DE102008023391A1

DE102008023391A1 - Differentialgetriebe

Info

Publication number: DE102008023391A1
Application number: DE200810023391
Authority: DE
Inventors: Werner Schadler; Wolfgang Bauer; Michael Martinz
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2009-11-19
Also published as: WO2009138226A2; WO2009138226A3

Abstract

Es wird ein Differentialgetriebe mit zumindest einem Ausgleichsrad beschrieben, das um die Längsachse eines Ausgleichszapfens drehbar gelagert ist. Das Differentialgetriebe umfasst eine einen Eingang bildende Antriebswelle, die mit dem Ausgleichszapfen zum gemeinsamen Verdrehen von Ausgleichszapfen und Ausgleichsrad um eine quer zur Längsachse des Ausgleichszapfens angeordnete Querachse wirkverbunden ist. Weiterhin sind ein einen Ausgang bildendes erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad vorgesehen, wobei das erste Zahnrad eine erste Verzahnung und das zweite Zahnrad eine zweite Verzahnung besitzen, die jeweils mit einer Verzahnung des Ausgleichsrades kämmen. Die Verzahnung des Ausgleichsrades umfasst zwei konzentrisch zueinander angeordnete Verzahnungsbereiche, die eine dritte und eine vierte Verzahnung des Ausgleichsrades bilden, wobei die dritte Verzahnung näher an der Querachse liegt als die vierte Verzahnung. Während die erste Verzahnung des ersten Zahnrades mit der dritten Verzahnung des Ausgleichsrades kämmt, kämmt die zweite Verzahnung des zweiten Zahnrades mit der vierten Verzahnung des Ausgleichsrades.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit zumindest einem Ausgleichsrad, das um die Längsachse eines Ausgleichszapfens drehbar gelagert ist, mit einer einen Eingang bildenden Antriebswelle, die mit dem Ausgleichszapfen zum gemeinsamen Verdrehen von Ausgleichszapfen und Ausgleichsrad um eine quer zur Längsachse des Ausgleichszapfens angeordnete Querachse wirkverbunden ist, mit einem einen Ausgang bildenden ersten Zahnrad und mit einem zweiten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad eine erste Verzahnung und das zweite Zahnrad eine zweite Verzahnung besitzen, die jeweils mit einer Verzahnung des Ausgleichsrades kämmen. Weiterhin ist die Erfindung auf die Verwendung eines solchen Differentialgetriebes in unterschiedlichen Anwendungsbereichen, insbesondere in der Kfz-Technik, gerichtet.
Differentialgetriebe der eingangs genannten Art werden insbesondere im Kfz-Bereich als Ausgleichsgetriebe verwendet, um beispielsweise unterschiedliche Drehzahlen der Antriebsräder einer Achse oder zwischen zwei Antriebsachsen (bei einem Allradantrieb) zu ermöglichen. Das vom Motor erzeugte Drehmoment bewirkt eine Verdrehung von Ausgleichszapfen und Ausgleichsrad um die Querachse und wird bei Geradeausfahrt über das Ausgleichsrad gleichmäßig auf das erste und das zweite Zahnrad übertragen. Jedes der beiden Zahnräder ist jeweils mit einer Hälfte der mit den Fahrzeugrädern verbundenen Antriebswelle verbunden, sodass letztlich das Antriebsmoment des Motors gleichmäßig auf die beiden Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird. Für eine solche gleichmäßige Verteilung des Drehmoments besitzen die erste und die zweite Verzahnung bei diesen bekannten Differentialgetrieben jeweils eine gleiche Zähnezahl, sodass bezüglich der Übersetzungsverhältnisse zwischen Ausgleichsrad und den beiden Antriebszahnrädern eine symmetrische Ausbildung besteht.
In der Getriebetechnik und insbesondere in der Kfz-Technik sind oftmals Getriebe mit unterschiedlichsten Eigenschaften erforderlich. Beispielsweise werden zur Realisierung von hohen Übersetzungen oftmals Planetengetriebe eingesetzt. Planetengetriebe finden andererseits auch als Differenzgetriebe Verwendung, wenn beispielsweise die Drehwinkel zweier unterschiedlicher Wellen überlagert werden müssen, wie es bei einer Aktivlenkung der Fall ist. Problematisch ist dabei, dass die Getriebe meist eine relativ große Bauform besitzen oder dass, beispielsweise bei Verwendung von Exzentergetrieben, unerwünschte Nebeneffekte wie zum Beispiel eine Unwucht entstehen, die durch aufwändige zusätzliche Maßnahmen kompensiert werden müssen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe anzugeben, mit dem ein hohes Übersetzungsverhältnis realisierbar ist, wobei gleichzeitig eine kleine Bauform gewährleistet ist. Bevorzugt soll das Getriebe auch als Differenzgetriebe und insbesondere zur Winkelüberlagerung verwendbar sein.
Ausgehend von einem Differentialgetriebe der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verzahnung des Ausgleichsrades zwei konzentrisch zueinander angeordnete Verzahnungsbereiche umfasst, die eine dritte und eine vierte Verzahnung des Ausgleichsrades bilden, wobei die dritte Verzahnung näher an der Querachse liegt als die vierte Verzahnung, und dass die erste Verzahnung des ersten Zahnrades mit der dritten Verzahnung des Ausgleichsrades und die zweite Verzahnung des zweiten Zahnrades mit der vierten Verzahnung des Ausgleichsrades kämmen.
Durch die unterschiedlichen Abstände der dritten und vierten Verzahnung zur Querachse und die entsprechend unterschiedlichen Größen der ersten und zweiten Zahnräder entsteht eine unsymmetrische Ausgestaltung des Differentialgetriebes, wodurch ein Differential-Differenzgetriebe gebildet wird. Abhängig von den gewählten Übersetzungsverhältnissen zwischen dem ersten und zweiten Zahnrad und dem Ausgleichsrad können dabei relativ hohe Übersetzungsverhältnisse erreicht werden, wobei gleichzeitig eine kleine und kompakte Bauform erzielt wird. Die einzelnen Getriebeelemente sind relativ einfach herstellbar und aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus ist das Getriebe gut mit modernen Motorkonzepten kombinierbar. Je nach Anwendung kann das zweite Zahnrad feststehend ausgebildet sein oder zusätzlich angetrieben werden, wie es im Folgenden noch näher dargelegt wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die dritte und die vierte Verzahnung des Ausgleichsrades unterschiedliche Zähnezahlen auf. Bevorzugt ist der Kopfkreisdurchmesser der dritten Verzahnung kleiner als der Kopfkreisdurchmesser der vierten Verzahnung. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die erste Verzahnung des ersten Zahnrades und die zweite Verzahnung des zweiten Zahnrades unterschiedliche Zähnezahlen auf. Ebenfalls bevorzugt ist das Übersetzungsverhältnis zwischen der erste Verzahnung des ersten Zahnrades und der dritten Verzahnung des Ausgleichsrades und das Übersetzungsverhältnis zwischen der zweiten Verzahnung des zweiten Zahnrades und der vierten Verzahnung des Ausgleichsrades unterschiedlich groß.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das erste und/oder das zweite Zahnrad als Tellerrad, insbesondere als Kronenrad, als Kegelrad oder als Rad mit Keilschrägverzahnung ausgebildet. Bevor zugt ist das Ausgleichsrad entsprechend als Stirnrad, als Kegelrad oder als Rad mit Keilschrägverzahnung ausgebildet, um mit dem jeweiligen ersten bzw. zweiten Zahnrad zusammenwirken zu können.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Zahnrad dem ersten Zahnrad gegenüberliegend angeordnet. Dadurch wird eine gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des Getriebes erreicht. Das erste und das zweite Zahnrad können aber auch so angeordnet sein, dass ihrer jeweiligen Verzahnungen in die gleiche Richtung weisen.
Bevorzugt ist das Ausgleichsrad drehbar an dem Ausgleichszapfen gelagert. In diesem Fall erfolgt somit eine Verdrehung des Ausgleichsrades um den Ausgleichszapfen, während es grundsätzlich jedoch auch möglich ist, dass der Ausgleichszapfen und das Ausgleichsrad drehfest miteinander verbunden oder einstückig ausgebildet sind und zum Rotieren des Ausgleichsrades der Ausgleichszapfen drehbar beispielsweise an der Antriebswelle oder einem Differentialkorb gelagert ist.
Bevorzugt ist der Ausgleichszapfen mit der Antriebswelle verbunden. Je nach Lagerung des Ausgleichsrades kann diese Verbindung dabei verdrehbar oder unverdrehbar ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist die Antriebswelle konzentrisch zu der Querachse angeordnet und um die Querachse verdrehbar. In diesem Fall erfolgt somit die Verdrehung des Ausgleichsrades zusammen mit dem Ausgleichszapfen um die die Querachse bildende Antriebswelle.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Ausgleichsrad unverdrehbar an dem Ausgleichszapfen befestigt, wobei der Ausgleichszapfen an einem Differentialkorb um seine Längsachse drehbar gelagert ist und der Differentialkorb um die Querachse verdrehbar ist. Die Verdrehung des Differentialkorbes um die Querachse kann dabei beispielsweise durch eine direkte Kopplung der Antriebsmittel mit dem Differentialkorb oder über eine Kopplung mit weiteren Getriebeelementen, beispielsweise ein an der Antriebswelle befestigtes Antriebsritzel erfolgen, das mit einem an dem Differentialkorb befestigten Tellerrad zusammenwirkt.
Bevorzugt sind mehrere, insbesondere zwei, drei oder vier Ausgleichsräder vorgesehen. Insbesondere sind dabei die Ausgleichsräder gleichmäßig um die Querachse herum verteilt angeordnet. Dadurch werden eine gleichmäßige Kraftverteilung und damit ein Massenausgleich innerhalb des Differentialgetriebes erreicht.
Vorteilhaft sind zwei gegenüberliegend angeordnete Ausgleichsräder an demselben Ausgleichszapfen befestigt. Dadurch wird der Aufbau des Getriebes weiter vereinfacht und gleichzeitig eine gleichmäßige Kraftverteilung bzw. ein Massenausgleich erreicht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das erste und/oder das zweite Zahnrad um die Querachse verdrehbar. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das erste und/oder das zweite Zahnrad um eine Achse verdrehbar sind, die schräg zur Querachse angeordnet ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind das erste Zahnrad, das zweite Zahnrad und/oder die Ausgleichsräder durch eine nicht-spanabhebende Fertigungsmethode, beispielsweise durch Kaltumformung, Sintern, Rollen oder Metallpulverspritzgießen her gestellt. Dadurch ist eine besonders kostengünstige Herstellung des Getriebes möglich.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das Differentialgetriebe bei feststehendem zweiten Zahnrad ein Übersetzungsverhältnis ins Langsame von mindestens ca. 1:30, insbesondere mindestens ca. 1:50, bevorzugt von mindestens ca. 1:70.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Antriebswelle durch einen Elektromotor angetrieben, wobei der Elektromotor insbesondere konzentrisch zu der Antriebswelle angeordnet sein kann. Durch die konzentrische Anordnung ist eine besonders kompakte Bauweise möglich.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Rotations-/Translations-Umsetzeinheit vorgesehen, mit der eine Rotation des ersten Zahnrades in eine Translationsbewegung umsetzbar ist. Bevorzugt kann die Translationsbewegung dabei in Richtung der Querachse erfolgen. Eine derartige Ausführungsform kann beispielsweise bei einer elektrischen Bremseinheit zum Verschieben des jeweiligen Bremselements (Bremsbelag) verwendet werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das erste und das zweite Zahnrad verdrehbar gelagert. Das zweite Zahnrad bildet dabei einen zweiten Eingang des Differentialgetriebes, über den eine Drehbewegung eingebracht werden kann, die der Drehbewegung der Antriebswelle überlagert wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Getriebegehäuse vorgesehen, an dem das zweite Zahnrad gehäusefest angeordnet ist. Bei einer gehäusefesten Anordnung an dem Getriebegehäuse kann das Differentialgetriebe anstelle als Überlagerungsgetriebe als Getriebe mit hohem Übersetzungsverhältnis verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe kann vielfältig verwendet werden und beispielsweise bei einer Bremseinheit, einer Lenkwinkelüberlagerung, einem aktiven Wankstabilisator, einer elektrischen Servolenkung und dergleichen eingesetzt werden.
Eine erfindungsgemäße Bremseinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfasst einen Elektromotor zum Antreiben einer Motorwelle, eine Rotations-/Translations-Umsetzeinheit, mit der die Rotation der Motorwelle in eine Translationsbewegung umsetzbar ist, sowie ein Übersetzungsgetriebe, dessen Eingang mit der Motorwelle und dessen Ausgang mit dem Eingang der Rotations-/Translations-Umsetzeinheit wirkverbunden sind. Das Übersetzungsgetriebe ist dabei als erfindungsgemäßes Differentialgetriebe ausgebildet.
Vorteilhaft sind der Elektromotor in einem Gehäuse angeordnet, der Stator des Elektromotors sowie das zweite Zahnrad gehäusefest angeordnet und der Rotor des Elektromotors mit der Antriebswelle des Differentialgetriebes drehwirksam verbunden. Vorteilhaft ist der Ausgang der Rotations-/Translations-Umsetzeinheit mit zumindest einem Bremselement, insbesondere einer Bremsbacke wirkverbunden. Durch die hohe Übersetzung des Differentialgetriebes kann somit ein schnell laufender Elektromotor zur Ansteuerung des Bremselements verwendet werden.
Die Bremseinheit kann dabei als Feststellbremse oder als Betriebsbremse ausgebildet sein. Auch eine Kombination von Feststellbremse und Betriebsbremse ist möglich.
Wenn das zweite Zahnrad nicht gehäusefest, sondern drehbar gelagert ist, so ist das erfindungsgemäße Differentialgetriebe beispielsweise bei einem Lenkwinkelüberlagerungsgetriebe einsetzbar. Ein entsprechendes Lenkwinkelüberlagerungsgetriebe umfasst einen über eine Lenkhandhabe antreibbaren ersten Eingang, einen über einen Elektromotor antreibbaren zweiten Eingang, einen mit einem Eingang eines Lenkgetriebes in Wirkverbindung stehenden Ausgang und eine mit einer den ersten und zweiten Eingang sowie den Ausgang miteinander verbindende Winkelüberlagerungseinheit, mit der ein am zweiten Eingang anliegender, durch den Elektromotor erzeugter Drehwinkel einem am ersten Eingang anliegenden Lenkwinkel überlagert werden kann. Die Winkelüberlagerungseinheit ist dabei als erfindungsgemäßes Differentialgetriebe ausgebildet.
Bevorzugt wird der erste Eingang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch die Antriebswelle des Differentialgetriebes, der zweite Eingang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch das zweite Zahnrad des Differentialgetriebes und der Ausgang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch den Ausgang des Differentialgetriebes gebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass der erste Eingang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch das zweite Zahnrad des Differentialgetriebes, der zweite Eingang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch die Antriebswelle des Differentialgetriebes und der Ausgang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch den Ausgang des Differentialgetriebes gebildet wird.
Eine weitere mögliche Anwendung ist der Einsatz eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes bei einem aktiven Wankstabilisator. Ein entsprechender Wankstabilisator umfasst einen zwei Stabilisatorhälften umfassenden Stabilisatorstab, wobei die beiden Stabilisatorhälften über einen Elektromotor gegeneinander verdrehbar sind, die eine Stabilisatorhälfte mit dem Rotor und die andere Stabilisatorhälfte mit dem Stator des Elektromotors gekoppelt ist und die Kopplung zumindest einer der Stabilisatorhälften mit dem Rotor bzw. dem Stator über ein Übersetzungsgetriebe erfolgt. Dabei ist das Übersetzungsgetriebe als erfindungsgemäßes Differentialgetriebe ausgebildet.
Bevorzugt ist dabei der Rotor des Elektromotors mit der Antriebswelle des Differentialgetriebes, eine Stabilisatorhälfte mit dem ersten Zahnrad und die andere Stabilisatorhälfte mit dem zweiten Zahnrad verbunden.
Vorteilhaft ist der Elektromotor in einem Gehäuse angeordnet und der Stator, eine der Stabilisatorhälften sowie das zweite Zahnrad gehäusefest angeordnet. Beim Verdrehen der beiden Stabilisatorhälften gegeneinander über den Elektromotor wird das zweite Zahnrad somit zusammen mit dem Gehäuse verdreht, sodass das zweite Zahnrad zwar gehäusefest ist, jedoch relativ zu dem ersten Zahnrad verdrehbar ist.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Differentialgetriebe auch bei einer elektrischen Servolenkung verwendet werden. Eine solche elektrische Servolenkung umfasst einen Elektromotor zum Antreiben einer Motorwelle und ein Übersetzungsgetriebe, dessen Eingang mit der Motorwelle und dessen Ausgang mit einer Lenkstange oder einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist, so dass ein von dem Elektromotor erzeugtes Drehmoment einem über eine Lenkhandhabe auf die Lenksäule aufgebrachten Drehmoment unterstützend überlagert wird. Das Übersetzungsgetriebe ist dabei als erfindungsgemäßes Differentialgetriebe ausgebildet.
Bevorzugt sind der Elektromotor in einem Gehäuse angeordnet, der Stator des Elektromotors sowie das zweite Zahnrad gehäusefest angeordnet und der Rotor des Elektromotors mit der Antriebswelle des Differentialgetriebes drehwirksam verbunden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das erste Zahnrad konzentrisch innerhalb des zweiten Zahnrades angeordnet. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform erreicht.
Bevorzugt ist das erste Zahnrad mit dem Eingang einer Rotations-/Translations-Umsetzeinheit verbunden. Insbesondere kann dabei die Rotations-/Translations-Umsetzeinheit eine Kugelumlaufspindel und eine darauf drehbar gelagerte Kugelumlaufmutter umfassen. Die Rotations-/Translations-Umsetzeinheit kann aber auch in sonstiger geeigneter Weise ausgebildet sein, beispielsweise als normale Gewindespindel.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Differentialgetriebes,
2 einen Längsschnitt durch eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildete Bremseinheit,
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes,
4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten aktiven Wankstabilisators,
5 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Servolenkung und
6 eine Detailansicht der Servolenkung nach 5.
1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Differentialgetriebe 1, das eine einen Eingang bildende Antriebswelle 2 umfasst, an deren Ende ein Ausgleichszapfen 3 vorgesehen ist. Die Antriebswelle 2 und der Ausgleichszapfen 3 sind dabei so miteinander verbunden, dass bei einer Drehung der Antriebswelle 2 um eine senkrecht zu einer Längsachse 4 des Ausgleichszapfens 3 verlaufenden Querachse 5 der Ausgleichszapfen 3 zusammen mit der Antriebswelle 2 entsprechend einem Pfeil 6 verdreht wird.
Da in 1 die Antriebswelle 2 und der Ausgleichszapfen 3 senkrecht zueinander stehen, fällt die Querachse 5 mit der Längsachse der Antriebswelle 2 zusammen. Grundsätzlich können der Ausgleichszapfen 3 und die Antriebswelle 2 auch in einem sonstigen beliebigen Winkel zueinander stehen.
An den beiden Enden des Ausgleichszapfens 3 ist jeweils ein stufenförmiges Ausgleichsrad 7 drehbar gelagert. Jedes der beiden Ausgleichsräder 7 besitzt zwei konzentrisch zueinander angeordnete Teilräder 8, 9, die drehfest miteinander verbunden bzw. einstückig miteinander ausgebildet sind und unterschiedliche Durchmesser besitzen. Die Teilräder 8 und 9 sind jeweils als Stirnräder ausgebildet, wobei die jeweils näher zu der Querach se hin gelegenen Teilräder 8 einen kleineren Durchmesser als die außen liegenden Teilräder 9 besitzen.
Konzentrisch zu der Querachse 5 ist eine Abtriebswelle 10 angeordnet, an der ein erstes Zahnrad 11 drehfest angeordnet ist, welches in 1 als Tellerrad, beispielsweise als Kronenrad ausgebildet ist und eine erste Verzahnung 12 besitzt.
Dem ersten Zahnrad 11 gegenüberliegend ist konzentrisch zu der Querachse 5 ein zweites Zahnrad 13 angeordnet, das, wie in 1 angedeutet ist, gehäusefest angeordnet sein kann. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass das zweite Zahnrad 13 ebenfalls verdrehbar ist und beispielsweise über einen nicht dargestellten Elektromotor oder ein sonstiges Stellelement gegenüber dem ersten Zahnrad 11 verdreht werden kann.
Das zweite Zahnrad 13 ist ebenfalls als Tellerrad, beispielsweise als Kronenrad, ausgebildet und umfasst eine zweite Verzahnung 14. Weiterhin umfasst das zweite Zahnrad 13 eine Mittelbohrung 15, durch die die Antriebswelle 2 hindurchgeführt ist.
Jedes der Ausgleichsräder 7 umfasst eine Verzahnung 16, die aus zwei Verzahnungsabschnitten, nämlich einer dritten Verzahnung 17 des Teilrades 8 und einer vierten Verzahnung 18 des Teilrades 9 besteht. Die Teilräder 8, 9 sind jeweils als Stirnräder ausgebildet, wobei die dritte Verzahnung 17 des Teilrades 8 mit der ersten Verzahnung 12 des ersten Zahnrades 11 und die vierte Verzahnung 18 des Teilrades 9 jeweils mit der zweiten Verzahnung 14 des zweiten Zahnrades 13 kämmt.
Bei einem Verdrehen der Antriebswelle 2 um ihre Längsachse, das heißt um die Querachse 5 gemäß dem Pfeil 6 wird der mit der Antriebswelle 2 verbundene Ausgleichszapfen 3 und die auf dem Ausgleichszapfen 3 drehbar gelagerten Ausgleichsräder 7 ebenfalls entsprechend dem Pfeil 6 um die Querachse 5 verdreht. Bei feststehendem zweiten Zahnrad 13 laufen die eine größere Zähnezahl besitzenden Teilräder 9 auf dem zweiten Zahnrad 13 ab, sodass die Ausgleichsräder 7 zusätzlich zu ihrer Drehbewegung um die Querachse 5 eine Drehbewegung um die Längsachse 4 des Ausgleichszapfens 3 durchführen. Diese Drehbewegung wird über die eine kleinere Zähnezahl aufweisenden Teilräder 8 auf das erste Zahnrad 11 gemäß dem Übersetzungsverhältnis zwischen der dritten Verzahnung 17 und der ersten Verzahnung 12 übertragen, sodass letztlich auch die Abtriebswelle 10 entsprechend einem Pfeil 19 um die Querachse 5 verdreht wird.
2 zeigt eine Bremseinheit 20, die beispielsweise als Betriebsbremse oder als Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Die Bremseinheit 20 besitzt ein Gehäuse 21, in der das Differentialgetriebe 1 nach 1 angeordnet ist. Das zweite Zahnrad 13 ist dabei integral mit dem Gehäuse 21 ausgebildet und somit gehäusefest.
In dem in 2 links dargestellten Bereich des Gehäuses 21 ist ein Elektromotor 22 angeordnet, der einen gehäusefesten Stator 23 sowie einen drehbar gelagerten Rotor 24 umfasst. Der Rotor 24 ist mit der Antriebswelle 2 des Differentialgetriebes 1 verbunden, sodass die Antriebswelle 2 durch den Elektromotor 22 um die Querachse 5 verdrehbar ist.
In dem in 2 rechts dargestellten Bereich des Gehäuses 21 ist ein Hohlraum 25 ausgebildet, in dem eine Gewindespindel 26 drehbar gelagert ist. Die Gewindespindel 26 ist mit dem ersten Zahnrad 11 drehfest verbunden und ebenfalls um die Querachse 5 verdrehbar. An der dem ersten Zahnrad 11 gegenüberliegenden Ende der Gewindespindel 26 be sitzt diese ein Gewinde 27, das in eine entsprechende Gewindebohrung 28 eines Kolbens 29 eingeschraubt ist. Der Kolben 29 ist in dem Hohlraum 25 verschiebbar geführt und wird bei einem Verdrehen der Gewindespindel 26 gemäß einem Doppelpfeil 30 entlang der Querachse 5 verschoben, sodass die Gewindespindel 26 zusammen mit dem Kolben 29 eine Rotations-/Translations-Umsetzeinheit 31 bildet. Der Kolben 29 ist mit einem nicht dargestellten Bremselement verbunden, beispielsweise einer Bremsbacke einer Scheibenbremse, sodass durch Betätigen des Elektromotors 22 letztlich die Bremse aktiviert oder deaktiviert werden kann.
Grundsätzlich kann die Rotationsbewegung des zweiten Zahnrads 11 auch in sonstiger Weise in eine Bewegung eines Bremselements umgesetzt werden. Beispielsweise kann die Rotationsbewegung des ersten Zahnrads 11 auf eine kardanisch gelagerte Nocke übertragen werden, die beispielsweise wiederum auf zwei Verbindungselemente einwirkt und damit die Bremsbacken einer Duo-Servo-Feststellbremse spannt.
3 zeigt ein Lenkwinkelüberlagerungsgetriebe 32, das ein Differentialgetriebe 33 umfasst, das im Wesentlichen gleich dem Differentialgetriebe 1 aus 1 ausgebildet ist, bei dem jedoch die Ausgleichsräder sowie das erste und das zweite Zahnrad als Kegelräder ausgebildet sind. Da der grundsätzliche Aufbau des Differentialgetriebes 33, bis auf die Ausbildung der Zahnräder als Kegelräder, identisch zu dem Aufbau des Differentialgetriebes aus 1 ist, sind in 3 die sich entsprechenden Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die jeweils mit einem Hochkomma versehen sind. Bezüglich des Aufbaus sowie der Funktionsweise des Differentialgetriebes 33 wird auf die Beschreibung zu 1 verwiesen, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
Zur Erzeugung einer Lenkwinkelüberlagerung ist die Antriebswelle 2' mit einer Lenkhandhabe 34 und das zweite Zahnrad 13' über eine Hohlwelle 35 mit einem Rotor 36 eines Elektromotors 37 verbunden. Der Elektromotor 37 umfasst weiterhin einen Stator 38, der gehäusefest an einem Gehäuse 39 des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes 32 angeordnet ist.
Die Abtriebswelle 10' ist mit einem Lenkgetriebe 40 verbunden, durch das eine Verdrehung der Abtriebswelle 10' in bekannter Weise in eine entsprechende Lenkbewegung von Rädern eines Kraftfahrzeugs umgesetzt wird.
Über den Elektromotor 37 wird das zweite Zahnrad 13 verdreht, sodass dem über die Handhabe 34 auf die Antriebswelle 2' und die Ausgleichsräder 7' übertragenen Drehwinkel ein zusätzlicher Drehwinkel überlagert wird. Der resultierende Summendrehwinkel, bzw. bei gegensinniger Drehbewegung des Elektromotors 38 der resultierende Differenzdrehwinkel, wird letztlich über das erste Zahnrad 11' auf die Abtriebwelle 10' übertragen. Über den Elektromotor 37 ist somit die Erzeugung einer Überlagerungsbewegung möglich, die zur aktiven Regelung eines Lenkeingriffes verwendet werden kann. Der Durchtrieb an der Antriebswelle 2' auf die Abtriebswelle 10' kann in einem günstigen Übersetzungsverhältnis gewählt werden, das bei stehendem Elektromotor 37 beispielsweise um 1:1 liegen kann.
In 4 ist die Anwendung des Differentialgetriebes 33 aus 3 bei einem aktiven Wankstabilisator dargestellt.
Im Unterschied zu der Verwendung gemäß 3 ist bei der Anwendung beim Wankstabilisator das zweite Zahnrad 13'' gehäusefest angeordnet und kann beispielsweise wie in 4 dargestellt mit einem Gehäuse 41 des Wankstabilisators einstückig ausgebildet sein.
Die Antriebswelle 2 ist mit einem Rotor 42 eines Elektromotors 43 drehfest verbunden, wobei der Elektromotor 43 einen Stator 44 umfasst, der ebenfalls gehäusefest angeordnet ist.
Am linken Ende des Gehäuses 41 ist eine erste Stabilisatorhälfte 45 eines Stabilisatorstabs befestigt oder einstückig mit dem Gehäuse 41 ausgebildet. Eine zweite Stabilisatorhälfte 46 des Stabilisatorstabs ist mit dem ersten Zahnrad 11' drehfest verbunden und bildet die Abtriebswelle 10.
Durch Betätigen des Elektromotors 43 können die beiden Stabilisatorhälften 45, 46 gegeneinander verdreht werden, um auf diese Weise eine Wankbewegung eines Kraftfahrzeugs in bekannter Weise auszugleichen. Die Drehbewegung des Elektromotors 43 wird dabei über das Differentialgetriebe 33 auf die beiden Stabilisatorhälften 45, 46 übertragen, wobei durch geeignete Wahl des Übersetzungsverhältnisses des Differentialgetriebes 33 ein schnell laufender Elektromotor 43 verwendet werden kann.
5 zeigt einen Längsschnitt durch ein Zahnstangen-Lenkgetriebe 47 mit elektrischer Servounterstützung. Das Zahnstangen-Lenkgetriebe 47 umfasst ein Gehäuse 48, in dem eine über ein Lenkritzel 49 in bekannter Weise verschiebbar gelagerte Zahnstange 50 gelagert ist. Die Zahnstange 50 bildet die Lenkstange eines Kraftfahrzeugs und ist in bekannter Weise mit nicht dargestellten Spurstangen verbunden, um eine über ein Lenkrad auf das Lenkritzel 49 übertragene Lenkbewegung in eine entsprechende Lenkbewegung von an der Spurstange befestigten Rädern des Kraftfahrzeugs zu übertragen.
Weiterhin ist in dem Gehäuse 48 ein erfindungsgemäßes Differentialgetriebe 51 angeordnet, das im Folgenden unter Bezugnahme auf die Detail darstellung nach 6 im Einzelnen beschrieben wird. Da das Differentialgetriebe 51 prinzipiell entsprechend den bereits beschriebenen Differentialgetrieben ausgebildet ist, werden identische Bauelemente mit den bereits verwendeten Bezugszeichen und lediglich leicht abgewandelte Bauteile mit entsprechend gestrichenen Bezugszeichen versehen.
Bei dem Differentialgetriebe 51 sind das erste und das zweite Zahnrad 11''' und 13''' nicht einander gegenüberliegend, sondern so angeordnet, dass die erste Verzahnung 12''' und die zweite Verzahnung 14''' jeweils in die gleiche Richtung zeigen. Sowohl das erste als auch das zweite Zahnrad 11''', 13''' sind als Kegelräder ausgebildet, wobei das zweite Zahnrad 13''' gehäusefest, das erste Zahnrad 11''' hingegen axial unverschiebbar aber drehbar innerhalb des Gehäuses 48 angeordnet ist. In 6 ist diese Lagerung durch ein Doppelrillenkugellager 52, das zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad 11''', 13''' angeordnet ist, dargestellt.
Das zweite Zahnrad 13''' ist ringförmig mit einer zentralen Mittelöffnung 53 ausgebildet, in der das erste Zahnrad 11''' angeordnet ist, so dass das erste und das zweite Zahnrad 11''', 13''' konzentrisch zur Drehachse des ersten Zahnrads 11''' angeordnet sind, die wieder durch die Querachse 5 gebildet wird. Ebenfalls konzentrisch zu der Querachse 5 ist eine Kugelumlaufmutter 54 angeordnet, die drehfest und axial unverschiebbar mit dem ersten Zahnrad 11''' verbunden ist. Die Kugelumlaufmutter 54 ist auf einer Kugelumlaufspindel 55 aufgeschraubt, die als Verlängerung der Zahnstange 50 ausgebildet ist. Zwischen der Kugelumlaufmutter 54 und der Kugelumlaufspindel 55 sind Kugeln 56 angeordnet, so dass beim Verdrehen der Kugelumlaufmutter 54 durch entsprechendes Verdrehen des ersten Zahnrads 11''' in bekannter Weise eine axiale Verschiebung der Kugelumlaufspindel 55 entlang der Querachse 5 erfolgt, die eine entsprechende axiale Verschiebung der Zahnstange 50 und damit eine Unterstüt zung der über das Lenkritzel 49 auf die Zahnstange 50 übertragenen Lenkbewegung erzeugt.
Die entsprechende Drehbewegung des ersten Zahnrads 11''' wird über zwei stufenförmige Ausgleichsräder 7''' erzeugt, die jeweils wiederum zwei Teilräder 8''' und 9''' umfassen und als Doppelkegelräder ausgebildet sind. Wie bei den bereits zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen stehen dabei die Zahnräder 8''' mit dem ersten Zahnrad 11''' und die Teilräder 9''' mit dem gehäusefesten zweiten Zahnrad 13''' in Eingriff. Da die erste Verzahnung 12''' und die zweite Verzahnung 14''' jeweils in die gleiche Richtung zeigen, können das erste und das zweite Zahnrad 11''' und 13''' jeweils auf derselben Seite der Ausgleichsräder 7''' sein, wie es in 6 zu dargestellt ist, wodurch ein besonders kompakter Aufbau des Differentialgetriebes 51 erreicht wird.
Die Ausgleichsräder 7''' sind wiederum an einem Ausgleichszapfen 3''' drehbar gelagert. Der Ausgleichszapfen 3''' ist über eine die Antriebswelle 2''' bildende Hohlwelle antreibbar, die axial unverschiebbar jedoch über Rillenkugellager 57 um die Querachse 5 verdrehbar innerhalb des Gehäuses 48 angeordnet ist.
Die Antriebswelle 2''' ist mit einem Rotor 58 eines Elektromotors 59 drehfest verbunden, wobei der Elektromotor 59 einen Stator 60 aufweist, der an dem Gehäuse 48 ortsfest angeordnet ist. Der Elektromotor 59 und das Differentialgetriebe 51 sind konzentrisch zueinander angeordnet, um einen besonders einfachen und kompakten Aufbau zu erreichen. Am stirnseitigen Ende des Gehäuses 48 ist ein Gehäusedeckel 48' vorgesehen, wodurch dass die Montage des Getriebes erleichtert wird.
Über die Drehung des Rotors 58 kann die Antriebswelle 2''' und damit der Ausgleichszapfen 3''' mit den Ausgleichsrädern 7''' um die Querachse 5 angetrieben werden. Eine dadurch erzeugte, entsprechende Drehbewegung des ersten Zahnrads 11''' und der damit verbundenen Kugelumlaufmutter 54 wird in eine Axialbewegung der Kugelumlaufspindel 55 sowie der damit verbundenen Zahnstange 50 umgesetzt.
Eine gewünschte Drehgeschwindigkeit des ersten Zahnrads 11''' wird beispielsweise durch eine entsprechende Wahl der Übersetzungsverhältnisse zwischen der ersten und der dritten Verzahnung 12''', 17''' bzw. der zweiten und der vierten Verzahnung 14''', 18''' erreicht. Ein gewünschtes hohes Übersetzungsverhältnis ins Langsame kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die erste und dritte Verzahnung 12''', 14''' identisch sind, während beispielsweise die zweiten und vierte Verzahnung 17''', 18''' nur einen geringen Zähnezahlunterschied, beispielsweise nur einen Zahn Unterschied besitzen. Natürlich können auch die zweite und vierte Verzahnung 17''', 18''' eine identische Zähnezahl und die erste und dritte Verzahnung 12''', 14''' entsprechend unterschiedliche Zähnezahlen besitzen.
Weiterhin sind in 6 die Wälzkegel 61, 62 der Teilräder 9''', 8''' der Ausgleichsräder 7''' angedeutet. Auch durch entsprechende Wahl unterschiedlicher Wälzkegel kann erreicht werden, dass eine entsprechende Verdrehung des ersten Zahnrads 11''' gegenüber dem fest stehenden zweiten Zahnrad 13''' bei einem Verdrehen der Ausgleichsräder 7''' erfolgt. Die Wälzkegel des ersten und zweiten Zahnrads 11''', 13''' sind dabei entsprechend den Wälzkegeln 62, 61 der Teilräder 8''', 9''' ausgebildet.
Grundsätzlich können auch bei der Ausführungsform nach 6 alle zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen erwähnten Konstellationen betreffend die Zähnezahl der einzelnen Verzahnungen angewendet werden. Außerdem kann die Drehbewegung des ersten Zahnrades auch auf die Lenksäule anstatt auf die quer dazu verlaufende Zahnstange wirken. In diesem Fall ist die Umsetzung der Drehbewegung des ersten Zahnrades in eine translatorische Bewegung nicht erforderlich. Grundsätzlich können alle beschriebenen Ausführungsformen des Differentialgetriebes für die beschriebenen unterschiedlichen Anwendungen verwendet werden. Dabei sind auch alle zu dem jeweiligen Differentialgetriebe beschriebenen Teilaspekte zwischen den unterschiedlichen Ausführungsformen austauschbar.
Während in den dargestellten Ausführungsbeispielen die Ausgleichsräder jeweils als Stufenräder dargestellt sind, bei denen die dritte und die vierte Verzahnung jeweils in radialer bzw. axialer Richtung zueinander versetzt sind, ist es grundsätzlich auch denkbar, dass die dritte und die vierte Verzahnung kontinuierlich ineinander übergehen.
Mit dem erfindungsgemäßen Differentialgetriebe ist zum einen ein sehr kompakter Aufbau möglich und zum anderen können unterschiedlichste Übersetzungsverhältnisse sowie Überlagerungsbewegungen sehr einfach erzeugt werden. Durch den symmetrischen Aufbau bezüglich der Querachse 5 werden dabei ein sehr guter Massenausgleich und dadurch ein ruhiger Lauf sowie eine automatische Kompensation von Zahnnebenkräften erreicht. Bei Verwendung von Kegelrädern kann das Getriebe durch axiale Verstellung beliebig spielarm oder, beispielsweise mit Vorspannung, absolut spielfrei gemacht werden.

1: Differentialgetriebe
2, 2', 2''': Antriebswelle
3, 3', 3''': Ausgleichszapfen
4: Längsachse
5: Querachse
6: Pfeil
7, 7', 7''': Ausgleichsräder
8, 8', 8''': Teilräder
9, 9', 9''': Teilräder
10, 10': Abtriebswelle
11, 11', 11''': erstes Zahnrad
12, 12''': erste Verzahnung
13, 13', 13'', 13''': zweites Zahnrad
14, 14''': zweite Verzahnung
15: Mittelbohrung
16: Verzahnung
17, 17''': dritte Verzahnung
18, 18''': vierte Verzahnung
19: Pfeil
20: Bremseinheit
21: Gehäuse
22: Elektromotor
23: Stator
24: Rotor
25: Hohlraum
26: Gewindespindel
27: Gewinde
28: Gewindebohrung
29: Kolben
30: Doppelpfeil
31: Rotations-/Translations-Umsetzeinheit
32: Lenkwinkelüberlagerungsgetriebe
33: Differentialgetriebe
34: Lenkhandhabe
35: Hohlwelle
36: Rotor
37: Elektromotor
38: Stator
39: Gehäuse
40: Lenkgetriebe
41: Gehäuse
42: Rotor
43: Elektromotor
44: Stator
45: erste Stabilisatorhälfte
46: zweite Stabilisatorhälfte
47: Zahnstangen-Lenkgetriebe
48: Gehäuse
48: Gehäusedeckel
49: Lenkritzel
50: Zahnstange
51: Differentialgetriebe
52: Doppelrillenkugellager
53: Mittelöffnung
54: Kugelumlaufmutter
55: Kugelumlaufspindel
56: Kugeln
57: Rillenkugellager
58: Rotor
59: Elektromotor
60: Stator
61: Wälzkegel
62: Wälzkegel

Claims

Differentialgetriebe mit zumindest einem Ausgleichsrad (7, 7', 7'''), das um die Längsachse (4) eines Ausgleichszapfens (3, 3', 3''') drehbar gelagert ist, mit einer einen Eingang bildenden Antriebswelle (2, 2', 2'''), die mit dem Ausgleichszapfen (3, 3', 3''') zum gemeinsamen Verdrehen von Ausgleichszapfen (3, 3', 3''') und Ausgleichsrad (7, 7', 7''') um eine quer zur Längsachse (4) des Ausgleichszapfens (3, 3', 3''') angeordnete Querachse (5) wirkverbunden ist, mit einem einen Ausgang bildenden ersten Zahnrad (11, 11', 11''') und mit einem zweiten Zahnrad (13, 13', 13'', 13'''), wobei das erste Zahnrad (11, 11', 11''') eine erste Verzahnung (12, 12''') und das zweite Zahnrad (13, 13', 13'', 13''') eine zweite Verzahnung (14, 14''') besitzen, die jeweils mit einer Verzahnung (16) des Ausgleichsrades (7, 7', 7''') kämmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (16) des Ausgleichsrades (7, 7', 7''') zwei konzentrisch zueinander angeordnete Verzahnungsbereiche umfasst, die eine dritte und eine vierte Verzahnung (17, 17''', 18', 18''') des Ausgleichsrades (7, 7', 7''') bilden, wobei die dritte Verzahnung (17', 17''') näher an der Querachse (5) liegt als die vierte Verzahnung (18, 18'''), und dass die erste Verzahnung (12, 12''') des ersten Zahnrades (11, 11', 11''') mit der dritten Verzahnung (17, 17''') des Ausgleichsrades (7, 7', 7''') und die zweite Verzahnung (14, 14''') des zweiten Zahnrades (13, 13', 13'', 13''') mit der vierten Verzahnung (18, 18''') des Ausgleichsrades (7, 7', 7''') kämmen.
Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und die vierte Verzahnung (17, 17''', 18, 18''') des Ausgleichsrades (7, 7', 7''') unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen.
Differentialgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfkreisdurchmesser der dritten Verzahnung (17, 17'') kleiner ist als der Kopfkreisdurchmesser der vierten Verzahnung (18, 18''').
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verzahnung (12, 12''') des ersten Zahnrades (11, 11', 11''') und die zweite Verzahnung (14, 14''') des zweiten Zahnrades (13, 13', 13'', 13''') unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Verzahnung (12, 12''') des ersten Zahnrades (11, 11', 11''') und der dritten Verzahnung (17, 17'') des Ausgleichsrades (7, 7', 7''') und das Übersetzungsverhältnis zwischen der zweiten Verzahnung (14, 14''') des zweiten Zahnrades (13, 13', 13'', 13''') und der vierten Verzahnung (18, 18''') des Ausgleichsrades (7, 7', 7''') unterschiedlich groß ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Zahnrad (11, 11', 11''', 13, 13', 13'', 13''') als Tellerrad, insbesondere als Kronenrad, als Kegelrad oder als Rad mit Keilschrägverzahnung ausgebildet ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsrad (7, 7', 7''') als Stirnrad, als Kegelrad oder als Rad mit Keilschrägverzahnung ausgebildet ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (13, 13', 13'') dem ersten Zahnrad (11, 11') gegenüber liegend angeordnet ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsrad (7, 7', 7''') drehbar an dem Ausgleichszapfen (3, 3', 3''') gelagert ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichszapfen (3, 3', 3''') mit der Antriebswelle (2, 2', 2''') verbunden ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2, 2', 2''') konzentrisch zu der Querachse (5) angeordnet und um die Querachse (5) verdrehbar ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsrad unverdrehbar an dem Ausgleichszapfen befestigt ist, dass der Ausgleichszapfen an einem Differentialkorb um seine Längsachse drehbar gelagert ist und dass der Differentialkorb um die Querachse verdrehbar ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere zwei, drei oder vier Ausgleichsräder (7, 7', 7''') vorgesehen sind.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsräder (7, 7', 7''') gleichmäßig um die Querachse (5) herum verteilt angeordnet sind.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegend angeordnete Ausgleichsräder (7, 7', 7''') an demselben Ausgleichszapfen (3, 3', 3''') befestigt sind.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Zahnrad (11, 11', 11''', 13, 13', 13'', 13''') um die Querachse (5) verdrehbar ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (11, 11', 11'''), das zweite Zahnrad (13, 13', 13'', 13''') und/oder die Ausgleichsräder (7, 7', 7''') durch eine nichtspanabhebende Fertigungsmethode, beispielsweise durch Kaltumformung, Sintern, Rollen oder Metallpulverspritzgießen hergestellt sind.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe bei feststehendem zweiten Zahnrad (13, 13', 13'', 13''') ein Übersetzungsverhältnis von mindestens ca. 1:30, insbesondere von mindestens ca. 1:50, bevorzugt von mindestens ca. 1:70 besitzt.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2, 2', 2''') durch einen Elektromotor (37, 43, 59) angetrieben wird.
Differentialgetriebe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (37, 43, 59) konzentrisch zu der Antriebswelle (2, 2', 2''') angeordnet ist.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotations-/Translations-Umsetzeinheit (31) vorgesehen ist, mit der eine Rotation des ersten Zahnrades (11) in eine Translationsbewegung umsetzbar ist.
Differentialgetriebe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Translationsbewegung in Richtung der Querachse (5) erfolgt.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Zahnrad (11, 11', 11''', 13, 13', 13'', 13''') drehbar gelagert sind.
Differentialgetriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Getriebegehäuse vorgesehen ist und das zweite Zahnrad (13, 13', 13'', 13''') gehäusefest angeordnet ist.
Bremseinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Elektromotor (37) zum Antreiben einer Motorwelle, einer Rotations-/Translations-Umsetzeinheit (31) mit der die Rotation der Motorwelle in eine Translationsbewegung umsetzbar ist, und mit einem Übersetzungsgetriebe, dessen Eingang (2) mit der Motorwelle und dessen Ausgang mit dem Eingang der Rotations-/Translations-Umsetzeinheit (31) wirkverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe als Differentialgetriebe (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Bremseinheit nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (37) in einem Gehäuse (21) angeordnet ist, dass der Stator (23) des Elektromotors (37) sowie das zweite Zahnrad (13) gehäusefest angeordnet sind und dass der Rotor (24) des Elektromotors (37) mit der Antriebswelle (2) des Differentialgetriebes (1) drehwirksam verbunden ist.
Bremseinheit nach zumindest einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der Rotations-/Translations-Umsetzeinheit (31) mit zumindest einem Bremselement, insbesondere einer Bremsbacke wirkverbunden ist.
Bremseinheit nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit als Feststellbremse ausgebildet ist.
Bremseinheit nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit als Betriebsbremse ausgebildet ist.
Lenkwinkelüberlagerungsgetriebe mit einem über eine Lenkhandhabe (34) antreibbaren ersten Eingang (2'), mit einem über einen Elektromotor (37) antreibbaren zweiten Eingang (13'), mit einem mit einem Eingang eines Lenkgetriebes (40) in Wirkverbindung stehenden Ausgang (10') und mit einer den ersten und zweiten Eingang (2', 13') sowie den Ausgang (10') miteinander verbindenden Winkelüberlagerungseinheit, mit der ein am zweiten Eingang (13') anliegender, durch den Elektromotor (37) erzeugter Drehwinkel einem am ersten Eingang (2') anliegenden Lenkwinkel überlagert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelüberlagerungseinheit als Differentialgetriebe (33) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.
Lenkwinkelüberlagerungsgetriebe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch die Antriebswelle (2') des Differentialgetriebes (33), der zweite Eingang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch das zweite Zahnrad (13') des Differentialgetriebes (33) und der Ausgang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch den Ausgang (10') des Differentialgetriebes (33) gebildet wird.
Lenkwinkelüberlagerungsgetriebe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch das zweite Zahnrad des Differentialgetriebes, der zweite Eingang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch die Antriebswelle des Differentialgetriebes und der Ausgang des Lenkwinkelüberlagerungsgetriebes durch den Ausgang des Differentialgetriebes gebildet wird.
Aktiver Wankstabilisator mit einem zwei Stabilisatorhälften (45, 46) umfassenden Stabilisatorstab, wobei die beiden Stabilisatorhälften (45, 46) über einen Elektromotor (43) gegeneinander verdrehbar sind, die eine Stabilisatorhälfte (46) mit dem Rotor (42) und die andere Stabilisatorhälfte (45) mit dem Stator (44) des Elektromotors (43) gekoppelt ist und die Kopplung zumindest einer der Stabilisatorhälften (45, 46) mit dem Rotor (42) bzw. dem Stator (44) über ein Übersetzungsgetriebe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe als Differentialgetriebe (33) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.
Wankstabilisator nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (42) des Elektromotors (43) mit der Antriebswelle (2') des Differentialgetriebes (33), eine Stabilisatorhälfte (46) mit dem ersten Zahnrad (11') und die andere Stabilisatorhälfte (45) mit dem zweiten Zahnrad (13'') verbunden ist.
Wankstabilisator nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (43) in einem Gehäuse (41) angeordnet ist und dass der Stator (44), eine der Stabilisatorhälften (45) sowie das zweite Zahnrad (13'') gehäusefest angeordnet sind.
Elektrische Servolenkung mit einem Elektromotor (59) zum Antreiben einer Motorwelle und mit einem Übersetzungsgetriebe, dessen Eingang (2''') mit der Motorwelle und dessen Ausgang mit einer Lenkstange (50) oder einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist, so dass ein von dem Elektromotor (59) erzeugtes Drehmoment einem über eine Lenkhandhabe auf die Lenksäule aufgebrachten Drehmoment unterstützend überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe als Differentialgetriebe (51) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.
Elektrische Servolenkung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (59) in einem Gehäuse (48) angeordnet ist, dass der Stator (60) des Elektromotors (59) sowie das zweite Zahnrad (13''') gehäusefest angeordnet sind und dass der Rotor (58) des Elektromotors (59) mit der Antriebswelle (2''') des Differentialgetriebes (51) drehwirksam verbunden ist.
Elektrische Servolenkung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (11''') konzentrisch innerhalb des zweiten Zahnrades (13''') angeordnet ist.
Elektrische Servolenkung nach Anspruch 36, 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (11''') mit dem Eingang einer Rotations-/Translations-Umsetzeinheit verbunden ist.
Elektrische Servolenkung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotations-/Translations-Umsetzeinheit eine Kugelumlaufspindel (55) und eine darauf drehbar gelagerte Kugelumlaufmutter (54) umfasst.