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Title:
DIFFERENTIAL GEAR PROVIDED WIT A FRICTION CAGE FOR A YAWING MOMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/066521
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling a differential device comprising a differential cage (15) which is rotatably actuated and pivotally mounted around an rotation axis (A), two lateral shaft wheels (19, 20) which are mounted coaxially with respect to the axis (A) in the differential cage (15) and differential drive pinions (23, 24) which are arranged in such a way that they are rotatable around the axis of rotation in the differential cage (15) and are geared with the lateral shaft wheels (19, 20), wherein external torque moments are introduced in the differential drive pinions (23, 24) when the differential cage(15) rotates.

Inventors:
PFEIFER RALF (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/014783
Publication Date:
July 21, 2005
Filing Date:
December 29, 2004
Export Citation:
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Assignee:
GKN DRIVELINE INT GMBH (DE)
PFEIFER RALF (DE)
International Classes:
F16H48/30; (IPC1-7): F16H48/30; F16H48/22
Foreign References:
US4943269A1990-07-24
DE10317316A12004-11-11
US4715248A1987-12-29
US2132692A1938-10-11
Attorney, Agent or Firm:
Neumann, Ernst D. (Brandstrasse 10, Siegburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb (15), zwei koaxial zur Drehachse (A) im Differentialkorb (15) gelagerte Seitenwellen räder (19,20) sowie um Drehachsen (B1, B2) im Differentialkorb (15) drehbar gelagerte Ausgleichsräder (23,24), die mit den Seitenwellenrädern (19,20) im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgleichsrädern (23,24) bei umlaufendem Differentialkorb (15) äußere Antriebsoder Bremsmomente aufgebracht werden, wobei die äußeren Antriebsmomente oder Bremsmomente über Reibkräfte zwischen Reibflächen an den Ausgleichsrädern (23,24) und um die Drehachse (A) mit abweichender Geschwindigkeit umlaufenden Ringflächen (32,33) erzeugt werden.
2. Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differentialkorb (15), zwei koaxial zur Drehachse (A) im Differentialkorb (15) gelagerte Seitenwellen räder (19,20) sowie um Drehachsen (B1, B2) im Differentialkorb (15) drehbar gelagerte Ausgleichsräder (23,24), die mit den Seitenwellenrädern (19, 20) im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgleichsrädern (23,24) bei umlaufendem Differentialkorb (15) äußere Antriebsoder Bremsmomente aufgebracht werden, wobei die äußeren Drehmomente oder Bremsmomente über Reibkräfte zwischen mit Verzahnun gen an den Ausgleichsrädern (23,24) kämmenden Tellerrädern (34,35), die Reibflächen bilden, und zur Drehachse (A) symmetrischen Ringflächen erzeugt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise äußere Antriebsmomente oder Bremsmomente in die Aus gleichsräder (23,24) eingeleitet oder die Ausgleichsräder freigestellt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise im Drehsinn wechselnde äußere Antriebsmomente oder Bremsmomente in die Ausgleichsräder (23,24) eingeleitet werden.
5. Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten drehend antreibbaren Steg (15'), zwei ko axial zur Drehachse (A) gelagerte Sonnenbzw. Hohlräder (19', 20') sowie um Drehachsen (B1, B2) im Steg (15') drehbar gelagerte Planetenräder (23', 24'), die mit den Sonnenbzw. Hohlrädern (19', 20') im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Planetenrädern (23', 24') bei umlaufendem Steg (15') äußere An triebsoder Bremsmomente aufgebracht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise äußere Antriebsmomente oder Bremsmomente in die Planeten räder (23', 24') aufgebracht oder die Planetenräder freigestellt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise im Drehsinn wechselnde äußere Antriebsmomente oder Brems momente in die Planetenräder (23', 24') aufgebracht werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Antriebsmomente oder Bremsmomente über Reibkräfte zwi schen Reibflächen an den Planetenrädern (23', 24') und feststehenden Ring flächen (32', 33') erzeugt werden.
9. Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelager ten drehend antreibbaren Differentialkorb (15), zwei koaxial zur Drehachse (A) im Differentialkorb (15) drehbar gelagerte Seitenwellenräder (19,20) sowie auf Drehachsen (B1, B2) im Differentialkorb (15) drehbar gelagerte Ausgleichsrä der (23,24), die mit den Seitenwellenrädern (21,22) im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgleichsrädern (23,24) zu den Drehachsen (B1, B2) symmetri sche Reibflächen ausgebildet sind, die mit zur Drehachse (A) symmetrischen Ringflächen (32,33) in Reibschluß bringbar sind, wobei die Ringflächen (32, 33) mit von der Antriebsdrehzahl des Differentialkorbs (15) abweichender An triebsdrehzahl antreibbar sind. Differentialanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32,33) an einem in Richtung der Drehachse (A) ver schiebbaren Reibkorb (31) ausgebildet sind. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32,33) drehfest bezüglich der Drehachse (A) gehalten sind. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen an mit den Ausgleichsrädern (23,24) verbundenen Zapfen ausgebildet sind, die den Differentialkorb (15) durchsetzen. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (23,24) Kegelräder sind und die Reibflächen Zylinder flächen (Figur 1a). Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (23,24) Kegelräder sind und die Reibflächen Kegel flächen, die insbesondere auf dem Abwälzkegel der Kegelräder liegen. (Figur 1b) Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (23,24) Stirnräder sind und die Reibflächen Zylinder flächen sind, die auf dem Wälzkreisdurchmesser der Stirnräder liegen. (Figur 5) Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Reibräder (29,30) drehfest mit den Ausgleichsrädern (23,24) verbunden sind, die die Reibflächen bilden und mit den Ringflächen (32,33) in Reibschluß bringbar sind. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Ausgleichsrädern (23,24) Zahnräder (29', 30') verbunden sind, die mit zumindest einem um die Drehachse (A) drehbaren Tellerrad (34,35) stän dig im Eingriff sind und an diesem zur Drehachse (A) symmetrische Reibflä chen ausgebildet sind, die mit den Ringflächen (32,33) in Reibschluß bringbar sind. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Tellerrad (34,35) eine Mehrzahl von ersten Kupp lungslamellen trägt, die die Reibflächen bilden, und eine Mehrzahl von zweiten Kupplungslamellen, die die Ringflächen bilden, mit dem Reibkorb verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Kupplungslamellen in Richtung der Drehach se (A) abwechselnd angeordnet sind und miteinander in Reibschluß bringbar sind. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkorb (31) bezüglich der Drehachse (A) stehend angeordnet ist. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkorb (31) um die Drehachse (A) drehbar angeordnet ist und mit dem Differentialkorb (15) über eine Untersetzungsstufe gekoppelt ist. Differentialanordnung (11), die einen um eine Drehachse (A) drehbar gelager ten drehend antreibbaren Steg (15), zwei koaxial zur Drehachse (A) drehbar gelagerte Sonnenbzw. Hohlräder (19', 20') sowie auf Drehachsen (B1, B2) im Steg (15') drehbar gelagerte Planetenräder (23', 24'), die mit den Sonnenbzw. Hohlrädern (19', 20') im Eingriff sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Planetenrädern (23', 24') zu den Drehachsen (B1, B2) symmetri sche Reibflächen ausgebildet sind, die mit zur Drehachse (A) symmetrischen Ringflächen (32', 33') in Reibschluß bringbar sind.
10. 22 Differentialanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32', 33') an einem in Richtung der Drehachse (A) ver schiebbaren Reibkorb (31') ausgebildet sind.
11. 23 Anordnung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32', 33') drehfest bezüglich der Drehachse (A) gehalten sind.
12. 24 Anordnung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (32', 33') mit von der Antriebsdrehzahl des Stegs (15') abweichender Antriebsdrehzahl antreibbar sind.
13. 25 Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen an mit den Planetenrädern (23', 24') verbundenen Zapfen (27', 28') ausgebildet sind, die den Steg (15') durchsetzen.
Description:
Differentialgetriebe mit Reibkorb für Giermoment Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung sowie eine neuartige Differentialanordnung. Im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen mit elektronischen Stabilitätsprogrammen (ESP) zur Beeinflussung der Fahrstabilität kommen zunehmend frei steuerbare Differentialgetriebe zum Einsatz, d. h. solche, bei denen das zwischen den Seitenwellen aufgebaute Sperrmoment nicht unmittel- bar differenzdrehzahlabhängig oder drehmomentabhängig ist. Daneben werden zu- nehmend auch Differentialgetriebe eingesetzt, mit denen Giermomente am Kraftfahr- zeug durch eine ungleiche Drehmomentverteilung zwischen den Seitenwellen unab- hängig von der Differenzdrehzahl aufgebaut werden können.

Das Anwendungsgebiet der hiermit bezeichneten Differentialgetriebe erstreckt sich sowohl auf die Anwendung als Achsdifferentiale zwischen den Rädern einer ange- triebenen Achse als auch auf die Anwendung als Mittendifferentiale zwischen den beiden angetriebenen Achsen eines Kraftfahrzeuges.

Aus der 103 17 316.1-12 der Anmelderin ist ein Differentialgetriebe bekannt, bei dem vom Differentialkorb eine zu dessen Drehachse parallele Vorgelegewelle angetrieben wird, die über zwei frei steuerbare Kupplungen mit den Seitenwellen wahlweise in Reibschluß gebracht werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Steuerung von Differentialgetrieben bereitzustellen, sowie neuartige Differentialge- triebe vorzuschlagen. Hierbei ist wahlweise der Einsatz als Sperrdifferential bekann- ter Art als auch als Giermomentedifferential möglich, wobei in bevorzugter Weise

beide Anwendungsfälle miteinander verbunden werden können.

Die Lösung der vorliegenden Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Steuerung ei- ner Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten dre- hend antreibbaren Differentialkorb, zwei koaxial zur Drehachse A im Differentialkorb gelagerte Seitenwellenräder sowie um Drehachsen B1, B2 im Differentialkorb dreh- bar gelagerte Ausgleichsräder, die mit den Seitenwellenrädern im Eingriff sind, um- faßt, wobei an den Ausgleichsrädern bei umlaufendem Differentialkorb äußere An- triebs-oder Bremsmomente aufgebracht werden.

Nach diesem Verfahren werden vom Antriebsdrehmoment des Differentialkorbs ab- geleitete Antriebsdrehmomente eingesetzt, die unmittelbar auf die Ausgleichsräder einwirken, so daß an den Seitenwellenrädern unabhängige Drehmomente auch bei Drehzahlgleichheit erzeugt werden können, um Giermomente am Kraftfahrzeug ent- stehen zu lassen.

Anders als bei bekannten Differentialgetrieben wird also nicht ein Sperrmoment zwi- schen zwei Seitenwellenrädern oder einem der Seitenwellenräder und dem Differen- tialkorb aufgebaut ; vielmehr beruht die Sperrwirkung auf dem Einwirken eines Bremsmomentes unmittelbar an den Ausgleichsrädern.

Eine besonders bevorzugte Verfahrensführung liegt darin, die beiden genannten Ver- fahrensarten miteinander zu kombinieren, d. h. wahlweise antreibende Drehmomente oder Bremsmomente an den Seitenwellenrädern auszuüben, um je nach Fahrzu- stand Giermomente zu erzeugen oder bei Kurvenfahrt oder unzureichendem Grip an einem der Antriebsräder Bremsmomente aufzubauen. Hierbei ist es möglich, daß wahlweise im Drehsinn wechselnde Antriebsmomente oder Bremsmomente in die Ausgleichsräder eingeleitet werden.

Eine weitere Lösung der vorliegenden Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Steuerung einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar ge- lagerten drehend antreibbaren Steg, zwei koaxial zur Drehachse A gelagerte Son- nen-bzw. Hohlräder sowie um Drehachsen B1, B2 im Steg drehbar gelagerte Plane-

tenräder, die mit den Sonnen-bzw. Hohlrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei in die Planetenräder bei umlaufendem Steg äußere Antriebs-oder Bremsmomente aufge- bracht werden. Diese Lösung entspricht der oben genannten, wobei sich die Anwen- dung auf Planetenraddifferentiale erstreckt.

Auch hierbei ist es möglich, die beiden genannten Verfahren zu kombinieren, d. h. wahlweise zusätzliche ungleiche Antriebsmomente an den Seitenwellenrädern zu erzeugen oder Bremsmomente zwischen den Seitenwellenrädern einzustellen.

Auch hierbei können wahlweise äußere antreibende Drehmomente oder Bremsmo- mente in die Planetenräder eingeleitet und die Planetenräder freigestellt werden.

Insbesondere können wahlweise im Drehsinn wechselnde äußere Antriebsmomente oder Bremsmomente in die Planetenräder eingeleitet werden.

Die Antriebsmomente oder Bremsmomente können bevorzugt über Reibkräfte zwi- schen Reibflächen an den Ausgleichsrädern bzw. Planetenrädern und feststehenden Ringflächen bzw. mit Differenzdrehzahl zum Differentialkorb umlaufenden Ringflä- chen erzeugt werden.

In konstruktiver Hinsicht besteht eine erste Lösung in einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Differential- korb, zwei koaxial zur Drehachse A im Differentialkorb drehbar gelagerte Seitenwel- lenräder sowie auf Drehachsen B1, B2 im Differentialkorb drehbar gelagerte Aus- gleichsräder, die mit den Seitenwellenrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei an den Ausgleichsrädern zu den Drehachsen B1, B2 symmetrische Reibflächen ausgebildet sind, die mit zur Drehachse A symmetrischen Ringflächen in Reibschluß bringbar sind.

Hierbei sind die Ringflächen bevorzugt an einem in Richtung der Drehachse ver- schiebbaren Reibkorb ausgebildet, so daß durch axiales Verschieben dieses Reib- korbes Reibflächen und Ringflächen miteinander in Reibschluß gebracht werden können. In diesem Zusammenhang bedeutet Reibschluß insbesondere auch Rei- bung mit Schlupf und nicht ausschließlich Rollreibung.

Die genannten Ringflächen können alternativ drehfest bezüglich der Drehachse bzw.

Längsachse A der Differentialanordnung gehalten sein oder mit von der Antriebs- drehzahl des Differentialkorbs abweichender Antriebsdrehzahl antreibbar sein. In letzterem Fall ist der Antrieb so zu wählen, daß die Drehzahldifferenz der Ringflä- chen gegenüber dem Differentialkorb im Vergleich zu drehfest gehaltenen Ringflä- chen reduziert wird.

Die Reibflächen können an mit den Ausgleichsrädern verbundenen Zapfen ausgebil- det sein, die den Differentialkorb durchsetzen. Nach alternativen Ausgestaltungsfor- men können die Ausgleichsräder Kegelräder sein und die Reibflächen Zylinderflä- chen oder die Ausgleichsräder Kegelräder und die Reibflächen Kegelflächen, die insbesondere auf dem Abwälzkegel der Kegelräder liegen, oder die Ausgleichsräder Stirnräder und die Reibflächen Zylinderflächen, die auf dem Wälzkreisdurchmesser der Stirnräder liegen. Ausführungsbeispiele hierzu sind angeführt.

Nach weiteren Ausgestaltungsformen können Reibräder drehend mit den Aus- gleichsrädern verbunden sein, die die Reibflächen bilden und mit den Ringflächen in Reibschluß bringbar sind, oder es können mit den Ausgleichsrädern Zahnräder ver- bunden sein, die mit zumindest einem um die Drehachse drehbaren Tellerrad ständig in Eingriff sind, wobei an diesem zur Drehachse symmetrische Reibflächen ausgebil- det sind, die mit den Ringflächen in Reibschluß bringbar sind. Eine weitere Ausge- staltungsform geht dahin, daß das zumindest eine Tellerrad eine Mehrzahl von er- sten Kupplungslamellen trägt, die die Reibflächen bilden, und eine Mehrzahl von zweiten Kupplungslamellen, die die Ringflächen bilden, mit dem Reibkorb drehfest verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Kupplungslamellen in Richtung der Drehachse abwechselnd angeordnet sind und miteinander in Reibschluß bringbar sind. Auch hierbei ist die Betätigung durch einen axial verschiebbaren Reibkorb mög- lich, der bezüglich der Drehachse stehend angeordnet oder um die Drehachse dreh- bar angeordnet und mit dem Differentialkorb über eine Untersetzungsstufe gekoppelt ist.

Eine zweite konstruktive Lösung besteht in einer Differentialanordnung, die einen um eine Drehachse A drehbar gelagerten drehend antreibbaren Steg, zwei koaxial zur Drehachse A drehbar gelagerte Sonnen-bzw. Hohlräder sowie auf Drehachsen B1, B2 im Steg drehbar gelagerte Planetenräder, die mit den Sonnen-bzw. Hohlrädern im Eingriff sind, umfaßt, wobei an den Planetenrädern zu den Drehachsen B1, B2 symmetrische Reibflächen ausgebildet sind, die mit zur Drehachse A symmetrischen Ringflächen in Reibschluß bringbar sind. Als Bauform wird hiermit ein Planetendiffe- rential angegeben, wobei der Steg im wesentlichen an die Stelle des Differentialkor- bes tritt und die Drehachsen der Planetenräder parallel zur Drehachse des Steges ausgerichtet sind. Auch hierbei werden die Ringflächen an einem in Richtung der Drehachse verschiebbaren Reibkorb ausgebildet, der dabei allerdings mit Stirnflä- chen von Reibrädern zusammenwirkt, die mit den Planetenrädern zusammen rotie- ren. Wie bereits erläutert, können auch hier die Ringflächen drehfest bezüglich der Drehachse gehalten werden oder mit von der Antriebsdrehzahl des Stegs abwei- chender Antriebsdrehzahl angetrieben werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.

Figur la zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung, insbesondere für Achsdifferentiale, in einer ersten Ausführung ; Figur 1b zeigt eine abgewandelte Einzelheit an einer Differentialanordnung nach Figur 1a ; Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer zweiten Aus- führung ; Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer dritten Aus- führung ; Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer vierten Aus- führung ;

Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer fünften Aus- führung, insbesondere für Mittendifferentiale ; Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer sechsten Aus- führung ; Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung in einer siebten Aus- führung.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung 11 bildhaft im Längs- schnitt, wobei auf einer Längsachse A angeordnete Räder 12,13 die Verwendung der Differentialanordnung in einem Achsdifferential symbolisieren sollen. Das Achs- differentialgehäuse, das die Differentialanordnung 11 drehbar aufnimmt, ist nicht dargestellt. An einem Differentialkorb 15 ist ein Tellerrad 16 angebracht, das über eine Eingangswelle 17 mit einem Ritzel 18 antreibbar ist. Im Differentialkorb 15 sind Seitenwellenräder 19,20 auf Seitenwellen 21,22 drehbar gelagert, die jeweils mit Ausgleichsrädern 23,24 im Verzahnungseingriff sind. Die Ausgleichsräder 23,24 sind jeweils unabhängig voneinander um Drehachsen B1, B2 drehbar auf einem durchgesteckten Zapfen 25 gelagert, der zu beiden Seiten aus dem Differentialkorb 15 austritt. Hierbei sind an den Ausgleichsrädern 23,24 ebenfalls auf dem Zapfen 25 gelagerte Hülsen 27,28 angesetzt, die den Differentialkorb 15 ebenfalls durchsetzen.

Diese sind jeweils drehfest mit den Ausgleichsrädern 23,24 verbunden und tragen in drehfester Verbindung jeweils Reibräder 29,30. Die Reibräder 29,30 liegen inner- halb eines Reibkorbes 31, der koaxial zur Achse A als Ringgehäuse ausgebildet ist und drehfest gehalten, aber axial verschieblich angeordnet ist. Der Reibkorb 31 weist radiale innenliegende Ringflächen 32,33 auf, auf denen wahlweise, je nach Stellung des Reibkorbes 31, die Reibräder 29,30 bei drehend angetriebenem Differentialkorb 15 wahlweise ablaufen können. In einer Mittelstellung des Reibkorbes 31 können die Reibräder 29,30 von den Ringflächen 32,33 freigestellt werden.

In dieser letztgenannten Position wirkt das Differentialgetriebe als offenes Differenti- al, bei dem an den Ausgleichsrädern 23,24 Kräftegleichgewicht herrscht, so daß

gleich große Antriebsmomente auf das linke und das rechte Rad 12,13 übertragen werden. Laufen die Räder 12,13 mit gleicher Drehzahl und wird der Reibkorb 31 ge- genüber dem Differentialkorb 15 nach rechts verschoben, wie in der Figur dargestellt, bis die Reibräder 29,30 mit der Ringfläche 32 in Wechselwirkung treten, so wird das zuvor angesprochene Gleichgewicht gestört. Ausgehend von einer Drehrichtung des Differentialkorbs 15, die die Räder 12, 13 nach der Zeichnung nach oben antreibt, wird nun auf die Reibräder 29,30 und damit auf die Ausgleichsräder 23,24 von radi- al außen betrachtet über die stehende Ringfläche 32 ein linksdrehendes Moment ausgeübt. Dadurch wird das Drehmoment am Seitenwellenrad 20 erhöht und am Sei- tenwellenrad 19 reduziert. Verschiebt man den Reibkorb 31 gegenüber dem Differen- tialkorb 15 nach links, so daß die Reibräder 29,30 mit der Ringfläche 33 in Wech- selwirkung treten, wird das Gleichgewicht im entgegengesetzten Sinn gestört. Hier- bei wird auf die Reibräder 29,30 und damit auf die Ausgleichsräder 23,24 von radial außen betrachtet über die stehende Ringfläche 33 ein linksdrehendes Moment aus- geübt und es wird ein größeres Drehmoment auf das Rad 13 und ein geringeres Drehmoment auf das Rad 12 übertragen. Zwischen den Reibrädern und den Ringflä- chen kann Schlupf auftreten.

Laufen die Räder 12,13 mit unterschiedlicher Drehzahl, so drehen die Ausgleichsrä- der 23,24 und damit die Reibräder 29,30 während der Umlaufbewegung des Diffe- rentialkorbes 15 zusätzlich um ihre Drehachsen B1, B2. Wird nun der Reibkorb 31 nach rechts oder nach links bewegt, so daß die Reibräder mit der Ringfläche 32 oder der Ringfläche 33 zur Anlage kommen, so wird diese Rotationsbewegung der Aus- gleichsräder durch die jeweilige Ringfläche abgebremst, so daß das Differential als Sperrdifferential wirkt. Allerdings ist die Wirkung der Ringflächen 32 oder 33 auf die Reibräder ungleich, abhängig davon, welches der Räder 12,13 voreilt und welches der Räder 12,13 nacheilt. Um eine größtmögliche Sperrwirkung zu erzielen, ist also die Verschiebung des Reibkorbes 31 in Abhängigkeit von der Umlaufrichtung der Reibräder 29,30 zu wählen. Auch hierbei kann an den Reibrädern 29,30 Schlupf gegenüber den Ringflächen 29 oder 30 herrschen.

Beim Übergang von Geradeausfahrt zur Kurvenfahrt tritt ein Übergang vom ersten Zustand (Giermoment) zum zweiten Zustand (Bremsmoment) dann auf, wenn auf-

grund der Durchmesserverhältnisse und damit der örtlichen Winkelgeschwindigkeiten sich der Drehmomentfluß zwischen Reibrädern und Ringflächen ändert.

Wird die Differentialanordnung in der dargestellten Position bei stehendem Fahrzeug betrachtet und die Axialkraft für die Verschiebung des Reibkorbs 31 so groß gewählt, daß zwischen der Ringfläche 32 und den Reibrädern 29,30 Abrollbedingungen, also kein Schlupf, vorherrschen, kann eine Drehzahldifferenz der Räder 12,13 erzwun- gen werden, die größer ist als bei der. engstmöglichen Kurvenfahrt des Fahrzeuges.

Hierdurch tritt eine Bremswirkung gegenüber einem Abrollen der Räder 12,13 ein.

Diese Anwendung kann als Kurzzeitbremse, z. B. als Rückrollsperre für das Fahr- zeug verwendet werden.

In Figur 1b ist eine Alternative der Baugruppe aus Ausgleichsrad 23 und Reibrad 29 gezeigt, bei der das Reibrad kegelig ist und auf dem Kegelmantel des Ausgleichsra- des wälzt.

In Figur 2 ist eine Differentialanordnung ähnlich Figur 1 in abgewandelter Ausführung gezeigt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern wie dort bezeichnet. Anstelle der Reibräder (29,30) werden hier Zahnräder mit Stirnverzahnung gewählt, von de- nen hier nur eines 29'gezeigt ist. Die Zahnräder wirken jeweils mit zwei Tellerrädern 34,35 zusammen, auf deren Rückseiten Reibflächen 36,37 ausgebildet sind. Diese Reibflächen wirken je nach Stellung des Reibkorbs 31 mit einer der Ringflächen 32, 33 zusammen. Der Reibkorb 31 ist hier in seiner mittleren Stellung gezeigt, bei der die Ausgleichsräder frei gegeneinander drehen können und ein offenes Differential dargestellt ist.

In Figur 3 ist eine Differentialanordnung ähnlich Figur 1 und 2 in nochmals abge- wandelter Form dargestellt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie in Figur 1 belegt. Auch hier sind anstelle der Reibräder (29,30) Zahnräder in Form von Stirnrädern verwendet, von denen eines 29'gezeigt ist. Mit den Stirnrädern sind wiederum Tellerräder 34,35 im Verzahnungseingriff, die mit Innenlamellenträgern 38,39 verbunden sind. Der Reibkorb 31 ist teilweise als Außenlamellenträger aus- gebildet, wobei die Innenlamellenträger 38,39 und der Reibkorb 31 Lamellenpakete

40,41 tragen, die durch die Axialverschiebung des Reibkorbs 31 wechselweise unter Axialdruck gebracht werden können, um Drehmoment zwischen dem Tellerrad 34 und dem Reibkorb 31 oder dem Tellerrad 35 und dem Reibkorb 31 zu übertragen. In der gezeigten Position des Reibkorbs 31 ist das Lamellenpaket 40 axial belastet und in drehmomentübertragender Wirkung, während das Lamellenpaket 41 axial freige- stellt ist.

In Figur 4 ist eine Differentialanordnung ähnlich wie in Figur 1 in abgewandelter Form gezeigt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt. Der Reibkorb 31 ist in der hier gezeigten Ausführung nicht drehfest gehalten, sondern wird in der gleichen Richtung, jedoch mit geringerer Drehgeschwindigkeit wie der Differential- korb 15 angetrieben. Zu diesem Zweck ist eine Untersetzungsstufe 43 vorgesehen, die sich an einem festen Teil abstützt und ein größeres Stirnrad 44 und ein kleineres Stirnrad 45 umfaßt. Das größere Stirnrad 44 ist mit einer Außenverzahnung 46 des Differentialkorbs 15 im Eingriff ; das kleinere Stirnrad 45 mit einer Außenverzahnung 47 am Reibkorb 31. Hierdurch bleibt die Axialverschieblichkeit des Reibkorbs 31 er- halten. Die Untersetzungsstufe reduziert die absolute Größe der Drehzahldifferenz zwischen dem Differentialkorb 15 und dem Reibkorb 31, so daß die eingangs be- schriebenen Effekte zur Erzeugung von Giermomenten bzw. Sperrmomenten redu- ziert werden.

In Figur 5 ist eine Differentialanordnung ähnlich wie in Figur 1 in abgewandelter Aus- führung gezeigt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt. Anstelle von Rädern einer Achse sind hier zwei Antriebsachsen 12,13 eines Kraftfahrzeuges gezeigt, die andeuten sollen, daß die gezeigte Differentialanordnung als Mittendiffe- rential zwischen zwei Antriebsachsen Verwendung finden soll. Die Planetenräder sind hierbei als Stirnräder 23,24 dargestellt. Dementsprechend sind die Seitenwel- lenräder als Kronenräder 19,20 ausgeführt. Diese Bauweise ermöglicht es, die Sei- tenwellenräder, wie hier zu erkennen, unterschiedlich groß auszuführen, so daß eine ungleiche Drehmomentverteilung zwischen den Achsen 12,13 bereits bei offenem Differential erfolgt. Im übrigen ist der Aufbau und die Wirkungsweise analog zu der anhand von Figur 1 beschriebenen.

In Figur 6 ist eine Differentialanordnung gezeigt, die als Planetenraddifferential aus- geführt ist. Anstelle eines Differentialkorbs tritt hier ein Steg 15', der mit einem Teller- rad 16'in Form eines Kronenrades verbunden ist. Der Steg wird über eine Welle 17' von einem Stirnrad 18'angetrieben. Im Steg 15'sind Planetenräder 23', 24'mittels Wellen 27', 28'gelagert, auf denen weiterhin Reibscheiben 29', 30'drehfest festge- legt sind. Die Planetenräder 23', 24'kämmen zum einen mit einem Sonnenrad 19', das mit einer ersten Seitenwelle 21'fest verbunden ist, und zum anderen mit einem Hohlrad 20', das mit einer zweiten Seitenwelle 22'drehfest verbunden ist. Die mit dem Steg 15'umlaufenden Reibräder 29', 30'sind in einem Reibkorb 31'gehalten, der axial verstellbar ist und in der gezeigten Position in einer Mittelstellung gezeigt ist. In dem Reibkorb 31'sind radiale Ringflächen 32', 33'ausgebildet, die mit radialen Endflächen der Reibräder 29', 30'durch axiales Verschieben des Reibkorbs 31'in Reibschluß gebracht werden können. Hiermit läßt sich bei als Block umlaufendem Planetengetriebe mit Drehzahlgleichheit der Seitenwellen 21', 22'ein Drehmoment in die Planetenräder 23', 24'einleiten, um den Seitenwellenrädern ein Giermoment auf- zuprägen oder bei mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufenden Seitenwellen 21', 22'und dabei um ihre Drehachsen B1, B2 rotierenden Planetenrädern 23', 24' ein Bremsmoment zwischen den beiden Seitenwellen 21', 22'erzeugen.

Auch hier ist bei Übergang von Geradeausfahrt zur Kurvenfahrt ein Übergang vom ersten Zustand zum zweiten Zustand dann gegeben, wenn aufgrund der Durchmes- serverhältnisse der Reibflächen sich der Drehmomentfluß von zuvor von den Reibrä- dern 29', 30'zu den Planetenrädern 23', 24'zu hernach von den Planetenrädern 23', 24'zu den Reibrädern 29', 30'ändert.

In Figur 7 ist eine Differentialanordnung dargestellt, die weitgehend Übereinstim- mung mit der in Figur 5 gezeigten hat, wobei abweichend von dieser die Drehachsen B1, B2 der Ausgleichsräder einen von 90° abweichenden Winkel mit der Längsachse A bilden. Auch hierbei sind die Seitenwellenräder 19"', 20"'von unterschiedlicher Form und Größe, so daß das Drehmoment ungleich auf die Seitenwellen 21", 22" verteilt wird. Die Form des Reibkorbs 31"ist an die Ausrichtung der Achsen B1, B2 angepaßt. Die Funktion entspricht im übrigen weitgehend der in Figur 5 gezeigten Differentialanordnung. Die Reibräder 29", 30"sitzen unmittelbar auf Wellen 27", 28".

Bezugszeichenliste 11 Differentialanordnung 12 Rad 13 Rad 15 Differentialkorb ; Steg 16 Tellerrad 17 Eingangswelle 18 Ritzel 19 Seitenwellenrad, Sonnenrad 20 Seitenwellenrad, Hohlrad 21 Seitenwelle 22 Seitenwelle 23 Ausgleichsrad 24 Ausgleichsrad 25 Zapfen 26 Zapfen 27 Hülse 28 Hülse 29 Reibrad 30 Reibrad 31 Reibkorb 32 Reibfläche 33 Reibfläche 34 Tellerrad 35 Tellerrad 36 Reibfläche 37 Reibfläche 38 Lamellenträger 39 Lamellenträger 40 Lamellenpaket 41 Lamellenpaket 43 Untersetzungsstufe 44 Ritzel 45 Ritzel 46 Verzahnung 47 Verzahnung