DE102007003675A1 - Stirnraddifferenzial mit einem Planetentrieb - Google Patents

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Stirnraddifferenzial weiterzubilden, so dass insbesondere unter Beibehaltung der kompakten Bauweise verbesserte Betriebseigenschaften erreicht werden. Hierzu wird ein Stirnraddifferenzial 1 mit einem Planetentrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen mit einem als Summenwelle ausgebildeten Planetenträger 3, mit zwei zur Summenwelle koaxial angeordneten Differenzwellen, die den Abtrieb für das Stirnraddifferenzial 1 bilden, und mit Wälzlagervorrichtungen 4 zur beidseitigen Lagerung des Planetenträgers, wobei zumindest ein Teil der Wälzkörper 5 der Wälzlagervorrichtungen 4 in axialer Richtung A des Stirnraddifferenzials 1 eine gekrümmte oder gewölbte Anlagefläche aufweist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Stirnraddifferenzial mit einem Planetentrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Differenzial ist ein Getriebe, welches in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt und z. B. zwischen den angetriebenen Rädern einer Achse geschaltet ist, um den über das Differenzial verbundenen Rädern einen Ausgleich bei unterschiedlich zurückgelegten Wegen zu erlauben. Dies ist z. B. bei Kurvenfahrten notwendig, bei denen das kurvenäußere Rad einer Achse einen größeren Weg als das kurveninnere Rad der gleichen Achse zurücklegt, wobei ohne Differenzial der Ausgleich des Wegunterschieds z. B. durch ein Radieren der Räder auf dem Untergrund erfolgen würde.
  • Das Differenzial oder auch Differentialgetriebe genannt weist im Allgemeinen eine Summenwelle auf, über die das Differenzial angetrieben wird und oftmals als ein Ausgleichsgehäuse mit darin über Bolzen drehbar angeordneten Plane tenräder ausgebildet ist. Diese Planetenräder kämmen mit Abtriebszahnrädern, die über Differenzwellen die Antriebsleistung an die Räder verteilen. Bei Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs rotiert das Differenzial als Block, wobei im Inneren des Differenzials die Zahnräder, also die Planetenräder und die Abtriebszahnräder, relativ zueinander still stehen. Erst wenn eine Differenzdrehzahl an den Abtriebsrädern auftritt, wälzen die Zahnräder im Inneren des Differenzials aufeinander ab.
  • In der EP 0918177 A1 wird ein Stirnraddifferenzial offenbart, welches wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. Das Stirnraddifferenzial weist ein Ausgleichsgehäuse auf, welches über ein Antriebselement antreibbar ist und das mehrere außenverzahnte und miteinander im Eingriff befindliche Planetenräder aufweist, die mit verzahnten Abtriebsrädern zusammenwirken. Dadurch, dass die Abtriebsräder mit ring- oder topfförmigen Abschnitten über Innenverzahnungen mit den Planetenrädern kämmen, ist es möglich, dass das Stirnraddifferenzial sehr kompakt und zugleich robust aufgebaut ist. Die Lagerung des Ausgleichsgehäuses erfolgt über beidseitig koaxial zu den Abtriebszahnrädern angeordnete, vorgespannte Kegelrollenlager.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Stirnraddifferenzial weiterzubilden, so dass verbesserte Betriebseigenschaften erreicht werden.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Stirnraddifferenzial mit einem Planetentrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Erfindungsgemäß wird ein Stirnraddifferenzial mit einem Planetentrieb, welches insbesondere für ein Kraftfahrzeug ausgelegt ist, vorgeschlagen. Das Stirnraddifferenzial ist insbesondere ausgebildet, um zwei Räder einer gemeinsamen Achse anzutreiben, oder, um die Leistung eines Motors zwischen zwei Achsen aufzuteilen.
  • Das Stirnraddifferenzial weist einen als Summenwelle ausgebildeten Planetenträger auf, wobei die Summenwelle den Antrieb für das Stirnraddifferenzial bildet. Die Summenwelle bzw. der Planetenträger weist eine radial umlaufende Stirnverzahnung oder ein radial umlaufendes Tellerrad auf. Die Stirnverzahnung ist wahlweise gerade, das heißt achsparallel, als Schrägverzahnung oder als Bogenverzahnung ausgeführt.
  • Der Planetenträger trägt eine Mehrzahl von Planetenrädern, die so angeordnet sind, dass die über ein Antriebsrad in den Planetenträger eingeleiteten Drehmomente über die Planetenräder an zwei zur Summenwelle koaxial angeordneten Differenzwellen geleitet beziehungsweise verteilt werden. Insbesondere ist die Summenwelle nach dem Verständnis des Fachmanns diejenige Welle eines Planetentriebs, die jeweils das größte Drehmoment beziehungsweise die größten Drehmomente führt, wobei dieses Eingangs- beziehungsweise Antriebsdrehmoment in dem Stirnraddifferenzial auf die beiden Differenzwellen des Planetentriebs verteilt wird.
  • Die Differenzwellen bilden den Abtrieb für das Stirnraddifferenzial und leiten die verteilten Drehmomente zum Beispiel an Antriebsräder des Fahrzeugs weiter.
  • Zur Lagerung des Planetenträgers und/oder der Summenwelle sind Wälzlagervorrichtungen vorgesehen, die in axialer Erstreckung des Stirnraddifferenzials den Planetenträger und/oder die Summenwelle beidseitig lagern. Entsprechend der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Wälzkörper der Wälzlagervorrichtungen in axialer Richtung des Stirnraddifferenzials eine gekrümmte oder gewölbte Anlagefläche und/oder Kontur aufweist.
  • Somit werden im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lagerung des Stirnraddifferenzials über Kegelrollenlager, Wälzlagervorrichtungen verwendet, die in axialer Richtung eine abrollfähige Kontur aufweisen.
  • Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass bei der bekannten Lagerung über Kegelrollenlager aufgrund des linearen Wälzkontakts und insbesondere der Reibung der Kegelrollen am Bord des Lagerrings relativ hohe Reibwerte bei der Lagerung der Summenwelle entstehen. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, die Kegelrollenlagerung des bekannten Stirnraddifferenzials durch eine Lagerung zu ersetzen, bei der zumindest für ein Teil der Wälzkörper in axialer Richtung des Stirnraddifferenzials eine gekrümmter und/oder gewölbte Anlagefläche vorgesehen ist, um das Abrollen der Wälzkörper in Umlaufrichtung reibungsärmer zu gestalten, so dass der Vorteil der vorgeschlagenen Lagerung in deutlich geringeren Reibwerten liegt. Zudem werden Vorspannungsverluste, wie sie zum Beispiel bei Kegelrollenlagern in vorgespannten Systemen auftreten, vermindert. Prinzipiell sind als Wälzkörpervorrichtungen Kugellager, insbesondere ein- oder mehrreihige Schrägkugellager oder Vierpunktlager, die in Tandem-, X- oder O-Anordnung verbaut sind, geeignet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Wälzkörper mit der gekrümmten und/oder gewölbten Anlagefläche so angeordnet und/oder ausgebildet, dass eine Rotation der Wälzkörper um eine Drehachse, die senkrecht und/oder im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Stirnraddifferenzials angeordnet ist, ermöglicht ist. Mit dieser Anordnung sind die Wälzkörper in der Lage, in Umfangsrichtung auf einer Lauffläche, die zumindest anteilig senkrecht oder senkrecht geneigt zur axialen Richtung des Stirnraddifferenzials ausgerichtet ist, abzurollen.
  • Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung sind die Wälzlagervorrichtungen beidseitig jeweils als Schrägkugellagervorrichtung und/oder als Tandemlagerung ausgebildet. Diese Ausführungsform wird bevorzugt bei einem vorgespannten System eingesetzt, wobei an den beiden Seiten sowohl jeweils die gleichen als auch unterschiedliche Wälzlagervorrichtungen angeordnet sein können. Insbesondere sind bei dieser Ausführung die Schrägkugellagervorrichtungen jeweils einreihig ausgebildet und zueinander in X-Anordnung positioniert, insbesondere so dass die Spitzen der von den Kugeldrucklinien gebildeten Kegel radial nach innen weisen. Bei einer möglichen Alternative ist auf mindestens einer Seite des Stirnraddifferenzials die Wälzlagervorrichtung als Tandemlagerung ausgebildet, also insbesondere als mehrreihiges Kugellager bei dem die Druckwinkel der einzelnen Kugelreihen jeweils das gleiche Vorzeichen aufweisen. Auch bei der Verwendung einer Tandemlagerung ist eine X-Anordnung der beidseitig angeordneten Wälzlagevorrichtungen bevorzugt.
  • Bei einer vorteilhaften konstruktiven Ausbildung sind die Wälzlagervorrichtungen als Fest-Loslagerungen angeordnet und/oder ausgebildet. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung übernimmt eine Wälzvorrichtung auf einer Seite des Stirnraddifferenzials die Aufgabe als Festlagerung und nimmt dabei sowohl axiale als auch radiale Kräfte auf. Die andere Wälzlagervorrichtung auf der anderen Seite ist als Loslagerung realisiert, die ausschließlich radiale Kräfte aufnimmt.
  • In einer konstruktiven Ausgestaltung der Fest-Loslagerung ist die Loslagerung als Nadellager und die Festlagerung als zwei Schrägkugellager in O-Anordnung oder als zweireihiges Kugellager in X- oder O-Anordnung oder als Rillenkugellager oder als Vierpunktlager ausgebildet. Besondere Vorteile sind bei dem Vierpunktlager darin zu sehen, dass dieses deutlich weniger Bauraum als ein vergleichbares zweireihiges Schrägkugellager benötigt und aufgrund der Laufbahngeometrie eine höhere Tragzahl als Rillenkugellager vergleichbaren Bauraums besitzt.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist auf mindestens einer Seite des Stirnraddifferenzials die Wälzkörpervorrichtung als kombiniertes Radial-Axial-Lager ausgebildet. Hierbei weist die Wälzkörpervorrichtung einen Radiallager- und einen Axiallagerabschnitt auf, so dass sowohl radiale als auch axiale Kräfte aufgenommen werden.
  • Bei einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung ist das kombinierte Radial-Axial-Lager als eine Kombination aus einem radialen Nadelkranz und einem axialen Nadellager ausgebildet. Alternativ hierzu kann das kombinierte Radial-Axial-Lager auch als eine Kombination aus einem Kugellager und einem Nadellager gebildet sein.
  • Bei einer bevorzugten Umsetzung ist das Stirnraddifferenzial als Leichtbaudifferenzial ausgebildet, wobei die Differenzwellen topfförmige Abtriebsräder aufweisen, die die Planetenräder des Planetentriebs umgreifen. Insbesondere ist das Stirnraddifferenzial mit den Merkmalen gemäß dem Stirnraddifferenzial der Druckschrift EP 0918177A1 ausgebildet, dessen Offenbarung hiermit über Referenzierung übernommen wird.
  • Ein bzw. das Stirnraddifferenzial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und optional einer oder mehrerer Merkmale der abhängigen Unteransprüche der Beschreibung und/oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche weist ein Ausgleichsgehäuse auf, in dem die Planetenräder angeordnet sind. Das Ausgleichsgehäuse ist bevorzugt in Blechkonstruktion ausgeführt und weist beidseitig Gehäuseschalen auf, die die seitlichen Abdeckungen des Ausgleichsgehäuses bilden und direkt mit einem umlaufend angeordneten Stirnrad oder Ringrad verbunden sind. Mindestens einer der Gehäuseschalen weist einstückig angeformte und/oder angeordnete Laufflächen für die Wälzkörper und/oder einen Teil der Wälzkörper auf, wobei die Laufflächen vorzugsweise einstückig auf an die Gehäuseschalen angeformte Krägen angeordnet sind, die wahlweise als Innen- oder Außenring der Wälzlagervorrichtung ausgelegt sind. Die Herstellung der Gehäuseschalen kann optional spanend realisiert werden, alternativ werden die Gehäuseschalen spanlos, insbesondere umformtechnisch produziert. Ergänzend können durch spangebende Prozesse, wie zum Beispiel Schleifen, die Krägen und/oder die Gehäuseschalen mit einer oder mehreren Laufbahnen, insbesondere Kugellaufbahnen, versehen werden.
  • Somit ist es auch ein Gegenstand der Erfindung, ein Stirnraddifferenzial vorzuschlagen, welches eine Gehäuseschale aufweist, die gleichzeitig als Lagerring dient. Eine derartige Gehäuseschale kann sowohl an einer Seite als auch an beiden Seiten des Stirnraddifferenzials eingesetzt werden.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
  • 1 ein Stirnraddifferenzial in schematischer dreidimensionaler Darstellung mit einer ersten Lagerungsalternative als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 das Stirnraddifferenzial in 1 in gleicher Darstellung mit einer zweiten Lagerungsalternative als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 das Stirnraddifferenzial in 1 in gleicher Darstellung mit einer dritten Lagerungsalternative als ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4 das Stirnraddifferenzial in 1 in gleicher Darstellung mit einer vierten Lagerungsalternative als ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5 das Stirnraddifferenzial in 1 in gleicher Darstellung mit an der Gehäuseschale einstückig angeformten Lagerringen als ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 6 das Stirnraddifferenzial in 1 in gleicher Darstellung mit an der Gehäuseschale einstückig angeformten Lagerringen als ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Gleiche oder entsprechende Bezugszeichen beziehen sich in den Figuren jeweils auf die gleichen oder entsprechenden Teile.
  • Die 1 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung das Gehäuse eines Stirnraddifferenzials 1, welches beispielsweise in Fahrzeugen zum Drehmomentabgleich der Räder einer gemeinsamen Achse oder für eine Drehmomentverteilung zwischen zwei Achsen eingesetzt wird. Das Stirnraddifferenzial 1 weist eine radial umlaufende, schräg verzahnte Stirnverzahnung 2 auf, über die das Stirnraddifferenzial 1 angetrieben wird, so dass es um eine Drehachse A in Rotation versetzt wird. Die Stirnverzahnung 2 ist starr mit zwei Gehäuseschalen 3 verbunden und bildet gemeinsam mit diesen ein Ausgleichsgehäuse in dem ein Planetentrieb angeordnet ist, wobei das Ausgleichsgehäuse den Planetenträger bildet. Funktionell betrachtet wirkt das Ausgleichsgehäuse als Summenwelle des Planetentriebs.
  • Im Inneren des Stirnraddifferenzials 1 angeordnet und daher in der 1 verdeckt bzw. ausgeblendet befinden sich Planetenräder, welche das über die Summenwelle als Antrieb eingebrachte Drehmoment auf die (ebenfalls nicht dargestellten) Differenzwellen überträgt, die beidseitig aus dem Stirnraddifferenzial 1 koaxial mit der Drehachse A herausstehen. Bei einer gleichmäßigen Drehmomentverteilung, wie zum Beispiel bei der Geradeausfahrt eines Fahrzeugs, wird das Stirnraddifferenzial 1 über die Stirnverzahnung 2 quasi als starrer Block angetrieben, wobei die Differenzwellen mit der gleichen Drehgeschwindigkeit rotieren wie das gesamte Stirnraddifferenzial 1. Sobald der Drehmomentabtrieb bezüglich der zwei Differenzwellen ungleichmäßig wird, wirkt der Planetentrieb ausgleichend, so dass Summenwelle und Differenzwellen verschiedene Drehgeschwindigkeiten aufweisen.
  • Um das Stirnraddifferenzial 1 gegenüber einem fahrzeugfesten oder ortsfesten Aufnahme zu lagern, weist das Stirnraddifferenzial 1 beidseitig jeweils eine Wälzlagervorrichtung 4 auf, welche in der 1 als einreihige Schrägkugellager ausgebildet sind, die zueinander in X-Anordnung eingesetzt sind. Wälzkörper 5 der Wälzkörpervorrichtungen 4 sind als Kugeln ausgebildet und weisen daher in axialer Richtung A des Stirnraddifferenzials 1 eine gekrümmte oder gewölbte, hier eine kreisrunde Anlagefläche auf. Diese konstruktive Ausgestaltung erlaubt es, Reibungsverluste, die aufgrund einer Vorspannung der Wälzlagervorrichtung sowie aufgrund der Rotation des Stirnraddifferenzials 1 auftreten, zu minimieren.
  • Die 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Stirnraddifferenzials 1 in 1 in gleicher Darstellung, welches sich im Wesentlichen durch die Ausgestaltung der Wälzlagervorrichtungen 4 unterscheidet. Bei dem Ausführungsbeispiel in 2 sind die Wälzlagervorrichtungen 4 jeweils in Tandemanordnung bzw. als Tandemlager ausgebildet, die zueinander in X-Anordnung angeordnet sind, so dass das Stirnraddifferenzial 1 vorgespannt ist. Tandemlager sind mehrreihige Kugellager, bei denen die Druckwinkel der einzelnen Kugelreihen gleiche Vorzeichen aufweisen und entsprechen von der Steifigkeit und der Tragfähigkeit in etwa Kegelrollenlagern ähnlichen Bauraums.
  • Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Stirnraddifferenzials 1 mit einer weiteren Lagerungsalternative, wobei auf der einen Seite die Wälzlagervorrichtung 4 als Kegelrollenwälzlager und auf der anderen Seite als ein kombiniertes Radial-Axial-Wälzlager ausgebildet ist. Das kombinierte Radial-Axial-Wälzlager weist einen Radialnadelkranz und einen Axialnadellager auf, so dass das Stirnraddifferenzial auf dieser Seite sowohl axial als auch radial abgestützt ist und insbesondere eine Gegenspannung zu dem Kegelrollenlager auf der gegenüberliegenden Seite bildet. Die Wälzkörper des Axialnadellagers weisen in axialer Richtung A des Stirnraddifferenzials 1 eine gekrümmte und/oder gewölbte, hier abschnittsweise nadel- oder tonnenförmige Anlagefläche auf.
  • Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Stirnraddifferenzials 1, wobei eine Fest-Loslagerung als eine weitere Lagerungsalternative realisiert ist. Auf der einen Seite wird das Stirnraddifferenzial 1 durch eine Wälzköpervorrichtung 4 abgestützt, die als zwei Schrägkugellager in O-Anordnung ausgebildet ist. Bei der O-Anordnung weisen die Spitzen der von den Kugeldrucklinien gebildeten Kegel radial nach außen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Stirnraddifferenzial 1 dagegen mit einer Wälzkörpervorrichtung 4 in Form eines Nadelkranzes abgestützt. Bei dieser Lagerung werden die axialen Kräfte durch die Schrägkugellager aufgenommen. Alternativ zu den beiden Schrägkugellagern ist bei weiteren Ausführungsbeispielen auch ein zweireihiges Lager in X- oder O-Anordnungen, ein Rillenkugellager oder ein Vierpunktlager möglich.
  • Die 5 zeigt eine fertigungstechnisch besonders vorteilhafte Ausführungsform des Stirnraddifferenzials 1, wobei die Gehäuseschale 3 und ein Lagerring 6, welcher eine Laufbahn für die Wälzkörper 5 aufweist, einstückig ausgebildet sind. Eine derartige Gehäuseschale 3 kann beispielsweise durch spangebende oder kostengünstig durch umformtechnische Verfahren hergestellt werden. Der als Kragen ausgebildete Lagerring 6 kann als Innen- oder Außenring der Wälzlagervorrichtung 4 realisiert sein.
  • Die 6 zeigt schließlich ein Stirnraddifferenzial 1, welches auf der einen Seite ein Kegelrollenlager als Wälzlager 4 und auf der anderen Seite ein zweireihiges Kugellager in O-Anordnung aufweist, wobei die Laufflächen für die Kegelrollen des Kegelrollenlagers und/oder für die Kugeln des Kugellagers auf einstückig an die Gehäuseschale 3 angeformte Lagerringe 6 angeordnet ist bzw. sind.
  • 1
    Stirnraddifferenzial
    2
    Stirnverzahnung
    3
    Gehäuseschale
    4
    Wälzlagervorrichtung
    5
    Wälzkörper
    6
    Lagerring
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 0918177 A1 [0004, 0020]

Claims (10)

  1. Stirnraddifferenzial (1) mit einem Planetentrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem als Summenwelle ausgebildeten Planetenträger (3), mit zwei zur Summenwelle koaxial angeordneten Differenzwellen, die den Abtrieb für das Stirnraddifferenzial (1) bilden, und mit Wälzlagervorrichtungen (4) zur beidseitigen Lagerung des Planetenträgers, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Wälzkörper (5) der Wälzlagervorrichtungen (4) in axialer Richtung (A) des Stirnraddifferenzials (1) eine gekrümmte und/oder gewölbte Anlagefläche aufweist.
  2. Stirnraddifferenzial (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (5) mit der gekrümmten und/oder gewölbten Anlagefläche so angeordnet und/oder ausgebildet sind, um eine Rotation der Wälzkörper (5) um eine Drehachse, die senkrecht und/oder im wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung (A) des Stirnraddifferenzials (1) angeordnet ist, zu ermöglichen.
  3. Stirnraddifferenzial (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagervorrichtungen (4) als Schrägkugellagervorrichtung und/oder Tandemlagerung ausgebildet ist.
  4. Stirnraddifferenzial (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagervorrichtungen (4) als Fest-Loslagerung angeordnet und/oder ausgebildet sind.
  5. Stirnraddifferenzial (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite des Stirnraddifferenzials (1) die Wälzkörpervorrichtung (4) als Nadellager und auf einer anderen Seite die Wälzkörperlagervorrichtung (4) als zwei Schrägkugellager in O-Anordnung oder als zweireihiges Kugellager in X- oder O-Anordnung oder als Rillenkugellager oder als Vierpunktlager ausgebildet ist.
  6. Stirnraddifferenzial (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf einer Seite des Stirnraddifferenzials (1) die Wälzkörpervorrichtung (4) als kombiniertes Radial-Axiallager ausgebildet ist.
  7. Stirnraddifferenzial (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf einer Seite die Wälzkörpervorrichtung (4) als eine Kombination aus einem Radialnadelkranz und einem Axialnadellager gebildet ist.
  8. Stirnraddifferenzial (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf einer Seite die Wälzkörpervorrichtung (4) als eine Kombination aus einem Kugellager und einem Nadellager gebildet ist.
  9. Stirnraddifferenzial (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnraddifferenzial (1) als Leichtbaudifferenzial ausgebildet ist, wobei die Differenzwellen topfförmige Abtriebsräder aufweisen, die Planetenräder des Planetentriebs umgreifen.
  10. Stirnraddifferenzial (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnraddifferenzial (1) mit einem Ausgleichsgehäuse (3) ausgebildet ist, welches eine umlaufende Stirnverzahnung aufweist und beidseitig mittels Gehäuseschalen abgeschlossen ist, und dass die Gehäuseschalen einstückig angeformte und/oder angeordnete Laufflächen für die Wälzkörper und/oder einen Teil der Wälzkörper aufweisen.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009013294A1 (de) 2009-03-14 2010-09-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Stirnraddifferenzialgetriebe
DE102009013136A1 (de) 2009-03-13 2010-09-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Stirnraddifferenzialgetriebe
WO2010112366A1 (de) 2009-03-28 2010-10-07 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Stirnraddifferenzialgetriebe
DE102010048480A1 (de) 2010-10-14 2012-04-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Stirnraddifferenzial
DE102011078774A1 (de) 2011-07-07 2013-01-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verteilergetriebe
DE102013204930B3 (de) * 2013-03-20 2014-07-10 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebeanordnung mit einer Armierungsbuchse sowie Verfahren zur Montage der Getriebeanordnung
WO2014121777A1 (de) 2013-02-08 2014-08-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung für ein differentialgetriebe
WO2015132066A1 (de) * 2014-03-06 2015-09-11 Aktiebolaget Skf Zahnräderwechselgetriebe
DE102014220721A1 (de) 2014-10-14 2016-04-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetenradträger eines Differentialgetriebes mit Versteifungsrippen
DE102015205418A1 (de) 2015-03-25 2016-09-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Tandem-Schrägkugellager für ein Differenzialgetriebe
WO2018060136A1 (de) * 2016-09-28 2018-04-05 Audi Ag Achsgetriebe für ein kraftfahrzeug
WO2018060012A1 (de) * 2016-09-28 2018-04-05 Audi Ag Achsgetriebe für ein kraftfahrzeug
DE102015017322B3 (de) * 2014-06-03 2021-02-11 American Axle & Manufacturing, Inc. Achsbaugruppe mit einem schräglager, das einen zahnkranz zur drehung an einem achsgehäuse abstützt
EP3892888A1 (de) * 2020-04-08 2021-10-13 Volvo Car Corporation Differentialanordnung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110143877A1 (en) * 2008-01-03 2011-06-16 Lu Hsueh-Jung Differential gear for remote control toy car

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1717784A (en) * 1925-11-16 1929-06-18 James P Johnson Differential mechanism
DE811650C (de) * 1948-12-28 1951-08-23 Arthur Gaunitz Stirnrad-Differentialgetriebe fuer Kraftfahrzeuge
EP0918177A1 (de) 1997-02-17 1999-05-26 Bernd-Robert Prof. Dr. Ing. Höhn Stirnrad-Differential
DE19839481A1 (de) * 1998-08-29 2000-03-02 Schaeffler Waelzlager Ohg Verteilergetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE10338635A1 (de) * 2003-08-22 2005-03-17 Ina-Schaeffler Kg Differentialgetriebe für Fahrzeuge

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1229548A (en) * 1916-09-11 1917-06-12 Thomas G Van Sant Gearing.
US3384429A (en) * 1965-09-23 1968-05-21 Skf Ind Inc Needle roller bearing assembly
DE2164551A1 (de) * 1971-12-24 1973-06-28 Torrington Gmbh Kombiniertes radial-axial-lager
US4191071A (en) * 1974-01-16 1980-03-04 Benjamin Robert N Torque equalizer or unbalancer for a cross-axis planetary differential gear complex
US4630505A (en) * 1985-10-24 1986-12-23 Williamson Archie O Hydraulic-controlled differential
JP2500177B2 (ja) * 1992-07-01 1996-05-29 大同メタル工業株式会社 転動子を有するラジアル・スラスト複合軸受
US6422967B1 (en) * 1999-11-09 2002-07-23 Dana Corporation All-wheel-drive motor vehicle transfer case with bevel gear differential
US6402656B1 (en) * 2000-03-03 2002-06-11 Mark Peralta Limited slip differential
US20030171184A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-11 Russell Wige Dual-input differential planetary gear transmission
US20060160652A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Team Industries, Inc. Spur gear differential
US7582038B2 (en) * 2006-12-13 2009-09-01 Taiwan Gloden Bee Co., Ltd. Differential gear train for wheeled vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1717784A (en) * 1925-11-16 1929-06-18 James P Johnson Differential mechanism
DE811650C (de) * 1948-12-28 1951-08-23 Arthur Gaunitz Stirnrad-Differentialgetriebe fuer Kraftfahrzeuge
EP0918177A1 (de) 1997-02-17 1999-05-26 Bernd-Robert Prof. Dr. Ing. Höhn Stirnrad-Differential
DE19839481A1 (de) * 1998-08-29 2000-03-02 Schaeffler Waelzlager Ohg Verteilergetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE10338635A1 (de) * 2003-08-22 2005-03-17 Ina-Schaeffler Kg Differentialgetriebe für Fahrzeuge

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009013136A1 (de) 2009-03-13 2010-09-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Stirnraddifferenzialgetriebe
DE102009013294A1 (de) 2009-03-14 2010-09-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Stirnraddifferenzialgetriebe
WO2010112366A1 (de) 2009-03-28 2010-10-07 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Stirnraddifferenzialgetriebe
DE102010048480A1 (de) 2010-10-14 2012-04-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Stirnraddifferenzial
DE102011078774A1 (de) 2011-07-07 2013-01-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verteilergetriebe
WO2013004416A1 (de) 2011-07-07 2013-01-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verteilergetriebe
CN104995433A (zh) * 2013-02-08 2015-10-21 舍弗勒技术股份两合公司 用于差速器的轴承装置
WO2014121777A1 (de) 2013-02-08 2014-08-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung für ein differentialgetriebe
DE102013202087A1 (de) 2013-02-08 2014-08-14 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lageranordnung für ein Differentialgetriebe
CN104995433B (zh) * 2013-02-08 2018-02-23 舍弗勒技术股份两合公司 用于差速器的轴承装置
DE102013204930B3 (de) * 2013-03-20 2014-07-10 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebeanordnung mit einer Armierungsbuchse sowie Verfahren zur Montage der Getriebeanordnung
WO2015132066A1 (de) * 2014-03-06 2015-09-11 Aktiebolaget Skf Zahnräderwechselgetriebe
DE102015017322B3 (de) * 2014-06-03 2021-02-11 American Axle & Manufacturing, Inc. Achsbaugruppe mit einem schräglager, das einen zahnkranz zur drehung an einem achsgehäuse abstützt
DE102014220721A1 (de) 2014-10-14 2016-04-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetenradträger eines Differentialgetriebes mit Versteifungsrippen
DE102015205418A1 (de) 2015-03-25 2016-09-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Tandem-Schrägkugellager für ein Differenzialgetriebe
WO2018060136A1 (de) * 2016-09-28 2018-04-05 Audi Ag Achsgetriebe für ein kraftfahrzeug
WO2018060012A1 (de) * 2016-09-28 2018-04-05 Audi Ag Achsgetriebe für ein kraftfahrzeug
CN109789772A (zh) * 2016-09-28 2019-05-21 奥迪股份公司 用于机动车的车桥传动设备
EP3892888A1 (de) * 2020-04-08 2021-10-13 Volvo Car Corporation Differentialanordnung
CN113551019A (zh) * 2020-04-08 2021-10-26 沃尔沃汽车公司 差速器组件
CN113551019B (zh) * 2020-04-08 2023-10-10 沃尔沃汽车公司 差速器组件

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Publication number Publication date
US20080182703A1 (en) 2008-07-31

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