DE102014204942A1 - differential gear - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Differenzialgetriebe zumindest aufweisend einen Differenzialkorb, welcher um eine axial ausgerichtete Zentralachse des Differenzialgetriebes rotierbar gelagert ist und welcher Summenwelle des Differenzialgetriebes ist.The invention relates to a differential gear at least comprising a differential cage, which is rotatably mounted about an axially aligned central axis of the differential gear and which is the sum of the differential differential gear.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Differenzialgetriebe zumindest aufweisend:
- – einen Differenzialkorb, welcher um eine axial ausgerichtete Zentralachse des Differenzialgetriebes rotierbar gelagert ist und welcher Summenwelle des Differenzialgetriebes ist,
- – wenigstens ein erstes Rotativlager, mit dem der Differenzialkorb um die Zentralachse drehbar gelagert ist und welches wenigstens einen ersten Lagerring und wenigstens einen relativ zu dem ersten Lagerring um die Zentralachse drehbaren zweiten Lagerring aufweist,
- – einen ersten Satz Ausgleichräder, die mit radialem Abstand zur Zentralwelle angeordnet sind, wobei jedes der Ausgleichsräder jeweils um eine erste Rotationsachse rotierbar in dem Differenzialkorb gelagert ist,
- – einen zweiten Satz Ausgleichsräder, die mit radialem Abstand zur Zentralachse angeordnet sind, wobei jedes der Ausgleichsräder jeweils um eine zweite Rotationsachse rotierbar in dem Differenzialkorb gelagert ist,
- – ein erstes Abtriebsrad, das eine erste Differenzwelle des Differenzialgetriebes ist und das mit den Ausgleichsrädern des ersten Satzes im Zahneingriff steht,
- – ein zweites Abtriebsrad, das eine zweite Differenzwelle des Differenzialgetriebes ist und das mit den Ausgleichsrädern des zweiten Satzes im Zahneingriff steht,
- A differential cage which is rotatably mounted about an axially aligned central axis of the differential gear and which is the sum shaft of the differential gear,
- At least one first rotary bearing, with which the differential cage is rotatably mounted about the central axis and which has at least one first bearing ring and at least one second bearing ring rotatable about the central axis relative to the first bearing ring,
- A first set of differential gears, which are arranged at a radial distance from the central shaft, wherein each of the differential gears is mounted rotatably about a first axis of rotation in the differential cage,
- A second set of differential gears, which are arranged at a radial distance from the central axis, wherein each of the differential gears is mounted rotatably about a second axis of rotation in the differential cage,
- A first output gear which is a first differential shaft of the differential gear and meshes with the differential gears of the first set,
- A second output gear which is a second differential shaft of the differential gear and meshes with the differential gears of the second set,
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Ein derartiges als Stirnraddifferenzial ausgeführtes Ausgleichsgetriebe ist in
Der Differenzialkorb ist an zwei Lagerstellen mit Hilfe von Schrägkugellagern gegenüber der Umgebungskonstruktion drehbar gelagert. Jedes Schrägkugellager ist aus einem Innenring und aus einem Außenring gebildet. Zwischen dem jeweiligen Innenring und Außenring eines Schrägkugellagers ist eine Reihe Kugeln angeordnet. Der Differenzialkorb ist an den Innenringen bzw. den Außenringen der Schrägkugellager fixiert und mit diesen gemeinsam um die Zentralachse sowie relativ zu den Außenringen bzw. Innenringen rotierbar. Die Außenringe bzw. Innenringe sind ortsfest gehalten und dazu z.B. in ein Gehäuse, in diesem Fall in ein Gehäuse einer Fahrzeugachse, eingepresst bzw. auf einen Zapfen eines Gehäuses aufgepresst. Zwischen jedem Sonnenrad und dem jeweiligen Innenring ist jeweils eine Distanzhülse angeordnet. Mit der Distanzhülse ist das jeweilige der Sonnenräder gegenüber einem Innenring eines Schrägkugellagers außen geführt. Die Distanzhülse verschließt außerdem den Differenzialkorb. Die jeweilige Distanzhülse und ein Innenring sind aneinander fixiert, während das jeweilige Sonnenrad mittels einer als Gleitlager ausgeführten Distanzhülse um die Zentralachse rotierbar gelagert ist.The differential cage is rotatably mounted at two bearing points by means of angular contact ball bearings relative to the surrounding structure. Each angular contact ball bearing is formed of an inner ring and an outer ring. Between the respective inner ring and outer ring of an angular contact ball bearing a series of balls is arranged. The differential cage is fixed to the inner rings or the outer rings of the angular contact ball bearings and rotatable together with these around the central axis and relative to the outer rings or inner rings. The outer rings or inner rings are held stationary and thereto e.g. in a housing, in this case in a housing of a vehicle axle, pressed or pressed onto a pin of a housing. Between each sun gear and the respective inner ring a spacer sleeve is arranged in each case. With the spacer sleeve, the respective one of the sun gears is guided externally with respect to an inner ring of an angular contact ball bearing. The spacer also closes the differential cage. The respective spacer sleeve and an inner ring are fixed to each other, while the respective sun gear is rotatably mounted about the central axis by means of a spacer sleeve designed as a sliding bearing.
Der Vorteil derartiger Anordnungen liegt darin, dass sich derartige Differenziale axial extrem schmal ausführen lassen. Es ist jedoch insbesondere in leistungsstarken Fahrzeugen möglich, dass an dem Antriebszahnrad wirkende Zahnkräfte zu Kippmomenten an dem Differenzialkorb führen. Im Interesse ausreichend großer Stützweiten bzw. zur Schaffung von genügend Bauraum für steifere Konstruktionen sind dann größere Abstände zwischen den Lagerstellen erforderlich. The advantage of such arrangements is that such differentials can be made extremely narrow axially. However, it is possible, especially in high-performance vehicles, that tooth forces acting on the drive gear lead to tilting moments on the differential cage. In the interest of sufficiently large spans or to create sufficient space for stiffer structures then larger distances between the bearings are required.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Differenzialgetriebe zu schaffen, das sich sich durch hohe Steifigkeit auszeichnet und sich trotzdem einfach und kostengünstig herstellen lässt.The object of the invention is to provide a differential gear, which is characterized by high rigidity and still can be easily and inexpensively.
Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the subject matter of
Wenigstens eine erste Distanzhülse ist so zwischen dem ersten Abtriebsrad und dem Rotativlager angeordnet, dass das erste Abtriebsrad axial drehbar gleitend an der ersten Distanzhülse anliegen kann und über die erste Distanzhülse gegen den zweiten Lagerring abgestützt ist. Die erste Distanzhülse ist rotationsfest relativ zu dem zweiten Lagerring fixiert. Die Distanzhülse ist dabei jedoch mit dem Differenzialkorb um die Zentralachse rotierbar. Unter „relativ zu dem zweiten Lagerring fixiert“ ist zu verstehen, dass die Distanzhülse sowohl direkt an dem zweiten Lagerring fixiert sein kann aber auch indirekt. „Indirekt fixiert“ heißt, dass die Distanzhülse auch an einem Element, welches fix mit dem zweiten Lagerring verbunden ist, fixiert sein kann. Dieses Element kann zum Beispiel der Differenzialkorb sein. Der Differenzialkorb sitzt erfindungsgemäß in jedem Fall, also auch wenn die Distanzhülse am zweiten Lagerring fixiert ist, direkt fest auf dem zweiten Lagerring und ist mit diesem um die Zentralachse des Differenzials rotierbar. At least one first spacer sleeve is arranged between the first driven gear and the rotary bearing so that the first driven gear can abut axially rotatably on the first spacer sleeve and is supported by the first spacer sleeve against the second bearing ring. The first spacer sleeve is fixed in rotation relative to the second bearing ring. However, the spacer sleeve is rotatable with the differential cage around the central axis. By "fixed relative to the second bearing ring" is to be understood that the spacer sleeve can be fixed both directly to the second bearing ring but also indirectly. "Indirectly fixed" means that the spacer sleeve can also be fixed to an element which is fixedly connected to the second bearing ring. This element can be, for example, the differential basket. The differential cage is according to the invention in any case, so even if the spacer sleeve is fixed to the second bearing ring, directly fixed to the second bearing ring and is rotatable with this about the central axis of the differential.
Der erste Lagerring ist ein ortsfest gehaltener Innenring eines Gleitlagers oder Wälzlagers. Der Innenring ist im Wesentlichen von einem Außenring umgeben, der in diesem Fall der zweite Lagerring ist. Dementsprechend sitzt der Differenzialkorb direkt auf dem Außenring. Innenringe und Außenringe sind vorzugsweise die Lagerringe eines Wälzlagers. Wälzlager sind beispielsweise Kugellager oder Rollenlager. Kugellager sind z.B. Schrägkugellager oder Radialrillenkugellager. Rollenlager sind beispielsweise Nadellager, Zylinderrollenlager oder Kegelrollenlager. The first bearing ring is a stationary held inner ring of a sliding bearing or roller bearing. The inner ring is essentially surrounded by an outer ring, which in this case is the second bearing ring. Accordingly, the differential cage sits directly on the outer ring. Inner rings and outer rings are preferably the bearing rings of a rolling bearing. Rolling bearings are, for example, ball bearings or roller bearings. Ball bearings are e.g. Angular contact ball bearings or radial deep groove ball bearings. Roller bearings are for example needle roller bearings, cylindrical roller bearings or tapered roller bearings.
Differenzialgetriebe sind sowohl die als Verteilergetriebe bekannten Zwischenachsdifferenziale als auch die Achsdifferenziale. Mittels Verteilergetrieben werden im Antriebsstrang eines Fahrzeugs Antriebsleistungen und -Drehmomente auf Achsen des Fahrzeugs verteilt. Von den Achsdifferenzialen aus werden Antriebsleistungen und Drehmomente auf angetriebene Räder eines Fahrzeugs verteilt. Als Wellen eines Differenzials werden alle Funktionselemente bezeichnet, über die Leistung eingebracht oder abgegeben wird und die als Rotations- und/oder Symmetrieachse die Zentralachse des Differenzials aufweisen. Das sind der Differenzialkorb und die Abtriebswellen. Die Summenwelle ist die Welle, an der die Summe aller an den Differenzwellen wirkenden Drehmomente anliegt. Diese höchsten Drehmomente sind Antriebsmomente und werden von der Summenwelle aus auf die Differenzwellen anteilig verteilt. Alternativ sind diese höchsten Drehmomente die Drehmomente, die über die Differenzwellen an der Summenwelle zusammengeführt werden. Abtriebswellen sind mit den Abtriebsrädern des Differenzials verbunden und führen zu angetriebenen Achsen oder angetriebenen Fahrzeugrädern. Im Stirnraddifferenzial, welches vorzugsweise ein Planetentrieb mit zwei Sätzen Planetenrädern und zwei Sonnenrädern ist, ist der Differenzialkorb gleichzeitig der Stirnradplanetenträger. Die als Stirnräder ausgebildeten Planetenräder sind entweder mit Zapfen im Planetenträger gelagert oder sitzen auf Planetenbolzen, die ihrerseits im Planetenträger gelagert sind. Die Abtriebsräder sind Sonnenräder. Differential gearboxes are both the interaxle differentials known as transfer cases and the axle differentials. Transfer drives are used to distribute drive powers and torques on vehicle axles in the drive train of a vehicle. From the axle differentials, drive powers and torques are distributed to driven wheels of a vehicle. As waves of a differential, all functional elements are designated, is introduced or discharged via the power and having as the axis of rotation and / or axis of symmetry, the central axis of the differential. These are the differential cage and the output shafts. The sum shaft is the shaft to which the sum of all torques acting on the differential shafts is applied. These highest torques are drive torques and are proportionally distributed from the sum shaft to the differential shafts. Alternatively, these highest torques are the torques that are combined via the differential shafts on the sum shaft. Output shafts are connected to the driven wheels of the differential and lead to driven axles or driven vehicle wheels. In Stirnraddifferenzial, which is preferably a planetary gear with two sets of planetary gears and two sun gears, the differential cage is at the same time the Stirnradplanetenträger. Trained as spur gears planetary gears are either mounted with pins in the planet carrier or sitting on planet pins, which in turn are mounted in the planet carrier. The output wheels are sun gears.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in dem Differenzial zwei der Distanzhülsen in der zuvor beschriebenen Verwendung eingesetzt sind. Jede der Distanzhülsen ist zwischen einem der Abtriebsräder und einem zweiten Lagerring angeordnet. Der Differenzialkorb ist links und rechts jeweils mit mindestens einem Rotativlager gelagert. Die Rotativlager können gleich ausgeführt sein oder sich hinsichtlich ihrer Größe und/oder ihres Typs voneinander unterscheiden. An embodiment of the invention provides that in the differential two of the spacer sleeves are used in the use described above. Each of the spacer sleeves is arranged between one of the driven wheels and a second bearing ring. The differential cage is mounted on the left and right with at least one rotary bearing. The Rotativlager can be made equal or differ from each other in size and / or their type.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Distanzhülse vor, die vorzugsweise aus Blech kalt gezogenen ist und die ein rotationssymmetrisches Bauteil mit einem Boden, einer Wand und mit einem Rand ist. Das Bauteil kann topfförmig mit hohlzylindrischer Wand oder trichterförmig mit hohler kegelstumpfartig ausgebildeter Wand sein. Denkbar sind auch napf- oder topfförmige Ausführungen von Wänden, die konkav ein- bzw. konvex ausgewölbt sind. Die Wand kann an beliebigen Stellen mit Durchgangslöchern versehen sein. Dadurch kann Gewicht eingespart werden. Darüber hinaus können derartige Durchgangslöcher auch der Schmiermittelverteilung oder -zuführung zweckdienlich sein. Der Boden weist zentral ein Durchgangsloch auf, durch das wenigstens eine der Abtriebswellen hindurch gesteckt ist. Wenn die beiden Abtriebswellen in eine Richtung abgehen, dass heißt, eine der Abtriebswellen in der als Hohlwelle ausgebildeten anderen Abtriebswelle steckt, verlaufen beide gemeinsam durch ein Loch einer der Distanzhülsen hindurch. Die Distanzhülse macht es möglich, dass das Differenzial wesentlich breiter, stärker oder steifer ausgelegt werden kann. Die Abstände zwischen den Lagerstellen können dementsprechend durch Wahl einer Distanzhülse mit geeigneter Länge vergrößert werden.An embodiment of the invention provides a spacer sleeve, which is preferably drawn cold from sheet metal and which is a rotationally symmetrical component with a bottom, a wall and an edge. The component may be cup-shaped with a hollow cylindrical wall or funnel-shaped with a hollow truncated conical wall. Also conceivable are cup-shaped or cup-shaped designs of walls, which are curved concave one or convex. The wall can be provided with through-holes anywhere. This can save weight. Moreover, such through-holes may also be useful for lubricant distribution or delivery. The bottom has a central through hole, through which at least one of the output shafts is inserted therethrough. If the two output shafts go off in one direction, that is, one of the output shafts in the hollow shaft formed as another output shaft plug, both extend together through a hole in one of the spacer sleeves. The spacer allows the differential to be made much wider, stronger or stiffer. The distances between the bearings can be increased accordingly by choosing a spacer sleeve with a suitable length.
Beschreibung der ZeichnungDescription of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. The invention will be described in more detail with reference to drawings.
In
Das Antriebsrad
Die Abtriebsräder
Zwischen dem jeweiligen Außenring und dem jeweiligen Abtriebsrad
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012206440 A1 [0002] DE 102012206440 A1 [0002]
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---|---|---|---|---|
DE102012206440A1 (en) | 2012-04-19 | 2013-10-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hanging storage of a differential |
-
2014
- 2014-03-18 DE DE102014204942.3A patent/DE102014204942A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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Legal Events
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |