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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Differentialvorrichtung
zur Anwendung bei Fahrzeugen, wie zum Beispiel Automobilen.
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Es
ist bekannt, dass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eine oder
mehrere Differentialanordnungen benötigt, um das von einem Motor
erzeugte Drehmoment differentiell auf mehrere Wellen oder Achswellen
zu verteilen, von denen jede die relative Drehung zwischen einem
Paar Ausgangswellen erleichtert. Eine Art von Differentialvorrichtung
ist als eine parallelaxige schräg
verzahnte Differentialvorrichtung bekannt, die ein Planetengetriebesatz
mit schräg
verzahnten Zahnrädern
und paarweise vorgesehene Sätze
von schräg
verzahnten Ritzeln aufweist.
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Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. H07-77263 (insbesondere
3)
beschreibt eine Art eines parallelaxigen schräg verzahnten Differentials, bei
dem ein mittleres Teil ein Drehmoment von einem Motor aufnimmt und
das aufgenommene Drehmoment auf linke und rechte Abtriebszahnräder über ein Differentialgehäuse und
paarweise vorgesehene Sätze
von Ritzelzahnrädern
verteilt. In jedem Paar der Ritzel kämmt ein Ritzel mit dem linken
Abtriebszahnrad und das andere Ritzel kämmt mit dem rechten Abtriebszahnrad.
Zum gegenseitigen Kämmen der
Ritzelzahnräder
erstrecken sich beide Ritzel in axialer Richtung zur Mitte des Differentialgehäuses und
weisen rings um das mittlere Teil Überschneidungen auf.
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Das
mittlere Teil benötigt
einen festen Eingriff mit dem Differentialgehäuse, um das Drehmoment auf
das Differentialgehäuse
zu übertragen.
Die Überschneidungen
der Ritzelzahnräder
begrenzen eine Struktur und die Abmessungen des Eingriffs zwischen
dem mittleren Teil und dem Differentialgehäuse. Die Eingriffsabschnitte
des mittleren Teils und des Differentialgehäuses müssen so ausgelegt werden, dass Überschneidungen
vermieden werden, sodass es schwierig ist, alle rings um das mittlere
Teil auszubilden. D. h., die Eingriffsabschnitte sind begrenzt, wodurch
diese strukturelle und dimensionsmäßige Beschränkung eine Übertragung eines relativ großen Drehmoments
schwierig macht.
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Die
DE 197 16 727 A1 ,
DE 40 23 332 A1 ,
DE 40 13 197 C1 ,
DE 39 20 794 C1 ,
DD 294 077 A5 und
DE 42 23 374 A1 offenbaren
jeweils eine Differentialvorrichtung zur Differentialübertragung
eines Drehmoments von einer Eingangswelle zu einem Paar Ausgangswellen,
umfassend ein um eine Achse drehbares Gehäuse, ein Eingangsteil zur Aufnahme des
Drehmoments von der Eingangswelle, erste und zweite Ausgangszahnräder zum
entsprechenden Antrieb der Ausgangswellen, wobei die ersten und
zweiten Ausgangszahnräder
um die Achse drehbar in dem Gehäuse
aufgenommen sind, ein oder mehrere drehbar in dem Gehäuse aufgenommene
erste Ritzel, die parallel zur Achse angeordnet sind und mit dem
ersten Ausgangszahnrad kämmen,
und ein oder mehrere drehbar in dem Gehäuse aufgenommene zweite Ritzel,
die parallel zur Achse angeordnet sind und mit den zweiten Ausgangszahnrädern und
den ersten Ritzeln kämmen.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Struktur und Abmessungen
einer Differentialvorrichtung derart zu gestalten, dass ein großes Drehmoment übertragen
werden kann.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Differentialvorrichtung zur
Differentialübertragung
eines Drehmoments von einer Eingangswelle zu einem Paar Ausgangswellen geschaffen.
Die Differentialvorrichtung umfasst ein um eine Achse drehbares
Gehäuse,
ein Eingangsteil zur Aufnahme des Drehmoments von der Eingangswelle,
wobei das Eingangsteil in dem Gehäuse aufgenommen ist und einen äußeren Eingriffsumfang umfasst,
der mit dem Gehäuse
in Eingriff steht, erste und zweite Ausgangszahnräder zum
entsprechenden Antrieb der Ausgangswellen, wobei die ersten und
zweiten Ausgangszahnräder
zur Bildung einer Reihe mit dem Eingangsteil längs der Achse drehbar in dem
Gehäuse
aufgenommen sind, ein oder mehrere drehbar in dem Gehäuse aufgenommene
erste Ritzel, die parallel zur Achse angeordnet sind und mit dem
ersten Ausgangszahnrad kämmen,
wobei die ersten Ritzel keine Überschneidung
mit dem äußeren Eingriffsumfang
des Eingangsteils und den zweiten Ausgangszahnrädern aufweisen, und ein oder
mehrere drehbar in dem Gehäuse
aufgenommene zweite Ritzel, die parallel zur Achse angeordnet sind
und mit den zweiten Ausgangszahnrädern und den ersten Ritzeln
kämmen,
wobei sich die zweiten Ritzel über das
Eingangsteil zum Erreichen der ersten Ritzel erstrecken.
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Vorzugsweise
weist das Gehäuse
eine erste Endwand, die die Eingangswelle und die eine Ausgangswelle
durchdringen, und eine zweite Endwand auf, die der ersten Endwand
axial gegenüberliegt
und die andere Ausgangswelle durchdringt. Bevorzugt ist das Eingangsteil
zwischen den mittels der ersten und zweiten Endwand gelagerten Ausgangszahnrädern angeordnet
und wird von ihnen gelagert.
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Vorzugsweise
umfasst das Gehäuse
einen Gehäusekörper zur
drehbaren Lagerung der Außenumfänge der
ersten und zweiten Ritzel, eine erste Endwand, eine der ersten Endwand
axial gegenüberliegend
angeordnete zweite Endwand, und einen oder mehrere Bolzen zur Befestigung
der ersten und zweiten Endwand am Gehäusekörper, wobei die Ritzel rings
um die Außenumfänge der
Ausgangszahnräder
und die Bolzen in Umfangsrichtung der Ritzel angeordnet sind.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer Differentialvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entsprechend der Linie I-I von 2;
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2 eine
Seitenansicht der Differentialvorrichtung, gesehen in Richtung des
Pfeils II von 1;
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3 eine
teilweise geschnittene Ansicht der Differentialvorrichtung entsprechend
der Linie III-III von 2;
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4 eine
Seitenansicht der Differentialvorrichtung, gesehen in Richtung des
Pfeils IV von 1;
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5 eine
teilweise geschnittene Ansicht der Differentialvorrichtung entsprechend
der Linie V-V von 4;
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6 eine
Seitenansicht eines Eingangsteils der Differentialvorrichtung zur
Aufnahme des Drehmoments;
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7 eine
Schnittansicht des Eingangsteils;
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8 eine
Seitenansicht eines Gehäusekörpers der
Differentialvorrichtung, gesehen in Richtung des Pfeils VIII von 9;
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9 eine
Schnittansicht des Gehäusekörpers entsprechend
der Linie IX-IX von 8;
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10 eine
Seitenansicht des Gehäusekörpers, gesehen
in Richtung des Pfeils X von 9;
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11 eine
teilweise geschnittene Ansicht des Gehäusekörpers entsprechend der Linie
XI-XI von 8;
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12 eine
perspektivische Ansicht der Differentialvorrichtung;
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13 eine
perspektivische Ansicht des Gehäusekörpers;
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14 eine
schematische Ansicht eines Antriebsstrangs eines beispielhaften
Kraftfahrzeugs mit der Differentialvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
als mittleres Differential; und
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15 eine
schematische Ansicht eines Antriebsstrangs mit der Differentialvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Einige
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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In
der folgenden Beschreibung wird eine Differentialvorrichtung als
ein mittleres Differential eines Antriebsstrangs beispielhaft bei
einem Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb beschrieben, ist jedoch nicht
darauf begrenzt. 14 zeigt einen derartigen Antriebsstrang.
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Der
Antriebsstrang ist mit einer Übersetzung 103 zur Übersetzung
eines von einem Motor 101 des Kraftfahrzeugs erzeugten
Drehmoments auf eine Übertragung 105 über eine
Ausgangswelle 139 der Übersetzung 103 versehen.
Die Übertragung 105 ist mit
einer vorderen Antriebswelle 109 und einer hinteren Antriebswelle 121 zur
Verteilung des Drehmoments auf die Antriebswellen 109 und 121 verbunden.
Das zur vorderen Antriebswelle 109 verteilte Drehmoment
treibt ein vorderes Differential 111 zum Antrieb der linken
und rechten vorderen Achswellen 113 und 115 an,
die mit dem linken und rechten Vorderrad 117 bzw. 119 verbunden
sind. Das auf die hintere Antriebswelle 121 verteilte Drehmoment
treibt ein hinteres Differential 123 zum Antrieb der linken und
rechten hinteren Achswellen 125 und 127 an, die mit
dem linken bzw. rechten Hinterrad 129 und 131 verbunden
sind.
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Die Übertragung 105 ist
mit einer mit der Ausgangswelle 139 der Übersetzung 103 verbundenen
Eingangswelle 21, einem mittleren Differential mit der
Differentialvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform
und einem Kettenglied 107, die beide in einem Übertragungsgehäuse 141 angeordnet sind,
versehen. Die Differentialvorrichtung 1 ist so angeordnet,
dass ihre Achse in Längsrichtung
des Kraftfahrzeugs gerichtet ist, wobei sie von dem Übertragungsgehäuse 141 drehbar
um die Achse gelagert wird. Die Differentialvorrichtung 1 ermöglicht unterschiedliche
Drehzahlen zwischen der vorderen Antriebswelle 109 und
der hinteren Antriebswelle 121, wobei die Differentialvorrichtung 1 das
Drehmoment darauf verteilt. Die Differentialvorrichtung 1 ist
antriebsmäßig mit
der Ausgangswelle 139 der Übersetzung über eine Eingangswelle verbunden.
Die Differentialvorrichtung 1 ist mit einem Paar Ausgangswellen 23 und 25 verbunden.
Die Ausgangswelle 23 ist als hohler Zylinder ausgebildet,
sodass eine koaxiale Anordnung mit der Eingangswelle 21 möglich ist.
Die Ausgangswelle 23 ist mit einem Kettenrad 133 versehen,
das mit einem Kettenrad 135 über eine Kette 137 des Kettengliedes 107 verbunden
ist. Die Ausgangswelle 25 ist mit der Antriebswelle 121 verbunden.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Differentialvorrichtung 1 mit
einem Gehäuse 3,
einem Eingangsteil 11 zur Aufnahme des Drehmoments von
der Eingangswelle 21, ein Paar Ausgangszahnrädern 5 und 7 zur
entsprechenden Ausgabe des verteilten Drehmoments auf die Ausgangswellen 23 und 25 und mehreren
(vier in diesem Beispiel) Paaren von kürzeren Ritzeln 13 und
längeren
Ritzeln 15 zur unterschiedlichen Verteilung des Drehmoments
auf das Ausgangszahnrad 5 und 7 versehen. Das
Eingangsteil 1 und die Ausgangszahnräder 5 und 7 bilden
eine Reihe längs
einer Mittelachse der Differentialvorrichtung 1 und sind
um die Achse drehbar.
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Das
Differentialgehäuse 3 ist
mit einem Gehäusekörper 27 versehen,
wie in den 8 bis 11 gezeigt.
Der Gehäusekörper 27 bildet
eine mittlere Bohrung in seiner Mitte längs der Achse und mehrere (vier
in diesem Beispiel) Paaren von längeren
Gehäusebohrungen 31 und
kürzeren
Gehäusebohrungen 33 parallel
zu der mittleren Bohrung aus. Der Gehäusekörper 27 bildet weiter
mehrere (vier in diesem Beispiel) durchgehende Bohrungen 47,
in die Bolzen 29 eingesetzt sind, aus.
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Wie
in 2 gezeigt, nimmt die mittlere Bohrung die Ausgangszahnräder 5 und 7 und
das Eingangsteil 11 längs
der Achse auf. Die mittlere Bohrung weist einen inneren Eingriffsumfang 45 zum
Eingriff mit dem Eingangsteil 11 auf. Der innere Eingriffsumfang 45 bildet
eine zylindrische Aussparung rings um die Achse aus und ist rings
um die Aussparung mit Keilnuten verse hen. Benachbart zu dem inneren Eingriffsumfang 45 umfasst
die mittlere Bohrung weiter einen Gehäuseabschnitt 41 zur
drehbaren Aufnahme des Ausgangszahnrads 5 und einen weiteren Gehäuseabschnitt 43 zur
drehbaren Aufnahme des Ausgangszahnrads 7, wie in den 1 und 3 gezeigt.
Der Gehäuseabschnitt 43 weist
einen größeren Durchmesser
als der Gehäuseabschnitt 41 auf.
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Wie
in 2 gezeigt, nehmen die längeren Gehäusebohrungen 31 die
längeren
Ritzel 15 und die kürzeren
Gehäusebohrungen 33 die
kürzeren
Ritzel 13 entsprechend auf. Die Gehäusebohrungen 31 und 33 erstrecken
sich parallel zur Achse des Gehäuses 3.
Jedes Paar der Gehäusebohrungen 31 und 33 steht
mit jedem anderen in Verbindung, um den Eingriff zwischen dem darin
aufgenommenen Ritzel 15 und dem Ritzel 13 zu ermöglichen.
Die kürzeren
Gehäusebohrungen 33 sind
in gleichen Abständen
auf einen Kreis rings um die Achse angeordnet. Die längeren Gehäusebohrungen 31 sind
ebenfalls in gleichen Abständen
auf einem anderen Kreis, der ein wenig größer als der Kreis ist, auf
dem die kürzeren Gehäusebohrungen 33 angeordnet
sind, angeordnet. Die längeren
Gehäusebohrungen 31 erstrecken sich
von dem vorderen Ende zum hinteren Ende des Gehäusekörpers 27. Wie in den 1, 3 und 5 gezeigt,
stehen die längeren
Gehäusebohrungen 31 in
der Nähe
des hinteren Endes mit dem Gehäuseabschnitt 43 in
Verbindung, sodass der Eingriff zwischen dem Ausgangszahnrad 7 und
den längeren Ritzeln 15 ermöglicht wird.
Die kürzen
Gehäusebohrungen 33 erstrecken
sich von dem vorderen Ende des Gehäusekörpers 27 in Richtung
des hinteren Endes, jedoch ohne den inneren Eingriffsumfang 45. Die
kürzeren
Gehäusebohrungen 33 stehen
mit dem Gehäuseab schnitt 41 in
Verbindung, um den Eingriff zwischen dem Ausgangszahnrad 5 und
den kürzen Ritzeln 13 zu
ermöglichen.
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Da
die kürzeren
Gehäusebohrungen 33 keinen
inneren Eingriffsabschnitt 45 aufweisen, weisen die Gehäusebohrungen 33 keine Überschneidungen mit
dem inneren Eingriffsumfang 45 auf. Da die längeren Gehäusebohrungen 31 von
der mittleren Bohrung beabstandet sind, stören die längeren Gehäusebohrungen 31 nicht
die Ausbildung des inneren Eingriffsumfangs 45. Der innere
Eingriffsumfang 45 muss daher nicht durch die Gehäusebohrungen 31 und 33 weggeschnitten
werden, und trägt
daher zum Eingriff mit dem Eingangsteil 11 bei.
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Der
Gehäusekörper 27 bildet
weiter Öffnungen 65 am
Seitenumfang und der hintere Deckel 19 bildet Öffnungen 67 aus,
wie in 4 gezeigt. Diese Öffnungen 65 und 67 ermöglichen
ein Eintreten und Austreten eines Übertragungsöls. Das Öl schmiert die verschiedensten
Stellen, wo die Zahnräder
miteinander kämmen,
und Teile, die auf anderen Teilen gleiten.
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Das
Differentialgehäuse 3 ist
weiter mit einem vorderen Deckel 17 und einem hinteren
Deckel 19 zur Abdeckung des vorderen Endes bzw. des hinteren
Endes des Gehäusekörpers 27 versehen.
Der vordere Deckel 17 und der hintere Deckel 19 passen auf
den Gehäusekörper 27 an
Passabschnitten 51 bzw. 53. Die Eingangswelle 21 und
die koaxiale Ausgangswelle 23 durchdringen den vorderen
Deckel 17 und sind entsprechend mit dem Eingangsteil 11 und dem
Ausgangszahnrad 5 verbunden. Die Ausgangswelle 25 durchdringt
den hinteren Deckel 19 und ist mit dem Ausgangszahnrad 7 verbunden.
Der hintere Deckel 19 bildet mehrere Gewindeöffnungen 49 aus, in
denen die Bolzen 29 befestigt sind. Der hintere Deckel 19 ist
mit einem Ansatz 61 zur drehbaren Lagerung durch das Übertragungsgehäuse 141 mit
dazwischen angeordneten Lagern versehen.
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Wie
in 6 bis 7 gezeigt, weist das Eingangsteil 11 einen
mit Keilnuten versehenen äußeren Umfang 9 zum
Eingriff mit dem inneren Eingriffsumfang 45 des Gehäusekörpers 27 auf.
Ein innerer Umfang des Eingangsteils 11 ist ebenfalls mit Keilnuten
versehen, um mit der Eingangswelle 21 in Eingriff zu treten
und das Drehmoment aufzunehmen. Wie in den 1 bis 5 gezeigt,
ist das Eingangsteil 11 in die mittlere Bohrung eingesetzt
und im Wesentlichen in der Mitte des Gehäusekörpers 27 angeordnet,
wo das Eingangsteil 11 mit dem Gehäusekörper 27 in Eingriff
tritt.
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Die
Ausgangszahnräder 5 und 7 weisen ebenfalls
mit Keilnuten versehene innere Umfänge zur Verbindung mit den
Ausgangswellen 23 und 25 auf. Das Ausgangszahnrad 7 ist
größer ausgebildet, um
mit den längeren
Ritzeln 15, die von der mittleren Bohrung entfernt angeordnet
sind, zu kämmen.
Die Ausgangszahnräder 5 und 7 sind
ebenfalls in die mittlere Bohrung eingesetzt und in den Gehäuseabschnitten 41 bzw. 43 der
mittleren Bohrung angeordnet. Die Ausgangszahnräder 5 und 7 sind
in den Gehäuseabschnitten 41 und 43 drehbar.
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Das
Ausgangszahnrad 5 weist einen Lagerabschnitt 55 zur
drehbaren Lagerung des Eingangsteils 11 auf, das auf einer
Schulter des Eingangsteils 11 sitzt. Ähnlich weist das Ausgangszahnrad 7 einen Lagerabschnitt 57 auf.
Der hintere Deckel 19 weist einen Lagerabschnitt 59 auf,
der auf einer Schulter des Ausgangszahnrads 7 sitzt. Druckscheiben 63 sind entsprechend
zwischen den Ausgangszahnrädern 5 und 7,
dem Eingangsteil 11 und den Deckeln 17 und 19 zur
Aufnahme der auf das Eingangsteil 11 und die Ausgangszahnräder 5 und 7 wirkenden
Druckkraft angeordnet. Das Eingangsteil 11 ist somit an
beiden Enden durch die Deckel 17 und 19 gelagert,
sodass es in axialer Richtung festgelegt ist.
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Die
kürzeren
Ritzel 13 sind drehbar in die kürzeren Gehäusebohrungen 33 und
die längeren Ritzel 15 sind
drehbar in die längeren
Gehäusebohrungen 31 eingesetzt.
Die Länge
der kürzeren
Ritzel 13 ist im Wesentlichen auf einen Bereich der Zahnbreite
W des Ausgangszahnrades 5 begrenzt, wie in 5 gezeigt.
Jedes Ritzel 13 kämmt
mit jedem Ritzel 15 und dem Ausgangszahnrad 7.
Jedes Ritzel 15 erstreckt sich vom hinteren Ende zum vorderen
Ende des Gehäusekörpers 27.
Ein proximaler Abschnitt 35 jedes Ritzels 15 kämmt mit
dem Ausgangszahnrad 5, und ein distaler Abschnitt 37 über einem
mittleren Abschnitt 39 kämmt mit jedem Ritzel 13.
Da sich die Ritzel 13 und 15 längs des Differentialgehäuses 3 drehen,
wird das auf das Eingangsteil 11 wirkende Drehmoment zu
den Ausgangszahnrädern 5 und 7 über die
damit kämmenden
Ritzel 13 und 15 übertragen. Da die Ausgangszahnräder 5 und 7 miteinander durch
die Paare der Ritzel 13 und 15 verbunden sind, werden
unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten zwischen den Ausgangszahnrädern 5 und 7 ermöglicht.
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Alle
Zahnräder 5 und 7 und
die Ritzel 13 und 15 sind schräg verzahnt und kämmen miteinander. Während der Übertragung
des Drehmoments nehmen die Ritzel 13 und 15 entsprechende
durch das Kämmen
der schräg
verzahnten Zahnräder
erzeugte Druckkräfte
und Zentrifugalkräfte
durch die Drehung des Differentialgehäuses 3 auf. Durch
diese Kräfte werden
die Ritzel 13 und 15 gegen die Wandflächen der
Deckel 17 und 19 und die Gehäusebohrungen 31 und 33 gedrückt, wodurch
ein Reibwiderstand gegen die Drehung der Ritzel 13 und 15 erzeugt
wird. Da der Reibwiderstand die Differentialbewegung begrenzt, dient
die Differentialvorrichtung 1 als ein Drehmoment empfindliches
Schlupfbegrenzungsdifferential, das einen Vierradantrieb sicherstellt,
wenn das Kraftfahrzeug ein relativ großes Drehmoment erfordert, zum
Beispiel beim Start oder beim Beschleunigen.
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Da
die kürzeren
Ritzel 13 keine Überschneidung
mit dem mit Keilnuten versehenen äußeren Umfang 9 des
Eingangsteils 11 aufweisen, und die längeren Ritzel 15 in
radialer Richtung vom äußeren Umfang 9 mit
Keilnuten entfernt angeordnet sind, ist der Eingriff des äußeren Umfangs 9 mit
Keilnuten mit dem inneren Eingriffsumfang 45 nicht strukturmäßig oder
abmessungsmäßig begrenzt.
Die gesamte Länge
des äußeren Umfangs 9 mit
Keilnuten kann zum Eingriff mit dem Differentialgehäuse 3 beitragen
und ist somit in der Lage, ein relativ großes Drehmoment zu übertragen.
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Die
Differentialvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
den Eingang von einem Ende und den Ausgang von beiden Enden, von
denen einer zum Eingang koaxial verläuft. Die Verbindung des Eingangs
mit dem Motor und des Ausgangs mit den vorderen und hinteren Achswellen
ermöglicht
eine Differentialverteilung des vom Motor erzeugten Drehmoments
zu den vorderen und hinteren Achswellen durch die Differentialvorrichtung 1.
Die Differentialvorrichtung 1 ermöglicht unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten
zwischen beiden Ausgängen.
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Die
Lagerung des Eingangsteils 11 in axialer Richtung wird
durch den vorderen und hinteren Deckel 17 und 19 über die
dazwischen angeordneten Ausgangszahnräder 5 und 7,
zwischen denen das Eingangsteil 11 angeordnet ist, sichergestellt.
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Die
Schrägverzahnung
der Zahnräder 5 und 7 und
der Ritzel 13 und 15 erzeugt eine Druckkraft, die
zu einer Drehmoment empfindlichen Begrenzung der Differentialdrehung
führt.
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Weiter
können
die Bolzen 29 in entsprechenden Räumen zwischen den Paaren von
Gehäusebohrungen 31 und 33 und
auf einem ein wenig größeren Kreis
als dem Kreis, auf dem die Gehäusebohrungen 31 angeordnet
sind, angeordnet werden, wie in 2 gezeigt.
Eine derartige Anordnung ermöglicht
eine Befestigung, bei der die Bolzen 29 die Ritzel 13 und 15 vermeiden.
Dies führt
zu einer sicheren Befestigung. Eine derartige Anordnung ergibt keine Toträume, sodass
das Differentialgehäuse 3 klein
gebaut werden kann.
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Die
obige Ausführungsform
kann zu einer zweiten Ausführungsform
abgeändert
werden, die im Folgenden be schrieben wird. Eine Differentialvorrichtung 201 gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird als mittleres Differential in einem
Antriebsstrang gemäß 15 verwendet.
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Der
Antriebsstrang ist mit einer Übertragungsvorrichtung 253 zur Übertragung
des von einem Motor 251 erzeugten Drehmoments auf eine Übertragungsvorrichtung 255 versehen.
Die Übertragungsvorrichtung 253 kann
ein geeignetes Getriebe umfassen, um die Drehzahl zu verändern. Die Übertragungsvorrichtung 255 nimmt
das Drehmoment nach der Drehzahländerung
auf. Die Übertragungsvorrichtung 255 ist
mit einer vorderen Ausgangswelle 221 und einem Getriebe 257 verbunden.
Das Getriebe 257 umfasst ein Antriebszahnrad 265 und
ein Abtriebszahnrad 267, das mit dem Antriebszahnrad 265 kämmt und
mit einer hinteren Antriebswelle 261 verbunden ist. Das
Drehmoment wird dadurch zu den Wellen 221 und 261 aufgeteilt.
Das auf die vordere Ausgangswelle 221 aufgeteilte Drehmoment
treibt ein vorderes Differential 259 zum Antrieb der linken und
rechten vorderen Achswellen (nicht gezeigt) an. Das zu der hinteren
Antriebswelle 261 verteilte Drehmoment treibt ein hinteres
Differential 263 zum Antrieb der linken und rechten hinteren
Achswellen (nicht gezeigt) an.
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Die Übertragungsvorrichtung 255 ist
mit einem mittleren Differentialgetriebe versehen, das eine Differentialvorrichtung 201 gemäß der zweiten
Ausführungsform
aufweist. Die Differentialvorrichtung 201 nimmt ein Drehmoment über eine
Eingangswelle 219 auf, die koaxial zur Ausgangswelle 221 verläuft.
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Die
Differentialvorrichtung 201 ist mit einem Differentialgehäuse 203,
einem Eingangsteil 209 zur Aufnahme des Drehmoments von
der Eingangswelle 219, einem Paar Ausgangszahnrädern 205 und 207 zur
entsprechenden Ausgabe des auf die Ausgangswellen 221 und 223 verteilten
Drehmoments und mehreren Paaren von kürzeren Ritzeln 211 und
längeren
Ritzeln 213 versehen.
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Das
Differentialgehäuse 203 weist
einen Gehäusekörper 225 und
Deckel 215 und 217 auf, die seine vorderen und
hinteren Enden entsprechend abdecken. Die Deckel 215 und 217 sind
mittels mehreren Bolzen 227 befestigt.
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Wie
bei der Differentialvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform
erstreckt sich ebenfalls bei der Differentialvorrichtung 201 gemäß der zweiten
Ausführungsform
jedes längere
Ritzel 213 vom hinteren Ende zum vorderen Ende des Gehäusekörpers 225, wobei
sich jedoch jedes kürzere
Ritzel 211 vom hinteren Ende in Richtung des vorderen Endes
ohne das Eingangsteil 209 erstreckt. Jedes längere Ritzel 213 kämmt sowohl
mit dem Ausgangszahnrad 207 als auch mit dem kürzeren Ritzel 211 und
jedes kürzere Ritzel 211 kämmt sowohl
mit dem Ausgangszahnrad 205 als auch mit dem längeren Ritzel 213.
Da die Ritzel 213 und 215 drehbar längs des
Differentialgehäuses
angeordnet sind, wird das zum Eingangsteil 209 eingegangene
Drehmoment auf die Ausgangszahnräder 205 und 207 übertragen.
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Alle
Zahnräder 205 und 207 und
die Ritzel 211 und 213 weisen eine Schrägverzahnung
auf und kämmen
miteinander. Durch die unterschiedlichen Drehzahlen zwischen dem
Ausgangszahnrad 5 und 7 behält man ebenfalls die Funktion
eines Drehmoments empfindlichen begrenzten Schlupfdifferentials.
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Da
die kürzeren
Ritzel 211 keine Überschneidung
mit dem Eingangsteil 209 aufweisen und die längeren Ritzel 213 in
radialer Richtung vom Eingangsteil 209 entfernt angeordnet
sind, wird der Eingriff aller Bauteile rings um das Eingangsteil 209 sicher
gestellt.
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Im
Gegensatz zu der Differentialvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform
verlaufen die Eingangswelle 219 und die Ausgangswellen 221 und 223 gemeinsam
koaxial und treten aus dem vorderen Ende des Differentialgehäuses 203 auf.
Der Eingang und der Ausgang des Drehmoments wird daher gemeinsam
am gleichen (vorderen) Ende durchgeführt.
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Die
Erfindung wurde anhand besonderer Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen
begrenzt ist. Für
den Fachmann geläufige Änderungen
und Abänderungen
der oben beschriebenen Ausführungsform
sind möglich
und fallen mit in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche.