DE102005024455B4 - Kronenrad und Differentialanordnung mit einem Kronenrad - Google Patents

Kronenrad und Differentialanordnung mit einem Kronenrad Download PDF

Info

Publication number
DE102005024455B4
DE102005024455B4 DE102005024455A DE102005024455A DE102005024455B4 DE 102005024455 B4 DE102005024455 B4 DE 102005024455B4 DE 102005024455 A DE102005024455 A DE 102005024455A DE 102005024455 A DE102005024455 A DE 102005024455A DE 102005024455 B4 DE102005024455 B4 DE 102005024455B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
crown
differential
hub
crown wheel
toothing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102005024455A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102005024455A1 (de
Inventor
Werner Dipl.-Ing. Krude
Ralf Dipl.-Ing. Leuschen
Michael Dipl.-Ing. Engelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Automotive Ltd
Original Assignee
GKN Driveline International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102005024455A priority Critical patent/DE102005024455B4/de
Application filed by GKN Driveline International GmbH filed Critical GKN Driveline International GmbH
Priority to PCT/EP2006/003226 priority patent/WO2006125495A1/de
Priority to CN2006800266121A priority patent/CN101228366B/zh
Priority to US11/915,568 priority patent/US20100075795A1/en
Priority to JP2008512708A priority patent/JP2008545927A/ja
Priority to EP06724163A priority patent/EP1883759A1/de
Priority to KR1020077029831A priority patent/KR20080011707A/ko
Publication of DE102005024455A1 publication Critical patent/DE102005024455A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102005024455B4 publication Critical patent/DE102005024455B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • F16H2048/102Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears with spur gears engaging face gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • F16H2055/173Crown gears, i.e. gears have axially arranged teeth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/08Profiling
    • F16H55/0806Involute profile
    • F16H55/0813Intersecting-shaft arrangement of the toothed members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
    • Y10T74/1966Intersecting axes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kronenrad 2, das mit einem Stirnrad 20 in Verzahnungseingriff bringbar ist, sowie eine Differentialanordnung 25 in Form eines Kronenraddifferentials für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Das Kronenrad 2 umfasst einen ringscheibenförmigen Verzahnungsabschnitt 6, der eine Kronenverzahnung 5 bildet, und eine Nabe 4, die über die Kronenverzahnung 5 axial übersteht. Zwischen der Kronenverzahnung 5 und der Nabe 4 sind Übergangsbereiche 12 gebildet, die an Kopflinien 8 der Kronenverzahnung 5 anschließen und in die Nabe 4 übergehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kronenrad, insbesondere für eine Differentialanordnung für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, sowie eine Differentialanordnung in Form eines Kronenraddifferentials.
  • Kronenräder und Kronenradpaarungen sind grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus "Zahnradtechnik – Evolventen-Sonderverzahnungen zur Getriebeverbesserung" von Karlheinz Roth, erschienen im Springer Verlag 1998. Kronenradpaarungen zeichnen sich dadurch aus, daß ein konisches Rad bzw. Kronenrad mit einem zylindrischen Stirnrad kämmt, wobei das Stirnrad als Bezugsgröße für die Verzahnung des Kronenrades dient. Insofern entspricht der Modul m der Zähne des Kronenrades dem Modul m der Zähne des Stirnrades, das mit dem Kronenrad kämmt.
  • Aus der EP 1 203 900 A2 ist ein Kronenraddifferential mit einem Differentialkorb und zwei hierin auf einer Drehachse angeordneten Seitenwellenrädern in Form von Kronenrädern und mehreren mit diesen in Verzahnungseingriff befindlichen Ausgleichsrädern in Form von Stirnrädern bekannt. Die Ausgleichsräder sind auf Zapfen eines sternförmigen Trägerelements, das mit dem Differentialkorb umläuft, drehbar gelagert. Die Kronenräder haben einen Verzahnungsabschnitt und eine gegenüber diesem axial zurückversetzte Nabe, in die eine Seitenwelle zur Drehmomentübertragung eingesteckt werden kann.
  • Die DE 103 54 998 A1 zeigt ein ähnliches Kronenraddifferential, bei dem die Seitenwellenräder als Kronenräder gestaltet sind und einen ringscheibenförmigen Verzahnungsabschnitt und eine hiermit einstückig ausgebildete Nabe umfassen. Die Nabe weist eine gegenüber dem Verzahnungsabschnitt größere axiale Erstreckung auf und ragt teilweise in eine zentrale Bohrung des Zapfensterns hinein. Der Übergang zwischen dem Fußlinien der Verzahnung und der Nabe ist gerundet.
  • Aus der WO 2006/024 306 A1 ist ein Sperrdifferential in Form eines Kronenraddifferentials bekannt, bei dem die Seitenwellenräder als Kronenräder gestaltet sind. Die Kronenräder haben jeweils eine etwa zylinderförmige Nabe, an die – in Bezug auf die axiale Erstreckung der Nabe – ein ringscheibenförmiger Verzahnungsabschnitt etwa mittig anschließt. Zwischen der Verzahnung und der zylinderförmigen Außenfläche der Nabe ist ein ringförmiger Freistich vorgesehen.
  • Aus der EP 787 055 B1 ist ein Kronenrad für ein Kronenradgetriebe sowie ein Verfahren zur Herstellung des Kronenrads bekannt. Das Kronenrad ist im wesentlichen ringscheibenförmig gestaltet und hat einen gegenüber der Ringscheibe axial vorstehende Verzahnung. Die Verzahnung wird mittels eines Wälzfräsverfahrens hergestellt, wobei der Wälzfräser in Bezug auf die Kronenradachse radial verfährt und axial zugestellt wird. Die EP 227 152 B1 zeigt ein ähnliches Kronenrad, das ebenfalls mittels Wälzfräsen hergestellt wird.
  • Die US 6 129 793 A zeigt ein Verfahren zum Schmieden von Kronenrädern, wobei die Schmiedewerkzeuge mittels Funkenerosion (EDM) hergestellt sind. Die geschmiedeten Kronenräder sind ringscheibenförmig.
  • Die CH 448 629 offenbart ein Zahnrad, insbesondere aus Kunststoff. Dieses hat eine Stirnverzahnung und einen umlaufenden Zahnkranz in einer Seitenfläche, dessen Zähne gegenüber der Seitenfläche des Zahnrads zurückversetzt sind.
  • Die DE 102 35 677 A1 offenbart eine Verzahnungspaarung mit einem Kronenrad und einem Ritzel. Das Kronenrad ist als Ring ausgebildet und hat einen Bund, dessen Axialhöhe der Kopfflächenebene der Kronenverzahnung entspricht.
  • Die DE 43 09 559 A1 offenbart ein Winkelgetriebe mit einem Gehäuse, in dem ein Ritzel und ein Zahnrad in Form eines stirnverzahnten Planrads gelagert sind.
  • Aus der US 3 344 687 ist ein Differentialgebriebe in Form eines Kronenraddifferentials bekannt. Die als Kronenräder gestalteten Seitenwellenräder haben einen ringförmigen Verzahnungsabschnitt mit Kronenverzahnung und radial innen eine daran anschließende Nabe. Die Kronenverzahnung umfaßt radial verlaufende Zähne, die sich bis zur Nabe erstrecken.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kronenrad für eine Differentialanordnung vorzuschlagen, das eine leichte und kompakte Bauweise ermöglicht; weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leichte und kurzbauende Differentialanordnung vorzuschlagen.
  • Eine erste Lösung der Aufgabe besteht in einem erfindungsgemäßen Kronenrad, das mit einem Stirnrad in Verzahnungseingriff bringbar ist, insbesondere für den Einsatz in einer Differentialanordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen ringscheibenförmigen Verzahnungsabschnitt, der eine Kronenverzahnung mit Kopflinien bildet, sowie eine Nabe, die über die Kopflinien der Kronenverzahnung axial übersteht, wobei zwischen der Kronenverzahnung und der Nabe Übergangsbereiche gebildet sind, die an die Kopflinien der Kronenverzahnung anschließen und in die Nabe übergehen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß durch die Übergangsbereiche zwischen der Kronenverzahnung und der Nabe eine Versteifung des Kronenrads bewirkt wird. Dies hat zur Folge, daß der Verzahnungsabschnitt ohne Einbuße der Festigkeit schmaler gestaltet werden kann. Das Kronenrad hat somit ein geringes Gewicht und eine kurze axiale Baulänge.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung schließen die Übergangsbereiche im Querschnitt an die Zähne der Kronenverzahnung an, wobei jeweils zwei zueinander benachbarte Übergangsbereiche in Richtung zur Nabe zusammenlaufen. So ergibt sich radial zwischen den Zähnen und der Nabe eine rippenartige Struktur, die eine Erhöhung der Steifigkeit des Kronenrads bewirkt. Die Übergangsbereiche verlaufen – im Längsschnitt betrachtet – vorzugsweise ausschließlich stetig, um Spannungen zu minimieren. In Konkretisierung sind die Übergangsbereiche – im Längsschnitt be trachtet – gerundet und schließen tangential an die Nabe an. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine besonders steife Struktur mit geringen Spannungen. Die Nabe ist im Anschluß an die Übergangsbereiche vorzugsweise hülsenförmig gestaltet. In zur Kronenverzahnung entgegengesetzter Richtung kann die Nabe ebenfalls axial über den Verzahnungsabschnitt überstehen. Dabei ist es für einen spannungsarmen Übergang günstig, wenn dieser überstehende Abschnitt eine konische Außenfläche aufweist. Es ist aber auch denkbar, daß dieser überstehende Abschnitt hülsenförmig gestaltet ist und einen gerundeten Übergang zur Anlagefläche aufweist.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist ein Ringbereich des Verzahnungsabschnitts, der axial zwischen einer radialen Anlagefläche und einer durch die Fußlinien der Zähne aufgespannten Ebene liegt, eine axiale Dicke L3 auf, die dem ein- bis zweifachen des Moduls m der Zähne entspricht (m ≤ L3 ≤ 2m). Insbesondere ist es günstig, wenn die axiale Dicke L3 des Ringbereichs etwa dem 1,0-fachen des Moduls m der Zähne entspricht (L3 = 1,0m). Hierdurch ergibt sich ein besonders kurzbauendes Kronenrad, das gleichzeitig geringe Spannungen im Bereich der Zahnfüße aufweist. Vorzugsweise haben die Zähne in ihrer Längserstreckung einen veränderlichen Querschnitt und eine gegenüber den Zahnfußlinien veränderliche Höhe. Diese entspricht vorzugsweise etwa dem 2,25-fachen des Moduls m, d. h. L2 – L3 = 2,25m. Dabei verbreitern sich die Zähne nach radial außen, damit ein gleichmäßiger Verzahnungseingriff mit einem Stirnrad erfolgen kann. Dieses Stirnrad, das mit dem Kronenrad in Verzahnungseingriff zu bringen ist, dient als Bezugsgröße für die Verzahnung des Kronenrades. Insofern entspricht der obengenannte Modul m der Zähne des Kronenrades dem Modul m der Zähne des Stirnrades, das mit dem Kronenrad kämmt. Die Kronenverzahnung kann als Geradverzahnung oder als Schrägverzahnung ausgebildet sein.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kronenrad umformend hergestellt, wobei sich insbesondere Schmieden oder Fließpressen als Fertigungsverfahren eignen. Alternativ hierzu kann das Kronenrad auch urformend, insbesondere durch Sintern hergestellt werden.
  • Eine zweite Lösung der obengenannten Aufgabe besteht in einer Differentialanordnung in Form eines Kronenraddifferentials, insbesondere für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Differentialkorb, der um eine Drehachse A drehend antreibbar ist; zwei im Differentialkorb um die Drehachse A drehbar gelagerte Seitenwellenräder; sowie mehrere gemeinsam mit dem Differentialkorb um die Drehachse A umlaufende Ausgleichsräder, die mit den Seitenwellenrädern in Verzahnungseingriff sind; wobei die Seitenwellenräder als Kronenräder nach einer der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungen gestaltet sind und die Ausgleichsräder als Stirnräder gestaltet sind.
  • Die erfindungsgemäße Differentialanordnung hat den Vorteil einer besonders kurzen axialen Baulänge, da die eingesetzten Kronenräder aufgrund der Übergangsbereiche zwischen der Kronenverzahnung und der Nabe eine hohe Steifigkeit haben und daher besonders schmal ausgeführt sein können. Die axial kompakte Bauweise des Kronenraddifferentials hat weiterhin eine Reduktion des Gewichts zur Folge.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Differentialkorb einstückig gestaltet und hat zwei einander gegenüberliegende Öffnungen zur Montage der Seitenwellenräder und der Ausgleichsräder. Dies hat den Vorteil einer geringen Teilezahl, wodurch Fertigungs- und Montagekosten reduziert sind. Die Ausgleichsräder sind vorzugsweise mit ihren innenliegenden Stirnflächen an den Naben der Seitenwellenräder in Richtung zur Drehachse abgestützt. In Konkretisierung sind die Ausgleichsräder auf einem Zapfen gelagert, der zwei Lagerabschnitte und einen dazwischenliegenden zentralen Abschnitt mit gegenüber den Lagerabschnitten verjüngtem Querschnitt aufweist. In den zentralen Abschnitt können in die Kronenräder eingesteckte Seitenwellen eintauchen, so daß sich eine nochmals reduzierte Baulänge ergibt.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Hierin zeigt
  • 1 ein erfindungsgemäßes Kronenrad in perspektivischer Ansicht;
  • 2 das Kronenrad aus 1 in Seitenansicht;
  • 3 das Kronenrad aus 1 im Längsschnitt;
  • 4 einen Differentialrädersatz mit zwei erfindungsgemäßen Kronenrädern in Seitenansicht;
  • 5 eine Differentialanordnung mit montiertem Differentialrädersatz aus 4 in Seitenansicht;
  • 6 die Differentialanordnung aus 5 im Längsschnitt;
  • Die 1 bis 3, welche im folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen ein erfindungsgemäßes Kronenrad 2. Das Kronenrad 2 ist im wesentlichen ringscheibenförmig gestaltet und umfaßt einen Verzahnungsabschnitt 3 und eine radial innen liegende Nabe 4, die mit einem hülsenförmigen Ansatz axial über den Verzahnungsabschnitt 3 vorsteht. Die Nabe 4 hat eine Längsverzahnung 5, in die eine hier nicht dargestellte Antriebswelle zur Drehmomentübertragung drehfest eingesteckt werden kann. Das Kronenrad 2 ist durch ein Umformverfahren, beispielsweise mittels Schmieden oder Kaltfließpressen hergestellt.
  • Der Verzahnungsabschnitt 3 hat eine stirnseitige Kronenverzahnung 6 mit einer Vielzahl über den Umfang verteilten Zähnen 7. Die Zahnkopflinien 8 und die Zahnfußlinien 9 der Zähne verlaufen im wesentlichen radial in Bezug auf die Drehachse A des Kronenrads 2. Das heißt, das Kronenrad 2 hat eine Geradverzahnung, die mit einer entsprechenden Geradverzahnung eines hier nicht dargestellten Stirnrads kämmen kann. Es ist ersichtlich, daß die Zähne 7 der Kronenverzahnung 6 über ihre radiale Erstreckung einen veränderlichen Querschnitt und eine veränderliche Höhe haben. In Richtung nach radial außen verbreitern sich die Zähne 7, wobei die Zahnflanken 10 in Bezug auf eine Querschnittsebene abflachen. Radial zwischen den Zähnen 7 und der Nabe 4 sind Übergangsbereiche 12 ausgebildet, die nahtlos an die Zähne 7 anschließen und in die Nabe 4 übergehen. Dabei sind die Übergangsbereiche 12 als gerundete Rippen gestaltet, deren Außenflächen 14 einerseits an den Zahnkopflinien 8 der Zähne anschließen und andererseits tangential in die Nabe 4 übergehen. Zwei zueinander benachbarte Rippen 12 laufen in Richtung zur Nabe 4 zusammen, so daß eine zwischen den Rippen 12 gebildete Mulde 15 an der Nabe 4 ausläuft. Dabei schließen seitliche Flanken der Mulde 15 an die Zahnflanken 10 nahtlos an. Durch die nahtlosen, stetigen Übergange werden Spannungen minimiert.
  • In zur Kronenverzahnung 6 entgegengesetzter Richtung hat der Verzahnungsabschnitt 3 eine senkrecht auf der Drehachse A stehende Anlagefläche 16, über die sich das Kronenrad 2 im Einbauzustand gegen eine Stützfläche axial abstützt. Radial innen schließt sich eine Konusfläche 17 an, die eine Außenfläche der axial überstehenden Nabe 4 ist. Die Länge L1 der Nabe 4 errechnet sich aus dem zu übertragenden Drehmoment und dem Durchmesser der Verzahnung 5. Wie oben bereits gesagt wurde, steht die Nabe 4 in beide Richtungen axial gegenüber dem Verzahnungsabschnitt 3 vor. Das heißt, die Länge L1 der Nabe 4 ist größer als die axiale Erstreckung L2 zwischen der Anlagefläche 16 und einer durch die Maxima der Zahnkopflini en 8 aufgespannten Ebene. Zwischen der Anlagefläche 16 und einer durch die Fußlinien der Zähne aufgespannten Ebene ist ein Ringbereich 18 mit einer axialen Dicke L3 gebildet, die etwa der Zahnhöhe der Zähne 7 entspricht. Rechnerisch kann die Dicke L3 des Ringbereichs zwischen dem ein- bis zweifachen des Moduls m der Zähne 7 liegen, das heißt m ≤ L3 ≤ 2m. Eine axial besonders kurzbauendes Kronenrad 2 ergibt sich, wenn die axiale Dicke L3 dem einfachen Modul m der Zähne 7 entspricht, nämlich L3 = m.
  • Nachfolgend werden die 4 bis 6 gemeinsam beschrieben. In 4 ist zunächst ein Differentialrädersatz 19 als Einzelheit erkennbar, der zwei erfindungsgemäße Kronenräder 2, 2' sowie zwei mit diesen kämmende Ausgleichsräder 20, 20' umfaßt, die auf einem gemeinsamen Zapfen 22 drehbar gelagert sind. Dabei sind die Ausgleichsräder 20, 20' in Form von Stirnrädern mit Geradverzahnungen 23 gestaltet, die mit den Kronenverzahnungen 6 der Kronenräder 2, 2' in Eingriff sind. In den 5 und 6 ist der Differentialrädersatz 19 im Einbauzustand in einem Differentialkorb 24 gezeigt. Die so gebildete Differentialanordnung 25 ist in einem hier nicht dargestellten stehenden Gehäuse eines Differentialgetriebes zu lagern. Hierfür hat der Differentialkorb 24 zwei in entgegengesetzte Richtung weisende hülsenförmige Lageransätze 26, 27, auf die Wälzlager aufgezogen werden können. Differentialgetriebe der genannten Art kommen insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz und dienen zur Drehmomentverteilung von einer Eingangswelle auf zwei Ausgangswellen. Zur Drehmomenteinleitung in den Differentialkorb 24 ist an diesem ein Flansch 28 angeformt, an dem ein Tellerrad befestigt werden kann.
  • Das in den Differentialkorb 24 eingeleitete Drehmoment wird über die auf dem Zapfen 22 gelagerten und gemeinsam mit dem Differentialkorb 24 um die Drehachse A umlaufenden Ausgleichsräder 20, 20' auf die Kronenräder 2, 2' übertragen. Dabei werden die in axial entgegengesetzte Richtung wirkenden Spreizkräfte über die Anlageflächen 16 der Kronenräder 2, 2', die gegen Stützflächen 21 abgestützt sind, in den Differentialkorb 24 eingeleitet. Der Zapfen 22 ist in radialen Bohrungen 29 im Differentialkorb 24 eingesteckt und mittels eines Sicherungsrings 13 axial fixiert, wobei auch andere Sicherungsmittel denkbar sind. Der Zapfen 22 hat einen zentralen Abschnitt 30 mit gegenüber den Lagerabschnitten reduziertem Durchmesser D. So können in die Kronenräder 2 drehfest eingesteckte Seitenwellen in den zentralen Abschnitt 30 eintauchen, wodurch Bauraum eingespart wird. Bei Rotation der Differentialanordnung 25 werden die Ausgleichsräder 20, 20' aufgrund von Fliehkräften nach radial außen beaufschlagt und legen sich mit ihren kugeligen Kontaktflächen 31 gegen eine entsprechende hohlkugelige Gegenflächen 32 im Differentialkorb 24 an. Um bei geringen Drehzahlen zu verhindern, daß die Ausgleichsräder 20, 20' nach radial innen zur Drehachse A wandern, laufen die Ausgleichsräder 20, 20' mit ihren Stirnflächen 33 gegen die Naben 4 der Kronenräder 2 an. Hierdurch ergibt sich ein einfacher Aufbau mit wenigen Bauteilen. Der Differentialkorb 24 ist einstückig gestaltet ist und hat zwei einander gegenüberliegende Öffnungen 34 zur Montage der Kronenräder 2 und der Ausgleichsräder 20. Die erfindungsgemäße Differentialanordnung 25 hat den Vorteil einer besonders kurzen axialen Baulänge, da die eingesetzten Kronenräder 2 eine minimale Dicke aufweisen. Dies ist insbesondere bei Einsatz der Differentialanordnung 25 in einem frontgetriebenen Kraftfahrzeug von Vorteil, wo wenig Bauraum zur Verfügung steht.
  • 2
    Kronenrad
    3
    Verzahnungsabschnitt
    4
    Nabe
    5
    Längsverzahnung
    6
    Kronenverzahnung
    7
    Zahn
    8
    Kopflinie
    9
    Fußlinie
    10
    Zahnflanke
    12
    Übergangsbereich
    13
    Sicherungsring
    14
    Außenfläche
    15
    Mulde
    16
    Anlagefläche
    17
    Konusfläche
    18
    Ringbereich
    19
    Differentialrädersatz
    20
    Ausgleichsrad
    21
    Stützfläche
    22
    Zapfen
    23
    Geradverzahnung
    24
    Differentialkorb
    25
    Differentialanordnung
    26
    Lageransatz
    27
    Lageransatz
    28
    Flansch
    29
    Bohrung
    30
    zentraler Abschnitt
    31
    Kontaktfläche
    32
    Gegenfläche
    33
    Stirnfläche
    34
    Öffnung
    A
    Achse
    B
    Zapfenachse
    D
    Durchmesser
    L
    Länge
    m
    Modul

Claims (15)

  1. Kronenrad (2), das mit einem Stirnrad in Verzahnungseingriff bringbar ist, umfassend einen ringscheibenförmigen Verzahnungsabschnitt (3), der eine Kronenverzahnung (6) mit Kopflinien (8) bildet, und eine Nabe (4), die über die Kopflinien (8) der Kronenverzahnung (6) axial übersteht, wobei zwischen der Kronenverzahnung (6) und der Nabe (4) Übergangsbereiche (12) gebildet sind, die an die Kopflinien (8) der Kronenverzahnung (6) anschließen und in die Nabe (4) übergehen.
  2. Kronenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsbereiche (12) im Querschnitt an die Zähne (7) anschließen, wobei jeweils zwei benachbarte Übergangsbereiche (12) in Richtung zur Nabe (4) zusammenlaufen.
  3. Kronenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsbereiche (12) – im Längsschnitt betrachtet – ausschließlich stetig verlaufen.
  4. Kronenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsbereiche (12) – im Längsschnitt betrachtet – gerundet sind und tangential an die Nabe (4) anschließen.
  5. Kronenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen einer stirnseitigen Anlagefläche (16) und Fußlinien (9) des Verzahnungsabschnitts (3) gebildeter Ringbereich (18) eine axiale Dicke (L3) aufweist, die dem ein- bis zweifachen des Moduls (m) der Zähne (7) entspricht (m ≤ L3 ≤ 2m).
  6. Kronenrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Dicke (L3) des Ringbereichs (18) etwa dem einfachen Modul (m) der Zähne (7) entspricht (L3 = 1,0m).
  7. Kronenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (7) in ihrer Längserstreckung eine gegenüber den Zahnfußlinien (9) veränderliche Höhe haben.
  8. Kronenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (4) im Anschluß an die Übergangsbereiche (12) zu den Zähnen (7) hülsenförmig gestaltet ist.
  9. Kronenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (4) in zu der Kronenverzahnung (6) entgegengesetzte Richtung axial über den Verzahnungsabschnitt (3) übersteht und eine konische Außenfläche (17) aufweist.
  10. Kronenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es umformend, insbesondere durch Schmieden oder Fließpressen, hergestellt ist.
  11. Kronenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es urformend, insbesondere als Sinterteil, hergestellt ist.
  12. Differentialanordnung in Form eines Kronenraddifferentials, umfassend einen Differentialkorb (24), der um eine Drehachse (A) drehend antreibbar ist; zwei im Differentialkorb (24) um die Drehachse (A) drehbar gelagerte Seitenwellenräder (2); sowie mehrere gemeinsam mit dem Differentialkorb (24) um die Drehachse (A) um laufende Ausgleichsräder (20), die mit den Seitenwellenrädern (2) in Verzahnungseingriff sind; wobei die Seitenwellenräder (2) als Kronenräder nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gestaltet sind und die Ausgleichsräder (20) als Stirnräder gestaltet sind.
  13. Differentialanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (24) einstückig gestaltet ist und zwei einander gegenüberliegende Öffnungen (34) zur Montage der Seitenwellenräder (2) und der Ausgleichsräder (20) aufweist.
  14. Differentialanordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (20) mit ihren innenliegenden Stirnflächen (33) an den Naben (4) der Seitenwellenräder (2) in Bezug auf die Drehachse (A) radial abgestützt sind.
  15. Differentialanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (20) auf einem Zapfen (22) gelagert sind, der zwei Lagerabschnitte und einen dazwischenliegenden zentralen Abschnitt (30) mit gegenüber den Lagerabschnitten verjüngtem Querschnitt aufweist.
DE102005024455A 2005-05-24 2005-05-24 Kronenrad und Differentialanordnung mit einem Kronenrad Expired - Fee Related DE102005024455B4 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005024455A DE102005024455B4 (de) 2005-05-24 2005-05-24 Kronenrad und Differentialanordnung mit einem Kronenrad
CN2006800266121A CN101228366B (zh) 2005-05-24 2006-04-08 冠形齿轮及包括冠形齿轮的差动组件
US11/915,568 US20100075795A1 (en) 2005-05-24 2006-04-08 Crown gear and differential assembly with a crown gear
JP2008512708A JP2008545927A (ja) 2005-05-24 2006-04-08 クラウンギヤ及びクラウンギヤを備えたディファレンシャル装置
PCT/EP2006/003226 WO2006125495A1 (de) 2005-05-24 2006-04-08 Kronenrad und differentialanordnung mit einem kronenrad
EP06724163A EP1883759A1 (de) 2005-05-24 2006-04-08 Kronenrad und differentialanordnung mit einem kronenrad
KR1020077029831A KR20080011707A (ko) 2005-05-24 2006-04-08 크라운 기어와 이 크라운 기어를 포함하는 차동 기어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005024455A DE102005024455B4 (de) 2005-05-24 2005-05-24 Kronenrad und Differentialanordnung mit einem Kronenrad

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005024455A1 DE102005024455A1 (de) 2006-11-30
DE102005024455B4 true DE102005024455B4 (de) 2007-03-08

Family

ID=36500830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005024455A Expired - Fee Related DE102005024455B4 (de) 2005-05-24 2005-05-24 Kronenrad und Differentialanordnung mit einem Kronenrad

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100075795A1 (de)
EP (1) EP1883759A1 (de)
JP (1) JP2008545927A (de)
KR (1) KR20080011707A (de)
CN (1) CN101228366B (de)
DE (1) DE102005024455B4 (de)
WO (1) WO2006125495A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011114322A1 (de) 2011-09-24 2013-03-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Achsdirektantriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102017200531A1 (de) 2017-01-13 2018-07-19 Zf Friedrichshafen Ag Antreibbare Fahrzeugachse und Fahrzeug mit antreibbarer Fahrzeugachse
US11971093B2 (en) 2020-04-14 2024-04-30 Shimano Inc. Drive gear for fishing reel

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006059917B4 (de) 2006-12-19 2018-08-30 Volkswagen Ag Differentialgetriebe und Stirnrad für ein Differentialgetriebe
DE102007054764B4 (de) 2007-11-14 2014-10-23 Ass Ag Antriebstechnik Kronenrad und Kronenraddifferenzial
US9758146B2 (en) * 2008-04-01 2017-09-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Dual mode clutch pedal for vehicle
WO2010144910A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Eaton Corporation Face gear differentials incorporating a torque ring
CN102282974A (zh) * 2011-03-17 2011-12-21 宁波大叶园林设备有限公司 草坪机用大模数齿轮及渐开锯齿波离合的齿轮箱
US8613685B1 (en) * 2011-08-13 2013-12-24 Lei Yang Differential with active torque vectoring
JP6876005B2 (ja) * 2015-06-30 2021-05-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 同軸逆回転切断アセンブリ
DE102015012999B4 (de) 2015-10-07 2021-12-30 Audi Ag Anordnung für ein Differentialgetriebe, Differentialgetriebe und Kraftfahrzeug
DE102015224213B4 (de) 2015-12-03 2019-03-21 Audi Ag Anordnung für ein Differentialgetriebe, Differentialgetriebe und Kraftfahrzeug
DE102016202253B4 (de) 2016-02-15 2021-12-30 Audi Ag Anordnung für ein Differentialgetriebe, Differentialgetriebe und Kraftfahrzeug
USD845371S1 (en) * 2017-01-24 2019-04-09 Daniel Turner Snorkel gear
WO2019034286A1 (de) 2017-08-16 2019-02-21 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Zahnrad, maschine zum herstellen eines zahnrads und verfahren zum herstellen der verzahnung eines zahnrads
DE102017127146B3 (de) * 2017-11-17 2019-03-14 Gkn Automotive Ltd. Schaltgetriebe und Elektroantrieb mit einem Schaltgetriebe
USD940220S1 (en) * 2019-02-27 2022-01-04 Neil Harrison Gear
US11976714B2 (en) * 2019-04-10 2024-05-07 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Gear unit including a rotatably mounted toothed part, and process for manufacturing a gear unit including a toothed part
DE102022003206A1 (de) * 2022-09-01 2024-03-07 Mercedes-Benz Group AG Elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeuge

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3344687A (en) * 1965-10-22 1967-10-03 Ford Motor Co Axle subassembly
CH448629A (de) * 1965-09-06 1967-12-15 Fischer Artur Zahnrad
EP0227152B1 (de) * 1985-12-05 1989-04-19 Kuiken N.V. Kronradgetriebe
DE4309559A1 (de) * 1993-03-24 1994-09-29 Sew Eurodrive Gmbh & Co Achsversetztes Winkelgetriebe
EP0787055B1 (de) * 1994-10-19 1998-07-08 Crown Gear B.V. Kronenradgetriebe, kronenrad und verfahren und werkzeug zur herstellung des kronenrades
US6129793A (en) * 1997-08-11 2000-10-10 Tan; Jie Face-gear forging method
EP1203900A2 (de) * 2000-11-06 2002-05-08 Crown Gear Holding B.V. Zahnrädergetriebe
DE10235677A1 (de) * 2002-08-03 2004-02-19 Gkn Automotive Gmbh Einseitige axiale Sicherung von Zahnrädern in Kronenradwinkeltrieben
DE10354998A1 (de) * 2003-09-25 2005-05-12 Gkn Driveline Int Gmbh Kompakte Differentialanordnung
WO2006024306A1 (de) * 2004-08-28 2006-03-09 Gkn Driveline International Gmbh Sperrdifferential mit kronenrädern

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2270567A (en) * 1940-04-13 1942-01-20 Chrysler Corp Differential mechanism
US2569533A (en) * 1949-03-12 1951-10-02 Porter S Morgan Differential
US4004471A (en) * 1975-03-28 1977-01-25 Caterpillar Tractor Co. Differential with spherical bearing supported pinions
US5951431A (en) * 1997-05-06 1999-09-14 American Axle & Manufacturing, Inc. Differential unit with optimized assembly window geometry
DE10125793C2 (de) * 2001-05-26 2003-08-07 Gkn Automotive Gmbh Differentialgetriebe mit integrierten Gleichlaufgelenken
DE10147681A1 (de) * 2001-09-27 2003-04-10 Daimler Chrysler Ag Zahnradpaarung und deren Verwendung
WO2005040642A1 (de) * 2003-09-25 2005-05-06 Gkn Driveline International Gmbh Kompakte differentialanordnung
US7107872B2 (en) * 2003-09-29 2006-09-19 Daimler Chu Auxiliary actuator for the engine of remote control car
WO2005040641A1 (de) * 2003-10-20 2005-05-06 Gkn Driveline International Gmbh Differentialachsenkreuz für ein ausgleichsgetriebe
DE102004062379B3 (de) * 2004-12-23 2006-02-02 ThyssenKrupp Präzisionsschmiede GmbH Zahnradpaarung aus Kronenrad und Ritzel
JP2007147069A (ja) * 2005-10-26 2007-06-14 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 デファレンシャル

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH448629A (de) * 1965-09-06 1967-12-15 Fischer Artur Zahnrad
US3344687A (en) * 1965-10-22 1967-10-03 Ford Motor Co Axle subassembly
EP0227152B1 (de) * 1985-12-05 1989-04-19 Kuiken N.V. Kronradgetriebe
DE4309559A1 (de) * 1993-03-24 1994-09-29 Sew Eurodrive Gmbh & Co Achsversetztes Winkelgetriebe
EP0787055B1 (de) * 1994-10-19 1998-07-08 Crown Gear B.V. Kronenradgetriebe, kronenrad und verfahren und werkzeug zur herstellung des kronenrades
US6129793A (en) * 1997-08-11 2000-10-10 Tan; Jie Face-gear forging method
EP1203900A2 (de) * 2000-11-06 2002-05-08 Crown Gear Holding B.V. Zahnrädergetriebe
DE10235677A1 (de) * 2002-08-03 2004-02-19 Gkn Automotive Gmbh Einseitige axiale Sicherung von Zahnrädern in Kronenradwinkeltrieben
DE10354998A1 (de) * 2003-09-25 2005-05-12 Gkn Driveline Int Gmbh Kompakte Differentialanordnung
WO2006024306A1 (de) * 2004-08-28 2006-03-09 Gkn Driveline International Gmbh Sperrdifferential mit kronenrädern

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ROTH,Karlheinz: "Zahnradtechnik - Evolventen-Son- derverzahnungen zur Getriebeverbesserung", Springer Verlag, 1998, S.159-165 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011114322A1 (de) 2011-09-24 2013-03-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Achsdirektantriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102017200531A1 (de) 2017-01-13 2018-07-19 Zf Friedrichshafen Ag Antreibbare Fahrzeugachse und Fahrzeug mit antreibbarer Fahrzeugachse
US11971093B2 (en) 2020-04-14 2024-04-30 Shimano Inc. Drive gear for fishing reel
DE102021202327B4 (de) 2020-04-14 2024-05-02 Shimano Inc. Antriebszahnrad für angelrolle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080011707A (ko) 2008-02-05
CN101228366A (zh) 2008-07-23
DE102005024455A1 (de) 2006-11-30
US20100075795A1 (en) 2010-03-25
CN101228366B (zh) 2011-03-23
WO2006125495A1 (de) 2006-11-30
JP2008545927A (ja) 2008-12-18
EP1883759A1 (de) 2008-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005024455B4 (de) Kronenrad und Differentialanordnung mit einem Kronenrad
EP0839293B1 (de) Planetengetriebe
DE102007004709B4 (de) Leichtbau-Stirnraddifferential in Dünnblechbauweise
DE3636243C2 (de)
WO1996029526A1 (de) Planetengetriebe
DE102012222227B4 (de) Stirnraddifferentialgetriebe
EP2184514B1 (de) Spannungswellengetriebe
EP2376810B1 (de) Gussteil, planetenträger, hohlwelle und planetengetriebe
EP1038123B1 (de) Planetengetriebe
DE102016219008A1 (de) Planetengetriebe mit Anlaufscheiben
DE102007043437B3 (de) Sperrdifferential mit Stirnverzahnung
AT503251B1 (de) Doppeldifferentialanordnung
DE102016219002A1 (de) Planetengetriebe mit Anlaufscheiben
EP1883760B1 (de) Differentialanordnung mit lagerscheiben in montageöffnungen
DE3525231A1 (de) Ausgleichsgetriebe fuer kraftfahrzeuge
DE102019118187A1 (de) Differenzialgetriebe
EP0918177A1 (de) Stirnrad-Differential
EP1886047B1 (de) Differentialanordnung mit montageöffnungen
DE10250439A1 (de) Leistungsverzweigtes Winkelgetriebe
DE10354998B4 (de) Kompakte Differentialanordnung
DE102018126033A1 (de) Zahnradverbund für einen Stufenplaneten eines Planetengetriebes
DE102013208731B4 (de) Verteilergetriebe mit Gelenkteil sowie Fahrzeug mit dem Verteilergetriebe
DE102021126919B3 (de) Belastungsoptimierter Planetenträger mit planetenradlückenüberbrückender Welle-Nabe-Verbindung an beiden Trägerwangen sowie Planetengetriebe mit einem solchen Planetenträger
EP3179138B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verbindung zweier rotierender maschinenteile
DE102008063013B3 (de) Differentialeinheit

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GKN AUTOMOTIVE LTD., REDDITCH, GB

Free format text: FORMER OWNER: GKN DRIVELINE INTERNATIONAL GMBH, 53797 LOHMAR, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: NEUMANN MUELLER OBERWALLENEY & PARTNER PATENTA, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee