DE102013202087A1 - Lageranordnung für ein Differentialgetriebe - Google Patents

Lageranordnung für ein Differentialgetriebe Download PDF

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DE102013202087A1
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Thorsten BIERMANN
Harald Martini
Inaki Fernandez
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
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    • F16H48/40Constructional details characterised by features of the rotating cases
    • F16H2048/405Constructional details characterised by features of the rotating cases characterised by features of the bearing of the rotating case

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1) für ein Differentialgetriebe (3), umfassend ein an einem Gehäuse (5) positioniertes Wälzlager (7) mit einem inneren Lagerring (9) und einem äußeren Lagerring (11), sowie mit einer Anzahl von zwischen den Lagerringen (9, 11) angeordneten Wälzkörpern (13) zur Lagerung eines Planetenradträgers (19), wobei der Planetenradträger (19) einen im Wesentlichen zylindrischen Lagersitz (35), eine Trägerwandung (37) sowie einen Übergangsbereich (39) umfasst, der zwischen dem Lagersitz (35) und der Trägerwandung (37) im Wesentlichen als Mantelfläche (41) eines Kegels (43) ausgebildet ist, und wobei der Neigungswinkel β der Mantelfläche (41) gegenüber einer Drucklinie (45) des Wälzlagers (7) im Wesentlichen dem Druckwinkel α des Wälzlagers (7) entspricht. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Differentialgetriebe (3) mit einer entsprechenden Lageranordnung (1).

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für ein Differentialgetriebe, umfassend ein an einem Gehäuse positioniertes Wälzlager mit einem inneren Lagerring und einem äußeren Lagerring, sowie mit einer Anzahl von zwischen den Lagerringen angeordneten Wälzkörpern zur Lagerung eines Planetenradträgers, wobei der Planetenradträger einen im Wesentlichen zylindrischen Lagersitz, eine Trägerwandung sowie einen Übergangsbereich umfasst.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein Differentialgetriebe dient grundsätzlich dem Ausgleich der Differenzgeschwindigkeiten unterschiedlich schnell laufender Räder, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug. Das Differentialgetriebe wird hierzu üblicherweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen den angetriebenen Rädern einer Achse eingesetzt. So ermöglicht ein Differenzialgetriebe den miteinander verbundenen Rädern den notwendigen Ausgleich bei unterschiedlich zurückgelegten Wegstrecken, wie er insbesondere bei Kurvenfahrten notwendig ist, bei denen das kurvenäußere Rad einen größeren Weg zurücklegt, als das kurveninnere Rad.
  • Aus der DE 10 2007 003 675 A1 ist ein als Stirnraddifferentialgetriebe ausgebildetes Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt. Das Stirnraddifferentialgetriebe umfasst einen als Summenwelle ausgebildeten Planetenradträger sowie zwei zum Planetenradträger koaxial angeordnete Differenzwellen, die den Abtrieb für das Stirnraddifferenzialgetriebe bilden. Zur Lagerung des Planetenradträgers sind entsprechende Wälzlagervorrichtungen beispielsweise in Form von Schrägkugellagern und/oder Kegelrollenlagern vorgesehen.
  • Weiter ist aus der DE 10 2009 058 543 A1 ein als Stirnraddifferential ausgebildetes Differentialgetriebe mit einem Planetenradträger und mit einem ersten und einem zweiten Planetensatz mit jeweils einer Anzahl von Planetenrädern bekannt. Hierbei stehen die Planetenräder des ersten und des zweiten Planetensatzes mit ihren Verzahnungsabschnitten jeweils paarweise in Eingriff. Das Differentialgetriebe umfasst weiterhin ein erstes und ein zweites Abtriebsrad, wobei das erste Abtriebsrad mit den Planetenrädern des ersten Planetensatzes und das zweite Abtriebsrad mit den Planetenrädern des zweiten Planetensatzes kämmt. Der Planetenradträger gemäß der DE 10 2009 058 543 A1 ist mit zwei Trägerelementen ausgebildet, wobei jedes Planetenradträgerelement eine Trägerwandung und einen zylindrischen Lagersitz umfasst. Die Trägerwandung des Planetenradträgers erstreckt sich hierbei im Wesentlichen rechtwinklig vom Lagersitz weg.
  • Bei einer solchen Ausgestaltung des Planetenradträgers ist die Beanspruchung der Getriebekomponenten aufgrund der Geometrie der Trägerelemente des Planetenradträgers jedoch unerwünscht hoch.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist demnach eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lageranordnung bereitzustellen, mittels derer die Beanspruchung der Getriebekomponenten möglichst gering gehalten werden kann.
  • Eine zweite Ausgabe der Erfindung ist es, ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Lagervorrichtung anzugeben.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die erste Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lageranordnung für ein Differentialgetriebe, umfassend ein an einem Gehäuse positioniertes Wälzlager mit einem inneren Lagerring und einem äußeren Lagerring, sowie mit einer Anzahl von zwischen den Lagerringen angeordneten Wälzkörpern zur Lagerung eines Planetenradträgers, wobei der Planetenradträger einen im Wesentlichen zylindrischen Lagersitz, eine Trägerwandung sowie einen Übergangsbereich umfasst. Hierbei ist der Übergangsbereich zwischen dem Lagersitz und der Trägerwandung im Wesentlichen als Mantelfläche eines Kegels ausgebildet, wobei der Neigungswinkel β der Mantelfläche gegenüber einer Drucklinie des Wälzlagers im Wesentlichen dem Druckwinkel α des Wälzlagers entspricht.
  • Die Erfindung geht von der Tatsache aus, dass die in einem Differentialgetriebe auf das Wälzlager und das Gehäuse wirkende Kraft maßgeblich durch die Ausgestaltung des Planetenradträgers beeinflusst wird. Bei den bisweilen eingesetzten Planetenradträgern wird häufig eine unerwünscht hohe Beanspruchung der einzelnen Komponenten der Lageranordnung bzw. der Getriebekomponenten selbst verzeichnet. Eine verbesserte Kraftübertragung und damit eine Verringerung insbesondere der Materialbeanspruchung der einzelnen Getriebekomponenten sind somit wünschenswert.
  • Die Erfindung erkennt, dass dies überraschenderweise dann erreicht wird, wenn der Planetenradträger mit einem Übergangsbereich zwischen dem Lagersitz und der Trägerwandung ausgebildet ist, der im Wesentlichen als Mantelfläche eines Kegels ausgebildet ist und bei welchem der Neigungswinkel β der Mantelfläche gegenüber einer Drucklinie des Wälzlagers im Wesentlichen dem Druckwinkel α des Wälzlagers entspricht.
  • Durch die Abstimmung des Neigungswinkels β der Mantelfläche und dem Wert des Druckwinkels α des Wälzlagers kann die Kraftübertragung innerhalb eines Differentialgetriebes verbessert werden. Durch die verbesserte Kraftübertragung wird zusätzlich eine Verringerung der Materialbeanspruchung der Getriebekomponenten erreicht. So kann beispielsweise bei der Herstellung des Gehäuses weniger Material eingesetzt und so das Gesamtgewicht der Lageranordnung bzw. des Differentialgetriebes verringert werden.
  • Weiterhin kann neben der Verringerung der Materialkosten zusätzlich eine erhöhte Steifigkeit und damit eine verbesserte Stabilität der Lageranordnung erreicht werden. Die geringere Beanspruchung des Wälzlagers verhindert weiterhin dessen Verschleiß und erhöht so die Lebensdauer der einzelnen Wälzlagerkomponenten.
  • Die Drucklinie eines Wälzlagers ergibt sich grundsätzlich aus der theoretischen Betrachtung, dass ein einzelner Wälzkörper die jeweiligen Wälzkörperlaufbahnen am inneren Lagerring und am äußeren Lagerring in je genau einem Punkt berührt. Die Verbindungslinie der Berührungspunkte verläuft senkrecht zu den Wälzkörperlaufbahnen und geht durch den Wälzkörpermittelpunkt. In Richtung dieser Geraden wird die äußere Belastung von einem Lagerring auf den anderen übertragen. Man spricht daher von der Drucklinie des Wälzlagers. Der Winkel, den die Drucklinie mit der Radialebene des Wälzlagers einschließt, wird als Druckwinkel α bezeichnet.
  • Im Übergangsbereich zwischen der Trägerwandung und dem zylindrischen Lagersitz ist der Planetenradträger im Wesentlichen als Mantelfläche eines Kegels ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Übergangsbereich im Wesentlichen bzw. überwiegend in Form eines Hohlkegelstumpfes ausgebildet. Der Übergangsbereich bezeichnet hierbei insbesondere den Teilbereich des Planetenradträgers, über welchen der zylindrische Lagersitz in die Trägerwandung übergeht. Der Übergang sowohl der Trägerwandung als auch des zylindrische Lagersitzes in den Übergangsbereich erfolgt über sogenannte Krümmungsbereiche. Die Mantelfläche des hohlkegelförmigen Übergangsbereiches ist hierbei gegenüber der Drucklinie des Wälzlagers mit dem Neigungswinkel β vorzugsweise nach innen geneigt.
  • Am zylindrischen Lagersitz des Planetenradträgers ist zweckmäßigerweise einer der beiden Lagerring angeordnet, wobei der andere Lagerring am Gehäuse angeordnet ist. Die Trägerwandung des Planetenradträgers erstreckt sich insbesondere parallel zur Radialebene des Wälzlagers.
  • Der Planetenradträger kann beispielsweise mehrteilig mit zueinander parallel angeordneten Trägerelementen ausgebildet sein, so dass im eingebauten Zustand in einem Differentialgetriebe weitere getriebliche Komponenten wie Planetenradsätze und/oder Abtriebselemente zwischen den Trägerelementen angeordnet werden können.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weicht der Wert des Neigungswinkels β der Mantelfläche gegenüber der Drucklinie des Wälzlagers um bis zu 10 % vom Wert des Druckwinkels α des Wälzlagers ab. In diesem Bereich kann die gewünschte verbesserte Lastübertragung eines Antriebselements auf die weiteren Getriebekomponenten und insbesondere auf das Wälzlager und das Gehäuse gewährleistet werden.
  • In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der innere Lagerring des Wälzlagers drehfest am Gehäuse angeordnet. Durch diese Ausgestaltung wird eine hohe Kippfestigkeit des Systems ermöglicht. Weiter bevorzugt ist der Planetenradträger drehfest am äußeren Lagerring des Wälzlagers angeordnet.
  • Zweckmäßigerweise ist das Wälzlager als ein Schrägkugellager ausgebildet. Ein Schrägkugellager eignet sich insbesondere für Lagerungen, die kombinierten Belastungen, also gleichzeitig wirkenden Radial- und Axialbelastungen, standhalten müssen. Ein Schrägkugellager hat in Richtung der Lagerachse schräg versetzte Wälzkörperlaufbahnen im inneren Lagerring und äußeren Lagerring. Die axiale Tragfähigkeit eines Schrägkugellagers nimmt hierbei grundsätzlich mit zunehmendem Druckwinkel α zu.
  • Vorteilhafterweise ist der Planetenradträger mehrteilig mit einer Anzahl von Trägerelementen ausgebildet. Der Planetenradträger kann beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein, wobei eingebauten Zustand in einem Differentialgetriebe zweckmäßigerweise eine Anzahl von Planetenradsätzen zwischen den Trägerelementen angeordnet ist. Diese Anordnung der Planetenradsätze zwischen zwei Trägerelementen ermöglicht eine platzsparende Ausgestaltung des Differentialgetriebes bzw. eine platzsparende Anordnung der Planetenradsätze.
  • Weiter bevorzugt ist das oder jedes Trägerelement des Planetenradträgers mittels jeweils eines Wälzlagers gegenüber dem Gehäuse gelagert, so dass beidseitig eine Verbesserung der Kraftübertragung von einem Antriebselement auf das Gehäuse gewährleistet werden kann.
  • Die zweite Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest eine Lageranordnung der vorbeschriebenen Art, ein drehfest mit dem Planetenradträger verbundenes Antriebselement, sowie eine Anzahl von Abtriebselementen, wobei am Planetenradträger eine Anzahl von Planetenradsätzen mit jeweils eines Anzahl von Planetenrädern drehbar angeordnet ist, und wobei die Planetenräder jeweils eines Planetenradsatzes mit jeweils einem der Abtriebselemente kämmen.
  • Das drehfest mit dem Planetenradträger verbundene Antriebselement kann insbesondere als ein außenverzahntes Zahnrad ausgebildet sein, wobei die Außenverzahnung zweckmäßigerweise über den gesamten Umfang verläuft. In axialer Richtung kann die Verzahnung des Antriebselements beispielsweise nur teilweise ausgebildet sein. Weiterhin kann die Verzahnung des Antriebselements als eine Schrägverzahnung ausgebildet sein.
  • Der Planetenradträger ist insbesondere mit zwei zueinander parallel angeordneten Trägerelementen ausgebildet, wobei die Planetenräder der Planetenradsätze zwischen Trägerelementen angeordnet sind. Ein Differentialgetriebe mit entsprechend angeordneten Planetenrädern bzw. Planetenradsätzen benötigt nur einen geringen Bauraum.
  • Die Planetenräder sind jeweils Teil eines Planetenradsatzes, wobei zweckmäßigerweise die Planetenräder der verschiedenen Planetenradsätze immer paarweise an einer Planetenradaufnahme des Planetenradträgers angeordnet sind. Gängig sind beispielsweise Planetengetriebe mit zwei Planetenradsätzen, die jeweils drei Planetenräder umfassen. Selbstverständlich sind jedoch auch hiervon unterschiedliche Planetenradsätze mit mehr oder weniger Planentenrädern möglich.
  • Die Planetenräder, die zweckmäßigerweise jeweils an einem Planetenradbolzen drehbar gelagert sind, können mit einer Schrägverzahnung an deren Außenumfang ausgebildet sein. Weiterhin können die Planetenräder neben einem verzahnten Abschnitt auch einen Abschnitt ohne Verzahnung an ihrem Außenumfang aufweisen.
  • Die Abtriebselemente, mit denen die Planetenräder jeweils eines Planetenradsatzes kämmen, sind zweckmäßigerweise als außenverzahnte Zahnräder, beispielsweise als Sonnenräder bzw. sogenannte Achsabtriebssonnen, ausgebildet. Ein Abtriebselement dient der abtriebsseitigen Übertragung der Drehzahl aus dem Differentialgetriebe. Es kämmt hierzu mit jeweils einem Planetenradsatz und wird so selbst angetrieben. Die Außenverzahnung des Abtriebselements bzw. der Achsabtriebssonne kann beispielsweise entsprechend der Ausgestaltung der kämmenden Planetenräder entweder als eine Schrägverzahnung oder gradverzahnt ausgebildet sein.
  • Besonders vorteilhaft ist das Differentialgetriebe als ein Stirnraddifferentialgetriebe ausgebildet, welches aufgrund der Anordnung der einzelnen Zahnräder insbesondere in axialer Richtung eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht, die mit einem geringen Gewicht umsetzbar ist.
  • Im Betrieb erfolgt die Einleitung des Drehmomentes in ein Stirnraddifferentialgetriebe über das als Stirnrad ausgebildete Antriebselement. Das Stirnrad ist mit dem Planetenradträger bzw. den Trägerelementen des Planetenträgers drehfest verbunden. Die am Planetenradträger paarweise angeordneten Planetenräder der jeweiligen Planetenradsätze kämmen über ihre Verzahnung jeweils miteinander und mit jeweils einem Abtriebselement. Über die Abtriebselemente bzw. die Achsabtriebssonnen wird dann das vom Motor eingeleitete Drehmoment auf zwei Achsen oder auf die Räder eines Fahrzeugs übertragen. Relativdrehungen der beiden Achsabtriebssonnen werden durch eine Drehung der entsprechenden Planetenräder ermöglicht.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen für das Differentialgetriebe ergeben sich aus den auf die Lageranordnung gerichteten Unteransprüchen. Die hierzu genannten Vorteile können vorliegend sinngemäß auf die Lageranordnung übertragen werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeig mit einer Lageranordnung in einem Querschnitt,
  • 2 einen Ausschnitt der Lageranordnung des Differentialgetriebes gemäß 1, sowie
  • 3 den Kraftverlauf innerhalb des Differentialgetriebes gemäß den 1 und 2 in einem Querschnitt.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • In 1 ist eine Lageranordnung 1 als Teil eines Differentialgetriebes 3 für ein Kraftfahrzeug in einem Querschnitt gezeigt. Die Lageranordnung 1 umfasst ein an einem Gehäuse 5 positioniertes Wälzlager 7 mit einem inneren Lagerring 9 und einem äußeren Lagerring 11. Der innere Lagerring 9 ist drehfest am Gehäuse 5 angeordnet. Das Wälzlager 7 ist als ein Schrägkugellager ausgebildet.
  • Zwischen den Lagerringen 9, 11 sind als Kugeln ausgebildete Wälzkörper 13 angeordnet, die in Wälzkörperlaufbahnen 15, 16 laufen und durch einen Wälzlagerkäfig 17 geführt werden.
  • Das Schrägkugellager 7 dient der Lagerung eines Planetenradträgers 19 gegenüber dem Gehäuse 5. Hierzu ist der Planetenradträger 19 drehbar gegenüber dem inneren Lagerring 9 und drehfest gegenüber dem äußeren Lagerring 11 des Schrägkugellagers 7 angeordnet. Der Planetenradträger 19 ist zweiteilig mit zwei Trägerelementen 21, 23 ausgebildet, wobei beide Trägerelemente 21, 23 mittels jeweils eines Schrägkugellagers 7 gegenüber dem Gehäuse 5 gelagert sind.
  • Zwischen den Trägerelementen 21, 23 sind zwei Planetenradsätze 25 mit jeweils drei Planetenrädern 27 paarweise angeordnet. Aufgrund der Darstellung ist vorliegend nur ein Planetenrad 27 zu sehen. Die Planetenräder 27 sind auf Planetenradbolzen 29 gelagert, die drehfest mit den Trägerelementen 21, 23 des Planetenradträgers 19 verbunden sind.
  • Im Betrieb des Differentialgetriebes 3 erfolgt die Einleitung des Drehmomentes über das als Stirnrad ausgebildete Antriebselement 31. Das Stirnrad 31 ist drehfest mit den Trägerelementen 21, 23 des Planetenradträgers 19 verbunden. Die an den Trägerelementen 21, 23 angeordneten Planetenräder 27 kämmen sowohl miteinander, als auch mit jeweils einem als außenverzahntes Sonnenrad ausgebildeten Abtriebselement 33. Über die beiden Abtriebselement 33 wird das vom Motor eingeleitete Drehmoment auf zwei Achsen übertragen.
  • Der Planetenradträger 19, bzw. beide Trägerelemente 21, 23 des Planetenradträgers 19 umfassen einen zylindrischen Lagersitz 35, eine Trägerwandung 37, sowie einen Übergangsbereich 39. Der Übergangsbereich 39 ist zwischen dem Lagersitz 35 und der Trägerwandung 37 im Wesentlichen als Mantelfläche 41 eines Kegels 43 ausgebildet. Der Wert des Neigungswinkels β der Mantelfläche 41 im Übergangsbereich 39 gegenüber der Drucklinie 45 des Schrägkugellagers 7 weicht hierbei um ±10 % gegenüber dem Wert des Druckwinkels α des Schrägkugellagers 7 ab. Der Übergang sowohl der Trägerwandung 37 als auch des zylindrische Lagersitzes 35 in den Übergangsbereich 39 erfolgt über in den Krümmungsbereichen 42.
  • Durch die Abstimmung des Neigungswinkels β der Mantelfläche 41 auf den Druckwinkel α des Wälzlagers 7 kann die Kraftübertragung innerhalb des Differentialgetriebes 3 insbesondere im Hinblick die Materialbeanspruchung des Planetenradträgers 19 bzw. der Trägerelemente 21, 23 verbessert werden.
  • Hinsichtlich der detaillierten Beschreibung der Winkelabmessungen wird an dieser Stelle auf die Beschreibung zu 2 verwiesen.
  • 2 zeigt einen detaillierten Ausschnitt der Lageranordnung 1 des Differentialgetriebes 3 gemäß 1. Man erkennt anhand der Darstellung deutlich den Übergang des zylindrischen Lagersitzes 35 in den Übergangsbereich 39 im Krümmungsbereich 42. Der Übergangsbereich 39 ist als Mantelfläche 41 eines Kegels 43 ausgebildet. Die Mantelfläche 41 des hohlkegelförmigen Übergangsbereiches 39 ist gegenüber der Drucklinie 45 des Schrägkugellagers 7 mit dem Neigungswinkel β nach innen in Richtung der zwischen den Trägerelementen 21, 23 angeordneten weiteren Getriebekomponenten geneigt. Der Wert des Neigungswinkels β der Mantelfläche 41 wird hierbei gegenüber der Drucklinie 45 des Schrägkugellagers 7 ermittelt.
  • Die Drucklinie 45 ist die Verbindungslinie zwischen den Berührungspunkten 47, 49, an denen der Wälzkörper 13 die Wälzkörperlaufbahn 16 am inneren Lagerring 9 und die Wälzkörperlaufbahn 15 am äußeren Lagerring 9 berühren. Die Verbindung dieser Berührungspunkte 47, 49 verläuft senkrecht zu den Wälzkörperlaufbahnen 15, 16 und geht durch den Wälzkörpermittelpunkt 51. In Richtung der Drucklinie 45 wird die äußere Belastung vom äußeren Lagerring 11 auf den inneren Lagerring 9 übertragen. Der Winkel, den die Drucklinie 45 mit der Radialebene 53 des Wälzlagers einschließt, wird als Druckwinkel α bezeichnet.
  • Die Trägerwandung 37 beider Trägerelemente 21, 23 des Planetenradträgers 19 erstreckt sich parallel zur Radialebene 53 des Wälzlagers 7.
  • Der äußere Lagerring 11 des Schrägkugellagers 7 ist vorliegend am zylindrischen Lagersitz 35 des Planetenradträgers 19, bzw. am zylindrischen Lagersitz der Trägerelemente 21, 23 angeordnet. Der innere Lagerring 9 ist drehfest am Gehäuse 5 angeordnet. Durch diese Ausgestaltung wird eine hohe Kippfestigkeit des Systems erzielt, was sich wiederum positiv auf die Kraftübertragung innerhalb des Differentialgetriebes 3 auswirkt.
  • Zur weiteren Beschreibung des Differentialgetriebes 3 und der Lageranordnung 1 wird an dieser Stelle auf die detaillierte Beschreibung zu 1 verwiesen.
  • 3 zeigt den Kraftverlauf 57 innerhalb des Differentialgetriebes gemäß den 1 und 2 in einem Querschnitt. Der eingezeichneten Kraftpfeil 59 steht hierbei für die in das Differentialgetriebe eingeleitete Kraft, die Kraftpfeile 61 stehen für die resultierende auf das Gehäuse 5 wirkende Kraft.
  • Die Kraft wird vom Stirnrad 31 auf den Planetenradträger 19 bzw. auf dessen Trägerelemente 21, 23 übertragen. Von den Trägerelementen 21, 23 ausgehend wird die Kraft in die Schrägkugellager 7 und das Gehäuse 5 des Differentialgetriebes 3 eingeleitet.
  • Somit wird der Kraftverlauf 57 innerhalb des Differentialgetriebes 3 maßgeblich durch die Ausgestaltung des Planetenradträgers 19 beeinflusst. Durch die Abstimmung des Neigungswinkels β der Mantelfläche 41 des Übergangsbereiches 39 und dem Wert des Druckwinkels α der Wälzlager 7 kann die Beanspruchung innerhalb des Differentialgetriebes 3 verringert werden.
  • Auch an dieser Stelle wird zur weiteren Beschreibung des Differentialgetriebes 3 sowie der Lageranordnung 1 auf die detaillierte Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lageranordnung
    3
    Differentialgetriebe
    5
    Gehäuse
    7
    Wälzlager
    9
    innerer Lagerring
    11
    äußerer Lagerring
    13
    Wälzkörper
    15
    Wälzkörperlaufbahn
    16
    Wälzkörperlaufbahn
    17
    Wälzlagerkäfig
    19
    Planetenradträger
    21
    Trägerelement
    23
    Trägerelement
    25
    Planetenradsatz
    27
    Planetenrad
    29
    Planetenradbolzen
    31
    Antriebselement
    33
    Abtriebselement
    35
    Lagersitz
    37
    Trägerwandung
    39
    Übergangsbereich
    41
    Mantelfläche
    42
    Krümmungsbereich
    43
    Kegel
    45
    Drucklinie
    47
    Berührungspunkt
    49
    Berührungspunkt
    51
    Wälzkörpermittelpunkt
    53
    Radialebene
    55
    Hohlkegelstumpf
    57
    Kraftverlauf
    59
    Kraftpfeil
    61
    Kraftpfeil
  • 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
    • DE 102007003675 A1 [0003]
    • DE 102009058543 A1 [0004, 0004]

Claims (9)

  1. Lageranordnung (1) für ein Differentialgetriebe (3), umfassend ein an einem Gehäuse (5) positioniertes Wälzlager (7) mit einem inneren Lagerring (9) und einem äußeren Lagerring (11), sowie mit einer Anzahl von zwischen den Lagerringen (9, 11) angeordneten Wälzkörpern (13) zur Lagerung eines Planetenradträgers (19), wobei der Planetenradträger (19) einen im Wesentlichen zylindrischen Lagersitz (35), eine Trägerwandung (37) sowie einen Übergangsbereich (39) umfasst, der zwischen dem Lagersitz (35) und der Trägerwandung (37) im Wesentlichen als Mantelfläche (41) eines Kegels (43) ausgebildet ist, und wobei der Neigungswinkel β der Mantelfläche (41) gegenüber einer Drucklinie (45) des Wälzlagers (7) im Wesentlichen dem Druckwinkel α des Wälzlagers (7) entspricht.
  2. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1, wobei der Wert des Neigungswinkels β der Mantelfläche (41) gegenüber der Drucklinie (45) des Wälzlagers (7) um bis zu 10% vom Wert des Druckwinkels α des Wälzlagers (7) abweicht.
  3. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der innere Lagerring (9) des Wälzlagers (7) drehfest am Gehäuse (5) angeordnet ist.
  4. Lageranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Planetenradträger (19) drehfest am äußeren Lagerring (11) des Wälzlagers (7) angeordnet ist.
  5. Lageranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wälzlager (7) als ein Schrägkugellager ausgebildet ist.
  6. Lageranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Planetenradträger (19) mehrteilig mit einer Anzahl von Trägerelementen (21, 23) ausgebildet ist.
  7. Lageranordnung (1) nach Anspruch 6, wobei das oder jedes Trägerelement (21, 23) des Planetenradträgers (19) mittels jeweils eines Wälzlagers (7) gegenüber dem Gehäuse (5) gelagert ist.
  8. Differentialgetriebe (3) für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest eine Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ein drehfest mit dem Planetenradträger (19) verbundenes Antriebselement (31), sowie eine Anzahl von Abtriebselementen (33), wobei am Planetenradträger (19) eine Anzahl von Planetenradsätzen (25) mit jeweils eines Anzahl von Planetenrädern (27) drehbar angeordnet sind, und wobei die Planetenräder (27) jeweils eines Planetenradsatzes (25) mit jeweils einem der Abtriebselemente (33) kämmen.
  9. Differentialgetriebe (3) nach Anspruch 8, welches als ein Stirnraddifferential ausgebildet ist.
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