WO2025016616A1

WO2025016616A1 - Sperrdifferenzialgetriebe

Info

Publication number: WO2025016616A1
Application number: PCT/EP2024/065852
Authority: WO
Inventors: Matjaz Skafar; Andreas Jung; Martin Gaber
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2023-07-14
Filing date: 2024-06-10
Publication date: 2025-01-23
Also published as: DE102023206705A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sperrdifferenzialgetriebe (1), umfassend drei Anschlussstellen (2, 3, 4) in Form eines Getriebeeingangs (5) und zweier Getriebeausgänge (6, 7) sowie einen Differenzial radsatz (8), über weichen ein am Getriebeeingang (5) eingebrachtes Antriebsmoment auf die Getriebeausgänge (6, 7) aufgeteilt und über den hierbei ein Drehzahlausgleich zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) dargestellt werden kann. Zudem ist eine Sperreinrichtung (16) vorgesehen, die im Kraftfluss parallel zum Differenzialradsatz (8) zwischen zweien der Anschlussstellen (2, 3, 4) platziert ist und über welche selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) erzeugt werden kann. Dabei ist die Sperreinrichtung (16) dazu eingerichtet, das Sperrmoment selbsttätig in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) wirksamen Differenzwinkelbeschleunigung zu erzeugen.

Description

Sperrdifferenzialgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Sperrdifferenzialgetriebe, umfassend drei Anschlussstellen in Form eines Getriebeeingangs und zweier Getriebeausgänge sowie einen Differen- zialradsatz, über weichen ein am Getriebeeingang eingebrachtes Antriebsmoment auf die Getriebeausgänge aufteilbar und über den hierbei ein Drehzahlausgleich zwischen den Getriebeausgängen darstellbar ist, wobei eine Sperreinrichtung vorgesehen ist, die im Kraftfluss parallel zum Differenzialradsatz zwischen zweien der Anschlussstellen platziert und über welche selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen erzeugbar ist.

In Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen kommen Differenzialgetriebe zur Anwendung, um über das jeweilige Differenzialgetriebe eine Verteilung eines antriebsseitig eingeleiteten Antriebsmoments auf Abtriebsseiten vornehmen zu können und dabei beispielsweise bei Kurvenfahrten unterschiedliche Drehzahlen zwischen den Abtriebsseiten durch Drehzahlausgleich zu ermöglichen. Je nach konkreter Einbindung des jeweiligen Differenzialgetriebes erfolgt die Verteilung dabei entweder im Sinne einer Querverteilung auf Antriebsräder einer Antriebsachse oder im Sinne einer Längsverteilung auf mehrere Antriebsachsen. Bei unterschiedlicher Traktion oder auch bei einer extremen Schrägstellung kann es allerdings aufgrund des ermöglichten Drehzahlausgleiches dazu kommen, dass ein Durchdrehen an einer Abtriebsseite auftritt, während die andere Abtriebsseite stillsteht. In diesem Fall könnte das zugehörige Kraftfahrzeug dann ggf. nicht bewegt werden. Neben Differenzialgetrieben mit durch einen Fahrzeugführer aktiv einzulegenden Differenzialsperren sind auch Sperrdifferenzialgetriebe bekannt, bei welchen ein jeweiliger Drehzahlausgleich automatisch eingeschränkt wird. Hierbei ist zwischen aktiven Sperrdifferenzialgetrieben, bei welchen eine Regelung einer Sperrwirkung realisiert ist, und passiven Sperrdifferenzialgetrieben zu unterscheiden, bei denen eine Sperrwirkung entweder permanent erzeugt oder in Abhängigkeit eines Parameters selbsttätig auftritt.

Aus der EP 3 453 921 A1 geht ein Sperrdifferenzialgetriebe hervor, welches als Kegelraddifferential ausgeführt ist und einen Getriebeeingang in Form eines Differentialgehäuses sowie zwei Getriebeausgänge in Form von Abtriebskegelrädern eines Differenzialradsatzes aufweist. Hierbei bilden der Getriebeeingang und die Getriebeausgänge Anschlussstellen, an welchen das Sperrdifferenzialgetriebe in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eingebunden werden kann. Über den Differenzial- radsatz kann dabei ein über das Differenzialgehäuse eingeleitetes Antriebsmoment auf die beiden Abtriebskegelräder aufgeteilt werden, wobei über den Differenzialrad- satz dabei Drehzahldifferenzen zwischen den Abtriebskegelrädern durch Realisierung eines Drehzahlausgleich ermöglicht werden können. Das Sperrdifferenzialgetriebe ist zudem mit Sperreinrichtungen ausgestattet, über welche jeweils eine Sperrwirkung zwischen dem Getriebeeingang und je einem der Getriebeausgänge erzeugt werden kann, was effektiv auch die Realisierung eines Sperrmoments zwischen den Getriebeausgängen zur Folge hat. Die Sperrwirkung wird dabei in Abhängigkeit eines an dem Differenzialgehäuses eingeleiteten Antriebsmoments gestaltet.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Sperrdifferenzialgetriebe zu schaffen, bei welchem eine Sperrwirkung und damit eine Einschränkung eines Drehzahlausgleichs selbsttätig hervorgerufen wird, wobei dies dabei im Hinblick auf eine Fahrdynamik eines das Sperrdifferenzialgetriebe aufweisenden Kraftfahrzeuges möglichst optimal gestaltet sein soll.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Sperrdifferenzialgetriebe drei Anschlussstellen in Form eines Getriebeeingangs und zweier Getriebeausgänge sowie einen Differenzi- alradsatz, über weichen ein am Getriebeeingang eingebrachtes Antriebsmoment auf die Getriebeausgänge aufgeteilt und über den hierbei ein Drehzahlausgleich zwischen den Getriebeausgängen dargestellt werden kann. Zudem ist eine Sperreinrichtung vorgesehen, die im Kraftfluss parallel zum Differenzialradsatz zwischen zweien der Anschlussstellen platziert ist und über welche selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen erzeugt werden kann. Das erfindungsgemäße Sperrdifferenzialgetriebe weist also drei Anschlussstellen auf, bei denen es sich bei einer Anschlussstelle um einen Getriebeeingang und bei den noch verbleibenden Anschlussstellen um zwei Getriebeausgänge handelt. An dem Getriebeeingang kann dabei ein Antriebsmoment in das Sperrdifferenzialgetriebe eingespeist und über den Differenzialradsatz des Sperrdifferenzialgetriebes auf die beiden Getriebeausgänge aufgeteilt werden, wobei über den Differenzialradsatz dabei Drehzahlunterschiede zwischen den Getriebeausgängen im Sinne eines Drehzahlausgleichs zugelassen werden können. Der Differentialradsatz fungiert somit also als Ausgleichsradsatz und koppelt die drei Anschlussstellen des Sperrdifferenzialgetriebes untereinander.

Der Differentialradsatz des erfindungsgemäßen Sperrdifferenzialgetriebes kann dabei im Rahmen der Erfindung so gestaltet sein, dass der Differentialradsatz eine gleichmäßige Aufteilung eines am Getriebeeingang eingeleiteten Antriebsmoments auf die beiden Getriebeausgänge vornimmt, also eine hälftige Aufteilung auf die Getriebeausgänge vollzieht. Dabei kann das Sperrdifferenzialgetriebe dann als Querdifferenzial konzipiert sein, wobei es aber auch bei einer gleichmäßigen Aufteilung als Längsdifferenzial ausgestaltet sein könnte. Alternativ kommt im Rahmen der Erfindung über den Differenzialradsatz aber auch eine ungleichmäßige Aufteilung eines Antriebsmoments auf die beiden Getriebeausgänge in Betracht, wobei das Sperrdifferenzialgetriebe dann als Längsdifferenzial ausgeführt ist.

Bei dem Sperrdifferenzialgetriebe ist ferner eine Sperreinrichtung vorgesehen, welche dabei im Kraftfluss parallel zum Differenzialradsatz zwischen zweien der Anschlussstellen angeordnet ist. Dementsprechend kann über die Sperreinrichtung parallel zum Differenzialradsatz eine Koppelung dieser beiden Anschlussstellen vorgenommen werden. Die Sperreinrichtung ist bei dem Sperrdifferenzialgetriebe dafür vorgesehen, selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen zu erzeugen. Dabei ist unter der Erzeugung eines „Sperrmoment“ zwischen den Getriebeausgängen zu verstehen, dass die Sperreinrichtung selbsttätig ein Momentenverhältnis zwischen den Getriebeausgängen verändern und damit einem der Getriebeausgänge gezielt einen höheren Drehmomentanteil zuteilen kann, wodurch auch der über den Differenzialradsatz darstellbare Drehzahlausgleich eingeschränkt wird. Wesentlich für die Erfindung ist dabei, dass die Sperreinrichtung selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen erzeugen kann. Mit „selbsttätig“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die Erzeugung des Sperrmoments bei der Sperreinrichtung von selbst auftritt, also weder aktiv durch einen Fahrzeugführer, noch durch eine Steuerung oder Regelung und eine entsprechende Aktuatorik herbeigeführt wird. Bei der Sperreinrichtung wird das jeweilige Sperrmoment also ohne Antriebstechnik und auf Basis physikalischer Effekte selbst erzeugt.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Sperreinrichtung dazu eingerichtet ist, das Sperrmoment selbsttätig in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen wirksamen Differenzwinkelbeschleunigung zu erzeugen. Mit anderen Worten erfolgt also bei der Sperreinrichtung die selbsttätige Erzeugung des Sperrmoments abhängig von einer aktuellen Differenz zwischen Winkelbeschleunigungen der Getriebeausgänge und damit in Abhängigkeit einer Änderung einer aktuellen Differenz zwischen Winkelgeschwindigkeiten der Getriebeausgänge.

Eine derartige Ausgestaltung eines Sperrdifferenzialgetriebes hat dabei den Vorteil, dass sich hierdurch eine über die Sperreinrichtung erzeugbare Sperrwirkung optimal im Hinblick auf eine Fahrdynamik eines Kraftfahrzeuges gestalten lässt, welches mit dem erfindungsgemäßen Sperrdifferenzialgetriebe ausgestattet ist. Denn durch Abhängigkeit der selbsttätigen Erzeugung des Sperrmoments von der zwischen den Getriebeausgängen wirksamen Differenzwinkelbeschleunigung wird zum einen dann ein Sperrmoment erzeugt, sobald an einem der Getriebeausgänge ein Hochbeschleunigen im Vergleich zu dem anderen Getriebeausgang stattfindet, beispielsweise aufgrund einer geringeren Traktion. Zum anderen wird aber bei Kurvenfahrt kein Sperrmoment beim Durchfahren eines lastfreien Scheitelpunkts einer Kurve ausgeübt, was ansonsten eine Wirkung entgegen der Gierbewegung des Kraftfahrzeuges zur Folge hätte. Insofern kann gegenüber einer lastabhängigen Erzeugung eines Sperrmoments somit auch dann ein Sperrmoment erzeugt werden, wenn aufgrund fehlender oder niedriger Traktion kein Drehmoment übertragbar bzw. ein übertragbares Drehmoment niedrig ist. Dies ist hierbei zudem ohne eine generelle Erhöhung der Sperrwirkung möglich, was ansonsten einen negativen Einfluss auf die Fahrdynamik in anderen Bereichen haben würde. Im Vergleich zu einer Erzeugung des Sperrmoments in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen wirksamen Differenzwinkelgeschwindigkeit oder einer konstanten Überlagerung mit einem Sperrmoment wird zudem bei Kurvenfahrt beim Durchfahren eines lastfreien Scheitelpunkts kein Sperrmoment erzeugt. Insgesamt stellt die erfindungsgemäße Erzeugung eines Sperrmoments in der Sperreinrichtung somit eine im Hinblick auf eine Fahrdynamik eines Kraftfahrzeuges optimale Kompromisslösung dar.

Im Falle der EP 3453 921 A1 wird über die Sperreinrichtung eine lastabhängige Erzeugung eines Sperrmoments realisiert, wodurch bei Anwendung des Sperrdifferenzialgetriebes der EP 3 453 921 A1 bei einem vollständigen Verlust einer Traktion an einem der Getriebeausgänge, beispielsweise aufgrund eines vollständigen Verlusts der Bodenhaftung, kein Sperrmoment mehr aufgebaut werden kann.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sperreinrichtung eine hochträge Vorrichtung. Dies hat den Vorteil, dass über eine ein hohes Trägheitsmoment aufweisende Vorrichtung die erfindungsgemäße, selbsttätige Erzeugung des Sperrmoments auf zuverlässige und zugleich einfache Art und Weise verwirklicht werden kann. Bevorzugt entspricht ein Trägheitsmoment der hochträgen Vorrichtung zumindest zu 50% einem Trägheitsmoment eines jeweiligen an dem einzelnen Getriebeausgang anzubindenden Abtriebs. Je nach Gestaltung des an dem einzelnen Getriebeausgang anzubindenden Abtriebs kann das Trägheitsmoment des Abtriebs dabei im Wesentlichen durch ein Trägheitsmoment eines Fahrzeugrades definiert sein.

Gemäß einer hierzu alternativen oder ergänzenden Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung umfasst die Sperreinrichtung eine hydraulische Vorrichtung und/oder eine pneumatische Vorrichtung und/oder eine induktive Vorrichtung und/oder eine elektromechanische Vorrichtung. Auch unter Verwendung einer oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen kann der gewünschte Effekt, nämlich das selbsttätige Erzeugen eines Sperrmoments in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen wirksamen Differenzwinkelbeschleunigung, dargestellt werden. Weiter alternativ oder ergänzend umfasst die Sperreinrichtung eine Vorrichtung, über welche eine im Rahmen der Erzeugung des Sperrmoments durch die Sperreinrichtung aufgenommene Energie wieder abgegeben, gespeichert, umgewandelt und/oder intern abgebaut werden kann. Dies ermöglicht, je nach konkretem Aufbau des Sperrdifferenzialgetriebes und auch dessen Einbindung in einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, eine geeignete Verwendung der aufgenommenen Energie.

Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass neben der Sperreinrichtung noch mindestens eine weitere Sperreinrichtung vorgesehen ist, welche jeweils ebenfalls im Kraftfluss parallel zum Differenzialradsatz zwischen zweien der Anschlussstellen platziert und dazu ausgestaltet ist, jeweils permanent ein konstantes Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen hervorzurufen oder selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen in Abhängigkeit eines an dem Getriebeeingang eingeleiteten Antriebsmoments oder in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen wirksamen Differenzdrehzahl zu erzeugen. Durch Kombination der Sperreinrichtung mit mindestens noch einer weiteren Sperreinrichtung kann eine insgesamt darstellbare Charakteristik einer Sperrwirkung bei dem erfindungsgemäßen Sperrdifferenzialgetriebe auf geeignete Art und Weise gestaltet werden. Dabei können auch mehrere weitere Sperreinrichtungen vorgesehen sein, bei denen im Einzelnen entweder permanent ein konstantes Sperrmoment, selbsttätig ein lastabhängiges Sperrmoment oder selbsttätig ein drehzahlabhängiges Sperrmoment erzeugt wird.

Bei Kombination der vorgenannten Ausführungsform mit der davorstehenden Variante können dabei aus der Sperreinrichtung resultierenden Kräften/Drehmomenten noch weitere Sperrfunktionen eines oder mehrerer weiterer Sperreinrichtungen nachgeschaltet sein.

Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung umfasst die Sperreinrichtung ein Element, welches dazu eingerichtet ist, bei Erzeugung des Sperrmoment über die Sperreinrichtung entstehende Kräfte und/oder Drehmomente zu begrenzen. In Weiterbildung der Erfindung ist die Sperreinrichtung im Kraftfluss zwischen dem Getriebeeingang und einem der Getriebeausgänge angeordnet. Alternativ dazu kann im Rahmen der Erfindung aber auch eine Anordnung der Sperreinrichtung zwischen den beiden Getriebeausgängen vorgenommen sein.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung liegt der Differentialradsatz als Planetenradsatz, als Stirnradsatz oder als Kegelradsatz vor. Hierdurch kann jeweils ein geeigneter Aufbau eines Sperrdifferenzialgetriebes verwirklicht werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in der Zeichnung dargestellt.

Die einzige Fig. zeigt eine schematische Darstellung eines Sperrdifferenzialgetriebes 1 , welches entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet ist. Das Sperrdifferenzialgetriebe 1 verfügt über drei Anschlussstellen 2, 3 und 4, von welchen es sich bei der Anschlussstelle 2 um einen Getriebeeingang 5 des Sperrdifferenzialgetriebes 1 handelt, während die Anschlussstellen 3 und 4 jeweils als je ein Getriebeausgang 6 bzw. 7 vorliegen.

Das Sperrdifferenzialgetriebe 1 weist ferner einen Differenzialradsatz 8 auf, welcher dabei als Planetenradsatz 9 ausgestaltet ist. Dementsprechend ist das Sperrdifferenzialgetriebe 1 nach Art eines Planetenraddifferenzials ausgeführt. Der Planetenradsatz 9 ist dabei konkret als Plus-Planetensatz gestaltet und umfasst ein Hohlrad 10 ein Sonnenrad 11 sowie einen Planetenträger 12, in welchem mindestens ein Planetenradpaar 13 drehbar gelagert geführt ist. Bei dem mindestens einen Planetenradpaar 13 steht dabei ein Planetenrad 14 mit dem Sonnenrad 11 und ein Planetenrad 15 mit dem Hohlrad 10 jeweils im Zahneingriff, wobei die beiden Planetenräder 14 und 15 innerhalb des Planetenradpaares 13 zudem untereinander kämmen.

Das Hohlrad 10 des Differentialradsatzes 8 ist drehfest mit dem Getriebeeingang 5 verbunden, wohingegen das Sonnenrad 11 drehfest mit dem Getriebeausgang 6 und der Planetenträger 12 drehfest mit dem Getriebeausgang 7 in Verbindung steht. Der Getriebeeingang 5 wird somit über den Differentialradsatz 8 mit den beiden Getrie- beausgängen 6 und 7 gekoppelt, wobei über den Differentialradsatz 8 dabei eine Verteilung eines am Getriebeeingang 5 eingeleiteten Antriebsmoments auf die beiden Getriebeausgänge 6 und 7 vorgenommen wird und dabei Drehzahldifferenzen zwischen den Getriebeausgängen 6 und 7 zugelassen werden können, indem über die Planetenräder 14 und 15 ein Drehzahlausgleich durch Ausführung von Drehbewegungen im Planetenträger 12 realisiert wird.

Bei dem Sperrdifferenzialgetriebe 1 ist zudem im Kraftfluss parallel zu dem Differentialradsatz 8 eine Sperreinrichtung 16 vorgesehen, wobei diese Sperreinrichtung 16 dabei konkret zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Planetenträger 12 und damit zwischen den beiden Getriebeausgängen 6 und 7 angeordnet ist. Dabei kann über die Sperreinrichtung 16 eine Koppelung des Getriebeausgangs 6 mit dem Getriebeausgang 7 parallel zum Differentialradsatz 8 vorgenommen und dadurch ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen 6 und 7 erzeugt werden, um eine Drehmomentverteilung zwischen den Getriebeausgängen 6 und 7 zu verändern und den Drehzahlausgleich über den Differentialradsatz 8 einzuschränken.

Die Erzeugung des Sperrmoments findet dabei über die Sperreinrichtung 16 selbsttätig statt, wobei diese selbsttätige Erzeugung dabei in Abhängigkeit einer Änderung einer zwischen den Getriebeausgängen 6 und 7 wirksamen Differenzwinkelgeschwindigkeit und damit in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen wirksamen Differenzwinkelbeschleunigung vorgenommen wird. Konkret erfolgt diese Erzeugung dabei nach dem Zusammenhang

, wobei AM dabei das Sperrmoment, t die Zeit sowie Ao67 die zwischen den Getriebeausgängen 6 und 7 wirksame Differenzwinkelgeschwindigkeit ist.

Um die vorgenannte Erzeugung des Sperrmoment AM realisieren zu können, umfasst die Sperreinrichtung 16 eine hochträge Vorrichtung, die ein Trägheitsmoment aufweist, welches zumindest 50% eines Trägheitsmoments eines jeweiligen an dem einzelnen Getriebeausgang 6 bzw. 7 anzubindenden Abtriebs, bevorzugt zumindest 50% je eines Trägheitsmoments eines jeweiligen, mit dem einzelnen Getriebeausgang 6 bzw. 7 gekoppelten Fahrzeugrades entspricht.

Optional kann bei der Sperreinrichtung 16 neben dieser hochträgen Vorrichtung noch eine hydraulische Vorrichtung und/oder eine pneumatische Vorrichtung und/oder eine induktive Vorrichtung und/oder eine elektromechanische Vorrichtung vorgesehen sein. Außerdem kann die Sperreinrichtung 16 eine Vorrichtung umfassen, über welche eine im Rahmen der Erzeugung des Sperrmoments durch die Sperreinrichtung aufgenommene Energie wieder abgegeben, gespeichert, umgewandelt und/oder intern abgebaut werden kann. Zudem kann bei der Sperreinrichtung 16 ein Element vorgesehen sein, welches dazu eingerichtet ist, bei Erzeugung des Sperrmoments über die Sperreinrichtung 16 entstehenden Kräfte und/oder Drehmomente zu begrenzen.

Ferner optional, wie gestrichelt in der Fig. angedeutet, verfügt das Sperrdifferenzialgetriebe noch über mindestens eine weitere Sperreinrichtung 17, welche im Kraftfluss ebenfalls parallel zu dem Differentialradsatz 8 angeordnet ist und dabei - wie vorliegend angedeutet - im Kraftfluss zwischen dem Getriebeeingang 2 und dem Getriebeausgang 7 platziert sein kann. Diese mindestens eine weitere Speichereinrichtung 17 kann dabei dazu ausgestaltet sein, jeweils permanent ein konstantes Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen 6 und 7 hervorzurufen oder selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen 6 und 7 in Abhängigkeit eines an dem Getriebeeingang 5 eingeleiteten Antriebsmoments oder in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen 6 und 7 wirksamen Differenzdrehzahl zu erzeugen.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann bei einem Sperrdifferenzialgetriebe eine Sperrwirkung und damit eine Einschränkung eines Drehzahlausgleichs selbsttätig hervorgerufen werden, wobei dies dabei im Hinblick auf eine Fahrdynamik eines das Sperrdifferenzialgetriebe aufweisenden Kraftfahrzeuges optimal gestaltet werden kann. Bezuqszeichen

Sperrdifferenzialgetriebe Anschlussstelle Anschlussstelle Anschlussstelle Getriebeeingang Getriebeausgang Getriebeausgang D ifferenzialradsatz Planetenradsatz

Hohlrad Sonnenrad Planetenträger Planetenradpaar Planetenrad Planetenrad

Sperreinrichtung Sperreinrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ), umfassend drei Anschlussstellen (2, 3, 4) in Form eines Getriebeeingangs (5) und zweier Getriebeausgänge (6, 7) sowie einen Diffe- renzialradsatz (8), über weichen ein am Getriebeeingang (5) eingebrachtes Antriebsmoment auf die Getriebeausgänge (6, 7) aufteilbar und über den hierbei ein Drehzahlausgleich zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) darstellbar ist, wobei eine Sperreinrichtung (16) vorgesehen ist, die im Kraftfluss parallel zum Differenzialrad- satz (8) zwischen zweien der Anschlussstellen (2, 3, 4) platziert und über welche selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, das Sperrmoment selbsttätig in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) wirksamen Differenzwinkelbeschleunigung zu erzeugen.

2. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (16) eine hochträge Vorrichtung umfasst.

3. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägheitsmoment der hochträgen Vorrichtung zumindest zu 50% einem Trägheitsmoment eines jeweiligen an dem einzelnen Getriebeausgang (6, 7) anzubindenden Abtriebs entspricht.

4. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (16) eine hydraulische Vorrichtung und/oder eine pneumatische Vorrichtung und/oder eine induktive Vorrichtung und/oder eine elektromechanische Vorrichtung umfasst.

5. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (16) eine Vorrichtung umfasst, über welche eine im Rahmen der Erzeugung des Sperrmoments durch die Sperreinrichtung (16) aufgenommene Energie wiederabgebbar, speicherbar, umwandelbar und/oder intern abbaubar ist.

6. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Sperreinrichtung (16) noch mindestens eine weitere Sperreinrichtung (17) vorgesehen ist, welche jeweils ebenfalls im Kraftfluss parallel zum Differenzialradsatz (8) zwischen zweien der Anschlussstellen (2, 3, 4) platziert und dazu ausgestaltet ist, jeweils permanent ein konstantes Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) hervorzurufen oder selbsttätig ein Sperrmoment zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) in Abhängigkeit eines an dem Getriebeeingang (5) eingeleiteten Antriebsmoments oder in Abhängigkeit einer zwischen den Getriebeausgängen (6, 7) wirksamen Differenzdrehzahl zu erzeugen.

7. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (16) ein Element umfasst, welches dazu eingerichtet ist, bei Erzeugung des Sperrmoments über die Sperreinrichtung (16) entstehenden Kräfte und/oder Drehmomente zu begrenzen.

8. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (16) im Kraftfluss zwischen dem Getriebeeingang und einem der Getriebeausgänge oder zwischen den beiden Getriebeausgängen (6, 7) angeordnet ist.

9. Sperrdifferenzialgetriebe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzialradsatz (8) als Planetenradsatz (9), als Stirnradsatz oder als Kegelradsatz vorliegt.