DE102008015694B4

DE102008015694B4 - Differentialgetriebe mit einer Schmierungsstruktur

Info

Publication number: DE102008015694B4
Application number: DE102008015694A
Authority: DE
Inventors: Jae-Hun Jung
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: JP5268092B2; CN101450616B; KR100969367B1; CN101450616A; KR20090058241A; DE102008015694A1; US20090143183A1; JP2009138926A; US7785222B2

Abstract

Differentialgetriebe mit einer Schmierungsstruktur, aufweisend: ein Ritzel (210a), das in seiner mittleren Drehachse (310) eine Nut (305a, 305b) mit einer ebenen Innenfläche (505) und einem kreisförmigen Innenumfang und an seinem Außenumfang eine Verzahnung aufweist; und eine Ritzelwelle (205), die mit ihrem Endabschnitt in die Nut (305a, 305b) derart eingesetzt ist, dass eine Endfläche (510) der Ritzelwelle (205) der Innenfläche (505) der Nut (305a, 305b) zugewandt ist, und die einen durch Wegschneiden einer Seite ihres Außenumfangs gebildeten ebenen Abschnitt (400) aufweist, der zu dem Innenumfang der Nut (305a, 305b) korrespondiert, wobei die Nut (305a, 305b), welche in der mittleren Drehachse (310) des Ritzels (210a) eine Kreisform hat, an beiden Seiten des Ritzels (210a) ausgebildet ist, und wobei Ritzelwellen (205a, 205b) in die beiden Nuten (305a, 305b) eingesetzt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe, und insbesondere ein Differentialgetriebe mit einer verbesserten Schmierungsstruktur, so dass die Haltbarkeit und Sicherheit erhöht werden.
Im Allgemeinen überträgt ein Differentialgetriebe die Leistung eines Motors von einer Antriebswelle auf eine Antriebsachse.
Die Differentialvorrichtung verhindert den Schlupf eines Rades bei Kurvenfahrt eines Fahrzeuges.
Ein typisches Differentialgetriebe weist ein Ritzel, ein Achswellenrad, ein Tellerrad und ein Gehäuse auf. Das Ritzel ist mit dem Achswellenrad verbunden, das mit einer Hinterachswelle keilverzahnt ist.
1 ist ein Teilschnitt eines allgemeinen Differentialgetriebes.
Wie in 1 gezeigt, weist das Differentialgetriebe ein Gehäuse 100, eine Ritzelwelle 105, ein Ritzel 110, ein Achswellenrad 115 und eine Achswelle 120 auf.
Jedoch kann die Schmierungseffizienz zwischen einem Innenumfang des Ritzels 110 und einem Außenumfang der Ritzelwelle 105 verringert werden, wenn sich das Ritzel 110 auf der Ritzelwelle 105 dreht. Ferner tritt das Problem auf, dass die Elemente 105 und 110 in bestimmten Fällen aneinander festklemmen.
Die Druckschrift US 6,699,154 B2 offenbart ein Differentialgetriebe mit einer Schmierungsstruktur, welches ein Ritzel, das in seiner mittleren Drehachse eine Nut mit einer ebenen Innenfläche und einem kreisförmigen Innenumfang und an seinem Außenumfang eine Verzahnung aufweist, und eine Ritzelwelle aufweist, die mit ihrem Endabschnitt in die Nut derart eingesetzt ist, dass eine Endfläche der Ritzelwelle der Innenfläche der Nut zugewandt ist.
Die Druckschriften JP 2007 024 121 A , JP 59 019 770A , US 2004/0157696 A1 und US 2005/0049101 A1 offenbaren jeweils ein Differentialgetriebe, bei welchem die Schmierung zwischen den Ausgleichkegelritzeln und dem Ritzelbolzen verbessert werden kann, wenn der Ritzelbolzen mit zwei Abflachungen versehen wird, um zwischen Ritzel und Bolzen einen kleinen Aufnahmeraum für das Schmieröl zu schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgrabe zugrunde, ein Differentialgetriebe mit einer, weiter verbesserten Schmierungsstruktur zu schaffen, so dass sich ein Ritzel leicht auf einer Ritzewelle dreht, um die Haltbarkeit zu erhöhen und die Reibung zu verringern.
Zur Lösung der Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Differentialgetriebe mit einer Schmierungsstruktur nach Anspruch 1 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß der Erfindung weist ein Differentialgetriebe mit einer verbesserten Schmierungsstruktur ein Ritzel, das in seiner mittleren Drehachse eine Nut mit einer ebenen Innenfläche und einem kreisförmigen Innenumfang und an seinem Außenumfang eine Verzahnung aufweist, und eine Ritzelwelle auf, die mit ihrem Endabschnitt in die Nut derart eingesetzt ist, dass eine Endfläche der Ritzelwelle der Innenfläche der Nut zugewandt ist, und die einen durch Wegschneiden einer Seite ihres Außenumfangs gebildeten ebenen Abschnitt aufweist, der zu dem Innenumfang der Nut korrespondiert.
Eine Ölbohrung kann von dem ebenen Abschnitt zu einer gegenüberliegenden Außenfläche der Ritzelwelle quer durch diese hindurch ausgebildet sein, und zwei ebene Abschnitte können an jeweiligen Seiten der Ritzelwelle ausgebildet sein.
Ein Mittelabschnitt der Endfläche der Ritzelwelle kann die Innenfläche der Nut kontaktieren, und ein Randabschnitt der Ritzelwelle hat einen Abstand von der Innenfläche der Nut. Der Abstand zwischen der Innenfläche der Nut und der Endfläche der Ritzelwelle kann von dem Mittelabschnitt der Endfläche der Ritzelwelle in Richtung zu dem Rand des Außenumfangs der Ritzelwelle zunehmend größer werden.
Die Nut, welche in der mittleren Drehachse des Ritzels eine Kreisform hat, ist erfindungsgemäß an beiden Seiten des Ritzels ausgebildet, und die Ritzelwellen sind in die beiden Nuten eingesetzt. Ein bogenförmiger Raum kann zwischen dem ebenen Abschnitt und dem Innenumfang der Nut ausgebildet sein.
Dementsprechend wird Schmiermittel in den Raum zwischen dem ebenen Abschnitt und dem Innenumfang des Ritzels eingebracht werden, so dass die Schmierungseffizienz verbessert wird.
Ebenso wird, da die Ölbohrung, durch welche Öl hindurchfließt, in der Ritzelwelle ausgebildet ist, die Schmierungseffizienz in einem Abschnitt, in welchem das Ritzel und die Ritzelwelle gleiten, verbessert.
Außerdem werden, da die Ritzelwelle in die Nut eingesetzt ist, die in dem Ritzel ausgebildet ist, und eine Kontaktfläche zwischen der Endfläche der Ritzelwelle und der Innenfläche der Nut minimiert wird, die Reibung/Abnutzung reduziert und die Schmierungseffizienz erhöht.
Ferner wird, da der Raum zwischen der Endfläche der Ritzelwelle und der Innenfläche der Nut, die in dem Ritzel geformt ist, ausgebildet ist, die Schmierungseffizienz verbessert.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 einen Teilschnitt eines allgemeinen Differentialgetriebes;
2 einen Teilschnitt eines Differentialgetriebes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
3 einen detaillierten Teilschnitt eines Differentialgetriebes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in 3;
5 eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts V in 3.
Mit Bezug auf die Zeichnung wird ein Differentialgetriebe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, weist ein Differentialgetriebe ein Gehäuse 200, ein Tellerrad 202, eine Ritzelwelle 205, ein Ritzel 210a und 210b, ein Achswellenrad 215 und eine Achswelle 220 auf.
Das Tellerrad 202 ist an der Außenseite des Gehäuses 200 angeordnet und wird mittels eines Ritzels (nicht gezeigt) gedreht, das an einem Endabschnitt einer Antriebswelle (nicht gezeigt) ausgebildet ist. Dementsprechend drehen sich das Tellerrad 202 und das Gehäuse 200.
Die Achswelle 220 ist rechts und links in das Gehäuse 200 eingesetzt, und das Achswellenrad 215 ist mit einem Endabschnitt der Achswelle 220 keilverzahnt. Das Achswellenrad 215 der Achswelle 220 ist mit dem Ritzel 210a und 210b gekuppelt.
In der beispielhaften Ausführungsform umfasst das Ritzel ein erstes Ritzel 210a und ein zweites Ritzel 210b, die an der Ritzelwelle 205 angeordnet sind, und die Ritzelwelle 205 umfasst eine erste Ritzelwelle 205a und eine zweite Ritzelwelle 205b.
An der einen Seite des zweiten Ritzels 210b ist in der mittleren Drehachse eine Nut ausgebildet, in welche die zweite Ritzelwelle 205b eingesetzt ist. An beiden Seiten des ersten Ritzels 210a sind in der mittleren Drehachse Nuten ausgebildet, in welche die zweite Ritzelwelle 205b und die erste Ritzelwelle 205a eingesetzt sind.
Mit Bezug auf 3 werden Kupplungsstrukturen des ersten Ritzels 210a mit der ersten Ritzelwelle 205a und der zweiten Ritzelwelle 205b erläutert.
Wie in 3 gezeigt, steht das erste Ritzel 210a außen mit dem Achswellenrad 215 in Eingriff und dreht sich um die mittlere Drehachse 310.
Die erste Nut 305a ist an der einen Seite des ersten Ritzels 210a ausgebildet, und die zweite Nut 305b ist an der anderen Seite des ersten Ritzels 210a ausgebildet. Die erste Ritzelwelle 205a ist in die erste Nut 305a eingesetzt, und die zweite Ritzelwelle 205b ist in die zweite Nut 305b eingesetzt.
Die erste Nut 305a und die zweite Nut 305b haben einen kreisförmigen Innenumfang, und die Ritzelwellen 205a und 205b sind darin eingesetzt. Ferner sind die Innenflächen der ersten Nut 305a und der zweiten Nut 305b eben.
Ein Endabschnitt der ersten Ritzelwelle 205a ist in die erste Nut 305a eingesetzt, und eine Endfläche der ersten Ritzelwelle 205a ist der Innenfläche der ersten Nut 305a zugewandt. In der beispielhaften Ausführungsform hat die Endfläche der ersten Ritzelwelle 205a eine charakteristische Form.
Ein Mittelabschnitt der Endfläche der ersten Ritzelwelle 205a kontaktiert die Innenfläche der ersten Nut 305a, und der Abstand von der Innenfläche der ersten Nut 305a zu der Endfläche der ersten Ritzelwelle 205a wird von der mittleren Drehachse 310 in Richtung zu dem Außenumfang der ersten Ritzelwelle 205a größer.
Dementsprechend wird zwischen der Endfläche der ersten Ritzelwelle 205a und der Innenfläche der ersten Nut 305a ein Raum 300a gebildet, in welchem Schmiermittel eingebracht ist, so dass die Schmierungseffizienz verbessert wird, wenn sich das Ritzel 210a um die Ritzelwelle 205a dreht.
Der Mittelabschnitt der Endfläche der zweiten Ritzelwelle 205b kontaktiert die Innenfläche der zweiten Nut 305b, und der Abstand zwischen der Endfläche der zweiten Ritzelwelle 205b und der Innenfläche der zweiten Nut 305b wird in Richtung zu dem Außenumfang der zweiten Ritzelwelle 205b größer.
Dementsprechend wird zwischen der Endfläche der zweiten Ritzelwelle 205b und der Innenfläche der zweiten Nut 305b ein Raum 300b gebildet, in welchem Schmiermittel eingebracht ist, so dass die Schmierungseffizienz verbessert wird, wenn sich das Ritzel 210a und 210b um die Ritzelwelle 205b dreht.
Insbesondere durchdringt in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Ritzelwelle 205 nicht das erste Ritzel 210a. Im Allgemeinen kann in dem Falle, in dem die Ritzelwelle das Ritzel durchdringt, Schmiermittel durch eine Durchgangsöffnung hindurchtreten, jedoch ist in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung keine Durchgangsöffnung ausgebildet.
Mit Bezug auf 2 kann, wenn sich das Ritzel 210a und 210b und die Ritzelwelle 205 um eine Mittellinie der Achswelle 220 drehen, kein Schmiermittel durch die Zentrifugalkraft über das erste Ritzel 210a an eine Innenfläche des Gehäuses 200 gelangen.
In dem Falle, in dem die Ritzelwelle das Ritzel vollständig durchdringt, kann das Schmiermittel, das zwischen dem Ritzel und der Ritzelwelle eingebracht ist, an die Innenseite des Gehäuses 200 gelangen, so dass die Schmierungseffizienz verringert werden kann.
Jedoch durchdringt in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Ritzelwelle 205 nicht das Ritzel 210a und 210b, so dass die oben genannten Probleme ausgeschlossen werden.
Wie in 4 gezeigt, ist das Ritzel 210a am Außenumfang der Ritzelwelle 205b vorgesehen. Ein ebener Abschnitt 400 ist an beiden Seiten des Außenumfangs der Ritzelwelle 205b ausgebildet. Der ebene Abschnitt 400 kann durch Schleifen/Schneiden des Außenumfangs der Ritzelwelle 205b geformt werden.
Zwischen dem Innenumfang des Ritzels 210a und dem ebenen Abschnitt 400 der Ritzelwelle 205b wird ein Raum 410 gebildet, in welchem Öl eingebracht ist.
Dementsprechend kann ein Schmierfilm leicht zwischen dem Innenumfang des Ritzels 210a und dem Außenumfang der Ritzelwelle 205b gebildet werden.
Wie in 4 gezeigt, ist eine Ölbohrung 405 quer durch die Ritzelwelle 205b ausgebildet.
Die Ölbohrung 405 ist von dem einen ebenen Abschnitt 400 zu dem anderen ebenen Abschnitt geformt, die an der Ritzelwelle 205b ausgebildet sind.
Wie in 5 gezeigt, ist die Nut 305a in dem Ritzel 210a ausgebildet, und die Ritzelwelle 205a ist in die Nut 305a eingesetzt.
Die Ritzelwelle 205a ist an dem Innenumfang der Nut 305a drehbar angeordnet. Ferner kontaktiert der Mittelabschnitt einer Endfläche 510 der Ritzelwelle 205a an der mittleren Drehachse 310 die Innenfläche 505 der Nut 305a, und der Randabschnitt der Ritzelwelle 205a in Richtung zu ihrem Außenumfang hat einen Abstand von der Innenfläche 505 der Nut 305a.
Das heißt, der Abstand zwischen der Endfläche 510 der Ritzelwelle 205a und der Innenfläche 505 der Nut 305a wird von der mittleren Drehachse 310 der Ritzelwelle 205a in Richtung zu dem Außenumfang der Ritzelwelle 205a zunehmend größer. Wie oben beschrieben, ist die Innenfläche 505 der Nut 305a eben.
Dementsprechend wird zwischen der Endfläche der Ritzelwelle 205a und der Innenfläche 505 der Nut 305a ein Raum 300a gebildet, so dass Schmiermittel leicht in den Raum 300a eingebracht wird.
Bezüglich der Schmierung eines elastischen Fluids gelangt, wenn sich die Ritzelwelle 205a und das Ritzel 210a drehen, ein Schmiermittel 500 um diese herum, so dass die Dichte und die Viskosität des in einem engen Raum komprimierten Schmiermittels erhöht werden. Das Schmiermittel 500, dessen Viskosität erhöht wird, hat einen halbfesten Zustand und wirkt als ein Keil, der die Ritzelwelle 205a und das Ritzel 210a voneinander trennt.
In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Schmierungseffizienz verbessert, indem eine Struktur gebildet wird, in welcher das Schmiermittel als ein Keil zwischen der Ritzelwelle 205a und dem Ritzel 210a wirkt.

Claims

Differentialgetriebe mit einer Schmierungsstruktur, aufweisend: ein Ritzel (210a), das in seiner mittleren Drehachse (310) eine Nut (305a, 305b) mit einer ebenen Innenfläche (505) und einem kreisförmigen Innenumfang und an seinem Außenumfang eine Verzahnung aufweist; und eine Ritzelwelle (205), die mit ihrem Endabschnitt in die Nut (305a, 305b) derart eingesetzt ist, dass eine Endfläche (510) der Ritzelwelle (205) der Innenfläche (505) der Nut (305a, 305b) zugewandt ist, und die einen durch Wegschneiden einer Seite ihres Außenumfangs gebildeten ebenen Abschnitt (400) aufweist, der zu dem Innenumfang der Nut (305a, 305b) korrespondiert, wobei die Nut (305a, 305b), welche in der mittleren Drehachse (310) des Ritzels (210a) eine Kreisform hat, an beiden Seiten des Ritzels (210a) ausgebildet ist, und wobei Ritzelwellen (205a, 205b) in die beiden Nuten (305a, 305b) eingesetzt sind.
Differentialgetriebe nach Anspruch 1, wobei eine Ölbohrung (405) von dem ebenen Abschnitt (400) zu einer gegenüberliegenden Außenfläche der Ritzelwelle (205) quer durch diese hindurch ausgebildet ist.
Differentialgetriebe nach Anspruch 1, wobei zwei ebene Abschnitte (400) an jeweiligen Seiten der Ritzelwelle (205) ausgebildet sind.
Differentialgetriebe nach Anspruch 1, wobei ein Mittelabschnitt der Endfläche (510) der Ritzelwelle (205) die Innenfläche (505) der Nut (305a, 305b) kontaktiert und ein Randabschnitt der Endfläche (510) der Ritzelwelle (205) einen Abstand von der Innenfläche (505) der Nut (305a, 305b) hat.
Differentialgetriebe nach Anspruch 4, wobei der Abstand zwischen der Innenfläche (505) der Nut (305a, 305b) und der Endfläche (510) der Ritzelwelle (205) von dem Mittelabschnitt der Endfläche (510) der Ritzelwelle (205) in Richtung zu dem Rand des Außenumfangs der Ritzelwelle (205) größer wird.
Differentialgetriebe nach Anspruch 1, wobei ein bogenförmiger Raum (410) zwischen dem ebenen Abschnitt (400) und dem Innenumfang der Nut (305a, 305b) ausgebildet ist.