DE102010048480A1

DE102010048480A1 - Stirnraddifferenzial

Info

Publication number: DE102010048480A1
Application number: DE201010048480
Authority: DE
Inventors: Thorsten BIERMANN
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stirnraddifferenzial (1) in einem Gehäuse (3), wobei das Stirnraddifferenzial (1) zumindest einen als Planetenträger (2) ausgebildeten Differenzialkorb (11), zwei Sätze Ausg, 7) aufweist, und dabei die Ausgleichsplanetenräder (4, 5) mit radialem Abstand zu einer Rotationsachse (8) des Planetenträgers (2) drehbar gelagert sind und mit den um die Rotationsachse (8) drehbaren Sonnenrädern (6, 7) im Zahneingriff stehen und wobei der Differenzialkorb (11) axial beidseitig der Sonnenräder (6, 7) jeweils mit mindestens einem Wälzlager (9, 10) um die Rotationsachse (8) drehbar in dem Gehäuse (3) gelagert und abgestützt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Stirnraddifferenzial in einem Gehäuse, wobei das Stirnraddifferenzial zumindest einen als Planetenträger ausgebildeten Differenzialkorb, zwei Sätze Ausgleichsplanetenräder und zwei Sonnenräder aufweist, und dabei die Ausgleichsplanetenräder mit radialem Abstand zu einer Rotationsachse des Planetenträgers drehbar gelagert sind und mit den um die Rotationsachse drehbaren Sonnenrädern im Zahneingriff stehen und wobei der Differenzialkorb axial beidseitig der Sonnenräder jeweils mit mindestens einem Wälzlager um die Rotationsachse drehbar in dem Gehäuse gelagert und abgestützt ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiges gattungsbildendes Stirnraddifferenzial ist in DE 10 2007 003 675 A1 näher beschrieben. Das Stirnraddifferenzial weist zwei Sätze Ausgleichsplanetenräder auf, die miteinander im Zahneingriff stehen. Darüber hinaus stehen die Ausgleichsplanetenräder eines Satzes jeweils mit einem der zwei Sonnenräder im Zahneingriff und die Ausgleichsplanetenräder des anderen Satzes mit dem anderen der Sonnenräder. Der Planetenträger ist antreibbar und damit die Summenwelle des und zugleich der Differenzialkorb des Differenzials. Die Sonnen sind die Differenzwellen. Der Planetenträger ist zumindest aus zwei Teilen gebildet, die scheiben- bzw. schalenförmige Blechteilen sind. Die Planetenbolzen, auf denen die Ausgleichplanetenräder um die eigene Rotationsachse drehbar gelagert sind, sind beidseitig, an jeder Seite jeweils in einem der Teile des Planetenträgers, in dem Planetenträger gelagert. Die Sonnenräder sind in dem Planetenträger zentriert und in axiale Richtung zwischen den beiden Teilen gehalten. Der Planetenträger des Standes der Technik ist axial beidseitig der Sonne axial und radial gelagert. Dazu sind in DE 10 2007 003 675 A1 verschiedene Lagerungsanordnungen für die Lagerung des Planetenträgers in einem Gehäuse beschrieben.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Lagerung des Stirnraddifferenzials vorzusehen und somit die Kosten zur Herstellung gering zu halten.
Die Aufgabe ist nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist der Differenzialkorb, obwohl dieser zwei Lagerstellen in dem Gehäuse aufweist, nur einseitig radial gelagert jedoch beidseitig in axiale Richtungen abgestützt. Mit anderen Worten: Das Stirnraddifferenzial ist an einer Seite mittels eines Wälzlagers gelagert, dass zumindest radiale Kräfte aufnimmt. An der anderen Lagerstelle ist das Stirnraddifferenzial a.) in eine axiale Richtung oder b.) mit einem doppelt wirkenden Axiallager in beide entgegengesetzte axiale Richtungen abgestützt. Die Kombination a.) setzt voraus, dass das Wälzlager, das Radialstütze ist, zugleich eine Axialstütze ist. Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, dass das Planetendifferenzial sich radial in sich selbst zentriert, so dass das Planetendifferenzial in dem Gehäuse nur gegen Einflüsse von außen radial abgestützt werden muss. Derartige Einflüsse sind beispielsweise Schwingungen oder Stöße im Fahrbetrieb aber insbesondere radiale Kräfte, die aus Reaktionen der in das Planetendifferenzial eingeleiteten Antriebsdrehmomente an einem Antriebsrad des Differenzials entstehen.
Antriebsräder sind Stirn- oder Kegelzahnräder, Riemenscheiben oder Kettenräder, die mit dem jeweiligen Differenzialkorb verbunden sind. Das als einzige Radialstütze eingesetzte Wälzlager wird entweder axial nahe oder zentral konzentrisch zum Antriebsrad angeordnet oder das Antriebsrad wird bei der Auslegung des Planetendifferenzials möglichst mit der Radialstütze so übereinstimmend angeordnet, dass keine oder nur geringe Kippmomente am Differenzialkorb entstehen können. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Wälzlager axial gegeneinander vorgespannt sind. Voraussetzung ist dementsprechend die oben genannte Kombination a.) der Wälzlager.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Wälzlager ein Kegelrollenlager ist, mit dem der Differenzialkorb einseitig radial und axial an dem Gehäuse abgestützt ist. Das Kegelrollenlager ist demnach möglichst zentral zum Kraftangriff der Radialkräfte zum Antriebsrad axial ausgerichtet angeordnet. Das Kegelrollenlager ist gegen das andere Wälzlager axial vorgespannt bzw. mit diesem axial verspannt. Das andere Wälzlager ist ein Axiallager mit wenigstens einer Reihe Rollen, die in wenigstens einer zur Rotationsachse senkrechten Ebene abrollen. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Lagerung kostengünstig ausgebildet werden kann. Die Reibmomente sind im Vergleich zu Anordnungen nach dem Stand der Technik reduziert.
Beschreibung Fig. 1
1 zeigt ein Detail eins Stirnraddifferenzials 1, hälftig in einem Längsschnitt entlang seiner Hauptachse 13 in einem Gehäuse 3. Das Stirnraddifferenzial 1 weist zumindest einen mit zwei Scheiben 2a und 2b als Planetenträger 2 ausgebildeten Differenzialkorb 11, zwei Sätze Ausgleichsplanetenräder 4 und 5 und zwei Sonnenräder 6 und 7 auf. Die Ausgleichsplanetenräder 4 und 5 sind jeweils mit radialem Abstand zu einer Rotationsachse 8 des Planetenträgers 2 drehbar gelagert, welche der Hauptachse 13 entspricht, und stehen mit den um die Rotationsachse 8 drehbaren Sonnenrädern 6 und 7 im Zahneingriff. Der Differenzialkorb 11 ist axial beidseitig der Sonnenräder 6 und 7 jeweils mit einem Wälzlager 9 und 10 um die Rotationsachse 8 drehbar in dem Gehäuse 3 gelagert und abgestützt.
Der Differenzialkorb 11 ist nur an einer Seite, im Bild linksseitig des Sonnenrades 6, in radiale Richtung, das heißt senkrecht zur Hauptachse 13, mittels eines als Kegelrollenlager 14 ausgebildeten Wälzlagers 9 radial gelagert. Auf der anderen Seite, im Bild rechts seitens des Sonnenrades 7, ist der Planetenträger 2 mittels eines Axialnadellagers 15 axial, also mit der Hauptachse 13 gleichgerichtet, abgestützt.
Das Axialnadellager weist eine Axialscheibe 17 und Nadeln 18 (Rollen) in einem Käfig 19 auf. Die Rotationsachsen 20 der Nadeln 18 verlaufen parallel zu einer Radialebene E, die senkrecht von der Hauptachse 13 durchstoßen ist.
Das Kegelrollenlager 14 und das Axialnadellager 15 sind axial gegeneinander verspannt, so dass der Planetenträger 2 beidseitig axial an dem Gehäuse 3 abgestützt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007003675 A1 [0002]

Claims

Stirnraddifferenzial (1) in einem Gehäuse (3), wobei das Stirnraddifferenzial (1) zumindest einen als Planetenträger (2) ausgebildeten Differenzialkorb (11), zwei Sätze Ausgleichsplanetenräder (4, 5) und zwei Sonnenräder (6, 7) aufweist, und dabei die Ausgleichsplanetenräder (4, 5) mit radialem Abstand zu einer Rotationsachse (8) des Planetenträgers (2) drehbar gelagert sind und mit den um die Rotationsachse (8) drehbaren Sonnenrädern (6, 7) im Zahneingriff stehen und wobei der Differenzialkorb (11) axial beidseitig der Sonnenräder (6, 7) jeweils mit mindestens einem Wälzlager (9, 10) um die Rotationsachse (8) drehbar in dem Gehäuse (3) gelagert und abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzialkorb (11) radial mittels nur eines der Wälzlager (9, 10) einseitig des einen der Sonnenräder (6, 7) in dem Gehäuse (3) gelagert und mittels wenigstens eines der beiden Wälzlager (9, 10) einseitig des anderen der Sonnenräder (6, 7) nur axial in zwei entgegengesetzten Richtungen in dem Gehäuse (3) gelagert und abgestützt ist.
Stirnraddifferenzial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (9, 10) axial gegeneinander vorgespannt sind.
Stirnraddifferenzial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wälzlager (9) ein Kegelrollenlager ist, mit dem der Differenzialkorb (11) einseitig radial und axial an dem Gehäuse (3) abgestützt ist, wobei das Kegelrollenlager gegen das andere Wälzlager (10) axial vorgespannt ist, und wobei das andere Wälzlager (10) ein Axiallager mit wenigstens einer Reihe Rollen (12) ist, in dem die Symmetrieachsen (13) der Rollen (12) in wenigstens einer zur Rotationsachse (8) senkrechten Ebene (E) ausgerichtet sind.