DE102012204359A1

DE102012204359A1 - Planetenträger für ein Planetenradgetriebe und Doppeldifferentialvorrichtung mit dem Planetenträger

Info

Publication number: DE102012204359A1
Application number: DE201210204359
Authority: DE
Inventors: Thorsten BIERMANN; Harald Martini; Richard Grabenbauer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2013-09-26

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetenradgetriebe für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welches bei hoher Robustheit fertigungstechnisch einfach herstellbar ist. Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Doppeldifferentialvorrichtung mit diesem Planetenradgetriebe vorzuschlagen.
Es wird ein Planetenradgetriebe für ein Fahrzeug vorgeschlagen, mit einem Planetenträger 13, 17 und mit einer Mehrzahl von Planeten, wobei der Planetenträger 13, 17 eine Mehrzahl von Führungsaufnahmen 30 aufweist, welche jeweils mindestens einen der Planeten aufnehmen, wobei die Drehachsen der Planeten parallel zu einer Rotationsachse des Planetenträgers als Hauptdrehachse 2 des Planetenradgetriebes in dem Planetenträger 13, 17 angeordnet ist, wobei die Führungsaufnahmen 30 jeweils mindestens einen Führungsabschnitt 32 aufweisen, welcher zur seitlichen Führung des mindestens einen Planeten in der Führungsaufnahme 30 ausgebildet ist, wobei der Führungsabschnitt 32 mittels Umformen erzeugt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetenradgetriebe für ein Fahrzeug mit einem Planetenträger mit einer Mehrzahl von Planeten, wobei der Planetenträger eine Mehrzahl an Führungsaufnahmen aufweist, welche ausgebildet sind, jeweils mindestens ein Planetenrad aufzunehmen, wobei die Drehachsen der Planeten parallel zu einer Rotationsachse des Planetenträgers als Hauptdrehachse des Planetenradgetriebes in dem Planetenträger angeordnet ist, wobei der Planetenträger eine Mehrzahl von Führungsaufnahmen aufweist, welche jeweils mindestens einen der Planeten aufnehmen, wobei die Drehachsen der Planeten parallel zu einer Rotationsachse des Planetenträgers als Hauptdrehachse des Planetenradgetriebes in dem Planetenträger angeordnet ist, wobei die Führungsaufnahmen jeweils mindestens einen Führungsabschnitt aufweisen, welcher zur seitlichen Führung des mindestens einen Planeten in der Führungsaufnahme ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch eine Doppeldifferentialvorrichtung mit dem Planetenradgetriebe.
In Planetengetrieben dienen Träger oder Stege zur Lagerung von Planetenrädern, um eine Übertragung von Drehmomenten zu ermöglichen. Die Lagerung der Planetenräder im Träger erfolgt üblicherweise über Planetenbolzen, die in dem Träger festgelegt sind.
Die US 3738192 A , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart ein Achsdifferential für ein Fahrzeug zur symmetrischen Verteilung eines Antriebsdrehmoments auf zwei Räder einer Achse des Fahrzeugs. Das Achsdifferential ist als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet und weist einen Planetenträger mit zwei Endplatten auf, welche über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind und welcher zwei Planetensätze lagert. In einem der Endplatten sind die Planetenräder der beiden Planetensätze kopfkreisgelagert und abwechselnd miteinander im kämmenden Eingriff angeordnet.
Gebiet der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetenradgetriebe für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welches bei hoher Robustheit fertigungstechnisch einfach herstellbar ist. Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Doppeldifferentialvorrichtung mit diesem Planetenradgetriebe vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch ein Planetenradgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Doppeldifferenzialvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Es wird ein Planetenradgetriebe vorgeschlagen, welches für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Insbesondere dient das Planetenradgetriebe zur Übersetzung, Untersetzung, Teilung und/oder Vereinigung von Drehmomenten im Antriebsstrang des Fahrzeugs. Das Planetenradgetriebe ist in Stirnradbauweise ausgeführt und insbesondere als ein Stirnraddifferential ausgebildet. Das Planetenradgetriebe kann als eine separate Baueinheit ausgebildet sein, bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Planetenradgetriebe eine Baugruppe eines Getriebes, insbesondere einer Doppeldifferentialvorrichtung, wie diese nachfolgend noch beschrieben wird. Optional bildet das Fahrzeug mit dem Planetenradgetriebe oder mit der Doppeldifferentialvorrichtung einen weiteren Gegenstand der Erfindung.
Das Planetenradgetriebe umfasst einen Planetenträger sowie ein Mehrzahl von Planeten, wobei die Planeten genau einem, zwei oder mehr Planetensätzen zugeordnet sein können. Der Planetenträger umfasst eine Mehrzahl an Führungsaufnahmen, welche jeweils ausgebildet sind, mindestens oder genau einen Planeten aufzunehmen.
Die Drehachsen der in den Führungsaufnahmen angeordneten Planeten sind parallel zu einer Rotationsachse des Planetenträgers angeordnet. Bei der Rotationsachse handelt es sich um eine Hauptdrehachse des Planetenradgetriebes, um die z.B. auch mindestens eine Sonne und/oder ein Hohlrad des Planetenradgetriebes rotiert und die im Zentrum des Planetenträgers angeordnet ist.
Die Planeten weisen eine Stirnradverzahnung auf und bilden einen Formschluss z.B. mit mindestens einer Sonne und/oder einem Hohlrad, so dass durch einen gegenseitigen Zahneingriff eine Übertragung von Drehmomenten erfolgen kann. Bei der Verzahnung kann es sich beispielsweise um eine Geradverzahnung, Schrägverzahnung oder um eine Keilverzahnung handeln. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Planeten eines Planetensatzes als identische Gleichteile ausgestaltet sind.
Vorzugsweise umfassen die Führungsaufnahmen jeweils eine insbesondere ebene Rückwand, mit der das angeordnete Planetenrad in axialer Richtung formschlüssig abschließt und/oder an dem das angeordnete Planetenrad frei und/oder unverbunden anliegt. Der Auflagedurchmesser der Rückwände entspricht bevorzugt dem Kopfkreisdurchmesser des jeweiligen angeordneten Planeten, so dass diese deckungsgleich an der Rückwand aufliegen. Auf der der ebenen Rückwand abgewandten Seite der Planeten kann ein axialer Formschluss durch eine Zusatzkomponente erreicht werden. Im einfachsten Fall kann die Zusatzkomponente als Platte ausgebildet sein. Die Führungsaufnahmen weisen jeweils mindestens einen Führungsabschnitt auf, welcher zur seitlichen Führung des mindestens einen Planeten in der Führungsaufnahme ausgebildet ist. Die Planeten werden durch den mindestens einen Führungsabschnitt in einer radialen Richtung zu deren Drehachsen formschlüssig geführt.
Vorzugsweise erstrecken sich die Führungsabschnitte in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse des Planetenradgetriebes und/oder zu den Drehachsen der Planeten, so dass die Führungsabschnitte die Planeten in den Führungsaufnahmen in Umlaufrichtung zumindest abschnittsweise umgreifen. Das abschnittsweise Umgreifen erfolgt vorzugsweise über einen Winkelbereich um die Drehachse eines eingelegten Planten von mindestens 30°, vorzugsweise mindestens 45° und insbesondere mindestens 60°. Insbesondere sind die Führungsabschnitte in einem in Bezug auf die Drehachse eines Planeten in der Führungsaufnahme radialen Endbereich der Rückwand der gleichen Führungsaufnahme angeordnet. Durch den axialen und radialen Formschluss mit der Rückwand und dem mindestens einen Führungsabschnitt wird das Planetenrad verliersicher und zugleich drehbar in der Führungsaufnahme gehalten.
Erfindungsgemäß ist der jeweils mindestens eine Führungsabschnitt mittels Umformen erzeugt.
Beim Umformen handelt es sich um ein Fertigungsverfahren, bei dem Materialien durch Umformkräfte gezielt plastisch in eine andere Form gebracht werden. Vorteilhaft an diesem Fertigungsverfahren ist die Bereitstellung eines präzisen Werkstücks mit geringen Fertigungstoleranzen. Besonders hervorzuheben sind die kurzen Fertigungszeiten und die gute Materialausnutzung z.B. im Vergleich zum Fräsverfahren. Der Führungsabschnitt kann beispielsweise mittels Biegeumformen, Zugdruckumformen, insbesondere Drücken oder Tiefziehen, oder Schubumformen, insbesondere Verschieben, realisiert werden. Jedoch sind auch weitere Umformverfahren wie Druckumformen, beispielsweise Prägen denkbar. Vorzugsweise werden alle Führungsabschnitte des Planetenträgers im selben Prozessschritt oder synchron hergestellt, insbesondere umgeformt.
In einer konkreten Ausführungsform der Erfindung sind die Führungsaufnahmen jeweils als eine Kopfkreislagerung für den oder die Planeten ausgebildet. Bei dieser Lagerungsart werden die Planeten nicht durch zentrale Bolzen, Achsen oder Wellen gelagert, sondern werden ausschließlich durch den mindestens einen Führungsabschnitt zumindest abschnittsweise formschlüssig umgriffen und dadurch geführt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass in axialer Richtung betrachtet kein Bauraum für die Lagerung oder Festlegung der Bolzen etc. in dem Planetenträger vorgesehen werden muss. Es sind auch keine Maßnahmen, wie z.B. beidseitige Trägerplatten zur Abstützung des Bolzens etc. erforderlich. Stattdessen liegen die Planeten in den formschlüssigen Führungsaufnahmen. Somit ist die Kopfkreislagerung ein Beitrag zur in axialer Richtung schmalen Bauweise des Planetenradgetriebes.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Führungsabschnitte als umgebogene Laschen ausgebildet, welche sich in axialer Draufsicht als teilkreisförmige Führungsabschnitte entlang der jeweiligen Führungsaufnahme erstrecken. Die umgebogenen Laschen weisen im Kontaktierungsbereich mit dem mindestens einen Planetenrad eine hohlzylinderförmige Führungsfläche auf, welche vorzugsweise annähernd dem Kopfkreisdurchmesser des mindestens einen Planetenrades entspricht. Die teilkreisförmigen Führungsabschnitte können beispielsweise durch ein Biegen von Laschen aus der gleichen Blechebene wie die Rückwand der Führungsaufnahme erstellt werden. Insbesondere ist die Materialdicke der Führungsabschnitte gleich der Materialdicke der Rückwand. Durch die teilkreisförmige Ausbildung sind radiale Bereiche der Führungsaufnahme frei, so dass die Planetenräder z.B. mit der Sonnen bzw. dem Hohlrad kämmen können. Der mindestens eine Führungsabschnitt erstreckt sich axial zu der Rotationsachse und schließt vorzugsweise mit der axialen Breite des angeordneten, mindestens einen Planeten bündig ab.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung des Planetenträgers folgende Schritte: In einem ersten Schritt wird eine Platine bereitgestellt, welche bevorzugt als Blech ausgebildet ist.
In einem zweiten Schritt wird in der Platine Material getrennt, und zwar derart, dass mindestens eine Lasche in der Platine gebildet ist. Beispielsweise kann das Trennen über Laserschneiden oder auch Stanzen erfolgen. In einem dritten Schritt wird die Lasche zu mindestens dem einem Führungsabschnitt umgeformt, wobei der mindestens eine Führungsabschnitt als umgebogene Lasche ausgebildet ist und sich teilkreisförmig entlang mindestens der Führungsaufnahme erstreckt.
In einer konstruktiven Ausgestaltung weist der Planetenträger eine Mehrzahl an Durchbrüchen auf, wobei diese zwischen den Führungsaufnahmen angeordnet sind. Die Durchbrüche ermöglichen zwar eine Gewichtseinsparung des Planetenträgers, führen jedoch auch zu einer Schwächung des Planetenträgers und können zudem aufgrund der mechanischen Belastungen auch eine Materialermüdung der Planetenträgers zufolge haben. Daher ist vorteilhafterweise vorgesehen, die Durchbrüche jeweils durch ein den Planetenradträger verstärkendes Versteifungselement auszufüllen. Das Versteifungselement kann für eine dichtwirkende Ausbildung des Planetenträgers die Negativform des Durchbruchs aufweisen und wird im Planetenträger form-, stoff- und/oder kraftschlüssig gehalten.
Besonders bevorzugt ist das Versteifungselement so dimensioniert, dass es sich an den Führungsabschnitten der benachbarten Führungsaufnahmen abstützt, um diese zu stützen und dadurch eine Formhaltigkeit der Führungsaufnahmen bei einer dynamischen Belastung zu verbessern.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Planetenträger einen angeformten Kragenabschnitt auf, welcher als ein Lagersitz für eine Lagereinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere ist auf dem Kragenabschnitt eine Lagereinrichtung angeordnet oder anordbar, welche den Planetenträger drehbar lagert. Die Lagereinrichtung kann beispielsweise als ein Gleitlager oder als ein Wälzlager ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Kragenabschnitt über ein Umformverfahren hergestellt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Kragenabschnitt zeitgleich, beispielsweise im selben Prozessschritt, mit den Führungsabschnitten hergestellt wird.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist das Planetenradgetriebe als ein Längsdifferenzialabschnitt oder als ein Querdifferenzialabschnitt ausgebildet.
Der Längsdifferenzialabschnitt hat die Funktion, ein Drehmoment, insbesondere das Antriebsdrehmoment eines Motors des Fahrzeugs, auf zwei unterschiedliche, angetriebene Achsen des Fahrzeugs zu verteilen. Der Planetenträger trägt hierzu einen Längsdifferenzialplanetensatz mit mehreren Planeten. Die Planetenräder sind im gleichen Umfangdurchmesser im Planetenträger angeordnet und sind als Gleichteile ausgebildet, so dass diese mit dem angeordneten Sonnenrad kämmen. Diese Realisierung zeichnet sich durch eine schmale Baugröße in axialer Richtung, ein niedriges Gewicht, eine geringe Anzahl von Bauteilen und/oder eine hohe Robustheit aus.
Der Querdifferenzialabschnitt hat die Funktion, ein Drehmoment auf zwei Antriebswellen oder Räder einer gemeinsamen Achse zu verteilen. Der Planetenträger weist einen ersten und einen zweiten Querdifferenzialplanetensatz auf, welche jeweils mehrere Planeten umfassen. Der erste Querdifferenzialplanetensatz kämmt mit einem ersten Sonnenrad und der zweite Querdifferenzialplanetensatz mit einem zweiten Sonnenrad. Zudem kämmen die Planeten der beiden Querdifferentialplanetensätze paarweise miteinander. Diese Realisierung zeichnet sich ebenfalls durch eine schmale Baugröße in axialer Richtung, ein niedriges Gewicht, eine geringe Anzahl von Bauteilen und/oder eine hohe Robustheit aus.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Doppeldifferentialvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Insbesondere dient die Doppeldifferenzialvorrichtung zur Verteilung eines Antriebsdrehmoments in dem Fahrzeug. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Allradfahrzeug, im Speziellen mit einem quer eingebauten Motor ausgebildet.
Die Doppeldifferenzialvorrichtung umfasst einen Längsdifferenzialabschnitt und einen Querdifferenzialabschnitt. Der Längsdifferenzialabschnitt hat die Funktion, ein Drehmoment, insbesondere das Antriebsdrehmoment des Motors, auf zwei unterschiedliche, angetriebene Achsen des Fahrzeugs zu verteilen. Der Querdifferenzialabschnitt hat die Funktion, ein Drehmoment auf zwei Antriebswellen oder Räder einer gemeinsamen Achse zu verteilen.
Zu diesem Zweck weist der Längsdifferenzialabschnitt einen Längsdifferenzialeingang, einen Längsdifferenzialausgang und einen Achsausgang auf. Der Querdifferenzialabschnitt weist dagegen einen Querdifferenzialeingang und zwei Abtriebsausgänge auf.
Der Längsdifferenzialeingang bildet ein Eingangsglied für das in dem Fahrzeug zu verteilende Drehmoment. Der Achsausgang bildet ein erstes Ausgangsglied, welches ein Teil des Drehmoments an eine Achse, insbesondere an eine Hinterachse, oder einen Kardanantrieb abgibt. Die zwei Abtriebsausgänge des Querdifferenzialabschnitts bilden ein zweites und ein drittes Ausgangsglied der Doppeldifferenzialvorrichtung und geben jeweils einen Teil des Drehmoments, insbesondere auf Antriebswellen von Rädern einer gemeinsamen Achse, im speziellen der Vorderachse, aus.
Der Längsdifferenzialausgang gibt einen Teil des Drehmoments an den Querdifferenzialeingang und somit an die zwei Abtriebsausgänge aus. Somit teilt der Längsdifferenzialabschnitt das gesamte Drehmoment auf den Längsdifferenzialausgang und den Achsausgang auf und der Querdifferenzialabschnitt den Teil des Längsdifferenzialausgangs auf die zwei Abtriebsausgänge auf.
Zur Kopplung von Längsdifferenzial- und Querdifferenzialabschnitt ist vorgesehen, dass der Längsdifferenzialausgang mit dem Querdifferenzialeingang in Wirkverbindung steht, so dass ein Teil des Drehmoments von dem Längsdifferenzialabschnitt in den Querdifferenzialabschnitt übertragen wird.
Sowohl der Längsdifferenzialabschnitt als auch der Querdifferenzialabschnitt sind jeweils als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet. Die beiden Stirnradplanetengetriebe sind koaxial zu einer gemeinsamen Hauptdrehachse angeordnet. Insbesondere wird die gemeinsame Hauptdrehachse durch eine Drehachse des Achsausgangs und/oder der zwei Abtriebsausgänge definiert. Im Speziellen wird die Hauptdrehachse auch durch die Drehachse des Längsdifferenzialeingangs und/oder des Längsdifferenzialausgangs und/oder des Querdifferenzialeingangs definiert.
Die beiden Stirnradplanetengetriebe sind vorzugsweise unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. Besonders bevorzugt sind die beiden Stirnradplanetengetriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, insbesondere integriert.
Als Stirnradplanetengetriebe umfasst der Längsdifferenzialabschnitt einen Längsdifferenzialplanetenträger, welcher einen Längsdifferenzialplanetensatz mit mehreren Planeten trägt. Insbesondere sind die Planeten auf dem Längsdifferenzialplanetenträger drehbar gelagert. Der Querdifferenzialabschnitt umfasst als Stirnradplanetengetriebe einen Querdifferenzialplanetenträger, welcher einen ersten und einen zweiten Querdifferenzialplanetensatz aufweist, welche jeweils mehrere Planeten umfassen, die drehbar auf dem Querdifferenzialplanetenträger gelagert sind.
Es wird vorgeschlagen, dass der Längsdifferentialabschnitt und/oder der Querdifferentialabschnitt als das Planetenradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist bzw. wie dieses zuvor beschrieben wurde. Insbesondere weisen der Längsdifferentialabschnitt und/oder der Querdifferentialabschnitt einen umgeformten Planetenträger mit umgeformten Führungsabschnitten auf, wie dieser zuvor beschrieben wurde.
Vorzugsweise sind der Längsdifferenzialplanetenträger und der Querdifferenzialplanetenträger in der Doppeldifferenzialvorrichtung zueinander verdrehbar angeordnet. Insbesondere kann die Doppeldifferenzialvorrichtung Betriebszustände annehmen, in der die Winkelgeschwindigkeit des Längsdifferenzialplanetenträgers anders als die Winkelgeschwindigkeit des Querdifferenzialplanetenträgers ist. Besonders bevorzugt ist der Längsdifferentialplanetenträger als der umgeformte Planetenträger ausgebildet. In dieser Konstellation ist ergänzend vorgesehen, dass der Querdifferentialplanetenträger eine bauteil- und/oder bauraumsparende Doppelfunktion einnimmt, wobei dieser die Planeten des Längsdifferentialplanetensatzes seitlich führt. Damit werden die Planeten einerseits durch die Führungsaufnahmen und andererseits durch den Querdifferentialplanetenträger geführt, so dass keine weiteren Bauteile, wie z.B. Zwischenwände zwingend notwendig sind. Dies führt zu einer Platzersparnis in der axialen Baubreite und zudem zu einer Gewichtsersparnis.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind die beiden Abtriebsausgänge des Querdifferentialabschnitts als Abtriebssonnen ausgebildet. Der Querdifferenzialabschnitt umfasst somit den Querdifferenzialplanetenträger, welcher den ersten und den zweiten Querdifferenzialplanetensatz trägt, wobei der erste Querdifferenzialplanetensatz mit einer ersten der beiden Abtriebssonnen und der zweite Querdifferenzialplanetensatz mit einer zweiten der beiden Abtriebssonnen kämmt. Ergänzend kämmen die Planeten der beiden Querdifferenzialplanetensätze paarweise miteinander, insbesondere so, dass ein asymmetrisches Differenzial gebildet ist. Der Vorteil dieser Anordnung, insbesondere im Vergleich zu der eingangs genannten DE 103 15 181 A1 ist darin zu sehen, dass die Abtriebssonnen und die Planeten der Querdifferenzialplanetensätze in axialer Richtung betrachtet nicht nebeneinander angeordnet sind, sondern in radialer Flucht zueinander positioniert sind. Diese Änderung der Anordnung führt zu einer erheblichen Bauraumersparnis in axialer Richtung.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die beiden Abtriebssonnen die gleiche Anzahl Zähne auf, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Profilverschiebung. Insbesondere weist eine der Abtriebssonnen eine positive Profilverschiebung und die andere der Abtriebssonnen eine negative Profilverschiebung auf. Die Planeten des einen Querdifferenzialplanetensatzes erstrecken sich in der axialen Breite über beide Verzahnungen der Abtriebssonnen, kämmen jedoch ausschließlich mit der Abtriebssonne, die eine positive Profilverschiebung aufweist. Die Planeten des anderen Planetensatzes erstrecken sich dagegen in axialer Richtung nur über die Verzahnung der Abtriebssonnen mit negativer Profilverschiebung und kämmen mit dieser. Insbesondere ist der Querdifferenzialabschnitt im Hinblick auf die Anordnung der Planeten und der Sonnen ausgebildet, wie dies in der Druckschrift DE 10 2009 032 286 A1 beschrieben ist, deren diesbezüglicher Inhalt via Referenzierung in die vorliegende Anmeldung übernommen wird. Diese spezifische Ausgestaltung der Abtriebssonnen sowie der Planeten erlaubt einen in axialer Breite sehr schmal bauenden Querdifferenzialabschnitt.
In einer bevorzugten Konkretisierung der Erfindung ist der Längsdifferenzialausgang als ein Längsdifferenzialhohlrad ausgebildet, welches mit dem Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes kämmt, und der Querdifferenzialeingang als der Querdifferenzialplanetenträger ausgebildet. Längsdifferenzialhohlrad und Querdifferenzialplanetenträger sind miteinander drehfest verbunden. Bei der Verbindung kann es sich z. B. um eine stoffschlüssige oder auch um eine in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse formschlüssige Verbindung handeln. Besonders bevorzugt ist das Längsdifferenzialhohlrad so ausgebildet, dass dieses den Querdifferenzialplanetenträger zumindest abschnittsweise in axialer Richtung überragt oder übergreift, so dass die Kopplung in Bezug auf die axiale Breite der Doppeldifferenzialvorrichtung sehr schmal ausgeführt sein kann. Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist der Querdifferenzialplanetenträger zwei Trägerplatten auf, zwischen denen der erste und der zweite Querdifferenzialplanetensatz angeordnet sind, wobei das Längsdifferenzialhohlrad als eine Ringkomponente ausgebildet ist, welche mit der zu dem Längsdifferenzialplanetenträger benachbarten Planetenträgerplatte drehfest gekoppelt ist. Insbesondere ist die radiale Überdeckung von Längsdifferenzialhohlrad mit dem Querdifferenzialplanetenträger in axialer Richtung auf den schmalen Bereich der benachbarten Trägerplatte begrenzt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Längsdifferenzialhohlrad in axialer Richtung sehr schmal und damit leicht und kostengünstig ausgeführt werden kann. Es ist besonders bevorzugt, dass das Längsdifferenzialhohlrad in axialer Richtung so schmal ausgeführt ist, dass dieses nur die kopfkreisgelagerten Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes sowie die dazu benachbarte Trägerplatte des Querdifferenzialplanetenträgers übergreift.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des zuvor beschriebenen Längsdifferenzialabschnitts und/oder der Doppeldifferentialvorrichtung ist der Längsdifferenzialeingang als ein mit dem Längsdifferenzialplanetenträger gekoppeltes Antriebsrad ausgebildet. Insbesondere weist das Antriebsrad eine die Doppeldifferenzialvorrichtung umlaufende Verzahnung auf. Das Drehmoment wird über das Antriebsrad als Längsdifferenzialeingang in die Doppeldifferenzialvorrichtung eingeleitet, an den Längsdifferenzialplanetenträger weitergeleitet, von diesem auf den Längsdifferenzialplanetensatz übertragen, welcher das Drehmoment auf die Ausgangssonne und das Längsdifferenzialhohlrad als Längsdifferenzialausgänge überträgt. Besonders bevorzugt ist die Doppeldifferenzialvorrichtung in axialer Breite so schmal ausgeführt, dass das Antriebsrad bzw. dessen Verzahnung in axialer Richtung das Längsdifferenzialhohlrad und den Querdifferenzialplanetenträger übergreift.
Diese kompakte Weiterbildung wird auch dadurch ermöglicht, dass mindestens einer der Planetenträger als der umgeformte Planetenträger ausgebildet ist, der erheblich Bauraum in der axialen Erstreckung einspart.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Längsdifferenzialplanetensatz sowie der erste und der zweite Querdifferenzialplanetensatz auf unterschiedlichen Durchmessern um die Hauptdrehachse angeordnet. Die Durchmesser werden dabei durch die Drehachsen der Planeten der verschiedenen Planetensätze definiert. Dem Längsdifferenzialplanetensatz wird der erste Durchmesser, dem ersten Querdifferenzialplanetensatz ein zweiter Durchmesser und dem zweiten Querdifferenzialplanetensatz ein dritter Durchmesser in Bezug auf die Hauptdrehachse zugeordnet. Es ist dabei vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Durchmesser ungleich zu dem zweiten Durchmesser und/oder der erste Durchmesser ungleich zu dem dritten Durchmesser ausgebildet ist. Es ist besonders hervorzuheben, dass die Durchmesser der Planetensätze unabhängig voneinander gewählt werden können, da die Lagerungen der Planeten der Planetensätze unabhängig voneinander ausgebildet sind. Insbesondere werden optional Doppelbelegungen von Planetenbolzen vermieden, die zu einer zwingenden Festlegung der Durchmesser führen. Damit können die Übertragungsverhältnisse der Doppelträgerdifferenzialvorrichtung dem jeweiligen Fahrzeug frei angepasst werden, so dass neben der schmalen axialen Baugröße eine besonders flexible Anpassung durch die Erfindung möglich ist.
Ein weiterer Beitrag zur Verringerung der axialen Breite kann dadurch erreicht werden, dass der Längsdifferenzialplanetenträger als der umgeformte Planetenträger und zugleich als eine Seitenwand des Längsdifferentialabschnitts und/oder der Doppeldifferenzialvorrichtung ausgebildet ist. Der Längsdifferenzialplanetenträger nimmt somit eine Doppelfunktion ein, nämlich zum einen als funktionales Element zur Drehmomentübertragung und zum anderen zum Abschluss oder zur räumlichen, seitlichen Begrenzung des Längsdifferentialabschnitts und/oder der Doppeldifferenzialvorrichtung.
Dabei ist es besonders bevorzugt, dass der Längsdifferenzialplanetenträger auch die Funktion der Seitenwand übernimmt, wobei zum einen vorgesehen sein kann, dass sich der Querdifferenzialplanetenträger über den als Ausgangssonne ausgebildeten Achsausgang an dem als Seitenwand ausgebildeten Längsdifferenzialplanetenträger abstützt. Dies wird beispielsweise durch zwischen den Komponenten angeordnete Axiallager erreicht. Durch diese konstruktive Ausgestaltung übernimmt der Längsdifferenzialplanetenträger als Seitenwand eine Stützfunktion von Belastungen aus der Doppeldifferenzialvorrichtung. Alternativ oder ergänzend sind an dem als Seitenwand ausgebildeten Längsdifferenzialplanetenträger Lagereinrichtungen zur Lagerung der Doppeldifferenzialvorrichtung in einer Umgebungskonstruktion angeordnet. Derartige Lagereinrichtungen sind beispielsweise als Radiallager realisiert.
Ein Gehäuse der Doppeldifferenzialvorrichtung wird somit bevorzugt durch den Längsdifferenzialplanetenträger als Seitenwand und durch eine weitere Seitenwand auf der gegenüberliegenden Seite gebildet, wobei beide Seitenwände radial außenseitig mit dem Antriebsrad insbesondere stoffschlüssig verbunden sind und radial innenseitig jeweils eine Lagereinrichtung zur Abstützung der Doppeldifferenzialvorrichtung an der Umgebungskonstruktion aufweisen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergebene sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Doppeldifferenzialvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 in schematischer dreidimensionaler Darstellung eine Teilbaugruppe eines Querdifferenzialabschnitts in der Doppeldifferenzialvorrichtung der 1;
3 in gleicher Darstellung wie die 2 den Querdifferenzialabschnitt mit weiteren Komponenten;
4 in gleicher Darstellung wie die 2 und 3 in teilgeschnittener Darstellung eine Teilbaugruppe eines Längsdifferenzialabschnitts in der 1;
5 in gleicher Darstellung wie die 4 den Übergang zwischen dem Längsdifferenzialabschnitt und dem Querdifferenzialabschnitt;
6 eine schematische dreidimensionale und teilgeschnittene Darstellung der Doppeldifferenzialvorrichtung 1 in der 1 von der Seite des Längsdifferenzialabschnitts;
7 in gleicher Darstellung wie 6 die Doppeldifferenzialvorrichtung von der anderen Seite;
8 in Draufsicht schematisch eine Abwandlung des Querdifferentialplanetenträgers aus 1 für einen Querdifferenzialabschnitt.
In der 1 ist eine Doppeldifferenzialvorrichtung 1 in einem schematischen Längsschnitt durch eine Hauptdrehachse 2 der Doppeldifferenzialvorrichtung 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Die Doppeldifferenzialvorrichtung 1 ist z. B. als ein Verteilerdifferenzial für Front-Quer-Getriebe bei Kraftfahrzeugen mit Allradfunktion ausgebildet. Funktional betrachtet kann die Doppeldifferenzialvorrichtung 1 in einen Längsdifferenzialabschnitt 3 und in einen Querdifferenzialabschnitt 4 unterteilt werden. Über einen Längsdifferenzialeingang 5 wird ein Drehmoment eines Antriebsmotors eingeleitet. Das Drehmoment wird auf einen Achsausgang 6 und auf einen Längsdifferenzialausgang 7 verteilt. Der Achsausgang 6 ist beispielsweise mit einer Kardanwelle oder einem anderen Drehmomentübertragungsglied gekoppelt und überträgt einen Teil des Drehmoments zu einer Hinterachse des Fahrzeugs. Der Längsdifferenzialausgang 7 ist mit einem Querdifferenzialeingang 8 des Querdifferenzialabschnitts 4 gekoppelt und überträgt einen Teil des Drehmoments darüber auf den Querdifferenzialabschnitt 4. Der Querdifferenzialabschnitt 4 verteilt das verbliebene Drehmoment auf zwei Abtriebsausgänge 9, 10. Die Abtriebsausgänge 9, 10 sind mit Antriebswellen von Rädern einer gemeinsamen Achse, insbesondere der Vorderachse des Fahrzeugs gekoppelt. Der Längsdifferenzialabschnitt 3 bildet somit ein Zwischenachsdifferenzial, der Querdifferenzialabschnitt 4 bildet dagegen ein Achsdifferenzial.
Der Längsdifferenzialabschnitt 3 und der Querdifferenzialabschnitt 4 sind jeweils als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet und in einem gemeinsamen Gehäuse 11 angeordnet. Das Gehäuse 11 ist – wie es sich auch aus den 6 und 7 ergibt – scheibenförmig ausgebildet und weist mittig koaxial zu der Hauptdrehachse 2 einen freien Durchgangsbereich auf. Der Längsdifferenzialabschnitt 3 und der Querdifferenzialabschnitt 4 sind in dem Gehäuse 11 unmittelbar benachbart zueinander baulich integriert.
Der Längsdifferenzialabschnitt 3 weist als den Längsdifferenzialeingang 5 ein Antriebsrad 12 auf, welches mit einem Längsdifferenzialplanetenträger 13 drehfest gekoppelt ist. Der Längsdifferenzialplanetenträger 13 lagert einen Längsdifferenzialplanetensatz 14, welcher zum einen mit dem als Ausgangssonne 15 ausgebildeten Achsausgang 6 kämmt. Zudem kämmt der Längsdifferenzialplanetensatz 14 mit dem als Längsdifferenzialhohlrad 16 ausgebildeten Längsdifferenzialausgang 7.
Der Querdifferenzialabschnitt 4 weist einen als Querdifferenzialeingang 8 ausgebildeten Querdifferenzialplanetenträger 17 auf, der mit dem Längsdifferenzialhohlrad 16 drehfest gekoppelt ist. Der Querdifferenzialplanetenträger 17 trägt einen ersten und einen zweiten Querdifferenzialplanetensatz 18, 19 (verdeckt), welche mit als Abtriebssonnen 20, 21 ausgebildeten Abtriebsausgängen 9, 10 kämmen.
Vom Drehmomentfluss betrachtet wird das Drehmoment über das Antriebsrad 12 in den Längsdifferenzialabschnitt 3 eingeleitet, über den Längsdifferenzialplanetenträger 13 an den Längsdifferenzialplanetensatz 14 übertragen, der das Drehmoment auf die Ausgangssonne 15 und das Längsdifferenzialhohlrad 16 verteilt. Von dort aus wird das Drehmoment auf den Querdifferenzialplanetenträger 17 übertragen, der das verbleibende Drehmoment auf die zwei Querdifferenzialplanetensätze 18, 19 verteilt, die das verteilte Drehmoment auf die Abtriebssonnen 20, 21 übertragen.
Der Querdifferenzialplanetenträger 17 weist zwei sich in einer Radialebene zu der Hauptdrehachse 2 erstreckende Trägerplatten 22, 23 auf, welche über Bolzen 24 miteinander verbunden sind. Zwischen den Trägerplatten 22, 23 sind die Querdifferenzialplanetensätze 18, 19 sowie die Abtriebssonnen 20, 21 angeordnet. In radialer Richtung zu der Hauptdrehachse 2 betrachtet befinden sich die Querdifferenzialplanetensätze 18, 19 in Flucht zu den Abtriebssonnen 20, 21, so dass die axiale Breite B des Querdifferenzialplanetenträgers 17 sehr schmal ist.
In der 2 ist eine dreidimensionale Darstellung einer Teilbaugruppe des Querdifferenzialabschnitts 4 gezeigt, wobei die zum Längsdifferenzialabschnitt 3 angrenzende Trägerplatte 22 mit den Bolzen 24, dem ersten und dem zweiten Querdifferenzialplanetensatz 18, 19 sowie die Abtriebssonnen 20, 21 gezeigt sind. Die Trägerplatte 22 ist von der Grundplatte als eine kreisrunde Metallscheibe ausgebildet, welche an der umlaufenden Stirnseite eine Verzahnung 25, insbesondere eine Passverzahnung oder eine Formschlussverzahnung trägt. Die Bolzen 24 sind in vier Gruppen aufgeteilt, wobei in jeder Gruppe ein Planet des ersten und ein Planet des zweiten Querdifferenzialplanetensatzes 18, 19 angeordnet sind, die innerhalb der Gruppe miteinander und somit paarweise kämmen. Die beiden Abtriebssonnen 20, 21 weisen die gleiche Zahnzahl auf, wobei jedoch die zu dem Längsdifferenzialabschnitt 3 benachbarte Abtriebssonne 21 eine negative Profilzahnverschiebung und die andere Abtriebssonne 20 eine positive Profilzahnverschiebung besitzt, so dass deren Kopfkreisdurchmesser unterschiedlich sind. Die Planeten des ersten Querdifferenzialplanetensatzes 18 erstrecken sich in der axialen Breite B über beide Abtriebssonnen 20, 21, kämmen jedoch nur mit der Abtriebssonne 20 und zusätzlich mit einem Planeten des zweiten Querschnittdifferenzialplanetensatzes 19. Die Planeten des zweiten Querdifferenzialplanetensatzes 19 sind in der axialen Breite B schmaler ausgeführt und angeordnet, so dass diese mit der Abtriebssonne 21 kämmen, die Abtriebssonne 20 jedoch nicht kontaktieren.
Die 3 zeigt den Querdifferenzialabschnitt 4 in der gleichen Darstellung, wobei zu erkennen ist, dass die zweite Trägerplatte 23 als ein konturiertes Blechformteil ausgebildet ist, welches Aufnahmebereiche für die Planeten der Querdifferenzialplanetensätze 18, 19 aufweist und Senken aufweist, über die die Trägerplatte 23 mit der Trägerplatte 22 mechanisch fest verbunden ist.
Durch die Anordnung der Planeten der Querdifferenzialplanetensätze 18, 19 innerhalb des gleichen axialen Bauraumes wie die Abtriebssonnen 20, 21 kann die axiale Breite B des Querdifferenzialabschnitts 4 und somit auch der Doppeldifferenzialvorrichtung 1 schmal gehalten werden.
Die 4 zeigt eine Teilbaugruppe des Längsdifferenzialabschnitts 3 und zwar den Längsdifferenzialplanetenträger 13, die Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14, das Längsdifferenzialhohlrad 16 sowie die Ausgangssonne 15. Die Komponenten sind teilgeschnitten oder teilweise zeichnerisch unterdrückt. Aus der Darstellung ist zu entnehmen, dass die Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14 in dem Längsdifferenzialplanetenträger 13 kopfkreisgelagert – auch centerless – angeordnet sind. Die Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14 sind in Umlaufrichtung gleichmäßig und/oder äquidistant verteilt. Zur Aufnahme der Planeten weist der Längsdifferenzialplanetenträger 13 Führungsaufnahmen 30 auf, wobei jede Führungsaufnahme einen Planeten trägt. Die Führungsaufnahmen 30 weisen eine durchgängige ebene Rückwand 31 auf, auf der die Planeten flächig aufliegen sowie zwei in axialer Richtung erstreckende Führungsabschnitte 32, welche in einem Kontaktbereich zu den Planeten eine in axialer Draufsicht kreisrund gekrümmte Führungsfläche für die Planeten aufweisen. Jede Führungsaufnahme 30 weist zwei Führungsabschnitte 32 auf, welche die Planeten in Umlaufrichtung führen. Dagegen sind Bereiche der Führungsaufnahme 30, welche radial nach außen und nach innen weisen frei, so dass die Planeten mit der Ausgangssonne 15 bzw. dem Längsdifferenzialhohlrad 16 kämmen können. Insbesondere erstrecken sich die Führungsabschnitte 32 über einen Winkelbereich von zwischen 50 und 90 Grad um eine Drehachse der Planeten in der Führungsaufnahme 30, und in Umlaufrichtung ausgerichtet und umgreifen die Planeten jeweils klammerartig.
Der Längsdifferenzialplanetenträger 13 ist als ein Umformteil ausgebildet. Aus einem ebenen Blechabschnitt werden die Außenkontur sowie Stanzkonturen zur Vorbereitung der Führungsaufnahmen 30 ausgestanzt. In einem nächsten Schritt werden die Stanzkonturen umgeformt, so dass die als Kragen oder Wangen ausgebildeten Führungsabschnitte 32 entstehen. Die Führungsabschnitte 32 sind somit in Draufsicht als senkrecht zu der Längsdifferenzialträgerplatte 13 abstehende Krägen oder gekrümmte Stege ausgebildet. Durch die Gestaltung der Führungsaufnahme 30 können die Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14 von dem Längsdifferenzialplanetenträger 13 in Umlaufrichtung bewegt werden, um das Drehmoment von dem Längsdifferenzialplanetenträger 13 auf den Längsdifferenzialplanetensatz 14 zu übertragen. Zwischen den Führungsabschnitten 32 sind Durchbrüche 34 angeordnet. Die Durchbrüche 34 bilden strömungstechnische Verbindungen zwischen den Führungsaufnahmen 30 und z.B. einer Rückseite des Längsdifferentialplanetenträgers 13. Somit ist der Innenraum der Doppeldifferentialvorrichtung 1 bzw. dessen Gehäuse 11 durch die Durchbrüche 30 und ggf. anderen Aussparungen mit der Umgebung der Doppeldifferentialvorrichtung 1 verbunden. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich im Betrieb hydrodynamische Widerstände zwischen den Planeten des Längsdifferentialplanetensatzes 14 und dem Längsdifferentialplanetenträger 13 bilden, die zu einer ungewünschten Sperrwirkung des Längsdifferentialabschnitts 3 führen würden. Der Achsausgang 6 ist einstückig als ein Umformteil mit der Ausgangssonne 15 ausgebildet.
Das Längsdifferenzialhohlrad 16 ist in seinem Außendurchmesser kleiner als der Längsdifferenzialplanetenträger 13 ausgebildet, so dass sich dieses reibungsfrei unter oder in dem Antriebsrad 12 drehen kann. Das Längsdifferenzialhohlrad 16 weist eine in axiale Richtung verlaufende Innenverzahnung 35 auf, über die das Längsdifferenzialhohlrad 16 mit den Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14 kämmt. Zugleich bildet die Innenverzahnung 35 einen Formschlusspartner zu der Verzahnung 25 der Trägerplatte 22, wobei Innenverzahnung 35 und Verzahnung 25 zusammen eine drehfeste Steckverzahnung bildet, wie dies in der 5 deutlich zu erkennen ist, die die Baugruppe aus der 4 mit eingesetzter Trägerplatte 22 zeigt.
Es wird unterstrichen, dass für das Kämmen mit den Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14 und zur Verzahnung mit der Verzahnung 25 eine in axiale Richtung durchgehende Innenverzahnung 35 verwendet wird, welche fertigungstechnisch einfach und kostengünstig herzustellen ist. Aufgrund der geringen axialen Breite der Kopflagerung der Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14 ist auch der Längsdifferenzialabschnitt 3 in der axialen Breite B sehr eng gebaut. Insbesondere ist das Längsdifferenzialhohlrad 16 in der axialen Breite B sehr schmal ausgeführt, da es sich nur über den axialen Bereich der Trägerplatte 22 und der Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14 erstreckt.
In der 6 ist die Doppeldifferenzialvorrichtung 1 in einer dreidimensionalen Darstellung teilgeschnitten dargestellt, wobei zu erkennen ist, dass in den Durchbrüchen 34 Versteifungselemente 33 eingesetzt sind, welche das Längsdifferenzialplanetenrad 13 in Umlaufrichtung stützen. Insbesondere stützen die Versteifungselemente 33 die angrenzend an einem Durchbruch 34 angeordneten und als Kragen ausgebildeten Führungsabschnitte 32 gegen Belastungen in Umlaufrichtung. Nachdem das gesamte eingeleitete Drehmoment über den Längsdifferenzialplanetenträger 13 auf den Längsdifferenzialplanetensatz 14 übertragen wird und die Durchbrüche 34 die Steifigkeit des Längsdifferenzialplanetenträgers 13 schwächen können, kann durch die optionalen Versteifungselemente 33 die strukturelle Steifigkeit dieses Bauteils erhöht werden.
Die 7 zeigt die Doppeldifferenzialvorrichtung 1 in einer dreidimensionalen Darstellung von der anderen Seite.
Wie sich insbesondere wieder aus der 1 ergibt, nimmt der Längsdifferenzialplanetenträger 13 eine Mehrfachfunktion ein. Neben seiner Lagerungs- und Führungsfunktion für die Planeten des Längsdifferenzialplanetensatzes 14 bildet dieser zusätzlich eine Seitenwand 36 für das Gehäuse 11. In dieser Funktion ist der Längsdifferenzialplanetenträger 13 mit dem Antriebsrad 12 fest, insbesondere stoffschlüssig und optional ergänzend in axialer Richtung bündig abgeschlossen. An einem auskragenden Kragenabschnitt 29 im radialinneren Bereich ist eine Lagereinrichtung 37 aufgesetzt, welche die Doppeldifferenzialvorrichtung 1 gegenüber einer stationären Umgebungskonstruktion in radialer Richtung lagert, so dass sich das Gehäuse 11 relativ zu der Umgebungskonstruktion drehen kann. Der Kragenabschnitt 29 ist durch ein umformendes Verfahren erzeugt. Auf der gegenüberliegenden Seite der Doppeldifferenzialvorrichtung 1 ist eine weitere Seitenwand 38 angeordnet, welche in gleicher Weise eine Lagereinrichtung 39 trägt. das Antriebsrad 12, der Längsdifferenzialplanetenträger 13 und die weitere Seitenwand bilden das Gehäuse 11, in dem der Längsdifferenzialabschnitt 3 und der Querdifferenzialabschnitt 4 integriert sind.
In der Schnittzeichnung ist weiter zu erkennen, dass zwischen der Seitenwand 38 und der Trägerplatte 23 eine erste axiale Lagereinrichtung 40, zwischen der Trägerplatte 23 und der Abtriebssonne 20 eine zweite axiale Lagereinrichtung 41, zwischen der Abtriebssonne 20 und der Abtriebssonne 21 eine dritte axiale Lagereinrichtung 42, zwischen der Abtriebssonne 21 und der Trägerplatte 22 eine vierte axiale Lagereinrichtung 43, zwischen der Trägerplatte 22 und der Ausgangssonne 15 eine fünfte axiale Lagereinrichtung 44 und zwischen der Ausgangssonne 15 und der als Seitenwand 36 ausgebildete Längsdifferenzialplanetenträger 13 eine sechste axiale Lagereinrichtung 45 angeordnet ist.
8 zeigt eine Abwandlung des Querdifferentialplanetenträgers 17 aus der 1, der analog zu dem Längsdifferentialplanetenträger 3 als umgeformter Planetenträger ausgebildet ist, so dass auf die vorhergehenden Beschreibung verwiesen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Querdifferentialplanetenträger 17 keine Bolzen 24 auf, da die Planeten des Querdifferentialplanetensatzes 18, 19 kopfkreisgelagert sind. Für die Kopfkreislagerung umfasst der Querdifferentialplanetenträger 17 in jeder Führungsaufnahme 30 die durchgängige, ebene Rückwand 31, auf der die Planeten flächig aufliegen. In dem Außenbereich der Rückwand 31 befinden sich abschnittsweise die sich in axialer Richtung erstreckenden, teilkreisförmigen Führungsabschnitte 32. Jede Führungsaufnahme 30 umfasst zwei Führungsabschnitt 32, welcher die kämmenden Planeten des Querdifferentialplanetensatzes 18, 19 in Umlaufrichtung führt. Da beim Querdifferentialabschnitt 4 kein Hohlrad vorliegt, erstrecken sich die Führungsabschnitte 32 durchgängig auf der radialen Außenseite des Querdifferentialplanetenträgers 17. Dabei entspricht der Durchmesser der Führungsabschnitte 32 mindestens dem Kopfkreisdurchmesser der Planeten der Querdifferentialplanetensatzes 18, 19, so dass eine enge, jedoch frei bewegliche Führung der Planeten erfolgt. Im radialen unteren Bereich hingegen schließt der Führungsabschnitt 32 ab dem Kopfkreisdurchmesser 46 der Abtriebssonne 20 ab, so dass die Planeten miteinander und mit den zugeordneten Abtriebssonnen 20, 21 kämmen können. Die Führungsabschnitte 32 erstrecken sich über die gesamte axiale Breite beider Planeten, so dass der Führungsabschnitt 32 bündig mit dem Planeten des Querdifferentialplanetensatzes 18 abschließt.
Der Querdifferentialplanetenträger 17 weist im Zentrum eine kreisförmige Ausnehmung 47 auf, welche zur Durchführung der Abgänge der Abtriebssonne 21 vorgesehen ist. Des Weiteren umfasst der Querdifferentialplanetenträger 17 im Randbereich optional einen Randabschnitt 48, welcher axial ausgerichtet ist und vorzugsweise die gleiche axiale Breite wie die Führungsabschnitte 32 aufweist.
Wie der Längsdifferenzialträger 13 aus 4, ist auch der Querdifferenzialträger 17 mit den Führungsabschnitten 32 und dem Randabschnitt 48 mittels eines Umformverfahrens hergestellt. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Führungsabschnitte 32 und ggf. der Randabschnitt 48 im selben Prozessschritt umgeformt werden.
Bezugszeichenliste

1: Doppeldifferenzialvorrichtung
2: Hauptdrehachse
3: Längsdifferenzialabschnitt
4: Querdifferenzialabschnitt
5: Längsdifferenzialeingang
6: Achsausgang
7: Längsdifferenzialausgang
8: Querdifferenzialeingang
9: Abtriebsausgang
10: Abtriebsausgang
11: Gehäuse
12: Antriebsrad
13: Längsdifferenzialplanetenträger
14: Längsdifferenzialplanetensatz
15: Ausgangssonne
16: Längsdifferenzialhohlrad
17: Querdifferenzialplanetenträger
18: Querdifferenzialplanetensatz
19: Querdifferenzialplanetensatz
20: Abtriebssonne
21: Abtriebssonne
22: Trägerplatte
23: Trägerplatte
24: Bolzen
25: Verzahnung
26: fehlt
27: fehlt
28: fehlt
29: Kragenabschnitt
30: Führungsaufnahmen
31: Rückwand
32: Führungsabschnitte
33: Versteifungselemente
34: Durchbrüche
35: Innenverzahnung
36: Seitenwand
37: Lagereinrichtung
38: Seitenwand
39: Lagereinrichtung
40: Lagereinrichtung
41: Lagereinrichtung
42: Lagereinrichtung
43: Lagereinrichtung
44: Lagereinrichtung
45: Lagereinrichtung
46: Kopfkreisdurchmesser der Abtriebssonne 20
47: Ausnehmung
48: Randabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3738192 A [0003]
DE 10315181 A1 [0035]
DE 102009032286 A1 [0036]

Claims

Planetenradgetriebe für ein Fahrzeug mit einem Planetenträger (13, 17) und mit einer Mehrzahl von Planeten, wobei der Planetenträger (13, 17) eine Mehrzahl von Führungsaufnahmen (30) aufweist, welche jeweils mindestens einen der Planeten aufnehmen, wobei die Drehachsen der Planeten parallel zu einer Rotationsachse des Planetenträgers als Hauptdrehachse (2) des Planetenradgetriebes in dem Planetenträger (13, 17) angeordnet ist, wobei die Führungsaufnahmen (30) jeweils mindestens einen Führungsabschnitt (32) aufweisen, welcher zur seitlichen Führung des mindestens einen Planeten in der Führungsaufnahme (30) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (32) mittels Umformen erzeugt ist.
Planetenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsaufnahmen (30) als Kopfkreislagerungen für den mindestens einen Planeten in der Führungsaufnahme (30) ausgebildet sind.
Planetenradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsabschnitte (30) als umgebogene Laschen ausgebildet sind, welche sich in axialer Draufsicht als teilkreisförmige Führungsabschnitte entlang der Führungsaufnahme (30) erstrecken.
Planetenradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (13, 17) eine Mehrzahl an Durchbrüchen (34) aufweist, wobei die Durchbrüche (34) zwischen den Führungsaufnahmen (30) angeordnet sind, wobei die Durchbrüche (34) jeweils durch ein den Planetenträger (13, 17) verstärkendes Versteifungselemente (33) ausgefüllt sind.
Planetenradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (13, 17) einen angeformten Kragenabschnitt (29) aufweist, der als ein Lagersitz für eine Lagereinrichtung ausgebildet ist.
Planetenradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenradgetriebe als ein Querdifferentialabschnitt (4) oder als ein Längsdifferentialabschnitt (3) ausgebildet ist.
Doppeldifferentialvorrichtung (1) für ein Fahrzeug mit einem Längsdifferentialabschnitt (3), wobei der Längsdifferentialabschnitt (3) einen Längsdifferentialeingang (5), einen Längsdifferentialausgang (7) und einen Achsausgang (6) aufweist, mit einem Querdifferentialabschnitt (4), wobei der Querdifferentialabschnitt (4) einen Querdifferentialeingang (8) und zwei Abtriebsausgänge (9, 10) aufweist, wobei der Längsdifferentialausgang (7) mit dem Querdifferentialeingang (8) in Wirkverbindung steht, wobei der Längsdifferentialabschnitt (3) und der Querdifferentialabschnitt (4) jeweils als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet sind, welche koaxial zu einer gemeinsamen Hauptdrehachse (2) angeordnet sind, wobei der Längsdifferentialabschnitt (3) einen Längsdifferentialplanetenträger (13), welcher einen Längsdifferentialplanetensatz (14) trägt, und der Querdifferentialabschnitt (4) einen Querdifferentialplanetenträger (17), welcher einen ersten und einen zweiten Querdifferentialplanetensatz (18, 19) trägt, aufweist, wobei die Stirnradplanetengetriebe koaxial zu einer gemeinsamen Hauptdrehachse (2) angeordnet sind. dadurch gekennzeichnet, dass der Längsdifferentialabschnitt (3) und/oder der Querdifferentialabschnitt (4) als das Planetenradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Doppeldifferentialvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsdifferentialplanetenträger (13) als der umgeformte Planetenträger ausgebildet ist und zu dem Querdifferentialplanetenträger (17) verdrehbar angeordnet ist, wobei der Querdifferentialplanetenträger (17) die Planeten des Längsdifferentialplanetensatzes (14) seitlich führt.
Doppeldifferentialvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsdifferentialplanetenträger (13) als der umgeformte Planetenträger und als eine Seitenwand der Doppeldifferentialvorrichtung (1) ausgebildet ist.
Doppeldifferentialvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querdifferentialplanetenträger (17) über den als Ausgangssonne (15) ausgebildeten Achsausgang an dem als Seitenwand ausgebildeten Längsdifferentialplanetenträger (13) abstützt und/oder dass an dem als Seitenwand ausgebildeten Längsdifferentialplanetenträger (13) Lagereinrichtungen zur Lagerung der Doppeldifferentialvorrichtung (1) in einer Umgebungskonstruktion angeordnet sind.