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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Ausgleichsgetriebe für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 6 angegebenen Art.
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Die
US 7 445 088 B2 offenbart ein Ausgleichsgetriebe für einen Kraftwagen mit zwei Gehäuseteilen, die in einer Teilungsebene der Gehäuseteile miteinander verbunden sind. Dazu umfassen die Gehäuseteile jeweilige Verbindungsflansche, über die die Gehäuseteile miteinander verschraubt sind. Eines der Gehäuseteile weist dabei Aufnahmeöffnungen auf, in welchen ein jeweiliges Bolzenteil aufgenommen ist. An dem Bolzenteil sind Ausgleichszahnräder um eine Drehachse relativ zu dem Bolzenteil drehbar gelagert.
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Der
US 7 695 392 B2 ist ein Ausgleichsgetriebe als bekannt zu entnehmen, welches ein erstes und ein zweites Gehäuseteil umfasst. Durch das erste Gehäuseteil sind jeweilige erste Teile wenigstens zweier Aufnahmeöffnungen für jeweilige Lagerbolzenteile gebildet. An den Lagerbolzenteilen sind jeweilige Ausgleichszahnräder des Ausgleichsgetriebes um eine Drehachse relativ zu den Bolzenteilen drehbar gelagert.
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Durch das zweite Gehäuseteil sind jeweilige zweite Teile der Aufnahmeöffnungen gebildet. Die Gehäuseteile sind dabei in einer Teilungsebene der Gehäuseteile, entlang welcher sie geteilt sind, unter Ausbildung, d. h. unter Vervollständigung, der Aufnahmeöffnungen miteinander verbunden. Die Teilungsebene der Gehäuseteile ist dabei von einer weiteren Teilungsebene, in welcher die Aufnahmeöffnungen geteilt sind, unterschiedlich. Die bekannten Ausgleichsgetriebe weisen einen unerwünscht hohen Bauraumbedarf sowie eine unerwünscht aufwändige Montage auf.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens sowie ein solches Ausgleichsgetriebe für einen Kraftwagen bereitzustellen, welche einen besonders geringen Bauraumbedarf sowie eine besonders einfache Montage des Ausgleichsgetriebes ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuse für ein Ausgleichsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein solches Ausgleichsgetriebe für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Der erste Aspekt der Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens mit einem ersten Gehäuseteil. Durch das erste Gehäuseteil sind jeweilige erste Teile wenigstens zweier Aufnahmeöffnungen für jeweilige Lagerbolzenteile gebildet. An den Lagerbolzenteilen sind jeweilige Ausgleichsräder des Ausgleichsgetriebes relativ zu den Lagerbolzenteilen um eine Drehachse drehbar zu lagern.
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Das Gehäuse umfasst ferner zumindest ein zweites Gehäuseteil, durch welches jeweilige zweite Teile der Aufnahmeöffnungen gebildet sind. Die Gehäuseteile sind dabei in einer Teilungsebene der Gehäuseteile, in bzw. entlang welcher die Gehäuseteile geteilt sind, unter Ausbildung, d. h. unter Vervollständigung (vollständiger Ausbildung), der Aufnahmeöffnungen miteinander verbunden.
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Erfindungsgemäß ist eine weitere Teilungsebene, in bzw. entlang welcher die Aufnahmeöffnungen zweigeteilt sind, in der Teilungsebene der Gehäuse angeordnet, wobei die Gehäuseteile in ihrer Teilungsebene und somit in der weiteren Teilungsebene miteinander verschweißt sind. Mit anderen Worten fallen die Teilungsebene der Gehäuseteile und die weitere Teilungsebene zusammen.
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Dadurch weist das erfindungsgemäße Gehäuse einen besonders geringen Bauraumbedarf auf, was zur Lösung und/oder zur Vermeidung von Package-Problemen bei dem Kraftwagen beiträgt. Ferner ermöglicht das erfindungsgemäße Gehäuse eine besonders einfache und damit zeit- und kostengünstige Montage des Ausgleichsgetriebes. Insbesondere kann bei der Montage eine Verliersicherung und/oder eine Verdrehsicherung der Lagerbolzenteile und/oder der Ausgleichsräder entfallen oder der Aufwand zur Darstellung einer solchen Verliersicherung und/oder Verdrehsicherung kann zumindest sehr gering gehalten werden. Die Verliersicherung und/oder Verdrehsicherung kann beispielsweise in eines der Gehäuseteile integriert sein. Dies führt zu einer sehr geringen Teileanzahl, was den sehr geringen Kosten des erfindungsgemäßen Gehäuses und damit des gesamten Ausgleichsgetriebes zuträglich ist. Darüber hinaus können die Gehäuseteile unter Ausbildung wenigstens einer Schweißnaht auf sehr zeit- und kostengünstige Weise sowie besonders fest miteinander verbunden werden.
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Das Ausgleichsgetriebe dient dazu, voneinander unterschiedliche Drehzahlen angetriebener Räder des beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens ohne eine unerwünschte Verspannung des Antriebsstrangs des Kraftwagens zu ermöglichen. Zu solchen unterschiedlichen Drehzahlen kommt es beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens. Dabei werden die angetriebenen Räder über das Ausgleichsgetriebe angetrieben.
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Zum Antreiben des Ausgleichsgetriebes ist beispielsweise ein Tellerrad vorgesehen, welches mit wenigstens einem der Gehäuseteile drehfest verbunden wird, so dass sich das Tellerrad mit beiden Gehäuseteilen um eine gemeinsame Getriebedrehachse drehen kann, wenn das Tellerrad beispielsweise von einem Ritzel des Antriebsstrangs angetrieben wird.
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Die Teilungsebene und damit die weitere Teilungsebene erstrecken sich dabei zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Getriebedrehachse, wobei die Lagerbolzenteile zumindest bereichsweise in der Teilungsebene und damit in der weiteren Teilungsebene angeordnet sind. Dadurch ist eine besonders unaufwändige und damit zeit- und kostengünstige Montage des Ausgleichsgetriebes möglich. Insbesondere können im Rahmen der Montage die Lagerbolzenteile und die Ausgleichsräder sowie Abtriebsräder des Ausgleichsgetriebes, welche wie die Ausgleichsräder und die Bolzenteile zumindest teilweise innerhalb der Gehäuseteile zu montieren sind, auf einfache Weise montiert werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmeöffnungen jeweils zur Hälfte von den Gehäuseteilen gebildet. Mit anderen Worten sind durch das erste Gehäuseteil jeweilige erste Hälften der Aufnahmeöffnungen gebildet, während durch das zweite Gehäuseteil die jeweils zweiten Hälften der Aufnahmeöffnungen gebildet sind. Dadurch ist eine besonders einfache und damit zeit- und kostengünstige Montage des Ausgleichsgetriebes ermöglicht.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Gehäuse umfangsseitig, insbesondere außenumfangsseitig, entlang jeweiliger Mantelflächen, in welchen die Aufnahmeöffnungen vorgesehen sind, miteinander verschweißt sind. Die Gehäuseteile können dadurch mittels eines relativ einfachen und in einer kurzen Zeit durchzuführenden Schweißprozesses miteinander verschweißt werden, was den geringeren Kosten des Gehäuses zugute kommt.
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Die Aufnahmeöffnungen können in beliebiger Form ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt sind die Aufnahmeöffnungen zumindest im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet. Dadurch können sie besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Ferner ist dadurch eine sehr einfache und damit kostengünstige Montage ermöglicht. Bevorzugt sind die Drehachsen, um welche die Ausgleichsräder an den Lagerbolzenteilen zu lagern sind, in der Teilungsebene und damit in der weiteren Teilungsebene angeordnet. Somit weist das Gehäuse eine geringe Komplexität und eine einfache Montage auf.
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Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmeöffnungen sich zumindest bereichsweise in radialer Richtung nach außen hin erweiternd ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage der Lagerbolzenteile und insbesondere ein unkompliziertes Verschweißen der Gehäuseteile bei in den Aufnahmeöffnungen zumindest bereichsweise angeordneten Lagerbolzenteilen.
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Die Aufnahmeöffnungen können bereichsweise zumindest im Wesentlichen kronenförmig ausgebildet, so dass der Bauraumbedarf insbesondere in radialer Richtung des Gehäuses gering gehalten und jeweilige Flächen für jeweilige Befestigungen der Lagerbolzenteile durch die Betriebslast optimal ausgenutzt werden können. Alternativ oder zusätzlich können die Aufnahmeöffnungen mit jeweiligen Fasen versehen sein, um die geschilderten Vorteile zu erzielen.
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Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Aufnahmeöffnungen radial außen jeweils durch eine Wand begrenzt werden. Die Wand kann dabei geteilt sein, wobei ein erster Teil der Wand jeweils mit dem ersten Teil der Aufnahmeöffnungen verbunden ist und ein zweiter Teil der Wand jeweils mit dem zweiten Teil der Aufnahmeöffnungen verbunden ist. Dabei sind die beiden Teile der Wand vorteilhafter Weise miteinander verschweißt. Besonders vorteilhafter Weise sind die Wände dabei durch die weitere Teilungsebene geteilt, so dass eine durchgängige Schweißnaht in der weiteren Teilungsebene liegt.
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Die Wand kann aber auch jeweils vollständig mit dem ersten Teil der Aufnahmeöffnungen verbunden sein oder jeweils vollständig mit dem zweiten Teil der Aufnahmeöffnungen verbunden sein.
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Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe für einen Kraftwagen mit einem Gehäuse, insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse. Das Gehäuse umfasst ein erstes Gehäuseteil, durch welches jeweilige erste Teile wenigstens zweier Aufnahmeöffnungen für jeweilige Lagerbolzenteile gebildet sind. An den Lagerbolzenteilen sind jeweilige Ausgleichsräder des Ausgleichsgetriebes zu lagern. Das Ausgleichsgetriebe umfasst ferner zumindest ein zweites Gehäuseteil, durch welches jeweilige zweite Teile der Aufnahmeöffnungen gebildet sind und welches in einer Teilungsebene der Gehäuseteile unter Ausbildung der Aufnahmeöffnungen mit dem ersten Gehäuseteil verbunden ist. Dabei sind die jeweiligen Lagerbolzenteile in den Aufnahmeöffnungen angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist eine weitere Teilungsebene, in welcher die Aufnahmeöffnungen zweigeteilt sind, in der Teilungsebene der Gehäuseteile angeordnet, wobei die Gehäuseteile in der weiteren Teilungsebene miteinander verschweißt sind. Mit anderen Worten fallen die Teilungsebene und die weitere Teilungsebene zusammen. Vorteilhafte Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Das erfindungsgemäße Ausgleichsgetriebe weist eine besonders einfache Montierbarkeit auf, da die Lagerbolzenteile sowie die an diesen zu lagernden Ausgleichsräder sowie Abtriebsräder des Ausgleichsgetriebes besonders unaufwändig in bzw. an einem der Gehäuseteile vormontiert werden können, woran sich dann die zeit- und kostengünstige Verbindung der Gehäuseteile durch das Verschweißen anschließt. Im Rahmen der Montage ist durch die entsprechende Ausgestaltung der Gehäuseteile eine gute Zugänglichkeit sichergestellt, um die Ausgleichsräder und gegebenenfalls die Abtriebsräder in den Gehäuseteilen bzw. zunächst in einem der Gehäuseteile anzuordnen und vorzumontieren. Ferner können Distanzmittel, beispielsweise Scheiben, zum Einstellen jeweiliger Achsabstände der Räder auf einfache Weise in den Gehäuseteilen angeordnet werden aufgrund der Darstellung der vorteilhaften Zugänglichkeit.
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Nach dieser einfachen Vormontage der Getriebeelemente des Ausgleichsgetriebes an einem der Gehäuseteile kann das andere Gehäuseteil in zumindest mittelbarer Stützanlage mit dem einen Gehäuseteil verbracht werden, woran sich das Verschweißen der Gehäuseteile miteinander anschließt.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Lagerbolzenteile von einer Schweißnaht, unter deren Ausbildung die Gehäuseteile miteinander verbunden sind, ausgespart. Dabei können mehrere Schweißnahtteile vorgesehen sein, mittels denen die Gehäuseteile besonders fest miteinander verbunden sind. Dadurch ist es möglich, beschichtete, insbesondere oberflächenbeschichtete, Lagerbolzenteile als die Lagerbolzenteile zu verwenden. So können die Ausgleichsräder beispielsweise besonders reibungsarm gelagert werden. Durch das Aussparen der Lagerbolzenteile von der Schweißnaht wird die Oberflächenbeschichtung der Lagerbolzenteile nicht beschädigt. Dies kommt auch der Funktionserfüllung des erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebes zugute, so dass dieses seine gewünschte Funktion auch über eine hohe Lebensdauer hinweg erfüllen kann.
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Das erfindungsgemäße Ausgleichsgetriebe weist somit einen besonders geringen Bauraumbedarf, eine hohe Betriebssicherheit, eine geringe Teileanzahl, geringe Kosten sowie eine besonders einfache Montage auf. Insbesondere können auch gezielte Eigenschaften des Ausgleichsgetriebes eingestellt werden. Beispielsweise kann durch die entsprechende Ausgestaltung insbesondere der Schweißnaht die Bauteilsteifigkeit der Lagerbolzenteile bedarfsgerecht gewählt werden.
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Aufgrund der entsprechenden Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebes und insbesondere der Gehäuseteile dieses kann auch eine integrierte Verliersicherung und/oder Verdrehsicherung für die Lagerbolzenteile und/oder für die Ausgleichsräder vorgesehen werden, so dass diese sehr unaufwändig montiert werden können.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebes ist, dass unterschiedliche Varianten des Ausgleichsgetriebes einfach darstellbar sind. So können beispielsweise zumindest im Wesentlichen kugelige oder zumindest im Wesentlichen ebene Anlageflächen für die Ausgleichsräder vorgesehen sein.
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Sollten durch entsprechende Auswahl die Werkstoffe der Gehäuseteile und insbesondere der Lagerbolzenteile es zulassen, so kann auch eine durchgängige Schweißnaht über 360° in Umfangsrichtung der Gehäuseteile vorgesehen sein, um die Gehäuseteile besonders fest miteinander zu verbinden.
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Die Lagerbolzenteile können als zwei voneinander separate Bolzenelemente ausgebildet sein, wobei es sich beispielsweise um zwei zumindest im Wesentlichen baugleiche, zumindest bereichsweise abgeflachte und bereichsweise zylindrische, insbesondere kreiszylindrische, Bolzenelemente handelt. Ebenso ist es möglich, dass die Lagerbolzenteile einstückig miteinander ausgebildet sind. Dies hält die Teileanzahl des erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebes besonders gering.
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Bevorzugt sind vier Lagerbolzenteile vorgesehen, welche durch ein einstückiges Bolzenelement oder durch zwei separate und miteinander verbundene Bolzenelemente gebildet sind. Dabei sind vier jeweilige, zu den Bolzenteile korrespondierende Aufnahmeöffnungen des Gehäuses vorgesehen, in welchen die jeweiligen Bolzenteile aufzunehmen bzw. aufgenommen sind. Die Aufnahmeöffnungen sind dabei wie die vier Bolzenteile bevorzugt in Umfangsrichtung des Gehäuses paarweise 90 Grad voneinander beabstandet.
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Eine Einspannung der Lagerbolzenteile im Gehäuse kann mit einer zylindrischen, insbesondere kreiszylindrischen, Form der Lagerbolzenteile oder auch mit einer rechteckigen Form, insbesondere mit einer quadratischen Form, der Lagerbolzenteile erfolgen. Mit anderen Worten sind die Lagerbolzenteile in den jeweiligen Bereichen, in denen sie in den jeweiligen Aufnahmeöffnungen zumindest bereichsweise aufgenommen sind, zumindest im Wesentlichen zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, oder zumindest im Wesentlichen rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet. Die Aufnahmeöffnungen weisen dabei eine dazu zumindest im Wesentlichen korrespondierende Aufnahmekontur auf. Dadurch ist eine besonders einfache Montage realisiert.
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In den Bereichen, in denen die Ausgleichsräder an den Lagerbolzenteilen zu lagern sind, sind diese bevorzugt zumindest im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet, so dass die Ausgleichsräder einfach und kostengünstig an bzw. auf den Lagerbolzenteilen gelagert werden können.
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Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebes, bei welchem die Lagerbolzenteile in einem voneinander getrennten Zustand der Gehäuseteile zunächst in den jeweiligen ersten oder zweiten Teilen der Aufnahmeöffnungen des entsprechenden Gehäuseteils angeordnet werden, wonach die Gehäuseteile miteinander verschweißt werden. Mit anderen Worten werden die Gehäuseteile zunächst in einem noch voneinander getrennten, d. h. unverbundenen Zustand bereitgestellt. In diesem Zustand werden die Lagerbolzenteile, welche beispielsweise einstückig miteinander ausgebildet sind, in den Teilen der Aufnahmeöffnungen eines der Gehäuseteile angeordnet und die Ausgleichsräder werden an den Lagerbolzenteilen gelagert. Ebenso werden gegebenenfalls die Abtriebsräder des Ausgleichsgetriebes, über welche die Räder des Kraftwagens über mit den Abtriebsrädern drehfest verbundene Abtriebswellen angetrieben werden, zumindest bereichsweise in dem einen Gehäuseteil angeordnet, an welchem auch die Lagerbolzenteile gelagert werden.
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Anschließend wird das andere Gehäuseteil in zumindest mittelbarer Stützanlage mit dem einen Gehäuseteil verbracht, und die Gehäuseteile werden miteinander verschweißt. Dadurch ist eine einfache, zeit- und kostengünstige Montage des Ausgleichsgetriebes ermöglicht. Insbesondere kann der Aufwand zur Darstellung einer Verliersicherung und/oder einer Verdrehsicherung für die Lagerbolzenteile und/oder für die Ausgleichsräder entfallen oder gering gehalten werden, insbesondere da eine entsprechende Verliersicherung und/oder Verdrehsicherung in wenigstens eines der Gehäuseteile, insbesondere in das eine Gehäuseteil, integriert sein kann.
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Zum festen und kostengünstigen Verbinden der Gehäuseteile werden diese beispielsweise durch Laserschweißen miteinander verbunden. Dadurch kann insbesondere eine kostengünstige Serienfertigung des erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebes durchgeführt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmalen und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Perspektivansicht eines Ausgleichsgetriebes für einen Kraftwagen mit zwei Gehäuseteilen, durch welche Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme von Lagerbolzenteilen jeweils zur Hälfte gebildet sind und welche in einer Teilungsebene der Gehäuseteile miteinander verschweißt sind, wobei in der Teilungsebene auch eine weitere Teilungsebene angeordnet ist, in welcher die Aufnahmeöffnungen jeweils zur Hälfte geteilt sind;
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2 ausschnittsweise eine schematische Explosionsdarstellung des Ausgleichsgetriebes gemäß 1;
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3 eine schematische Längsschnittansicht des Ausgleichsgetriebes gemäß den 1 und 2;
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4 eine schematische Perspektivansicht eines einstückigen Bolzenelements mit vier Bolzenteilen für ein Ausgleichsgetriebe gemäß 1 bis 3;
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5 ein Bolzenteil für ein zweiteiliges Bolzenelement gemäß 4,
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6 und 7 Perspektivansichten eines alternativen Ausgleichsgetriebes,
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8 und 9 Schnittansichten des alternativen Ausgleichsgetriebes,
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10a und b schematische Darstellungen weiterer alternativer Ausgleichsgetriebe.
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Die 1 zeigt ein Ausgleichsgetriebe 10 für einen Kraftwagen, welcher beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Das Ausgleichsgetriebe 10 umfasst ein Gehäuse 12 mit einem ersten Gehäuseteil 14 und mit einem zweiten Gehäuseteil 16.
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Durch die Gehäuseteile 14, 16 ist ein Aufnahmeraum 18 (2) des Ausgleichsgetriebes 10 jeweils bereichsweise begrenzt. Wie insbesondere den 2 und 3 zu entnehmen ist, dient der Aufnahmeraum 18 zur Aufnahme von Ausgleichszahnrädern 20 des Ausgleichsgetriebes 10. Das Ausgleichsgetriebe 10 umfasst dabei vier Ausgleichszahnräder 20, welche unterschiedliche Drehzahlen angetriebener Räder des Kraftwagens ermöglichen, wie es beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens vorkommt.
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Das Ausgleichsgetriebe 10 umfasst ferner Abtriebszahnräder 22, welche ebenso zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum 18 angeordnet sind. Die Ausgleichszahnräder 20 und die Abtriebszahnräder 22 stehen dabei über jeweilige Verzahnungen miteinander im Eingriff, so dass die Abtriebszahnräder 22 von den Ausgleichszahnrädern 20 angetrieben werden können.
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Die Abtriebszahnräder 22 umfassen jeweilige weitere Verzahnungen 24, über die die Abtriebszahnräder 22 mit Abtriebswellen des Kraftwagens drehfest verbunden werden können. Über die Abtriebswellen, welche wie die Abtriebszahnräder 22 um koaxial zueinander angeordnete Drehachsen 26 zudrehen sind, können die angetriebenen Räder des Kraftwagens angetrieben werden. Bei dem Ausgleichsgetriebe 10, welches auch als Differenzial bezeichnet wird, handelt es sich beispielsweise um ein Hinterachsgetriebe des Kraftwagens. Mit anderen Worten ist das Ausgleichsgetriebe 10 beispielsweise einer Hinterachse und entsprechend angetriebenen Hinterrädern des Kraftwagens zugeordnet, wobei die Hinterräder über das Ausgleichsgetriebe 10 angetrieben werden.
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Das erste Gehäuseteil 14 weist einen Verbindungsflansch 28 sowie einen Absatz 30 auf. Auf dem Absatz 30 kann ein Tellerrad angeordnet und mit dem Verbindungsflansch 28 über Durchgangsöffnungen 32 des Verbindungsflansches 28 verschraubt werden, so dass das Tellerrad drehfest mit dem ersten Gehäuseteil 14 verbunden werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Tellerrad mit dem ersten Gehäuseteil 14 verschweißt werden. Dabei ist das Tellerrad um die Drehachsen 26 drehbar und beispielsweise mittels eines Ritzels eines Antriebsstrangs des Kraftwagens antreibbar. Durch die drehfeste Verbindung des Tellerrads mit dem ersten Gehäuseteil 14 und durch eine drehfeste Verbindung der Gehäuseteile 14, 16 miteinander kann somit das Gehäuse 12 um die Drehachsen 26 gedreht werden.
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Zur Lagerung der Ausgleichszahnräder 20 ist ein Lagerbolzenelement 34 vorgesehen, welches vier Lagerbolzenteile 36 umfasst. Die Lagerbolzenteile 36 sind dabei in jeweiligen, korrespondierenden Aufnahmeöffnungen 38 des Gehäuses 12 zumindest bereichsweise aufgenommen.
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Wie insbesondere den 1 und 2 zu entnehmen ist, sind durch das erste Gehäuseteil 14 jeweilige erste Hälften 40 der vier Aufnahmeöffnungen 38 gebildet, während durch das zweite Gehäuseteil 16 die jeweiligen zweiten Hälften 42 der Aufnahmeöffnungen 38 gebildet sind.
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Die Gehäuseteile 14, 16 sind dabei in einer erste Teilungsebene 44 geteilt und miteinander verbunden, wobei auch eine zweite Teilungsebene 46, in welcher die Aufnahmeöffnungen 38 jeweils zur Hälfte geteilt sind, in der ersten Teilungsebene 44 angeordnet ist. Mit anderen Worten fallen die Teilungsebenen 44, 46 zusammen, wodurch eine sehr einfache, zeit- und kostengünstige Montage des Ausgleichsgetriebes 10 ermöglicht ist. So können die Getriebeelemente, d. h. die Ausgleichszahnräder 20, die Abtriebszahnräder 22 und das Lagerbolzenelement 34 sowie gegebenenfalls weitere Getriebeelemente besonders zeit- und kostengünstig zumindest teilweise an einem der Gehäuseteile 14 oder 16 vormontiert werden. Anschließend erfolgt die Verbindung der Gehäuseteile 14, 16 unter vollständiger Ausbildung der Aufnahmeöffnungen 38.
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Zum festen Verbinden der Gehäuseteile 14, 16 werden diese unter Ausbildung wenigstens einer Schweißnaht in den Teilungsebenen 44, 46 miteinander durch Laserschweißen verschweißt. Dabei erfolgt die Ausbildung der Schweißnaht in Umfangsrichtung der Gehäuseteile 14, 16 entlang jeweiliger Mantelflächen 48, 50 der Gehäuseteile 14, 16 vollständig (über 360 Grad) oder lediglich teilweise unter Ausbildung von Schweißnahtteilen, wobei die Lagerbolzenteile 36 von der Schweißnaht ausgespart werden. So können oberflächenbeschichtete und dadurch nicht notwendigerweise verschweißbare Lagerbolzenteile 36 verwendet werden.
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Durch diese feste Verschweißung der Gehäuseteile 14, 16 drehen sich die Gehäuseteile 14, 16 beim Antreiben des Tellerrads um die Drehachsen 26. Daraus ist ersichtlich, dass die Teilungsebenen 44, 46 zumindest im Wesentlichen senkrecht zu den Drehachsen 26 des Ausgleichsgetriebes 10 verlaufen. Dadurch ist eine besonders einfache, unaufwändige und zeit- und kostengünstige Montage des Ausgleichsgetriebes 10 geschaffen.
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Kommt es zu einer Kurvenfahrt des Kraftwagens, so können sich die an dem Lagerbolzenelement 34 gelagerten Ausgleichszahnräder 20 um jeweilige Drehachsen 52 relativ zu den jeweiligen Lagerbolzenteilen 36 drehen und dadurch die unterschiedlichen Drehzahlen der angetriebenen Räder ohne Verspannung des Antriebsstrangs des Kraftwagens ermöglichen. Daraus ist es ersichtlich, dass die Teilung der Gehäuseteile 14, 16 in der Ebene des Lagerbolzenelements 34 vorgesehen ist, wobei die Drehachsen der Ausgleichszahnräder 20 in den Teilungsebenen 44, 46 angeordnet sind.
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Die 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Lagerbolzenelements 34, welches einstückig ausgebildet ist. Mit anderen Worten sind die Lagerbolzenteile 36, welche auch als Pins bezeichnet werden, einstückig miteinander ausgebildet. Dadurch ist ein sogenannter Vier-Pin-Bolzen (Lagerbolzenelement 34) geschaffen, was die Teileanzahl des Ausgleichsgetriebes 10 gering hält und eine einfache und schnelle Montage ermöglicht.
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Die 5 zeigt zwei einstückig miteinander ausgebildete Lagerbolzenteile 36. Die einstückig miteinander ausgebildeten Lagerbolzenteile 36 bilden dabei eine Lagerbolzenelementhälfte 37. Unter Verwendung von zwei zumindest im Wesentlichen baugleichen Lagerbolzenelementhälften 37, welche 90° zueinander versetzt angeordnet und zusammengesetzt werden, kann ein Vier-Pin-Bolzen gemäß dem Lagerbolzenelement 34 gemäß 4 hergestellt werden. Dazu ist zwischen den Lagerbolzenteilen 36 eine Aufnahmenut 39 vorgesehen, welche abgeflacht ist und in die die korrespondierende Lagerbolzenelementhälfte 37 eingesetzt werden kann. Auch dadurch ist ein sogenannter Vier-Pin-Bolzen bzw. Vier-Pin-Stern wie das Lagerbolzenelement 34 gemäß 4 gebildet, an welchem die vier Ausgleichszahnräder 20 um die jeweiligen Drehachsen 52 relativ zu den Lagerbolzenteilen 36 drehbar gelagert werden können.
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Wie insbesondere in den 1 und 3 zu entnehmen ist, sind die Aufnahmeöffnungen 38 bzw. die jeweiligen Hälften 40, 42 mit einer jeweiligen Fase versehen, was die Montage der Lagerbolzenteile 36 sowie insbesondere die Ausbildung der Schweißnaht auf einfache Weise ermöglicht, insbesondere wenn die Lagerbolzenteile 36 von der Schweißnaht auszunehmen sind. Dadurch kann vermieden werden, dass die Lagerbolzenteile 36 zumindest teilweise verschweißt werden.
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Insbesondere können in den als Halbschalen fungierenden Gehäuseteilen 14, 16 kronenförmige Aussparungen für das beispielsweise einteilige, starre Lagerbolzenelement 34 vorgesehen sein, wodurch der Bauraumbedarf insbesondere in radialer Richtung gering gehalten sowie Flächen für Befestigungen durch die Betriebslast optimal ausgenutzt werden.
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Die 6, 7, 8, 9 zeigen ein alternatives Ausgleichsgetriebe 110, wobei die 6 und 7 Perspektivansichten und die 8 und 9 Schnittansichten zeigen. Einziger Unterschied zu dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausgleichsgetriebe 10 besteht in der Ausgestaltung von Aufnahmeöffnungen 138, die in 7 durch gepunktete Linien angedeutet sind. Erste Hälften 140 und zweite Hälften 142 der Aufnahmeöffnungen 138 weisen radial außen jeweils eine Wand 153, 154 auf, wobei die ersten Hälften 140 durch erste Wände 153 und die zweiten Hälften 142 durch zweite Wände 154 begrenzt werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der 6 bis 9 sind die Aufnahmeöffnungen 138 jeweils in ihrer Mitte durch Teilungsebenen 144 bzw. 146 geteilt, wodurch sich eine einfache Vormontierbarkeit von inneren Komponenten des Ausgleichsgetriebes 110 in einem ersten Gehäuseteil 114 oder einem zweiten Gehäuseteil 116 eines Gehäuses 112 ergibt. Entlang einer kreisförmigen Berührungslinie 155 werden die beiden Gehäuseteile 114 und 116 mit einander verschweißt. Da bei dem alternativen Ausgleichsgetriebe 110 die Berührungslinie 155 nicht durch Lagerbolzenteile 136 unterbrochen ist, ergibt sich eine durchgängige kreisförmige Schweißnaht, was zu einer besonders einfachen und kostengünstigen Schweißung führt.
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In 9 ist zu sehen, dass das zweite Gehäuseteil 116 radial innen einen Vorsprung 157 aufweist, welcher in eine radial innen angeordnete Ausnehmung 156 des ersten Gehäuseteils 114 eingreift. Durch die Ausnehmung 156 und den Vorsprung 157 wird eine genaue Ausrichtung der beiden Gehäuseteile 114 und 116 bei der Montage gewährleistet.
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Die 10a und 10b zeigen schematische Schnittdarstellungen weiterer alternativer Ausgleichsgetriebe 210 und 310, wobei in beiden Fällen sogenannte 3-Pin-Lagerbolzenelement 234, 334 verwendet werden, die jeweils drei Lagerbolzenteile 236 bzw. 336 aufweisen. Bei der Ausführungsform der 10a weist ein Gehäuse 212 einfache Aufnahmeöffnungen 238 mit einer zylindrischen Form auf. Bei der Ausführungsform der 10b weist ein Gehäuse 312 Aufnahmeöffnungen 338 mit einer sich nach radial außen verjüngenden Form auf. Die Lagerbolzenteile 236 und 336 sind jeweils entsprechend geformt.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 110, 210, 310
- Ausgleichsgetriebe
- 12, 112
- Gehäuse
- 14, 114
- erstes Gehäuseteil
- 16, 116
- zweites Gehäuseteil
- 18
- Aufnahmeraum
- 20
- Ausgleichszahnrad
- 22
- Abtriebszahnrad
- 24
- Verzahnung
- 26
- Drehachse
- 28
- Verbindungsflansch
- 30
- Absatz
- 32
- Durchgangsöffnung
- 34, 234, 334
- Lagerbolzenelement
- 36, 136, 236, 336
- Lagerbolzenteil
- 37, 138, 238, 338
- Lagerbolzenelementhälfte
- 38
- Aufnahmeöffnung
- 39
- Aufnahmenut
- 40, 140
- erste Hälfte
- 42, 142
- zweite Hälfte
- 44, 144
- erste Teilungsebene
- 46, 146
- zweite Teilungsebene
- 48
- Mantelfläche
- 50
- Mantelfläche
- 52
- Drehachse
- 153
- Erste Wand
- 154
- Zweite Wand
- 155
- Berührungslinie
- 156
- Ausnehmung
- 157
- Vorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7445088 B2 [0002]
- US 7695392 B2 [0003]
