DE102015203255A1

DE102015203255A1 - Stirnraddifferentialgetriebe mit lastabhängig variierendem Überbrückungsmoment

Info

Publication number: DE102015203255A1
Application number: DE102015203255.8A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth; Thorsten BIERMANN
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-08-25

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnraddifferentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse, einem ersten als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad, das in dem Umlaufgehäuse aufgenommen ist, einem zweiten, ebenfalls als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad das in dem Umlaufgehäuse aufgenommen und zur Umlaufachse des ersten Sonnenrades gleichachsig angeordnet ist, einer mit dem Umlaufgehäuse um eine Zentralachse umlaufenden Planetenanordnung zur Koppelung der beiden Sonnenräder derart, dass diese um jene Zentralachse zueinander gegensinnig drehbar sind, einem ersten Steckzapfen der in das erste Sonnenrad eingefügt ist, und einem zweiten Steckzapfen, der in das zweite Sonnenrad eingefügt ist, wobei wenigstens einer der Steckzapfen über eine Schrägverzahnung in das zugeordnete Sonnenrad derart bewegbar eingefügt ist, dass über diese Schrägverzahnung ein Kräftesystem generierbar ist, zur Einstellung eines die Ausgleichswirkung des Differentiales belastenden Koppelungsmomentes auf reibschlüssigem Wege.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung richtet sich auf ein Stirnraddifferentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse, einem ersten und einem zweiten Sonnenrad, das jeweils in dem Umlaufgehäuse aufgenommen ist, einer mit dem Umlaufgehäuse um eine Zentralachse umlaufenden Planetenanordnung zur Koppelung der beiden Sonnenräder derart, dass diese um jene Zentralachse Achse zueinander gegensinnig drehbar sind, und einer Kopplungseinrichtung zur Generierung eines zwischen den Ausgängen des Differentiales wirksamen Überbrückungsmomentes auf reibschlüssigem Wege nach Maßgabe eines am Umlaufgehäuse anliegenden Lastmomentes.
Derartige Stirnraddifferentiale finden insbesondere als Achs- oder Mittendifferentiale bei Kraftfahrzeugen Anwendung und verbessern allgemein die Fahrstabilität des Fahrzeuges, indem bei höheren Lastmomenten im Antriebsstrang eine gewisse reibschlüssige Koppelung der beiden Ausgänge des Differentials erfolgt. Im Falle eines Achsdifferentiales ergibt sich ein verbesserter Geradeauslauf, im Falle eines Mittendifferentials ergibt sich eine lastabhängige Kopplung der beiden Fahrzeugachsen, wodurch einem übermäßigen Radschlupf an der Achse mit dem Rad mit der geringsten Bodenhaftung entgegen gewirkt wird.
Aus der auf die Anmelderin zurückgehenden DE 10 2008 050 059 A1 ist ein Stirnraddifferential der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem Stirnraddifferential umfasst die Betätigungsmechanik eine Druckringanordnung mit zwei über Schrägflächen aneinander abgestützten Druckringen zur Generierung einer an einer Lamellenkupplungspackung angreifenden Axialkraft. Die Lamellenkupplungspackung ist derart in das Stirnraddifferential eingebunden, dass über diese eines der Sonnenräder reibschlüssig mit dem Umlaufgehäuse koppelbar ist. Durch die reibschlüssige Koppelung eines der Sonnenräder mit dem Umlaufgehäuse ergibt sich aufgrund der weiteren kinematischen Koppelung der beiden Sonnenräder über die Planetenanordnung insgesamt der Effekt, dass die Relativdrehung der beiden Sonnenräder durch ein Reibmoment gebremst und damit eine gewisse reibschlüssige Koppelung der beiden Sonnenräder, d.h. der Ausgänge des Differentials, erreicht wird.
Ein weiteres selbstsperrendes Differenzial ist beispielsweise aus US4805487A bekannt. In diesem Differenzial wird die Sperrwirkung durch geeignete Kombinationen von Ausgleichsund Abtriebsrädern mit Stirn- bzw. Schneckenverzahnungen und deren Hemmung im kämmenden Zahneingriff erzielt.
Selbstsperrende Differenziale eines anderen Typs sind in WO2010112366A1 gezeigt. In diesem Fall wird die Sperrwirkung über Reibelemente erzeugt. Die Reibelemente wirken auf Abtriebsräder. Die Reibelemente sind Reibscheiben und sind entweder stirnseitig zwischen den Antriebsrädern angeordnet oder endseitig zwischen dem jeweiligen Abtriebsrad und dem Differenzialkorb.
WO2010112366A1 zeigt den Typ eines selbstsperrenden Differenzials, in dem die Ausgleichsräder entweder drehbar auf sogenannten Planetenbolzen gelagert sind oder selbst seitlich bolzenartige Drehzapfen aufweisen. Die Planetenbolzen können fest oder rotierbar in dem Differenzialkorb gelagert sein. Die Drehzapfen sind in dem Differenzialkorb drehbar gleitgelagert.
DE 2 20 61 07A1 zeigt ein Stirnraddifferenzial, in dem die Sperrwirkung durch Kombination von Hemmungen im Zahneingriff und Reibung in Laufsitzen erzielt wird. Das Differenzial weist einen Differenzialkorb, Ausgleichsräder und Abtriebsräder auf. Jedem der Abtriebsräder ist ein Satz Ausgleichsräder zugeordnet, mit dem das jeweilige Abtriebsrad im Zahneingriff steht. Darüber hinaus steht jeweils ein Ausgleichsrad des einen Satzes mit einem Ausgleichsrad des anderen Satzes im Zahneingriff. Die Ausgleichsräder weisen außen Schrägverzahnung auf und sind jeweils um eine eigene Rotationsachse drehbar in Laufsitzen des Differenzialkorbs aufgenommen. Die Laufsitze sind durch Taschen im Differenzialkorb gebildet, in denen die Ausgleichsräder entweder über die Außenkonturen der Schrägverzahnungen oder über außenzylindrische Schäfte drehbar abgestützt sind. Die Laufsitze sind innenzylindrische Abschnitte, deren Innenkonturen einen Gleitsitz für die Außenkonturen bilden. Die Innenkonturen von jeweils zwei der Taschen überschneiden sich so, dass die in diesen beiden Taschen sitzenden Ausgleichsräder miteinander im Zahneingriff stehen können und dass darüber hinaus noch genügen Platz für den Zahneingriff mit dem jeweiligen Abtriebsrad verbleibt. Wenn das Differenzial ausgleicht, ist das jeweilige Ausgleichsrad in seinem Laufsitz rotierend an der Innenkontur abgestützt, wodurch Reibung und damit die angestrebte Sperrwirkung entsteht.
DE196 12 234A1 zeigt ein Verteilergetriebe, in dem die Ausgleichsräder in Laufsitzen des Differenzialkorbs um die eigene Rotationsachse drehbar gelagert sind. Die reibende Wirkung der Laufsitze wird in diesem Differenzial als nicht ausreichend für die Sperrwirkung angesehen. Aus diesem Grund werden zusätzlich zu den Laufsitzen die schon im Zusammenhang mit WO2010112366A1 beschriebenen Reibscheiben stirnseitig bzw. endseitig der Abtriebsräder eingesetzt.
In DE196 12 234A1 wird darüber hinaus die Verwendung von Reibkegeln beschrieben, die endseitig der Ausgleichsräder zwischen dem jeweiligen Ausgleichsrad und dem Differenzialkorb an Reibscheiben ausgebildet sind. Durch gegeneinander wirkende Reibkegel kann die Reibungswirkung und damit die Sperrwirkung erhöht werden.
In einem weiteren gattungsgemäßen Differenzial nach US5,055,096A ist die selbstsperrende Wirkung gezielt durch das Zusammenwirken von Zahnkräften im Differenzial und gegeneinander wirkenden Reibkegeln zwischen den Abtriebsrädern und dem Differenzialkorb erzeugt. Die Ausgleichsräder sind so ungleichmäßig im Differenzial angeordnet. Dadurch richten sich die Resultierenden der Zahnkräfte der schrägverzahnten Ausgleichsräder im Differenzial so aus, dass die Verzahnungen der Abtriebsräder radial nach außen in Laufsitze oder speziell dafür vorgesehene Stützhülsen mit Laufsitzen gepresst werden. Außerdem werden die Abtriebsräder axial endseitig gegen Reibkonen verschoben, die sich am Differenzialkorb abstützen. Die Abtriebsräder sind endseitig mit außenkegeligen Flächen versehen, die aufgrund der Axialkräfte in zu ihnen komplementäre innenkegelige Reibflächen gepresst werden und so Reibkräfte für die gewünschte Sperrwirkung erzeugen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stirnraddifferentialgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch einen robusten und kostengünstig realisierbaren Aufbau auszeichnet und bei welchem jenes die Ausgleichswirkung lastabhängig überlagernde Reibungsmoment vorteilhaft generiert werden kann.
Erfindungsgemäße Lösung
Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Stirnraddifferentialgetriebe mit:

– einem Umlaufgehäuse,
– einem ersten als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad, das in dem Umlaufgehäuse aufgenommen ist,
– einem zweiten, ebenfalls als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad das in dem Umlaufgehäuse aufgenommen und zur Umlaufachse des ersten Sonnenrades gleichachsig angeordnet ist,
– einer mit dem Umlaufgehäuse um eine Zentralachse umlaufenden Planetenanordnung zur Koppelung der beiden Sonnenräder derart, dass diese um jene Zentralachse zueinander gegensinnig drehbar sind,
– einem ersten Steckzapfen der in das erste Sonnenrad eingefügt ist, und
– einem zweiten Steckzapfen, der in das zweite Sonnenrad eingefügt ist,
– wobei wenigstens einer der Steckzapfen über eine Schrägverzahnung in das zugeordnete Sonnenrad derart bewegbar eingefügt ist, dass über diese Schrägverzahnung ein Kräftesystem generierbar ist, zur Einstellung eines die Ausgleichswirkung des Differentiales belastenden Koppelungsmomentes auf reibschlüssigem Wege.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Differentialgetriebe zu schaffen, bei welchem die zur Belastung eines Reibflächensystems erforderliche Stellkraft, oder zumindest eine diese Stellkraft beeinflussende Kraftkomponente über eine zwischen dem ersten Steckzapfen und dem ersten Sonnenrad wirksame Schrägflächenmechanik generiert wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stirnraddifferentialgetriebe derart ausgebildet, dass das Koppelungsmoment durch eine erste Reibflächenanordnung gebildet wird, die eine als Konusfläche gestaltete erste Reibfläche umfasst. Die Bremscharakteristik dieser Reibflächenanordnung kann hierbei durch konstruktive Abstimmung des Konuswinkels festgelegt werden. Bei flachen Konuswinkeln können höhere Bremsmomente mit geringeren Betätigungskräften herbeigeführt werden. Größere Konuswinkel erfordern höhere Betätigungskräfte zur Generierung der Bremskraft. Der Konuswinkel wird vorzugsweise so abgestimmt, dass sichergestellt ist, dass keine Selbsthemmung auftritt, d.h. jene die Konusfläche bildende, vorzugsweise mit dem Sonnenrad integrale Struktur nicht in der die Gegenfläche bildenden Struktur, insbesondere dem Umlaufgehäuse festsitzt. Das Reibflächensystem kann hierbei direkt durch eine Außenfläche einer mit dem entsprechenden Sonnenrad integralen Struktur, sowie einem Wandungsabschnitt des Umlaufgehäuses gebildet sein. Das Reibflächensystem kann auch mehrere, zueinander ggf. relativ bewegbare Strukturen umfassen. So kann das Reibflächensystem insbesondere wenigstens ein Ringelement umfassen das zwischen dem entsprechenden Sonnenrad und dem Umlaufgehäuses sitzt und hierbei als Reibring operiert indem dessen Außenflächen reibschlüssig an dem Umlaufgehäuse bzw. dem entsprechenden Abschnitt des Sonnenrades anliegen. Das Reibflächensystem kann so gestaltet sein, dass dieses in gering belastetem Zustand einen Schmierfilm bildet über welchen zunächst die Relativbewegung zwischen dem Sonnenrad und dem Umlaufgehäuse unterstützt wird, wobei im Falle einer zunehmenden Relativbewegung dieser Schmierfilm abgebaut wird und das Reibmoment mit einer konstruktiv tribologisch abgestimmten Charakteristik zunimmt.
Die erste konische Reibfläche kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch einen Ringfortsatz des ersten Sonnenrades gebildet werden. Dieses Konzept bewirkt, dass während einer Betriebsphase eines entsprechenden Kraftfahrzeuges mit hohem Antriebsmoment das erste Sonnenrad über die konische Reibfläche im Umlaufgehäuse zentriert wird und die ggf. noch erfolgende Relativdrehung des ersten Sonnenrades in dem Umlaufgehäuse im wesentlichen spielfrei und unter besonders vorteilhafter Radialer Abstützung des Sonnenrades erfolgt.
Das erfindungsgemäßen Differentialgetriebe kann in vorteilhafter Weise so aufgebaut sein, dass die erste durch einen Abschnitt des ersten Sonnenrades gebildete Reibfläche an einer ersten komplementären Gegenreibfläche angreift, die durch einen Innenwandungsabschnitt des Umlaufgehäuses bereitgestellt ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dass Differentialgetriebe weiterhin derart gestaltet, dass der zweite Steckzapfen ebenfalls über eine Schrägverzahnung in das zweite Sonnenrad eingefügt ist und über diese Bauteilskombination ein Kräftesystem generierbar ist, das zur Einstellung des die Ausgleichswirkung des Differentialgetriebes belastenden Koppelungsmomentes herangezogen wird. Dieses zweite Verzahnungssystem kann hierbei einen zu dem zwischen dem ersten Sonnenrad und dem ersten Steckzapfen spiegelsymmetrischen Aufbau aufweisen.
Das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad sind in vorteilhafter Weise jeweils als gerade verzahnte Stirnräder ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, dass der Axialkraftaufbau nur über die zwischen dem jeweiligen Steckzapfen und dem zugeordneten Sonnenrad wirksame Schrägverzahnung generiert wird. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Sonnenräder auch hier dennoch als schräg verzahnte Stirnräder auszubilden und die Schrägungsrichtung und den Schrägungswinkel so abzustimmen, dass diese Außenverzahnungen der Sonnenräder ebenfalls noch „Bremskraft erhöhende“ Kraftkomponenten beisteuern, oder ggf. auch „Bremskraft reduzierende“ Kraftkomponenten liefern.
Eine im Hinblick auf einen robusten Aufbau, sowie auf einen weiteren Reibmomentenbeitrag vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die beiden Steckzapfen im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnseiten entweder direkt, oder unter Zwischenlage eines weiteren Reibflächensystems aneinander abgestützt sind. Hierdurch wird es möglich, die bei einer entsprechenden Verzahnungsauslegung die Steckzapfen jeweils in das Umlaufgehäuse hineinziehenden Kraftkomponenten direkt aneinander abzustützen, ohne dass es hierbei zu einer erhöhten Belastung etwaiger axial tragender Lager des Differentialgetriebes kommt.
Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe ist vorzugsweise so gestaltet, dass das erste und das zweite Sonnenrad infolge des am Umlaufgehäuse anliegenden Lastmomentes in einander entgegen gesetzte Richtungen axial nach außen verlagert werden. Die Sonnenräder fungieren dann jeweils als Stellorgane die sich entsprechend dem am Umlaufgehäuse anliegenden Lastmoment über Reibflächen an das Umlaufgehäuse pressen. Das erfindungsgemäße Konzept ist jedoch auch derart umsetzbar, dass die beiden Sonnenräder über die jeweiligen Schrägverzahnungen der Steckzapfen axial aufeinander zu bewegt werden, wobei dann ein die beiden Sonnenräder reibschlüssiges Koppelungsmoment direkt zwischen diesen Sonnenrädern generiert wird. In diesem Falle ist es möglich, die Steckzapfen über Reibflächensysteme, insbesondere über Konusflächen an dem Umlaufgehäuse abzustützen und über diese Reibflächensysteme zusätzliche Reibungsmomente zu generieren, welche die Ausgleichswirkung des Differentialgetriebes überlagern. Die Gesamtmechanik kann weiterhin in vorteilhafter weise so abgestimmt werden, dass die Sperr- oder Bremscharakteristik, d.h. der Anstieg des inneren Koppelungsmomentes des Differentialgetriebes für den Betrieb im Vorwärtsgang und für den Betrieb im Rückwärtsgang fahrzeugspezifisch ausgelegt ist. So ist es beispielsweise möglich insbesondere für den Betrieb im Rückwärtsgang hohe Sperr- oder Bremsmomente zu generieren, da in diesem Betriebsmodus das entsprechende Fahrzeug nur mit moderaten Geschwindigkeiten betrieben wird.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Differentialgetriebe vorzugsweise so gestaltet, dass die mit dem Umlaufgehäuse umlaufende Planetenanordnung einen in sich geschlossenen Zahnkranz bildet, d.h. jedes in ein Sonnenrad eingreifendes Planetenrad in zwei Nachbarplaneten eingreift. Hierdurch wird es möglich, bei moderater Zahnradbelastung hohe Lastmomente über das Differentialgetriebe zu führen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise wenigstens eine Federeinrichtung vorgesehen ist zur Einstellung eines Grundzustandes des Stirnraddifferentialgetriebes. Diese Federeinrichtung kann hierbei eine konstruktiv vorgegebene Mindestsperrwirkung, also ein die beiden Ausgänge des Differentials koppelndes Mindestreibmoment veranlassen. Die Federeinrichtung kann auch so verbaut werden, dass diese der Generierung von Kraftkomponenten dient die bis zum Aktivwerden des Reibflächensystems zunächst überwunden werden müssen.
Das zur Generierung eines zwischen dem jeweiligen Sonnenrad und dem Umlaufgehäuse wirksamen Reibungsmoment herangezogenen Reibflächensystem kann gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch als Lamellenkupplungssystem ausgeführt sein. Die Kupplungseinrichtung kann hierbei mehrere Kupplungslamellen aufweisen, die über eine entsprechende Verzahnung wechselweise drehfest mit einem Nabenabschnitt des ersten Sonnenrades oder einer Innenwandung eines Topfabschnittes des Umlaufgehäuses gekoppelt sind. Die Kupplungseinrichtung ist dabei vorzugsweise als sog. Nasskupplung ausgelegt, so dass die Kupplungslamellen in unbelastetem Zustand zunächst vom Schmiermedium des Differentialgetriebes benetzt sind. Der Schmierfilm wird bei axialer Belastung der Kupplungslamellen reduziert und ein entsprechendes Reibmoment zwischen den Lamellen aufgebaut. Die Kupplungslamellen bestehen vorzugsweise aus hochfesten und im Bereich ihrer Innenbohrung oder ihres Außenumfangs mit einem Zahnprofil versehen flachen Stahlblechringen die vorzugsweise mit einem Reibmaterialbelag versehen sind. Bei dieser Gestaltung kann das erfindungsgemäße Differentialgetriebe weiterhin derart aufgebaut sein, dass die Kupplungseinrichtung zwischen dem ersten Sonnenrad und dem Umlaufgehäuse wirksam ist. Bei dieser Variante ist dann vorzugsweise das erste Sonnenrad mit einem Nabenabschnitt versehen, welcher eine Axialverzahnung aufweist, auf welcher die entsprechenden, innenverzahnten Kupplungslamellen axial verschiebbar, drehfest geführt sind. Das Umlaufgehäuse kann dann derart ausgebildet sein, dass dieses in einem axial neben dem ersten Sonnenrad liegenden und den Nabenabschnitt des Sonnenrades umgreifenden Bereich einen Topfabschnitt bildet, in welchem die außenverzahnten Lamellen der Lamellenkupplungspackung aufgenommen und entsprechend geführt und drehfest gesichert ist. Bei dieser Lamellenkupplungspackung sind die innen- und außenverzahnten Lamellenkupplungsscheiben wechselweise an dem Nabenabschnitt des ersten Sonnenrades, oder der Innenwandung des Topfabschnittes drehfest gesichert.
Alternativ zu der oben genannten Ausführungsform oder ggf. auch in Kombination hiermit ist es auch möglich, die Kupplungseinrichtung so auszubilden und anzuordnen, dass diese unmittelbar zwischen den beiden Sonnenrädern wirksam ist. Bei dieser Variante werden die Sonnenräder axial gegeneinander gedrängt und hierdurch die Kupplungseinrichtung belaste. Insbesondere bei dieser Variante kann die Kupplungseinrichtung auch durch einen einzigen Reibbelag realisiert sein, welcher sich axial zwischen den beiden Sonnenrädern befindet und bei entsprechender axialer Belastung ein zwischen den beiden Sonnenrädern wirksames Reibungsmoment generiert.
Das erfindungsgemäße Stirnraddifferential ist vorzugsweise so ausgebildet, dass dieses eine symmetrische Leistungsverzweigung bewirkt. Dies wird erreicht, indem die Zähnezahlen der Sonnenräder und die Zähnezahlen der Planetenräder der in diese Sonnenräder eingreifenden Planetenanordnung so abgestimmt sind, dass sich zwischen den Sonnenrädern eine Standübersetzung von –1 ergibt. Insbesondere im Falle eines Mittendifferentials kann jedoch auch eine abweichende Standübersetzung vorgesehen werden, die z.B. dem Achslastverhältnis Rechung trägt, oder eine anderweitig asymmetrische Drehmomentenverteilung vorsieht. Soweit im Falle eines Mittendifferentials keine hinsichtlich des Drehsinns gegensinnige Koppelung der beiden Sonnenräder erforderlich ist, da eine entsprechende Drehrichtungsumkehr z.B. über das Winkelgetriebe eines nachfolgenden Achsdifferentiales bewerkstelligt wird, können die beiden Sonnenräder direkt über einen mit beiden Sonnenrädern in Eingriff stehenden, Planeten gekoppelt werden.
Die vorgenannte Standübersetzung von –1 kann insbesondere erreicht werden indem beide Sonnenräder gleiche Zähnezahlen aufweisen und auch die Zähnezahlen der Planeten innerhalb der Planetenanordnung gleich sind. Die Planetenanordnung kann dann so ausgebildet werden, dass diese einerseits erste Planeten aufweist die in das erste Sonnenrad eingreifen und andererseits zweite Planeten aufweist die in das zweite Sonnenrad eingreifen. Die ersten und die zweiten Planeten werden dann über einen Koppelplaneten miteinander gekoppelt. Der Koppelplanet ist zu einem der ersten oder zweiten Planeten gleichachsig angeordnet und mit diesem drehstarr gekoppelt und steht dann entsprechend mit einem zweiten oder ersten Planeten in Eingriff.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die beiden Sonnenräder in unmittelbar Nachbarschaft nebeneinander anzuordnen und den Eingriff des Koppelplaneten in den zugeordneten Planeten in jener Verzahnungsebene vorzunehmen in welcher der zweite Planet in das diesem zugeordnete zweite Sonnenrad einreift. Bei diesem Konzept wird dann vorzugsweise an dem zweiten Sonnenrad eine negative Profilverschiebung realisiert und an dem in dieses zweite Sonnenrad eingreifenden zweiten Planeten wird eine positive Profilverschiebung realisiert. An dem Koppelplaneten wird eine negative Profilverschiebung realisiert. Die Profilverschiebungen werden so abgestimmt, dass der Kopfkreis des zweiten Sonnenrades nicht in den Kopfkreis des Koppelplaneten eingreift.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in das Differentialgetriebe eine Mechanik einzubinden die es ermöglicht, die infolge eines entsprechenden Lastmomentes erhöhte Sperrwirkung des Differentialgetriebes definiert zu reduzieren. Dies kann insbesondere erreicht werden, indem über entsprechende Kanalsysteme in den Bereich der belasteten Reibflächen über ein Pumpensystem Drucköl eingespeist wird, das zu einem Schmierfilmaufbau zwischen den Reibflächen führt und die Bremswirkung dieses Reibflächensystems reduziert. Eine derartige Drucköleinspeisung kann insbesondere unter Rückgriffnahme auf ABS- oder ASR-Signale, sowie unter Berücksichtigung der räumlichen Beschleunigung des Fahrzeuges und des Lenkwinkels gesteuert werden. Durch entsprechende Ansteuerung dieser das Koppelungsmoment reduzierenden Mechanik kann dann erforderlichenfalls das Koppelungsmoment des Differentialgetriebes temporär abgesenkt werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine perspektivische Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes mit nach Maßgabe eines am Umlaufgehäuse angreifenden Drehmomentes axial jeweils nach außen gegen eine Innenwandung des drängenden Sonnenrädern;
2a, 2b eine Axialschnittdarstellung und eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß im Zusammenspiel mit einem zugeordneten Sonnenrad zur Axialkraftgenerierung herangezogenen Steckzapfens;
3a, 3b eine Axialschnittdarstellung und eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß zur Axialkraftgenerierung herangezogenen Sonnenrades;
4 eine Seitenansicht der Steckzapfen mit aufgesetzten Sonnenrädern, zur weiteren Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes;
5 eine Axialschnittdarstellung zur weiteren Veranschaulichung des Aufbaus und der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes;
Ausführliche Beschreibung der Figuren
Die Darstellung nach 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Stirnraddifferentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse H, einem ersten als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad S1, das in dem Umlaufgehäuse H aufgenommen ist, einem zweiten, ebenfalls als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad S2 das auch in dem Umlaufgehäuse H aufgenommen und zur Umlaufachse X1 des ersten Sonnenrades S1 gleichachsig angeordnet ist, und einer mit dem Umlaufgehäuse H umlaufenden Planetenanordnung P zur Koppelung der beiden Sonnenräder S1, S2 derart, dass diese zueinander gegensinnig drehbar sind. Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe umfasst weiterhin einen ersten Steckzapfen Z1 der in das erste Sonnenrad S1 eingefügt ist, und einen zweiten Steckzapfen Z2, der in das zweite Sonnenrad S2 eingefügt ist, wobei wenigstens einer der Steckzapfen Z1, Z2 über eine Axial-Schrägverzahnung V1, V2 in das zugeordnete Sonnenrad S1, S2 derart bewegbar eingefügt ist dass über diese Schrägverzahnung V1, V2 ein Kräftesystem generierbar ist, zur Einstellung eines die Ausgleichswirkung des Differentiales belastenden Koppelungsmomentes auf reibschlüssigem Wege.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt das Koppelungsmoment als ein die Ausgleichswirkung des Differentiales belastendes Reibungsmoment, wobei diese Reibungsmoment sich nach Maßgabe eines am Umlaufgehäuse H oder an der jeweiligen angeschlossenen Ausgangswelle anliegenden Antriebsdrehmoment erhöht oder erniedrigt.
Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe ist derart ausgebildet, dass das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 jeweils Bestandteil einer im Zusammenspiel mit den Steckzapfen Z1, Z2 aufgebauten Kupplungsmechanik bilden, wobei hier eine axiale Belastung der beiden Sonnenräder S1, S2 über die zur Fügung der Steckzapfen Z1,Z2 und der Sonnenräder S1, S2 herangezogene Axial-Schrägverzahnung V1, V2 herbeigeführt wird. Die Sonnenräder S1, S2 sind mit dem zugeordneten Steckzapfen Z1, Z2 jeweils derart bewegbar gekoppelt, dass die beiden zusammengefügten Komponenten gegeneinander axial verschiebbar sind, wobei diese Verschiebung unter konstruktiv festgelegter Verdrehung der gefügten Komponenten erfolgt. Durch ein über diese Axial-Schrägverzahnung V1, V2 zwischen diesen Komponenten übertragenes Drehmoment wird damit auch eine zwischen diesen Komponenten wirksame Axialkraft generiert.
Das die Ausgleichswirkung des Differentialgetriebes belastende Reibungsmoment wird hierbei durch eine erste Reibflächenanordnung F1 generiert, die eine als Konusfläche gestaltete erste Reibfläche FS1 umfasst. Diese erste Reibfläche FS1 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Ringfortsatz des ersten Sonnenrades S1 gebildet. Die erste Reibfläche FS1 greift an einer ersten komplementären Gegenreibfläche an, die durch einen Abschnitt des Umlaufgehäuses H bereitgestellt ist.
Der zweite Steckzapfen Z2 ist ebenfalls über eine Schrägverzahnung V2 in das zweite Sonnenrad S2 eingefügt, so dass über diese Bauteilskombination ein Kräftesystem generierbar ist, das ebenfalls zur Einstellung des die Ausgleichswirkung des Differentialgetriebes belastenden Koppelungsmomentes herangezogen wird.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 jeweils als gerade verzahnte Stirnräder ausgebildet. Das erfindungsgemäße Konzept kann mit entsprechender Abstimmung des Steigungswinkels der jeweiligen Schrägverzahnung V1, V2 jedoch mit einem Aufbau umgesetzt werden, bei welchem die beiden Sonnenräder S1, S2 als schräg verzahnte Stirnräder ausgebildet sind.
Die beiden Steckzapfen Z1, Z2 sind im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnseiten aneinander abgestützt. Der Anstellwinkel der jeweiligen Schrägverzahnung V1, V2 ist so gewählt, dass die beiden Steckzapfen Z1, Z2 unter Wirkung eines bei Vorwärtsfahrt an dem Umlaufgehäuse H angreifenden Lastmoments axial einwärts gezogen und die Sonnenräder S1, S2 somit axial auswärts belastet werden. Das erste und das zweite Sonnenrad S1, S2 werden damit infolge des am Umlaufgehäuse H bei einer Vorwärtsfahrt anliegenden Lastmomentes in einander entgegen gesetzte Richtungen axial nach außen verlagert.
Obgleich in dieser Darstellung nicht weiter veranschaulicht ist das Differentialgetriebe derart aufgebaut, dass die mit dem Umlaufgehäuse H umlaufende Planetenanordnung P einen in sich geschlossenen Zahnkranz bildet.
In einem axial zwischen den beiden benachbarten Sonnenrädern S1, S2 liegenden Bereich ist hier eine Federeinrichtung SP1 vorgesehen, zur Einstellung eines Grundzustandes des Stirnraddifferentialgetriebes der bereits ein Mindestkoppelungsmoment sicherstellt. Die Federeinrichtung SP1 ist hier als im Querschnitt mäanderartige Ringstruktur aufgebaut die axial stauchbar ist. Die Federeinrichtung SP1 ist derart ausgebildet, dass sich diese selbsttätig zwischen den beiden Sonnenrädern S1, S2 zentriert. Die Federeinrichtung kann auch einen von der hier gezeigten Gestaltung abweichenden Aufbau aufweisen, oder mehrteilig aufgebaut sein. Insbesondere ist es möglich, die Federeinrichtung SP1 durch eine Tellerfeder oder mehrere zusammengesetzte Tellerfedern zu bilden.
Die hier über die zwischen den Sonnenrädern S1, S2 und dem Umlaufgehäuse H verwirklichten Reibflächensysteme F1, F2 generierten Bremsmomente überlagern die Ausgleichswirkung des Differentialgetriebes. Aufgrund der kinematischen Koppelung der beiden Sonnenräder S1, S2 über die Planetenanordnung P ergibt sich für den außen stehenden Betrachter im Grunde eine reibschlüssige Koppelung der beiden Sonnenräder S1, S2. Je nachdem, wie stark die Reibflächensysteme F1, F2 axial belastet werden, ergibt sich eine entsprechend hohe reibschlüssige Koppelung der Sonnenräder S1, S2 die ggf. einen Wert erreichen kann der einer Totalsperrung des Differentials entspricht. In diesem Zustand sind dann beide Sonnenräder S1, S2 mit dem Umlaufgehäuse H mit hohem Drehmomentenübertragungsvermögen reibschlüssig gekoppelt und laufen mit diesem um. Es ist möglich, das maximale Sperrmoment der reibschlüssig koppelnden Mechanik konstruktiv zu begrenzen, so dass keine unzulässig hohen Sperrmomente auftreten können. Die Kupplungscharakteristik kann im wesentlichen linear oder vorzugsweise flach asymptotisch ausgelegt sein, so dass also das Kupplungsüberbrückungsmoment im unteren Lastbereich relativ stark mit dem Lastmoment zunimmt, im mittleren Bereich im wesentlichen proportional zum Lastmoment variiert und im oberen Lastbereich asymptotisch auf einen Maximalwert zuläuft. Das Differentialgetriebe kann auch so ausgelegt werden, dass die Kupplungsmechanik erst ab Erreichen eines konstruktiv vorgegebenen Mindest-Lastmoments aktiv wird. Dieser Ansatz ist insbesondere bei Fahrt auf Fahrbahnen mit geringer Bodenhaftung, z.B. auf schneebedeckter Fahrbahn von besonderem Vorteil, da dann das Fahrzeug nicht wegen eines zu früh gesperrten Differentials untersteuert.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Planetenanordnung P derart gestaltet, dass diese erste Planeten P1 aufweist, die in das erste Sonnenrad S1 eingreifen und zweite Planeten (hier nicht sichtbar) aufweist die in das zweite Sonnenrad S2 eingreifen wobei die ersten und die zweiten Planeten über Koppelplaneten miteinander gekoppelt sind. Die Koppelplaneten sind hier zu den zweiten Planeten gleichachsig angeordnet und mit diesen drehstarr gekoppelt. Die Koppelplaneten stehen dann mit ersten Planeten P1 außerhalb des Kopfkreises des ersten Sonnenrades in Eingriff. Die Koppelplaneten können als Verlängerungsabschnitt der zweiten Planeten ausgebildet sein.
Das zweite Sonnenrad S2 weist bei diesem Ausführungsbeispiel die gleiche Zähnezahl auf wie das erste Sonnenrad S1, hat jedoch eine positive Profilverschiebung. Der in dieses Sonnenrad S2 eingreifende zweite Planet hat eine negative Profilverschiebung. Das erste Sonnenrad S1 kann eine negative Profilverschiebung aufweisen und auch am ersten Planeten P1 und am Koppelplaneten können Profilverschiebungen vorgenommen werden. Ziel dieser Verzahnungsmodifikationen ist es, dass bei Einhaltung einer geforderten Übersetzung von –1 letztlich der Koppelplanet aus dem Kopfkreis des ersten Sonnenrades S1 freikommt. Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass der Koppelplanet in der Verzahnungsebene des ersten Sonnenrades S1 angeordnet werden kann und dabei in dieser Verzahnungsebene dennoch in den ersten Planeten P1 eingreift. Der Koppelplanet und der zweite Planet können durch einen einzigen außenverzahnten Zahnradzapfen gebildet sein der hinsichtlich seiner Axiallänge so gestaltet ist, dass dieser die beiden Verzahnungsebenen der Sonnenräder S1, S2 überbrückt. Die Lagerung der Planeten kann in Form einer Kopfkreislagerung bewerkstelligt werden, wobei hierzu entsprechende Taschen in dem Umlaufgehäuse H ausgebildet sind. Es sind jedoch auch Lagerungen der Planetenräder durch Lagerbolzen, oder von den Planetenrädern axial abragende Zapfen möglich.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist sind beide Sonnenräder S1, S2 als geradverzahnte Stirnräder ausgeführt. Der Zahneingriff zwischen den Planeten und dem zugeordneten Sonnenrad S1, S2 erzeugt also keine Axialkräfte. Es ist jedoch auch möglich die beiden Sonnenräder S1, S2 als schrägverzahnte Stirnräder auszuführen, wobei die Ausrichtung der Schrägung dann vorzugsweise so gewählt ist, dass sich entweder die über die Schrägverzahnungen V1, V2 der Steckzapfen Z1, Z2 generierten Axialkräfte mit den Reaktionskräften der Stirnradverzahnung der beiden Sonnenräder S1, S2 addieren, oder auch reduzieren.
Die Einleitung eines Antriebsdrehmomentes, oder zumindest die Einleitung der zur Generierung dieses Antriebsdrehmomentes erforderlichen Umfangskraft in das Umlaufgehäuse H erfolgt über einen außenverzahnten Zahnkranz ZK. Dieser ist als Massivteil gefertigt und trägt eine als Schrägverzahnung gefertigte Außenverzahnung ZK1. Bei der vorliegenden Variante wird der Zahnkranz ZK über ein nicht näher dargestelltes Stirnrad angetrieben und das Umlaufgehäuse H ist in einem Getriebegehäuse aufgenommen das integral mit dem Gehäuse eines Schaltgetriebes ausgebildet ist. Alternativ kann der Zahnkranz ZK auch als Tellerrad ausgeführt sein und damit z.B. Bestandteil eines Winkelgetriebes bilden.
Das Umlaufgehäuse H ist durch zwei relativ dickwandige, als Blechumformteile gefertigte Deckelelemente H1, H2 gebildet. Die beiden Deckelelemente H1, H2 bilden jeweils Lagerbuchsen H1a, H1b in welchen die Steckzapfen Z1, Z2 radial und ggf. auch axial gelagert sind. Das Deckelelement H1 bildet einen Topfabschnitt H1c in welchem das zweite Sonnenrad S2 aufgenommen ist. An diesen Topfabschnitt H1c schließt sich ein innenseitig konischer Buchsenabschnitt an in welchen der außenseitig konische Ringfortsatz des zweiten Sonnenrades S2 eintaucht. Die Außenwandung jenes konischen Ringfortsatzes und die konische Innenwandung des genannten Buchsenabschnitts bilden das Reibflächensystem F2. Der zweite Steckzapfen Z2 ist mit einer Innenverzahnung S1Z2 versehen über welche ein komplementär verzahnter Endabschnitt einer hier nicht weiter dargestellten Antriebswelle drehfest mit dem zweiten Steckzapfen Z2 koppelbar ist.
Im Kern betrifft die Erfindung ein Stirnraddifferential mit einer Drehmoment-fühlenden Sperre. Es werden hierbei über eine zwischen dem jeweiligen Steckzapfen Z1, Z2 und dem darauf sitzenden Sonnenrad S1, S2 ausgebildete Schrägverzahnung Axialkräfte generiert, die zur Betätigung eines Reibungskupplungssystems herangezogen werden.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes ist wie folgt: Über den Zahnkranz ZK wird ein Antriebsdrehmoment in das Umlaufgehäuse H eingeleitet. In diesem Umlaufgehäuse H ist die Planetenanordnung P gelagert. Die Planetenanordnung P koppelt die beiden Sonnenräder S1, S2 mit dem Übersetzungsverhältnis „–1“. Sobald z.B. im Rahmen eines Beschleunigungsvorganges über die nicht weiter dargestellten Antriebswellen an den beiden Steckzapfen Z1, Z2 und damit an den Sonnenrädern S1, S2 ein Lastmoment anliegt, wird über die zwischen dem jeweiligen Steckzapfen Z1, Z2 und dem darauf über die jeweilige Schrägverzahnung V1, V2 sitzenden Sonnenrad S1, S2 in das jeweilige Sonnenrad S1, S2 jeweils eine Axialkraft eingekoppelt welche das entsprechende Sonnerad S1, S2 axial nach außen drängt und damit das Reibflächensystem F1, F2 belastet. Im Ergebnis werden damit die beiden Sonnenräder S1, S2 und das Umlaufgehäuse H miteinander entsprechend dem durch die Reibflächensysteme F1, F2 generierten Reibmomente miteinander gekoppelt. Wird das am Zahnkranz ZK anliegenden Drehmoment weiter erhöht, wird das erste Sonnenrad S1 über die Verzahnung V1 nochmals weiter axial belastet und das über das Reibflächensystem F1 übertragene Drehmoment noch weiter erhöht. Sobald die am Zahnkranz ZK anliegende Last abnimmt wird das erste Sonnenrad S1 axial entlastet und das über das Reibflächensystem F1 übertragene Reibungsmoment abgesenkt. Die Charakteristik des erfindungemäßen Differentiales kann über das Drehmomentenübertragungsverhalten der Reibflächensysteme F1, F2, den Schrägungswinkel der Verzahnungen V1, V2 und insbesondere auch über hier nicht weiter dargestellte Rückstellorgane abgestimmt werden. Das Umlaufgehäuse H und die Sonnenräder S1, S2 sind derart aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass eine hinreichende axiale Verlagerung der Sonnenräder S1, S2 ermöglicht ist. Der mögliche Verlagerungsweg kann derart groß ausgelegt sein, dass dieser bis zum Totalverschleiß der Reibflächensysteme F1, F2 ausreicht.
Die Darstellungen nach den 2a und 2b veranschaulichen den Aufbau eines erfindungsgemäß für den Leistungsabgriff aus dem zweiten Sonnenrad S2 vorgesehenen zweiten Steckzapfens Z2. Der in der Darstellung nach 1 in das erste Sonnenrad S1 eintauchende Steckzapfen Z1 hat einen zu dem hier gezeigten Steckzapfen zumindest hinsichtlich der Schrägverzahnung spiegelsymmetrischen Aufbau.
Der hier gezeigte Steckzapfen Z2 ist als hochfestes Bauteil aus einem Stahl-insbesondere Stahl-Sinterwerkstoff oder als Gesenkschmiedeteil gefertigt. Der Steckzapfen Z2 trägt eine Schrägverzahnung V2 und wird in verbautem Zustand über diese Schrägverzahnung V2 unter leichter Bewegungspassung in eine komplementäre Innenverzahnung des zweiten Sonnenrades S2 gefügt. Der Steckzapfen Z2 trägt weiterhin einen Umfangssteg Z2S2. Über diesen Umfangssteg Z2S2 wird der Steckzapfen in dem Umlaufgehäuse des Differentialgetriebes axial gesichert. Bei Betrieb des Fahrzeuges im Rückwärtsgang, oder im Schubbetrieb des Fahrzeuges stützt dieser Umfangssteg Z2S2 den Steckzapfen Z2 axial im Umlaufgehäuse H ab. Bei Betrieb des Fahrzeuges unter Wirkung eines das Fahrzeug vorwärts treibenden Antriebsmomentes stützt sich der Steckzapfen Z2 über die hier erkennbare Stirnfläche Z2S3 an dem im Einbauzustand benachbarten Steckzapfen Z1 axial ab.
Der Steckzapfen Z2 ist hier als buchsenartige Struktur gefertigt und weist eine zur Aufnahme eines Einsteckabschnitts einer Antriebswelle vorgesehene Innenverzahnung S1Z2 auf. Alternativ zu dieser Bauform ist es auch möglich, an dem Steckzapfen Z2 einen längeren und dann mit einer Außenverzahnung versehenen Kopplungsabschnitt auszubilden auf welchen beispielsweise ein Antriebswellengelenkkopf aufgeschoben werden kann. Es ist prinzipiell auch möglich, den Steckzapfen Z2 als Teil einer Antriebswelle zu realisieren, sofern hierbei für eine hinreichende axiale Abstützung des Steckzapfens erreicht wird. Die axiale Endabstützung der beiden in 1 gezeigten Steckzapfen kann auch durch eine die beiden Steckzapfen durchdringende, in den Steckzapfen drehbar gelagerte Bolzenstruktur erreicht werden.
Die radiale Lagerung des Steckzapfens Z2 wird primär durch einen zylindrischen Umfangsflächenabschnitt ZWS4 erreicht welcher drehbar und abgedichtet in einem entsprechenden Lagerbuchsenabschnitt des Umlaufgehäuses H sitzt.
Die Darstellungen nach den 3a und 3b veranschaulichen den Aufbau des auf dem vorangehend beschriebenen Steckzapfen Z2 sitzenden zweiten Sonnenrades S2. Das zweite Sonnenrad S2 ist als Stirnrad ausgeführt. Die Außenverzahnung desselben ist als Geradverzahnung gestaltet. Die Innerverzahnung ist als zu Außenverzahnung V2 des Steckzapfens Z2 komplementäre Verzahnung gestaltet. Das zweite Sonnenrad S2 bildet einen Ringbund S2A. Dieser Ringbund S2A weist eine als Reibfläche fungierende Außenumfangsfläche auf. Über diese Außenumfangsfläche sitzt der Ringbund S2A in einer komplementär konisch gestalteten Innenumfangswandung des Umlaufgehäuses H.
In 4 wird die Funktionsweise der durch die beiden Steckzapfen Z1, Z2 und die darauf sitzenden Sonnenräder S1, S2 gebildete Stellmechanik weiter veranschaulicht. Die Sonnenräder S1, S2 sind axial verschiebbar auf den zugeordneten, schrägverzahnten Steckzapfen Z1, Z2 geführt. Bei Geradeausfahrt werden die Sonnenräder S1, S2 durch die Schrägverzahnungen der Steckzapfen Z1, Z2 an das hier nicht näher dargestellte Umlaufgehäuse H gedrängt. Die Reibkoni S1A, S2A erhöhen bei einem entsprechenden Antriebsmoment an den Rädern die innere Reibung im Differential.
Wir wie in 5 veranschaulicht, zwischen die Sonnenräder S1, S2 eine Feder SP1 eingefügt, so können die beiden Sonnenräder S1, S2 schon im Grundzustand gegen das Umlaufgehäuse vorgespannt werden. Durch diese Maßnahme wird auch wenn die Räder schlupfen ein definierter Grundsperrwert erreicht. Im Schubbetrieb werden die Sonnenräder gegen die durch die Feder SP1 generierte Vorspannkraft axial eingezogen und die Reibkoni damit entlastet. Hierbei wird die Sperrwirkung des Differentials reduziert.
Bezugszeichenliste

F1: Reibflächenanordnung
F2: Reibflächenanordnung
FS1: Reibfläche
H: Umlaufgehäuse
H1: Deckelelement
H2: Deckelelement
P: Planetenanordnung
P1: Planeten
S1: Sonnenrad
S1A: Konusfläche
S2: Sonnenrad
SP1: Federeinrichtung
S1Z2: Innenverzahnung
V1: Schrägverzahnung
V2: Schrägverzahnung
X1: Umlaufachse
ZK: Zahnkranz
Z1: Steckzapfen
Z2: Steckzapfen
Z2S3: Stirnfläche
Z2S2: Umfangssteg
Z2S4: Umfangsflächenabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008050059 A1 [0003]
US 4805487 A [0004]
WO 2010112366 A1 [0005, 0006, 0008]
DE 2206107 A1 [0007]
DE 19612234 A1 [0008, 0009]
US 5055096 A [0010]

Claims

Stirnraddifferentialgetriebe mit: – einem Umlaufgehäuse (H), – einem ersten, als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad (S1), das in dem Umlaufgehäuse (H) aufgenommen ist, – einem zweiten, ebenfalls als Stirnrad ausgeführten Sonnenrad (S2) das in dem Umlaufgehäuse (H) aufgenommen und zur Umlaufachse (X1) des ersten Sonnenrades (S1) gleichachsig angeordnet ist, – einer mit dem Umlaufgehäuse (H) umlaufenden Planetenanordnung (P) zur Koppelung der beiden Sonnenräder (S1, S2) derart, dass diese zueinander gegensinnig drehbar sind, – einem ersten Steckzapfen (Z1) der in das erste Sonnenrad (S1) eingefügt ist, und – einem zweiten Steckzapfen (Z2), der in das zweite Sonnenrad (S2) eingefügt ist, – wobei wenigstens einer der Steckzapfen (S1, S2) über eine Schrägverzahnung (V1, V2) in das zugeordnete Sonnenrad (S1, S2) derart bewegbar eingefügt ist dass über diese Schrägverzahnung (V1, V2) ein Kräftesystem generierbar ist, zur Einstellung eines die Ausgleichswirkung des Differentiales belastenden Koppelungsmomentes auf reibschlüssigem Wege.
Stirnraddifferentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelungsmoment durch eine erste Reibflächenanordnung (F1) gebildet wird, die eine als Konusfläche (S1A) gestaltete erste Reibfläche umfasst.
Stirnraddifferentialgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese erste Reibfläche durch einen Ringfortsatz des ersten Sonnenrades (S1) gebildet wird.
Stirnraddifferentialgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese erste Reibfläche an einer ersten komplementären Gegenreibfläche angreift, die durch einen Abschnitt des Umlaufgehäuses (H) bereitgestellt ist.
Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steckzapfen (Z2) ebenfalls über eine Schrägverzahnung (V2) in das zweite Sonnenrad (S2) eingefügt ist und über diese Bauteilskombination ein Kräftesystem generierbar ist, dass zur Einstellung des die Ausgleichswirkung des Differentialgetriebes belastenden Koppelungsmomentes herangezogen wird.
Stirnraddifferentialgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (S1) und das zweite Sonnenrad (S2) jeweils als geradeverzahnte Stirnräder ausgebildet sind.
Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Steckzapfen (Z1, Z2) im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnseiten aneinander abgestützt sind.
Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Sonnenrad (S1, S2) infolge des am Umlaufgehäuse (H) anliegenden Lastmomentes in einander entgegen gesetzte Richtungen axial nach außen verlagert werden.
Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Umlaufgehäuse (H) umlaufende Planetenanordnung (P) einen durch entsprechenden Verzahnungseingriff in sich geschlossenen Zahnkranz bildet.
Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federeinrichtung (SP1) vorgesehen ist zur Einstellung eines Grundzustandes im Kräftesystem des Stirnraddifferentialgetriebes.