DE1035491B

DE1035491B - Self-locking differential gear, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1035491B
Application number: DED24180A
Authority: DE
Inventors: Werner Altmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1956-11-02
Filing date: 1956-11-02
Publication date: 1958-07-31

Description

Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem beiden Abtriebsseiten Kurvenbahnen verschiedener Steigung zugeordnet sind, auf denen Wälz- oder Gleitkörper abwälzen bzw. gleiten, wodurch eine Relativbeweglichkeit beider Abtriebsseiten erzielt wird.Self-locking differential gear, in particular for motor vehicles The invention relates to a self-locking differential gear, in particular for Motor vehicles with curved paths of different gradients on the two output sides are assigned, on which rolling or sliding bodies roll or slide, whereby a relative mobility of both output sides is achieved.

Es sind Ausgleichsgetriebe bekannt, bei denen die Ausgleichswirkung selbsttätig gesperrt werden kann. Dies hat den Zweck, auch dann ein Antriebsmoment auf den Boden zu übertragen, wenn eines der beiden Räder infolge ungenügender Bodenhaftung durchrutschen würde. Die Sperrung wird dadurch erreicht, daß in einem Antriebskörper Wälz- oder Gleitkörper gelagert sind, die auf Kurvenbahnen abrollen bzw. gleiten, die den beiden Abtriebsseiten zugeordnet sind und die verschiedene Steigungen aufweisen. Als Wälzkörper können z. B. Kugeln verwendet werden. Die Kurvenbahnen werden zweckmäßigerweise als Sinuskurven ausgebildet sein, die auf jeder Abtriebsseite verschiedene Gangzahlen aufweisen.Differential gears are known in which the compensating effect can be locked automatically. The purpose of this is to also provide a drive torque to be transferred to the ground if one of the two wheels is due to insufficient grip would slip through. The blocking is achieved in that in a drive body Rolling or sliding bodies are mounted that roll or slide on cam tracks, which are assigned to the two output sides and which have different gradients. As rolling elements, for. B. balls are used. The curved paths are expedient be designed as sine curves with different numbers of gears on each output side exhibit.

Dieser konstruktive Unterschied beider Abtriebsseiten hat einen unsymmetrischen Abtrieb zur Folge. Eingehende Versuche haben gezeigt, daß sich aus dieser Unsymmetrie höchst unerwünschte Folgen für den Fahrbetrieb ergeben. So ergibt sich daraus ein unterschiedlicher Sperrwert beider Räder, was wiederum einen ungleichen Reifenverschleiß zur Folge hat.This structural difference between the two output sides is asymmetrical Result in downforce. Detailed tests have shown that this asymmetry result in highly undesirable consequences for driving. So it results in a different locking value of both wheels, which in turn leads to unequal tire wear has the consequence.

Die Erfindung hat eine Beseitigung dieses schädlichen Zustandes zur Aufgabe. Dieses wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei den eingangs erwähnten Getrieben mindestens an einer Abtriebsseite Mittel zum Ausgleich der infolge der verschiedenen Kurvensteigung verschiedenen Sperrwerte der beiden Abtriebe angeordnet sind. Die Ausgleichsmittel sollen der Abtriebsseite mit dem kleineren Sperrwert zugeordnet sein.The invention aims to eliminate this harmful condition Task. This is achieved according to the invention in that in the case of the aforementioned Driven at least on one output side means to compensate for the result of the different curve slope different locking values of the two outputs arranged are. The compensating means should be on the output side with the smaller locking value be assigned.

Bevorzugt wird eine Lösung, wonach an beiden Abtriebsseiten Ausgleichsmittel angeordnet und diese Ausgleichsmittel für beide Abtriebsseiten verschieden ausgebildet sind. Das heißt also, es wird eine bereits vorhandene Unsymmetrie durch eine weitere zusätzlich vorgesehene Unsymmetrie kompensiert.A solution is preferred, according to which compensating means on both output sides arranged and these compensating means designed differently for both output sides are. This means that an existing asymmetry is replaced by another additionally provided asymmetry compensated.

Nach der Erfindung werden die zusätzlichen Mittel zum Ausgleich als zweckmäßigerweise kegelstumpfförmige Reibflächen vorgesehen. Dabei ist der Abtriebsseite mit dem kleineren Sperrwert die Reibfläche mit dem größeren Reibungswiderstand zugeordnet. Die Reibflächen können also hinsichtlich ihrer Größe, ihrer Neigung und ihres Reibwertes, d. h. eines oder mehrerer dieser Werte, verschieden sein.According to the invention, the additional means to compensate as appropriately frustoconical friction surfaces are provided. Here is the output side the friction surface with the greater frictional resistance is assigned with the smaller locking value. The friction surfaces can therefore with regard to their size, their inclination and their coefficient of friction, d. H. one or more of these values, may be different.

Mit der Erfindung kann ein Ausgleichsgetriebe erreicht werden, das einen gleichen Sperrwert für beide Abtriebsseiten aufweist. Die Sperrwirkung des Getriebes wird insgesamt durch die zusätzliche Reibfläche noch verbessert. Ein ungleicher Reifenverschleiß kann nicht mehr eintreten.With the invention, a differential gear can be achieved that has the same locking value for both output sides. The blocking effect of the Transmission is improved overall by the additional friction surface. An unequal one Tire wear can no longer occur.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Ausgleichsgetriebe mit Stirnradantrieb und Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine andere Ausführungsform mit Kegelradantrieb.How the invention can be carried out in detail, show Exemplary embodiments of the drawing, namely FIG. 1 shows an axial section through a differential gear with spur gear drive and FIG. 2 shows an axial section through a other embodiment with bevel gear drive.

Nach Fig.l besteht das Ausgleichsgetriebe aus einem großen Stirnrad 3, an dem zu beiden Seiten zwei symmetrische Gehäuseteile 4 und 5 befestigt sind. Das dadurch gebildete umlaufende Gehäuse ist mit Hilfe der Lager 6 in dem festen Gehäuse '7 des ganzen Getriebes gelagert. Der Antrieb des Getriebes erfolgt über ein nicht dargestelltes Ritzel auf das Stirnrad 3. Das Stirnrad 3 dient gleichzeitig als Träger für den Rollkörper und hat einen nach innen weisenden zentralen Flansch 8, in dem axiale Öffnungen 9 vorgesehen sind. In diesen Öffnungen befinden sich die Kugeln 10, die dem Getriebe als Wälzkörper dienen.According to Fig.l, the differential consists of a large spur gear 3, on which two symmetrical housing parts 4 and 5 are attached on both sides. The thereby formed circumferential housing is with the help of the bearings 6 in the fixed Housing '7 of the entire gearbox mounted. The gearbox is driven by a pinion, not shown, on the spur gear 3. The spur gear 3 is used at the same time as a support for the roller body and has an inwardly facing central flange 8, in which axial openings 9 are provided. There are in these openings the balls 10, which serve as rolling elements for the transmission.

Im Innern des umlaufenden Gehäuses sind beiderseits neben dem Flansch 8 die Abtriebskörper 11 und 12 angeordnet, die mit den Halbwellen 13 zum Antrieb der Räder fest verbunden sind. Diese Abtriebskörper 11 und 12 sind mit den Kurvenbahnen 14 und 15 versehen, die verschiedene Steigungen aufweisen, derart, daß die Kurvenbahnen 14 z. B. fünf Gänge, die Kurvenbahn 15 z. B. sechs Gänge aufweist. Beide Kurvenbahnen ergeben damit theoretisch elf Schnittpunkte, deren Abstand voneinander stets gleichbleibt. In diesen elf Schnittpunkten sind die Kugeln 10 angeordnet. Die Kurvenbahnen haben im Axialschnitt ebene Laufflächen 16, auf denen die Kugeln 10 abrollen können.Inside the circumferential housing are on both sides next to the flange 8, the output bodies 11 and 12 are arranged, which are connected to the half-shafts 13 for driving the wheels are firmly connected. This output body 11 and 12 are with the cam tracks 14 and 15 provided, which have different slopes, such that the curved paths 14 z. B. five gears, the curved path 15 z. B. has six gears. Both curved tracks theoretically result in eleven intersection points, the distance between which always remains the same. The balls 10 are arranged at these eleven intersection points. The curved paths have in the Axial section flat running surfaces 16 on which the balls 10 roll can.

Infolge der verschiedenen Steigungen der Kurvenahnen_ 14 und 15 ergibt sich ein ungleicher Sperrwert beider Abtriebsseiten. Um diese Unsymmetrie auszugleichen. sind besondere Ausgleichsmittel vorgesehen. Zu diesem Zweck sind die scheibenartigen Abtriebskörper 11 und 12 mit Reibflächen versehen, die zweckmäßigerweise kegelstumpfförmig ausgebildet sein können. Die Abtriebskörper 11 und 12 sind an ihren den Kurvenbahnen entgegengesetzten Außenflächen mit Kegelstümpfen 17 und 18. versehen, die sich von innen gegen die Gehäuseteile 4 und 5 legen. Die Kegelstumpfflächen 17 und 18 sind in ihrer Größe verschieden. und zwar ist die Anordnung derart getroffen, daß der Abtriebskörper 11 mit der Kurve 14 von kleinerer Steigung die Kegelstumpffläche 17 mit dem größeren Reibungswiderstand aufweist. Durch die Reibfläche wird der Sperrwert des Getriebes insgesamt erhöht. Es wird vor allem aber der infolge der unsymmetrischen Kurven ungleiche Sperrwert beider Abtriebsseiten durch die Ausgleichsmittel kompensiert. so daß nunmehr der Abtrieb auf beiden Seiten gleichmäßig erfolgt.As a result of the different slopes of the curves 14 and 15 results there is an unequal locking value on both output sides. To compensate for this asymmetry. special compensation means are provided. For this purpose, the disk-like Output body 11 and 12 provided with friction surfaces, which are expediently frustoconical can be formed. The output bodies 11 and 12 are on their cam tracks opposite outer surfaces provided with truncated cones 17 and 18, which extend from Place the inside against the housing parts 4 and 5. The frustoconical surfaces 17 and 18 are different in size. namely the arrangement is made such that the Output body 11 with the curve 14 of smaller slope the truncated cone surface 17 has the greater frictional resistance. The locking value is determined by the friction surface of the transmission increased overall. Above all, however, it becomes the result of the asymmetrical Curves unequal locking value on both output sides compensated by the compensation means. so that now the output takes place evenly on both sides.

Den verschiedenen Reibungswiderstand kann man auch auf andere Weise erreichen. So kann z. B. die Ausbildung der Reibflächen auch so erfolgen, daß sie hinsichtlich ihrer Neigung verschieden sind. Eine solche Ausführung zeigt die Fig. 2. Der grundsätzliche Aufbau des Getriebes ist der gleiche, wie vorher beschrieben. Der Antrieb erfolgt diesmal jedoch auf ein Kegelrad 19. Die Kugeln 10 lagern in axialen Ausnehmungen des Kegelrades 19, die diesmal als nach innen offene Taschen ausgebildet sind. Die radiale Abstützung der Kugeln 10 nach innen muß infolgedessen diesmal durch die Abtriebskörper 20 und 21 übernommen werden. Die beiden Abtriebskörper 20 und 21 sind auf den äußeren Seiten mit kegelstumpfförmigen Reibflächen 22 und 23 von verschiedener Neigung versehen. Die Wirkung ist die gleiche, wie vorher beschrieben, d. h., außer einer Erhöhung des Sperrwiderstandes wird ein auf beide Abtriebsseiten sich gleichmäßig erstreckender Sperrwert erreicht.The different frictional resistance can also be changed in other ways reach. So z. B. the formation of the friction surfaces also take place so that they are different in terms of their inclination. Such an embodiment is shown in FIG. 2. The basic structure of the gearbox is the same as described above. This time, however, the drive takes place on a bevel gear 19. The balls 10 are supported in axial recesses of the bevel gear 19, this time as inwardly open pockets are trained. The radial support of the balls 10 inward must as a result this time are taken over by the output body 20 and 21. The two output bodies 20 and 21 are on the outer sides with frustoconical friction surfaces 22 and 23 provided with different inclinations. The effect is the same as previously described, d. that is, apart from an increase in the blocking resistance, there is also an output on both output sides evenly extending locking value reached.

Selbstverständlich kann man die Einzelmerkmale der Erfindung auch gegeneinander austauschen bzw. miteinander kombinieren. Es wäre weiterhin denkbar, durch verschiedene Oberflächengestaltung die Reibungskoeffizienten verschieden zu machen. Die Reibflächen können natürlich auch an anderen Teilen der beiden Abtriebsseiten angeordnet sein.Of course, the individual features of the invention can also be used exchange or combine with each other. It would still be conceivable due to different surface design the coefficients of friction increase differently do. The friction surfaces can of course also be on other parts of the two output sides be arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Self-locking differential gear, in particular for motor vehicles with curved paths of different gradients on the two output sides are assigned on which rolling or sliding bodies roll or slide. through which a relative mobility of both output sides is achieved, characterized. that at least one output side means to compensate for the result of the different Curve slope different locking values of the two outputs are arranged.

2. Differential gear according to Claim 1, characterized in that the compensating means are assigned to the output side with the lower locking value.

3. Differential gear according to claim 1, characterized in that compensating means on both output sides arranged and these compensating means designed differently for both output sides are.

4. Differential gear according to claim 2 or 3, characterized in that frustoconical friction surfaces (17, 18. 22, 23) are provided. those on both output sides in terms of size and / or taper inclination or coefficient of friction are designed differently.

5. Differential gear according to claim 4, characterized in that the output side (11) with the smaller locking value the friction surface (17) is assigned with the greater frictional resistance.

6. Differential gear according to one of claims 3 to 5, characterized in that the curved paths containing parts (11, 12, 20, 21) at the same time on both output sides different friction surfaces, e.g. B. the friction cones (17, 18, 20, 21) included.

7. Differential gear according to one of the preceding claims, characterized in that that in axial openings (9) of a drive body (3) several balls (10) as rolling bodies displaceably mounted and axially on both sides next to the balls (10) the output body (11, 12) are arranged with the sinusoidal curves (14, 15). B.

Differential according to claim 7, characterized. That the sinusoidal curves (14, 15) in the Axial section have flat running surfaces (16) and on the outer side of the disk-like Output body (11, 12) conical surfaces (17, 18) of the same inclination and different Size are arranged.

9. Differential gear according to claim 7, characterized. that on the outer side of the disk-like output body conical surfaces of different Inclination and the same size are arranged. Considered publications: USA. Patent Papers No. 1,282,614, 2,220,432.