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DE2239599A1 - Reibelement in einem differential mit begrenztem schlupf - Google Patents

Reibelement in einem differential mit begrenztem schlupf

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Publication number
DE2239599A1
DE2239599A1 DE2239599A DE2239599A DE2239599A1 DE 2239599 A1 DE2239599 A1 DE 2239599A1 DE 2239599 A DE2239599 A DE 2239599A DE 2239599 A DE2239599 A DE 2239599A DE 2239599 A1 DE2239599 A1 DE 2239599A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
differential
conical
friction element
lubricant
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2239599A
Other languages
English (en)
Inventor
Jack F Engle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Borg Warner Corp
Original Assignee
Borg Warner Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borg Warner Corp filed Critical Borg Warner Corp
Publication of DE2239599A1 publication Critical patent/DE2239599A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H48/38Constructional details
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Description

Patentanwälte *\ *j ο q r η Q
Dr. Ing. H. Negendanle £ £ O Q si W
Df-I Ing. H. Haudc - Diol i-nys. l'\ Schmitz Dipl. Ing. E Graalfs - Dipl. Ing. VV. Wehnert 8 München 2, Mozartstroße 25 Telefon 5 38 05 86
ι Borg-Warner Corporation
200 South aichigan Avenue 9. August 1972
Chicago, 111. 60604, USA Anwaltsakte M-2280
Reibelement in einem Differential mit begrenztem Schlupf
j Die Erfindung betrifft ein konisches Reibelement in einem Diffejrential mit begrenztem Schlupf. Dieses Element hat eine Schmier-
nut oder einen Schmierkanal und kann von einer Form abgenommen werden, was das teuere, maschinelle Bearbeiten der Nut im geformten Teil erübrigt. Das Reibelement nach der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet für die Herstellung aus gepreßtem Metallpulver in einer Form. Auf diese Weise hergestellte Teile !haben hervorragende Reibeigenschaften bewiesen. Die Nuten und jBetätigungsflächen sind bei richtiger Wärmebehandlung genügend
!genau und stark, so daß sie keine weitere Bearbeitung benötigen.
Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung ergibt sich eine wesentliche Kostenersparnis.
Die vorliegende Erfindung dient zur Verwendung in einem Differential mit begrenztem Schlupf zur Erzeugung eines vorgegebenen
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Widerstands gegen die Differentialwirkung. Ein derartiges Differential mit begrenztem Schlupf verwendet konische Reibungskupplungen als Widerstand gegen die Differentialwirkung. Differentiale mit begrenztem Schlupf werden üblicherweise verwendet bei der Übertragung eines Drehmoments auf koaxial fluchtende und gegeneinander drehbare Wellen, z.B. bei der Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs. Differentiale dieser Bauart sind auch nützlich als Zwischenachsverbindungen für Fahrzeuge mit mehr als einer Antriebsachse. Diese Mechanismen gestatten, falls erforderlich, x^ie übliche Differentiale eine gegenseitige Drehbewegung zwischen Wellen, z.B. wenn das Fahrzeug in der Kurve fährt. Zusätzlich leisten sie einen Widerstand gegen eine freie Differentialwirkung, um die Übertragung von wenigstens einem minimalen Drehmoment zu beiden Ausgangswellen sicherzustellen. Dies ist unter bestimmten Bedingungen wünschenswert, etwa wenn das Rad des Fahrzeugs die Richtung verliert. Um eine gebremste Differentialwirkung zu bewirken, weisen diese Mechanismen normalerweise Reibung entwickelnde Vorrichtungen auf, etwa eine Kupplung, die eine unmittelbare Antriebsverbindung zwischen den Ausgangswellen und dem Differentialgehäuse herstellt.; Bei bestimmten dieser Mechanismen weisen die Kupplungen konische Glieder auf, die mit den Ausgangswellen verbunden sind und axial in Reibberührung mit komplementären, konischen Flächen innerhalb des Differentialgehäuses bewegbar sind. Es kann eine Vorrichtung vorgesehen werden, zum Aufrechterhalten einer vorgegebenen Mindest+
Vorspannung auf die Kupplungsglieder, um eine ununterbrochene Berührung der Konusflächen sicherzustellen. Dies gewährleistet einen vorgegebenen Mindestwiderstand gegen eine Differentialwirkung. ;
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Die Funktion des Differentials erzeugt definitionsgemäß eine gegenseitige Bewegung einer Ausgangswelle gegenüber dem Differentialgehäuse. Da die Kupplungsglieder zwischen der Welle und dem Gehäuse !angeordnet sind, tritt ein entsprechendes Rutschen oder eine gegeniseitige Bewegung der Kupplungsglieder ein. Demgemäß ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bauart eines Differentials mit begrenztem Schlupf zu schaffen, das koni·
sehe Kupplungen als Widerstand gegen die Differentialwirkung verwendet, wobei verbesserte Schmiereinrichtungen für die gegeneinander rotierenden Kupplungsflächen vorgesehen sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung ieiner verbesserten Form eines Differentials mit begrenztem Schlupf, j bei dem zur Hemmung der Differentialwirkung konische Kupplungen I verwendet werden. In diesen Kupplungen ist entlang den gegenüber- ' liegenden Kupplungsflächen ein Schmierweg vorgesehen, der den Schmiermittelstrom schraubenförmig übeT die Berührungsflächen .
leitet. .
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines konischen Reibelements mit einem Schmiermittelweg zur Ver- ! Wendung in einem Differential mit begrenztem Schlupf, wobei die-
j ses Element genau und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
lieitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an- ; hand der Zeichnung. Darin zeigt:
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Fig. 1 einen Schnitt eines Differentials mit verschiedenen Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Detailansicht, zum Teil im Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 2-2 von Fig. 1;
Fig. 3 eine Schrägansicht des Reibelements nach der Erfindung; Fig. 4 einen Längsschnitt des Reibelements nach Fig. 3;
Fig. 5 ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung ist in ganz allgemeinei\Weise auf eine ! verbesserte Form eines Differentials mit begrenztem Schlupf gerichtet, das eine verbesserte Schmiereinrichtung aufweist für gegeneinander bewegbare, in Reibberührung stehende Flächen der die Differentialwirkung hemmenden Kupplungsbestandteile. Es sind Schmierwege vorgesehen, die quer zu den konischen Kupplungsflächen verlaufen. Diese Schmierwege gestatten einen Schmiermittelstrom in einer im allgemeinen parallel zur Längsachse der Ausgangswellen weisenden Richtung. Eine Schmiereinrichtung dieser Art kann in Verbindung mit Schmiermittelwegen verwendet werden, die sich schraubenförmig um eine der Kupplunj'.sberührungsflächen erstrecken, um während der Differentialwirkung Schmiermittel zu den Kupplungsbestandteilen zu fördern.
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"■ i) —
In Fig. 1 und 2 sind zwei koaxiale, drehbare Ausgangswellen 11 dargestellt, die ein Drehmoment auf nicht dargestellte, lastaufnehmende Glieder' übertragen können, z.B. auf die Antriebsräder ι eines Kraftfahrzeugs. Die Wellen haben benachbarte, innen ver-I zahnte Enden 13, die in Abstand nebeneinander liegend angeordnet !sind. Das Differential hat ein Differentialgehäuse 17, das zwischen
j -
■den Wellen 11 angeordnet ist und über die verzahnten Enden 13 über-
j steht. Das Differentialgehäuse kann ein Drehmoment auf die Wellen
i übertragen und gestattet im Bedarfsfall eine gegenseitige Drehung !zwischen ihnen.
j Das Gehäuse besteht aus zwei zusammenwirkenden, im allgemeinen i j becherförmigen Abschnitten, die einen Flanschabschnitt 19 und ι ! einen Deckelabschnitt 21 aufweisen. Diese Abschnitte haben im allgemeinen zylindrische Wandabschnitte 23, die entlang einer Teilf fuge 25 aneinander anstoßen. Diese Abschnitte werden aneinanderstoßend, etwa durch Bolzen 27 zusammengehalten. Dabei bildet die Außenfläche der Wand ein Außenteil des Gehäuses, während die Innen fläche der Wand einen Raum 29 begrenzt, der jede der Ausgangswel-
!len 11 umgibt. j
Jeder Abschnitt 19 und 21 hat eine Wellenöffnung, die durch in"
Längsrichtung verlängerte Naben 31 gebildet wird. Diese Naben ! sind zentral im Querende des Abschnitts angeordnet, der die entsprechende Welle 11 aufnimmt.
Eine Seitenöffnung 33 (vgl. Fig. 2), die durch seitliche in Eingriff stehende, rechtwinklige öffnungen in jedem der Gehäuseab-
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schnitte an ihren anstoßenden Enden gebildet wird, erstreckt sich durch die Gehäusewand und gestattet den Eintritt von öl oder einem anderen Schmiermittel in das Innere des Raums 29. Zusätzlich ist wenigstens eine Schmiermitteltasche 35 im Inneren des Raums 29 vorgesehen. Diese Schmiermitteltasche wird durch die Gehäusewand gebildet, zur Schaffung eines Vorrats zum Sammeln von Schmiermittelmengen während der Drehung des Gehäuses. Diese Taschen werden gebildet durch seitlich eingreifende Vertiefungen im Inneren der Gehäuseabschnitte an den aneinander anstoßenden Enden der Abschnitte und erstreckensich teilweise durch die Wand 23 zum äußeren Teil des Gehäuses hin, wo sie durch einen Steg 37 verschlossen werden.
Es ist ersichtlich, daß die Anzahl von Seitenöffnungen 33 und Schmiermitteltaschen 35 im dargestellten Differential nur der Erläuterung dient und ohne Abweichung vom Bereich der Erfindung geändert werden kann.
Der Flansch 19 des Gehäuses 17 hat einen radialen Flansch 39 am Außenumfang, an dem ein strichpunktiert dargestelltes Tellerzahnrad 41 befestigt ist. Dieses Zahnrad kann ein Drehmoment von einem zugehörigen, nicht dargestellten Antriebsstrang aufnehmen und auf die Ausgangswellen 11 übertragen.
Jeder Abschnitt 19 und 21 hat ferner eine imfallgemeinen kegelstumpf förmige Oberfläche innerhalb des Raums 29, die zwei in gegenseitigem Abstand angeordnete kegelstumpfförmige Trommeln 43 bildet, die gegenüber der Längsmittellinie der Wellen 11 konzentrisch angeordnet sind. Die Trommeln sind so geformt, daß die
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Π
konischen Flächen zu den Naben 31 des entsprechenden Abschnitts, in dem sie ausgebildet sind,, hin konvergieren, d.h. axial von der Teilfuge 25 entfernt.
Für die Übertragung eines Drehmoments auf die Ausgangswellen 11 unter gleichzeitiger gegenseitiger Drehung zwischen den Wellen ist im Differentialgehäuse 17 ein Kegelzahnradsystem vorgesehen.
] Das Kegelzahnrad 17 hat zwei Seitenzahnräder 47, von denen jedes
imit einem der Enden 13 der Wellen 11 zur Übertragung eines Drehmoments verbunden ist. Die Zahnräder haben keilverzahnte innere iBohrungen, die die Keilverzahnung 24 der Wellen 11 aufnehmen. Die Zahnräder sind daher axial gegenüber den Wellen bewegbar und mit ihnen drehbar.
; Das Kegelzahnradsystem hat ferner zwei Antriebszahnräder 49, die drehbar mittels einer quer verlaufenden Antriebsradwelle 51 gelagert ist. Diese Zahnräder haben von der Längsmiitellinie der Ausgangswellen 11 gleiche Abstände und stehen mit den Seitenzahnrädern 47 in Eingriff. Die Antriebsradwelle 51 erstrecktisich quer durch das Differentialgehäuse 17 zwischen den Seitenzahnrädern 47. Die Antriebsradwelle ist mittels eines Paßstifts 53 am Gehäuseabschnitt befestigt und daher mit diesem drehbar.
Vorzugsitfeise sind die Zähne der Antriebszalmräder und der Seitenzahnräder derart geformt, daß die Drehmomentenübertragung vom Gehäuse, der Antriebsradwelle und den Antriebszahnrädern auf die Seitenzahnräder eine wesentliche, koaxiale Kraftkomponente par-
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allel zu den Ausgangswellen erzeugt, die die Seitenzahnrädervoneinander trennen willI Der Zweck dieser Beziehung ergibt sich aus dem Folgenden.
Wenn das Differentialgehäuse 17 vom nicht dargestellten Antriebsstrang ein Drehmoment aufnimmt, so wird das Gehäuse um die Längsmittellinie der Ausgangswelle 11 gedreht. Dies bewirkt einen Umlauf der Antriebszahnradwelle 51 in der Ebene senkrecht zur Mittellinie der Ausgangswelle. Hierdurch machen die Antriebszahnräder 49 eine kreisförmige Schwenkbewegung um die Ausgangswellen. Da die Antriebszahnräder 49 mit den Seitenzahnrädern 47 verbunden sind, bewirkt die Drehbewegung der Antriebszahnräder gegenüber der Ausgangswelle eine Drehung der Seitenzahnräder um die Achse der Ausjgangswellen. Diese Drehung wird auf die keilverzahnten Enden 13 der zu den lastaufnehmenden Gliedern führenden Ausgangswellen übertragen.
Ist eine Differentialwirkung bei der Kurvenfahrt eines Fahrzeugs ' erforderlich oder bei irgendeinem anderem Zustand,bei dem ein Antriebsrad eine größere Zahl von Umdrehungen als das andere machen j muß, laufen die Antriebszahnräder nicht nur um die Ausgangswelle
I11 um, sondern drehen sich auch auf der Antriebsradwelle 51 und I gestatten eine gegenseitige Bewegung zv\Tischen den Seitenzahnrädern und folglich eine gegenseitige Drehung zwischen den Wellen 11 ΐ.
Unter bestimmten Umständen ist die Fähigkeit des Differentials eine gegenseitige Drehung zwischen den Ausgangswellen zu erzeugen, eher ein Nachteil als ein Vorteil. Befindet sich z.B. ein Antriebs-
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rad eines Fahrzeugs auf einer rutschigen Fahrbahn und das andere auf einer trockenen Fahrbahn, so verhindert eine freie Differen- ; tialwirkung die Übertragung eines Drehmoments auf das Rad mit Vor-
jtriebskraft. Das zum Rad mit Vortriebskraft gehörende Seitenzahnrad würde dann stehen bleiben und die AntriebsZahnräder würden auf ihrer kreisförmigen Bahn um dieses Seitenzahnrad umlaufen, nämlich um die Ausgangswellen, und würden sich gleichzeitig um die Antriebsradwelle 51 drehen. Daraus ergibt sich eine Drehung von nur einem Rad ohne Vortriebskraftübertragung. Zur Beseitigung dieser arteigenen Charakteristik hat das Differential 15 des dargestellten Ausfülirungsbeispiels eine Vorrichtung zum Hemmen der ■ Differentialwirkung in dem Ausmaß, daß ein anfängliches, vorge- ! gebenes Drehmoment auf das Rad mit der größeren Vortriebskraft !übertragen wird, und ferner in dem Ausmaß, daß ein zusätzlich hinzukommendes Drehmoment auf das Rad mit der größeren Vortriebskraft! übertragen wird, und zwar in Abhängigkeit vom Eingangsdrehmoment \ des Differentials.
in '
Wie am besten/Fig. 1 zu sehen, sind innerhalb des Raums 29 zwei i kegelstumpfförmige Kupplungsglieder 55 vorgesehen. Diese sind so angeordnet, daß sie mit den konischen Trommeln 43 an der Inneni seite des Differentialgehäuses in Eingriff kommen, Jedes der koinischen Kupplungsglieder 55 ist mit einer keilverzahnten,inneren ; j Bohrung versehen, die mit dem keilvefzahnten Ende 13 einer der ,
Ausgangswellen 11 derart in Verbindung steht* daß das Kupplungsglied 55 sowohl mit der Welle drehbar als auch darauf axial beweg-! bar ist. ...JQ5. ;
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- ίο -
Die Kupplungsglieder 55 sind seitlich nach außen im Abstand von der querverlaufenden Antriebsradwelle 51 angeordnet, wobei die Seitenzahnräder 47 jeder Welle zwischen der Welle 51 und dem j Kupplungsglied 55 angeadnet sind. Das Kupplungsglied 55 und das zu jeder Welle gehörige Seitenzahnrad 47 stehen in Querrichtung derart in Berührung, daß eine axiale Bewegung eines der Glieder in einer Richtung zum anderen Glied eine entsprechende axiale Bewegung dieses Gliedes bewirkt.
Es soll hervorgehoben werden, daß, trotz der Darstellung der Seitenzahnräder und der Kupplungsglieder als getrennte Elemente, diese Elemente ohne weiteres aus einem einzigen Teil gebildet werden j können, ohne in irgendeiner Weise vom Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Da die Kupplungsglieder über eine Keilverzahnung mitihren entsprechenden Ausgangswellen 11 in Verbindung stehen, erzeugt der Eingriff der konischen Kupplungsglieder 55 mit den zugehörigen Trommelflächen 43 des Differentialgehäuses 17 eine Vorrichtung zum Obertragen eines Drehmoments unmittelbar von Differentialgehäuse zu den Wellen 11. Eine derartige unmittelbar?Antriebsvefbindung gewährleistet die Übertragung eines vorgegebenen Drehmoments zu jeder Ausgangswelle, unabhängig von dem zu dfn Ausgangs+ wellen gehörigen Antrjebszustand. Auf diese Weise wird die Differentialwirkung in dem Haß des Reibvermögens der Kupplungsglieder gebremst.
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• - 11 -
Die reibende Berührung der Kupplungsglieder wird durch eine Feder-? paketanordnung erzeugt, die sich zwischen den Seitenzahnrädern 47 erstreckt und der querverlaufenden Antriebsradwelle 51 überlagert ist. Die Federpaketanordnung weist zwei Zahnradberührungsglieder j , 59 auf, von denen jedes eine Querseite hat, die mit einem der Sei- ! tenzahnräder in Verbindung steht„ Die Zahnradberührungsglieder wer<: den durch eine Vielsahl von zusammengedrückten Schraubenfedern 61 ! nach außen gedrückt. Diese Federn können gleichmäßig auf beiden Seiten der Antriebsradwelle 51 verteilt sein, um eine gleichmäßige ^ Belastungsverteilung für die Berührungsglieder und folglich für die Seitenzahnräder 47 sicherzustellen.
; Die durch das Federpaket auf die Seitenzahnräder 47 ausgeübte, nach 1 außen gerichtete Kraft wird auf die Kupplungsglieder 55 übertragen und drückt sie in reibende Berührung mit den kegelstumpfförmigen
'.Trommeln 43 des Gehäuses 17. Auf diese Weise wird zwischen ihnen
j ein anfänglicher Reibantrieb geschaffen, der wenigstens ein mini- ' males Drehmoment vom Gehäuse 17 unmittelbar auf die Ausgangswellen
11 überträgt. Die Anzahl der im Federpaket verwendeten Federn,ihre; j Größe und ihre Federhärte können verändert werden, damit die auf j die Kupplungsglieder wirkende Vorspannung die besonderen in einem ispeziellen Anwendungsfall gewünschten Betriebscharakteristiken zustande bringt.
!zusätzlich zur anfänglichen Vorspannung der Kupplungsglieder durch j ι
die Federpaketanordnung tragen seitlich wirkende Trennkräfte zwischen den Antriebsseitenzahnrädern zum Ausmaß der reibenden Be-
, rührung zwischen den Kupplungsbestandteilen bei. In dem Maß wie der Drehmomenteneingang des Differentials wächst, wachsen auch die auf das Antriebszahnrad und das Seitenzahnrad wirkenden Kräfte.
; Somit nimmt die durch das Seitenzahnrad auf die Kupplungsglieder ausgeübte axiale Kraft zu. Auf diese Weise werden die Kupplungsglieder in weitere, reibende Berührung gedrückt und erzeugen ein zusätzliches Anwachsen des gegen die Differentialwirkung wirkenden Widerstands.
Eine abgeänderte Anordnung der Reibungskupplungsglieder 55 und der Trommeln 43 ist in Fig. 5 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Trommel 143 derart angeordnet, daß die konische : Fläche innerhalb der Naben 131 der entsprechenden Abschnitte, in denen die Naben ausgebildet sind,konvergiert, d.h. axial in Richtung zur Teilfuge 125. Die Reibungskupplungsglieder 155 werden durch Tellerfedern 161 in Berührung mit den zylindrischen Trommein 143 gedrückt, zur Erzeugung einer anfänglichen Vorspannung, j Auf diese Weise neigen beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 die Trennkräfte der Seitenzahnräder 147 dazu, die Vorspannung der Fe- j dem 161 zu entlasten und erzeugen daher ein Abnehmen des Widerstands gegen die Üifferentialwirkung, wenn das Drehmoment zunimmt.
Wie oben ausgeführt, ist in bestimmten Fällen eine gegenseitige , j Drehung zwischen den Ausgangsivellen erforderlich, um bestimmte [ Ergebnisse zu erzielen, etwa wenn ein Fahrzeug in einer Kurve ι fährt, in der sich das eine Antriebsrad schneller als das andere drehen muß. Es ist unter diesen Umständen erforderlich, daß der Reibeingriff zwischen den Kupplungsgliedern und den konischen
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Teilen überwunden wird, so daß zwischen den Wellen eine gegenseitige Bewegung ausgeführt werden kann. In diesem Fall müssen die , . Kupplung^lieder notwendigerweise gegenüber der Trommelfläche j rutschen, um eine gegensötige Beilegung der einen Welle gegenüber der anderen zuzulassen. Wenn ein Antriebszahnrad die Vortriebs-
j kraft verliert, so kommt hinzu, daß die Kupplungsglieder schnell
in entgegengesetzten Richtungen auf der Trommelfläche rutschen. ι Dies trifft zu, obwohl die auf die Kupplungen durch die Seitenzahnräder ausgeübte axiale Kraft verhältnismäßig groß ist.
Es kann anerkannt werden, daß ein übermäßiges Rutschen zwischen den Kupplungsbestandteilen schwere Schäden an den Berührungsflächen verursachen und ein vorzeitiges Ausfallen des Differentials bewirken kann.
Um das Auftreten solcher nachteiliger Folgen zu verhindern, sind Schmiervorrichtungen vorgesehen, die die Berührungsflächen der Kupplungsglieder mit Schmiermittel versorgen, um den Reibwert zwischen den Berührungsflächen zu vermindern und um das Abführen der während der Differentialwirkung erzeugten Hitze zu unter-
! stützen.
;Wie in Fig. 1 und 2 zu sehen, ist in jeder Trommelfläche 43 ein ;
ι seitlich verlaufender Kanal 63 vorgesehen. Der Kanal 63 ist an der Trommelfläche offen und erstreckt sich von der Schmiermitteltasche 35 in der Gehäusewand 23 axial nach außen. Der Kanal schneif det die Schmiermitteltasche zwischen dem Steg 37 und der inneren Fläche der Wand 23, zur Sicherstellung eines freien Schmierniittel-
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Stroms von der Tasche zum Kanal. Der Kanal hat im allgemeinen einen halbkreisförmigen Querschnitt und erstreckt sich seitlich über die ganze Trommelfläche. Er hat eine Bodenfläche 65, die so ausgebildet ist, daß sie im allgemeinen parallel zu den Achsen der Ausgangswelle 11 verläuft. Da die Schmiermitteltasche 35 normalerweise während der Drehung des Differentialgehäuses Schmiermittel innerhalb des Raums 29 sammelt, werden die Kanäle 63 mit einem reichlichen Schmiermittelvorrat versorgt zur Verteilung zu den konischen Flächen der Kupplungsbestandteile. Da ferner die Bodenfläche 65 des Kanals parallel zur Achse der Ausgangswellen 11 verjläuft, nimmt das Schmiermittel keine Lageänderung bezüglich der ι Achsen der Ausgangswellen war, wenn es sich über den Kanal 63 von der Tasche 35 aus weiter nach außen bewegt. Obwohl nur ein einziger, derartiger, seitlich verlaufender Kanal in jeder Trommelflache gezeigt ist, ist hervorzuheben, daß auch mehr als einer verwendet j
I werden kann, ohne den Bereich dieser Erfindung zu verlassen. j
Das Ausführungsbeispiel nach dieser Erfindung hat ferner eine schraubenförmig verlaufende Nut 67, die sich über die Berührungsfläche jedes konischen Kupplunjgjlieds 55 erstreckt. Die Teilung oder Steigung dieser Nut ist derart, daß zwischen aufeinanderfolgenden Abschnitten einer Nut Stege 69 gebildet werden. Diese
Stege bilden die erforderliche Fläche für eine Berührung mit \
I der Trommelfäche 43 ohne übermäßige spezifische Belastung auf
der Berührungsfläche.
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Die Nuten 67 können Schmiermittel vom Raum 29 über die Kupplungs- ' berührungsflachen spiralförmig nach außen fortschreitend zur Nabe 31 des Gehäuses 17 hin leiten. Dieses Spiralmuster bewirkt, daß j das Schmiermittel die gesamte konische Kupplungstrommelfläche 43 ;
!überstreicht und eine gleichförmige Bewegung des Schmiermittels j über die in Reibberührung stehenden Flächen erzeugt. Bei einer ■ !Konstruktion gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann das !Schmiermittel seitlich entlang dem Kanal 43 vordringen und eine reichliche Versorgung zur Verteilung über die berührenden Flächen mittels der spiralförmig fortschreitenden Nuten 67 vorsehen.
ι Das in Fig. 3 und 4 am besten dargestellte Reibelement oder Kupp- i ■lungsglied 55 ist so entworfen, daß es in einer Form mittels Me-
i :
jtallpulver hergestellt werden kann. Es ist zu erkennen, daß eine derartig gebildete Nut oder ein derartiger Kanal zwischen den aufeinander folgenden, konischen Flächen des Reibungskupplungsglieds j 55 Stege 69 aufweist, die die konischen Flächen des Kupplungsreibungselements 55 bilden. Diese Stege 69 bilden die erforderliche Reibfläche für eine Berührung mit den konischen Trommeln 43. Die spiralförmige Nuten 67 bilden einen Kanal für den Schmiernut- ■ telstrom über die Reibflächen, um übermäßigen Verschleiß und
!schädlichen Hitzestau zu vermeiden.
I ■ - ■
i
Das Reibungskupplungsglied 55 hat ferner eine zentrale Bohrung 72
entlang seiner Mittelachse. Eine Keilverzahnung 73 in der genannten,
Bohrung wird ebenfalls in der Form hergestellt, von der das Pulvermetall teil abgeformt wird. Im Reibungskupplungsglied 55 sind eben- ■
30.9.8-08/0298
falls abgesetzte Flächen 74 und 75 ausgebildet, und zwar eine an jeder Seite eines mittleren Stegs 76 des Reibungskupplungsglieds 55. Diese Flächen können von Betätigungsgliedern berührt werden, etwa von den Seitenzahnrädern 47 und/oder von den Vorspannfedern 61 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5.
I Ein Teil (Element) ist so ausgelegt, daß es in einem Gang hergestellt werden kann, etwa durch Formen in einer Form unter Verwendung von Metallpulver. Ein so hergestelltes Teil wird dann einer Wärmebehandlung unterworfen und die konische, durch Stege 69 gei bildete Fläche fertig geschliffen. Das Schleifen der konischen
i Fliehe ist der einzige, erforderliche, maschinelle Bearbeitungs-
\ Vorgang. Es ist offensichtlich, daß ein so hergestelltes Teil
wirtschaftlicher ist, als wenn die Nut 67, die Keilverzahnung 73 und beide abgesetzten Flächen 74 und 75 durch ein maschinelles
Verfahren hergestellt werden müßten. Jedoch könnte das Reibungskupplungsglied 55 durch ein anderes Verfahren als das einer Pulver* metallformung hergestellt werden, ohne daß der Bereich der Erfin- ; dung verlassen werden müßte. i
-17-309808/0298

Claims (3)

Patentansprüche
1. Konisches R.eibelement zur Verwendung in einem Differential mit i begrenztem Schlupf, ausgebildet für einen darum herumführenden ■ Schmiermittelkreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß eine koni- ( sehe Fläche des Reibelements (55) mit einer spiralförmig fort- ! schreitenden Nut (67) zur Förderung eines Schmiermittels vorgesehen ist, daß die Nut (67) durch Stege (69) mit konischen Flächen getrennt ist, und daß die Nut (69) durch eine radiale Seitenfläche (70) und eine zylindrische Fläche (71) "begrenzt sowie an deren gegenüberliegendenSeite offen ist.
2. Reibelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Iilement (55) aus in einer Form gepreßtem Metallpulver geformt I
wird, aus der das geformte Element (55) dank der mit offener
Seite versehenen Nut (69) leicht entfernt werden kann*
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3. Reibelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (55) ein abgesetztes Ende (74,75) hat, das ein Eingreifen einer Betätigungskraft gestattet.
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Leerseife
DE2239599A 1971-08-11 1972-08-11 Reibelement in einem differential mit begrenztem schlupf Pending DE2239599A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17086371A 1971-08-11 1971-08-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2239599A1 true DE2239599A1 (de) 1973-02-22

Family

ID=22621592

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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929036A (en) 1973-12-26 1975-12-30 Clark Equipment Co Limited slip differential with negligible bias under light load conditions
US4305313A (en) * 1979-12-06 1981-12-15 Eaton Corporation Differential case fastener
DE3609951A1 (de) * 1986-03-24 1986-08-07 Leopold F. 7000 Stuttgart Schmid Selbstsperrendes ausgleichsgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
GB2260170B (en) * 1991-10-01 1994-09-14 David Nadin Differential gear
JPH0979350A (ja) * 1995-09-19 1997-03-25 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
US5989147A (en) * 1998-02-25 1999-11-23 Auburn Gear, Inc. Electronically controllable limited slip differential
US6001040A (en) * 1998-02-25 1999-12-14 Auburn Gear, Inc. Hydraulically operated limited slip differential
US5951426A (en) * 1998-02-25 1999-09-14 Auburn Gear, Inc. Hydraulically triggered limited slip differential
US6413183B1 (en) * 1999-04-14 2002-07-02 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Power transmission apparatus
US6488606B1 (en) 2001-01-16 2002-12-03 Spicer Technology, Inc. Limited slip differential with self contained oil supply
US20080058151A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-06 Kent M. Curtis Cam gear for mechanical locking differential
FR2952689B1 (fr) * 2009-11-16 2011-12-09 Dominique Crasset Differentiel a glissement limite avec dispositif de poussee dynamique
DE112014004787T5 (de) * 2013-10-17 2016-06-30 Gkn Sinter Metals, Llc Gesintertes Pulvermetallteil mit sich radial erstreckenden, beabstandeten Öffnungen und Verfahren zu dessen Herstellung
JP6847874B2 (ja) * 2018-01-18 2021-03-24 武蔵精密工業株式会社 差動装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3051020A (en) * 1959-02-16 1962-08-28 Thornton Axle Inc Locking differential with pressure relief device
US3402799A (en) * 1965-07-29 1968-09-24 Borg Warner Differential mechanism
US3327564A (en) * 1965-07-29 1967-06-27 Borg Warner Differential mechanism
US3400611A (en) * 1966-05-06 1968-09-10 Borg Warner Differential mechanism
US3429400A (en) * 1966-12-02 1969-02-25 Borg Warner Differential mechanism
US3495298A (en) * 1967-11-30 1970-02-17 Borg Warner Differential lubricating mechanism
US3533488A (en) * 1968-05-10 1970-10-13 Borg Warner Lubricant differential mechanism
US3580108A (en) * 1969-12-02 1971-05-25 Borg Warner Differential mechanism

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