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Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, in dem zwei Ausgleichskegelzahnräder auf einem quer zu zwei Abtriebswellen verlaufenden Ausgleichsbolzen drehbar gelagert sind, wobei sich die Ausgleichskegelzahnräder in axialer Richtung jeweils an einer konkaven Lagerfläche des Gehäuses abstützen sowie mit zwei Achskegelzahnrädern im Eingriff sind, welche drehfest mit jeweils einer der beiden Abtriebswellen verbunden sind.
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Differentialgetriebe kommen in unterschiedlichsten Bauformen unter anderem in der Kraftfahrzeugtechnik zum Ausgleich von unterschiedlichen Drehzahlen der Antriebsräder bei der Kurvenfahrt eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung. Aus der
DE 196 37 120 C1 ist ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches mit federnden Anlaufscheiben ausgestattet ist, die jeweils zwischen dem Gehäuse und den Achswellenkegelrädern angeordnet sind. Die Anlaufscheiben sind einstückig aus einem dünnen, federnden Blechmaterial gefertigt und verfügen über einen kreisringförmigen Grundkörper, an dem eine Vielzahl von radial nach außen gerichteten, fingerförmigen Federfortsätzen gleichmäßig über den Umfang des Grundkörpers hinweg verteilt angeordnet sind. Die Federfortsätze liegen innseitig am Getriebegehäuse an und reduzieren aufgrund der von ihnen ausgeübten Vorspannkraft das Zahnflankenspiel der wechselseitig miteinander im Eingriff stehenden Kegelräder des Differentialgetriebes. Hierdurch soll das Entstehen von Lastwechselgeräuschen verringert oder zumindest reduziert werden. Zwischen den Ausgleichskegelzahnrädern und der Innenseite des Gehäuses sind weitere, jedoch ungefederte Anlaufscheiben angeordnet, welche die Form einer Kugelkalotte aufweisen und die eine Öffnung mit einem eingezogenen Rand zur Lagesicherung und Durchführung des Lagerbolzens für die Ausgleichskegelzahnräder haben. Ein Nachteil ist in der vergleichsweise komplexen geometrischen Gestaltung der Anlaufscheiben mit den fingerförmigen Federfortsätzen zu sehen. Darüber hinaus nehmen die gewölbten, die Form einer Kugelkalotte aufweisenden Anlaufscheiben keinerlei Federfunktion war.
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Die
DE 10 2005 046 327 A1 offenbart ein weiteres Kegelraddifferentialgetriebe mit zwei Achswellenkegelrädern. Zumindest ein Achswellenkegelrad ist über ein axial vorgespanntes, eine Toleranz ausgleichendes Federelement innenseitig an dem Gehäuse des Kegelraddifferentials abgestützt. Durch den Einsatz von beidseitig an den Federelementen angeordneten Gleitscheiben wird der Verschleiß an den Berührungsflächen zum Ausgleichsgehäuse und zum Achswellenkegelrad reduziert. Als Federelemente kommen gewölbte Stahlfederelemente oder Tellerfedern zum Einsatz. Die Toleranzausgleichselemente weisen jedoch aufgrund der eingesetzten Mehrkomponentenbauweise unter teilweiser Verwendung von Elastomeren einen konstruktiv komplexen Aufbau auf und sind zudem den Achswellenkegelrädern zugeordnet.
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Aus der
DE 103 19 854 A1 ist ferner ein Achsgetriebe mit einem Kegelraddifferential und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Um über eine lange Lebensdauer hinweg Anschlaggeräusche an den Kegelradverzahnungen zu verhindern, sind an den Achswellenrädern jeweils auf diese wirkende Tellerfedern angeordnet, die im Auslieferungszustand des Achsgetriebes über deren maximalen Federweg hinaus vorgespannt sind, so dass ein etwaig vorhandenes Zahnflankenspiel in den Kegelradpaarungen dauerhaft ausgeglichen werden kann. Die als Ausgleichselemente eingesetzten Tellerfedern erfordern jedoch einen hinreichenden axialen Einbauraum und sind zudem an den Achswellenrädern vorgesehen.
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Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das Zahnflankenspiel innerhalb eines Differentialgetriebes und hierdurch bedingte Lastwechselgeräusche mit Hilfe von zwei Tellerfedern zu reduzieren, die in axialer Richtung einen geringen Einbauraum erfordern. Die beiden Tellerfedern werden zu diesem Zweck jeweils zwischen den ohnehin notwendigen Einstellscheiben, die zwischen den beiden Achskegelzahnrädern und dem Gehäuse des Differentialgetriebes vorgesehen sind, eingelegt. Von Nachteil hierbei ist, dass zusätzliche Bauteile erforderlich sind. Darüber hinaus reduziert sich durch das Einbringen der Tellerfedern der axiale Bauraum.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug vorzustellen, das einen konstruktiv einfachen Aufbau aufweist und bei dem das Zahnflankenspiel zwischen den Kegelzahnrädern im Idealfall vollständig eliminiert ist, so dass hierdurch bedingte Lastwechselgeräusche beim Übergang des Differentialgetriebes vom Zugbetrieb in den Schubbetrieb und umgekehrt praktisch nicht mehr auftreten.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich das bei Zahnradpaarungen in Differentialgetrieben unvermeidliche Zahnflankenspiel und hierdurch beim Auftreten von Lastwechseln bedingte Geräuschemissionen durch eine axiale Vorspannung mindestens eines der an der Paarung beteiligten Zahnräder reduzieren lässt.
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Die Erfindung betrifft daher ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, in dem zwei Ausgleichskegelzahnräder auf einem quer zu zwei Abtriebswellen verlaufenden Ausgleichsbolzen drehbar gelagert sind, wobei sich die Ausgleichskegelzahnräder in axialer Richtung jeweils an einer konkaven Lagerfläche des Gehäuses abstützen sowie mit zwei Achskegelzahnrädern im Eingriff sind, welche drehfest mit jeweils einer der beiden Abtriebswellen verbunden sind.
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Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass zwischen der konkaven Lagerfläche und den beiden Ausgleichskegelzahnrädern jeweils eine Kalottenscheibe angeordnet ist, deren Krümmungsradius RK in einem Entspannungszustand größer oder kleiner ist als der Krümmungsradius RL der konkaven Lagerfläche des Gehäuses, und dass zwischen den Ausgleichskegelzahnrädern sowie den Achskegelzahnrädern eine Flankenspielreduktion durch eine elastische Deformation der Kalottenscheiben in ihrem Einbauzustand erfolgt.
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Hierdurch wird das Zahnflankenspiel im Differentialgetriebe, das zu einem so genannten Torsionsspiel zwischen den Achskegelzahnrädern und den Ausgleichskegelzahnrädern führt, weitgehend verhindert, so dass im Differentialgetriebe keine störenden Geräusche mehr durch Lastwechsel entstehen können.
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Die elastische Deformation der beiden Kalottenscheiben erfolgt selbsttätig bei deren Integration in das Differentialgetriebegehäuse. Darüber hinaus sind die Kalottenscheiben wegen ihrer nur geringen Wandstärke bauraumneutral und einfach sowie kostengünstig in großen Stückzahlen herstellbar. Zudem erfordern die Kalottenscheiben keine weiteren konstruktiven Modifikationen oder zusätzliche Bauteile an einem schon vorhandenen Differentialgetriebe. Die genannten Radien RL und RK beziehen sich jeweils auf den gedachten radialen Mittelpunkt des Differentialgetriebes, also auf den Schnittpunkt zwischen der Längsmittelachse des Ausgleichsbolzens und der gemeinsamen Längsmittelachse der beiden Abtriebswellen.
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Bevorzugt weisen die Kalottenscheiben jeweils eine konvexe Geometrie auf, so dass sie im eingebauten Zustand nach radial außen gekrümmt sind und weitgehend, aber nicht vollständig dem Krümmungsverlauf der konkaven Lagerflächen für die Ausgleichskegelzahnräder an der Innenwand des Differentialgetriebegehäuses folgen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen mindestens einem Achskegelzahnrad und mindestens einer planen Anlauffläche an der Innenwand des Differentialgetriebegehäuses eine Ausgleichsscheibe angeordnet ist, an der sich das mindestens eine Achskegelzahnrad axial abstützt. Hierdurch kann der axiale Abstand der Achskegelzahnräder zu den Anlaufflächen des Gehäuses präzise eingestellt werden.
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Im Fall einer günstigen Ausgestaltung sind die Kalottenscheiben kreisringförmig ausgebildet, wobei die Kalottenscheiben jeweils einen Außenrand und eine hierzu konzentrische Ausnehmung mit einem Innenrand aufweisen. Hierdurch ist eine einfache Herstellbarkeit in der Großserienfertigung, beispielsweise im Stanzverfahren aus Blechtafeln gegeben. Durch den kreisringförmigen Innenrand ist zudem die Lage der Kalottenscheiben an dem Ausgleichsbolzen festgelegt sowie die Durchführung des Ausgleichsbolzens durch die Kalottenscheibe möglich.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist durch die montagebedingte Deformation der Kalottenscheiben jeweils eine Vorspannkraft von bis zu 1.200 N erzeugbar. Hierdurch wird etwaiges Zahnflankenspiel zwischen den Ausgleichskegelzahnrädern und den Achskegelzahnrädern wirksam reduziert sowie eine effektive Geräuschminderung bei Getriebelastwechseln erreicht.
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Gemäß einer ersten Variante ist vorgesehen, dass der Krümmungsradius RK der jeweiligen Kalottenscheiben im Entspannungszustand größer ist als der Krümmungsradius RL der konkaven Lagerfläche des Gehäuses, dass im Einbauzustand der Innenrand der jeweiligen Kalottenscheibe an einem Ausgleichskegelzahnrand anliegt sowie der Außenrand jeweils an der konkaven Lagerfläche des Gehäuses anliegt. Infolge dieser Dimensionierung der Krümmungsradien ist eine besonders bevorzugte Lage der Kalottenscheiben in Bezug zum Gehäuse des Differentialgetriebes gegeben.
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Bei einer zweiten Variante ist vorgesehen, dass der Krümmungsradius RK der jeweiligen Kalottenscheiben im Entspannungszustand kleiner ist als der Krümmungsradius RL der konkaven Lagerfläche des Gehäuses, dass im Einbauzustand der Innenrand der jeweiligen Kalottenscheibe an der konkaven Lagerfläche des Gehäuses anliegt sowie der Außenrand der jeweiligen Kalottenscheibe an einem Ausgleichskegelzahnrand anliegt. Hierdurch ist eine alternative Ausrichtung der Kalottenscheiben in Bezug zum Gehäuse des Differentialgetriebes realisierbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Krümmungsradius RK der jeweiligen Kalottenscheibe um mindestens 5% von dem Krümmungsradius RL der konkaven Lagerfläche des Gehäuses abweicht. Hierdurch entsteht eine ausreichend hohe Federwirkung durch die elastische Deformation der Kalottenscheiben bei deren Einbau in das Gehäuse des Differentialgetriebes. Bevorzugt besteht zwischen den beiden Radien eine Differenz von ungefähr 10%. Bei einem Krümmungsradius RL der konkaven Lagerfläche des Gehäuses von beispielsweise 45 mm ergibt sich damit ein Krümmungsradius RK der jeweiligen Kalottenscheibe von ca. 50 mm.
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Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kalottenscheiben aus einem Blech mit einer Materialstärke von weniger als drei Millimetern gebildet sind, wobei das Blech aus einem Federstahl gebildet ist. Infolge des Einsatzes eines hochelastischen und zugleich hinreichend biegesteifen Federstahls ist eine dauerhaft hohe Federkraft auch bei kleinen Federwegen erzeugbar. Darüber hinaus sind die Kalottenscheiben zur Verschleißminderung aus einem einstückigen Blech gefertigt, dessen Härte und Oberflächeneigenschaften jeweils auf die Reibpaarung mit dem Ausgleichskegelzahnrad abgestimmt sind.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt
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1 eine Querschnittsdarstellung durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes spielfreies Differentialgetriebe,
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2 eine prinzipielle Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes,
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3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße, konvex gekrümmte Kalottenscheibe,
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4 eine Querschnittsdarstellung der Kalottenscheibe entlang der Schnittlinie IV-IV der 3,
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5 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung des Ausschnittes V in 2, und
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6 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung eines oberen Teils des Differentialgetriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils die gleiche Bezugsziffer auf.
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1 zeigt demnach ein bekanntes Differentialgetriebe 10 mit Mittel zur Kompensation eines etwaigen Zahnflankenspiels. Das Differentialgetriebe 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem zwei Ausgleichskegelzahnräder 14, 16 auf einem gemeinsamen Ausgleichsbolzen 18 drehbar gelagert angeordnet sind. Der Ausgleichsbolzen 18 ist fest mit dem Gehäuse 12 verbunden. Die Ausgleichskegelzahnräder 14, 16 stehen mit zwei Achskegelzahnrädern 20, 22 im Engriff, welche drehfest mit zwei Abtriebswellen 24, 26 verbunden sind. Die beiden Abtriebswellen 24, 26 sind jeweils senkrecht zur Längsmittelachse 46 des Ausgleichsbolzens 18 im Gehäuse 12 angeordnet. An das Gehäuse 12 des Differentialgetriebes 10 ist ein Tellerrad 28 angeflanscht, das mittels eines mit einer Antriebswelle 30 verbundenen Antriebskegelrades 32 in Rotation versetzbar ist. Bei der Antriebswelle 30 kann es sich zum Beispiel um eine Kardanwelle eines Kraftfahrzeugs mit Hinterradantrieb handeln.
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Zwischen den beiden Achskegelzahnrädern 20, 22 und dem Gehäuse 12 ist jeweils eine Ausgleichsscheibe 34, 36 sowie eine Tellerfeder 38, 40 angeordnet. Über diese Ausgleichsscheiben 34, 36 und die Tellerfedern 38, 40 stützen sich die beiden Achskegelzahnräder 20, 22 in axialer Richtung nach außen hin am Gehäuse 12 des Differentialgetriebes 10 ab. Die Ausgleichskegelzahnräder 14, 16 rollen demgegenüber auf einer konkaven Lagerfläche 42 des Gehäuses 12 mit einem Krümmungsradius RL ab. Die konkave Lagerfläche 42 des Gehäuses 12 für die Ausgleichskegelzahnräder 14, 16 entspricht hinsichtlich ihrer Geometrie einem Abschnitt einer in 1 gepunktet angedeuteten Kugeloberfläche. Der Krümmungsradius RL der konkaven Lagerfläche 42 erstreckt sich von einem virtuellen Mittelpunkt 44 des Differentialgetriebes 10 bis hin zu der Lagerfläche 42. Der Mittelpunkt 44 ist hierbei definiert als der Schnittpunkt zwischen der Längsmittelachse 46 des Ausgleichsbolzens 18 sowie einer gedachten durchgehenden, gemeinsamen Längsmittelachse 48 der beiden Abtriebswellen 24, 26.
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Die Ausgleichsscheiben 34, 36 ermöglichen einen statischen Toleranzausgleich der axialen Lage der Achskegelzahnrädern 20, 22 in Bezug zum Gehäuse 12. Demgegenüber erlauben die Tellerfedern 38, 40 den dynamischen Toleranzausgleich, insbesondere zur Kompensation des Zahnflankenspiels zwischen den beiden Ausgleichskegelzahnrädern 14, 16 und den beiden Achskegelzahnrädern 20, 22. Infolge der Reduktion dieses unerwünschten Zahnflankenspiels mittels der Tellerfedern 38, 40 lässt sich die Geräuschemission des Differentialgetriebes 10 im Fall von Lastwechseln verringern.
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2 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Differentialgetriebes. Dieses Differentialgetriebe 50 weist in dieser ersten Ausführungsform unter anderem ein Gehäuse 52 mit einem darin angeordneten und befestigten Ausgleichsbolzen 54 auf, welcher zwei Ausgleichskegelzahnräder 56, 58 drehbar trägt, die spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind. Der Ausgleichsbolzen 54 ist mit dem Gehäuse 52 des Differentialgetriebes 50 fest verstiftet.
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Die beiden Ausgleichskegelzahnräder 56, 58 stehen jeweils in Eingriff mit einem von zwei Achskegelzahnrädern 60, 62, die ihrerseits mittels einer Axialverzahlung 64, 66 drehfest, jedoch axial verschiebbar mit zwei angedeuteten Abtriebswellen 68, 70 verbunden sind. Eine Längsmittelachse 72 des Ausgleichsbolzens 54 schneidet sich senkrecht mit einer gedachten, gemeinsamen Längsmittelachse 74 der beiden Abtriebswellen 68, 70 in einem virtuellen Mittelpunkt 76 des Differentialgetriebes 50.
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Die beiden spiegelsymmetrisch zueinander angeordneten Achskegelzahnräder 60, 62 liegen jeweils in einer vom Mittelpunkt 76 wegweisenden Richtung entlang der durchgehenden Längsmittelachse 74 an einer optionalen, gestrichelt angedeuteten Ausgleichsscheibe 78, 80 axial an, die sich ihrerseits jeweils an einer planen, in etwa kreisringförmigen Anlauffläche 82, 84 des Gehäuses 52 axial abstützen. Die Werkstoffe der Achskegelzahnräder 60, 62, der optionalen Ausgleichsscheiben 78, 80 sowie des Gehäuses 52 sind so ausgewählt, dass die entstehende Reibpaarung einem minimalen Verschleiß unterworfen ist.
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Die Ausgleichskegelzahnräder 56, 58 stützen sich ihrerseits an einer innenseitigen, konkaven Lagerfläche 86 des Gehäuses 52 ab, wobei zwischen der konkaven Lagerfläche 86 und den Ausgleichskegelzahnrädern 56, 58 jeweils eine konvex ausgebildete (gewölbte) Kalottenscheibe 88, 90 angeordnet ist. Die an der Innenwand des Gehäuses 52 ausgebildete konkave Lagerfläche 86 ist Teil einer gedachten kugelförmigen Innenfläche 92 des Gehäuses 52 des Differentialgetriebes 50. Die konkave Lagerfläche 86 beziehungsweise die virtuelle kugelförmige Innenfläche 92 weist bezogen auf den Mittelpunkt 76 des Differentialgetriebes 50 einen Radius RL auf. Der Radius RK der beiden Kalottenscheiben 88, 90 weicht von dem Radius RL der konka ven Lagerflächen 86 ab.
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3 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Kalottenscheibe 88 der 2 im entspannten, also im nicht in das Differentialgetriebe 50 eingebauten Zustand, während in 4 eine Querschnittsdarstellung der Kalottenscheibe 88 entlang der Schnittlinie IV-IV in 3 gezeigt wird. Die Kalottenscheibe 88 weist eine näherungsweise kreisringförmige Geometrie auf, mit einem kreisförmigen Außenrand 100 und einer hierzu konzentrischen, kreisförmigen Ausnehmung 102 mit einem Innenrand 104. Die kreisrunde Ausnehmung 102 dient zum axialen Durchstecken des hier nicht gezeigten Ausgleichsbolzens 54 des Differentialgetriebes 50 sowie zur radialen Lagesicherung der Kalottenscheibe 88 auf dem Ausgleichsbolzen 54.
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Die Kalottenscheibe 88 weist eine vergleichsweise geringe Materialstärke auf und ist bevorzugt aus einem dünnen Blech mit einer Dicke von weniger als drei Millimetern gebildet, wobei das Blech vorzugsweise mit einem hochelastischen Federstahl hergestellt ist. Die räumliche Gestalt der Kalottenscheibe 88 entspricht ausweislich der 4 einer aus einer fiktiven, dünnwandigen Hohlkugel 108 heraus gelösten Hohlkugelscheibe 106 aus Blech mit dem ungefähren Radius RK, deren Materialstärke 110 weniger als 3 mm beträgt. Die Formgebung der anderen, hier nicht dargestellten Kalottenscheibe 90 entspricht hierbei der Geometrie der abgebildeten Kalottenscheibe 88, so dass auf eine eingehendere Erläuterung des Aufbaus der anderen Kalottenscheibe 90 verzichtet werden kann.
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Die 5 stellt eine vergrößerte Querschnittsdarstellung des Ausschnittes V aus der 2 dar. Die konvexe Kalottenscheibe 88 ist zwischen dem auf dem Ausgleichsbolzen 54 frei drehbar aufgenommenen Ausgleichskegelzahnrad 56 und der konkaven Lagerfläche 86 des Gehäuses 52 der ersten Ausführungsform des Differentialgetriebes 50 eingespannt, wobei sich das Ausgleichskegelzahnrad 56 im Eingriff mit den beiden Achskegelzahnrädern 60, 62 befindet. Die Achskegelzahnräder 60, 62 stützen sich jeweils über eine der beiden Ausgleichsscheiben 78, 80 an dem Gehäuse 52 ab. Der Radius RL der konkaven Lagerfläche 86 des Gehäuses 52 ist bei dieser ersten Ausführungsform des Differentialgetriebes 50 größer als der Radius RK der Kalottenscheibe 88. In dem hier gezeigten Einbauzustand liegt der Innenrand 104 der Kalottenscheibe 88 am Ausgleichskegelzahnrad 56 an, wohingegen ihr Außenrand 100 an die konkav gekrümmte Lagerfläche 86 anliegt. Die Lagesicherung der Kalottenscheibe 88 innerhalb des Differentialgetriebes 50 erfolgt mittels des durch die Ausnehmung 102 geführten Ausgleichsbolzens 54.
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Vorzugsweise beträgt eine Abweichung zwischen den beiden mehrfach genannten Radien RL und RK etwa 10%. Wenn der Radius RL der konkaven Lagerfläche 86 beispielsweise 45 mm beträgt, welches einem Innendurchmesser der Lagerfläche 86 von 90 mm entspricht, dann kann ein Radius RK der Kalottenscheiben 88 RK = 50 mm betragen.
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6 zeigt eine vergrößerte Querschnittsdarstellung eines oberen Teils einer zweiten Ausführungsform eines Differentialgetriebes 120. Der Aufbau der zweiten Ausführungsform des Differentialgetriebes 120 entspricht weitgehend dem der ersten Ausführungsform gemäß 1. Das auf dem Ausgleichsbolzen 54 frei drehbare obere Ausgleichskegelzahnrad 56 steht wiederum im Eingriff mit den beiden Achskegelzahnrädern 60, 62, die sich ihrerseits mittels der Ausgleichsscheiben 78, 80 am Gehäuse 52 abstützen. Wiederum ist eine konvexe Kalottenscheibe 122 zwischen der Lagerfläche 86 und dem Ausgleichszahnrad 56 angeordnet. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist der Radius RK der Kalottenscheibe 122 bei dieser zweiten Ausführungsform kleiner als der unveränderte Radius RL der Lagerfläche 86. Die konvexe Kalottenscheibe 122 ist entsprechend zu den Kalottenscheiben 88, 90 der ersten Ausführungsform des Differentialgetriebes (vergleiche 2 und 5) ebenfalls kreisringförmig ausgebildet und verfügt über einen Außenrand 124 sowie eine konzentrisch dazu angeordnete Ausnehmung 126 mit einem Innenrand 128. Die Ausnehmung 126 dient wiederum zur Lagesicherung der Kalottenscheibe 122 innerhalb des Gehäuses 52 sowie zur Durchführung des Ausgleichsbolzens 54.
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In dem gezeigten Einbauzustand der Kalottenscheibe 122 kommt ihr Außenrand 124 an dem Ausgleichskegelzahnrad 56 zur Anlage, wohingegen der Innenrand 128 an der Lagerfläche 86 des Gehäuses 52 anliegt. Im Vergleich zur ersten Ausführungsform des Differentialgetriebes kehren sich damit im Ergebnis bei der Ausführungsform des Differentialgetriebes gemäß 6 lediglich die Anschlagverhältnisse der Kalottenscheiben um. Der Aufbau einer unteren, zur federnden Axiallagerung des zweiten Ausgleichskegelzahnrades notwendigen, hier jedoch nicht dargestellten Kalottenscheibe folgt der konstruktiven Ausgestaltung der vorstehend bereits beschriebenen Ausgestaltung der Kalottenscheibe 122.
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Aufgrund des bei beiden Ausführungsformen des Differentialgetriebes 50, 120 vom Radius RL der Lagerfläche 86 jeweils abweichenden Radius RK der Kalottenscheiben 88, 90, 122 (demnach: RK > RL oder RK < RL), ergibt sich im eingebauten Zustand der Kalottenscheiben 88, 90, 122 stets eine in Richtung des Mittelpunkts des Differentialgetriebes 50, 120 gerichtete und in 2 dargestellte mechanische Vorspannkraft FV, so dass das Zahnflankenspiel zwischen beiden Ausgleichskegelzahnrädern 56, 58 und den Achskegelzahnrädern 60, 62 im zusammengebauten Zustand des Differentialgetriebes 50, 120 vollständig eliminiert wird und Geräuschemissionen, insbesondere Klappergeräusche und dergleichen, bei auf das Differentialgetriebe 50, 120 einwirkenden Lastwechseln nicht mehr auftreten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Differentialgetriebe
- 12
- Gehäuse
- 14
- Ausgleichskegelzahnrad
- 16
- Ausgleichskegelzahnrad
- 18
- Ausgleichsbolzen
- 20
- Achskegelzahnrad
- 22
- Achskegelzahnrad
- 24
- Abtriebswelle
- 26
- Abtriebswelle
- 28
- Tellerrad
- 30
- Antriebswelle, Kardanwelle
- 32
- Antriebskegelrad
- 34
- Ausgleichsscheibe
- 36
- Ausgleichsscheibe
- 38
- Tellerfeder
- 40
- Tellerfeder
- 42
- Lagerfläche
- 44
- Mittelpunkt des Differentialgetriebes
- 46
- Längsmittelachse des Ausgleichsbolzens
- 48
- Längsmittelachse der Abtriebswellen
- 50
- Differentialgetriebe (1. Variante)
- 52
- Gehäuse des Differentialgetriebes
- 54
- Ausgleichsbolzen
- 56
- Ausgleichskegelzahnrad
- 58
- Ausgleichskegelzahnrad
- 60
- Achskegelzahnrad
- 62
- Achskegelzahnrad
- 64
- Axialverzahlung
- 66
- Axialverzahlung
- 68
- Abtriebswelle
- 70
- Abtriebswelle
- 72
- Längsmittelachse des Ausgleichsbolzens
- 74
- Längsmittelachse der Abtriebswellen
- 76
- Mittelpunkt des Differentialgetriebes
- 78
- Ausgleichsscheibe
- 80
- Ausgleichsscheibe
- 82
- Plane Anlauffläche des Gehäuses
- 84
- Plane Anlauffläche des Gehäuses
- 86
- Konkave Lagerfläche des Gehäuses
- 88
- Konvexe Kalottenscheibe
- 90
- Konvexe Kalottenscheibe
- 92
- Kugelfläche
- 100
- Außenrand der Kalottenscheibe
- 102
- Ausnehmung der Kalottenscheibe
- 104
- Innenrand der Kalottenscheibe
- 106
- Hohlkugelscheibe
- 108
- Hohlkugel
- 110
- Materialstärke
- 120
- Differentialgetriebe (2. Variante)
- 122
- Konvexe Kalottenscheibe
- 124
- Außenrand der Kalottenscheibe
- 126
- Ausnehmung der Kalottenscheibe
- 128
- Innenrand der Kalottenscheibe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19637120 C1 [0002]
- DE 102005046327 A1 [0003]
- DE 10319854 A1 [0004]
