Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung:
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Differentialgetriebe und
insbesondere auf ein Differentialgetriebe, welches in einem
Antriebsstrang eines Fahrzeuges geeignet eingebaut ist, um
die Vorder- oder Hinterräder anzutreiben.
Beschreibung des Standes der Technik:
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Wenn eines von zwei Rädern, die mit einem mit einem
Differentialgetriebe versehenen Antriebsstrang verbunden
sind, auf einer schneebedeckten Straßenoberfläche oder
dergleichen mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten läuft
und dann schlupft, tritt ein Phänomen ein, welches die
Antriebskraft auf das andere mit den Antriebsstrang
verbundene Rad reduziert oder schließlich völlig aufhebt, und
zwar aufgrund der dem Differentialgetriebe eigenen
Eigenschaft.
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Eine der vorstehend beschriebenen ähnelnde Tatsache trifft
auf ein Mitteldifferentialgetriebe zu, welches installiert
ist, um die unterschiedliche Drehzahl zwischen den Vorder-
und Hinterrädern eines ganzzeitig allradangetriebenen
Fahrzeuges bei der Kurvenfahrt zu absorbieren. So wird dort
ein spezielles Differentialgetriebe mit einer
Differentialsperre
oder einem Differentialgetriebe mit
begrenztem Schlupf vorgeschlagen.
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Da das spezielle Differentialgetriebe die Differentialsperre
oder das Differential mit begrenztem Schlupf benötigt, ist
der Aufbau dieses speziellen Differentialgetriebes
kompliziert.
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Wenn das spezielle Differentialgetriebe mit der
Differentialsperre versehen ist, bedeutet dies für den Fahrer
den Umstand, daß er die Differentialsperre ein- und ausrücken
muß, und ergibt sich darüberhinaus die Möglichkeit eines
gefährlichen Fehlbetriebes, wenn sie bei Kurvenfahrt
eingelegt ist.
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Wenn ein Differential mit begrenztem Schlupf in das spezielle
Differentialgetriebe eingebaut ist, wird die
Antriebskraftübertragungskapazität strukturell begrenzt. In
diesem Fall kann keine ausreichende Antriebskraft übertragen
werden.
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Die GB-A-557 249 beschreibt einen Getriebemechanismus
variabler Geschwindigkeit, bei welchem
Geschwindigkeitsänderungen dadurch durchgeführt werden, daß
ein Element eines epizyklischen Zugs durch eine äußere
Kraftquelle variabel gesteuert bzw. geregelt wird. Ein
Antriebsmotor mit konstanter Geschwindigkeit treibt über eine
Schnecke und einen Schneckenradantriebsmechanismus einen
Planetenzahnradträger des Zugs an.
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Die US-A-2 780 299 zeigt in deren Figuren 2 und 3 ein
Differentialgetriebesystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes
Differentialgetriebesystem zu schaffen, welches ein
Differentialgetriebe hat, welches den Antrieb derart
übertragen kann, daß jegliche Tendenz von einem aus einer
Mehrzahl von Rädern, die mit einem mit dem
Differentialgetriebe versehenen Antriebsstrang verbunden
sind, zu schlupfen, verhindert oder minimiert ist.
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Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Fahrzeugdifferentialgetriebe zu schaffen, welches ohne
Differentialsperre oder einem Differential mit begrenztem
Schlupf auskommt.
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Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Fahrzeugdifferentialgetriebe zu schaffen, welches ohne einen
Zusatzbetrieb durch den Fahrzeugführer auskommt.
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Die Erfindung schafft ein Differentialgetriebesystem gemäß
Anspruch 1.
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Ein Differentialgetriebesystem gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung hat ein drehbares Gehäuse, innerhalb des
Gehäuses drehbar angeordnete Ritzel, ein Paar von
Seitenzahnrädern, die mit den Ritzeln kämmen und drehbar
innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, eine erste Welle, die
drehbar um eine Rotationsachse des Gehäuses gehalten ist und
sich ausgehend von einem der Seitenzahnräder erstreckt, eine
zweite Welle, die drehbar um diese Achse gehalten ist und
sich von dem anderen Seitenzahnrad in zur ersten Welle
entgegengesetzter Richtung erstreckt, eine in der ersten
oder der zweiten Welle vorgesehene angetriebene Einrichtung,
eine erste Einrichtung zum Drehen der angetriebenen
Einrichtung, um eine Antriebskraft auf die erste und die
zweite Welle zu übertragen, ein Schneckenrad innerhalb des
Gehäuses, eine zweite Dreheinrichtung mit einer Schnecke, die
mit einem Schneckenrad kämmt, sowie eine Regeleinrichtung zur
Steuerung der Drehzahl der zweiten Dreheinrichtung, um den
Unterschied zwischen der Drehzahl der ersten Welle und
derjenigen der zweiten Welle innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches zu halten.
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Die Regeleinrichtung ist eine zentrale Rechnereinheit oder
ein Computer zur Durchführung der Berechnung auf der Basis
von Signalen von einem Lenkwinkelsensor und einem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, um die Drehzahl der zweiten
Dreheinrichtung zu steuern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine
angetriebene Einrichtung an dem Gehäuse befestigt und ein
Schneckenrad in der ersten oder der zweiten Welle vorgesehen.
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Wenn das Differentialgetriebe für ein
Vorderdifferentialgetriebe für ein vorderradgetriebenen
Fahrzeug oder ein hinteres Differentialgetriebe für ein
hinterradgetriebenes Fahrzeug verwendet wird, sind die erste
oder die zweite Welle jeweils mit den Antriebsrädern
verbunden.
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Auch wenn eines der Antriebsräder während der Zeit der
Geradausfahrt des Fahrzeuges auf Schnee oder dergleichen
läuft, tritt, da die Drehung des Gehäuses aufhört, den
Unterschied zwischen der Drehzahl der ersten Welle und
derjenigen der zweiten Welle auf Null zu halten, nie ein
Differential zwischen der ersten und der zweiten Welle ein.
Das führt dazu, daß das Antriebsrad auf Schnee oder
dergleichen nicht schlupft.
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Bei der Ausführungsform, bei welcher das Gehäuse mit Hilfe
der ersten Dreheinrichtung gedreht wird, wird das
Schneckenrad mit Hilfe der zweiten Dreheinrichtung gedreht,
und zwar mit der Drehzahl, die gleich oder ein wenig höher
als diejenige des Gehäuses zur Zeit der Geradeausfahrt ist.
Bei dieser Ausführungsform schlupft das Antriebsrad, selbst
wenn eines der Antriebsräder auf Schnee oder dergleichen
läuft, auch nicht, da nie ein wesentlicher Unterschied der
Drehzahl zwischen der ersten und der zweiten Welle mit dem
Schneckenrad und dem Gehäuse eintritt.
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Gemäß der Ausführungsform wird das Schneckenrad stets mit der
Drehzahl gedreht, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit
entspricht. Die zweite Dreheinrichtung benötigt jedoch nur
eine geringe Drehmomentkapazität für die Drehung des
Schneckenrades, da die für den Lauf des Fahrzeuges
erforderliche Antriebskraft auf die erste und die zweite
Welle über die erste Dreheinrichtung, die angetriebene
Einrichtung und das Gehäuse übertragen wird.
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Die Regeleinrichtung berechnet den Unterschied zwischen der
Drehzahl des sich auf der Außenseite der Kurvenfahrt
befindenden Antriebsrades und derjenigen des
sich auf der
Innenseite der Kurvenfahrt befindenden Antriebsrades aus dem
Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Zeit der
Kurvenfahrt des Fahrzeuges und steuert die zweite
Dreheinrichtung, um den Unterschied für beide Antriebsräder
auszugeben.
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Da das Differentialgetriebe mit
der ursprünglichen
Antriebseinrichtung und der ersten Dreheinrichtung und
darüberhinaus mit dem Schneckenrad und der zweiten
Dreheinrichtung versehen ist, die mit der Schnecke versehen
ist und unabhängig von der ersten Dreheinrichtung arbeitet,
wobei die Differenz zwischen der Drehzahl der ersten und der
zweiten Welle zur Zeit der Geradeausfahrt im wesentlichen auf
Null gehalten wird und zur Zeit der Kurvenfahrt innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches gehalten wird, wird eines aus
einer Mehrzahl von Antriebsrädern daran gehindert zu
schlupfen. Außerdem ist eine gleichmäßige Kurvenfahrt
sichergestellt.
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Da die zweite Dreheinrichtung durch die Regeleinrichtung
betrieben wird, kann der Fahrer von Zusatzbelastungen befreit
werden.
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Da eine Differentialsperre und ein Differential mit
begrenztem Schlupf nicht erforderlich sind, kann der Aufbau
des Differentialgetriebes vereinfacht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen.
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine Schnittansicht entlang der Drehachse eines
Gehäuses eines Differentialgetriebes;
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Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;
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Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Drehachse des Gehäuses
einer weiteren Ausführungsform des Differentialgetriebes;
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Fig. 4 und 5 schematische Ansichten, die spezifische
Anwendungen der Erfindung zeigen;
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Fig. 6 eine Darstellung, die den Kurvenwinkel und andere
Dimensionen eines Fahrzeugs bei Kurvenfahrt zeigt; und
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Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem
Lenkwinkel und einer Differentialzahl der Umdrehung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein in den Fig. 1 und 2 gezeigtes Differentialgetriebe 30 hat
ein Gehäuse 32, Ritzel 34 und Seitenzahnräder 36, die jeweils
innerhalb des Gehäuses 32 angeordnet sind.
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Das Gehäuse 32 ist ein sogenanntes Differentialgehäuse,
welches innerhalb eines Differentialträgers 38 angeordnet und
drehbar von einem Paar von an dem Differentialträger 38
befestigten Rollenlagern 40 gehalten ist.
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Mindestens eine Ritzelwelle ist in dem Gehäuse 32 befestigt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind zwei kurze
Ritzelwellen 43 orthogonal zu einer langen Ritzelwelle 42
angeordnet. Diese Ritzelwellen sind mit ihren Achsen
orthogonal zur Drehachse des Gehäuses 32 angeordnet. Mittels
der langen Ritzelwelle 42 und den kurzen Ritzelwellen 43 wird
ein Paar von Ritzeln 34 axial voneinander beabstandet drehbar
gehalten. Wenn eine einzelne Ritzelwelle verwendet wird, sind
zwei Ritzel 34 mit Hilfe der Ritzelwelle drehbar gehalten.
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Zwei Seitenzahnräder 36 sind innerhalb des Gehäuses 32
angeordnet und befinden sich in einem Abstand voneinander, um
jeweils mit den vier Ritzeln 34 zu kämmen.
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Eine erste Welle 44 ist über Verzahnungsbereiche mit einem
Seitenzahnrad 36 verbunden und erstreckt sich von dem Gehäuse
32 in eine Richtung. Die Welle 44 ragt aus dem
Differentialträger 38 heraus. Die Welle 44 wird über eine
Nabe 37 des Seitenzahnrades 36 mit Hilfe einer Schulter des
Gehäuses 32 und über eine später noch zu beschreibende erste
getriebene Einrichtung mit Hilfe eines Paars von Lagern 46
gehalten, wobei die Welle 44
um die Rotationsachse des
Gehäuses 32 drehbar ist.
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Eine zweite Welle 48 ist über Verzahnungsbereiche mit dem
anderen Seitenzahnrad 36 verbunden und erstreckt sich von dem
Gehäuse 32 in zur ersten Welle 44 entgegengesetzter Richtung.
Die Welle 48 ragt aus dem Differentialträger 38 heraus. Die
Welle 48 wird über eine Nabe 37 des anderen Zahnrades 36 mit
Hilfe einer Schulter des Gehäuses 32 und mit Hilfe von (nicht
dargestellten) Lagern gehalten. Wobei die Welle 48 um die
Rotationsachse des Gehäuses 32 drehbar ist.
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Eine erste getriebene Einrichtung 50 ist in dem Gehäuse 32,
der ersten Welle 44 oder der zweiten Welle 48 vorgesehen. In
der in Fig. 1 gezeigten Struktur ist die getriebene
Einrichtung 50 ein Stirnrad, welches über Verzahnungsbereiche
mit der ersten Welle 44 verbunden ist. Das Paar von
Rollenlagern 46 ist zwischen den Naben 51 angebracht, die von
beiden Seiten des Stirnrades 50 und des Differentialträgers
38 vorragen, wobei das Stirnrad 50 um die gleiche Achse wie
die erste Welle 44 drehbar ist.
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Eine später beschriebene erste Dreheinrichtung steht mit der
ersten getriebenen Einrichtung 50 in Eingriff, wobei beide
Einrichtungen auf die erste und die zweite Welle 44, 48 eine
Antriebskraft übertragen.
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Eine zweite getriebene Einrichtung 52 ist entweder in dem
Gehäuse 32, das nicht mit der ersten getriebenen Einrichtung
50 versehen ist, der ersten Welle 44 oder der zweiten Welle
48 vorgesehen, die nicht mit der ersten getriebenen
Einrichtung 50 versehen ist. Bei der in den Fig. 1 und 2
gezeigten Struktur ist die zweite getriebene Einrichtung 52
ein Schneckenrad, welches in dem Gehäuse 32 durch Preßsitz
oder Gewindeeingriff, wie hinlänglich bekannt ist, gehalten
ist.
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Eine zweite Einrichtung 54 zur Drehung der zweiten
getriebenen Einrichtung 52 hat eine Schnecke 55, die drehbar
mit Hilfe des Differentialträgers 38 gehalten ist. Auf der
anderen Seite ist
ein Elektromotor 56 auf dem
Differentialträger 38 montiert und steht eine Welle der
Schnecke 55 über Verzahnungsbereiche mit einer Antriebswelle
57 des Motors 56 in Verbindung.
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Wie später noch zu beschreiben ist, berechnet, wenn Signale
von einem Lenkwinkelsensor und einem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor der Regeleinrichtung zugeführt
werden, diese die Drehzahl und die Drehrichtung der zweiten
Dreheinrichtung 54 auf der Basis dieser Signale und steuert
diese zur Aufrechterhaltung des Unterschiedes zwischen den
Drehzahlen der ersten und der zweiten Welle 44, 48 innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches einschließlich Null.
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Das in Fig. 3 gezeigte Differentialgetriebe 60 ist in seinem
grundsätzlichen Aufbau dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten
Differentialgetriebe ähnlich. Das bedeutet, daß das
Differentialgetriebe 60 ein drehbar von einem
Differentialträger 38 gehaltenes Gehäuse 32, drehbar mittels
der innerhalb des Gehäuses 32 angeordneten Ritzelwelle 42
gehaltene Ritzel 34 und ein Paar von Seitenzahnrädern 36
aufweist, die innerhalb des Gehäuses 32 angeordnet sind, um
mit den Ritzeln 34 zu kämmen. Das Differentialgetriebe 60 hat
außerdem eine erste sich von einem Seitenzahnrad 36 ausgehend
erstreckende Welle 44 und eine zweite Welle 48, die sich von
dem anderen Seitenzahnrad 36 ausgehend in zur ersten Welle 44
entgegengesetzter Richtung erstreckt.
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In dem Differentialgetriebe 60 ist eine erste getriebene
Einrichtung 62 als Stirnrad ausgebildet, das mit Hilfe von
Schrauben 64 an dem Gehäuse 32 befestigt ist. Die erste
getriebene Einrichtung 62 wird von einer ersten
Dreheinrichtung gedreht, um eine Antriebskraft auf die erste
und die zweite Welle 44, 48 zu übertragen. Auf der anderen
Seite ist eine zweite Dreheinrichtung 76 als Schneckenrad
ausgebildet, die über Verzahnungsbereiche mit der ersten
Welle 44 verbunden ist. Das
Schneckenrad 66 wird mittels
einer Schnecke 68 gedreht, die in einer zweiten
Dreheinrichtung eingeschlossen ist, um die Differenz zwischen
der Drehzahl der ersten und der zweiten Welle 44, 48 in einem
vorbestimmten Bereich zu halten.
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In dem in Fig. 3 gezeigten Differentialgetriebe 60 wird das
Gehäuse 32 zur Zeit der Geradeausfahrt gedreht und ebenfalls
das Schneckenrad 66 mit einer Drehzahl gedreht, die gleich
oder ein wenig größer als diejenige des Gehäuses 32 ist. Zur
Zeit der Kurvenfahrt des Fahrzeuges wird das Schneckenrad 66
mit einer Drehzahl gedreht, die den erforderlichen
Unterschied zwischen der Drehzahl der ersten Welle 44 und
derjenigen der zweiten Welle 48 ergibt. Gemäß dem
Differentialgetriebe 60 können die Reibungen zwischen den
Ritzeln 34 und der Ritzelwelle 42 sowie zwischen den Ritzeln
34 und den Seitenzahnrädern 36 reduziert werden.
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Die Differentialgetriebe sind in verschiedenen
Ausführungsformen anwendbar.
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In Fig. 4 ist eine Ausführungsform
der Erfindung schematisch
dargestellt, bei welcher das Differentialgetriebe 30 als
vorderes Differentialgetriebe bei einem vorderradgetriebenen
Fahrzeug verwendet wird, wobei sich das Differentialgetriebe
30 zwischen den Vorderrädern 90, 90 befindet.
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Ein Stirnrad 116 ist auf der ersten Welle 44 des
Differentialgetriebes 30 befestigt. Andererseits ist ein
Stirnrad 120 auf einer linken Antriebswelle 118 befestigt und
kämmt es mit dem Stirnrad 116. Die Anzahl der Zähne beider
Stirnräder ist gleich, so daß die Drehung der ersten Welle 44
umgekehrt ist und zur linken Antriebswelle 118 ausgegeben
wird.
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Ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe 122 ist auf der zweiten
Welle 48 des Differentialgetriebes 30 befestigt. Auf der
anderen Seite ist ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe 126
auf einer rechten Antriebswelle 124 befestigt. Eine Kette
oder ein Riemen 128 umläuft die zweite Welle 48 und die
rechte Antriebswelle 124.
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Das in der erste Dreheinrichtung enthaltene Stirnrad 98 ist
mit dem Getriebe 100 verbunden und kämmt mit dem Stirnrad der
ersten angetriebenen Einrichtung 50. Hieraus ergibt sich, daß
einerseits die Kraft von dem Getriebe 100 über ein Paar von
Stirnrädern 116, 120 und die linke Antriebswelle 118 auf das
linke Vorderrad 90 und auf der anderen Seite über das
Differentialgetriebe 30, die Kette oder den Treibriemen 128
und die rechte Antriebswelle 124 auf das rechte Vorderrad 90
übertragen wird.
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Die Regeleinrichtung 106 empfängt Signale von dem
Lenkwinkelsensor 108 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
110, um die Drehzahl und die Drehrichtung des Motors 56 zu
steuern.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird die
Drehung der ersten Welle 44 des Differentialgetriebes 30
umgekehrt, so daß diese auf die linke Antriebswelle 118
übertragen wird.
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In Fig. 5 ist schematisch die Ausführungsform dargestellt,
bei welcher als vorderes und als hinteres
Differentialgetriebe zwei Differentialgetriebe 30 bei einem
allradgetriebenen Fahrzeug verwendet werden, während als
mittleres Differentialgetriebe 130 ein normales
Differentialgetriebe verwendet wird, wobei der
Differentialträger des vorderen Differentialgetriebes 30 und
der Differentialträger des hinteren Differentialgetriebes 30
jeweils zwischen den Vorderrädern 90, 90 und zwischen den
Hinterrädern 132, 132 angeordnet sind, um an der
Fahrzeugkarosserie befestigt zu werden.
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Da der Grundaufbau des vorderen Differentialgetriebes 30 im
wesentlichen dem in Fig. 4 gezeigten ähnlich ist, kann eine
ausführliche Beschreibung abgekürzt werden, indem für die
gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen eingesetzt werden.
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Ein in der ersten Dreheinrichtung eingeschlossenes Kegelrad
134 steht mit einer Welle 136 des Differentialgetriebes 130
und mit dem Getriebe 100 über das Differentialgetriebe 130 in
Verbindung. Die erste getriebene Einrichtung 150 ist ein
Kegelrad, das mit dem Kegelrad 134 kämmt.
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Ein Stirnrad 140 ist an der ersten Welle 44 des rückwärtigen
Differentialgetriebes 30 befestigt. Auf der anderen Seite ist
ein Stirnrad 144 an der rechten Antriebswelle 142 befestigt
und kämmt dieses mit dem Stirnrad 140. Die Anzahl der Zähne
des Stirnrades 140 gleicht der des Stirnrades 142, so daß
hierdurch die Drehung der ersten Welle 44 umgekehrt wird, um
zur rechten Antriebswelle 142 ausgegeben zu werden.
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Ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe 146 ist an der zweiten
Welle 48 des rückwärtigen Differentialgetriebes 30 befestigt.
Andererseits ist ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe 150
auf einer linken Antriebswelle 148 befestigt, wobei eine
Kette oder ein Treibriemen 152 die zweite Welle 48 und die
linke Antriebswelle 148 umläuft.
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Ein in der ersten Dreheinrichtung eingeschlossenes Kegelrad
154 steht mit einer Welle 156 des Differentialgetriebes 130
sowie über das Differentialgetriebe 130 mit dem Getrieberad
100 in Verbindung. Die erste getriebene Einrichtung 50 ist
ein Kegelrad, das mit dem Kegelrad 154 kämmt. Hieraus ergibt
sich, daß die von dem Getriebe 100 übertragene Kraft über das
Differentialgetriebe 130 und die Kegelräder 154, 50 auf die
erste Welle 44 und anschließend einerseits über ein Paar von
Stirnrädern 140, 144 und
die rechte Antriebswelle 142 auf das
rechte Hinterrad 132 und andererseits über das
Differentialgetriebe 30, die Kette oder den Treibriemen 152
und die linke Antriebswelle 148 auf das linke Hinterrad 132
übertragen wird.
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Die Regeleinrichtung 106 berechnet auf der Basis von Signalen
von dem Lenkwinkelsensor 108 und dem
Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor 110. Die Einrichtung steuert
die Drehzahl des Motors 56 für das vordere
Differentialgetriebe 30, um die Differenz zwischen der
Drehzahl der linken und rechten vorderern Antriebswellen 118,
124 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu halten. Die
Einrichtung 106 steuert außerdem die Drehzahl des Motors 56
für das rückwärtige Differentialgetriebe 30, um den
Unterschied zwischen der Drehzahl der rechten und der linken
hinteren Antriebswellen 148, 142 innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches zu halten.
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Die Berechnung in der Regeleinrichtung wird mittels der
Verwendung der folgenden Formeln ausgeführt.
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Entsprechend der Fig. 6 wird angenommen, daß die Drehzahl der
vorderen Kardanwelle N&sub1;, der Radstand des Fahrzeugs l, die
Reifenlauffläche m, der Reifendrehwinkel δ und das endliche
Übersetzungsverhältnis der vorderen Differentialgetriebes i&sub1;
ist. Unter diesen Faktoren wird jeweils von dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und dem Lenkwinkelsensor die
Drehzahl N&sub1; und der Reifendrehwinkel δ ermittelt.
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Dann wird gemäß Fig. 6 der durchschnittliche Kurvenradius R&sub1;
(OB) der Vorderräder, der durchschnittliche Kurvenradius R&sub2;
(OA) der Hinterräder, der Kurvenradius R&sub1;&sub1; (OC) des inneren
Vorderrades, der Kurvenradius R&sub1;&sub2; (OD) des äußeren
Vorderrades, der Kurvenradius R&sub2;&sub1; (OE) des inneren
Hinterrades und der Kurvenradius R&sub2;&sub2; (OF) des äußeren
Hinterrades ermittelt.
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Die Drehzahl N&sub2; der rückwärtigen Kardanwelle, die die
Differenz ΔN zwischen der Drehzahl der vorderen und der
hinteren Kardanwelle, die durchschnittliche Drehzahl n&sub1; der
Vorderräder und die durchschnittliche Drehzahl n&sub2; der
Hinterräder werden jeweils von den nachfolgenden Formeln
erhalten:
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N&sub2; = cos δ N&sub1;
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ΔN = N&sub1; - N&sub2; = (1 - cosδ)N&sub1;
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n&sub1; = N&sub1; / i&sub1;
-
N&sub2; = [N&sub1; / i&sub1;] cosδ
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Die Drehzahl n&sub2;&sub1; des inneren Hinterrades erhält man wie
folgt:
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n&sub2;&sub1; = [( - tanδ m/2) N&sub1; cosδ] / i&sub1;
-
aus der folgenden Beziehung
-
R&sub2;&sub1; / n&sub2;&sub1; = R&sub2; / n&sub2;
-
In ähnlicher Weise erhält man die Drehzahl n&sub2;&sub2; des äußeren
Hinterrades wie folgt:
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n&sub2;&sub2; = [( + tanδ m/2) N&sub1; cosδ] / i&sub1;
-
aus der folgenden Beziehung
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R&sub2;&sub2; / n&sub2;&sub2; = R&sub2; / n&sub2;
-
Somit erhält man die Differentialzahl der Umdrehungen Δn&sub2; der
Hinterräder wie folgt:
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Δn&sub2; = [m N&sub1;] / [ i&sub1;] sinδ
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Andererseits erhält man die Drehzahl n&sub1;&sub1;
des inneren
Vorderrades wie folgt.
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n&sub1;&sub1; = [ (sin²δ m²/4 + ²- m sin²δ /cosδ) / i&sub1;] N&sub1;
-
aus der folgenden Beziehung
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R&sub1;&sub1; / n&sub1;&sub1; = R&sub1; / n&sub1;
-
In ähnlicher Weise erhält man die Drehzahl n&sub1;&sub2; des äußeren
Vorderrades wie folgt:
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n&sub1;&sub2; = [ (sin²δ m²/4 + ² + m sin²δ/cosδ) / i1] N&sub1;
-
aus der folgenden Beziehung
-
R&sub1;&sub2; / n&sub1;&sub2; = R&sub1; / n&sub1;
-
Dementsprechend erhält man die Differentialzahl der
Umdrehungen Δn&sub1; der Vorderräder wie folgt:
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Δn&sub1; = (n&sub1;&sub2; - n&sub1;&sub1;)
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Wenn der Elektromotor 56 mit der durch die vorerwähnten
Formeln erhaltenen theoretischen Differentialzahl der
Umdrehungen gedreht wird, wird kaum eine Reaktionskraft gegen
die Schnecke 55 erzeugt. Dann verwendet man, gemäß der
Darstellung in Fig. 7, bevorzugt den modifizierten Wert Δ&sub0;,
der etwas größer als die theoretische Differenz Δ ist.