Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit den Merkmalen:

Ein axial fester Planetenträger treibt über mindestens ein Planetenrad zwei Zentralräder, jedes Zentralrad treibt eine axial bewegliche Abtriebεwelle, - mindestens eine betätigbare Kupplung mit einem axial festen und einem axial beweglichen Kupplungsteil verbindet den Planetenträger mit einer Abtriebswelle.

Ein Differentialgetriebe dieser Art wird besonders als Querdifferential zwischen den Antriebsrädern einer

Antriebsachse und als Längsdifferential zwischen zwei Antriebsachsen eines Fahrzeugs verwendet. Die Kupplung soll verhindern, daß ein Antriebsrad auf glattem Boden durchdreht. Die betätigbare Kupplung kann eine formschlüssige Klauenkupplung oder eine kraftεchlüssige Reibkupplung sein. Eine Feder kann die Kupplung öffnen oder schließen. Süßere Betätigungskräfte können die Kupplung gegen die Feder oder zusammen mit der Feder schließen, gegen die Feder öffnen oder ohne Feder schließen und öffnen. Die äußeren Betätigungskräfte können Handkräfte, Elektromagnetkräfte oder Fluiddruckkräfte sein.

Bei einem bekannten Differentialgetriebe dieser Art (DE-OS 19 30 668) ist der axial feste Kupplungsteil drehfest verbunden mit dem axial festen Planetenträger, während der axial bewegliche Kupplungsteil drehfeεt verbunden ist mit der axial beweglichen Abtriebswelle.

Wenn äußere Kräfte, beispielsweise eines Doppelkreuzgelenkes zwischen der Abtriebswelle und einem gelenkten Antriebsrad des Fahrzeugs, die Abtriebswelle unter voller Last axial bewegen, übertragen die achsparallelen Mitnahmeflächen der Mitnahmezähne der Abtriebswelle durch Reibung große axiale Kräfte von der Abtriebswelle auf den axial beweglichen Kupplungsteil. Diese axialen Kräfte wirken in unerwünschter, störender Weise entweder zusätzlich zu den gewünschten äußeren Betätigungskräften oder entgegen diesen Betätigungskräften. Um diese Störung gering zu halten, muß man die Betätigungskräfte erhöhen und die Feder verstärken, und die Axiallager der Kupplung werden höher belastet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differentialgetriebe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die axialen Reibkräfte in den achsparallen Mitnahmeflächen der axial beweglichen Abtriebswelle nicht auf den axial beweglichen Kupplungsteil übertragen werden können, und bei dem daher die axialen Bewegungen der Abtriebswelle das Schließen und öffnen der Kupplung nicht stören können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 der Erfindung gelöst, weil die axial bewegliche Abtriebswelle nicht mit dem axial beweglichen, sondern mit dem axial festen Kupplungsteil drehfest verbunden ist.

Mit den Merkmalen nach Anspruch 2 werden der Zusammenbau und die Wartung des Differentialgetriebes vereinfacht, weil der Planetenträger und die betätigbare Kupplung als Baugruppen einzeln zugänglich sind, ohne die jeweils andere Baugruppe zerlegen zu müssen.

Ein Differentialgetriebe nach Anspruch 3 ist vorteilhaft, wenn ein begrenztes Reibdrehmoment der selbsttätigen Reibkupplung fast immer genügt und nur selten ein Antriebsrad allein die Leistung des Motors auf den Boden übertragen soll. Der Aufwand für ein Differentialgetriebe nach Anspruch 3 ist besonders gering: Einem serienmäßigen Selbstsperrdifferential muß nur noch eine einfache Klauensperrkupplung hinzugefügt werden.

Ein Differentialgetriebe nach Anspruch 4 und Anspruch 5 kann so gesteuert und geregelt werden, daß es sowohl einen freien Drεhzahlausgleich (mit minimalem Reibdrehmoment) als auch einen Antrieb mit voller Motorleistung über ein einziges Antriebsrad (mit maximalem Reibdrehmoment) möglich macht.

Mit den Merkmalen nach Anspruch 6 kann als betätigbare Kupplung eine Reibkupplung klein gebaut werden, weil die Bremsen als Lenkbremsen betätigt werden und damit auch schon allein ein Durchdrehen eines Antriebsrades verhindern können.

Mit den Merkmalen nach Anspruch 7 genügt eine einzige Bremse für mindestens zwei Antriebsräder, weil die Kupplung ein Bremsdrehmoment der Bremse auf beide Abtriebswellen des Differentialgetriebes überträgt.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Differentialgetriebe nach Anspruch 3,

Fig. 2 zeigt ein Differentialgetriebe nach Anspruch 5,

Fig. 3 zeigt ein Differentialgetriebe nach Anspruch 6,

Fig. 4 zeigt ein Differentialgetriebe nach Anspruch 7.

Fig. 1: Ein Planetenträger 1 eines Differentialgetriebes 2 ist in einem ersten Lager 3 in einem ersten Hauptteil 4 eines Getriebegehäuses 5 und in einem zweiten Lager 6 in einem Zwischenringteil 7 des Getriebegehäuses 5 drehbar und axial fest gelagert. Der Planetenträger 1 trägt Planetenräder 8 auf Planetenachsen 9. Der Planetenträger 1 treibt über die Planetenräder 8 ein erstes und ein zweites Zentralrad 10, 11.

Eine erste und eine zweite Reibkupplung 12, 13 verbinden selbsttätig den Planetenträger 1 mit dem ersten und dem zweiten Zentralrad 10, 11.

Das erste und das zweite Zentralrad 10, 11 treiben über eine erste und eine zweite Abtriebswelle 14, 15 ein erstes und ein zweites Antriebsrad des Fahrzeugs. Mitnahmezähne mit achsparallelen Mitnahmeflächen 16, 17 verbinden die Zentralräder 10, 11 drehfest mit den axial beweglichen Abtriebswellen 14, 15.

Eine betätigbare Klauenkupplung 18 mit einem axial festen Kupplungsteil 19 und einem axial beweglichen Kupplungsteil 20 verbindet den Planetenträger 1 drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 15. Axiallager 21, 22 halten den axial festen Kupplungsteil 19 axial fest zu einem zweiten Hauptteil 27 des Getriebegehäuses 5. Mitnahmezähne mit achsparallelen Mitnahmeflächen 23 verbinden den axial festen

Kupplungsteil 19 drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 15. Mitnahmezähne mit achsparallelen Mitnahmeflächen 24 verbinden den axial beweglichen Kupplungsteil 20 drehfest mit dem Planetenträger 1.

Die Kupplungsteile 19, 20 bilden mit Mitnahmez hnen mit achsparallelen Mitnahmeflächen 25, 26 die schaltbare Klauenkupplung 18.

In dem Getriebegehäuse 5, axial zwischen dem

Zwischenringteil 7 und dem zweiten Hauptteil 27 des Getriebegehäuses 5, ist eine Magnetspule 28 eines Elektromagneten 29 befestigt. Der axial bewegliche Kupplungsteil 20 bildet einen Magnetanker für den Elektromagneten 29. Ein elektrischer Strom in der

Magnetspule 28 erzeugt einen Magnetfluß 30 und damit eine axiale Magnetkraft in einem Magnetspalt 31 zwischen einer Kegelfläche 32 des axial beweglichen Kupplungsteils 20 und einer Kegelfläche 33 des Zwischenringteils 7 des Getriebegehäuses 5 und schließt die

Klauenkupplung 18 gegen eine Feder 34. Die Feder 34 und ein Axiallager 35 sind axial zwischen den zwei Kupplungsteilen 19, 20 angeordnet.

Fig. 2: Ein Planetenträger 1 eines

Differentialgetriebes 2 ist in einem ersten Lager 3 in einem ersten Hauptteil 4 eines Getriebegehäuses 5 und in einem zweiten Lager 6 in einem Zwischenringteil 7 des Getriebegehäuses 5 drehbar und axial fest gelagert. Der Planetenträger 1 treibt über Planetenräder 8 auf

Planetenachsen 9 ein erstes und ein zweites Zentralrad 10, 11. Mitnahmezähne mit achsparallelen Mitnahmeflächen 16, 17 verbinden die axial festen Zentralräder 10, 11 drehfeεt mit den axial beweglichen Abtriebswellen' 1 , 15.

Eine stufenlos steuerbare Reibkupplung 36 mit einem axial festen Kupplungsteil 19 und einem axial beweglichen Kupplungsteil 20 kann ein stufenlos steuerbares Reibdrehmoment zwischen dem axial festen Planetenträger 1 und der axial beweglichen zweiten Abtriebswelle 15 übertragen.

Axiallager 21, 22 mit Laufringen 58, 59 halten den axial festen Kupplungsteil 19 axial fest zu dem Getriebegehäuse 5. Mitnahmezähne mit achsparallelen Mitnahmeflächen 23 verbinden den axial festen Kupplungsteil 19 drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 15. Mitnahmezähne mit achsparallelen Mitnahmeflächen 24 verbinden den axial beweglichen Kupplungsteil 20 drehfest mit dem Planetenträger 1. Die Reibkupplung 36 ist eine Lamellenkupplung mit Außenlamellen 37 in einem Außenlamellenträger und Innenlamellen 38 auf einem Innenlamellenträger. Der axial feste Kupplungsteil 19 bildet den Innenlamellenträger. Der axial bewegliche Kupplungsteil 20 bildet den Außenlamellenträger.

Der Zwischenringteil 7 des Getriebegehäuses 5 bildet einen Zylinder für einen Kolben 39 und mit dem Kolben 39 eine Kammer 40. Dichtringe 41, 42 dichten radial zwischen dem Kolben 39 und dem Zwischenringteil 7. Druckfluid in der Kammer 40 drückt den Kolben 39 über ein Axiallager 43 gegen den axial beweglichen Kupplungsteil 20 und den axial beweglichen Kupplungsteil 20 über die Außenlamellen 37 und die Innenlamellen 38 gegen den axial festen Kupplungsteil 19 und erzeugt damit ein Reibdrehmoment der Reibkupplung 36.

Fig. 3: Ein Differentialgetriebe 2 nach Fig. 2 wird hier ergänzt durch zwei Bremsen 45, 46.-

Eine erste Bremse 45 überträgt ein stufenlos steuerbares Bremsdrehmoment von der ersten Abtriebswelle 14 auf den ersten Hauptteil 4 des Getriebegehäuses 5. Eine zweite Bremse 46 überträgt ein stufenlos steuerbares Bremsdrehmoment von der zweiten Abtriebswelle 15 auf den zweiten Hauptteil 27 des Getriebegehäuses 5.

Jede Bremse 45, 46 ist eine Lamellenbremse mit Außenlamellen 47 in einem Außenlamellenträger 49 und Innenlamellen 48 auf einem Innenlamellenträger 50. Jeder Innenlamellenträger 50 ist über Mitnahmezähne mit achsparallelen Mitnahmeflächen 57 drehfeεt mit einer Abtriebswelle 14, 15 verbunden. Jeder Außenlamellenträger 49 ist fest in einem Hauptteil 4, 27 des Getriebegehäuses 5. Jeder Außenlamellenträger 49 bildet einen Zylinder für einen Kolben 51 und mit dem Kolben 51 eine Kammer 52 für Druckfluid. Dichtringe 53, 54 dichten radial zwischen dem Kolben 51 und dem Außenlamellenträger 49. Druckfluid in der Kammer 52 drückt den Kolben 51 gegen ein axial bewegliches erstes Endglied 55 und das erste Endglied 55 über die

Außenlamellen 47 und Innenlamellen 48 gegen ein axial festes zweites Endglied der Bremse 45, 46 und erzeugt damit das Bremsdrehmoment der Bremse 45, 46.

Der Lagerflansch 44 für das erste Lager 3 für den Planententräger 1 bildet das zweite Endglied der ersten Bremse 45. Ein Stützring 56 für das Axiallager 21 für den ersten Kupplungsteil 19 der Reibkupplung 36 ist fest in dem zweiten Hauptteil 27 des Getriebegehäuses 5 und bildet das zweite Endglied der zweiten Bremse 46.

Fig. 4: Eine εtufenlos steuerbare Reibkupplung 36 mit einem axial festen Kupplungsteil 19 und_einem axial beweglichen Kupplungsteil 20 überträgt ein εtufenlos steuerbares Reibdrehmoment zwischen dem axial festen

Planetenträger 1 und der axial beweglichen Abtriebswelle 15.

Eine Bremse 60 überträgt ein stufenloε steuerbares Bremsdrehmoment von dem Planetenträger 1 auf den ersten Hauptteil 4 des Getriebegehäuses 5. Die Bremse 60 ist eine Lamellenbremse mit Außenlamellen 61 in einem Außenlamellenträger und Innenlamellen 62 auf einem Innenlamellenträger 63. Der erste Hauptteil 4 des Getriebegehäuses 5 bildet den Außenlamellenträger. Der Innenlamellenträger 63 ist fest, aber lösbar mit dem Planetenträger 1 verbunden. Der erste Hauptteil 4 des Getriebegehäuses 5 bildet einen Zylinder für einen Kolben 64 und mit dem Kolben 64 eine Kammer 65. Der Kolben 64 bildet ein Betätigungεglied für die Bremse 60. Druckfluid in der Kammer 65 drückt über den Kolben 64 die Außenlamellen 61 und die Innenlamellen 62 zusammen gegen ein festes Endglied 66 und erzeugt ein Bremsdrehmoment der Bremse 60.

Außer den vier in der Zeichnung dargeεtellten Auεführungεbeiεpielen εind im Rahmen der Erfindung auch noch viele andere Konεtruktionen möglich, bei denen die Merkmale des Anspruchs 1 mit Merkmalen der übrigen Ansprüche anders vereint sind.

Beispielsweise kann das in Fig. 1 dargeεtellte Differentialgetriebe 2 mit der Klaύenkupplung 18 zusätzlich mit zwei Bremsen 45, 46 wie in Fig. 3 ausgerüstet werden. Oder eins der in Fig. 2 oder Fig. 3 dargestellten Differentialgetriebe 2 kann zusätzlich auf der anderen Seite des Planetenträgerε 1 ausgerüstet werden mit einem zweiten Zwiεchenringteil und mit einer zweiten Reibkupplung, die den Planetenträger 1 drehfest mit der ersten Abtriebswelle 14 verbindet.

Oder der erste und der zweite Hauptteil 4, 27 bilden zusätzlich die Außenlamellenträger 49 für die Außenlamellen 47 und die Zylinder für die Kolben 51

(Fig. 3) . Oder, in umgekehrter Weise, ein beεonderes Bauteil ist in dem Getriebegehäuεe 5 befeεtigt und bildet den

Außenlamellenträger für die Außenlamellen 61 und den Zylinder für den Kolben 64 (Fig. 4 ₎ .

Druckfluid für die Kammern 40, 52 und 65 für die Reibkupplung 36 ⁽ Fig. 2 bis 4) und die Bremsen 45, 46 ⁽ Fig. 3 ⁾ und 60 ⁽ Fig. 4) kann von einer beliebigen _Q uelle geliefert werden. Das Druckfluid kann eine Flüssigkeit oder ein Gas sein.

Bezu szeichen