DE19709523C1 - Differentialgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit einer steu­ erbaren Sperrvorrichtung, die von einer differenzdrehzahlabhän­ gig wirkenden Betätigungsvorrichtung beaufschlagt wird.

Aus der DE 38 13 305 A1 ist ein Differentialgetriebe mit einer Sperrvorrichtung in Form einer Lamellenkupplung, die von einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung beaufschlagt wird, bekannt. Die hydraulische Vorrichtung befindet sich hierbei außerhalb des Differentialkorbs, wobei ein axial verschieblicher Ringkolben über ein Axialdrucklager auf einen mit dem Differentialkorb umlaufenden Druckring einwirkt. Von diesem wird über Schubstan­ gen oder Druckelemente die Kolbenkraft auf die Lamellenkupp­ lungsanordnung übertragen. Die hydraulische Vorrichtung wird von einer außerhalb des Getriebegehäuses liegenden Pumpe versorgt. Die innerhalb des Getriebegehäuses liegenden Achswellenzapfen­ abschnitte sind unterschiedlich lang und unterschiedlich gestal­ tet.

Aus der US 4 644 823 ist ein Differentialgetriebe ähnlicher Art bekannt. Auch hierbei liegt eine hydraulische Betätigungsvor­ richtung mit einem im Getriebegehäuse drehfest angeordneten Ringkolben außerhalb des Differentialkorbs. Dieser beaufschlagt ein axial verschiebliches Drucklager, das über eine Tellerfeder auf einen mit dem Differentialkorb umlaufenden Druckring ein­ wirkt. Dieser wiederum überträgt über Schubstangen die Kolben kraft der hydraulischen Vorrichtung auf eine Reiblamellenein­ heit. Auch hier wird der hydraulische Druck von einer Pumpe außerhalb des Getriebegehäuses erzeugt. Die innerhalb des Ge­ triebegehäuses bzw. des Differentialkorbs liegenden Teile der Achswellenzapfen sind auch hier unterschiedlich lang ausgebil­ det.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dif­ ferentialgetriebe mit einer steuerbaren Sperrvorrichtung und einer differenzdrehzahlabhängig wirkenden Betätigungsvorrichtung bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist und die Verwendung von innerhalb des Getriebegehäuses gleichartig gestalteten Achs­ wellenzapfen zuläßt.

Die Lösung liegt in einer Differentialgetriebeeinheit der ge­ nannten Art, umfassend einen in einem Getriebegehäuse gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb mit zwei koaxial in diesem angeordneten Achswellenkegelrädern, die mit einsteckbaren Achs­ wellenzapfen verbindbar sind, und einer Mehrzahl von auf ra­ dialen Zapfen im Gehäuse drehbar angeordneten Ausgleichskegelrä­ dern, die jeweils mit beiden Achswellenkegelrädern im Eingriff sind, wobei die Achsen R der Zapfen der Ausgleichskegelräder eine Mittelebene des Differentialkorbs definieren und eine La­ mellenkupplungseinheit zum Sperren koaxial im Differentialkorb relativ zur Mittelebene auf einer ersten Seite derselben und eine Pumpeneinheit zum Betätigen koaxial im Differentialkorb relativ zur Mittelebene auf einer zweiten Seite derselben an­ geordnet ist.

Die Pumpeneinheit liegt hierbei innerhalb des Differentialkorbs und im Verhältnis zur Lamellenkupplungseinheit symmetrisch in Bezug zu der durch die Achsen R definierten Mittelebene. Hiermit ergeben sich innerhalb des Differentialkorbs und damit auch innerhalb des Getriebegehäuses gleich lange und gleichartig auszugestaltende Achswellenzapfenbereiche. Durchführungen von Schubstangen durch den Differentialkorb sind ebenso entbehrlich wie Durchführungen von Öldruckleitungen durch das Getriebegehäu­ se.

Differentialgetriebe dieser Art sind zum Ersatz von in Fahr­ zeugen vorhandenen offenen Differentialgetrieben ohne wesentli­ che Änderung der Einbauumgebung geeignet. Die vorgegebenen Achs­ wellen sind nicht oder nur bezüglich ihrer Verzahnungslänge zu ändern, die Ausgleichskegelräder können unverändert übernommen werden und auch die Achswellenräder sind allenfalls bezüglich ihrer Nabengestaltung zu ändern.

Als bevorzugter Pumpentyp für die vorgesehene Pumpeneinheit kommt insbesondere eine Visco-Lok Pumpe in Betracht, bei der die Pumpeneinheit eine mit dem Gehäuse umlaufende in ihrer Länge begrenzte Umfangsnut und eine mit dem Antriebsrotor umlaufende die Nut abdeckende Scherlamelle hat, wobei stets ein Ende der Nut mit einem Reservoir für Scherflüssigkeit und das andere Ende der Nut mit einem vom Kolben begrenzten Druckraum verbunden ist. Differentialgetriebe mit derartigen drehzahldifferenzabhängig wirkenden Pumpeneinheiten sind beispielsweise in der DE 43 43 307 A1 beschrieben. Unter Scherflüssigkeit ist hier hochviskose Flüssigkeit, insbesondere ein Silikonöl, zu verstehen.

Nach einer ersten konstruktiven Ausführung im Bereich der Pum­ peneinheit kann der Antriebsrotor mit dem benachbarten Achs­ wellenrad einstückig ausgeführt sein. Dies reduziert in vorteil­ hafter Weise die Teilezahl.

Nach einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der Antriebsrotor und das benachbarte Achswellenrad unabhängig von­ einander ausgeführt sind und über identische Innenverzahnungen zur Kopplung mittels eines in beide einsteckbaren Achswellen­ zapfens verfügen. Dies hat den Vorteil, daß die Pumpeneinheit und der Getriebeteil und die Lamellenkupplungseinheit des Diffe­ rentialgetriebes unabhängig voneinander montiert werden können.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der Antriebsrotor und das benachbarte Achswellenrad stirnseitig ineinandergreifende Verzahnungsmittel haben und der Antriebs­ rotor eine Durchgangsbohrung zum Durchstecken eines in das be­ nachbarte Achswellenrad, das mit einer Innenverzahnung versehen ist, einsteckbaren Achswellenzapfen hat. Die Vorteile sind im wesentlichen die gleichen wie zuvor genannt bezüglich einer unabhängigen Montage der Pumpeneinheit und dem Getriebeteil und der Lamellenkupplungseinheit des Differentialgetriebes. Darüber hinaus können Achswellenzapfen mit kurzer Verzahnung in überein­ stimmender Ausführung mit denen bekannter offener Differentiale verwendet werden, so daß notwendige Änderungen der Einbauumge­ bung nochmals geringer werden.

Ebenfalls besonders günstig für die vollständige Vormontage der Pumpeneinheit ist es, wenn ein Deckel des Differentialkorbs als Gehäuse der Pumpeneinheit ausgebildet ist, in das ein vom in der Pumpeneinheit erzeugten Druck beaufschlagter Kolben verschiebbar eingesetzt ist.

In günstiger konstruktiver Ausgestaltung im Bereich der Lamel­ lenkupplungseinheit ist vorgesehen, daß diese einen mit dem Differentialkorb verbundenen Außenlamellenträger und einen koa­ xial zum zweiten der Achswellenräder benachbart zu diesem an­ geordneten und mit diesem gekoppelten Innenlamellenträger hat. Inbesondere kann hierbei der Außenlamellenträger unmittelbar durch den Differentialkorb gebildet werden.

Zur Reduzierung der Teilezahl kann der Innenlamellenträger und das benachbarte Achswellenrad einstückig ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können der Innenlamellen­ träger und das benachbarte Achswellenrad unabhängig voneinander ausgeführt sein und über identische Innenverzahnungen zur Kopp­ lung mittels eines in beide einsteckbaren Achswellenzapfens verfügen. Diese Art der Drehkopplung ist besonders einfach her­ stellbar.

Schließlich ist es möglich, vorzusehen, daß der Innenlamellen­ träger und das benachbarte Achswellenrad stirnseitig ineinander­ greifende Verzahnungsmittel haben und der Innenlamellenträger eine Durchgangsbohrung zum Durchstecken eines in das benachbarte Achswellenrad, das mit einer Innenverzahnung versehen ist, ein­ steckbaren Achswellenzapfens hat. Hiermit kann eine kurze Ver­ zahnungslänge der Achswellenzapfen in Übereinstimmung mit der Ausführung bekannter offener Differentialgetriebe verwirklicht werden.

Für die Herstellung besonders günstig ist es, wenn vorgesehen wird, daß in nach innen offene axiale Nuten im Differentialkorb verschiebbar eingelegte Schubglieder eine Kraftübertragung vom Kolben der Pumpeneinheit auf eine Druckplatte der Lamellenkupp­ lungseinheit bewirken. Derartige offene Nuten können geräumt werden, wobei das als Topfeinheit bezeichnete Teil auch aus einem rein zylindrischen Abschnitt und einem weiteren Deckel zusammengesetzt sein kann.

Die genannten Nuten können vorzugsweise nach radial außen einen Hinterschnitt aufweisen, um die Schubglieder verliersicher zu halten.

Die gleichen konstruktiven und fertigungstechnischen Vorteile werden ausgeschöpft, wenn nach einer weiteren ergänzenden Ausge­ staltung vorgesehen wird, daß das Zapfenteil für die Aus­ gleichskegelräder in nach innen offene axiale Nuten im Differen­ tialkorb eingesetzt ist. Derartige Nuten können gemeinsam mit den zuvor genannten in einem Arbeitsgang fertiggestellt werden.

Es ist jedoch auch möglich, das Zapfenteil in radiale Bohrungen im Differentialkorb quer einzusetzen und mit Sicherungsringen zu sichern.

Ein axiales Festlegen des Achswellenzapfen in den Achswellenrä­ dern ist in der Form möglich, daß die Achswellenzapfen an ihren Enden mit Ringnuten versehen werden, bei der Montage durch die Achswellenräder über ihre endgültige Länge hinaus nach innen durchgeschoben werden und mit durch seitliche Gehäuseöffnungen im Differentialkorb in die Ringnuten eingesetzten Sicherungs­ ringen bestückt werden. Anschließend können die Achswellenzapfen nach außen gezogen werden, wodurch die Sicherungsringe in Anlage mit den Achswellenrädern gebracht werden. Ein abschließendes Einsetzen eines Sperrkörpers durch die Gehäuseöffnungen sichert dann die Lage der Achswellenzapfen auch nach innen, indem die Achswellenzapfen sich mit ihren inneren Endflächen oder Stirn­ flächen an dem Sperrkörper abstützen können.

Abweichend vom vorstehend beschriebenen können die Achswellen­ zapfen auch mit Schnappringen gegenüber den Achswellenrädern gesichert werden, die in innerhalb der Verzahnungen liegende Ringnuten in beiden Teilen eingreifen.

Die Anordnung der Pumpeneinheit innerhalb des Differentialkorbs vereinfacht den Aufbau des Differentialgetriebes in erheblicher Weise. Die Anordnung von Pumpeneinheit und Lamellenkupplungsein­ heit in im wesentlichen symmetrischer Anordnung ermöglicht die im ganzen symmetrische Anordnung des Differentialkorbs innerhalb des Differentialgetriebegehäuses und damit auch bezogen auf die Mittelebene die symmetrische Anordnung der Achswellenkegelräder innerhalb des Differentialgetriebegehäuses. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, Achswellenzapfen zu verwenden, die innerhalb des Getriebegehäuses gleiche Länge und identische Gestaltung haben. Insbesondere können auf beiden Seiten vollkommen iden­ tisch gefertigte Achswellenzapfen verwendet werden.

Sofern das Differentialgetriebegehäuse symmetrisch innerhalb eines Achsgehäuses einer starren Hinterachse ausgeführt ist, sind insbesondere gleich lange und identisch ausgebildete unge­ teilte starre Achswellen verwendbar, die unmittelbar in die Achswellenräder eingesteckt werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Zeichnungen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnungen nachstehend erläutert.

Hierin zeigen

Fig. 1 den Differentialkorb eines erfindungsgemäßen Differen­ tialgetriebes in einer ersten Ausführung im Längs­ schnitt;

Fig. 2 den Differentialkorb nach Fig. 1 im Querschnitt;

Fig. 3 den Differentialkorb eines erfindungsgemäßen Differen­ tialgetriebes in einer zweiten Ausführung im Längsschnitt;

Fig. 4 den Differentialkorb nach Fig. 3 im Querschnitt;

Fig. 5 den Differentialkorb eines erfindungsgemäßen Differen­ tialgetriebes in einer dritten Ausführung im Längs­ schnitt;

Fig. 6 den Differentialkorb nach Fig. 5 im Querschnitt;

Fig. 7 den Differentialkorb eines erfindungsgemäßen Differen­ tialgetriebes in einer vierten Ausführung im Längsschnitt;

Fig. 8 den Differentialkorb nach Fig. 7 im Querschnitt.

Die Fig. 1 und 2 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Ein Differentialkorb 11 weist zwei Ansätze 12, 13 auf, mit denen er in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse um seine Achse A drehbar gelagert werden kann. Am Differentialkorb 11 ist wei­ terhin ein Flansch 14 zu erkennen, an dem ein Tellerrad ange­ schraubt werden kann, mit dem der Differentialkorb um seine Achse A drehend angetrieben werden kann.

Der Differentialkorb 11 besteht aus einem Topf 15, an dem der Ansatz 12 ausgebildet ist, sowie aus einem Deckel 16, an dem der Ansatz 13 ausgebildet ist. Koaxial zur Achse A sind zwei Achs­ wellenkegelräder 17, 18 vorgesehen, die mit zwei mit zur Längs­ achse A radialer Achse R angeordneten Ausgleichskegelrädern 19, 20 kämmen. Die Ausgleichskegelräder sitzen auf einem gemeinsamen Zapfenteil 21, das in sich radial gegenüberliegende Bohrungen 22, 23 im Topf 15 eingesteckt ist und mittels Sicherungsringen 24, 25 in diesen festgelegt ist. Die Ausgleichskegelräder 19, 20 haben außen kugelabschnittsförmige Flächen, mit denen sie sich an in den Korb eingelegten Stützschalen 26, 27 abstützen. Im Topf 15 ist eine Lamellenkupplungseinheit 31 koaxial zum Achs­ wellenkegelrad 17 angeordnet. Der Topf 15 bildet hierbei den mit Innenverzahnungen 32 versehenen Außenlamellenträger. Benachbart zum Achswellenkegelrad 17 befindet sich ein Innenlamellenträger 33 mit einer Außenverzahnung 34, der über ineinandergreifende Stirnverzahnungen 35 drehfest mit dem Achswellenkegelrad 17 gekoppelt ist. Der Innenlamellenträger 33 stützt sich hierbei über eine Anlaufscheibe 36 am Topf 15 ab. Das Achswellenkegelrad 17 hat eine Innenverzahnung 37, in die eine Achswelle einge­ steckt werden kann. Der Lamellenträger 33 hat eine glatte Durch­ gangsbohrung 38, durch die hindurch die entsprechende Achswelle mit ihrer Außenverzahnung in die Innenverzahnung 37 des Achs­ wellenkegelrades 17 eingesteckt werden kann.

Im Differentialkorb 11 sind Gehäuseöffnungen 39, 40 vorgesehen, durch die Sicherungsringe für die Achswellenzapfen und ein Sperrkörper eingesetzt werden können.

Benachbart zum Achswellenrad 38 ist eine Pumpeneinheit 41 an­ geordnet, die als bekannte Visco-Lok Pumpe ausgeführt ist. Der Deckel 16 ist hierbei als Gehäuse der Pumpeneinheit ausgeführt. Koaxial zum Achswellenrad 18 und benachbart zu diesem ist ein Antriebsrotor 42 angeordnet, der über eine Außenverzahnung 43 eine axial verschiebliche Scherlamelle 44 mitnimmt. Das Achs­ wellenrad 18 und der Antriebsrotor 42 sind über Stirnverzahnun­ gen 45 drehfest miteinander gekoppelt. Der Antriebsrotor stützt sich axial über eine Anlaufscheibe 46 am Deckel 16 ab. Das Achs­ wellenrad 18 hat eine Innenverzahnung 47, in die eine Achswelle mit einer entsprechenden Außenverzahnung drehfest einsteckbar ist. Der Antriebsrotor hat eine glatte Durchgangsbohrung 48, durch die hindurch die Achswelle mit ihrer Verzahnung in die Innenverzahnung 47 des Achswellenrades 18 eingesteckt werden kann.

Als weitere Einzelheiten der Pumpeneinheit sind ein mit dem Differentialkorb umlaufender Nut- und Steuerkörper 51 und ein im Deckel verschiebbarer Kolben 52 erkennbar. Dieser stützt sich über eine Feder 53 am Differentialkorb 11 ab. Weiterhin ist ein durch einen verschieblichen Ringkolben 54 im Deckel 16 gebilde­ tes Reservoir 55 erkennbar, der sich über eine Feder 56 ela­ stisch im Deckel 16 abstützt. In hier nicht näher zu erläutern­ der Weise verschiebt sich bei einer Drehzahldifferenz zwischen Antriebsrotor 42 und Differentialkorb 11 der Kolben 52 nach rechts, um die Lamellenkupplungseinheit 31 im Schließsinne zu beaufschlagen. Zur Übertragung der Kolbenbewegung dienen eine Druckscheibe 61 auf Kolbenseite, eine Druckplatte 62 auf Kupp­ lungsseite sowie vier Schubglieder 63-66, die umfangsverteilt in geräumte Nuten 67-70 im Differentialkorb eingelegt sind. Der Differentialkorb ist in seinen die einzusteckenden Wellen­ zapfen betreffenden Abmessungen symmetrisch zu einer die Achse R enthaltenden Mittelebene, durch die der Schnitt B-B gelegt ist. Dies gilt insbesondere für die Länge der Gehäusehälften bis zu den Stirnflächen der Ansätze 12, 13.

Die Fig. 3 und 4 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Ein Differentialkorb 111 weist zwei Ansätze 112, 113 auf, mit denen er in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse um seine Achse A drehbar gelagert werden kann. Am Differentialkorb 111 ist weiterhin ein Flansch 114 zu erkennen, an dem ein Tellerrad angeschraubt werden kann, mit dem der Differentialkorb um seine Achse A drehend angetrieben werden kann.

Der Differentialkorb 111 besteht aus einem Topf 115, an dem der Ansatz 112 ausgebildet ist, sowie aus einem Deckel 116, an dem der Ansatz 113 ausgebildet ist. Koaxial zur Achse A sind zwei Achswellenkegelräder 117, 118 vorgesehen, die mit zwei mit zur Längsachse A radialer Achse R angeordneten Ausgleichskegelrädern 119, 120 kämmen. Die Ausgleichskegelräder sitzen auf einem ge­ meinsamen Zapfenteil 121, das in sich radial gegenüberliegende axial geräumte Nuten 122, 123 im Topf 115 eingeführt ist und mittels Schlüsselflächen 124, 125 in diesen festgelegt ist. Die Ausgleichskegelräder 119, 120 haben außen kugelabschnittsförmige Flächen, mit denen sie sich an in den Korb eingelegten Stütz­ schalen 126, 127 abstützen.

Im Topf 115 ist eine Lamellenkupplungseinheit 131 koaxial be­ nachbart zum Achswellenkegelrad 117 angeordnet. Der Topf 115 bildet hierbei den mit Innenverzahnungen 132 versehenen Außenla­ mellenträger. Benachbart zum Achswellenkegelrad 117 befindet sich ein Innenlamellenträger 133 mit einer Außenverzahnung 134, der einstückig mit dem Achswellenrad 117 ausgeführt ist. Der Innenlamellenträger 133 stützt sich hierbei über eine Anlauf­ scheibe 136 am Topf 115 ab. Das Achswellenkegelrad 117 mit dem Lamellenträger 133 hat eine über die gesamte Länge reichende Innenverzahnung 137, in die eine Achswelle eingesteckt werden kann.

Benachbart zum Achswellenrad 118 ist eine Pumpeneinheit 141 angeordnet, die wiederum als bekannte Visco-Lok Pumpe ausgeführt ist. Der Deckel 116 ist hierbei als Gehäuse der Pumpeneinheit ausgeführt. Koaxial zum Achswellenrad 118 und benachbart zu diesem ist ein Antriebsrotor 142 angeordnet, der über eine Au­ ßenverzahnung 143 eine axial verschiebliche Scherlamelle 144 mitnimmt. Der Antriebsrotor stützt sich axial über eine Anlauf­ scheibe 146 am Deckel 116 ab. Das Achswellenrad 118 hat eine Innenverzahnung 147. Der Antriebsrotor hat eine gleich ausge­ führte Innenverzahnung 148. In die beiden Innenverzahnungen 147, 148 ist eine Achswelle mit einer entsprechenden Außenverzahnung drehfest einsteckbar wodurch das Achswellenrad 118 und der An­ triebsmotor 142 drehfest miteinander gekoppelt sind.

Als weitere Einzelheiten der Pumpeneinheit sind ein mit dem Differentialkorb umlaufender Nut- und Steuerkörper 151 und ein im Deckel verschiebbarer Kolben 152 erkennbar. Dieser stützt sich über eine Feder 153 am Differentialkorb 111 ab. Weiterhin ist ein durch einen verschieblichen Ringkolben 154 im Deckel 116 gebildetes Reservoir 155 erkennbar, der sich über eine Feder 156 elastisch im Differentialkorb abstützt. In hier nicht näher zu erläuternder Weise verschiebt sich bei einer Drehzahldifferenz zwischen Antriebsrotor 142 und Differentialkorb 111 der Kolben 152 nach rechts, um die Lamellenkupplungseinheit 131 im Schließ­ sinne zu beaufschlagen. Zur Übertragung der Kolbenbewegung die­ nen eine Druckscheibe 161 auf Kolbenseite, eine Druckplatte 162 auf Kupplungsseite sowie vier Schubglieder 163-166, die um­ fangsverteilt in geräumte Nuten 167-170 im Differentialkorb eingelegt sind. Der Differentialkorb ist in seinen die einzu­ steckenden Wellenzapfen betreffenden Abmessungen symmetrisch zu einer die Achse R enthaltenden Mittelebene, durch die der Schnitt B-B gelegt ist. Dies gilt insbesondere für die Länge der Gehäusehälften bis zu den Stirnflächen der Ansätze 112, 113.

Die Fig. 5 und 6 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Ein Differentialkorb 211 weist zwei Ansätze 212, 213 auf, mit denen er in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse um seine Achse A drehbar gelagert werden kann. Am Differentialkorb 211 ist weiterhin ein Flansch 214 zu erkennen, an dem ein Tellerrad angeschraubt werden kann, mit dem der Differentialkorb um seine Achse A drehend angetrieben werden kann.

Der Differentialkorb 211 besteht aus einem Topf 215, an dem der Ansatz 212 ausgebildet ist, sowie aus einem Deckel 216, an dem der Ansatz 213 ausgebildet ist. Koaxial zur Achse A sind zwei Achswellenkegelräder 217, 218 vorgesehen, die mit zwei mit zur Längsachse A radialer Achse R angeordneten Ausgleichskegelrädern 219, 220 kämmen. Die Ausgleichskegelräder sitzen auf einem ge­ meinsamen Zapfenteil 221, das in sich radial gegenüberliegende axiale geräumte Nuten 222, 223 im Topf 215 eingeführt ist und mittels Schlüsselflächen 224, 225 in diesen festgelegt ist. Die Ausgleichskegelräder 219, 220 haben außen kugelabschnittsförmige Flächen, mit denen sie sich an in den Korb eingelegten Stütz­ schalen 226, 227 abstützen. Im Topf 215 ist eine Lamellenkupp­ lungseinheit 231 koaxial zum Achswellenrad 217 angeordnet. Der Topf 215 bildet hierbei den mit Innenverzahnungen 232 versehenen Außenlamellenträger. Benachbart zum Achswellenrad 217 befindet sich ein Innenlamellenträger 233 mit einer Außenverzahnung 234, der einstückig mit dem Achswellenrad 217 ausgeführt ist. Der Innenlamellenträger 233 stützt sich hierbei über eine Anlauf­ scheibe 236 am Topf 215 ab. Das Achswellenkegelrad 217 mit dem Innenlamellenträger 233 hat eine über die ganze Länge reichende Innenverzahnung 237, in die eine Achswelle eingesteckt werden kann.

Benachbart zum Achswellenrad 218 ist eine Pumpeneinheit 241 angeordnet, die wiederum als bekannte Visco-Lok Pumpe ausgeführt ist. Der Deckel 216 ist hierbei als Gehäuse der Pumpeneinheit ausgeführt. Koaxial zum Achswellenrad 218 und benachbart zu diesem ist ein Antriebsrotor 242 angeordnet, der über eine Au­ ßenverzahnung 243 eine axial verschiebliche Scherlamelle 244 mitnimmt. Das Achswellenrad 218 und der Antriebsrotor 242 sind einstückig miteinander ausgeführt. Der Antriebsrotor stützt sich axial über eine Anlaufscheibe 246 am Deckel 216 ab. Das Achs­ wellenrad 218 mit dem Antriebsmotor 242 hat eine Innenverzahnung 247, in die eine Achswelle mit einer entsprechenden Außenverzah­ nung drehfest einsteckbar ist.

Als weitere Einzelheiten der Pumpeneinheit sind ein mit dem Differentialkorb umlaufender Nut- und Steuerkörper 251 und ein im Deckel verschiebbarer Kolben 252 erkennbar. Dieser stützt sich über eine Feder 253 am Differentialkorb 211 ab. Weiterhin ist ein durch einen verschieblichen Ringkolben 254 im Deckel 216 gebildetes Reservoir 255 erkennbar, der sich über eine Feder 256 elastisch im Differentialkorb abstützt. In hier nicht näher zu erläuternder Weise verschiebt sich bei einer Drehzahldifferenz zwischen Antriebsrotor 242 und Differentialkorb 211 der Kolben 252 nach rechts, um die Lamellenkupplungseinheit 231 im Schließ­ sinne zu beaufschlagen. Zur Übertragung der Kolbenbewegung die­ nen eine Druckscheibe 261 auf Kolbenseite, eine Druckplatte 262 auf Kupplungsseite sowie vier Schubglieder 263-266, die um­ fangsverteilt in geräumte Nuten 267-270 im Differentialkorb eingelegt sind. Der Differentialkorb ist in seinen die einzu­ steckenden Wellenzapfen betreffenden Abmessungen symmetrisch zu einer die Achse R enthaltenden Mittelebene, durch die der Schnitt B-B gelegt ist. Dies gilt insbesondere für die Länge der Gehäusehälften bis zu den Stirnflächen der Ansätze 212, 213.

Die Fig. 7 und 8 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Ein Differentialkorb 311 weist zwei Ansätze 312, 313 auf, mit denen er in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse um seine Achse A drehbar gelagert werden kann. Am Differentialkorb 311 ist weiterhin ein Flansch 314 zu erkennen, an dem ein Tellerrad angeschraubt werden kann, mit dem der Differentialkorb um seine Achse A drehend angetrieben werden kann.

Der Differentialkorb 311 besteht aus einem Topf 315, an dem der Ansatz 312 ausgebildet ist, sowie aus einem Deckel 316, an dem der Ansatz 313 ausgebildet ist. Koaxial zur Achse A sind zwei Achswellenkegelräder 317, 318 vorgesehen, die mit drei mit zur Längsachse A radialer Achse R angeordneten Ausgleichskegel­ rädern 319, 320, 328 kämmen. Die Ausgleichskegelräder sitzen auf einem gemeinsamen dreiarmigen Zapfenteil 321, das axial in den Topf 315 eingeführt ist.

Schlüsselflächen 324, 325, 330, an den Armen des Zapfenteils 321 sind jeweils in Ausnehmungen 357, 358, 359 von drei Schubglie­ dern 363, 364, 365 gehalten, die ihrerseits in axial geräumten Nuten 367, 368, 369 im Differentialkorb einliegen. Die Aus­ gleichskegelräder 319, 320, 328 haben außen kugelabschnitts­ förmige Flächen, mit denen sie sich an in den Korb eingelegten Stützschalen 326, 327, 329 abstützen.

Im Topf 315 ist eine Lamellenkupplungseinheit 331 koaxial zum Achswellenrad 317 angeordnet. Der Topf 315 bildet hierbei den mit Innenverzahnungen 332 versehenen Außenlamellenträger. Be­ nachbart zum Achswellenrad 317 befindet sich ein Innenlamellen­ träger 333 mit einer Außenverzahnung 334, der einstückig mit dem Achswellenrad 317 ausgeführt ist. Der Innenlamellenträger 333 stützt sich hierbei über eine Anlaufscheibe 336 am Topf 315 ab. Das Achswellenkegelrad 317 mit dem Innenlamellenträger 333 hat eine Innenverzahnung 337, in die eine Achswelle eingesteckt werden kann.

Benachbart zum Achswellenrad 318 ist eine Pumpeneinheit 341 angeordnet, die wiederum als bekannte Visco-Lok Pumpe ausgeführt ist. Der Deckel 316 ist hierbei als Gehäuse der Pumpeneinheit ausgeführt. Koaxial zum Achswellenrad 318 und benachbart zu diesem ist ein Antriebsrotor 342 angeordnet, der über eine Au­ ßenverzahnung 343 eine axial verschiebliche Scherlamelle 344 mitnimmt. Der Antriebsrotor stützt sich axial über eine Anlauf­ scheibe 346 am Deckel 316 ab. Das Achswellenrad 318 hat eine Innenverzahnung 347. Der Antriebsrotor hat eine gleich ausge­ führte Innenverzahnung 348. In die beiden Innenverzahnungen 347, 348 ist eine Achswelle mit einer entsprechenden Außenverzahnung drehfest einsteckbar, wodurch das Achswellenrad 318 und der Antriebsrotor 342 drehfest miteinander gekoppelt sind.

Als weitere Einzelheiten der Pumpeneinheit sind ein mit dem Differentialkorb umlaufender Nut- und Steuerkörper 351 und ein im Deckel verschiebbarer Kolben 352 erkennbar. Dieser stützt sich über eine Feder 353 am Differentialkorb 311 ab. Weiterhin ist ein durch einen verschieblichen Ringkolben 354 im Deckel 316 gebildetes Reservoir 355 erkennbar, der sich über eine Feder 356 elastisch im Differentialkorb abstützt. In hier nicht näher zu erläuternder Weise verschiebt sich bei einer Drehzahldifferenz zwischen Antriebsrotor 342 und Differentialkorb 311 der Kolben 352 nach rechts, um die Lamellenkupplungseinheit 331 im Schließ­ sinne zu beaufschlagen. Zur Übertragung der Kolbenbewegung die­ nen eine Druckplatte 362 auf Kupplungsseite sowie die drei Schubglieder 363-365, die umfangsverteilt in die geräumten Nuten 367-369 im Differentialkorb eingelegt sind. Der Diffe­ rentialkorb ist in seinen die einzusteckenden Wellenzapfen be­ treffenden Abmessungen symmetrisch zu einer die Achse R enthal­ tenden Mittelebene, durch die der Schnitt B-B gelegt ist. Dies gilt insbesondere für die Länge der Gehäusehälften bis zu den Stirnflächen der Ansätze 312, 313.

Bezugszeichenliste

11, 111, 211, 311 Differentialkorb
12, 112, 212, 312 Ansatz
13, 113, 213, 313 Ansatz
14, 114, 214, 314 Flansch
15, 115, 215, 315 Topf
16, 116, 216, 316 Deckel
17, 117, 217, 317 Achswellenkegelrad
18, 118, 218, 318 Achswellenkegelrad
19, 119, 219, 319 Ausgleichskegelrad
20, 120, 220, 320 Ausgleichskegelrad
21, 121, 221, 321 Zapfenteil
22 Bohrung
122, 222 Nut
23 Bohrung
123, 223 Nut
24 Sicherungsring
124, 224, 324 Schlüsselfläche
25 Sicherungsring
125, 225, 325 Schlüsselfläche
26, 126, 226, 326 Stützschale
27, 127, 227, 327 Stützschale
328 Ausgleichskegelrad
329 Stützschale
330 Schlüsselfläche
31, 131, 231, 331 Lamellenkupplungseinheit
32, 132, 232, 332 Innenverzahnung
33, 133, 233, 333 Innenlamellenträger
34, 134, 234, 334 Außenverzahnung
35 Stirnverzahnungen
36, 136, 236, 336 Anlaufscheibe
37, 137, 237, 337 Innenverzahnung
38 Durchgangsbohrung
39 Gehäuseöffnung
40 Gehäuseöffnung
41, 141, 241, 341 Pumpeneinheit
42, 142, 242, 342 Antriebsrotor
43, 143, 243, 343 Außenverzahnung
44, 144, 244, 344 Scherlamelle
45 Stirnverzahnungen
46, 146, 246, 346 Anlaufscheibe
47, 147, 247, 347 Innenverzahnung
48 Durchgangsbohrung
148, 248, 348 Innenverzahnung
49 -
50 -
51, 151, 251, 351 Nut- und Steuerkörper
52, 152, 252, 352 Kolben
53, 153, 253, 353 Feder
54, 154, 254, 354 Ringkolben
55, 155, 255, 355 Reservoir
56, 156, 256, 356 Feder
357 Ausnehmung
358 Ausnehmung
359 Ausnehmung
61, 161, 261 Druckscheibe
62, 162, 262, 362 Druckplatte
63, 163, 263, 363 Schubglied
64, 164, 264, 364 Schubglied
65, 165, 265, 365 Schubglied
66, 166, 266 Schubglied
67, 167, 267, 367 Nut
68, 168, 268, 368 Nut
69, 169, 269, 369 Nut
70, 171, 172 Nut

Claims (20)

1. Differentialgetriebe mit einer steuerbaren Sperrvorrich­ tung, die von einer differenzdrehzahlabhängig wirkenden Betätigungsvorrichtung beaufschlagt wird, umfassend einen in einem Getriebegehäuse gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb (11, 111, . . .) mit zwei ko­ axial in diesem angeordneten Achswellenkegelrädern (17, 18, 117, 118, . . .), die mit einsteckbaren Achswellenzapfen verbindbar sind, und einer Mehrzahl von auf radialen Zapfen (21, 121, . . .) im Gehäuse drehbar angeordneten Ausgleichs­ kegelrädern (19, 20, 119, 120, . . . 319, 320, 328), die jeweils mit beiden Achswellenrädern im Eingriff sind, wobei die Achsen R der Zapfen der Ausgleichskegelräder in einer Mittelebene des Differentialkorbs liegen und eine Lamel­ lenkupplungseinheit (31, 131, . . .) zum Sperren koaxial im Differentialkorb relativ zur Mittelebene auf einer ersten Seite derselben und eine Pumpeneinheit (41, 141, . . .) zum Betätigen koaxial im Differentialkorb relativ zur Mittel­ ebene auf einer zweiten Seite derselben angeordnet ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinheit (41, 141, . . .) ein mit dem Differen­ tialkorb (11, 111, . . .) verbundenes Gehäuse und einen ko­ axial zu einem der Achswellenräder (18, 118, . . .) benach­ bart zu diesem angeordneten und mit diesem gekoppelten Antriebsrotor (42, 142, . . .) hat.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsrotor (242) und das benachbarte Achswellen­ rad (218) einstückig ausgeführt sind.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsrotor (142, 342) und das benachbarte Achs­ wellenrad (118, 318) unabhängig voneinander ausgeführt sind und über identische Innenverzahnungen (147, 148, 347, 348) zur Kopplung mittels eines in beide einsteckbaren Achs­ wellenzapfens verfügen.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsrotor (42) und das benachbarte Achswellen­ rad (18) stirnseitige ineinandergreifende Verzahnungsmittel (45) haben und der Antriebsrotor (42) eine Durchgangsboh­ rung (48) zum Durchstecken eines in das benachbarte Achs­ wellenrad (18), das mit einer Innenverzahnung (47) versehen ist, einsteckbaren Achswellenzapfens hat.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenkupplungseinheit (31, 131, . . .) einen mit dem Differentialkorb (11, 111, . . .) verbundenen Außenlamel­ lenträger und einen koaxial zum anderen der Achswellen­ räder (17, 117, . . .) benachbart zu diesem angeordneten und mit diesem gekoppelten Innenlamellenträger (33, 133, . . .) hat.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenlamellenträger (133, 233, 333) und das benach­ barte Achswellenrad (117, 217, 317) einstückig sind.

8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenlamellenträger und das benachbarte Achswellen­ rad unabhängig voneinander ausgeführt sind und über identi­ sche Innenverzahnungen zur Kopplung mittels eines in beide einsteckbaren Achswellenzapfens verfügen (ohne Figur).

9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenlamellenträger (33) und das benachbarte Achs­ wellenrad (17) stirnseitig ineinandergreifende Verzahnungs­ mittel (35) haben und der Innenlamellenträger eine Durch­ gangsbohrung (38) zum Durchstecken eines in das benachbarte Achswellenrad (17), das mit einer Innenverzahnung (37) versehen ist, einsteckbaren Achswellenzapfens hat.

10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckelelement (16, 116, . . .) des Differentialkorbs (11, 111, . . .) als Gehäuse der Pumpeneinheit (41, 141, . . .) ausgebildet ist, in das ein vom in der Pumpeneinheit er­ zeugten Druck beaufschlagter Kolben (52, 152, . . .) ver­ schiebbar eingesetzt ist.

11. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Topfelement (15, 115, . . .) des Differentialkorbs (11, 111, . . .) unmittelbar als Außenlamellenträger der Lamellenkupplungseinheit (31, 131, . . .) ausgebildet ist.

12. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in nach innen offene axiale Nuten (67-70, 167-170, 267-270, 367-369) im Differentialkorb verschiebbar eingelegte Schubglieder (63-66, 163-166, 263-266, 363-365) eine Kraftübertragung vom Kolben (52, 152, 252, 352) der Pumpen­ einheit auf eine Druckplatte (62, 162, 262, 362) der Lamel­ lenkupplungseinheit bewirken.

13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Nuten (67-70, 167-170, 267-270, 367-369) nach außen hinterschnitten sind und die Schubglieder (63-66, 163-166, 263-266, 363-365) verliersicher halten.

14. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapfenteil (121, 221, 321) für die Ausgleichskegel­ räder in nach innen offene axiale Nuten (122, 123, 222, 223, 367, 368, 369) im Differentialkorb eingesetzt ist.

15. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapfenteil (21) in radiale Bohrungen (22, 23) im Differentialkorb eingesetzt ist.

16. Getriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (11, 111, . . .) im Bereich der Mittelebene Öffnungen (39, 40) zum Einsetzen von Siche­ rungselementen für die Achswellenzapfen aufweist.

17. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinheit (41, 141, . . .) eine mit dem Differen­ tialkorb umlaufende in ihrer Länge begrenzte Umfangsnut und eine mit dem Antriebsrotor (42, 142, . . .) umlaufende die Nut abdeckende Scherlamelle (44, 144, . . .) hat, wobei stets ein Ende der Nut mit einem Reservoir (55, 155, . . .) für Scherflüssigkeit und das andere Ende der Nut mit einem vom Kolben (52, 152, . . .) begrenzten Druckraum verbunden ist.

18. Achsanordnung mit einem Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15 mit in die Achswellenräder eingesteckten Achswellenzapfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Achswellenzapfen auf beiden Seiten gleich lang und identisch ausgeführt sind.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Achswellenzapfen an ihren inneren im Differential­ korb liegenden Enden mit in Ringnuten einsitzenden Siche­ rungsringen versehen sind, die sich axial nach außen an den Achswellenrädern abstützen.

20. Anordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achswellenzapfen mit ihren im Differentialkorb liegenden Enden axial nach innen an einem in den Differen­ tialkorb radial einsetzbaren Sperrkörper abstützen.