DE102004015316A1

DE102004015316A1 - Ausgleichsgetriebe

Info

Publication number: DE102004015316A1
Application number: DE102004015316A
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl.-Ing. Peter; Manfred Dipl.-Ing. Geier
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: DE102004015316B4; US7267629B2; US20050215378A1

Abstract

Ein sperrbares Ausgleichsgetriebe weist ein einstückiges Ausgleichsgetriebegehäuse (1) auf, welches sich gegenüberliegende Öffnungen (8) beinhaltet, über welche die inneren Bauteile des Ausgleichsgetriebes montierbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausgleichsgetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Ausgleichsgetriebe, sogenannte Selbstsperrdifferentiale, werden verwendet, um beispielsweise das einseitige Durchdrehen von Antriebsrädern zu verhindern.

Die deutsche Offenlegungsschrift 20 38 137 offenbart ein selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, bei welchem ein Bolzen in einem ersten Teil eines Ausgleichsgetriebegehäuses gelagert und mit einem Stift axial gesichert ist und die Ausgleichskegelräder auf dem Bolzen drehbar gelagert sind. Die Ausgleichskegelräder sind in Wirkverbindung mit den Achskegelrädern, welche über Bremsen mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse verbunden sind. Das Ausgleichsgetriebegehäuse besteht aus zwei Teilen, aus einem Hauptteil und einem Deckel, welcher mit dem Hauptteil verschraubt ist. Dies ist notwendig, um durch die große kreisrunde, axiale Öffnung die Bauteile in das Ausgleichsgetriebegehäuse montieren zu können und Bearbeitungen des Ausgleichsgetriebegehäuses auszuführen. Durch die Verschraubung des ersten Ausgleichsgehäuseteils mit dem zweiten Ausgleichsgehäuseteil verteuert sich das Ausgleichsgetriebe und das Gesamtgewicht und der benötigte Durchmesser des Ausgleichsgetriebes werden erhöht.

Die DE 38 41 234 C2 offenbart ebenfalls ein sperrbares Ausgleichsgetriebe mit einem ersten und einem zweiten Ausgleichsgetriebegehäuseteil, welche über Verschraubungen miteinander verbunden sind. Da diese Verschraubungen radial außerhalb der Bremsen angeordnet sind, benötigt das Ausgleichsgetriebe radial mehr Bauraum.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sperrbares Ausgleichsgetriebe zu schaffen, welches sich durch geringe radiale Abmessungen des Ausgleichsgetriebegehäuses auszeichnet und somit kostengünstiger und leichter ist.

Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Ausgleichsgetriebe gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Ausgleichsgetriebe ein einteiliges Ausgleichsgetriebegehäuse auf, dessen Gehäusewandung mindestens eine Öffnung aufweist, durch welche Achskegelräder, Ausgleichsräder und die Bremsen montierbar sind. Durch diese Öffnung gelangt zusätzlich Schmiermittel in das Innere des Ausgleichsgetriebes, welches die Bremse zusätzlich kühlt. Die Kanten der Öffnung sind vorzugsweise mit einem Radius versehen, welcher so ausgeführt ist, dass Spannungen beim Betrieb des Ausgleichsgetriebes im Ausgleichsgetriebegehäuse reduziert werden.

In einer weiteren Ausgestaltungsform weist das Ausgleichsgetriebegehäuse im Bereich der Umrandung der Öffnung eine größere Wandstärke auf.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung sind zwei Öffnungen im Ausgleichsgetriebegehäuse angeordnet, welche sich gegenüberliegen. Das Ausgleichsgetriebegehäuse weist einen Bolzen auf, an welchem zwei Ausgleichskegelräder gelagert sind, und welcher sich in Bohrungen des Ausgleichsgetriebegehäuses abstützt. Der Bolzen ist über einen Stift im Ausgleichsgetriebegehäuse gehalten. Das Ausgleichsgetriebegehäuse weist im Bereich, in welchem der Bolzen im Ausgleichsgetriebegehäuse gehalten ist, einen Wandungsbereich auf, welcher eine größere Dicke aufweist. Die größere Dicke der Umrandung der Öffnung und die größere Dicke im Bereich der Bohrung für den Bolzen ist so ausgeführt, dass eine Herstellung entlang der Dreh achse des Ausgleichsgetriebes möglich ist. Indem das Ausgleichsgetriebegehäuse einteilig ausgeführt ist, benötigt es erheblich geringeren radialen Bauraum, was sich ebenfalls durch geringeres Gewicht und geringere Kosten bemerkbar macht. Die Achskegelräder weisen eine Verzahnung auf, auf welcher innere Lamellen der Lamellenbremse gehalten sind, wobei die äußeren Lamellen der Lamellenbremse über eine Verzahnung oder halbkreisförmige Laschen mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse verbunden sind. Die Verzahnungsabdrängkraft an den Achskegelrädern wird dazu genutzt, ein Sperrmoment über die Lamellenbremse aufzubringen. In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung kann ein Federelement zusätzlich auf die Lamellenbremse wirken und ein Grundsperrmoment erzeugen.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch die Drehachse und durch den Bolzen des Ausgleichsgetriebes;
2 eine räumliche Darstellung des Ausgleichsgetriebes;
3 einen Schnitt durch die Mittelachse des Bolzens, rechtwinklig zur Drehachse des Ausgleichsgetriebes und
4 einen Schnitt durch die Drehachse des Ausgleichsgetriebes, rechtwinklig zur Mittelachse des Bolzens.
1:
Das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 ist einstückig ausgeführt und weist jeweils an seinen axialen Enden zylindrische Verlängerungen 2 auf, über welche das Ausgleichsgetriebe drehbar um seine Drehachse gelagert ist. Ein Bolzen 3 ist im Ausgleichsgetriebegehäuse 1 über einen Stift 4 gehalten. Ausgleichskegelräder 5 sind auf dem Bolzen 3 drehbar gelagert. Achskegelräder 6 sind über eine Mitnahmeverzahnung mit Lamellen einer Bremse 7 verbunden, wobei sich die äußeren Lamellen der Bremse 7 im Ausgleichsgetriebegehäuse 1 abstützen. Ein Federelement 14 wirkt zusätzlich auf die Lamellenbremse, wodurch ein Grundsperrmoment erzeugt wird. Das Federelement 14 kann dabei als Tellerfeder oder auch als Wellfeder ausgeführt sein, wobei das Federelement in einem Absatz oder einer Nut des Ausgleichsgehäuses angeordnet ist, so dass die Vorspannung des Federelements über die Tiefe des Absatzes oder der Nut eingestellt wird und sich das Federelement im linearen Bereich seiner Kennlinie befindet, wodurch die Einstellung des Grundsperrdrehmoments vereinfacht wird.
2:
Das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 weist sich gegenüberliegende Öffnungen 8 auf, durch welche die Ausgleichskegelräder und die Achskegelräder sowie die Bremsen in das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 montierbar sind. Dabei ist die Öffnung 8 so dimensioniert, dass zwar die Bauteile in das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 montierbar sind, das benötigte Drehmoment jedoch noch übertragbar ist. Hierfür ist der Randbereich der Öffnung 8 mit einem Radius 9 versehen, wodurch die Spannungen reduziert werden. Zusätzlich ist im Bereich der Umrandung der Öffnung 8 die Wandung des Ausgleichsgetriebegehäuses 10 dicker ausgeführt. Ebenfalls ist die Wandung 11 im Bereich, in welchem der Bolzen 3 im Ausgleichsgetriebegehäuse 1 gehalten ist, dicker ausgeführt. Im axialen Bereich, in welchem das Ausgleichsgetriebe 1 mit einem Tellerrad befestigbar ist, sind Rippen 12 angeordnet, um die Festigkeit zu erhöhen, ohne dass sich dies negativ auf das Gewicht auswirkt. Da das Ausgleichsgetriebegehäuse 1 einstückig ausgeführt ist, ist es möglich, den inneren Radius eines Tellerrades zu verringern, da die Anlage 13 ebenfalls einen geringeren Radius aufweist.
3:
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist ausschließlich das Gehäuse im Schnitt dargestellt und die inneren Bauteile entfernt. Die beiden sich gegenüberliegenden Öffnungen 8 weisen in ihrem Randbereich verstärkte Wandungen 10 auf. Im Bereich der Befestigung des Bolzens 3 im Ausgleichsgetriebegehäuse 1 ist die Wandung 11 ebenfalls verstärkt ausgeführt.
4:
Durch die Öffnungen 8 des Ausgleichsgetriebegehäuses 1 ist es möglich, die inneren Bauteile zu montieren und benötigte Bearbeitungen vorzunehmen.

1: Ausgleichsgetriebegehäuse
2: zylindrische Verlängerungen
3: Bolzen
4: Stift
5: Ausgleichskegelräder
6: Achskegelräder
7: Bremse
8: Öffnung
9: Radius
10: Wandung
11: Wandung
12: Rippen
13: Anlage
14: Federelement

Claims

Ausgleichsgetriebe mit einem Ausgleichsgetriebegehäuse (1), in welchem Achskegelräder (6) mit Ausgleichskegelrädern (5) in Wirkverbindung stehen, wobei das Ausgleichsgetriebegehäuse (1) um eine Drehachse drehbar gelagert ist und diese Lagerung über zylindrische Verlängerungen (2) des Ausgleichsgetriebegehäuses (1) erfolgt, wobei mindestens ein Achskegelrad (6) über eine Bremse (7) mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) verbindbar ist, und die Ausgleichskegelräder (5) über mindestens einen Bolzen (3) im Ausgleichsgetriebegehäuse (1) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebegehäuse (1) einstückig ausgebildet ist, und zwischen den zylindrischen Verlängerungen (2) mindestens eine Öffnung (8) aufweist, über welche die Montage der Ausgleichskegelräder (5) und Achskegelräder (6) und der Bremse erfolgt, und über welches Schmiermittel zur Bremse gelangt.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (7) als Lamellenbremse ausgebildet ist.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (7) über ein Federelement (14) vorgespannt ist, um ein Grundsperrdrehmoment zu erreichen.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) als Tellerfeder oder Wellfeder ausgeführt ist.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) in einem Absatz oder einer Nut des Ausgleichsgetriebegehäuses (1) angeordnet ist.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung des Federelements (14) über die Tiefe des Absatzes oder der Tiefe der Nut einstellbar ist.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) in seiner Vorspannung so angeordnet ist, dass das Federelement (14) beim Betrieb des Ausgleichsgetriebes sich in seinem linearen Bereich seiner Federkennlinie befindet.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Achskegelrad (6) mit der Bremse (7) verbunden ist.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ausgleichskegelräder (5) über einen Bolzen (3) im Ausgleichsgetriebegehäuse (1) gelagert sind.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebegehäuse (1) im Bereich der Verbindung mit dem Bolzen (3) eine Wandung (11) größerer Dicke aufweist.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich gegenüberliegende Öffnungen (8) im Ausgleichsgetriebegehäuse (1) angeordnet sind.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten der Öffnung (8) einen Radius (9) aufweisen, welcher Spannungen im Ausgleichsgetriebegehäuse (1) reduziert.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Öffnung (8) von den zu montierenden Bauteilen bestimmt wird.
Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebegehäuse (1) im Bereich der Umrandung der Öffnung (8) Wandungen (10) größerer Dicke aufweist.