DE102011087581A1

DE102011087581A1 - Differential for motor vehicle, has a housing having a peripheral surface which is set in contact with one of the two carriers and is located in a force-locking manner with the final drive gear for forming operative engagement

Info

Publication number: DE102011087581A1
Application number: DE102011087581A
Authority: DE
Inventors: Harald Martini; Thorsten BIERMANN
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: DE102011087581B4

Abstract

The differential (1) has a two-part housing (2) having a carrier (3) connected to a carrier (4), and a final reduction gear (5) having an external toothing. The housing has peripheral surfaces (6,7) which are in contact with the final reduction gear. One of the peripheral surfaces is set in contact with one of the two carriers and is located in a force-locking manner with the final drive gear for forming operative engagement. The peripheral surfaces are fixed to the final reduction gear in operative engagement, while the peripheral surface of carrier (3) is reworked by machining. An independent claim is included for a method of assembling and forming a differential for motor vehicle.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Differenzial für ein Kraftfahrzeug, mit einem zweigeteilten Gehäuse, das einen ersten Träger aufweist, der mit einem zweiten Träger verbunden ist, wobei das Gehäuse an einem Achsantriebsrad, welches eine Verzahnung, wie eine Außenverzahnung aufweist, und das Gehäuse eine Umfangsfläche aufweist, die in Anlage mit dem Achsantriebsrad befindlich ist.The invention relates to a differential for a motor vehicle, comprising a two-part housing having a first carrier which is connected to a second carrier, wherein the housing on an axle drive, which has a toothing, such as an external toothing, and the housing has a peripheral surface , which is in contact with the final drive wheel.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Stirnraddifferenziale bekannt:
Die DE 10 2007 004 709 A1 offenbart bspw. ein Stirnraddifferenzial mit wenigstens einer Summenwelle für die Verteilung von Drehmomenten an ein erstes Differenzialglied sowie an ein zweites Differenzialglied über mindestens drei aus jeweils einem ersten Planetenrad und einem zweiten Planetenrad gebildete Paare, wobei die Planetenräder eines Paares einander gegenüberliegend und wirkverbunden sind. Die Planetenräder und Sonnenräder sind dabei wie folgt beschrieben ausgebildet und angeordnet:

a Jedes Planetenpaar weist zwei Planetenräder auf, die vorzugsweise identisch als Gleichteile gestaltet sind.
b Die Planetenräder weisen jeweils einen außenzylindrischen nicht verzahnten Abschnitt und längs daneben einen verzahnten Abschnitt auf.
c Die radialen äußeren Abmessungen, bspw. ein Außenradius, des nicht verzahnten Abschnitts sind geringer, als die kleinstmöglichen radialen äußersten Abmessungen, bspw. verglichen zum Kopfkreisradius, des verzahnten Abschnitts. Dabei ist der Außendurchmesser des nicht verzahnten Abschnitts mindestens kleiner als der Zahnkopfdurchmesser, vorzugsweise aber gleich oder kleiner als der Zahnfußdurchmesser des verzahnten Abschnitts.
d Der verzahnte Abschnitt der betrachteten Planetenräder ist als Stirnverzahnung, Geradverzahnung, Schrägverzahnung, Keilverzahnung oder schraubenförmige Verzahnung ausgebildet.
e Jedes der Planetenräder sitzt entweder auf einem separaten Planetenbolzen, oder ist auf zwei Zapfen aufgenommen bzw. weist selbst zwei axial aus dem Planetenrad hervorstehende Zapfen auf.
f Der Planetenbolzen und das Planetenrad mit Zapfen bzw. das Planetenrad auf Zapfen ist beidseitig in oder an dem Gehäuse gelagert.
g Die Zapfen, mit denen das jeweilige Planetenrad alternativ aufgenommen ist, sind entweder einteilig mit einem Blechgehäuse ausgebildet oder als separate Bauteile in dieses eingebracht.
h Alternativ zu den vorgenannten Ausführungen der Lagerung der Planetenräder sind ein- oder mehrteilige Zapfen einmaterialig mit dem Planetenrad ausgebildet oder separat an dem jeweiligen Planetenrad befestigte Elemente.
i Das Planetenrad ist in diesen Fällen entweder drehbar auf dem Zapfen oder auf dem Planetenbolzen um die Bolzenachse oder mit dem Bolzen gelagert.
j Die nicht verzahnten Abschnitte der Planetenräder weisen längs in entgegengesetzte Richtung, so dass die Stirnseiten der nicht verzahnten Abschnitte jeweils längs nach außen, vorzugsweise zur Lagerung der Planetenbolzen im Gehäuse hin, weisen.
k Jedes der Planetenräder eines Paares greift jeweils mit einem in Längsrichtung am Planetenrad außen liegenden Teilabschnitt seines verzahnten Abschnitts in die Verzahnung eines anderen der beiden Differenzglieder des Differenzials ein.
l Der außen liegende Abschnitt, der auch als äußerer Teilabschnitt bezeichnet werden kann, geht in Längsrichtung des Planetenrades betrachtet, also gleichgerichtet mit der Bolzenachse, von einem Ende des Planetenrades aus bis an einen, in Längsrichtung mittleren Teilabschnitt der Verzahnung.
m Die Bereiche des äußeren Teilabschnitts, mit denen das jeweilige Planetenrad in die Innen- bzw. Außenverzahnung des Differenzglieds eingreift, entspricht vorzugsweise der Hälfte der Breite der Verzahnung in Längsrichtung des verzahnten Abschnitts.
n In die Umfangslücke eines jeden Planetenrads eines Paares, die um den nicht verzahnten Abschnitt ausgebildet ist, taucht jeweils die Verzahnung jenes Differenzglieds der zwei Differenzglieder radial und axial berührungslos ein, welches mit dem äußeren Teilabschnitt der Verzahnung des anderen Planetenrades des gleichen Paares kämmt.
o Die Umfangslücke ist axial in die eine Längsrichtung, durch den längs innenliegenden mittleren Teilabschnitt der Verzahnung, und in die andere Längsrichtung bspw. durch das Gehäuse oder durch einen anderen Axialanschlag für das Planetenrad begrenzt.
p Die Planetenräder eines Paares stehen jeweils an dem mittleren Teilabschnitt des verzahnten Abschnitts miteinander in Eingriff.
q Der mittlere Teilabschnitt ist in Längsrichtung zwischen dem äußeren Teilabschnitt der Verzahnung und dem nicht verzahnten Abschnitt ausgebildet.
r Die Wahl des Typs und der Abmaßung der Verzahnung des äußeren Abschnitts können sich an dem mittleren Abschnitt fortsetzen, alternativ aber auch andere sein.
s Die Breite des mittleren Teilabschnitts, an dem die Planetenräder miteinander verzahnt sind, ist vorzugsweise die andere Hälfte der Breite der Verzahnung in Längsrichtung des verzahnten Abschnitts.
t Pro Differenzial sind mindestens drei, vorzugsweise jedoch vier oder fünf Stück der Plantetenradpaare angeordnet.

Numerous spur gear differentials are known from the prior art:
The DE 10 2007 004 709 A1 discloses, for example, a Stirnraddifferenzial with at least one sum shaft for the distribution of torque to a first differential element and to a second differential element via at least three formed from a respective first planetary gear and a second planetary gear pairs, wherein the planet gears of a pair are opposite to each other and operatively connected. The planet gears and sun gears are designed and arranged as follows:

a Each pair of planets has two planetary gears, which are preferably identically designed as identical parts.
b The planet gears each have an outer cylindrical non-toothed portion and along a toothed portion.
c The radial outer dimensions, for example, an outer radius, of the non-toothed portion are smaller than the smallest possible radial outmost dimensions, for example, compared to the tip circle radius, of the toothed portion. In this case, the outer diameter of the non-toothed portion is at least smaller than the tooth tip diameter, but preferably equal to or smaller than the Zahnfußdurchmesser the toothed portion.
d The toothed section of the considered planet wheels is designed as spur toothing, spur toothing, helical toothing, spline toothing or helical toothing.
e Each of the planetary gears is either located on a separate planetary pin, or is accommodated on two pins or even has two axially projecting from the pinion pin.
f The planetary pin and the planetary gear with pin or the planet gear on pin is mounted on both sides in or on the housing.
g The pins with which the respective planet gear is alternately received, either integrally formed with a sheet metal housing or introduced as a separate components in this.
h As an alternative to the above-mentioned embodiments of the bearing of the planet gears are one or multi-part pin einmaterialig formed with the planet or separately attached to the respective planetary gear elements.
i The planetary gear is in these cases either rotatably mounted on the pin or on the planet shaft about the pin axis or with the bolt.
j The non-toothed portions of the planet gears have longitudinally in the opposite direction, so that the end faces of the non-toothed portions each longitudinally outward, preferably for storage of the planet pins in the housing, point.
k Each of the planetary gears of a pair each engages with a longitudinally on the planetary gear outer portion of its toothed portion in the teeth of another of the two differential links of the differential.
The outer section, which can also be referred to as the outer section, is viewed in the longitudinal direction of the planetary gear, that is rectified with the pin axis, from one end of the planetary gear to an intermediate longitudinal section of the toothing.
m The areas of the outer portion, with which engages the respective planetary gear in the inner and outer toothing of the differential element, preferably corresponds to half the width of Gearing in the longitudinal direction of the toothed portion.
n In the circumferential gap of each planetary gear of a pair, which is formed around the non-toothed portion, respectively dives the teeth of that differential element of the two differential elements radially and axially contactless, which meshes with the outer portion of the teeth of the other planetary gear of the same pair.
o The circumferential gap is axially limited in the one longitudinal direction, by the longitudinally inner central portion of the toothing, and in the other longitudinal direction, for example. By the housing or by another axial stop for the planet.
p The planet gears of a pair are engaged with each other at the middle portion of the toothed portion.
q The middle portion is formed longitudinally between the outer portion of the teeth and the non-toothed portion.
r The choice of the type and dimension of the teeth of the outer portion may continue at the middle portion, but may alternatively be others.
s The width of the central portion at which the planet gears are meshed with each other is preferably the other half of the width of the teeth in the longitudinal direction of the toothed portion.
At least three, but preferably four or five, pieces of the planetary wheel pairs are arranged per differential.

Die Längsrichtung stimmt dabei mit den Bolzenachsen überein. Aus diesen Merkmalen folgt:

u Die erforderliche Gesamtbreite des verzahnten Abschnitts eines jeden der Planetenräder ist vorzugsweise die Summe aus der Breite des Differenzglieds, das in Zahneingriff mit dem Planeten steht und aus der Breite des Teilabschnitts der Verzahnung, mit dem die Planetenräder des gleichen Paares miteinander kämmen, höchstens noch zuzüglich Fertigungs-, Montage- bzw. gestaltungsbedingter Abstände, Phasen, Abstandshalter und ähnlichem.
v Die erforderliche Breite des nicht verzahnten Abschnitts des Planetenrades entspricht bevorzugt der Breite der Verzahnung des Differenzgliedes, welches mit dem anderen Planetenrad des gleichen Paares kämmt, höchstens noch zuzüglich Fertigungs-, Montage- bzw. gestaltungsbedingte Abstände, Phasen, Abstandshalter und ähnlichem.
w Die Verzahnung des Differenzgliedes taucht möglichst so weit in die Umfangslücke ein, dass sich das Differenzglied und das betreffende Planetenrad gerade noch nicht berühren.

The longitudinal direction coincides with the pin axes. From these characteristics follows:

u The required total width of the toothed portion of each of the planetary gears is preferably the sum of the width of the differential member meshing with the planet and the width of the portion of the toothing with which the planetary gears of the same pair mesh with each other at most Manufacturing, assembly or design-related distances, phases, spacers and the like.
v The required width of the non-toothed portion of the planetary gear preferably corresponds to the width of the toothing of the differential member, which meshes with the other planetary gear of the same pair, at most plus manufacturing, assembly or design-related distances, phases, spacers and the like.
w The toothing of the differential element dives into the circumferential gap as far as possible so that the differential element and the respective planetary gear are just not touching.

Die Zahnbreite für den Zahneingriff der miteinander verzahnten Bauteile des in der DE 10 2007 004 709 A1 vorgestellten Differenzials, ist breiter als die bis dahin üblichen Außenabmessungen, denn, die Planetenräder sind im Paar miteinander und mit den Differenzgliedern ohne weitere axiale Lücken verschachtelt. Höhere Drehmomente sind übertragbar. Die Planetenräder sind nicht an einem gesonderten längsmittig im Differenzial angeordneten Planetenträger, sondern beidseitig eben als Planetenträger fungierenden Gehäuse gelagert. Durch die zwei Lagerstellen anstelle nur einer, ist die Konstruktion steifer und weniger anfällig gegen Verkippung und somit weniger anfällig gegen die durch Verkippung entstehenden Nachteile.The tooth width for the tooth engagement of the toothed components of the in DE 10 2007 004 709 A1 presented differential, is wider than the hitherto usual outer dimensions, because, the planetary gears are nested in pairs and with the differential links without further axial gaps. Higher torques are transferable. The planet gears are not mounted on a separate longitudinally arranged in the differential planet carrier, but on both sides just acting as a planet carrier housing. The two bearing points instead of just one, the construction is stiffer and less prone to tipping and thus less susceptible to the disadvantages caused by tilting.

Die Paare eines Planetentriebes können umfangseitig näher aneinander gerückt werden, da zum einen die Belastung pro Planeten auf jeweils zwei Lagerstellen im oder am Gehäuse verteilt werden und zum anderen die Gehäusekonstruktion an sich schon stabiler ist, als dies ein mittig angeordneter scheibenförmiger Planetenträger aus Blech ist. Der Bauraum, der umfangsseitig zwischen den einzelnen Lagerstellen für stützendes Material zur Verfügung stehen muss, ist gering. Der für einen mittig angeordneten Planetenträger benötigte axiale Bauraum entfällt durch die Lagerung im Gehäuse. Die Verzahnung kann um diesen Betrag zusätzlich breiter ausgeführt werden. Damit kann auch wieder der Berührradius verringert und auf die steifere Anordnung und somit die den Verformungen weniger anfälligen Konstruktionen zurückgegriffen werden. Die Herstellung eines solchen Planetentriebs ist kostengünstiger, da die aufwändige Herstellung der Hohlräder entfällt. Aufwändig ist z.B. die Innenbearbeitung der Innenverzahnung.The pairs of a planetary gear can be moved closer to each other on the circumference, since on the one hand the load per planet are distributed to two bearings in or on the housing and on the other hand, the housing construction itself is already more stable than this is a centrally located disc-shaped planet carrier made of sheet metal. The installation space, which must be available circumferentially between the individual bearing points for supporting material, is low. The axial space required for a centrally arranged planetary carrier is eliminated by the storage in the housing. The gearing can be made wider by this amount. Thus, the contact radius can be reduced again and resorted to the stiffer arrangement and thus the less susceptible to deformation structures. The production of such a planetary drive is cheaper, since the complex production of the ring gears is eliminated. Elaborate is e.g. the internal machining of the internal toothing.

Die DE 10 2007 004 712 A1 offenbart ebenfalls ein Stirnraddifferenzial mit einem mindestens zweiteiligen Gehäuse und mit einem an dem Gehäuse befestigten und mit dem Gehäuse zur Drehachse des Stirnraddifferenzials konzentrischen Antriebsrads, wobei ein erster Gehäuseabschnitt und ein zweiter Gehäuseabschnitt und ein Befestigungsabschnitt des Antriebsrads mittels Befestigungsmittels axial aneinander befestigt und an die Gehäuseabschnitte sowie das Antriebsrad dabei in Umfangsrichtung gegeneinander drehfest geführt und zur Drehachse aneinander fixiert sind. The DE 10 2007 004 712 A1 also discloses a spur gear differential with an at least two-part housing and with a drive wheel concentric with the housing and concentric with the housing to the axis of rotation of the spur gear differential, wherein a first housing portion and a second housing portion and a mounting portion of the drive wheel by means of fastening means axially secured to each other and to the housing sections and the drive wheel guided in the circumferential direction against each other against rotation and are fixed to each other to the rotation axis.

Die WO 2011/003747 A2 offenbart auch ein Stirnraddifferenzial mit einer ersten Sonne und einer zweiten Sonne, wobei der ersten Sonne ein erster Satz Planetenräder und der zweiten Sonne ein zweiter Satz Planetenräder zugeordnet ist und der erste Satz Planetenräder mit dem zweiten Satz Planetenräder kämmt und dabei die Anzahl der Zähne der ersten Sonne gleich der Anzahl der Zähne der zweiten Sonne ist, wobei durch Profilverschiebung die Zähne der ersten Sonne an einem Kopfkreis mit einem Kopfkreisdurchmesser angeordnet sind, der anders ist, als der Kopfkreisdurchmesser eines Kopfkreises, an dem die Zähne der zweiten Sonne angeordnet sind, wobei der erste Satz Planetenräder nur mit der ersten Sonne kämmt und wobei der zweite Satz Planetenräder nur mit der zweiten Sonne kämmt, wobei ferner der Kopfkreisdurchmesser des Kopfkreises der Zähne der ersten Sonne durch positive Profilverschiebung und der Kopfkreisdurchmesser des Kopfkreises der Zähne der zweiten Sonne durch negative Profilverschiebung realisiert ist.The WO 2011/003747 A2 also discloses a spur gear differential having a first sun and a second sun, wherein the first sun is associated with a first set of planet gears and the second sun is associated with a second set of planet gears and the first set of planet gears mesh with the second set of planet gears, and the number of teeth of the first Sun is equal to the number of teeth of the second sun, wherein by profiling the teeth of the first sun are arranged on a tip circle with a tip diameter, which is different than the tip circle diameter of a tip circle on which the teeth of the second sun are arranged, the The first set of planetary gears meshes only with the first sun and wherein the second set of planetary gears meshes only with the second sun, wherein also the tip circle diameter of the top circle of the teeth of the first sun by positive profile shift and the tip circle diameter of the tip circle of the teeth of the second sun by negative profile shift r is realized.

Die DE 10 2007 040 475 A1 offenbart auch ein Stirnraddifferenzial, insbesondere ein solches für Kraftfahrzeuge, mit einem Antriebselement, das drehfest mit einem Planetenträger verbunden ist, wobei in dem Planetenträger mindestens ein Paar miteinander kämmender Planetenräder drehbar angeordnet ist, wobei die Planetenräder mit je einem verzahnten Abtriebsrad kämmen. Um bei einem solchen Stirnraddifferenzial einen hinreichenden Bauraum für die Planetenräder zu schaffen, sieht die DE 10 2007 040 475 A1 vor, dass der Planetenträger durch zwei im Abstand a) parallel zueinander angeordnete scheibenförmige Träger gebildet wird, die mit dem Antriebselement verbunden sind. Es ist offenbart, dass zwei Abtriebsräder jeweils einen wellenförmigen Abschnitt aufweisen, welche aus einem hülsenförmigen Fortsatz eines scheibenförmigen Trägers axial herausragen. The DE 10 2007 040 475 A1 also discloses a spur gear, in particular such for motor vehicles, with a drive member which is rotatably connected to a planet carrier, wherein in the planet carrier at least one pair of meshing planetary gears is rotatably disposed, the planet gears mesh with a toothed driven gear. In order to create a sufficient space for the planet gears in such a spur gear, sees the DE 10 2007 040 475 A1 in that the planet carrier is formed by two spaced apart a) parallel to each other arranged disk-shaped carrier, which are connected to the drive element. It is disclosed that two driven wheels each have a wave-shaped portion, which consists of a axially protrude sleeve-shaped extension of a disk-shaped carrier.

Die spezielle Art der Stirnraddifferentiale, wie sie aus oben diskutierten Druckschriften bekannt ist, liegt auch der hier vorgestellten Erfindung zugrunde.The special type of spur gear differentials, as is known from documents discussed above, is also based on the invention presented here.

Auch sind Verbindungslösungen für Achsantriebsräder mit Gehäusen, in denen Ausgleichsräder, wie Kegelräder gelagert sind, bekannt. Also, connection solutions for final drive wheels with housings in which differential gears, such as bevel gears are stored known.

So offenbart die DE 100 13 429 C5 ein Ausgleichsgetriebe mit einem Ausgleichsgehäuse aus Gusseisen und einem Tellerrad aus einsatzgehärtetem Stahl, wobei das Ausgleichsgehäuse auf dem Umfang, auf dem das Tellerrad aufgepresst ist, eine Anlageschulter mit einer äußeren Flanke aufweist, die radial zu einer Symmetrieachse des Tellerrades angeordnet ist, wobei das Ausgleichsgehäuse und das Tellerrad über eine unter Verwendung eines nickelhaltigen Zusatzwerkstoffes hergestellte, bzgl. der Symmetrieachse des Tellerrades ebenfalls radial angeordnete Schweißnaht zwischen einer Anlageschulter und dem Tellerrad miteinander verbunden sind, wobei das Tellerrad nicht speziell durch zumindest teilweises Abtragen der zu verschweißenden Fläche für die Schweißung vorbereitet ist. So revealed the DE 100 13 429 C5 a differential with a housing made of cast iron and a ring gear hardened steel, wherein the differential housing on the circumference on which the ring gear is pressed, an abutment shoulder with an outer edge, which is arranged radially to an axis of symmetry of the ring gear, wherein the differential housing and the ring gear via a produced using a nickel-containing filler, with respect to the axis of symmetry of the ring gear also radially arranged weld between a contact shoulder and the ring gear are connected to each other, the ring gear is not specially prepared by at least partially ablating the surface to be welded for welding.

Die Verwendung von Radialschweißnähten, allerdings bei Kegelraddifferenzialen, ist ferner aus der DE 10 2004 034 736 A1 bekannt. Dort wird ein Differenzial für eine Fahrzeugachse vorgeschlagen, umfassend einen Differenzialkorb und einen Differenzialdeckel, die mit einem Tellerrad verbunden sind, bei dem der Differenzialkorb mit dem Differenzialdeckel und dem Tellerrad über eine Radialschweißnaht verbunden ist. The use of radial welds, but in bevel gear differentials, is further from the DE 10 2004 034 736 A1 known. There, a differential for a vehicle axle is proposed, comprising a differential cage and a differential cover, which are connected to a ring gear, wherein the differential cage is connected to the differential cover and the ring gear via a radial weld.

Ein Verfahren zum Verschweißen eines Tellerrades mit einem Ausgleichsgehäuse eines Getriebes ist auch aus der DE 10 2005 023 230 A1 bekannt. Dort ist ein Verfahren zum Verschweißen eines Tellerrads mit einem Ausgleichsgehäuse eines Getriebes offenbart, bei dem folgende Schritte durchlaufen werden:
Herstellen eines Tellerrades, wobei das Tellerrad einen Tellerradflansch mit einer Flanschfläche aufweist, Einsatzhärten des Tellerrades, Gießen eines Ausgleichsgehäuses aus einem Gusseisenmaterial, wobei das Ausgleichsgehäuse eine Flanschschulter aufweist, Herstellen eines Ausgleichsgehäuseflansches durch Drehbearbeiten der Flanschschulter, Fügen des Tellerrades und des Ausgleichsgehäuses, wobei das Tellerrad mit seiner Flanschfläche gegen die Flanschschulter gedrückt wird, Verschweißen des Tellerradflansches mit der Flanschschulter mittels eines Hochenergiestrahls, wobei während des Schweißvorgangs der Schweißzone ein nickelhaltiger Zusatzwerkstoff zugeführt wird. Die Flanschschulter weist folgende Flanschbereiche auf: einen sich in einer Umfangsrichtung der Flanschschulter erstreckenden Steg, dessen Stirnseite nach dem Fügen an der Flanschfläche des Tellerradflansches anliegt, eine radial außerhalb des Steges befindliche Flanschfläche, die, von der Stirnseite des Steges aus gesehen, hinter der Stirnseite des Steges liegt und die nach dem Fügen mit der Flanschfläche des Tellerradflansches einen ersten Spalt bildet, und eine radial innerhalb des Steges befindliche, sich in Umfangsrichtung der Flanschschulter erstreckende Ausnehmung, die nach dem Fügen eine zweiten Spalt mit der Flanschfläche des Tellerradflansches bildet. A method for welding a ring gear with a differential housing of a transmission is also from the DE 10 2005 023 230 A1 known. There is disclosed a method for welding a crown wheel to a differential housing of a transmission in which the following steps are performed:
Manufacture of a ring gear, wherein the ring gear has a Tellerradflansch with a flange surface, hardening the ring gear, casting a differential housing made of a cast iron material, wherein the differential housing has a Flanschschulter, producing a Ausgleichsgehäuseflansches by turning the Flanschschulter, joining the ring gear and the differential housing, wherein the ring gear is pressed with its flange against the Flanschschulter, welding the Tellerradflansches with the flange shoulder by means of a high energy beam, during the welding of the welding zone, a nickel-containing filler material is supplied. The flange shoulder has the following flange areas: a web extending in a circumferential direction of the flange shoulder, the end face of which rests against the flange surface of the ring gear flange after joining, a flange surface located radially outside the web, which, seen from the end face of the web, behind the end face the ridge is located and after joining with the flange of the Tellerradflansches forms a first gap, and a radially located within the web, extending in the circumferential direction of the flange shoulder recess, which forms a second gap with the flange of the Tellerradflansches after joining.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hohe Rundlaufgenauigkeit der Verzahnungen der Gesamtbaugruppe zur Verfügung zu stellen und eine entsprechende Schnittstelle am Blechgehäuse des Differenzials zur Verfügung zu stellen, wobei die Kosten niedrig gehalten werden sollen.It is the object of the present invention to provide a high concentricity of the teeth of the overall assembly available and to provide a corresponding interface on the sheet metal housing of the differential, the cost to be kept low.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass nur eine Umfangsfläche des einen der beiden Träger zumindest kraftschlüssig mit dem Achsantriebsrad in Wirkeinsatz befindlich ist.This object is achieved in that only one peripheral surface of one of the two carriers is at least non-positively located with the Achsantriebsrad in active use.

Ein Leichtbaudifferenzial kann dann mit einem Achsantriebsrad verbunden werden, wobei das Achsantriebsrad vom jeweiligen Kunden zur Verfügung gestellt werden kann. Über die Gestaltung des Achsantriebsrades im Bereich der Schnittstelle zum Differenzial können Kosten eingespart werden bzw. unnötig hohe Kosten verhindert werden. Durch die vorliegende Erfindung kann auf eine spanende Nachbearbeitung eines der beiden Träger verzichtet werden. Lediglich der eine der beiden Träger benötigt am Außenumfang ein Passmaß zur Fixierung des Achsantriebsrades. Dadurch ist der Außenumfang kleiner als bei der anderen Gehäusehälfte, also dem anderen Träger. Die Anwendung der Nachbearbeitung kann auf den einen Träger oder den anderen Träger angewandt werden.A lightweight differential can then be connected to a Achsantriebsrad, the Achsantriebsrad can be provided by each customer. On the design of the final drive in the interface to the differential costs can be saved or unnecessarily high costs can be prevented. By the present invention can be dispensed with a subsequent machining of one of the two carriers. Only one of the two carriers requires on the outer circumference of a fit for fixing the Achsantriebsrades. As a result, the outer circumference is smaller than in the other housing half, so the other carrier. The application of the post-processing can be applied to the one carrier or the other carrier.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

So ist es von Vorteil, wenn die Umfangsfläche zumindest des mit dem Achsantriebsrad in Wirkeingriff befindlichen ersten Trägers spanend nachbearbeitet ist oder beide Umfangsflächen beider Träger spanend nachbearbeitet sind. Im ersten Fall lassen sich die Kosten besonders niedrig halten, während im zweiten Fall eine hohe Präzision erreichbar ist. Thus, it is advantageous if the peripheral surface of at least the first carrier in operative engagement with the first carrier is machined or both peripheral surfaces of both carriers are machined by machining. In the first case, the costs can be kept very low, while in the second case, a high precision can be achieved.

Es ist auch besonders zweckmäßig, wenn zwischen dem anderen, zweiten Träger und dem Achsantriebsrad ein Spalt vorhanden ist, der dann sicherstellt, dass nur über den einen Träger ein Momentenschluss- und/oder Kraftschlussachsantriebsrad herkommend vorhanden ist. Grundsätzlich ist jedoch auch eine symmetrische Momentenleitung möglich. Dann ist es von Vorteil, wenn die Umfangsflächen beider Träger in Wirkbeziehung mit dem Achsantriebsrad befindlich sind, vorzugsweise mit der Innenseite des Achsantriebsrades.It is also particularly useful if between the other, second carrier and Achsantriebsrad a gap is present, which then ensures that only on the one carrier Moment closing and / or traction axle driving wheel originating is present. In principle, however, a symmetrical torque line is possible. Then it is advantageous if the peripheral surfaces of both carriers are in operative relationship with the Achsantriebsrad located, preferably with the inside of the Achsantriebsrades.

Besonders effizient lässt sich ein Ausführungsbeispiel ausgestalten, wenn zwischen dem ersten Träger und dem Achsantriebsrad und/oder zwischen dem zweiten Träger und dem Achsantriebsrad eine Presspassung vorhanden ist.An embodiment can be configured particularly efficiently if there is an interference fit between the first carrier and the final drive wheel and / or between the second carrier and the final drive wheel.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn das Gehäuse am Innenumfang des Achsantriebsrades direkt anliegt, insbesondere moment- und/oder kraftübertragend.It is particularly useful if the housing rests directly on the inner circumference of the final drive, in particular torque and / or force-transmitting.

Wenn das Differenzial als Stirnraddifferenzial oder als Kegelraddifferenzial ausgebildet ist, so lässt sich im ersten Fall auf besonders bauraumsparende Varianten zurückgreifen, während im zweiten Fall auf besonders robuste Varianten zurückgegriffen werden kann.If the differential is designed as a spur gear differential or as a bevel gear differential, it is possible in the first case to resort to particularly space-saving variants, while in the second case, particularly robust variants can be used.

Besonders langlebig lässt sich das Differenzial ausgestalten, wenn der erste Träger mit dem zweiten Träger verschweißt ist und/oder der zweite Träger einen Zapfen ausbildet, der sich quer zur Radialrichtung des Gehäuses erstreckt und in einer Ausnehmung des ersten Trägers angepasst ist.The differential can be designed to be particularly durable if the first carrier is welded to the second carrier and / or the second carrier forms a pin which extends transversely to the radial direction of the housing and is adapted in a recess of the first carrier.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Innenseite des Achsantriebsrades eine Stufe aufweist, die mit dem Gehäuse pressverbunden ist. It is also expedient if the inside of the axle drive wheel has a step which is press-connected to the housing.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Montieren eines Differenzials wie vorstehend als erfindungsgemäß erläutert. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Achsantriebsrad erst erwärmt und dann auf das Gehäuse aufgeschrumpft wird.The invention also relates to a method for mounting a differential as explained above as according to the invention. It is advantageous if the Achsantriebsrad first heated and then shrunk onto the housing.

Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn eine Umfangsfläche eines der beiden Träger vor einem Koppeln mit dem Achsantriebsgehäuse spanend nachbearbeitet ist.It is also particularly advantageous if a peripheral surface of one of the two carriers is post-machined before being coupled to the axle drive housing.

Die Erfindung wird auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with the aid of a drawing. Two embodiments are shown. Show it:

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differenzials mit einem ersten Träger, dessen Umfangsfläche in kraftschlüssiger Verbindung mit einer Innenfläche eines Achsantriebsrades steht, und 1 a first embodiment of a differential according to the invention with a first carrier whose peripheral surface is in frictional connection with an inner surface of a Achsantriebsrades, and

2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differenzials, bei der der zweite Träger spanend nachbearbeitet ist und dessen spanend nachbearbeitete Umfangsfläche in drehmomentübertragender Wirkbeziehung mit einem Innenumfang des Achsantriebsrades befindlich ist. 2 a second embodiment of a differential according to the invention, wherein the second carrier is machined and machined whose machined peripheral surface is in torque transmitting operative relationship with an inner periphery of the Achsantriebsrades located.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are given the same reference numerals.

In 1 ist in einer nur teilweise dargestellten Längsschnittdarstellung ein erstes erfindungsgemäßes Differenzial 1 dargestellt. Das Differenzial 1 ist als Stirnraddifferenzial ausgebildet und weist ein Gehäuse 2 auf, das zweigeteilt ausgestaltet ist. Das Gehäuse 2 setzt sich aus einem ersten Träger 3 und aus einem zweiten Träger 4 zusammen, wobei im Bedarfsfall auch noch weitere Bauteile Bestandteil des Gehäuses 2 sind. In 1 is in a longitudinal sectional representation only partially shown a first inventive differential 1 shown. The differential 1 is designed as a spur gear differential and has a housing 2 on, which is designed in two parts. The housing 2 consists of a first carrier 3 and from a second carrier 4 together, where necessary, even more components part of the housing 2 are.

Ein Achsantriebsrad 5 ist am Gehäuse 2 befestigt. Dabei weisen beide Träger 3 und 4 radial zueinander versetzte Umfangsflächen 6 und 7 auf. Die Umfangsfläche 6 des ersten Trägers 1 ist spanend nachbearbeitet und sitzt auf einer vorzugsweise planen Innenfläche 8 am Innenumfang des Achsantriebsrades 5. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen liegt im Bereich einer Stufe 9 vor. In Längsrichtung gesehen beabstandet, ist zwischen der Umfangsfläche 6 des ersten Trägers 3 und der Innenfläche 8 des Achsantriebsrades 5 ein Spalt 10 vorhanden. Die Umfangsfläche 6 des ersten Trägers 3 liegt also nicht am Achsantriebsrad 5 direkt an, schon gar nicht kraftschlüssig.An axle drive wheel 5 is on the case 2 attached. Both carriers have this 3 and 4 Radially offset circumferential surfaces 6 and 7 on. The peripheral surface 6 of the first carrier 1 is machined and sitting on a preferably flat inner surface 8th on the inner circumference of the final drive wheel 5 , The frictional connection between the two components is in the range of one stage 9 in front. Spaced in the longitudinal direction, is between the peripheral surface 6 of the first carrier 3 and the inner surface 8th of the final drive wheel 5 A gap 10 available. The peripheral surface 6 of the first carrier 3 So it is not on the final drive 5 directly to, certainly not frictionally.

Allerdings weist der zweite Träger 4 einen Zapfen 11 auf, der in eine Ausnehmung 12 des ersten Trägers 3 eingepasst ist und vorzugsweise dort verschweißt ist.However, the second carrier points 4 a pin 11 on, in a recess 12 of the first carrier 3 is fitted and preferably welded there.

In 2 ist eine gegengleiche Ausgestaltung dargestellt, bei der nicht, wie in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der zweite Träger 4 an dessen Umfangsfläche 7 spanend nachbearbeitet ist, sondern der erste Träger 3 an dessen Umfangsfläche 6 spanend nachbearbeitet ist, um in momentübertragende Wirkbeziehung mit dem Achsantriebsrad 5 zu gelangen. In 2 a contrary embodiment is shown, in which not, as in the in 1 illustrated embodiment of the second carrier 4 on its peripheral surface 7 machined, but the first carrier 3 on its peripheral surface 6 machined to in torque-transmitting relationship with the Achsantriebsrad 5 to get.

Bei der Montage wird das Achsantriebsrad 5 gegenüber dem Gehäuse 2 erwärmt und dann darauf aufgeschrumpft. Bei der Montage der Differenzialbaugruppe wird der Lagersitz vom zweiten Träger 4 zum Lagersitz vom ersten Träger 3, der zugleich einen Presssitz des Achsantriebsrades 5 ausbildet, ausgerichtet. Der Träger 4 ist am Außenumfang gegenüber dem später montierten Achsantriebsrad 5 frei. Beide Träger 3 und 4 stammen ursprünglich aus demselben Umformwerkzeug, weswegen die spanende Nachbearbeitung der jeweiligen Umfangsfläche 6 oder 7 entscheidenden Einfluss auf den jeweiligen Außenumfang hat und somit auf das Vorhandensein eines Presssitzes mit dem Achsantriebsrad 5.During assembly, the final drive wheel becomes 5 opposite the housing 2 heated and then shrunk on it. When assembling the differential assembly, the bearing seat becomes the second carrier 4 to the bearing seat of the first carrier 3 , at the same time a press fit of Achsantriebsrades 5 trains, aligns. The carrier 4 is on the outer periphery opposite the later mounted Achsantriebsrad 5 free. Both carriers 3 and 4 originally come from the same forming tool, which is why the subsequent machining of the respective peripheral surface 6 or 7 has decisive influence on the respective outer circumference and thus on the presence of a press fit with the Achsantriebsrad 5 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Differenzial differential
22: Gehäuse casing
33: erster Träger first carrier
44: zweiter Träger second carrier
55: Achsantriebsrad axle drive
66: Umfangsfläche des ersten Trägers Peripheral surface of the first carrier
77: Umfangsfläche des zweiten Trägers Peripheral surface of the second carrier
88th: Innenfläche palm
99: Stufe step
1010: Spalt gap
1111: Zapfen spigot
1212: Ausnehmung recess

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007004709 A1 [0002, 0004]
DE 102007004712 A1 [0006]
WO 2011/003747 A2 [0007]
DE 102007040475 A1 [0008, 0008]
DE 10013429 C5 [0011]
DE 102004034736 A1 [0012]
DE 102005023230 A1 [0013]

Claims

Differential ( 1 ) for a motor vehicle, with a two-part housing ( 2 ), which is a first carrier ( 3 ) which is connected to a second carrier ( 4 ), the housing ( 2 ) on an axle drive wheel ( 5 ), which has a toothing, such as an outer toothing, and the housing ( 2 ) a peripheral surface ( 6 . 7 ) in abutment with the Achsantriebsrad ( 5 ) is located, characterized in that only one peripheral surface ( 6 . 7 ) of one of the two carriers ( 3 . 4 ) at least frictionally with the Achsantriebsrad ( 5 ) is in operative engagement.

Differential ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the peripheral surface ( 6 . 7 ) at least fixed to the Achsantriebsrad ( 5 ) in operative engagement with the first carrier ( 3 ) is machined or both peripheral surfaces ( 6 . 7 ) of both carriers ( 3 . 4 ) are post-machined.

Differential ( 1 ) according to claim 2, characterized in that between the other, second carrier ( 4 ) and the final drive wheel ( 5 ) A gap ( 10 ) is available.

Differential ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the first carrier ( 3 ) and the final drive wheel ( 5 ) and / or between the second carrier ( 4 ) and the final drive wheel ( 5 ) an interference fit is present.

Differential ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing ( 2 ) on the inner circumference of the final drive wheel ( 5 ) is directly applied.

Differential ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the differential ( 1 ) is designed as a spur gear or as a bevel gear differential.

Differential ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first carrier ( 3 ) with the second carrier ( 4 ) is welded and / or the second carrier ( 4 ) a pin ( 11 ), it transversely to the radial direction of the housing ( 2 ) and in a recess ( 12 ) of the first carrier ( 3 ) is fitted.

Differential ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inside of the Achsantriebsrades ( 5 ) a step ( 9 ) connected to the housing ( 2 ) is press-connected.

Method for mounting and producing a differential ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the final drive wheel ( 5 ) first heated and then on the housing ( 2 ) is shrunk.

Method according to claim 9, characterized in that only one peripheral surface ( 6 . 7 ) one of the two carriers ( 3 . 4 ) before coupling with the final drive housing ( 5 ) is post-machined.