DE102011101165A1 - differential - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug vorgestellt, wobei das Ausgleichsgetriebe aufweist: – ein Ausgleichsgehäuse (2), welches ein erstes Ausgleichsgehäuseteil (3) aufweist, – ein Tellerrad (5), welches drehfest mit dem ersten Ausgleichsgehäuseteil (3) verbunden ist, – ein erstes Achswellenrad (6), welches sich im Innern des Ausgleichsgehäuses (2) befindet. Dabei weist das erste Ausgleichsgehäuseteil (3) eine Durchführung (8) für eine erste Achswelle (9) auf, und die erste Achswelle (9) ist mit dem ersten Achswellenrad (6) drehfest verbunden. Die erste Achswelle (9), das Tellerrad (5) und das erste Achswellenrad (6) weisen eine gemeinsame Drehachse (10) auf. Erfindungsgemäß weist das erste Ausgleichsgehäuseteil (3) einen ersten Lagerring (11) zur axialen Abstützung des ersten Achswellenrades (6) auf, und der erste Lagerring (11) ist koaxial zum Tellerrad (5) angeordnet.A differential gear for a motor vehicle is presented, the differential gear having: - a differential housing (2), which has a first differential housing part (3), - a ring gear (5) which is non-rotatably connected to the first differential housing part (3), a first side gear (6) which is located in the interior of the differential housing (2). The first differential housing part (3) has a passage (8) for a first axle shaft (9), and the first axle shaft (9) is non-rotatably connected to the first side gear (6). The first axle shaft (9), the ring gear (5) and the first side gear (6) have a common axis of rotation (10). According to the invention, the first differential housing part (3) has a first bearing ring (11) for axially supporting the first side gear (6), and the first bearing ring (11) is arranged coaxially with the ring gear (5).
Description
Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a differential for a motor vehicle according to the preamble of
Die
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug zu entwickeln, welches im Vergleich zu dem in der
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Ausgleichsgetriebes sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a differential for a motor vehicle with the features of
Das Ausgleichsgetriebe des Kraftfahrzeugs weist ein Ausgleichsgehäuse auf, welches seinerseits ein erstes Ausgleichsgehäuseteil und ein Tellerrad aufweist, wobei das erste Ausgleichsgehäuseteil des Ausgleichsgehäuses mit dem Tellerrad drehfest verbunden ist. Das erste Ausgleichsgehäuseteil weist eine Durchführung für eine erste Achswelle auf. Die dem Ausgleichsgetriebe zugeordnete erste Achswelle ist mit einem ersten Achswellenrad drehfest verbunden, welches sich im Inneren des Ausgleichsgetriebes befindet. Das Tellerrad und das erste Achswellenrad weisen dabei eine gemeinsame Drehachse auf. Eine Richtung der Drehachse wird im Folgenden als axial bezeichnet.The differential of the motor vehicle has a differential housing, which in turn has a first differential housing part and a ring gear, wherein the first differential housing part of the differential housing is rotatably connected to the ring gear. The first differential housing part has a passage for a first axle shaft. The differential gear assigned to the first axle is rotatably connected to a first axle, which is located in the interior of the differential gear. The ring gear and the first axle shaft have a common axis of rotation. One direction of the axis of rotation is referred to below as axial.
Erfindungsgemäß ist ein erster Lagerring an dem Ausgleichsgehäuse koaxial zum ersten Achswellenrad angeordnet, an welchem ersten Lagerring sich das erste Achswellenrad axial abstützt, wobei der erste Lagerring getrennt von dem Ausgleichsgehäuse hergestellt ist. Der erste Lagerring dient einer axialen Abstützung des ersten Achswellenrades mit Orientierung zu einem Rad des Kraftfahrzeuges, welches der ersten Achswelle zugeordnet ist.According to the invention, a first bearing ring is arranged on the differential housing coaxially with the first axle shaft, on which first bearing ring the first axle shaft is axially supported, wherein the first bearing ring is made separately from the differential housing. The first bearing ring is used for axial support of the first axle shaft with orientation to a wheel of the motor vehicle, which is assigned to the first axle shaft.
Die axiale Abstützung des ersten Achswellenrades erfolgt über eine ringförmige Fläche des ersten Lagerrings, welche vorteilhafter Weise senkrecht zu der Drehachse steht. Die erste Achswelle und das erste Achswellenrad bilden zusammen eine Anordnung, welche Anordnung axial durch eine Durchführung des ersten Lagerrings hindurchgeführt ist. Die ringförmige Fläche des ersten Lagerrings, bildet dabei ein Gleitlager für eine ringförmige Fläche des ersten Achswellenrades. In einer bevorzugten Variante ist dabei in radialer Richtung keine Gleitlagerung der Anordnung an dem ersten Lagerring beziehungsweise in radialer Richtung keine Abstützung der Anordnung an dem ersten Lagerring vorgesehen. In einer alternativen Variante kann der erste Lagerring zusätzlich der radialen Abstützung dienen.The axial support of the first axle shaft takes place via an annular surface of the first bearing ring, which is advantageously perpendicular to the axis of rotation. The first axle and the first axle shaft together form an assembly which arrangement is passed axially through a passage of the first bearing ring. The annular surface of the first bearing ring, thereby forming a sliding bearing for an annular surface of the first axle shaft. In a preferred variant, no sliding bearing of the arrangement on the first bearing ring or in the radial direction no support of the arrangement on the first bearing ring is provided in the radial direction. In an alternative variant, the first bearing ring can additionally serve for the radial support.
Der erste Lagerring ist dabei erfindungsgemäß nicht in einem Stück mit dem ersten Ausgleichsgehäuseteil oder dem Tellerrad gefertigt, sondern getrennt von dem Ausgleichsgehäuse hergestellt.The first bearing ring is inventively not made in one piece with the first differential housing part or the ring gear, but made separately from the differential housing.
Durch die erfindungsgemäße Kombination aus dem ersten Lagerring und dem Ausgleichsgehäuse kann gegenüber der einteiligen Ausführung des Standes der Technik eine Innenkontur des Ausgleichsgehäuses vereinfacht werden. Auf diese Weise können sowohl Herstellkosten als auch eine Masse des Ausgleichsgehäuses verringert werden. Der erste Lagerring kann kostengünstig hergestellt und hinsichtlich Werkstoff- und Oberflächenbeschaffenheit für seine Aufgabe der axialen Abstützung und Gleitlagerung für das erste Achswellenrad optimiert werden, ohne dass eine Bindung an den Werkstoff des Ausgleichsgehäuses besteht. Insgesamt lassen sich somit Masse und Herstellkosten des Ausgleichsgetriebes verringern. Durch die Verringerung der Masse des Ausgleichsgetriebes resultiert eine Kraftstoffeinsparung bei dem Kraftfahrzeug.The inventive combination of the first bearing ring and the differential housing can be compared to the one-piece design of the prior art, an inner contour of the differential housing can be simplified. In this way, both manufacturing costs and a mass of the differential housing can be reduced. The first bearing ring can be inexpensively manufactured and optimized in terms of material and surface finish for its task of axial support and sliding bearing for the first Achswellenrad without binding to the material of the differential housing consists. Overall, thus mass and manufacturing costs of the differential gear can be reduced. By reducing the mass of the differential gear results in a fuel economy in the motor vehicle.
Bei einer bevorzugten, besonders gewichtssparenden Ausführungsform weist dabei der erste Lagerring eine Form einer flachen Ringscheibe auf, wobei eine Lagerringdicke in axialer Richtung circa 8 bis 30% eines Lagerringradius beträgt. Die flache Ausführung wird durch die Tatsache ermöglicht, dass keine Abstützung der Anordnung an dem ersten Lagerring in radialer Richtung vorgesehen ist. Genaue Abmessungen des ersten Lagerringes richten sich nach dem für den ersten Lagerring verwendeten Material und nach den von Seiten des ersten Achswellenrades auftretenden axialen Kräften. Auf diese Weise resultiert ein besonders gewichtsreduziertes Ausgleichsgetriebe, was wiederum zu Kosten- und Kraftstoffeinsparung führt.In a preferred, particularly weight-saving embodiment, the first bearing ring has a shape of a flat annular disk, wherein a bearing ring thickness in the axial direction is approximately 8 to 30% of a bearing ring radius. The flat design is made possible by the fact that no support of the arrangement is provided on the first bearing ring in the radial direction. Exact dimensions of the first bearing ring depend on the material used for the first bearing ring and on the axial forces occurring from the side of the first axle shaft. This results in a particularly weight-reduced differential gear, which in turn leads to cost and fuel savings.
Besonders bevorzugt ist dabei der erste Lagerring in einem Bereich des Ausgleichsgehäuses angeordnet, welcher Bereich, bezüglich der Drehachse, zwischen einem dem Tellerrad gegenüber liegenden Ende der Durchführung und einem der Durchführung gegenüber liegenden Ende des Tellerrades liegt, wobei zwischen dem Tellerrad und dem dem Tellerrad gegenüber liegenden Ende der Durchführung ein Abstand besteht. Bei einer solchen Anordnung wird ein großer Radius des ersten Lagerrings ermöglicht ohne dass ein Bauraum für das erste Achswellenrad zu sehr eingeschränkt wird.In this case, the first bearing ring is particularly preferably arranged in a region of the differential housing, which region, with respect to the axis of rotation, lies between an end of the bushing opposite the ring gear and an end opposite the bushing, wherein the ring gear and the ring gear face one another lying at the end of the implementation of a distance. In such an arrangement, a large radius of the first bearing ring is made possible without a space for the first axle shaft is too limited.
Eine erfinderische Weiterbildung des Ausgleichsgetriebes sieht vor, dass das Tellerrad und das erste Ausgleichsgehäuseteil ein einteiliges Schmiedestück bilden. Auf diese Weise kann das erste Ausgleichsgehäuseteil mit dem Tellerrad besonders dünnwandig und damit gewichtssparend ausgeführt werden. Ein zusätzlicher Materialaufwand für Flansche oder für Schweißnähte ist nicht nötig. In der Kombination des separaten ersten Lagerringes mit dem einteiligen Schmiedestück besteht ein Kosten- und auch ein Gewichtsvorteil gegenüber einem Schmiedestück, welches das erste Ausgleichsgehäuseteil, das Tellerrad und zusätzlich noch, einteilig, den ersten Lagerring umfassen würde. Eine angeschmiedete Ausführung des ersten Lagerrings an dem ersten Ausgleichsgehäuseteil würde insgesamt einen Materialmehraufwand und insbesondere einen Mehraufwand an dem teuren Schmiedewerkstoff bedeuten. An inventive development of the differential gear provides that the ring gear and the first differential housing part form a one-piece forging. In this way, the first differential housing part with the ring gear can be made particularly thin-walled and thus weight-saving. An additional material cost for flanges or welds is not necessary. In the combination of the separate first bearing ring with the one-piece forging there is a cost and also a weight advantage over a forging, which would include the first differential housing part, the ring gear and additionally, in one piece, the first bearing ring. A forged version of the first bearing ring on the first differential housing part would mean a total material cost and in particular an additional cost of the expensive forging material.
Eine weitere Weiterbildung besteht darin, dass der erste Lagerring als Gussteil ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Lagerring besonders kostengünstig hergestellt werden. Außerdem begünstigen selbstschmierende Eigenschaften von Gusswerkstoff die Gleitlagerung des ersten Achswellenrades am ersten Lagerring.A further development is that the first bearing ring is designed as a casting. In this way, the bearing ring can be made particularly inexpensive. In addition, self-lubricating properties of cast material favor the sliding bearing of the first axle shaft on the first bearing ring.
Eine weitere Weiterbildung sieht vor, dass das erste Ausgleichsgehäuseteil eine Lagerfläche aufweist und der erste Lagerring über die Lagerfläche an dem ersten Ausgleichsgehäuseteil axial in einer Richtung zu der Durchführung abgestützt ist, wobei die Lagerfläche kleiner ist als eine axiale Lagerringfläche. Durch eine Lagerung des ersten Lagerringes am ersten Ausgleichsgehäuseteil an einer Lagerfläche des ersten Ausgleichsgehäuseteils, die kleiner ist als eine axiale Lagerringfläche, kann Gewicht bei dem ersten Ausgleichsgehäuseteil eingespart werden. Die Lagerfläche ist dabei vorzugsweise senkrecht zu der Drehachse angeordnet. Mit der axialen Lagerringfläche ist eine Fläche des Lagerrings gemeint, welche senkrecht zu der Drehachse angeordnet ist. Ein Teil der axialen Lagerringfläche berührt die Lagerfläche. Dabei kann die Lagerfläche durch einen ringförmigen Vorsprung an einer Innenwand des ersten Ausgleichsgehäuseteils gebildet werden.A further development provides that the first differential housing part has a bearing surface and the first bearing ring is supported via the bearing surface on the first differential housing part axially in a direction to the implementation, wherein the bearing surface is smaller than an axial bearing ring surface. By supporting the first bearing ring on the first differential housing part on a bearing surface of the first differential housing part which is smaller than an axial bearing ring surface, weight can be saved in the first compensation housing part. The bearing surface is preferably arranged perpendicular to the axis of rotation. By the axial bearing ring surface is meant a surface of the bearing ring which is arranged perpendicular to the axis of rotation. Part of the axial bearing ring surface touches the bearing surface. In this case, the bearing surface can be formed by an annular projection on an inner wall of the first differential housing part.
Besonders bevorzugt kann dabei die Lagerfläche des ersten Ausgleichsgehäuseteils durch mehrere Vorsprünge an der Innenwand des ersten Ausgleichsgehäuseteiles gebildet werden. Eine Ausführung von 3 Vorsprüngen, welche jeweils im Abstand von 120° angeordnet sind, ist dabei besonders gewichtssparend.Particularly preferably, the bearing surface of the first differential housing part can be formed by a plurality of projections on the inner wall of the first differential housing part. An embodiment of 3 projections, which are each arranged at a distance of 120 °, is particularly weight-saving.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Ausgleichsgehäuse ein zweites Ausgleichsgehäuseteil aufweist und ein zweiter Lagerring an dem zweiten Ausgleichsgehäuseteil koaxial zu einem zweiten Achswellenrad angeordnet ist, an welchem zweiten Lagerring sich das zweite Achswellenrad axial abstützt, wobei der zweite Lagerring getrennt von dem zweiten Ausgleichsgehäuseteil hergestellt ist. Auf diese Weise kann auch das zweite Ausgleichsgehäuseteil gewichtssparend ausgeführt werden. Da der erste und der zweite Lagerring als Gleichteile ausgebildet werden können, ergeben sich weitere Kostenvorteile.A further development of the invention provides that the differential housing has a second differential housing part and a second bearing ring is arranged on the second differential housing part coaxial with a second Axialewellenrad on which second bearing ring, the second Achswellenrad axially supported, the second bearing ring separated from the second Compensation housing part is made. In this way, the second differential housing part can be performed weight saving. Since the first and the second bearing ring can be formed as equal parts, there are further cost advantages.
Vorteilhafter Weise ist der zweite Lagerring, bezüglich der Drehachse, zwischen einem dem Tellerrad gegenüber liegenden Ende einer Durchführung des zweiten Ausgleichsgehäuseteils und einem der Durchführung des zweiten Ausgleichsgehäuseteils gegenüber hegenden Ende des zweiten Ausgleichsgehäuseteils angeordnet.Advantageously, the second bearing ring, with respect to the axis of rotation, between an opposite end of the ring gear of a passage of the second differential housing part and one of the implementation of the second differential housing part opposite hiegenden end of the second differential housing part.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, aus denen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben, näher erläutert. Dabei zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to the following description of exemplary embodiments and with reference to the drawings, from which further advantages and features emerge. Show
Das zweite Achswellenrad
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ausgleichsgetriebedifferential
- 22
- Ausgleichsgehäusedifferential case
- 33
- Erstes AusgleichsgehäuseteilFirst differential housing part
- 44
- Zweites AusgleichsgehäuseteilSecond differential housing part
- 55
- Tellerradcrown
- 66
- Erstes AchswellenradFirst axle shaft
- 77
- Zweites AchswellenradSecond axle shaft
- 88th
- Durchführung des ersten AusgleichsgehäuseteilsCarrying out the first differential housing part
- 99
- Erste AchswelleFirst axle shaft
- 1010
- Drehachseaxis of rotation
- 1111
- Erster LagerringFirst bearing ring
- 1212
- Ende der Durchführung, das dem Tellerrad gegenüber liegtEnd of the passage opposite the ring gear
- 1313
- Ende des Tellerrades, das der Durchführung gegenüber liegtEnd of the ring gear, which lies opposite the bushing
- 1414
- Einteiliges SchmiedestückOne-piece forgings
- 1515
- Lagerflächestorage area
- 1616
- Orientierung zu der Durchführung des ersten AusgleichsgehäuseteilsOrientation to the implementation of the first differential housing part
- 1717
- LagerringflächeRing bearing surface
- 1818
- Vorsprunghead Start
- 1919
- Zweiter LagerringSecond bearing ring
- 2020
- Durchführung des zweiten AusgleichsgehäuseteilsCarrying out the second differential housing part
- 2121
- Ende der Durchführung des zweiten Ausgleichsgehäuseteils, das dem Tellerrad gegenüber liegtEnd of the implementation of the second differential housing part, which lies opposite the ring gear
- 2222
- Ende des zweiten Ausgleichsgehäuseteils, das der Durchführung des zweiten Gehäuseteils gegenüber liegtEnd of the second differential housing part, which is opposite to the implementation of the second housing part
- 2323
- LagerringdickeBearing ring thickness
- 2424
- LagerringradiusBearing ring radius
- 2525
- Axiale RichtungAxial direction
- 2626
- Ausgleichskegelradpinion
- 2727
- Radiale RichtungRadial direction
- 2828
- Orientierung zu der Durchführung des zweiten AusgleichsgehäuseteilsOrientation to the implementation of the second differential housing part
- 2929
- Abstanddistance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10013429 C5 [0002, 0002, 0003] DE 10013429 C5 [0002, 0002, 0003]
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