DE102013208733A1

DE102013208733A1 - Verteilergetriebe mit Gleitlagereinrichtung sowie Fahrzeug mit dem Verteilergetriebe

Info

Publication number: DE102013208733A1
Application number: DE102013208733.0A
Authority: DE
Inventors: Harald Martini; Thorsten BIERMANN
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-11-13

Abstract

In einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs sind oftmals eine oder mehrere Differenziale vorgesehen, welche ein Antriebsdrehmoment wahlweise auf zwei Achsen des Fahrzeugs oder innerhalb einer Achse auf zwei angetriebene Räder verteilen. Es wird ein Verteilergetriebe (4) für ein Fahrzeug (4) mit einem Planetenträger (7), wobei der Planetenträger (7) eine Hauptdrehachse (H) definiert, mit ersten und mit zweiten Planetenrädern (9, 10), wobei die Planetenräder (9, 10) auf dem Planetenträger (7) drehbar angeordnet sind, mit einem ersten und mit einem zweiten Sonnenrad (11, 12), wobei das erste Sonnenrad (11) mit den ersten Planetenrädern (9) kämmt und wobei das zweite Sonnenrad (12) mit den zweiten Planetenrädern (10) kämmt, wobei die ersten und die zweiten Planetenräder (9, 10) Planetenpaare (13) bilden, wobei in jedem der Planetenpaare (13) ein erstes und ein zweites Planetenrad (9, 10) miteinander kämmen, wobei mindestens eines der Sonnenräder (11, 12) mit einem Gelenkteil (14) eines Ausgleichsgelenks (6) drehfest verbunden ist, und mit einer Gleitlagereinrichtung (22) mit einem Radiallagerabschnitt (24) vorgeschlagen, wobei der Radiallagerabschnitt (24) das Gelenkteil (14) relativ zu dem Planetenträger (7) lagert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verteilergetriebe für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit diesem Verteilergetriebe.
In einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs sind oftmals eine oder mehrere Differenziale vorgesehen, welche ein Antriebsdrehmoment wahlweise auf zwei Achsen des Fahrzeugs oder innerhalb einer Achse auf zwei angetriebene Räder verteilen. Hierzu weisen die Differenziale oftmals einen Eingang sowie zwei Ausgänge auf, wobei das Antriebsdrehmoment über den Eingang in das Differenzial eingeleitet und von dem Differenzial auf die zwei Ausgänge verteilt wird.
Die Druckschrift DE 10 2007 004 709 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart ein Stirnraddifferenzial in Planetenbauweise, wobei ein Planetenradträger einen Eingang und zwei Abtriebssonnen die Ausgänge bilden. In der in der 12 dargestellten Ausführungsform sind die Abtriebssonnen jeweils einteilig mit Gelenkteilen ausgebildet, sodass das Stirnraddifferenzial integrierte Gelenkteile aufweist. Die Gelenkteile sind über eine Axialgleitscheibe gegenüber dem Seitendeckel des Sitirnraddifferenzials gelagert.
Gebiet der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verteilergetriebe mit verbesserten Betriebseigenschaften bei zugleich guter Integrationsfähigkeit in ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit dem Verteilergetriebe vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch ein Verteilergetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Im Rahmen der Erfindung wird ein Verteilergetriebe vorgeschlagen, welches für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Verteilergetriebe ist besonders bevorzugt als ein Differenzialgetriebe ausgebildet. Das Verteilergetriebe kann insbesondere als ein Längsdifferenzialgetriebe ausgebildet sein, welches ein Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs auf zwei Achsen des Fahrzeugs verteilt. Besonders bevorzugt ist das Verteilergetriebe jedoch als ein Querdifferenzialgetriebe ausgebildet, welches das Antriebsdrehmoment auf zwei Räder einer angetriebenen Achse des Fahrzeugs verteilt. Das Verteilergetriebe ist besonders bevorzugt als ein Stirnradgetriebe ausgebildet.
Das Verteilergetriebe umfasst einen Planetenträger, wobei der Planetenträger eine Hauptdrehachse definiert. Der Planetenträger ist besonders bevorzugt als Eingang des Verteilergetriebes ausgebildet. Besonders bevorzugt trägt der Planetenträger eine mechanische Schnittstelle oder ist mit dieser drehfest verbunden, um ein Antriebsdrehmoment in das Verteilergetriebe einzuleiten. Die mechanische Schnittstelle kann z.B. als ein umlaufendes Tellerrad oder als eine Stirnverzahnung ausgebildet sein. Im Betrieb des Verteilergetriebes dreht der Planetenträger um die Hauptdrehachse.
Ferner umfasst das Verteilergetriebe erste und zweite Planetenräder, wobei die Planetenräder auf dem Planetenträger drehbar angeordnet sind. Die Planetenräder sind mit ihren Drehachsen parallel versetzt zu der Hauptdrehachse angeordnet. Vorzugsweise weist das Verteilergetriebe mindestens drei erste und/oder mindestens drei zweite Planetenräder auf.
Die Planetenräder sind insbesondere als Stirnzahnräder ausgebildet.
Das Verteilergetriebe umfasst ein erstes und ein zweites Sonnenrad, welche ebenfalls im Betrieb um die Hauptdrehachse rotieren können und/oder koaxial zu der Hauptdrehachse angeordnet sind. Insbesondere weist jedes der Sonnenräder eine Stirnradverzahnung auf. Die Sonnenräder und die Planetenräder sind so angeordnet, dass das erste Sonnenrad mit den ersten Planetenrädern kämmt. Das zweite Sonnenrad kämmt mit den zweiten Planetenrädern. In dem ersten beziehungsweise zweiten axialen Teilabschnitt greifen somit die Verzahnungen der Planetenräder in die Verzahnungen der Sonnenräder ein, um in Wirkverbindung miteinander zu treten.
Die Planetenräder sind paarweise angeordnet, sodass diese eine Mehrzahl, vorzugsweise mindestens drei, Planetenpaare bilden. Jedes der Planetenpaare umfasst ein erstes und ein zweites Planetenrad, wobei das erste und das zweite Planetenrad in dem Planetenpaar miteinander kämmen. Insbesondere greift die Verzahnung des ersten Planetenrads in eine Verzahnung des zweiten Planetenrads ein, um miteinander in Wirkverbindung zu treten.
Mindestens das erste Sonnenrad ist mit einem Gelenkteil eines Ausgleichsgelenks drehfest und optional ergänzend verschiebefest, verbunden. Insbesondere sind das erste Sonnenrad und das Gelenkteil starr miteinander verbunden. Das Gelenkteil und das erste Sonnenrad können einstückig ausgebildet sein. Alternativ ist es möglich, dass das Gelenkteil und das Sonnenrad stoffschlüssig oder über eine unlösbare Verbindung miteinander verbunden sind. Das Ausgleichsgelenk ist insbesondere als ein Gleichlaufgelenk ausgebildet. Das Ausgleichsgelenk, insbesondere ausgebildet als das Gleichlaufgelenk, dient zur Übertragung eines Drehmoments zwischen Komponenten des Antriebsstrangs, die sich nicht exakt in Flucht zueinander befinden. Das Ausgleichsgelenk, insbesondere das Gleichlaufgelenk, ist als homokinetisches Gelenk ausgebildet. Optional ergänzend ist das Ausgleichsgelenk ausgebildet, eine axiale Verschiebbarkeit der Komponenten zueinander bereitzustellen und ist als ein Gleichlaufverschiebegelenk ausgebildet. Insbesondere ist das Gelenkteil in dem Verteilergetriebe integriert oder ragt in dieses hinein.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Verteilergetriebe eine Gleitlagereinrichtung mit einem Radiallagerabschnitt aufweist, wobei der Radiallagerabschnitt das Gelenkteil relativ zu dem Planetenträger lagert. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass das Gelenkteil, welches im Betrieb auch in radialer Richtung belastet wird, von dem Planetenträger abgestützt wird. Auf diese Weise werden Beschädigungen durch radiales Auslenken des Gelenkteils an und in dem Verteilergetriebe wirkungsvoll vermieden. Durch die Nutzung einer Gleitlagereinrichtung wird zugleich aber berücksichtigt, dass gerade bei der Anwendung des Verteilergetriebes als Differenzial die Relativrotation zwischen dem Gelenkteil und dem Planetenträger gering ist, so dass auf eine aufwändigere und bauraumeinnehmende Maßnahme wie eine Wälzlagereinrichtung verzichtet werden kann. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß auf Dauer betrachtet die Betriebseigenschaft des Verteilergetriebes verbessert und zugleich durch die platzsparende Umsetzung als Gleitlagereinrichtung eine gute Integrationsfähigkeit des Verteilergetriebes erreicht.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist das Verteilergetriebe einen Stutzenabschnitt auf, wobei der Stutzenabschnitt drehfest mit dem Planetenträger verbunden ist und wobei das Gelenkteil in dem Stutzenabschnitt über den Radiallagerabschnitt in radialer Richtung gelagert ist. Der Stutzenabschnitt umfasst vorzugsweise einen rohrförmigen Abschnitt, welcher koaxial und konzentrisch zu der Hauptdrehachse angeordnet ist. Besonders bevorzugt bildet der Stutzenabschnitt zugleich einen Teilabschnitt eines Seitendeckels des Planetenträgers, wobei durch diese Doppelfunktion des Seitendeckels die axiale Breite des Verteilergetriebes gering und die konstruktive Steifheit hoch gehalten wird, so dass wieder die Integrationsfähigkeit und die Betriebseigenschaften positiv sind. Der Seitendeckel lagert die Planetenräder, insbesondere indem dieser Bolzen als Drehachsen für die Planetenträger trägt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Verteilergetriebe, insbesondere die Gleitlagereinrichtung einen Axiallagerabschnitt auf, wobei der Axiallagerabschnitt das mit dem Gelenkteil verbundene Sonnenrad gegenüber dem Planetenträger lagert. Insbesondere lagert der Axiallagerabschnitt dieses Sonnenrad gegenüber dem Seitendeckel. Auf diese Weise wird die axiale Breite des Verteilergetriebes gering gehalten, so dass die Integrationsfähigkeit des Verteilergetriebes gefördert wird.
In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist die Gleitlagereinrichtung als eine Gleitlagerbuchse ausgebildet, die in dem Stutzenabschnitt des Seitendeckels zumindest abschnittsweise angeordnet ist. Die Gleitlagerbuchse weist den Radiallagerabschnitt und den Axiallagerabschnitt auf, wobei der Radiallagerabschnitt durch einen buchsenförmigen Abschnitt und der Axiallagerabschnitt durch einen flanschförmigen Abschnitt in einer Radialebene senkrecht zur Hauptdrehachse gebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Gleitlagerbuchse einteilig ausgebildet. Beispielsweise kann die Gleitlagerbuchse als ein Umformteil ausgebildet sein. In dieser Ausgestaltung kann das Verteilergetriebe kostengünstig, einfach und zugleich raumsparend umgesetzt werden. Sämtliche Lagerflächen für das Sonnenrad und das damit verbundene Gelenkteil sind sehr kompakt in der Gleitlagerbuchse umgesetzt. Besonders bevorzugt ist die Gleitlagerbuchse in den Seitendeckel, insbesondere in dem Stutzenabschnitt reibschlüssig festgelegt oder eingepresst. Auf diese Weise bildet die Gleitlagerbuchse eine mechanische Verstärkung für den durch radiale Auslenkungen des Gelenkteils belasteten Seitendeckel.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Sonnenräder und die Planetenräder so angeordnet, dass das erste Sonnenrad mit den ersten Planetenrädern in einem ersten axialen Teilabschnitt in Bezug auf die Hauptdrehachse kämmt. Das zweite Sonnenrad kämmt mit den zweiten Planetenrädern in einem zweiten axialen Teilabschnitt in Bezug auf die Hauptdrehachse. In dem ersten beziehungsweise zweiten axialen Teilabschnitt greifen somit die Verzahnungen der Planetenräder in die Verzahnungen der Sonnenräder ein, um in Wirkverbindung miteinander zu treten. Zudem kämmen das erste und das zweite Planetenrad in jedem Planetenpaar in einem axialen Zwischenabschnitt in Bezug auf die Hauptdrehachse miteinander. Insbesondere greift die Verzahnung des ersten Planetenrads eines der Planentenpaare in eine Verzahnung des zweiten Planetenrads des gleichen Planetenpaares ein, um miteinander in Wirkverbindung zu treten. Der axiale Zwischenabschnitt und der zweite axiale Teilabschnitt sind zumindest teilweise in einem gemeinsamen Axialabschnitt zu der Hauptdrehachse angeordnet. Somit wird ein gemeinsamer Axialabschnitt definiert, in dem – in axialer Richtung betrachtet – sowohl der axiale Zwischenabschnitt als auch der zweite axiale Teilabschnitt zumindest teilweise angeordnet ist. Im Speziellen überlappen der axiale Zwischenabschnitt und der zweite axiale Teilabschnitt in dem gemeinsamen Axialabschnitt.
Durch die in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse betrachtet sehr kompakte Anordnung des ersten und des zweiten axialen Teilabschnitts sowie des axialen Zwischenabschnitts wird die axiale Breite des Verteilergetriebes weiter reduziert. Insbesondere ist es möglich, die zwei Sonnenräder, insbesondere die Verzahnungen der zwei Sonnenräder, unmittelbar benachbart zueinander anzuordnen. Letztendlich ist die axiale Breite des Bauraums für die Planetenräder und die Sonnenräder nur noch durch die axiale Breite der Sonnenräder beziehungsweise deren Verzahnungen definiert. Ein Zwischenraum zwischen den Verzahnungen der Sonnenräder ist vorzugsweise kleiner als 50%, insbesondere kleiner als 30% und im speziellen kleiner als 10% der axialen Breite der Verzahnung eines der Sonnenräder. Durch die Verringerung der axialen Breite des Verteilergetriebes kann die Integration des Verteilergetriebes in dem Fahrzeug vereinfacht werden, da der Bedarf an Bauraum in axialer Richtung weiter verringert ist.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste und das zweite Sonnenrad jeweils die gleiche Anzahl von Zähnen auf, wobei der Außendurchmesser, insbesondere der Kopfkreisdurchmesser, des einen Sonnenrads kleiner als der Außendurchmesser, insbesondere Kopfkreisdurchmesser, des anderen Sonnenrads ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Größe des Moduls m bei beiden Sonnenrädern gleich ausgebildet. Die Unterschiede in dem Außendurchmesser beziehungsweise dem Kopfkreisdurchmesser werden insbesondere durch eine negative Profilverschiebung für den kleineren Außendurchmesser beziehungsweise durch eine positive Profilverschiebung für den größeren Außendurchmesser erreicht
Die Profilverschiebung für den bevorzugten Fall einer Evolventenverzahnung ist definiert als der Abstand der Profilbezugslinie vom Teilzylinder wie dies z.B. in der DIN 3690 definiert ist. Die Profilverscheibung wird mit dem Profilverschiebungsfaktor x als Vielfaches des Notmalmoduls angegeben, so dass die Profilverschiebung = x·m_n ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Verteilergetriebe eine Axiallagereinrichtung auf, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Sonnenrad angeordnet ist und welche die beiden Sonnenräder in axialer Richtung zueinander lagert. Die Axiallagereinrichtung ist besonders bevorzugt als eine Gleitlagereinrichtung, insbesondere als ein Gleitlagerring ausgebildet. Die Lagerflächen der Axiallagereinrichtung sind durch axial gewandte Stirnflächen gebildet, die in einer Radialebene zu der Hauptdrehrichtung angeordnet sind. Die Lagerflächen zwischen der Axiallagereinrichtung und dem ersten Sonnenrad sind in dem ersten axialen Teilabschnitt angeordnet, die Lagerflächen zwischen der Axiallagereinrichtung und dem zweiten Sonnenrad sind in dem zweiten axialen Teilabschnitt angeordnet. Insbesondere formen das erste und das zweite Sonnenrad gemeinsam einen die Hauptdrehachse umlaufenden Ringraum, welcher radial außenseitig durch die Verzahnungen der Sonnenräder begrenzt ist, wobei die Axiallagereinrichtung in dem Ringraum angeordnet ist. Durch diese Weiterbildung wird das in axialer Richtung bauraumsparende Konzept auf weitere Komponenten des Verteilergetriebes ausgeweitet. Insbesondere nutzt die Axiallagereinrichtung den Axiallagerabschnitt, um axiale Belastungen in Richtung des Seitendeckels abzuleiten.
Das Gelenkteil ist besonders bevorzugt als das Außenteil eines Tripodgelenks ausgebildet und weist drei Aussparungen als Lagerbahnen für Wälzkörper des Innenteils des Tripodgelenks auf.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Sonnenrad, mit einer Steckachsenaufnahme drehfest verbunden. Das Verteilergetriebe ist somit asymmetrisch ausgebildet, wobei nur auf der Seite des ersten Sonnenrads ein Gelenkteil in dem Verteilergetriebe integriert ist. Das Verteilergetriebe wird in dem Fahrzeug in Bezug auf die Mittelachse des Fahrzeugs asymmetrisch angeordnet, wobei der Abstand zwischen dem Verteilergetriebe und angetriebenem Rad auf der Seite des Gelenkteils kleiner als auf der gegenüberliegenden Seite ist. Durch das lagerkonzept des Verteilergetriebes kann eine axiale Baubreite des Verteilergetriebes verringert werden, sodass der Abstand zwischen dem Gelenkteil und dem angetriebenen Rad trotz der asymmetrischen Position des Verteilergetriebes vergrößert ist und ein Winkel einer an dem Gelenkteil angeordneten Zwischenwelle gegenüber der Hauptdrehachse verringert ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet ein Fahrzeug mit dem Verteilergetriebe, wie dieses zuvor beschrieben wurde, beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Besonders bevorzugt ist das Verteilergetriebe als ein Querdifferenzial zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf angetriebene Räder einer Achse ausgebildet, wobei das Verteilergetriebe zwischen den angetriebenen Rädern der Achse besonders bevorzugt asymmetrisch angeordnet ist und wobei der Abstand zwischen dem ersten Sonnenrad mit dem Gelenkteil kleiner als der Abstand zwischen dem zweiten Sonnenrad und dem anderen angetriebenen Rad ausgebildet ist. Im speziellen ist das zweite Sonnenrad mit der Steckachsenaufnahme drehfest verbunden. In dieser Ausgestaltung kann das Verteilergetriebe durch die geringe axiale Baubreite gut in das Fahrzeug integriert werden, wobei zugleich der Abstand zwischen Gelenkteil und angetriebenen Rad vergrößert und somit die Länge und der Beugewinkel zwischen Hauptdrehachse und der Zwischenwelle optimiert ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
1 eine stark schematisierte Skizze eines Fahrzeugs mit einem Verteilergetriebe als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen schematischen Längsschnitt durch das Verteilergetriebe in der 1;
3 eine schematische dreidimensionale seitliche Draufsicht auf das Verteilergetriebe der vorhergehenden Figuren;
4 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Anordnung der Stirnräder in dem Verteilergetriebe.
Die 1 zeigt in einer schematischen Skizze ein Fahrzeug 1 im Bereich der Vorderachse 2. Die Vorderachse 2 umfasst zwei angetriebene Räder 3a, b. Alternativ kann es sich auch um die Hinterachse des Fahrzeugs 1 handeln.
Das Fahrzeug 1 umfasst in seinem Antriebsstrang ein Verteilergetriebe 4, welches ein Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs auf zwei Abtriebswelleneinrichtungen 5a, b verteilt. Insbesondere wird das Antriebsdrehmoment von dem Verteilergetriebe 4 50:50 auf die Abtriebswelleneinrichtungen 5a, b verteilt. Das Verteilergetriebe 4 ist somit als ein Querdifferenzial ausgebildet. Die Abtriebswelleneinrichtungen 5a, b können beispielsweise ein getriebeseitiges Ausgleichsgelenk, eine Zwischenwelle und ein radseitiges Ausgleichsgelenk aufweisen, wodurch eine Drehmomentübertragung von dem Verteilergetriebe 4 auf das jeweilige Rad ermöglicht wird. In der Darstellung in der 1 ist nur bei der Abtriebswelleneinrichtung 5a ein Ausgleichsgelenk 6 schematisiert dargestellt. Das Ausgleichsgelenk 6 erlaubt eine Winkeländerung und optional ergänzend eine Änderung der axialen Lage der Abtriebswelleneinrichtung 5a, beziehungsweise Komponenten davon, relativ zu dem Verteilergetriebe 4. Der genaue Aufbau des Ausgleichsgelenks 6 wird später noch beschrieben.
Das Verteilergetriebe 4 ist als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet und weist einen Planetenträger 7 auf, welcher um eine Hauptdrehachse H drehbar angeordnet ist. Der Planetenträger 7 weist eine umlaufende Stirnverzahnung 8 auf, sodass der Planetenträger 7 als ein Eingang für das Antriebsdrehmoment in das Verteilergetriebe 4 ausgebildet ist.
In dem Planetenträger 7 sind erste Planetenräder 9 und zweite Planetenräder 10 drehbar gelagert. Die ersten Planetenräder 9 sind mit ihren Drehachsen auf einem ersten Teilkreisdurchmesser D1 und die zweiten Palentenräder 10 mit ihren Drehachsen auf einem zweiten Teilkreis mit dem Durchmesser D2 angeordnet, wobei D1 > D2 gilt.
Ferner umfasst das Verteilergetriebe 4 ein erstes Sonnenrad 11 und ein zweites Sonnenrad 12, welche beide drehbar um die Hauptdrehachse H angeordnet sind. Das erste Sonnenrad 11 kämmt mit den ersten Planetenrädern 9 in einem ersten axialen Teilabschnitt I. Die axiale Erstreckung des ersten axialen Teilabschnitts wird durch die Breite der in Wirkverbindung stehenden Verzahnungen des ersten Sonnenrads 11 und der ersten Planetenräder 9 definiert.
Das zweite Sonnenrad 12 kämmt mit den zweiten Planetenrädern 10 in einem zweiten axialen Teilabschnitt II, wobei die axiale Breite des zweiten axialen Teilabschnitts II durch die Wirkverbindung der Verzahnungen des zweiten Sonnenrads 12 und den zweiten Planetenrädern 10 definiert ist.
Wie sich insbesondere in Zusammenschau mit der 4, welche eine schematische dreidimensionale Darstellung der Zahnräder in dem Verteilergetriebe 4 illustriert, sind die ersten und zweiten Planetenräder 9, 10 paarweise angeordnet, sodass diese jeweils Planetenpaare 13 bilden. In jedem Planetenpaar kämmt ein erstes Planetenrad 9 mit einem zweiten Planetenrad 10 und zwar in einem axialen Teilabschnitt Z. Wie sich aus einer Zusammenschau der 1 und der 4 ergibt, sind die ersten Planetenräder 9 in der axialen Breite so ausgeführt, dass diese sich in den zweiten axialen Teilabschnitt II erstrecken, sodass der axiale Zwischenabschnitt Z in der in der 1 gezeigten Darstellung mit dem zweiten axialen Teilabschnitt II überlappt. Alternativ ausgedrückt kann auch gesagt werden, dass der zweite axiale Teilabschnitt II und der axiale Zwischenabschnitt Z insbesondere in einer Projektion in radialer Richtung in einem gemeinsamen Axialabschnitt A angeordnet sind. Durch diese überlappende Anordnung des zweiten axialen Teilabschnitts II und dem axialen Zwischenabschnitt wird eine axiale Breite B des Verteilergetriebes 4 stark verringert.
Wie sich aus der 1 ergibt, ist das erste Sonnenrad 11 mit einem Gelenkteil 14 des Ausgleichsgelenks 6 drehfest verbunden. Insbesondere sind das Gelenkteil 14 und das erste Sonnenrad 11 miteinander stoffschlüssig verbunden, im speziellen verschweißt. Alternativ können diese beiden Komponenten auch einteilig zum Beispiel über einen Umformprozess hergestellt sein. Durch die Integration des Gelenkteils 6 in das erste Sonnenrad 11 und somit in das Verteilergetriebe 4 wird erreicht, dass trotz einer asymmetrischer Positionierung des Verteilergetriebes 4 in Bezug auf die angetriebenen Räder 3a, b in Richtung des angetriebenen Rads 3a ein Abstand A zwischen dem Gelenkteil 14 des Ausgleichsgelenks 6 und dem angetriebenen Rad 3a möglichst groß gehalten wird. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Winkelausgleich durch die Antriebseinrichtung 5a die Winkeländerung oder der maximale trotz des geringen Abstands A klein gehalten werden kann.
Die 2 zeigt in einem schematischen Längsschnitt durch die Hauptdrehachse H das Verteilergetriebe 4. Aus dieser Darstellung ist zu entnehmen, dass der Planetenträger 7 durch zwei Seitendeckel 15a, b gebildet ist, wobei die Seitendeckel 15a, b – wie es sich aus der 3 ergibt – durch Befestigungselemente 16 in Form von Nieten mit einem Träger 17 der umlaufenden Verzahnung 8 fest verbunden sind. Aus der 3 ist auch zu entnehmen, dass die Seitendeckel 15 a, b über Bolzen 18a, b miteinander verbunden sind, auf denen die ersten Planetenräder und zweiten Planetenräder 9, 10 drehbar gelagert sind.
Das erste und zweite Sonnenrad 11, 12 sind unmittelbar benachbart angeordnet und stützen sich gegenseitig über eine zwischen dem ersten und zweiten Sonnenrad 11, 12 angeordnete Axiallagereinrichtung 19 ab. Die Axiallagereinrichtung 19 weist an deren axialen Stirnseite eine Lagerfläche für das erste beziehungsweise das zweite Sonnenrad 11, 12 auf. Die Lagerflächen verlaufen in einer Radialebene zu der Hauptdrehachse H. Die Lagerflächen sind so angeordnet, dass deren Radialebene die Verzahnungen der Sonnenräder 11 beziehungsweise 12 schneidet. Insbesondere ist die Axiallagereinrichtung 19 in einem Ringraum 20 zwischen den Sonnenrädern 11, 12 angeordnet, welcher radial außenseitig durch die Verzahnung der Sonnenräder 11, 12 begrenzt ist.
Das erste Sonnenrad 11 ist mit dem Gelenkteil 6 verbunden, welches als Tripodgelenkaussenteil ausgebildet ist. Das zweite Sonnenrad 12 ist dagegen mit einer Steckachsenaufnahme 25 zur Aufnahme einer Steckachse ausgerüstet. Bei alternativen Ausführungsformen kann das zweite Sonnenrad 12 auch mit einem weiteren Gelenkteil gekoppelt sein.
Der Seitendeckel 15a weist einen rohrförmigen Stutzenabschnitt 21 auf, welcher koaxial und konzentrisch zu der Hauptdrehachse H angeordnet ist. Der Stutzenabschnitt 21 und/oder der Seitendeckel 15a dient als Träger für eine Gleitlagereinrichtung 22, welche als eine Gleitlagerbuchse ausgebildet ist. Die Gleitlagereinrichtung 22 weist einen flanschförmigen Axiallagerabschnitt 23 und einen buchsenförmigen Radiallagerabschnitt 24 auf, wobei der Axiallagerabschnitt 23 zwischen dem Seitendeckel 15a und dem ersten Sonnenrad 11 angeordnet ist und das erste Sonnenrad 11 in axialer Richtung lagert. Der Radiallagerabschnitt 24 ist dagegen zwischen dem Stutzenabschnitt 21 und dem Gelenkteil 6 angeordnet und lagert das Gelenkteil 6 in radialer Richtung.
Die 3 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung insbesondere das Gelenkteil 6, welches als ein Tripodgelenkaußenteil ausgebildet ist und in einem Querschnitt senkrecht zu der Hauptdrehachse H eine mehreckige, insbesondere sechseckige Form aufweist.
In der 4 ist in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung die Stirnzahnräder des Verteilergetriebes 4 nochmals dargestellt. Aus der Darstellung ist zu entnehmen, dass das erste Sonnenrad 11 einen größeren Außendurchmesser und/oder Kopfkreisdurchmesser als das zweite Sonnenrad 12 aufweist. Der Modul m, wie dieser beispielsweise über die DIN 867 und/oder die ISO 53 definiert ist, ist jedoch bei beiden Sonnenrädern 11 und 12 gleich. Auch die Anzahl der Zähne ist bei beiden Sonnenrädern 11, 12 gleich. Die unterschiedlichen Außendurchmesser und/oder Kopfkreisdurchmesser der Sonnenräder 11, 12 werden durch eine unterschiedliche Profilverschiebung der Verzahnungen der Sonnenräder 11, 12 erreicht.
Die ersten Planetenräder 9 und die zweiten Planetenräder 10 sind in Planetenpaaren 13 angeordnet und kämmen paarweise miteinander. Die axiale Breite der ersten Planetenräder 9 erstreckt sich über die gesamte axiale Breite des ersten und des zweiten Sonnenrads 11, 12, die axiale Breite der zweiten Planetenräder 10 ist dagegen auf die axiale Breite des zweiten Sonnenrads 12 begrenzt. Die Drehachsen der ersten Planetenräder 9 sind auf einem Kreis mit einem Durchmesser D1 und die Drehachsen der zweiten Planetenräder sind auf einem Kreis mit dem Durchmesser D2 angeordnet, wobei D1 > D2 gilt. Das Verteilergetriebe 4 ist so dimensioniert, dass die ersten Planetenräder 9 kontaktfrei zu dem zweiten Sonnenrad 12 angeordnet sind.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Vorderachse
3a, b: Räder
4: Verteilergetriebe
5a, b: Abtriebswelleneinrichtungen
6: Ausgleichsgelenk
7: Planetenträger
8: Stirnverzahnung
9: erste Planetenräder
10: zweite Planetenräder
11: erstes Sonnenrad
12: zweites Sonnenrad
13: Planetenpaare
14: Gelenkteil
15a, b: Seitendeckel
16: Befestigungselemente
17: Träger
18a, b: Bolzen
19: Axiallagereinrichtung
20: Ringraum
21: Stutzenabschnitt
22: Gleitlagereinrichtung
23: Axiallagerabschnitt
24: Radiallagerabschnitt
25: Steckachsenaufnahme

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007004709 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 3690 [0019]
DIN 867 [0042]
ISO 53 [0042]

Claims

Verteilergetriebe (4) für ein Fahrzeug (4) mit einem Planetenträger (7), wobei der Planetenträger (7) eine Hauptdrehachse (H) definiert, mit ersten und mit zweiten Planetenrädern (9, 10), wobei die Planetenräder (9, 10) auf dem Planetenträger (7) drehbar angeordnet sind, mit einem ersten und mit einem zweiten Sonnenrad (11, 12), wobei das erste Sonnenrad (11) mit den ersten Planetenrädern (9) kämmt und wobei das zweite Sonnenrad (12) mit den zweiten Planetenrädern (10) kämmt, und wobei die ersten und die zweiten Planetenräder (9, 10) Planetenpaare (13) bilden, wobei in jedem der Planetenpaare (13) ein erstes und ein zweites Planetenrad (9, 10) miteinander kämmen, wobei mindestens eines der Sonnenräder (11, 12) mit einem Gelenkteil (14) eines Ausgleichsgelenks (6) drehfest verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Gleitlagereinrichtung (22) mit einem Radiallagerabschnitt (24), wobei der Radiallagerabschnitt (24) das Gelenkteil (14) relativ zu dem Planetenträger (7) lagert.
Verteilergetriebe (4) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stutzenabschnitt (21), wobei der Stutzenabschnitt (21) drehfest mit dem Planetenträger (7) verbunden ist und wobei das Gelenkteil (14) über den Radiallagerabschnitt (21) in dem Stutzenabschnitt (21) gelagert ist.
Verteilergetriebe (4) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Seitendeckel (15a), wobei der Stutzenabschnitt (21) einen Teilbereich des Seitendeckels (15a) bildet und wobei der Seitendeckel (15a) als ein Teilabschnitt des Planetenträgers (7) die Planetenräder (9, 10) trägt.
Verteilergetriebe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagereinrichtung (22) einen Axiallagerabschnitt (23) aufweist, wobei der Axiallagerabschnitt (23) das mit dem Gelenkteil (14) verbundene Sonnenrad (11) gegenüber dem Planetenträger (7) lagert.
Verteilergetriebe (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Axiallagerabschnitt das mit dem Gelenkteil verbundene Sonnenrad (11) gegenüber dem Seitendeckel lagert.
Verteilergetriebe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagereinrichtung (22) als eine Gleitlagerbuchse ausgebildet ist, wobei der Radiallagerabschnitt (24) als ein Buchsenabschnitt und der Axiallagerabschnitt (23) als ein Flanschabschnitt ausgebildet ist.
Verteilergetriebe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (11) mit den ersten Planetenrädern (9) in einem ersten axialen Teilabschnitt (I) kämmt und dass das zweite Sonnenrad (12) mit den zweiten Planetenrädern (10) in einem zweiten axialen Teilabschnitt (II) kämmt, und dass in jedem der Planetenpaare (13) ein erstes und ein zweites Planetenrad (9, 10) in einem axialen Zwischenabschnitt (Z) miteinander kämmen, wobei der axiale Zwischenabschnitt (Z) und der zweite axiale Teilabschnitt (II) zumindest teilweise in einem gemeinsamen Axialabschnitt (A) zu der Hauptdrehachse (H) angeordnet sind.
Verteilergetriebe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Axiallagereinrichtung (19), wobei die Axiallagereinrichtung (19) zwischen dem ersten und dem zweiten Sonnenrad (11, 12) angeordnet ist und wobei die Axiallagereinrichtung (19) die Sonnenräder (11, 12) in axialer Richtung zueinander lagert, wobei die Lagerflächen zwischen der Axiallagereinrichtung (19) und dem ersten Sonnenrad (11) mit dem ersten axialen Teilabschnitt (I) in radialer Richtung zu der Hauptdrehachse überlappt und die Lagerfläche zwischen der Axiallagereinrichtung (19) und dem zweiten Sonnenrad (12) mit dem zweiten axialen Teilabschnitt (II) in radialer Richtung zu der Hauptdrehachse (H) überlappt.
Verteilergetriebe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (14) als ein Tripod ausgebildet ist.
Fahrzeug (1) mit einem Verteilergetriebe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.