitte 9a an der jeweiligen Sonne 4a, 4b und gleichzeitig für eine Belastung der jeweilige konische Abschnitt 9b an dem jeweiligen Aufnahmeelement 8a, 8b. Der axiale Verstellmechanismus 6 ermöglicht bei Vorwärts-Geradausfahrt über die Schrägverzahnungen 7a, 7b, dass die konischen Abschnitte 9a, 9b, 9c gleichmäßig belastet werden.
Das Abtriebsmoment wird zum einen durch die Kontaktbedingung zwischen Kraftfahrzeug und Fahrbahn beeinflusst, und zum anderen durch etwaige Bremseingriffe erzeugt durch ABS und ESP. Üblicherweise entspricht das Abtriebsmoment dem An- triebsmoment, bzw. das System kann nicht mehr an Drehmoment übertragen, als die Fahrbahnsituation zulässt.
Das Abtriebsmoment am selbstsperrenden Sperrdifferential, abzüglich der Verluste durch die Lagerung der Planeten 3 und der Verzahnungskontakte, beeinflusst die Reibung zwischen dem jeweiligen konischen Abschnitt 9a an der jeweiligen Sonne 4a, 4b und dem jeweiligen damit zusammenwirkenden konischen Abschnitt 9c am Gehäuse 2. Dabei ist die jeweilige Schrägverzahnung 7c an der jeweiligen Sonne 4a, 4b derart ausgebildet, dass die beiden Sonnen 4a, 4b bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial auseinandergedrückt werden.
Bei Rückwärts-Geradeausfahrt funktioniert das System anders herum. Das über das Antriebsrad 1 eingeleitete Antriebsmoment, abzüglich der Verluste durch die Lagerung der Planeten 3 und der Verzahnungskontakte, sorgt dafür, dass die Sonnen 4a, 4b zusammengedrückt werden und sich stirnseitig über das Federelement 10 abstützen. Dazu ist die jeweilige Schrägverzahnung 7c an der jeweiligen Sonne 4a, 4b derart ausgebildet, dass die beiden Sonnen 4a, 4b bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial zusammengedrückt werden. Dabei wird der jeweilige konische Abschnitt 9a an der jeweiligen Sonne 4a, 4b entlastet. Das Abtriebsmoment an den
Abtriebswellen 5a, 5b zieht die Sonnen 4a, 4b axial nach außen und sorgt für eine Be- lastung der jeweiligen konischen Abschnitte 9a an den Sonnen 4a, 4b und den jeweiligen Stirnflächen 1 1 a der Aufnahmeelemente 8a, 8b. Gleichzeitig erfolgt eine Entlastung des jeweiligen konischen Abschnittes 9b an den Aufnahmeelementen 8a, 8b und den Stirnflächen 1 1 b zwischen den Sonnen 4a, 4b. Dabei ist die jeweilige Schrägverzahnung 7a an dem jeweiligen Aufnahmeelement 8a, 8b derart ausgebildet, dass die beiden Sonnen 4a, 4b bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial auseinandergezogen werden. Die jeweilige Schrägverzahnung 7a, 7b dient insbesondere als Toleranzausgleich und sorgt für eine gleichmäßige Belastung der konischen Abschnitte 9a, 9b, 9c und der Stirnflächen 1 1 a, 1 1 b.
Nach Figur 2 weist die beiden Sonnen 4a, 4b jeweils eine Schrägverzahnung 7c an der Außenumfangsfläche auf, die mit einer jeweiligen Schrägverzahnung 7d an jeweiligen Planeten 3 der beiden Planetensätze 3a, 3b zusammenwirkt. Die jeweilige Schrägverzahnung 7c an den Außenumfangsflächen der beiden Sonnen 4a, 4b, sowie die dazu korrespondierend ausgebildete jeweilige Schrägverzahnung 7d an den Planeten 3 ist besonders gut erkennbar. Die beiden Planetensätze 3a, 3b umfassen jeweils vier Planeten 3, wobei die insgesamt acht Planeten 3 zur Realisierung eines Schwerlastdifferentials miteinander geschlossen im Zahneingriff stehen. Zur Vereinfachung werden in Figur 2 das Antriebsrad 1 , sowie das Gehäuse 2 und die beiden Abtriebswellen 5a, 5b nicht dargestellt.
Gemäß Figur 3 sind insbesondere die jeweilige Schrägverzahnung 7a an den beiden Aufnahmeelementen 8a, 8b, sowie die korrespondierend dazu ausgebildete jeweilige Schrägverzahnung 7b an der Innenumfangsfläche der beiden Sonnen 4a, 4b, erkennbar. Zur Vereinfachung sind in Figur 3 lediglich die beiden Aufnahmeelemente 8a, 8b, sowie die beiden Sonnen 4a, 4b und das dazwischen angeordneten Federelement 10 dargestellt.
Bezuqszeichenliste
1 Antriebsrad
2 Gehäuse
2a, 2b Gehäuseteil
3 Planet
3a, 3b Planetensatz
4a, 4b Sonne
5a, 5b Abtriebswelle
6 Verstellmechanisnnus
7a - 7d Schrägverzahnung
8a, 8b Aufnahmeelement
9a - 9c konischer Abschnitt
10 Federelement
1 1 a, 1 1 b Stirnflächen
12a, 12b Steckverzahnung

Claims

Patentansprüche
1 . Selbstsperrendes Sperrdifferential für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein An- triebsrad (1 ) zur Einleitung eines Antriebsmoments auf ein Gehäuse (2), wobei ein erster und ein zweiter Planetensatz (3a, 3b) drehbar am Gehäuse (1 ) gelagert sind, und wobei der erste Planetensatz (3a) mit einer ersten Sonne (4a) kämmt, der zweite Planetensatz (3b) mit einer zweiten Sonne (4b) kämmt und die beiden Planetensätze (3a, 3b) zumindest paarweise miteinander kämmen, wobei ferner die jeweilige Sonne (4a, 4b) zumindest mittelbar mit einer jeweiligen Abtriebswelle (5a, 5b) verbunden ist und axial verschiebbar gelagert ist, und wobei ein Verstellmechanismus (6) auf die jeweilige Sonne (4a, 4b) einwirkt, um durch eine axiale Verschiebung der jeweiligen Sonne (4a, 4b) ein Reibmoment zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (6) für jede Sonne (4a, 4b) ein jeweiliges Aufnahmeelement (8a, 8b) aufweist, wobei das jeweilige Aufnahmeelement (8a, 8b) eine Schrägverzahnung (7a) an einer Außenumfangsfläche aufweist, die mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Schrägverzahnung (7b) an einer Innenumfangsfläche der jeweiligen Sonne (4a, 4b) zur axiale Verschiebung zusammenwirkt, wobei die jeweilige Sonne (4a, 4b) und das jeweilige Aufnahmeelement (8a, 8b) jeweils einen konischen Abschnitt (9a, 9b) umfassen, die jeweils mit einem korrespondierend dazu ausgebildeten konischen Abschnitt (9c) am Gehäuse (2) zur Erzeugung eines Reibmoments zusammenwirken.
2. Sperrdifferential nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen den beiden Sonnen (4a, 4b) ein Federelement (10) angeordnet ist.
3. Sperrdifferential nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Aufnahmeelement (8a, 8b) drehfest mit der jeweiligen Abtriebswelle (5a, 5b) verbunden ist.
4. Sperrdifferential nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Sonne (4a, 4b) eine Schrägverzahnung (7c) an der Außenumfangsfläche aufweist, die mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Schrägverzahnung (7d) an jeweiligen Planeten (3) der beiden Planetensät- ze (3a, 3b) zusammenwirkt.
5. Sperrdifferential nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Planetensätze (3a, 3b) mindestens vier Planeten (3) aufweisen, wobei die insgesamt mindestens acht Planeten (3) zur Reali- sierung eines Schwerlastdifferentials miteinander geschlossen im Zahneingriff stehen.
6. Sperrdifferential nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schrägverzahnung (7c) an der jeweiligen Sonne (4a, 4b) derart ausgebildet ist, dass die beiden Sonnen (4a, 4b) bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial auseinandergedrückt werden.
7. Sperrdifferential nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schrägverzahnung (7a) an dem jeweiligen Aufnahmeelement (8a, 8b) derart ausgebildet ist, dass die beiden Sonnen (4a, 4b) bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial zusammengedrückt werden.
8. Sperrdifferential nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schrägverzahnung (7c) an der jeweiligen Sonne (4a, 4b) derart ausgebildet ist, dass die beiden Sonnen (4a, 4b) bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial zusammengedrückt werden.
9. Sperrdifferential nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schrägverzahnung (7a) an dem jeweiligen Aufnahmeelement (8a, 8b) derart ausgebildet ist, dass die beiden Sonnen (4a, 4b) bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs axial auseinandergezogen werden.
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