WO2017088867A1 - Differentialgetriebe mit reibschlüssig gekoppelten leistungsausgängen - Google Patents
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- WO2017088867A1 WO2017088867A1 PCT/DE2016/200500 DE2016200500W WO2017088867A1 WO 2017088867 A1 WO2017088867 A1 WO 2017088867A1 DE 2016200500 W DE2016200500 W DE 2016200500W WO 2017088867 A1 WO2017088867 A1 WO 2017088867A1
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Definitions
- the invention is directed to a differential gear having a circulation housing, a first and a second sun gear, which is accommodated in the circulation housing, a circulating with the circulation housing about a planetary orbit planetary arrangement for coupling the two sun gears such that they rotate in opposite directions about those revolving axis are, and a coupling device for generating an effective between the outputs of the differential bridging torque frictionally.
- Such differential gear find especially as axle or center differentials in motor vehicles application and generally improve the driving stability of the vehicle by a certain frictional coupling of the two outputs of the differential takes place.
- an axle differential results in an improved straight-ahead, as well as an improved acceleration behavior when cornering, as with strong relief of the inside wheel still at least one torque corresponding to the bridging torque on the outside wheel for the drive is available.
- a center differential results in a minimum coupling of the two vehicle axles, which is counteracted excessive wheel slip on the axle with the wheel with the lowest traction.
- a spur gear differential is known.
- This spur gear differential comprises an actuating mechanism with a pressure ring arrangement which has two pressure rings which are supported on one another via oblique surfaces, in order to generate an axial force acting on a multi-plate clutch packing.
- the multi-plate clutch pack is integrated into the spur gear differential in such a way that it can be frictionally coupled to the circulating housing via this one of the sun gears.
- Self-locking differentials of another type are shown in WO2010112366A1.
- the blocking effect is generated by friction elements.
- the friction elements act on driven wheels.
- the friction elements are friction plates and are either arranged frontally between the drive wheels or end between the respective output gear and the differential cage.
- the differential has a differential cage, differential gears and driven wheels.
- Each of the driven wheels is assigned a set of differential gears with which the respective output gear is in meshing engagement.
- each is a differential gear of the one set with a differential gear of the other set in meshing engagement.
- the differential gears have on the outside helical teeth and are each rotatably mounted about its own axis of rotation in running seats of the differential cage.
- the running seats are formed by pockets in the differential cage, in which the differential gears are rotatably supported either over the outer contours of the helical gears or on externally cylindrical shafts.
- the running seats are inner cylindrical sections whose inner contours form a sliding fit for the outer contours.
- the inner contours of each of the two pockets overlap so that the seated in these two pockets differential gears can mesh with each other and that in addition still enough room for the meshing with the respective output gear remains.
- the respective balance wheel is supported in its running seat rotating on the inner contour, whereby friction and thus the desired barrier effect arises.
- DE196 12 234A1 shows a transfer case in which the differential gears are rotatably mounted in running seats of the differential cage about its own axis of rotation. The rubbing action of the outsoles is considered in this differential to be insufficient for the barrier effect. For this reason, in addition to the running seats already described in connection with WO20101 12366A1 friction discs frontally or end of the output wheels used.
- the self-locking effect is selectively generated by the interaction of tooth forces in the differential and against each other acting friction cones between the driven wheels and the differential cage.
- the differential gears are unevenly arranged in the differential.
- the resultant of the tooth forces of the helical differential gears in the differential are oriented so that the teeth of the driven wheels are pressed radially outward into running seats or specially provided supporting sleeves with running seats.
- the driven wheels are moved axially end against Reibkonen, which are supported on the differential cage.
- the driven wheels are provided at the ends with outer conical surfaces, which are pressed due to the axial forces in them complementary internal conical friction surfaces and thus generate frictional forces for the desired blocking effect.
- the invention has for its object to provide a Stirnraddifferentialgetriebe of the aforementioned type, which is characterized by a robust and cost-effective construction and in which that the compensation effect superimposed frictional torque can be advantageously generated.
- a coupling device accommodated in a receiving space defined between the sun gears for generating a bridging torque which frictionally couples the two sun gears
- the coupling device has a first coupling ring element which is supported on a conical surface on a first conical inner wall of the receiving space,
- the coupling means comprises a second coupling ring member which is supported via a conical surface on a second conical inner wall of the receiving space, and
- a spring device is provided, for the axial loading of the two coupling ring elements such that they are urged under the action of the spring means against respective conical inner wall of the receiving space.
- the first conical inner wall is formed directly by an inner peripheral wall of a countersink formed in the first sun gear, so that the first sun gear encloses a first half of the receiving space.
- the second conical inner wall can then be limited in an advantageous manner also by an inner peripheral wall of a countersink formed in the second sun gear, so that the second sun gear then encloses the second half of the receiving space.
- the two coupling ring elements are preferably coupled to each other axially displaceable. This coupling can be achieved by formed directly on the two coupling ring elements complementary and axially displaceable intermeshing tooth geometries.
- the term "axial” here means in the direction of the axis of rotation of the sun wheels and the circulating housing It is also possible to couple the two coupling ring elements together by means of a mechanism comprising several components, for example a correspondingly interlocked bushing
- the spring device can in particular be made as a cylindrical coil spring
- the spring can also be composed of two screw springs screwed into one another, so that I have a symmetrical
- the spring device can also be realized as a plate spring packing or other spring device, in particular made of a flat material, It is also possible to create a structure via the spring device In addition to the required spring effect also causes a sufficiently rigid coupling of the two coupling ring elements.
- This can be achieved, for example, by the coupling of the two coupling ring elements is accomplished by an oblique surfaces comprehensive teeth, said teeth then allows a certain rotation of the ring elements to each other and the two coupling ring elements are moved apart axially by way of rotation.
- the differential gear according to the invention can be realized according to a particularly preferred embodiment of the invention such that the first sun gear has a axially extending through the coupling device hub portion which is then rotatably centered in a bush portion of the second sun gear hub portion. This results in a particularly advantageous storage of the first sun gear in the second sun gear.
- In the interior of the two sun gears can be in advantageous Way be provided an internal toothing, in which complementary toothed sections of Radantriebswellen can be inserted.
- the circulation housing can be designed in an advantageous manner so that this carries a drive sprocket with this drive sprocket is then advantageously at the axial level of the two sun gears.
- the differential gear is formed in this design preferably as a front wheel-differential, wherein the top circle of the first sun gear is preferably smaller than the root circle of the second sun gear.
- the planets of the planetary arrangement can then be designed as Stirnradzapfen, wherein that planet which engages in the sun gear with the larger tip circle then also overlaps the axial level of the sun with respect to its tip circle sun gear. The kinematic coupling of that "longer” planet with the "short” planet can then take place at the axial level of the sun gear, which is smaller with respect to its tip circle.
- the object mentioned in the invention is also achieved by a differential gear with:
- a coupling device accommodated in a receiving space defined between the sun gears for generating a bridging torque which frictionally couples the two sun gears
- the first sun gear and the second sun gear are each formed as a spur gear and the receiving space of the coupling device is formed by formed in the first and second sun gear cuts and the teeth of the two sun gears skirt the receiving space on the axial level of the coupling device.
- the differential gear can be designed so that the planetary assembly revolving with the circulating housing forms a self-contained sprocket, that is, each engaging in a sun gear planetary gear engages in two neighboring planets. This makes it possible to carry high load torques on the differential gear with moderate gear load.
- the inventive brad Radial differential is preferably designed so that this causes a symmetrical power split. This is accomplished by tuning the numbers of teeth of the sun gears and the numbers of teeth of the planetary gears of the planetary gear meshing with these sun gears so as to provide a stand ratio of -1 between the sun gears.
- a center differential it is also possible to provide a different level ratio, e.g. the axle load ratio bears account, or otherwise asymmetric torque distribution provides.
- Figure 1 is an axial sectional view for illustrating the construction of a differential gear according to the invention with a coupling device with externally conical coupling rings, wherein the coupling device is arranged in a space surrounded by the sun gears receiving space;
- Figure 4 is a perspective axial sectional view of the first coupling ring member
- Figure 5 is a sketch to illustrate the kinematic coupling of the two
- FIG. 1 shows an inventive differential gear with a circulation housing H, a first designed as a spur gear sun gear S1, which is housed in the circulation housing H, a second, also designed as a spur sun gear S2 which is also recorded in the circulation housing H and the axis of rotation X1 of the first sun gear S1 is arranged coaxially, and one of the planetary housing H circulating planetary arrangement P for coupling the two sun gears S1, S2 such that they are mutually rotatable in opposite directions.
- the circulation housing H is composed of a first housing side part H1 and a second housing side part H2, and a drive gear Z together.
- the two housing side parts H1, H2 sit in shallow depressions of the drive gear Z, so that the outer edge region of the housing side parts H1, H2 is sunk under the respective end face of the drive gear Z. This allows a particularly short axial length of the differential gear.
- the planetary arrangement P comprises first planets P1 which engage in the first sun gear S1 and second planets P2, which engage in the second sun gear S2.
- the first planets P1 are engaged with the second planets P2 at the axial gearing level of the first sun gear S1.
- the planets P1, P2 are mounted in the circulation housing H via planet pins. For this purpose, bores are formed in the housing side parts H1, H2.
- the differential gear according to the invention is characterized in that a coupling device 4 is received in one of the sun gears S1, S2 receiving space 3, for generating a bridging torque frictionally coupling the two sun gears S1, S2, wherein the coupling device 4 comprises a first coupling ring element R1, the is supported on a conical surface F1 on a first conical inner wall K1 which limits the receiving space 3.
- the coupling device 4, a second coupling ring element R2, which extends over a conical surface F2 at a second conical inner wall K2 of the receiving space 3 is supported.
- the coupling device 4 also includes a Federein direction 5, for axial loading of the two coupling ring elements R1, R2 such that they under the action of the spring means 5 axially outwardly in opposite directions ie away from each other, against the respective conical inner wall K1, K2 of the receiving space 3 are urged.
- the spring device 5 is seated in the inner region of the two coupling ring elements R1, R2 and is supported axially on radially inwardly over a cylindrical inner surface penetrating ring stages of the coupling ring elements R1, R2.
- the ring stages are located near an axial end region of the respective coupling ring element R1, R2 on that side to which the respective conical surface F1, F2 of the coupling ring element R1, R2 tapers.
- the ring stages form annular surfaces on which the spring device 5 is axially supported.
- the first conical inner wall K1 is formed in this embodiment by an inner circumferential wall of the first sun gear S1.
- the second conical inner wall K2 is formed by an inner circumferential wall of the second sun gear S2.
- the two sun gears S1, S2 are arranged axially adjacent to each other so that the ring gear ZS1 of the first sun gear S1 is at the axial level of the first clutch ring element R1 and the ring gear ZS2 of the second sun gear S2 is at the axial level of the second clutch ring element R2.
- the two coupling ring elements R1, R2 are coupled to each other axially displaceable.
- the coupling can be accomplished via a purely axial toothing, or else be effected so that the two coupling ring elements R1, R2 are coupled together such that an effective torque between these coupling ring elements, an axial displacement of the coupling ring elements R1, R2, i. a Auseinaderterrorism same and thus causes an increase in the axial load of the friction surfaces F1, F2 of the coupling ring elements R1, R2.
- the first sun gear S1 has a hub portion SN1, and this hub portion SN1 is rotatably centered in a bushing portion SB2 of the second sun gear S2.
- the drive gear Z forms a drive sprocket Z1 which is located at the axial level of the two sun gears S1, S2.
- the differential gear according to the invention is formed in this embodiment as a brow raddifferential, wherein the top circle C1 of the first sun gear S1 is smaller than the root circle C2 of the second sun gear S2. This geometric feature is realized by profile displacement, the numbers of teeth of the sun gears S1, S2 are identical.
- the differential gear according to the invention shown in the illustration of Figure 1 is independent of the specific realization of the coupling device 4 by conical and axially apart against the conical inner walls K1, K2 of the sun gears S1, S2 crowded friction surfaces F1, F2 also characterized, the first sun S1 and the second sun gear S2 are each formed as a spur gear and the receiving space 3 of the clutch device 4 is formed by in the first and second sun gear S1, S2 formed subsidences and the teeth ZS1, ZS2 of the two sun gears S1, S2 the receiving space 3 at the axial level of Clutch coupling 4.
- the respective part of the receiving space 3 is thus axially behind a the respective adjacent sun gear S2, S1 facing end face of the sun gear S1, S2.
- the bridging torque then generated via the coupling device 4 then corresponds to the product of this frictional force FR with the Reib phytoradius Rc, i. the mean diameter of the respective conical outer shell F1, F2 of the friction ring element R1, R2.
- FIG. 3 illustrates in the form of a perspective view of the structure of the coupling device 4 which is received in the assembled state of the transmission in an encompassed by the sun gears S1, S2 interior.
- the two externally conically shaped friction ring elements R1, R2 are preferably made of a sintered material.
- the conical outer shells F1, F2 of the friction ring elements R1, R2 can be provided with a coating which, in conjunction with the properties of the opposing walls K1, K2, generates a desired coefficient of friction on the one hand and enables a relatively low-wear relative movement on the other hand.
- the two friction ring elements R1, R2 are coupled together via a toothing SP.
- This comprises first toothing geometries SP1 which are formed on the first friction ring element R1. are formed, and second toothing geometries SP2 formed on the second friction ring element R2.
- the two gear geometries are designed as substantially complementary geometries, but provide inclined surfaces and allow a slight rotation of the friction ring elements R1, R2, thereby causing an increase in the force acting on the walls K1, K2 pressure force.
- This toothing SP is formed here on the mutually facing end faces of the friction ring elements R1, R2.
- the illustration according to FIG. 4 illustrates the coupling toothing SP1 provided for coupling the friction ring elements R1, R2 and formed on the first friction ring element R1.
- This coupling toothing SP1 here forms inclined surfaces SP1 A, which in the case of a relative rotation of the sun gears S1, S2 cause an increase in the force on the friction surfaces.
- the inclined surfaces SP1 A of the coupling teeth SP1 of the first friction ring element R1 are supported in the circumferential direction on the inclined surfaces SP2A of the coupling teeth SP2 of the second friction ring element R2 to form an inclined surfaces or wedge system.
- the wedge angle GA is preferably in the range of 5 to 25 °.
- the parameters of the coupling device can be adjusted and optimized by the choice of the cone angle, the spring force and the friction coefficients of the contact surfaces.
- the bridging moment is thereby indicated e.g. with regard to the inertia of lying in the power flow to the respective sun gear section of the drive train and the torque requirement of the Radantriebswellen tuned.
- the conical surfaces may be coated with a material that provides a high coefficient of friction and high wear resistance, such as an MO coating, carbon coating or titanium coating.
- the helical gearing gives the differential a progressive characteristic, the mechanical properties of the differential gear can be adjusted by selecting the angle and other geometric parameters to the respective vehicle type.
- FIG. 5 illustrates a coupling of the two friction ring elements R1, R2 by means of a toothing which forms no inclined surface system.
- the wedge angle GA is 0 ° here.
- This variant of the coupling device unlike the embodiment of Figure 4 shows no progressive characteristic. LIST OF REFERENCES
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Differentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse, einem ersten Sonnenrad, das in dem Umlaufgehäuse aufgenommen ist, einem zweiten Sonnenrad das ebenfalls in dem Umlaufgehäuse aufgenommen und zur Umlaufachse des ersten Sonnenrades gleichachsig angeordnet ist, einer mit dem Umlaufgehäuse um die Umlaufachse umlaufenden Planetenanordnung zur Koppelung der beiden Sonnenräder derart, dass diese um jene Umlaufachse zueinander gegensinnig drehbar sind, und einer in einem zwischen den Sonnenrädern definierten Aufnahmeraum aufgenommenen Kupplungseinrichtung zur Generierung eines die beiden Sonnenräder reibschlüssig koppelnden Überbrückungsmomentes, wobei die Kupplungseinrichtung ein erstes Kupplungsringelement aufweist, das sich über eine Kegelfläche an einer ersten konischen Innenwandung des Aufnahmeraums abstützt, die Kupplungseinrichtung ein zweites Kupplungsringelement aufweist, das sich über eine Kegelfläche an einer zweiten konischen Innenwandung des Aufnahmeraumes abstützt, und eine Federeinrichtung vorgesehen ist, zur axialen Belastung der beiden Kupplungsringelemente derart, dass diese unter Wirkung der Federeinrichtung gegen jeweilige konische Innenwandung des Aufnahmeraumes gedrängt werden.
Description
Differentialgetriebe mit reibschlüssiq gekoppelten Leistunqsausqänqen
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung richtet sich auf ein Differentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse, einem ersten und einem zweiten Sonnenrad, das jeweils in dem Umlaufgehäuse aufgenommen ist, einer mit dem Umlaufgehäuse um eine Umlaufachse umlaufenden Planetenanordnung zur Koppelung der beiden Sonnenräder derart, dass diese um jene Umlaufachse zueinander gegensinnig drehbar sind, und einer Kupplungseinrichtung zur Generierung eines zwischen den Ausgängen des Differentiales wirksamen Überbrückungsmomentes auf reibschlüssigem Wege.
Derartige Differentialgetriebe finden insbesondere als Achs- oder Mittendifferentiale bei Kraftfahrzeugen Anwendung und verbessern allgemein die Fahrstabilität des Fahrzeuges, indem eine gewisse reibschlüssige Koppelung der beiden Ausgänge des Differentials erfolgt. Im Falle eines Achsdifferentiales ergibt sich ein verbesserter Geradeauslauf, sowie ein verbessertes Beschleunigungsverhalten bei der Kurvenfahrt, da bei starker Entlastung des kurveninneren Rades noch wenigstens ein dem Überbrückungsmoment entsprechendes Moment am kurvenäußeren Rad für den Antrieb zur Verfügung steht. Im Falle eines Mittendifferentials ergibt sich eine Mindest-Kopplung der beiden Fahrzeugachsen, wodurch einem übermäßigen Radschlupf an der Achse mit dem Rad mit der geringsten Bodenhaftung entgegen gewirkt wird.
Aus der auf die Anmelderin zurückgehenden DE 10 2008 050 059 A1 ist ein Stirnraddifferential bekannt. Dieses Stirnraddifferential umfasst eine Betätigungsmechanik mit einer Druckringanordnung die zwei über Schrägflächen aneinander abgestützte Druckringe aufweist, zur Generierung einer an einer Lamellenkupplungspackung angreifenden Axialkraft. Die Lamellenkupplungspackung ist derart in das Stirnraddifferential eingebunden, dass über diese eines der Sonnenräder reibschlüssig mit dem Umlaufgehäuse koppelbar ist. Durch die reibschlüssige Koppelung eines der Sonnenräder mit dem Umlaufgehäuse ergibt sich aufgrund der weiteren kinematischen Koppelung der beiden Sonnenräder über die Planetenanordnung insgesamt der Effekt, dass die Relativdrehung der beiden Sonnenräder durch ein Reibmoment gebremst und damit eine gewisse reibschlüssige Koppelung der beiden Sonnenräder, d.h. der Ausgänge des Differentials, erreicht wird.
Aus der ebenfalls auf die Anmelderin zurückgehenden DE 20 2011 1 10 104 U1 ist ein Stirnraddifferentialgetriebe bekannt, das zwei Sonnenräder umfasst die über Tellerfederpackungen an einem Umlaufgehäuse axial abgestützt sind und damit axial gegeneinander gedrängt werden. Zwischen den beiden Sonnenrädern ist ein Reibring angeordnet der die beiden Sonnenräder axial gegeneinander abstützt und dabei reibschlüssig koppelt.
Ein weiteres selbstsperrendes Differenzial ist beispielsweise aus US4805487A bekannt. In diesem Differenzial wird die Sperrwirkung durch geeignete Kombinationen von Ausgleichsund Abtriebsrädern mit Stirn- bzw. Schneckenverzahnungen und deren Hemmung im kämmenden Zahneingriff erzielt.
Selbstsperrende Differenziale eines anderen Typs sind in WO20101 12366A1 gezeigt. In diesem Fall wird die Sperrwirkung über Reibelemente erzeugt. Die Reibelemente wirken auf Abtriebsräder. Die Reibelemente sind Reibscheiben und sind entweder stirnseitig zwischen den Antriebsrädern angeordnet oder endseitig zwischen dem jeweiligen Abtriebsrad und dem Differenzialkorb.
DE 2 20 61 07A1 zeigt ein Stirnraddifferenzial, in dem die Sperrwirkung durch Kombination von Hemmungen im Zahneingriff und Reibung in Laufsitzen erzielt wird. Das Differenzial weist einen Differenzialkorb, Ausgleichsräder und Abtriebsräder auf. Jedem der Abtriebsräder ist ein Satz Ausgleichsräder zugeordnet, mit dem das jeweilige Abtriebsrad im Zahneingriff steht. Darüber hinaus steht jeweils ein Ausgleichsrad des einen Satzes mit einem Ausgleichsrad des anderen Satzes im Zahneingriff. Die Ausgleichsräder weisen außen Schräg Verzahnung auf und sind jeweils um eine eigene Rotationsachse drehbar in Laufsitzen des Differenzialkorbs aufgenommen. Die Laufsitze sind durch Taschen im Differenzialkorb gebildet, in denen die Ausgleichsräder entweder über die Außenkonturen der Schrägverzahnungen oder über außenzylindrische Schäfte drehbar abgestützt sind. Die Laufsitze sind innenzylindrische Abschnitte, deren Innenkonturen einen Gleitsitz für die Außenkonturen bilden. Die Innenkonturen von jeweils zwei der Taschen überschneiden sich so, dass die in diesen beiden Taschen sitzenden Ausgleichsräder miteinander im Zahneingriff stehen können und dass darüber hinaus noch genügen Platz für den Zahneingriff mit dem jeweiligen Abtriebsrad verbleibt. Wenn das Differenzial ausgleicht, ist das jeweilige Ausgleichsrad in seinem Laufsitz rotierend an der Innenkontur abgestützt, wodurch Reibung und damit die angestrebte Sperrwirkung entsteht.
DE196 12 234A1 zeigt ein Verteilergetriebe, in dem die Ausgleichsräder in Laufsitzen des Dif- ferenzialkorbs um die eigene Rotationsachse drehbar gelagert sind. Die reibende Wirkung der Laufsitze wird in diesem Differenzial als nicht ausreichend für die Sperrwirkung angesehen. Aus diesem Grund werden zusätzlich zu den Laufsitzen die schon im Zusammenhang mit WO20101 12366A1 beschriebenen Reibscheiben stirnseitig bzw. endseitig der Abtriebsräder eingesetzt.
In DE196 12 234A1 wird darüber hinaus die Verwendung von Reibkegeln beschrieben, die endseitig der Ausgleichsräder zwischen dem jeweiligen Ausgleichsrad und dem Differenzialkorb an Reibscheiben ausgebildet sind. Durch gegeneinander wirkende Reibkegel kann die Reibungswirkung und damit die Sperrwirkung erhöht werden.
In einem weiteren Differenzial nach US 5,055,096A wird die selbstsperrende Wirkung gezielt durch das Zusammenwirken von Zahnkräften im Differenzial und gegeneinander wirkenden Reibkegeln zwischen den Abtriebs rädern und dem Differenzialkorb erzeugt. Die Ausgleichsräder sind ungleichmäßig im Differenzial angeordnet. Dadurch richten sich die Resultierenden der Zahnkräfte der schrägverzahnten Ausgleichsräder im Differenzial so aus, dass die Verzahnungen der Abtriebsräder radial nach außen in Laufsitze oder speziell dafür vorgesehene Stützhülsen mit Laufsitzen gepresst werden. Außerdem werden die Abtriebsräder axial endseitig gegen Reibkonen verschoben, die sich am Differenzialkorb abstützen. Die Abtriebsräder sind endseitig mit außenkegeligen Flächen versehen, die aufgrund der Axialkräfte in zu ihnen komplementäre innenkegelige Reibflächen gepresst werden und so Reibkräfte für die gewünschte Sperrwirkung erzeugen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stirnraddifferentialgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch einen robusten und kostengünstig realisierbaren Aufbau auszeichnet und bei welchem jenes die Ausgleichswirkung überlagernde Reibungsmoment vorteilhaft generiert werden kann.
Erfindungsgemäße Lösung
Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Differentialgetriebe mit:
- einem Umlaufgehäuse,
- einem ersten Sonnenrad, das in dem Umlaufgehäuse aufgenommen ist,
- einem zweiten Sonnenrad das ebenfalls in dem Umlaufgehäuse aufgenommen und zur Umlaufachse des ersten Sonnenrades gleichachsig angeordnet ist,
- einer mit dem Umlaufgehäuse um die Umlaufachse umlaufenden Planetenanordnung zur Koppelung der beiden Sonnenräder derart, dass diese um jene Umlaufachse zueinander gegensinnig drehbar sind, und
- einer in einem zwischen den Sonnenrädern definierten Aufnahmeraum aufgenommenen Kupplungseinrichtung zur Generierung eines die beiden Sonnenräder reibschlüssig koppelnden Überbrückungsmomentes,
wobei
- die Kupplungseinrichtung ein erstes Kupplungsringelement aufweist, das sich über eine Kegelfläche an einer ersten konischen Innenwandung des Aufnahmeraums abstützt,
- die Kupplungseinrichtung ein zweites Kupplungsringelement aufweist, das sich über eine Kegelfläche an einer zweiten konischen Innenwandung des Aufnahmeraumes abstützt, und
- eine Federeinrichtung vorgesehen ist, zur axialen Belastung der beiden Kupplungsringelemente derart, dass diese unter Wirkung der Federeinrichtung gegen jeweilige konische Innenwandung des Aufnahmeraumes gedrängt werden.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Differentialgetriebe zu schaffen, bei welchem die beiden Sonnenräder durch eine von diesen umsäumte Kupplungseinrichtung miteinander reibschlüssig koppelbar sind, wobei das Koppelungsmoment in vorteilhafter Weise über die Gestaltung der Kegelflächen, insbesondere deren Durchmesser und Kegelwinkel, sowie die Federvorspannung abgestimmt werden kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die erste konische Innenwandung unmittelbar durch eine Innenumfangswandung einer in dem ersten Sonnenrades ausgebildeten Senkung gebildet, so dass das erste Sonnenrad eine erste Hälfte des Aufnahmeraumes umschließt. Die zweite konische Innenwandung kann dann in vorteilhafter Weise ebenfalls von einer Innenumfangswandung einer in dem zweiten Sonnenrad ausgebildeten Senkung begrenzt werden, so dass das zweite Sonnenrad dann die zweite Hälfte des Aufnahmeraumes umschließt. Durch diesen Ansatz ergibt sich eine besonders kompakte Ausführung des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes und die beiden Sonnenräder können dabei derart axial eng benachbart angeordnet werden, dass sich der Zahnkranz des ersten Sonnenrades auf dem Axialniveau des ersten Kupplungsringelementes befindet und der Zahnkranz
des zweiten Sonnenrades sich auf dem Axialniveau des zweiten Kupplungsringelementes befindet.
Die beiden Kupplungsringelemente sind vorzugsweise miteinander axial verschiebbar gekoppelt. Diese Koppelung kann durch unmittelbar an den beiden Kupplungsringelementen ausgebildete komplementäre und axial verschiebbar ineinander greifende Verzahnungsgeometrien erreicht werden. Die Angabe„axial" bedeutet hierbei in Richtung der Umlaufachse der Sonneräder und des Umlaufgehäuses. Es ist auch möglich, die beiden Kupplungsringelemente über eine mehrere Bauteile umfassende Mechanik, beispielsweise eine entsprechend verzahnte Buchse miteinander zu koppeln. Diese Buchse kann dabei eine Außenverzahnung aufweisen auf welcher die beiden Kupplungsringelemente axial verschiebbar und zueinander drehstarr geführt sind. Im Innenbereich dieser Buchse kann dann die Federeinrichtung aufgenommen werden. Die Federeinrichtung kann insbesondere als Zylinder- Schraubenfeder gefertigt sein. Die Feder kann auch aus zwei ineinander geschraubten Schraubenfedern zusammengesetzt sein, so dass ich eine symmetrische Verteilung der Stützkraft ergibt. Die Federeinrichtung kann weiterhin auch als Tellerfederpackung oder anderweitige, insbesondere aus einem Flachmaterial gefertigte Federeinrichtung realisiert sein. Es ist auch möglich, über die Federeinrichtung eine Struktur zu schaffen die neben dem geforderten Federungseffekt auch eine hinreichend drehstarre Koppelung der beiden Kupplungsringelemente bewirkt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, die beiden Kupplungsringelemente derart miteinander zu kinematisch zu koppeln, dass ein zwischen diesen Kupplungsringelementen wirksames Drehmoment eine Erhöhung der axialen Belastung der Kupplungsringelemente bewirkt. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem die Koppelung der beiden Kupplungsringelemente durch eine Schrägflächen umfassende Verzahnung bewerkstelligt wird, wobei diese Verzahnung dann eine gewisse Verdrehung der Ringelemente zueinander zulässt und im Wege der Verdrehung die beiden Kupplungsringelemente axial auseinander bewegt werden.
Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derart realisiert werden, dass das erste Sonnenrad einen sich axial durch die Kupplungseinrichtung hindurch erstreckenden Nabenabschnitt aufweist wobei dieser Nabenabschnitt dann in einem Buchsenabschnitt des zweiten Sonnenrades drehbar zentriert ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders vorteilhafte Lagerung des ersten Sonnenrades in dem zweiten Sonnenrad. Im Innenbereich der beiden Sonnenräder kann in vorteilhafter
Weise eine Innenverzahnung vorgesehen sein, in welche komplementär verzahnte Anschnitte von Radantriebswellen einsteckbar sind.
Das Umlaufgehäuse kann in vorteilhafter Wiese so gestaltet sein, dass dieses einen Antriebszahnkranz trägt wobei sich dieser Antriebszahnkranz dann in vorteilhafter Weise auf dem Axialniveau der beiden Sonnenräder befindet. Das Differentialgetriebe ist bei dieser Bauform vorzugsweise als Stirn raddifferential ausgebildet, wobei der Kopfkreis des ersten Sonnenrades vorzugsweise kleiner ist als der Fußkreis des zweiten Sonnenrades. Die Planeten der Planetenanordnung können dann als Stirnradzapfen gestaltet sein, wobei jener Planet der in das Sonnenrad mit dem größeren Kopfkreis eingreift dann auch das Axialniveau des hinsichtlich seines Kopfkreises kleineren Sonnenrades übergreift. Die kinematische Koppelung jenes „längeren" Planeten mit dem„kurzen" Planeten kann dann auf dem Axialniveau des hinsichtlich seines Kopfkreises kleineren Sonnenrades erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe erfindungsgemäß auch gelöst durch ein das Differentialgetriebe mit:
- einem Umlaufgehäuse,
- einem ersten Sonnenrad, das in dem Umlaufgehäuse aufgenommen ist,
- einem zweiten Sonnenrad das ebenfalls in dem Umlaufgehäuse aufgenommen und zur Umlaufachse des ersten Sonnenrades gleichachsig angeordnet ist,
- einer mit dem Umlaufgehäuse um die Umlaufachse umlaufenden Planetenanordnung zur Koppelung der beiden Sonnenräder derart, dass diese um jene Umlaufachse zueinander gegensinnig drehbar sind, und
- einer in einem zwischen den Sonnenrädern definierten Aufnahmeraum aufgenommenen Kupplungseinrichtung zur Generierung eines die beiden Sonnenräder reibschlüssig koppelnden Überbrückungsmomentes,
wobei
- das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad jeweils als Stirnrad ausgebildet sind und der Aufnahmeraum der Kupplungseinrichtung durch im ersten und im zweiten Sonnenrad ausgebildete Senkungen gebildet ist und die Verzahnungen der beiden Sonnenräder den Aufnahmeraum auf dem Axialniveau der Kupplungseinrichtung umsäumen.
Hierdurch wird es möglich, ein Stirnraddifferential mit einer integrierten Überbrückungskupp- lung zu schaffen, das sich durch einen robusten und hochkompakten Aufbau auszeichnet.
Das Differentialgetriebe kann so gestaltet werden, dass die mit dem Umlaufgehäuse umlaufende Planetenanordnung einen in sich geschlossenen Zahnkranz bildet, d.h. jedes in ein Sonnenrad eingreifende Planetenrad in zwei Nachbarplaneten eingreift. Hierdurch wird es möglich, bei moderater Zahnradbelastung hohe Lastmomente über das Differentialgetriebe zu führen.
Das erfindungsgemäße Stirn raddifferential ist vorzugsweise so ausgebildet, dass dieses eine symmetrische Leistungsverzweigung bewirkt. Dies wird erreicht, indem die Zähnezahlen der Sonnenräder und die Zähnezahlen der Planetenräder der in diese Sonnenräder eingreifenden Planetenanordnung so abgestimmt sind, dass sich zwischen den Sonnenrädern eine Standübersetzung von -1 ergibt. Insbesondere im Falle eines Mittendifferentials kann jedoch auch eine abweichende Standübersetzung vorgesehen werden, die z.B. dem Achslastverhältnis Rechung trägt, oder eine anderweitig asymmetrische Drehmomentenverteilung vorsieht.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
Figur 1 eine Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes mit einer Kupplungseinrichtung mit außenseitig konischen Kupplungsringen, wobei die Kupplungseinrichtung in einem von den Sonnenrädern umsäumten Aufnahmeraum angeordnet ist;
Figuren 2a und 2b
eine Schnittdarstellung und Kräfteskizze zur Erläuterung des die Reibflächen belastenden Kräftesystems, sowie zur Erläuterung der Generierung des Überbrückungsmomentes;
Figur 3
eine Detaildarstellung zur Veranschaulichung weiterer Einzelheiten der Kupplungseinrichtung sowie der speziellen Anordnung derselben „innerhalb" der Sonnenräder;
Figur 4 eine perspektivische Axialschnittdarstellung des ersten Kupplungsringelements;
Figur 5 eine Skizze zur Veranschaulichung der kinematischen Koppelung der beiden
Kupplungsringelemente ohne zusätzliche Axialkraftgenerierung.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
Die Darstellung nach Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Differentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse H, einem ersten als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad S1 , das in dem Umlaufgehäuse H aufgenommen ist, einem zweiten, ebenfalls als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad S2 das auch in dem Umlaufgehäuse H aufgenommen und zur Umlaufachse X1 des ersten Sonnenrades S1 gleichachsig angeordnet ist, und einer mit dem Umlaufgehäuse H umlaufenden Planetenanordnung P zur Koppelung der beiden Sonnenräder S1 , S2 derart, dass diese zueinander gegensinnig drehbar sind.
Das Umlaufgehäuse H setzt sich aus einem ersten Gehäuseseitenteil H1 und einem zweiten Gehäuseseitenteil H2, sowie einem Antriebszahnrad Z zusammen. Die beiden Gehäuseseitenteile H1 , H2 sitzen in flachen Senkungen des Antriebszahnrades Z, so dass der Außenrandbereich der Gehäuseseitenteile H1 , H2 unter der jeweiligen Stirnfläche des Antriebszahnrades Z versenkt ist. Dies ermöglicht eine besonders kurze axiale Baulänge des Differentialgetriebes.
Die Planetenanordnung P umfasst erste Planeten P1 die in das erste Sonnenrad S1 eingreifen sowie zweite Planeten P2, die in das zweite Sonnenrad S2 eingreifen. Die ersten Planeten P1 stehen auf dem axialen Verzahnungsniveau des ersten Sonnenrades S1 mit den zweiten Planeten P2 in Eingriff. Die Planeten P1 , P2 sind über Planetenbolzen in dem Umlaufgehäuse H gelagert. Hierzu sind Bohrungen in den Gehäuseseitenteilen H1 , H2 ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass in einem von den Sonnenrädern S1 , S2 umschlossenen Aufnahmeraum 3 eine Kupplungseinrichtung 4 aufgenommen ist, zur Generierung eines die beiden Sonnenräder S1 , S2 reibschlüssig koppelnden Überbrückungsmomentes, wobei die Kupplungseinrichtung 4 ein erstes Kupplungsringelement R1 aufweist, das sich über eine Kegelfläche F1 an einer ersten konischen Innenwandung K1 abstützt die den Aufnahmeraum 3 begrenzt. Zudem weist die Kupplungseinrichtung 4 ein zweites Kupplungsringelement R2 auf, das sich über eine Kegelfläche F2 an einer zweiten
konischen Innenwandung K2 des Aufnahmeraumes 3 abstützt. Die Kupplungseinrichtung 4 umfasst zudem eine Federein richtung 5, zur axialen Belastung der beiden Kupplungsringelemente R1 , R2 derart, dass diese unter Wirkung der Federeinrichtung 5 axial nach außen in einander entgegen gesetzte Richtungen d.h. voneinander weg, gegen die jeweilige konische Innenwandung K1 , K2 des Aufnahmeraumes 3 gedrängt werden. Die Federeinrichtung 5 sitzt im Innenbereich der beiden Kupplungsringelemente R1 ,R2 und stützt sich axial an radial einwärts über eine zylindrischen Innenfläche vordringene Ringstufen der Kupplungsringelemente R1 , R2 ab. Die Ringstufen befinden sich nahe einem axialen Endbereich des jeweiligen Kupplungsringelementes R1 , R2 auf jener Seit zu welcher sich die jeweilige Kegelmantelfläche F1 , F2 des Kupplungsringelementes R1 , R2 hin verjüngt. Die Ringstufen bilden Ringflächen an welchen sich die Federeinrichtung 5 axial abstützt.
Die erste konische Innenwandung K1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Innenum- fangswandung des ersten Sonnenrades S1 gebildet. Die zweite konische Innenwandung K2 ist durch eine Innenumfangswandung des zweiten Sonnenrades S2 gebildet. Die beiden Sonnenräder S1 , S2 sind axial eng benachbart angeordnet so dass sich der Zahnkranz ZS1 des ersten Sonnenrades S1 auf dem Axialniveau des ersten Kupplungsringelementes R1 befindet und der Zahnkranz ZS2 des zweiten Sonnenrades S2 sich auf dem Axialniveau des zweiten Kupplungsringelementes R2 befindet. Die beiden Kupplungsringelemente R1 , R2 sind miteinander axial verschiebbar gekoppelt. Die Koppelung kann über eine reine Axialverzahnung bewerkstelligt werden, oder auch so bewirkt werden, dass die beiden Kupplungsringelemente R1 , R2 derart miteinander gekoppelt sind, dass ein zwischen diesen Kupplungsringelementen wirksames Drehmoment eine axiale Verlagerung der Kupplungsringelemente R1 , R2, d.h. eine Auseinaderbewegung derselben und damit eine Erhöhung der axialen Belastung der Reibflächen F1 , F2 der Kupplungsringelemente R1 , R2 bewirkt.
Das erste Sonnenrad S1 weist einen Nabenabschnitt SN1 auf wobei dieser Nabenabschnitt SN1 in einem Buchsenabschnitt SB2 des zweiten Sonnenrades S2 drehbar zentriert ist. Das Antriebszahnrad Z bildet einen Antriebszahnkranz Z1 der sich auf dem Axialniveau der beiden Sonnenräder S1 , S2 befindet. Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Stirn raddifferential ausgebildet, wobei der Kopfkreis C1 des ersten Sonnenrades S1 kleiner ist, als der Fußkreis C2 des zweiten Sonnenrades S2. Diese geometrische Besonderheit ist durch Profilverschiebung realisiert, die Zähnezahlen der Sonnenräder S1 , S2 sind identisch.
Das in der Darstellung nach Figur 1 gezeigte erfindungsgemäße Differentialgetriebe zeichnet sich unabhängig von der speziellen Realisierung der Kupplungseinrichtung 4 mittels konischer und axial auseinander gegen die konischen Innenwandungen K1 , K2 der Sonnenräder S1 , S2 gedrängter Reibflächen F1 , F2 auch dadurch aus, das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 jeweils als Stirnrad ausgebildet sind und der Aufnahmeraum 3 der Kupplungseinrichtung 4 durch im ersten und im zweiten Sonnenrad S1 , S2 ausgebildete Senkungen gebildet ist und die Verzahnungen ZS1 , ZS2 der beiden Sonnenräder S1 , S2 den Aufnahmeraum 3 auf dem Axialniveau der Kupplungseinrichtung 4 umsäumen. Der jeweilige Teil des Aufnahmeraumes 3 liegt damit axial hinter einer dem jeweils benachbarten Sonnenrad S2, S1 zugewandten Stirnfläche des Sonnerades S1 , S2.
Wie aus den beiden Darstellungen nach den Figuren 2a und 2b ersichtlich, wird es möglich über die Vorspannung der Federeinrichtung 5 ein Kräftesystem zu generieren bei welchem die jeweils reibschlüssig miteinander in Kontakt stehenden Bauteile R1 ,S1 und R2,S2 durch Kräfte FN belastet sind, die größer sind, als die durch die Federeinrichtung 5 generierte Federkraft F. Der Kegelwinkel φ des Außenmantels F1 , F2 des jeweiligen Reibringelementes R1 , R2, sowie der Innenflächen K1 , K2 der Sonnenräder S1 , S2 ist so gestaltet, dass keine Selbsthemmung eintreten kann. Die zwischen den Reibringelementen R1 , R2 und dem jeweiligen Sonnenrad S1 , S2 wirksame Reibkraft FR entspricht hierbei im wesentlichen dem Produkt aus der zwischen den Reibflächen wirksamen Normalkraft FN ( FN = F/ sincp ) und dem Reibungskoeffizienten μο der Reibflächenpaarung. Das dann über die Kupplungseinrichtung 4 generierte Überbrückungsmoment entspricht dann dem Produkt dieser Reibkraft FR mit dem Reibflächenradius Rc, d.h. dem mittleren Durchmesser des jeweiligen konischen Außenmantels F1 , F2 des Reibringelementes R1 , R2.
Die Darstellung nach Figur 3 veranschaulicht in Form einer perspektivischen Darstellung den Aufbau der Kupplungseinrichtung 4 die im zusammengebauten Zustand des Getriebes in einem von den Sonnenrädern S1 , S2 umgriffenen Innenraum aufgenommen ist. Die beiden außenseitig konisch gestalteten Reibringelemente R1 , R2 sind vorzugsweise aus einem Sinterwerkstoff gefertigt. Die konischen Außenmäntel F1 , F2 der Reibringelemente R1 , R2 können mit einer Beschichtung versehen sein die im Zusammenspiel mit den Eigenschaften der Gegenwandungen K1 , K2 einerseits einen gewünschten Reibungskoeffizienten generiert und andererseits eine hinreichend verschleißarme Relativbewegung ermöglicht.
Die beiden Reibringelemente R1 , R2 sind über eine Verzahnung SP miteinander gekoppelt. Diese umfasst erste Verzahnungsgeometrien SP1 die am ersten Reibringelement R1 ausge-
bildet sind, sowie zweite Verzahnungsgeometrien SP2 die am zweiten Reibringelement R2 ausgebildet sind. Die beiden Verzahnungsgeometrien sind als im wesentlichen komplementäre Geometrien gestaltet, die jedoch Schrägflächen bereitstellen und die eine geringe Verdrehung der Reibringelemente R1 , R2 zulassen und dabei eine Erhöhung der an den Wandungen K1 , K2 angreifenden Druckkraft bewirken. Diese Verzahnung SP ist hier an den einander zugewandten Stirnflächen der Reibringelemente R1 , R2 ausgebildet.
Die Darstellung nach Figur 4 veranschaulicht dabei die zur Koppelung der Reibringelemente R1 , R2 vorgesehene, am ersten Reibringelement R1 ausgebildete Koppelungsverzahnung SP1 . Diese Koppelungsverzahnung SP1 bildet hier Schrägflächen SP1 A die im Falle einer Relativdrehung der Sonnenräder S1 , S2 eine Erhöhung der die Reibflächen belastenden Kraft bewirken. Die Schrägflächen SP1 A der Koppelungsverzahnung SP1 des ersten Reibringelementes R1 stützen sich dabei in Umfangsrichtung an den Schrägflächen SP2A der Koppelungsverzahnung SP2 des zweiten Reibringelementes R2 unter Bildung eines Schrägflächen oder Keilsystems ab. Der Keilwinkel GA liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 25°. Die Parameter der Kupplungsvorrichtung können durch die Wahl der Kegelwinkel, die Federkraft und die Reibungskoeffizienten der Kontaktflächen abgestimmt und optimiert werden. Das Über- brückungsmoment wird dabei z.B. im Hinblick auf die Trägheit des im Leistungsfluss nach dem jeweiligen Sonnenrad liegenden Abschnitt des Antriebstranges sowie dem Drehmomentenbedarf der Radantriebswellen abgestimmt. Die konischen Flächen können mit einem Material beschichtet sein, das einen hohen Reibungskoeffizienten und eine hohe Verschleißfestigkeit bietet wie beispielsweise eine MO-Beschichtung, Carbon-Beschichutng oder TitanBeschichtung. Die Schrägverzahnung verleiht dem Differential eine progressive Charakteristik, die mechanischen Eigenschaften des Differentialgetriebes können durch Wahl der Winkel und weiterer geometrischer Parameter auf den jeweiligen Fahrzeugtyp abgestimmt werden.
Die Darstellung nach Figur 5 veranschaulicht eine Koppelung der beiden Reibringelemente R1 , R2 mittels einer Verzahnung die kein Schrägflächensystem bildet. Der Keilwinkel GA beträgt hier 0°. Bei dieser Ausgestaltung wird jene die Reibringelemente R1 , R2 gegen die konischen Innenwandungen K1 , K2 der Sonnenräder S1 , S2 drängende Kraft ausschließlich durch die Federein richtung 5 generiert, (vgl. hierzu Fig. 1 ). Diese Variante der Kupplungseinrichtung zeigt im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 4 keine progressive Charakteristik.
Bezuqszeichenliste
3 Aufnahmeraum
4 Kupplungseinrichtung
5 Federeinrichtung C1 Kopfkreis
C2 Fußkreis
F Federkraft
FN Kraft
FR Reibkraft
H Umlaufgehäuse
H1 Gehäuseseitenteil
H2 Gehäuseseitenteil
K1 Innenwandung
K2 Innenwandung
P Planetenanordnung
P1 Planeten
P2 Planeten
R1 Kupplungsringelement
R2 Kupplungsringelement
Rc Reibflächenradius
51 Sonnenrad
52 Sonnenrad
SN1 Nabenabschnitt
SB2 Buchsenabschnitt SP Verzahnung
SP1 Koppelungsverzahnung
SP2 Koppelungsverzahnung
SP1 A Schrägflächen
SP2A Schrägflächen
X1 Umlaufachse
Z Antriebszahnrad
Z1 Antriebszahnkranz
ZS1 Zahnkranz
ZS2 Zahnkranz
Claims
Patentansprüche ifferentialgetriebe mit:
- einem Umlaufgehäuse (H),
- einem ersten Sonnenrad (S1 ), das in dem Umlaufgehäuse (H) aufgenommen ist,
- einem zweiten Sonnenrad (S2) das ebenfalls in dem Umlaufgehäuse (H) aufgenommen und zur Umlaufachse (X1 ) des ersten Sonnenrades (S1 ) gleichachsig angeordnet ist,
- einer mit dem Umlaufgehäuse (H) um die Umlaufachse (X1 ) umlaufenden Planetenanordnung (P) zur Koppelung der beiden Sonnenräder (S1 , S2) derart, dass diese um jene Umlaufachse (X1 ) zueinander gegensinnig drehbar sind, und
- einer in einem zwischen den Sonnenrädern (S1 , S2) definierten Aufnahmeraum (3) aufgenommenen Kupplungseinrichtung (4), zur Generierung eines die beiden Sonnenräder (S1 , S2) reibschlüssig koppelnden Überbrückungsmomentes,
wobei
- die Kupplungseinrichtung(4) ein erstes Kupplungsringelement (R1 ) aufweist das sich über eine Kegelfläche (F1 ) an einer ersten, den Aufnahmeraum (3) begrenzenden konischen Innenwandung (K1 ) abstützt,
- die Kupplungseinrichtung ein zweites Kupplungsringelement (R2) aufweist, das sich über eine Kegelfläche (F2) an einer zweiten, den Aufnahmeraum (3) begrenzenden konischen Innenwandung (K2) abstützt, und
- eine Federeinrichtung (5) vorgesehen ist, zur axialen Belastung der beiden Kupplungsringelemente (R1 , R2) derart, dass diese unter Wirkung der Federeinrichtung (5) gegen die jeweilige konische Innenwandung (K1 , K2) gedrängt werden.
2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste konische Innenwandung (K1 ) durch eine Innenumfangswandung des ersten Sonnenrades (S1 ) gebildet ist.
3. Differentialgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite konische Innenwandung (K2) durch eine Innenumfangswandung des zweiten Sonnenrades (S2) gebildet ist.
4. Differentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sonnenräder (S1 , S2) axial eng benachbart angeordnet sind, und dass sich der Zahnkranz des ersten Sonnenrades (S1 ) auf dem Axialniveau des ersten Kupplungsringelementes (R1 ) befindet und der Zahnkranz des zweiten Sonnenrades (S2) sich auf dem Axialniveau des zweiten Kupplungsringelementes (R2) befindet.
5. Differentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungsringelemente (R1 , R2) miteinander axial verschiebbar gekoppelt sind.
6. Differentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungsringelemente (R1 , R2) derart miteinander gekoppelt sind, dass ein zwischen diesen Kupplungsringelementen (R1 , R2) wirksames Drehmoment eine Erhöhung der axialen Belastung der Kupplungsringelemente (R1 , R2) bewirkt.
7. Differentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (S1 ) einen Nabenabschnitt (SN1 ) aufweist und dieser Nabenabschnitt (SN1 )in einem Buchsenabschnitt (SB2) des zweiten Sonnenrades (S1 ) drehbar zentriert ist.
8. Differentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlaufgehäuse (H) einen Antriebszahnkranz (Z) trägt und sich dieser Antriebszahnkranz (Z) auf dem Axialniveau der beiden Sonnenräder (S1 , S2) befindet.
9. Differentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential als Stirnraddifferential ausgebildet ist und der Kopfkreis (C1 ) des ersten Sonnenrades (S1 ) kleiner ist als der Fußkreis (C2) des zweiten Sonnenrades (S1 ).
10. Differentialgetriebe mit:
- einem Umlaufgehäuse (H) ,
- einem ersten Sonnenrad (S1 ), das in dem Umlaufgehäuse (H) aufgenommen ist,
- einem zweiten Sonnenrad (S2) das ebenfalls in dem Umlaufgehäuse (H) aufgenommen und zur Umlaufachse (X1 ) des ersten Sonnenrades (S1 ) gleichachsig angeordnet ist,
- einer mit dem Umlaufgehäuse (H) um die Umlaufachse (X1 ) umlaufenden Planetenanordnung (P) zur Koppelung der beiden Sonnenräder (S1 , S2) derart, dass diese um jene Umlaufachse (X1 ) zueinander gegensinnig drehbar sind, und
- einer in einem zwischen den Sonnenrädern (S1 , S2) definierten Aufnahmeraum (3) aufgenommenen Kupplungseinrichtung (4) zur Generierung eines die beiden Sonnenräder (S1 , S2) reibschlüssig koppelnden Überbrückungsmomentes,
wobei
- das erste Sonnenrad (S1 ) und das zweite Sonnenrad (S2) jeweils als Stirnrad ausgebildet und in enger Nachbarschaft axial abfolgend angeordnet sind und der Aufnahmeraum (3) der Kupplungseinrichtung (4) durch im ersten und im zweiten Sonnenrad (S1 , S2) ausgebildete tellerartige Senkungen gebildet ist und die Zahnkränze der beiden Sonnenräder (S1 , S2) den Aufnahmeraum (3) auf dem Axialniveau der Kupplungseinrichtung (4) umsäumen.
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