• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Gegenstand der Erfindung ist ein Differential für ein Kraftfahrzeug mit einem Differentialgehäuse (20) und einem Paar von Seitenzahnrädern (41, 42), die drehbar innerhalb des Differentialgehäuses (20) angeordnet sind. Weiterhin ist ein zwischen den Seitenzahnrädern (41, 42) angeordnetes Vorspannelement (50) vorgesehen. Das Differential weist ein definiertes Sperrmoment auf.The invention relates to a differential for a motor vehicle with a differential housing (20) and a pair of side gears (41, 42) which are rotatably arranged within the differential housing (20). A biasing element (50) arranged between the side gears (41, 42) is also provided. The differential has a defined locking torque.
    公开号:DE102004004982A1
    申请号:DE200410004982
    申请日:2004-01-30
    公开日:2004-08-26
    发明作者:Aaron W. Royal Oak Atkonson；Joseph Livonia Palazzolo
    申请人:Visteon Global Technologies Inc；
    IPC主号:F16H48-08
    专利说明:
    [0001] Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-ProvisionalApplication Nr. 60/443,830, angemeldet am 30. Januar 2003, sowieder US-Anmeldung 10/435,852, angemeldet am 12. Mai 2003, deren gesamteOffenbarung durch diese Bezugnahme zum Bestandteil dieser Anmeldunggemacht wird.This application claims priority from the US ProvisionalApplication No. 60 / 443,830, filed on January 30, 2003, as wellU.S. Application 10 / 435,852, filed May 12, 2003, the entireDisclosure by this reference is part of this applicationis made.
    [0002] Die vorliegende Erfindung beziehtsich auf eine Differentialgetriebeanordnung und insbesondere aufein Differentialgetriebe mit geringem Gewicht und mit einer vorspannendenVorlast.The present invention relateson a differential gear arrangement and in particulara differential gear with low weight and with a preloadPreload.
    [0003] Differentialanordnungen sind in derTechnik bekannt und umfassen im Allgemeinen offene Differentialeoder Ausgleichsgetriebe, Differentialgetriebe mit begrenztem Schlupfund Sperrdifferentialgetriebe, wobei die einfachsten davon offeneDifferentialgetriebe sind. Ein offenes Differential überträgt gleicheDrehmomente auf jedes Rad. In Situationen mit geringer Traktion,beispielsweise beim Fahren auf Eis, ist das auf die Räder übertragbareDrehmoment, ohne dass eines der Räder durchdreht, auf den größten Drehmomentbetragbegrenzt, der auf das Rad mit der geringsten Traktion angewendetwerden kann. Ein in 1 gezeigteskonventionelles offenes Differentialgetriebe umfasst ein Differentialgehäuse 20,in welchem Seitenzahnräder 41 und 42 undRitzel 30 gelagert sind, die vom Differentialgehäuse 20 um schlossenwerden. Eine plane Druckscheibe 60 ist jeweils zwischenden Seitenzahnrädern 41, 42 und demDifferentialgehäuse 20 angeordnet,um zu verhindern, dass die Seitenzahnräder 41 und 42 indas Differentialgehäuse 20 eingreifen.Die Druckscheiben 60 werden typischerweise mit spezifischenToleranzen hergestellt, um eine Vorspannung oder eine Sperrmomentzu verhindern.Differential arrangements are known in the art and generally include open differentials or differential gears, limited slip differential gears and limited slip differential gears, the simplest of which are open differential gears. An open differential transmits equal torques to each wheel. In situations with little traction, for example when driving on ice, the torque that can be transmitted to the wheels without one of the wheels spinning is limited to the greatest amount of torque that to the wheel with the lowest Traction can be applied. An in 1 The conventional open differential gear shown includes a differential case 20 in which side gears 41 and 42 and pinion 30 are stored by the differential case 20 to be closed. A flat thrust washer 60 is between the side gears 41 . 42 and the differential case 20 arranged to prevent the side gears 41 and 42 in the differential case 20 intervention. The thrust washers 60 are typically manufactured with specific tolerances to prevent preload or locking torque.
    [0004] Differentiale mit begrenztem Schlupfumfassen im Allgemeinen die Komponenten eines offenen Differentialgetriebesund darüberhinaus auch ein Kupplungselement und ein Vorspannelement, beispielsweiseeine Feder. Teile der Kupplungselemente drehen sich mit den Seitenzahnrädern. DasVorspannelement drücktdie Seitenzahnräderauseinander, um ein Anfangssperrmoment innerhalb des Kupplungselementszu erzeugen. Dieses Anfangssperrmoment verhindert, dass sich dieSeitenzahnräder relativzueinander drehen, bis die Anfangssperrmoment überwunden ist. Die Größe des Anfangssperrmomentist eine Funktion der vom Vorspannelement angewendeten Kraft, derAnzahl der Reibflächenim Kupplungselement, der Oberflächeder Reibflächen, unddem Reibungskoeffizienten der Reibflächen. In Situationen mit niedrigerTraktion erzeugen Differentialgetriebe mit begrenztem Schlupf einSperrmoment, so dass, wenn eine relative Rotation der Seitenzahnräder zueinandererst auftritt, wenn das auf jedes Rad angewendete maximale Drehmomentgrößer istals das Drehmoment, das zur Überwindung desKupplungselements erforderlich ist. Dies stellt eine wesentlicheVerbesserung gegenübereinem offenen Differential dar. Die vom Kupplungselement aufgebauteVorspannung bewirkt typischerweise bei Differentialgetrieben mitbegrenzten Schlupf ein Sperrmoment welches größer ist als 108 Nm.Limited slip differentialsgenerally include the components of an open differentialand abovealso a coupling element and a biasing element, for examplea feather. Parts of the coupling elements rotate with the side gears. ThePreload element pressesthe side gearsapart to an initial locking torque within the coupling elementto create. This initial locking torque prevents theSide gears relativeturn towards each other until the initial locking torque is overcome. The size of the initial locking torqueis a function of the force applied by the biasing element, theNumber of friction surfacesin the coupling element, the surfacethe friction surfaces, andthe coefficient of friction of the friction surfaces. In situations with lowerTraction generate differential gear with limited slipLocking torque, so that when a relative rotation of the side gears to each otheronly occurs when the maximum torque applied to each wheelis biggerthan the torque needed to overcome theCoupling element is required. This represents an essential oneImprovement overrepresents an open differential. The one built up by the coupling elementBiasing typically causes differential gearslimited slip a locking torque which is greater than 108 Nm.
    [0005] Vierradantriebe oder AllradgetriebeneFahrzeuge umfassen typischerweise eine konstant angetriebene Achse 4 undeine wahlweise zuschaltbare Achse 2 (6). Zuschalten der wahlweise zuschaltbarenAchse 2 umfasst typi scherweise das Betätigen eines Verteilergetriebes 80 undvon Radnabenarretierungen 92 (6). Beim Betätigen stellen die Radnabenarretierungen 92 sicher,dass sich die Räder mitihren zugeordneten Wellen drehen. Wenn die wahlweise zuschaltbareAchse 2 nicht angetrieben wird, sind die Arretierungen 92 gelöst, so dasssich die Räderrelativ zu den zugeordneten Achswellen drehen können, um somit die Kraftstoffeffizienzzu verbessern.Four-wheel drive or four-wheel drive vehicles typically comprise a constantly driven axle 4 and an optional switchable axis 2 ( 6 ). Switch on the optionally switchable axis 2 typically includes operating a transfer case 80 and wheel hub locks 92 ( 6 ). When actuated, the wheel hub locks 92 sure that the wheels turn with their assigned shafts. If the optionally switchable axis 2 the detents are not driven 92 solved so that the wheels can rotate relative to the associated axle shafts, thus improving fuel efficiency.
    [0006] Jedoch kann ein Differentialgetriebemit begrenztem Schlupf an der wahlweise zuschaltbaren Achse 2 nichterforderlich oder nicht erwünschtsein. Beispielsweise erhöhensich durch den Einbau eines Differentialgetriebes mit begrenztemSchlupf an einer wahlweise zuschaltbaren Achse 2, typischerweise derVorderachse, die Fahrzeugkosten und darüber hinaus kann die Lenkungungünstigbeeinflusst werden. Somit ist es üblicherweise wünschenswert,ein offenes Differential fürdie wahlweise zuschaltbaren Achse zu verwenden. Ein Problem beider Verwendung eines offenen Differentials auf der wahlweise zuschaltbarenAchse besteht darin, dass während dieRadnabenarretierungen 92 und das Verteilergetriebe 80 nichtin Eingriff stehen, sich die Ausgangshalbwellen 12 und 14 mitunterschiedlichen Drehzahlen aufgrund der inhärenten Reibung oder Zugkraftdifferenzenzwischen jeder der Ausgangshalbwellen drehen können. Wenn sich die Ausgangshalbwellen mitverschiedenen Geschwindigkeiten drehen, können von den eingreifendenZähnenzwischen den Seitenzahnrädern 40 undden Ritzeln 30 Geräusche, Vibrationenund Rauheiten auftreten, wenn diese sich innerhalb des Differentialgehäuses 20 drehen. UnterschiedlicheGeschwindigkeiten der Halbwellen 12 und 14 können esauch erschweren, die Radendnabenarretierungen 92 in Eingriffzu bringen und könnenein Eingreif- oder Schaltgeräuschhervorrufen, was zu Verschleiß sowieGeräuschen,Vibrationen oder Rauheiten führt,wenn die Radnabenarretierungen eingreifen. Somit ist es wünschenswertsicherzustellen, dass die Differentialseitenzahnräder 40 und dieAusgangswellen 12 und 14 mit derselben Drehzahlrotieren.However, a differential gear with limited slip on the optionally selectable axle 2 not required or not desired. For example, the installation of a differential gear with limited slip on an optionally selectable axle increases 2 , typically the front axle, the vehicle costs and beyond, the steering can be adversely affected. Thus, it is usually desirable to use an open differential for the selectively selectable axle. A problem with using an open differential on the selectable axle is that while the wheel hub locks 92 and the transfer case 80 are not engaged, the output half-waves 12 and 14 can rotate at different speeds due to the inherent friction or tractive force differences between each of the output half-waves. When the output half-shafts rotate at different speeds, the meshing teeth between the side gears can 40 and the pinions 30 Noise, vibrations and roughness occur when these are within the differential case 20 rotate. Different speeds of the half-waves 12 and 14 can also complicate the wheel hub locks 92 engaging and can produce an engagement or switching noise, which leads to wear and noise, vibrations or roughness when the wheel hub locks engage. Thus, it is desirable to ensure that the differential side gears 40 and the output waves 12 and 14 rotate at the same speed.
    [0007] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb,eine Differentialanordnung anzugeben, bei der oben genannte Nachteile überwundenwerden und bei der die Drehzahlen der Seitenzahnräder undder Ausgangswellen möglichstgleich sind.The object of the invention is thereforeto provide a differential arrangement in which the disadvantages mentioned above are overcomeand where the speeds of the side gears andof the output waves if possibleare the same.
    [0008] Mit Blick auf das Obenstehende istdie vorliegende Erfindung im Wesentlichen darauf gerichtet, einoffenes Differential anzugeben, dem ein Vorspannelement zwischenden Seitenzahnrädernhinzugefügtwird. Das Vorspannelement übteine Kraft auf die Seitenzahnräderaus, wodurch ein Anfangsvorspannmoment erzeugt wird, so dass dieSeitenzahnräderan einer relativen Drehung zueinander gehindert werden, bis dasAnfangsvorspannmoment überwundenist. Insbesondere erzeugt die angewendete Kraft ein Vorspannmomentzwischen den Seitenzahnrädernund dem Vorspannelement, den Seitenzahnrädern und der Scheibe, und derScheibe und dem Differentialgehäuse,wobei die Summe davon ungefährgleich der Anfangssperrmoment ist.In view of the above, the present invention is essentially directed to providing an open differential that is preloaded Element is added between the side gears. The biasing element exerts a force on the side gears, thereby generating an initial biasing torque so that the side gears are prevented from rotating relative to each other until the initial biasing torque is overcome. In particular, the force applied creates a biasing torque between the side gears and the biasing member, the side gears and the disc, and the disc and the differential case, the sum of which is approximately equal to the initial locking torque.
    [0009] In einigen Ausführungsbeispielen kann das Differentialgehäuse ohnedie Scheiben, die typischerweise in einem offenen Differential vorhanden sind,montiert werden, so dass die vom Vorspannelement aufgewendete Kraftein Sperrmoment zwischen dem Vorspannelement und den Seitenzahnrädern undzwischen den Seitenzahnrädernund dem Differentialgehäusebewirkt, um ein Anfangssperrmoment zu erzeugen. In anderen Ausführungsbeispielen kanndas Vorspannelement eine Kraft auf die Ritzel ausüben, diedrehend mit den Seitenzahnrädernin Eingriff stehen. Die auf die Ritzel angewendete Kraft erzeugt ähnlich zudem oben Beschriebenen in Bezug auf die Seitenzahnräder, anden Ritzeln ein Anfangssperrmoment, so dass aufgrund des drehenden Eingriffsder Seitenzahnrädermit den Ritzeln die Seitenzahnräderan einer relativen Rotation zueinander gehindert werden, bis dasAnfangssperrmoment an den Ritzeln überwunden wird.In some embodiments, the differential case can be withoutthe disks that are typically present in an open differentialbe mounted so that the force exerted by the pretensioning elementa locking torque between the biasing element and the side gears andbetween the side gearsand the differential casecaused to generate an initial locking torque. In other embodimentsthe biasing element exert a force on the pinions thatrotating with the side gearsare engaged. The force applied to the pinion produces similar toas described above in relation to the side gearsthe pinions an initial locking torque, so that due to the rotating engagementthe side gearswith the pinions the side gearsbe prevented from rotating relative to each other until theInitial locking torque is overcome on the pinions.
    [0010] Der weitere Anwendungsbereich dervorliegenden Erfindung wird durch die folgende detaillierte Beschreibungder Ansprücheund Zeichnungen deutlich. Jedoch wird darauf hingewiesen, dass diedetaillierte Beschreibung und die speziellen Beispiele, die bevorzugteAusführungender Erfindung darstellen, nur zur Veranschaulichung angegeben sind,da für denauf diesem Gebiet tätigenFachmann verschiedene Veränderungenund Modifikationen der Erfindung offensichtlich sind.The wider scope of thepresent invention will become apparent from the following detailed descriptionof claimsand drawings clearly. However, it should be noted that thedetailed description and specific examples, the preferredversionsthe invention, are given for illustration only,there for thatdo in this areaSpecialist various changesand modifications of the invention are obvious.
    [0011] Die vorliegende Erfindung wird anhandder im Folgenden angegebenen, detaillierten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen undangehängtenZeichnungen deutlicher. Es zeigen:The present invention is based onthe detailed description given below, the appended claims andattachedDrawings more clearly. Show it:
    [0012] 1 eineTeilschnittdarstellung eines Differentials gemäß dem Stand der Technik; 1 a partial sectional view of a differential according to the prior art;
    [0013] 2 eineTeilschnittdarstellung einer Differentialanordnung gemäß der vorliegendenErfindung; 2 a partial sectional view of a differential assembly according to the present invention;
    [0014] 3 eineSeitenansicht einer Druckscheibe gemäß 2; 3 a side view of a thrust washer according to 2 ;
    [0015] 4 eineExplosionsdarstellung des Differentials gemäß 2; 4 an exploded view of the differential according 2 ;
    [0016] 5 eineSeitenansicht des Differentials gemäß 2; 5 a side view of the differential according to 2 ;
    [0017] 6 isteine schematische Ansicht eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugsmit einer wahlweise zuschaltbaren Achse; 6 is a schematic view of a powertrain of a vehicle with an optional switchable axle;
    [0018] 7 isteine Teilschnittdarstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels,das ein in die Ritzelzahnrädereingreifendes Vorspannelement zeigt; und 7 Fig. 3 is a partial sectional view of an alternative embodiment showing a biasing member engaging the pinion gears; and
    [0019] 8 isteine Teilschnittdarstellung eines zweiten alternativen Ausführungsbeispiels,das die Differentialanordnung ohne Druckscheiben zeigt. 8th is a partial sectional view of a second alternative embodiment showing the differential assembly without thrust washers.
    [0020] In 2 istein Differential 10 gemäß einem erstenAusführungsbeispieldargestellt. Das Differential 10 empfängt ein Eingangsdrehmomentvon einer Antriebswelle 6 (6)und überträgt das Drehmomentauf eine erste Achswelle 12 und eine zweite Achswelle 14.Insbesondere wird ein Differentialgehäuse 20 um eine Differentialachse 70 vonder Antriebswelle 6 gedreht. Das übertragene Drehmoment wirdvon dem Differentialgehäuse 20 zuden Ausgangshalbwellen 12 und 14 durch ein Paarvon Ritzeln 30 und ein Paar von Seitenzahnrädern übertragen,die innerhalb des Differentialgehäuses 20 angeordnetsind. Wie in 4 dargestellt,umfassen die Seitenzahnräderein erstes Zahnrad 41, das an die erste Halbwelle 12 gekoppeltist und ein zweites Zahnrad 42, das an die zweite Ausgangshalbwelle 14 gekoppeltist. Das Differential 10 umfasst auch ein Vorspannelement 50,um die Seitenzahnräder 41 und 42 gegendas Differentialgehäuse 20 odergegen eine Druckscheibe 60 zu drücken, die zwischen den Seitenzahnrädern 41 und 42 unddem Differentialgehäuse 20 gesichertangeordnet ist. Auf diese Weise wird ein Anfangssperrmoment erzeugt,welches eine relative Drehung zwischen den Seitenzahnrädern 41 verhindert,so dass sich die Ausgangshalbwellen 12 und 14 gemeinsamdrehen, bis das Anfangssperrmoment überwunden ist. Eine Differentialabdeckung (nichtgezeigt) kann das Differentialgehäuse 20 umschließen, umdas Differential vor Verschmutzung zu schützen.In 2 is a differential 10 shown according to a first embodiment. The differential 10 receives an input torque from a drive shaft 6 ( 6 ) and transfers the torque to a first axle shaft 12 and a second axle shaft 14 , In particular, a differential case 20 about a differential axis 70 from the drive shaft 6 turned. The torque transmitted is from the differential case 20 to the output half-waves 12 and 14 through a pair of pinions 30 and a pair of side gears transmitted within the differential case 20 are arranged. As in 4 shown, the side gears comprise a first gear 41 that to the first half wave 12 is coupled and a second gear 42 that to the second output half wave 14 is coupled. The differential 10 also includes a biasing element 50 to the side gears 41 and 42 against the differential case 20 or against a thrust washer 60 to push that between the side gears 41 and 42 and the differential case 20 is arranged securely. In this way, an initial locking torque is generated, which is a relative rotation between the side gears 41 prevented so that the output half-waves 12 and 14 Turn together until the initial locking torque is overcome. A differential cover (not shown) can mount the differential case 20 enclose to protect the differential from contamination.
    [0021] Das Differential 10 wirdweiter unten beschrieben, wie es in einem Fahrzeug mit einer Antriebsachse 4 undeiner wahlweise zuschaltbaren Achse 2 (6) eingebaut ist, wobei jedoch leichterkannt wird, dass das Differential 10 eine breitere Anwendbarkeitaufweist und an jeder angetriebenen Achse verwendet werden kann.Zum Beispiel ist das Differential 10 der vorliegenden Erfindunginsbesondere gut fürAnwendungen geeignet, bei denen es wün schenswert aber ökonomischnicht praktikabel ist, ein Differential mit begrenztem Schlupf anzuwenden,oder bei typischen Anwendungen von offenen Differentialen, wobeijedoch ein kleineres Sperrmoment als das typische Sperrmoment vonDifferentialen mit begrenztem Schlupf erwünscht ist.The differential 10 is described below as it is in a vehicle with a drive axle 4 and an optional switchable axis 2 ( 6 ) is installed, but it is easily recognized that the differential 10 has broader applicability and can be used on any driven axle. For example, the differential 10 The present invention is particularly well suited for applications where it is desirable but not economically viable to use a limited slip differential, or in typical open differential applications, but where a smaller locking torque than the typical limited slip differential is desired is.
    [0022] Das Differentialgehäuse 20 ähnelt denDifferentialgehäusender meisten offenen Differentiale und umfasst im Wesentlichen eineStützfläche 24,an der eine Druckscheibe 60 anliegt. Das Differentialgehäuse 20 weistauch Bohrungen 26 auf, um einen Differentialstift 32 aufzunehmenund abzustützen,um den sich die Ritzelzahnräder 30 drehen.The differential case 20 resembles the differential case of most open differentials and essentially includes a support surface 24 on which a thrust washer 60 is applied. The differential case 20 also has holes 26 on to a differential pin 32 record and support around which the pinion gears 30 rotate.
    [0023] Die Seitenzahnräder 41 und 42 unddie Ritzel 30 ähnelndenen in den meisten offenen Differentialen, können jedoch in Größe und Formabhängig vonder gewünschtenAnwendung variieren. Die Seitenzahnräder 41 und 42 drehensich um die Differentialachse 70, während sich die Ritzel 30 umeine Ritzelachse 72 drehen. Das Differential 10 istmit zwei Ritzeln 30 dargestellt, obwohl die Konfigurationauch so verändertwerden kann, dass weitere Ritzel vorgesehen sind. Die Ritzel 30 stehenin Eingriff mit oder greifen in das erste Seitenzahnrad 41 undzweite Seitenzahnrad 42 ein, die jeweils mit der erstenAusgangshalbwelle 12 und der zweiten Ausgangshalbwelle 14 drehfestverbunden sind, so dass, wenn die Raddrehzahlen der gegenüberliegendenRädern 16 voneinanderabweichen, sich die Ritzel um die Ritzelachse 72 drehen.Hierdurch wird es ermöglicht,dass sich die Seitenzahnräder 41 und 42 relativzueinander drehen. Eine Ritzelscheibe 34 kann zur Reibungsvermeidungzwischen das Ritzel 30 und das Differentialgehäuse 20 eingefügt werden.Die Ritzel 30 und die Seitenzahnräder 41 und 42 sindvorzugsweise – jedochnicht notwendigerweise – ausStahl geformt und geschmiedet. Es ist dem Fachmann deutlich, dassauch, obwohl beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Ritzel 30 aufeinem gemeinsamen Stift 32 angeordnet sind, diese auchauf eigenen individuellen Stiften (nicht dargestellt) angeordnet seinkönnen.The side gears 41 and 42 and the pinions 30 are similar to those in most open differentials, but can vary in size and shape vary from the desired application. The side gears 41 and 42 rotate around the differential axis 70 while the pinion 30 is about a pinion axis 72 rotate. The differential 10 is with two pinions 30 shown, although the configuration can also be changed so that additional pinions are provided. The pinion 30 are in engagement with or mesh with the first side gear 41 and second side gear 42 one, each with the first output half-wave 12 and the second output half-wave 14 are rotatably connected so that when the wheel speeds of the opposite wheels 16 deviate from each other, the pinions around the pinion axis 72 rotate. This enables the side gears 41 and 42 rotate relative to each other. A sprocket 34 can be used to avoid friction between the pinion 30 and the differential case 20 be inserted. The pinion 30 and the side gears 41 and 42 are preferably - but not necessarily - formed and forged from steel. It is clear to the person skilled in the art that, although in the exemplary embodiment shown, the pinions 30 on a common pen 32 are arranged, these can also be arranged on their own individual pens (not shown).
    [0024] Die Seitenzahnräder 41 und 42 können einstückig mitder Achswelle 12 und 14 ausgeführt sein oder können mitden Achswellen 12 durch eine Vielzahl von in der Technikbekannten Verfahren verbunden werden. Beispielhaft ist in 4 eine Verbindung mittelsSplines 13 dargestellt. Die Seitenzahnräder 41 und 42 umfassenjeweils eine ringförmigeaxiale äußere Oberfläche 40,die jeweils an der Scheibe 60 anliegt, die zwischen demDifferentialgehäuse 20 und denSeitenzahnrädern 41, 42 gehaltenwird. Wenn keine Scheibe 60 in die Anordnung eingebautwird, kann die ringförmigeOberfläche 40 alternativdirekt an dem Differentialgehäuse 20 anliegen.The side gears 41 and 42 can be made in one piece with the axle shaft 12 and 14 be carried out or can with the axle shafts 12 by a variety of methods known in the art. An example is in 4 a connection using splines 13 shown. The side gears 41 and 42 each include an annular axial outer surface 40 , each on the disc 60 applied between the differential case 20 and the side gears 41 . 42 is held. If not a disc 60 built into the assembly, the annular surface 40 alternatively directly on the differential housing 20 issue.
    [0025] Das Differential 10 umfasstein Vorspannelement 50, das eine Kraft ausübt, um eineAnfangssperrmoment zu erzeugen. Dieses verhindert eine relativeRotation der Seitenzahnräder 41 und 42,so dass die Seitenzahnräder 41, 42 sichim Wesentlichen gemeinsam drehen, wenn die wahlweise zuschaltbareAchse 2 nicht zugeschaltet ist (6). Das Vorspannelement 50 verhinderteine Rotation der Seitenzahnräder 41 und 42 relativzueinander und erzeugt damit ein Sperrmoment zwischen den Ausgangswellen 12 und 14,so dass diese relativ zueinander an einer Drehung relativ zueinandergehindert werden.The differential 10 includes a biasing element 50 which exerts a force to generate an initial locking torque. This prevents relative rotation of the side gears 41 and 42 so the side gears 41 . 42 essentially rotate together when the optionally switchable axis 2 is not activated ( 6 ). The preload element 50 prevents rotation of the side gears 41 and 42 relative to each other and thus generates a locking torque between the output shafts 12 and 14 , so that they are prevented from rotating relative to each other.
    [0026] Das Anfangssperrmoment wird von demVorspannungselement 50 verursacht, dass die Seitenzahnräder 41 und 42 gegendie Scheibe 60 drückt, diesich an der Stützfläche 24 amDifferentialgehäuse 20 abstützt. Insbesonderewird das Anfangssperrmoment durch viele Faktoren erzeugt, einschließlich der aufgewendetenKraft des Vorspannelements 50, der Anzahl der Kontaktflächen, desReibungskoeffizienten dieser Kontaktflächen und der in Kontakt stehendenoder berührendenGröße der Flächen. Ineinigen Ausführungsbeispielenkann das Anfangssperrmoment auch ohne die Scheibe erzeugt werden,so dass das Anfangssperrmoment etwa die Summe der Reibmomente vomdirekten Angreifen der Stützfläche 24 gegendie Seitenzahnräder 41 und 42 und demAngreifen der Seitenzahnräder 41, 42 gegen dasVorspannelement (8)ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispielist das Vorspannelement 50 als komprimierte Feder dargestellt,die zwischen den Seitenzahnrädern 41 und 42 platziertist. Die Feder kann S-förmig,als „Bevel-Feder" oder als Druckfeder ausgebildetsein, eine Schraubenfeder oder jedes andere Vorspannelement sein,das die notwendige Kraft auf die Seitenzahnräder 41, 42 ausübt, um das wieoben beschriebene Anfangssperrmoment zu erzeugen. In einem Fahrzeugmit einer wahlweise zuschaltbaren Achse ist es grundsätzlich wünschenswert,ein Anfangssperrmoment zu erzeugen, das größer als jede Reibungskraftoder inhärenteZugkraft im Antriebsstrang ist. Durch das Anfangssperrmoment, dasgrößer alsdie inhärenteZugkraft im Antriebsstrang ist, drehen sich die Ausgangshalbwellen 12 und14 im Wesentlichen gemeinsam, wodurch Geräusche, Vibrationen und Rauheitenreduziert werden, wenn die wahlweise zuschaltbare Achse 2 zugeschaltetist, oder vom Zahnradeingriff wenn die wahlweise zuschaltbare Achsenicht zugeschaltet ist.The initial locking torque is from the biasing element 50 caused the side gears 41 and 42 against the pane 60 expresses itself on the support surface 24 on the differential case 20 supported. In particular, the initial locking torque is generated by many factors, including the force applied by the biasing element 50 , the number of contact surfaces, the coefficient of friction of these contact surfaces and the contacting or touching size of the surfaces. In some exemplary embodiments, the initial locking torque can also be generated without the disk, so that the initial locking torque is approximately the sum of the frictional moments from the direct engagement of the support surface 24 against the side gears 41 and 42 and attacking the side gears 41 . 42 against the biasing element ( 8th ) is. In the illustrated embodiment, the biasing element 50 Shown as a compressed spring between the side gears 41 and 42 is placed. The spring can be S-shaped, designed as a "bevel spring" or as a compression spring, a coil spring or any other biasing element that exerts the necessary force on the side gears 41 . 42 exerts to generate the initial locking torque as described above. In a vehicle with an optionally selectable axle, it is generally desirable to generate an initial locking torque that is greater than any frictional force or inherent tensile force in the drive train. The output half-waves rotate due to the initial locking torque, which is greater than the inherent tensile force in the drive train 12 and 14 are essentially common, which reduces noise, vibrations and roughness when the optional switchable axis 2 is switched on, or from the gear engagement if the optionally switchable axis is not switched on.
    [0027] Das Vorspannelement 50 istalso dazu vorgesehen eine ausreichende Kraft auf die Seitenzahnräder 41 und 42 auszuüben, sodasssich die Ausgangswellen 12 und 14 gleichmäßig drehen,auch wenn die wahlweise zuschaltbare Achse 2 nicht zugeschaltetist.The preload element 50 So there is sufficient force on the side gears 41 and 42 exercise so that the output waves 12 and 14 Turn evenly, even if the optionally switchable axis 2 is not activated.
    [0028] Im Allgemeinen ist es in einem Fahrzeugmit einer wahlweise zuschaltbaren Achse auch wünschenswert, ein geringeresSperrmoment bereitzustellen als typischerweise von einem Differentialmit begrenztem Schlupf bereitgestellt wird. Das Anfangssperrmomentkann von Anwendung zu Anwendung verschieden sein, jedoch ist imdargestellten Beispiel das Anfangssperrmoment niedriger als 50 Nmund bewegt sich im Wesentlichen im Bereich von etwa 3,4 Nm bis etwa45,2 Nm, und in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von etwa 4,5Nm bis etwa 39,5 Nm.Generally it is in a vehiclewith an optional switchable axis also desirable, a smaller oneTo provide locking torque as typically from a differentialis provided with limited slip. The initial locking torquecan vary from application to application, but in theexample shown the initial locking torque lower than 50 Nmand essentially ranges from about 3.4 Nm to about45.2 Nm, and in the preferred embodiment of about 4.5Nm to about 39.5 Nm.
    [0029] Obwohl die obige Erfindung so beschrieben wurde,dass eine Kraft auf die Seitenzahnräder 41 und 42 ausgeübt wird,um ein Anfangssperrmoment zu erzeugen, wird der Fachmann leichterkennen, dass aufgrund des drehenden Eingriffs der Ritzelzahnräder 30 mitden Seitenzahnrädern 41, 42 das Vorspannelement 50 aucheine Kraft auf die Ritzel 30 ausüben kann, um den gleichen Sperreffektzu erzeugen, der verhindert, dass sich die Seitenzahnräder 41 und 42 relativzueinander drehen. Eine repräsentativeDarstellung davon ist in 7 gezeigt.Wie in 8 gezeigt ist,kann ein Sperrmoment sowohl von dem Eingriff zwischen den Ritzeln 30,den Ritzelscheiben 34 und dem Differentialgehäuse 20 als auchvon dem Eingriff zwischen den Ritzeln 30 direkt gegen dasDifferentialgehäuse 20 erzeugtwerden.Although the above invention has been described as having a force on the side gears 41 and 42 exerted to generate an initial locking torque, those skilled in the art will readily recognize that due to the rotating engagement of the pinion gears 30 with the side gears 41 . 42 the biasing element 50 also a force on the pinion 30 can exert to produce the same locking effect that prevents the side gears 41 and 42 rotate relative to each other. A representative representation of this is in 7 shown. As in 8th is shown, a locking torque from both the engagement between the pinions 30 , the pinion slices 34 and the differential case 20 as well as the engagement between the pinions 30 directly against the differential case 20 be generated.
    [0030] Die vorstehende Diskussion offenbartund beschreibt exemplarisch ein Ausführungsbeispiel der vorliegendenErfindung. Der Fachmann wird jedoch aus dieser Diskussion und denbeigefügtenZeichnungen und Ansprüchenleicht erkennen, dass verschiedene Veränderungen, Modifikationen undVariationen vorgenommen werden können,ohne von dem Bereich der Erfindung, wie er in den folgenden Ansprüchen definiertist, abzuweichen.The discussion above revealsand describes an exemplary embodiment of the presentInvention. However, those skilled in the art will understand this discussion and theattachedDrawings and claimseasily recognize that various changes, modifications andVariations can be madewithout departing from the scope of the invention as defined in the following claimsis to deviate.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1]
    Differential (10) umfassend: a.ein Differentialgehäuse(20), b. ein Paar von Seitenzahnrädern (41, 42),die drehbar innerhalb des Differentialgehäuses (20) angeordnetsind; und c. ein Vorspannelement (50), das zwischenden Seitenzahnrädern(41, 42) angeordnet ist, wobei das Vorspannelement(50) jedes der Seitenzahnräder (41, 42)gegen das Differentialgehäuse(20) druckbelastet, um ein Reibmoment zwischen den beidenSeitenzahnrädern(41, 42) und dem Differentialgehäuse (20)zu erzeugen.Differential ( 10 ) comprehensive: a. a differential case ( 20 ), b. a pair of side gears ( 41 . 42 ) which can be rotated within the differential housing ( 20 ) are arranged; and c. a biasing element ( 50 ) between the side gears ( 41 . 42 ) is arranged, the biasing element ( 50 ) each of the side gears ( 41 . 42 ) against the differential housing ( 20 ) under pressure to create a frictional torque between the two side gears ( 41 . 42 ) and the differential case ( 20 ) to create.
    [2]
    Differential nach Anspruch 1, wobei das Vorspannelement(50) eine Feder ist.Differential according to claim 1, wherein the biasing element ( 50 ) is a feather.
    [3]
    Differential nach Anspruch 1, wobei das Vorspannelement(50) ein Reibmoment zwischen dem Vorspannelement (50)und den Seiten zahnrädern (41, 42)erzeugt.Differential according to claim 1, wherein the biasing element ( 50 ) a frictional moment between the prestressing element ( 50 ) and the side gears ( 41 . 42 ) generated.
    [4]
    Differential nach Anspruch 1, wobei das Vorspannelement(50) ein Sperrmoment zwischen dem Paar von Seitenzahnrädern (41, 42)erzeugt.Differential according to claim 1, wherein the biasing element ( 50 ) a locking torque between the pair of side gears ( 41 . 42 ) generated.
    [5]
    Differential (10) umfassend: a. einDifferentialgehäuse(20); b. ein Paar von Seitenzahnrädern (41, 42),die drehbar innerhalb des Differentialgehäuses (20) angeordnetsind; c. ein Paar Scheiben (60), die direkt zwischenjedem der Seitenzahnräder(41, 42) und dem Differentialgehäuse (20)angeordnet sind; und d. ein Vorspannelement (50),das zwischen den Seitenzahnrädern(41, 42) angeordnet ist, wobei das Vorspannelement(50) ein Anfangssperrmoment zwischen den Seitenzahnräder (41, 42)erzeugt.Differential ( 10 ) comprehensive: a. a differential case ( 20 ); b. a pair of side gears ( 41 . 42 ) which can be rotated within the differential housing ( 20 ) are arranged; c. a pair of washers ( 60 ) directly between each of the side gears ( 41 . 42 ) and the differential case ( 20 ) are arranged; and d. a biasing element ( 50 ) between the side gears ( 41 . 42 ) is arranged, the biasing element ( 50 ) an initial locking torque between the side gears ( 41 . 42 ) generated.
    [6]
    Differential nach Anspruch 4, wobei das Vorspannelement(50) eine Feder ist.Differential according to claim 4, wherein the biasing element ( 50 ) is a feather.
    [7]
    Differential nach Anspruch 5, wobei das Anfangssperrmomentmindestens verursacht wird durch ein erstes Reibmoment zwischendem Vorspannelement (50) und den Seitenzahnrädern (41, 42),ein zweites Reibmoment zwischen den Scheiben (60) und denSeitenzahnrädern(41, 42) und ein drittes Reibmoment zwischen denScheiben (60) und dem Differentialgehäuse (20).Differential according to claim 5, wherein the initial locking torque is at least caused by a first friction torque between the biasing element ( 50 ) and the side gears ( 41 . 42 ), a second friction torque between the disks ( 60 ) and the side gears ( 41 . 42 ) and a third friction torque between the discs ( 60 ) and the differential case ( 20 ).
    [8]
    Differential nach Anspruch 5, wobei das Anfangssperrmomentgeringer als 50 Nm ist.Differential according to claim 5, wherein the initial locking torqueis less than 50 Nm.
    [9]
    Differential nach Anspruch 4, wobei die Scheibe (60)eine erste Oberflächeaufweist, die in Kontakt mit einem der Seitenzahnrädern (41, 42)steht, und eine zweiten Fläche,die in Kontakt mit dem Differentialgehäuse (20) steht.Differential according to claim 4, wherein the disc ( 60 ) has a first surface that is in contact with one of the side gears ( 41 . 42 ) and a second surface that is in contact with the differential case ( 20 ) stands.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    DE4344177C1|1995-02-16|Longitudinal drive shaft for motor vehicles
    DE102005063390B4|2008-10-23|Gear arrangement for variable torque distribution
    DE102005004290B4|2006-11-02|Transmission module for variable torque distribution
    DE3410361C2|1990-06-21|
    EP1735194B1|2008-08-20|Scheibenwischvorrichtung, insbesondere für ein kraftfahrzeug
    EP2471681B1|2013-03-27|Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge
    DE102008037885B4|2020-08-06|Coupling arrangement and drive train arrangement for a multi-axle motor vehicle
    DE102005061268B4|2007-09-27|Friction clutch with actuator and disc spring
    EP1853437B1|2011-06-29|Radlageranordnung mit stirnverzahnung
    DE102007017757B4|2012-06-14|Oscillating meshing planetary gear system
    EP0777059B1|2002-05-08|Kupplung mit Torsionsschwingungsdämpfer
    EP2626579B1|2019-04-10|Elastische Doppel-Torsionskupplung
    DE102015206063B4|2017-03-16|Gear for a gear transmission
    EP1382872B1|2020-06-17|Mitnehmereinheit für Lamellenkupplungssysteme
    DE10303862B4|2006-07-20|Construction of a differential
    DE102011087556A1|2012-06-21|Adjusting drive for adjusting a motor vehicle seat
    DE60301949T2|2006-07-27|ECCENTRIC WHEEL PLANETARY GEARBOX
    DE10220372B4|2005-11-24|Polygonal interface between driving and driven components
    DE102005055034B3|2007-02-08|A torsional vibration damper or decoupler with wound wire springs in a drive pulley
    DE19822478A1|1998-12-03|Electric power steering device
    DE102012216404A1|2014-03-20|Stirnraddifferentialgetriebe
    DE10304124A1|2003-09-25|Differential gear unit
    EP1899617A2|2008-03-19|Kupplungssystem
    DE102007040475A1|2009-03-05|spur gear
    DE10333871A1|2004-02-26|Selective selectable differential
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20040149062A1|2004-08-05|
    US7270026B2|2007-09-18|
    GB0322568D0|2003-10-29|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-08-26| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2005-05-12| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: VISTEON GLOBAL TECHNOLOGIES, INC., VAN BUREN TOWNS |
    2005-05-12| 8128| New person/name/address of the agent|Representative=s name: BAUER-VORBERG-KAYSER, 50968 KöLN |
    2006-02-16| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: AUTOMOTIVE COMPONENTS HOLDINGS, LLC., DEARBORN, MI |
    2007-01-04| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]