DE102019100371A1

DE102019100371A1 - Helical gear differential

Info

Publication number: DE102019100371A1
Application number: DE102019100371.7A
Authority: DE
Inventors: Inaki Fernandez; Martin Klein; Mathias Kerner; Harald Martini
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2020-05-28
Also published as: DE102019100374B4; DE102019100369A1; DE102019100374A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnraddifferentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse, das um eine Zentralachse drehbar gelagert ist, einem ersten Sonnenrad, das zur Zentralachse gleichachsig angeordnet ist, einem zweiten Sonnenrad, das ebenfalls zur Zentralachse gleichachsig angeordnet ist und einer Koppelplanetenanordnung mit ersten und zweiten Koppelplaneten, zur gegensinnig drehbaren Koppelung der Sonnenräder, wobei die ersten Koppelplaneten radial von außen her in das erste Sonnenrad eingreifen, die zweiten Koppelplaneten radial von außen her in das zweite Sonnenrad eingreifen, die ersten und zweiten Koppelplaneten in einem axial zwischen den beiden Sonnenrädern liegenden Bereich miteinander in Eingriff stehen, die ersten Koppelplaneten um erste Koppelplanetenachsen drehbar sind, die zweiten Koppelplaneten um zweite Koppelplanetenachsen drehbar sind und der Radialabstand der ersten Koppelplanetenachsen von der Zentralachse von dem Radialabstand der zweiten Koppelplanetenachsen von der Zentralachse abweicht, die ersten Koppelplaneten Zapfenabschnitte aufweisen, die axial über die axiale Endposition der ersten Koppelplanetenverzahnung überstehen und die zweiten Koppelplaneten durch Planetenbolzen (B2) gelagert sind, welche die zweiten Koppelplaneten axial durchsetzen.The invention relates to a spur gear differential gear with a revolving housing that is rotatably mounted about a central axis, a first sun gear that is arranged coaxially with the central axis, a second sun gear that is also coaxially arranged with the central axis, and a coupling planetary arrangement with first and second coupling planets, for coupling the sun gears in opposite directions, the first coupling planets engaging radially from the outside in the first sun gear, the second coupling planets engaging radially from the outside in the second sun gear, the first and second coupling planets in an area lying axially between the two sun gears Are engaged, the first coupling planets are rotatable about first coupling planet axes, the second coupling planets are rotatable about second coupling planet axes and the radial distance of the first coupling planet axes from the central axis from the radial distance of the second coupling planet axes v deviates from the central axis, the first coupling planet has pin sections that protrude axially beyond the axial end position of the first coupling planet toothing and the second coupling planet is supported by planet bolts (B2) which axially penetrate the second coupling planet.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnraddifferentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse, einem ersten Sonnenrad, einem zweiten Sonnenrad und einer Koppelplanetenanordnung mit ersten und zweiten Koppelplaneten, wobei die ersten Koppelplaneten radial von außen her in das erste Sonnenrad eingreifen, die zweiten Koppelplaneten radial von außen her in das zweite Sonnenrad eingreifen, und die ersten Koppelplaneten und die zweiten Koppelplaneten in einem axialen Zwischenbereich zwischen den beiden Sonnenrädern miteinander in Eingriff stehen und damit die beiden Sonnenräder zueinander gegensinnig drehbar koppeln. Die Achsen der Koppelplaneten sind parallel zu einer Umlaufachse des Umlaufgehäuses ausgerichtet. Die beiden Sonnenräder sind zu dieser Umlaufachse gleichachsig in dem Umlaufgehäuse drehbar angeordnet.The invention relates to a spur gear differential with a revolving housing, a first sun gear, a second sun gear and a coupling planet arrangement with first and second coupling planet, the first coupling planet engaging radially from the outside in the first sun gear, the second coupling planet radially from the outside engage the second sun gear, and the first coupling planet and the second coupling planet are in engagement in an axial intermediate area between the two sun gears and thus couple the two sun gears rotatably in opposite directions. The axes of the coupling planet are aligned parallel to a rotation axis of the circulation housing. The two sun gears are arranged rotatably about the axis of rotation in the rotating housing.

Aus GB 1898 04 053 A ist eine frühe Bauform eines Stirnraddifferentialgetriebes der oben genannten Art bekannt. Das Umlaufgehäuse dieses Stirnraddifferentialgetriebes setzt sich aus einem Topfgehäuse mit einem integralen Kettenrad sowie einem Deckelelement zusammen. Das Deckelelement ist axial an das Topfgehäuse angesetzt. Die im Innenbereich des Umlaufgehäuses aufgenommene Koppelplanetenanordnung umfasst ein einziges Paar von Koppelplaneten, die jeweils auf einem Bolzen gelagert sind. Der jeweilige Bolzen durchquert den Innenbereich des Umlaufgehäuses und sitzt mit seinen Endabschnitten beidseitig in Bohrungen, die in dem Deckelelement und dem Topfgehäuse ausgebildet sind.From GB 1898 04 053 A an early design of a spur gear differential of the type mentioned above is known. The revolving housing of this spur gear differential gear consists of a pot housing with an integral sprocket and a cover element. The cover element is axially attached to the pot housing. The coupling planet arrangement accommodated in the inner region of the revolving housing comprises a single pair of coupling planets, which are each mounted on a bolt. The respective bolt crosses the inner region of the circulation housing and is seated with its end sections on both sides in bores which are formed in the cover element and the pot housing.

Aus US 3,706,239 A ist ebenfalls ein Stirnraddifferentialgetriebe der oben genannten Art bekannt. Das Umlaufgehäuse setzt sich bei diesem bekannten Getriebe aus zwei axial aneinander gefügten Gehäuseteilen zusammen, in welchen die Sonnenräder und die Koppelplaneten gelagert sind. Das Umlaufgehäuse bildet einen Flanschabschnitt an welchen ein ringartiges Antriebszahnrad angesetzt ist. Die Lagerung der Koppelplaneten in dem Umlaufgehäuse wird im Wege einer Kopfkreislagerung bewerkstelligt. Hierbei laufen die Kopfkreisflächen der Koppelplaneten an der jeweiligen Innenwandung von zylindrischen Bohrungen an, die in dem Umlaufgehäuse ausgebildet und hierbei parallel zur Umlaufachse des Umlaufgehäuses ausgerichtet sind.Out US 3,706,239 A a spur gear differential gear of the type mentioned above is also known. In this known transmission, the revolving housing is composed of two axially joined housing parts, in which the sun gears and the coupling planet are mounted. The revolving housing forms a flange section to which an annular drive gear is attached. The coupling planets are stored in the revolving housing by means of a tip circle bearing. Here, the tip circular surfaces of the coupling planets run against the respective inner wall of cylindrical bores which are formed in the revolving housing and are aligned parallel to the revolving axis of the revolving housing.

Aus US 827,095 A ist ein weiteres Stirnraddifferentialgetriebe der oben genannten Art bekannt. Die Koppelplanetenanordnung umfasst dort mehrere Koppelplanetenpaare. Die Koppelplaneten sind dort auf Bolzen drehbar gelagert, die in dem Umlaufgehäuse verankert sind.Out US 827,095 A Another spur gear differential gear of the type mentioned above is known. The coupling planet arrangement there comprises several coupling planet pairs. The coupling planets are rotatably supported there on bolts which are anchored in the revolving housing.

Aus DE 10 2014 206 528 A1 ist ein Stirnraddifferentialgetriebe bekannt, bei welchem die wechselweise miteinander in Eingriff stehenden ersten und zweiten Koppelplaneten der Koppelplanetenanordnung einen Planetenradkranz bilden, welcher die Sonnenräder umsäumt. Die Planetenräder der Koppelplanetenanordnung sitzen in zylindrischen Bohrungen, deren Längsachsen zur Umlaufachse des Planetenträgers parallel ausgerichtet sind. Diese Bohrungen bilden Taschen, die von zylindrischen Wandungsabschnitten begrenzt sind und vom Bahnraum der Verzahnung des jeweiligen Sonnenrades erfasst werden. Diese zylindrischen Wandungsabschnitte der Taschen fungieren als Lagerflächen an welchen die Kopfkreisflächen der Koppelplaneten anlaufen, sodass die Koppelplaneten radial abgestützt und drehbar gelagert sind.Out DE 10 2014 206 528 A1 a spur gear differential gear is known, in which the mutually intermeshing first and second coupling planets of the coupling planetary arrangement form a planetary gear rim which surrounds the sun gears. The planet gears of the coupling planetary arrangement sit in cylindrical bores, the longitudinal axes of which are aligned parallel to the axis of rotation of the planet carrier. These holes form pockets that are delimited by cylindrical wall sections and are captured by the path space of the toothing of the respective sun gear. These cylindrical wall sections of the pockets act as bearing surfaces on which the tip circular surfaces of the coupling planets run, so that the coupling planets are supported radially and rotatably.

Aus DE 10 2013 202 088 A1 ist ein weiteres Stirnraddifferentialgetriebe bekannt, bei welchem abweichend von den oben beschriebenen Bauformen der gegenseitige Zahneingriff der Koppelplaneten in der Verzahnungsebene eines der beiden Sonnenräder erfolgt. Die Sonnenräder weisen unterschiedliche Kopfkreisdurchmesser auf. Die Koppelplaneten sind axial durchbohrt und über Nadellager auf Bolzen gelagert, die im Bereich ihrer axialen Endabschnitte im Umlaufgehäuse verankert sind.Out DE 10 2013 202 088 A1 Another spur gear differential gear is known, in which, contrary to the designs described above, the mutual meshing of the coupling planets takes place in the toothing plane of one of the two sun gears. The sun gears have different tip circle diameters. The coupling planets are drilled axially and supported on pins via needle bearings, which are anchored in the revolving housing in the area of their axial end sections.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stirnraddifferentialgetriebe der oben genannten Art zu schaffen, das sich durch einen robusten und kostengünstig realisierbaren Aufbau sowie ein vorteilhaftes mechanisches Betriebsverhalten auszeichnet.The invention has for its object to provide a spur gear differential gear of the above type, which is characterized by a robust and inexpensive to implement construction and an advantageous mechanical operating behavior.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Stirnraddifferentialgetriebe mit:

- einem Umlaufgehäuse, das um eine Zentralachse drehbar gelagert ist,
- einem ersten Sonnenrad, das zur Zentralachse gleichachsig angeordnet ist,
- einem zweiten Sonnenrad, das ebenfalls zur Zentralachse gleichachsig angeordnet ist und
- einer Koppelplanetenanordnung mit ersten und zweiten Koppelplaneten, zur gegensinnig drehbaren Koppelung der Sonnenräder, wobei
- die ersten Koppelplaneten radial von außen her in das erste Sonnenrad eingreifen,
- die zweiten Koppelplaneten radial von außen her in das zweite Sonnenrad eingreifen,
- die ersten und zweiten Koppelplaneten in einem axial zwischen den beiden Sonnenrädern liegenden Bereich miteinander in Eingriff stehen,
- die ersten Koppelplaneten um erste Koppelplanetenachsen drehbar sind,
- die zweiten Koppelplaneten um zweite Koppelplanetenachsen drehbar sind und
- der Radialabstand der ersten Koppelplanetenachsen zu der Zentralachse von dem Radialabstand der zweiten Koppelplanetenachsen zu der Zentralachse abweicht,
- die ersten Koppelplaneten Zapfenabschnitte aufweisen, die axial über die axiale Endposition der ersten Koppelplanetenverzahnung überstehen und
- die zweiten Koppelplaneten durch Planetenbolzen gelagert sind, welche die zweiten Koppelplaneten axial durchsetzen.

This object is achieved according to the invention by a spur gear differential gear with:

a circulation housing, which is rotatably mounted about a central axis,
a first sun gear which is arranged coaxially with the central axis,
- A second sun gear, which is also arranged coaxially with the central axis and
- A coupling planet arrangement with first and second coupling planet, for coupling the sun gears in opposite directions, wherein
- the first coupling planets engage radially from the outside in the first sun gear,
- the second coupling planets engage radially from the outside in the second sun gear,
the first and second coupling planets are in engagement with one another in an area lying axially between the two sun gears,
- the first coupling planets can be rotated about first coupling planet axes,
- The second coupling planets are rotatable about second coupling planet axes and
the radial distance of the first coupling planet axes from the central axis deviates from the radial distance of the second coupling planet axes from the central axis,
- The first coupling planet have pin sections that project axially beyond the axial end position of the first coupling planet toothing and
- The second coupling planets are supported by planet bolts which axially penetrate the second coupling planet.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Stirnraddifferentialgetriebe zu schaffen, bei welchem die Charakteristik der Leistungsverzweigung präzise abgestimmt werden kann und hierbei insbesondere auch reibungsbedingte Asymmetrien der Leistungsverzweigung kompensiert werden können.This advantageously makes it possible to create a spur gear differential transmission in which the characteristic of the power split can be precisely matched and in particular also friction-related asymmetries of the power split can be compensated for.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zapfenabschnitte integral mit den Koppelplaneten ausgebildet. Der Außendurchmesser der außenseitig zylindrischen Zapfenabschnitte ist vorzugsweise kleiner als der Fußkreisdurchmesser der Verzahnung des entsprechenden Koppelplaneten.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the pin sections are formed integrally with the coupling planet. The outside diameter of the outside cylindrical pin sections is preferably smaller than the root diameter of the toothing of the corresponding coupling planet.

Die mit der Verzahnung der Koppelplaneten drehfesten Zapfenabschnitte können alternativ zur obigen Ausführungsform auch durch Bolzen gebildet sein, die drehfest in den Koppelplaneten sitzen, insbesondere in diese eingepresst sind.As an alternative to the above embodiment, the pin sections which are non-rotatable with the toothing of the coupling planet can also be formed by bolts which are non-rotatably seated in the coupling planet, in particular are pressed into it.

Die zweiten Koppelplaneten können über eine Gleitlagerstruktur auf den durch sie hindurchgeführten Planetenbolzen gelagert werden. Besonders bevorzugt wird jedoch eine Ausführung nach welcher die zweiten Koppelplaneten über eine Wälzlagerstruktur, insbesondere Nadellager, auf den durch sie hindurchgeführten Planetenbolzen gelagert sind.The second coupling planets can be supported on the planet bolts guided through them by means of a slide bearing structure. However, an embodiment according to which the second coupling planets are mounted on the planet bolts guided through them via a roller bearing structure, in particular needle bearings, is particularly preferred.

Die durch die zweiten Koppelplaneten drehbar hindurch geführten Planetenbolzen werden vorzugsweise in den beiden Trägerdeckeln drehfest und axial unverschiebbar verankert. Dies wird insbesondere ermöglicht, indem diese Planetenbolzen beidseitig jeweils über eine Presspassung in den Trägerdeckeln sitzen.The planet bolts, which are rotatably guided through the second coupling planet, are preferably anchored in the two carrier covers in a rotationally fixed and axially immovable manner. This is made possible in particular by the fact that these planet bolts are seated on both sides in the carrier covers via an interference fit.

Das Umlaufgehäuse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass dieses einen ersten Trägerdeckel und einen zweiten Trägerdeckel umfasst, sodass die Koppelplaneten im Zusammenspiel mit diesen Trägerdeckeln axial positioniert sind. An den Trägerdeckeln können dabei im Bereich der die Planetenbolzen oder die Zapfenabschnitte aufnehmenden Bohrungen sich axial einwärts erhebende Absätze ausgebildet sein, wobei der diesem Absatz benachbarte Koppelplanet durch diesen Absatz an einem Abwandern in die Verzahnungsebene jenes Sonnenrades gehindert ist mit welchem dieser Planet nicht in Eingriff zu stehen hat.The revolving housing is preferably designed such that it comprises a first carrier cover and a second carrier cover, so that the coupling planets are positioned axially in interaction with these carrier covers. On the carrier covers, axially inwardly rising shoulders can be formed in the area of the bores receiving the planet bolts or the pin sections, the coupling planet adjacent to this paragraph being prevented by this paragraph from migrating into the toothing plane of the sun gear with which this planet does not engage has to stand.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe wird vorzugsweise in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Es kann hierbei insbesondere als Differentialgetriebe zur Verzweigung einer Achsantriebsleistung auf ein linkes und ein rechtes Rad einer angetriebenen Achse eingesetzt werden. Es kann auch als Verteilergetriebe zur Bewerkstelligung einer Leistungsverzweigung auf in Fahrzeuglängsrichtung abfolgende Fahrzeugachsen eingesetzt werden.The spur gear differential transmission according to the invention is preferably used in a drive system of a motor vehicle. It can be used in particular as a differential gear for branching an axle drive power onto a left and a right wheel of a driven axle. It can also be used as a transfer case for accomplishing a power split on vehicle axles following in the longitudinal direction of the vehicle.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stirnraddifferentialgetriebe derart ausgelegt, dass der Radialabstand der ersten Koppelplanetenachsen von der Zentralachse kleiner ist als der Radialabstand der zweiten Koppelplanetenachsen von der Zentralachse. Zudem ist hierbei in vorteilhafter Weise auch die Zähnezahl der ersten Koppelplaneten kleiner als die Zähnezahl der zweiten Koppelplaneten.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the spur gear differential gear is designed such that the radial distance of the first coupling planet axes from the central axis is smaller than the radial distance of the second coupling planet axes from the central axis. In addition, the number of teeth of the first coupling planet is advantageously smaller than the number of teeth of the second coupling planet.

Weiterhin ist es auch möglich, die Koppelplanetenanordnung so zu gestalten, dass sich die ersten und zweiten Koppelplaneten hinsichtlich einer an den ersten und/oder den zweiten Koppelplaneten realisierten Profilverschiebung unterscheiden.Furthermore, it is also possible to design the coupling planet arrangement in such a way that the first and second coupling planets differ with regard to a profile shift realized on the first and / or the second coupling planet.

Die Koppelplanetenachsen der ersten Koppelplaneten liegen auf einem ersten Teilkreis und die Koppelplanetenachsen der zweiten Koppelplaneten liegen auf einem zweiten Teilkreis. Der der erste Teilkreis und der zweite Teilkreis unterscheiden sich hinsichtlich des Durchmessers. Die Koppelplanetenanordnung umfasst vorzugsweise mindestens drei Paare aus ersten und zweiten Koppelplaneten. Die Unterschiede der Durchmesser der beiden Teilkreise liegen außerhalb üblicher Fertigungstoleranzen und sind zumindest so groß, dass hierdurch Einfluss auf das Verzweigungsverhalten in Richtung einer Verhaltensverbesserung genommen wird.The coupling planet axes of the first coupling planet lie on a first pitch circle and the coupling planet axis of the second coupling planet lie on a second pitch circle. The diameter of the first pitch circle and the second pitch circle differ. The coupling planet arrangement preferably comprises at least three pairs of first and second coupling planets. The differences in the diameters of the two pitch circles lie outside the usual manufacturing tolerances and are at least so large that this influences the branching behavior in the direction of an improvement in behavior.

Ein Satz von Koppelplaneten der mit einem Sonnenrad in Eingriff steht wird erfindungsgemäß mittels einer Zapfenlagerung im Umlaufgehäuse gelagert wogegen der andere Satz der mit dem anderen Sonnenrad in Eingriff steht auf Bolzen drehbewegbar gelagert ist.According to the invention, one set of coupling planets which is in engagement with a sun wheel is mounted in the revolving housing by means of a journal bearing, whereas the other set which is in engagement with the other sun wheel is rotatably mounted on bolts.

Die entsprechenden Zapfen sind dabei vorzugsweise einstückig mit den Koppelplaneten ausgebildet und ragen axial über die Stirnenden der Koppelplanetenverzahnung hervor. Die Zapfen können dabei in Bohrungen laufen, die direkt in den Trägerdeckeln des Umlaufgehäuses ausgebildet sind. Die am jeweiligen Koppelplaneten ausgebildeten Zapfen können identische Außendurchmesser aufweisen und die Zapfen können gleiche axiale Längen aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, die Durchmesser der Zapfen eines Koppelplaneten unterschiedlich zu dimensionieren. So kann der Durchmesser eines Zapfens z.B. nahezu dem Durchmesser des Fußkreises der Verzahnung entsprechen und der der Durchmesser des anderen Zapfens deutlich kleiner dimensioniert sein. Weiterhin ist es auch möglich, die Zapfendurchmesser und die Planetenbolzendurchmesser der ersten bzw. zweiten unterschiedlich zu gestalten. So können z.B. die Zapfen jener Koppelplaneten deren Achsen den größeren Abstand zur Zentralachse haben auch größere Durchmesser aufweisen als die Planetenbolzen der zweiten Koppelplaneten. Die Durchmesserdifferenz kann dabei z.B. der Differenz der Teilkreisradien oder insbesondere wenigstens der Differenz der Teilkreisdurchmesser entsprechen. Letztere Maßnahme ermöglicht es, die Durchmesserdifferenz der Teilkreise so zu realisieren, dass z.B. alle der Zapfenlagerung bzw. der Bolzenverankerung dienenden Bohrungen einen gemeinsamen inneren Hüllkreis tangieren.The corresponding pins are preferably in one piece with the coupling planet trained and protrude axially over the front ends of the coupling planetary teeth. The pins can run in bores that are formed directly in the carrier covers of the circulating housing. The pins formed on the respective coupling planet can have identical outside diameters and the pins can have the same axial lengths. However, it is also possible to dimension the diameters of the pins of a coupling planet differently. For example, the diameter of one pin can almost correspond to the diameter of the root circle of the toothing and the diameter of the other pin can be dimensioned significantly smaller. Furthermore, it is also possible to make the pin diameter and the planet pin diameter of the first and second different. For example, the pins of those coupling planets whose axes have the greater distance from the central axis can also have larger diameters than the planet bolts of the second coupling planet. The diameter difference can correspond, for example, to the difference in the pitch circle radii or in particular at least the difference in the pitch circle diameter. The latter measure makes it possible to realize the difference in diameter of the pitch circles in such a way that, for example, all the bores serving for the journal mounting or the bolt anchorage affect a common inner enveloping circle.

Das Stirnraddifferentialgetriebe kann wie oben bereits angesprochen vorzugsweise derart ausgelegt und in ein Fahrzeugantriebssystem eingebunden sein, dass bei Einsatz desselben in einem Kraftfahrzeug und bei einer Vorwärtsfahrt das Koppelplanetenrad das die kleinere Zähnezahl oder den kleineren Achsabstand zur Zentralachse aufweist, dem weiteren Koppelplaneten des Koppelplanetenpaares in Umlaufrichtung des Umlaufgehäuses (bei der genannten Vorwärtsfahrt) vorauseilt. Hierdurch können Asymmetrien der Leistungsverzweigung reduziert oder kompensiert werden.As already mentioned above, the spur gear differential gear can preferably be designed and integrated into a vehicle drive system such that when it is used in a motor vehicle and when driving forwards, the coupling planet gear, which has the smaller number of teeth or the smaller center distance from the central axis, is the further coupling planet of the coupling planet pair in the direction of rotation of the Circulating housing (when driving forward). As a result, asymmetries in the power split can be reduced or compensated for.

Die Sonnenräder und die Koppelplaneten weisen den gleichen Verzahnungsmodul auf. Die Sonnenräder weisen zudem auch gleiche Zähnezahlen und den gleichen Kopfkreisdurchmesser auf.The sun gears and the coupling planet have the same gear module. The sun gears also have the same number of teeth and the same tip diameter.

Das Umlaufgehäuse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass dieses ein Ringelement umfasst, das eine Außenverzahnung trägt und als Antriebsrad fungiert. Weiterhin umfasst das Umlaufgehäuse einen linken und einen rechten Trägerdeckel wobei diese Trägerdeckel mit dem Ringelement verbunden, insbesondere verschweißt sind.The circulating housing is preferably designed in such a way that it comprises a ring element which has external teeth and functions as a drive wheel. Furthermore, the circulating housing comprises a left and a right carrier cover, these carrier covers being connected to the ring element, in particular welded.

Die Trägerdeckel können als Umformbauteile aus einem Stahlblech gefertigt werden. Es ist möglich. Einen der Trägerdeckel vor dem Einbau der Innenmechanik des Stirnraddifferentials mit dem ringartigen Antriebsrad zu verschweißen, dann die Sonnenräder und die Koppelplaneten einzusetzen und erst dann den zweiten Trägerdeckel aufzusetzen. Das Fixierungskonzept für den zweiten Trägerdeckel kann vom Fixierungskonzept für den ersten Trägerdeckel abweichen. Es ist auch möglich, zwischen dem Umfangsbereich der Trägerdeckel und dem Antriebsrad Komplementär-Geometrien zu realisieren, die eine bezüglich der Umlaufachse torsionsfeste Koppelung des Antriebsrades mit den Trägerdeckeln auf formschlüssigem Wege bewirken.The carrier lids can be manufactured as sheet metal components. It is possible. To weld one of the carrier covers to the ring-like drive gear before installing the internal mechanics of the spur gear differential, then to insert the sun gears and the coupling planet and only then to put on the second carrier cover. The fixing concept for the second carrier cover can differ from the fixing concept for the first carrier cover. It is also possible to implement complementary geometries between the peripheral region of the carrier cover and the drive wheel, which bring about a positive locking coupling of the drive wheel to the carrier cover with respect to the circumferential axis.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe kann hinsichtlich seiner axialen Baubreite so gestaltet sein, dass von einem inneren Nabenbereich abgesehen die Baubreite des Differentials der Breite der Verzahnung des Antriebsrades entspricht.With regard to its axial width, the spur gear differential gear according to the invention can be designed such that, apart from an inner hub area, the width of the differential corresponds to the width of the toothing of the drive wheel.

Es ist möglich, in das Ringelement radial von innen her einbauchende Ausnehmungen einzufräsen, die so dimensioniert sind, dass diese möglichst unter lediglich geringem Laufspalt Abschnitte der Koppelplaneten aufnehmen. Diese Maßnahme ermöglicht es, den Wälzkreisdurchmesser der Sonnenräder möglichst groß zu dimensionieren.It is possible to mill recesses which are built in radially from the inside and which are dimensioned such that they receive sections of the coupling planet with only a small running gap, if possible. This measure makes it possible to dimension the pitch circle diameter of the sun gears as large as possible.

Die Axialposition des jeweiligen Trägerdeckels gegenüber dem als Antriebszahnrad fungierenden Ringelement kann durch Anlageflächen festgelegt werden, die am Ringelement ausgebildet sind. Hierzu kann insbesondere am Innenumfang des Ringelements eine Ringstufe ausgebildete sein, die eine Ring-Stirnfläche bildet auf welcher eine Innenseite eines Trägerdeckels aufsitzt. Es ist jedoch auch möglich, das erfindungsgemäße Stirnraddifferential so zu realisieren, dass das Ringelement innenseitig eine zylindrische Wandung aufweist und erst nach weitgehender Vormontage der Innenmechanik über die Trägerdeckel geschoben und werkzeugtechnisch vorpositioniert wird, bis eine weitere Verbindung mit des Ringelements mit den Trägerdeckeln realisiert ist.The axial position of the respective carrier cover relative to the ring element functioning as the drive gear can be determined by contact surfaces which are formed on the ring element. For this purpose, a ring step can be formed, in particular on the inner circumference of the ring element, which forms a ring end face on which an inside of a carrier cover is seated. However, it is also possible to implement the spur gear differential according to the invention in such a way that the ring element has a cylindrical wall on the inside and is pushed over the carrier cover and prepositioned in terms of tools only after extensive pre-assembly of the internal mechanics, until a further connection with the ring element with the carrier cover is realized.

Es ist möglich, die Koppelplanetenanordnung so auszulegen, dass diese eine gerade Anzahl von Koppelplanetenpaaren umfasst. Dann ist es möglich, jeweils die Hälfte der Koppelplanetenpaare so auszulegen, dass bezüglich einer ersten Umlaufrichtung des Umlaufgehäuses die kleineren Koppelplaneten oder die Koppelplaneten auf dem kleineren Teilkreis vorauseilen, wogegen bei der verbleibenden Hälfte die kleineren Koppelplaneten in dieser ersten Umlaufrichtung den größeren Koppelplaneten nacheilen.It is possible to design the coupling planet arrangement so that it comprises an even number of coupling planet pairs. It is then possible to design half of the coupling planet pairs in such a way that the smaller coupling planets or the coupling planets on the smaller pitch circle lead ahead with respect to a first direction of rotation of the circulation housing, whereas in the remaining half the smaller coupling planets lag behind the larger coupling planets in this first direction of rotation.

FigurenlisteFigure list

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

1a eine Explosionsdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes;
1b eine Draufsicht zur Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes;
2 eine Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes in der Ebene der Achsen eines ersten Koppelplaneten;
3 eine Axialschnitt-Detaildarstellung zur weiteren Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes in der Ebene der Achse eines Koppelplaneten;
4 eine weitere Axialschnitt-Detaildarstellung zur Veranschaulichung der Verbindung der Trägerdeckel mit einem Stirnradring, der als Antriebszahnrad und zugleich als Teil des Umlaufgehäuses fungiert.

Further details and features of the invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawing. It shows:

1a an exploded view to illustrate the structure of a spur gear according to the invention;
1b a plan view illustrating the structure of a spur gear differential according to the invention;
2nd an axial sectional view to illustrate the structure of a spur gear according to the invention in the plane of the axes of a first coupling planet;
3rd an axial section detail to further illustrate the structure of a spur gear differential according to the invention in the plane of the axis of a coupling planet;
4th a further axial section detail to illustrate the connection of the carrier cover with a spur gear ring, which acts as a drive gear and at the same time as part of the circulation housing.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1a zeigt in Form einer Explosionsdarstellung den Aufbau des erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes mit einem hier direkt durch einen Antriebsradring ZR gebildeten Umlaufgehäuse GH, das um eine Zentralachse XZ drehbar gelagert ist, einem ersten Sonnenrad S1, das zur Zentralachse XZ gleichachsig angeordnet ist, einem zweiten Sonnenrad S2, das ebenfalls zur Zentralachse XZ gleichachsig angeordnet ist und einer Koppelplanetenanordnung K mit ersten und zweiten Koppelplaneten K1, K2, zur gegensinnig drehbaren Koppelung der Sonnenräder S1, S2.The representation after 1a shows in the form of an exploded view the structure of the spur gear differential according to the invention with one here directly through a drive gear ring ZR formed circulation housing GH that is around a central axis XZ is rotatably mounted, a first sun gear S1 that to the central axis XZ is arranged coaxially, a second sun gear S2 , also to the central axis XZ is arranged coaxially and a coupling planetary arrangement K with first and second coupling planets K1 , K2 , for rotating the sun gears in opposite directions S1 , S2 .

Das Stirnraddifferentialgetriebe ist derart ausgebildet, dass die ersten Koppelplaneten K1 radial von außen her in das erste Sonnenrad S1 eingreifen, die zweiten Koppelplaneten K2 radial von außen her in das zweite Sonnenrad S2 eingreifen, die ersten und zweiten Koppelplaneten K1, K2 in einem axial zwischen den beiden Sonnenrädern S1, S2 liegenden Bereich (vgl. 2 Bereich EK) miteinander in Eingriff stehen, die ersten Koppelplaneten K1 um erste Koppelplanetenachsen XK1 drehbar sind und die zweiten Koppelplaneten K2 um zweite Koppelplanetenachsen XK2 drehbar sind.The spur gear differential is designed such that the first coupling planet K1 radially from the outside into the first sun gear S1 intervene, the second coupling planet K2 radially from the outside into the second sun gear S2 intervene, the first and second coupling planets K1 , K2 in one axially between the two sun gears S1 , S2 lying area (cf. 2nd Area EK ) are engaged, the first coupling planets K1 around first coupling planet axes XK1 are rotatable and the second coupling planet K2 around second coupling planet axes XK2 are rotatable.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass der Radialabstand der ersten Koppelplanetenachsen XK1 zu der Zentralachse XZ und/oder die Zähnezahl der ersten Koppelplaneten K1 sich von dem Radialabstand der zweiten Koppelplanetenachsen XK2 zu der Zentralachse XZ beziehungsweise der Zähnezahl der zweiten Koppelplaneten K2 unterscheiden und zudem die ersten Koppelplaneten K1 Zapfenabschnitte K1a, K1b aufweisen, die axial über die axiale Endposition der ersten Koppelplanetenverzahnung K1c überstehen wogegen die zweiten Koppelplaneten K2 durch Planetenbolzen B2 gelagert sind, welche die zweiten Koppelplaneten K2 axial durchsetzen.The spur gear differential transmission according to the invention is characterized in that the radial spacing of the first coupling planet axes XK1 to the central axis XZ and / or the number of teeth of the first coupling planet K1 from the radial distance of the second coupling planet axes XK2 to the central axis XZ or the number of teeth of the second coupling planet K2 distinguish and also the first coupling planet K1 Tenon sections K1a , K1b have the axially over the axial end position of the first coupling planet gear K1c survive against the second coupling planet K2 through planetary bolts B2 are stored, which are the second coupling planet K2 push through axially.

Die Zapfenabschnitte K1a, K1b der ersten Koppelplaneten K1 sind integral, d.h. einstückig aus dem die Koppelplaneten K1 bildenden Grundmaterial gefertigt. Der Außendurchmesser der außenseitig zylindrischen Zapfenabschnitte K1a, K1b ist vorzugsweise kleiner als der Fußkreisdurchmesser der Verzahnung K1c des entsprechenden Koppelplaneten.The tenon sections K1a , K1b the first coupling planet K1 are integral, ie in one piece from which the coupling planet K1 basic material. The outside diameter of the outside cylindrical pin sections K1a , K1b is preferably smaller than the root diameter of the toothing K1c of the corresponding coupling planet.

Die zweiten Koppelplaneten K2 sind über eine Gleitlagerstruktur auf den durch sie hindurchgeführten Planetenbolzen B2 gelagert. Diese ist hier direkt durch die Innenumfangswandung der in den Koppelplaneten K2 verlaufenden Bohrung gebildet. Die Koppelplaneten K2 sind dabei gehärtet und innenseitig in der Bolzenbohrung geschliffen und mit Ölführungskanälen versehen.The second coupling planet K2 are on a plain bearing structure on the planet bolts passed through them B2 stored. This is directly through the inner circumferential wall of the coupling planet K2 extending bore formed. The coupling planet K2 are hardened and ground on the inside in the bolt hole and provided with oil guide channels.

Die durch die zweiten Koppelplaneten K2 drehbar hindurch geführten Planetenbolzen B2 sind in den beiden Trägerdeckeln T1, T2 drehfest und axial unverschiebbar verankert. Dies wird insbesondere ermöglicht, indem diese Planetenbolzen beidseitig jeweils über eine Presspassung in den Trägerdeckeln T1, T2 sitzen. Die axiale Sicherung der Planetenbolzen B2 kann auch durch die hier dargestellten Topfelemente BT oder auch durch Stufenabschnitte der Planetenbolzen B2 erreicht werden.The through the second coupling planet K2 planet bolts rotatably guided through B2 are in the two carrier lids T1 , T2 Anchored in a rotationally fixed and axially immovable manner. This is made possible in particular by pressing these planet pins on both sides in the carrier covers T1 , T2 to sit. The axial securing of the planet bolts B2 can also by the pot elements BT shown here or by step sections of the planet bolts B2 can be achieved.

An den Trägerdeckeln T1, T2 sind im Bereich der die Planetenbolzen B2 oder die Zapfenabschnitte K1b aufnehmenden Bohrungen sich axial einwärts erhebende Absätze BT1, BT2 ausgebildet, wobei der diesem Absatz BT1, BT2 benachbarte Koppelplanet K1, K2 durch diesen Absatz BT1, BT2 an einem Abwandern in die Verzahnungsebene jenes Sonnenrades gehindert ist mit welchem dieser Planet nicht in Eingriff zu stehen hat.On the carrier lids T1 , T2 are in the area of the planet bolts B2 or the pin sections K1b receiving bores axially inwardly rising paragraphs BT1 , BT2 trained, this paragraph BT1 , BT2 neighboring coupling planet K1 , K2 through this paragraph BT1 , BT2 is prevented from migrating into the toothing plane of that sun gear with which this planet does not have to be in engagement.

Wie aus der Darstellung nach 1b erkennbar liegen die Koppelplanetenachsen XK1 der ersten Koppelplaneten K1 liegen auf einem ersten Teilkreis TK1 und die Koppelplanetenachsen XK2 der zweiten Koppelplaneten K2 liegen auf einem zweiten Teilkreis TK2, wobei der erste Teilkreis TK1 und der zweite Teilkreis TK2 sich hinsichtlich des Durchmessers unterscheiden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des ersten Teilkreises TK1 kleiner als der Durchmesser des zweiten Teilkreises TK2.As from the illustration 1b the coupling planet axes are recognizable XK1 the first coupling planet K1 lie on a first pitch circle TK1 and the coupling planet axes XK2 the second coupling planet K2 lie on a second pitch circle TK2 , the first pitch circle TK1 and the second pitch circle TK2 differ in diameter. In the illustrated embodiment, the diameter of the first pitch circle TK1 smaller than the diameter of the second pitch circle TK2 .

Das Stirnraddifferentialgetriebe ist derart ausgelegt, dass bei Einsatz desselben in einem Kraftfahrzeug bei einer Vorwärtsfahrt das Koppelplanetenrad K1 eines Koppelplanetenpaares KP das die kleinere Zähnezahl oder den kleineren Achsabstand zur Zentralachse XZ aufweist dem weiteren Koppelplaneten K2 dieses Paares KP in Umlaufrichtung R des Umlaufgehäuses GH vorauseilt.The spur gear differential gear is designed such that when it is used in a motor vehicle when driving forward, the coupling planet gear K1 of a coupling planet pair KP the the smaller number of teeth or the smaller center distance to the central axis XZ has the further coupling planet K2 of this couple KP in the direction of rotation R of the circulation housing GH hurries ahead.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist Radialabstand der ersten Koppelplanetenachsen XK1 von der Zentralachse XZ kleiner als der Radialabstand der zweiten Koppelplanetenachsen XK2 von der Zentralachse XZ. Zudem ist auch die Zähnezahl der ersten Koppelplaneten K1 kleiner als die Zähnezahl der zweiten Koppelplaneten K2.In the illustrated embodiment, the radial distance between the first coupling planet axes XK1 from the central axis XZ smaller than the radial distance of the second coupling planet axes XK2 from the central axis XZ . In addition, the number of teeth of the first coupling planet is also K1 smaller than the number of teeth on the second coupling planet K2 .

Obgleich hier nicht erkennbar, ist es möglich, auch durch Realisierung von Profilverschiebungen - positiv oder negativ - an den Koppelplaneten K1 und/oder K2 Einfluss auf die Wälzkreisdurchmesser der Koppelplaneten K1, K2 und den jeweiligen Abstand der Koppelplanetenachsen XK1, XK2 zur Zentralachse XZ zu nehmen.Although not recognizable here, it is also possible to implement profile shifts - positive or negative - on the coupling planet K1 and or K2 Influence on the pitch circle diameter of the coupling planet K1 , K2 and the respective distance between the coupling planet axes XK1 , XK2 to the central axis XZ to take.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Koppelplanetenanordnung K drei Paare aus jeweils ersten und zweiten Koppelplaneten K1, K2. Das erfindungsgemäße Konzept kann auch insbesondere mit lediglich zwei Koppelplanetenpaaren oder auch mit vier - und bei entsprechender Gesamtgröße und entsprechender Lastanforderung auch mit nochmals mehreren - Koppelplanetenpaaren realisiert werden.In the exemplary embodiment shown, the coupling planetary arrangement comprises K three pairs of first and second coupling planets each K1 , K2 . The concept according to the invention can also be implemented in particular with only two coupling planet pairs or also with four - and with a corresponding overall size and corresponding load requirement also with yet another - coupling pairs.

Der Aufbau des Umlaufgehäuses GH wird in Verbindung mit 2 noch näher beschrieben werden. Es setzt sich bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem außenverzahnten Zahnradring ZR und zwei Trägerdeckeln T1, T2 zusammen.The construction of the circulation housing GH is used in conjunction with 2nd be described in more detail. In the embodiment shown here, it consists of an externally toothed gear ring ZR and two carrier lids T1 , T2 together.

Wie aus der Darstellung nach 2 ersichtlich, sind die Koppelplaneten K1 mittels einer Zapfenlagerung über ihre Zapfenabschnitte K1a, K1b im Umlaufgehäuse GH gelagert. Die Sonnenräder S1, S2 und die Koppelplaneten K1, K2 weisen den gleichen Verzahnungsmodul auf. Die beiden Sonnenräder S1, S2 weisen weiterhin die gleiche Zähnezahl und den gleichen Kopfkreisdurchmesser auf.As from the illustration 2nd the coupling planets are visible K1 by means of a journal bearing over its journal sections K1a , K1b in the circulation housing GH stored. The sun gears S1 , S2 and the coupling planet K1 , K2 have the same gear module. The two sun gears S1 , S2 continue to have the same number of teeth and the same tip diameter.

Das Umlaufgehäuse GH umfasst ein Ringelement ZR, das eine Außenverzahnung trägt und als Antriebsrad fungiert. Weiterhin umfasst das Umlaufgehäuse GH einen linken und einen rechten Trägerdeckel T1, T2. Diese Trägerdeckel T1, T2 sind mit dem Ringelement ZR verbunden. Diese Verbindung kann als stoffschlüssige Verbindung, insbesondere als Schweißverbindung W1, W2 realisiert sein.The circulation housing GH comprises a ring element ZR , which has an external toothing and acts as a drive wheel. The circulation housing also includes GH left and right carrier covers T1 , T2 . This carrier cover T1 , T2 are with the ring element ZR connected. This connection can be a cohesive connection, in particular a welded connection W1 , W2 be realized.

Wie aus der Darstellung nach 2 weiter ersichtlich, sind die ersten und zweiten Koppelplaneten K1, K2 derart angeordnet, dass der gegenseitige Eingriff dieser Planeten K1, K2 in einem Scheibenraum erfolgt, der sich axial zwischen der jeweiligen Außenverzahnung der Sonnenräder S1, S2 befindet. Soweit die Verzahnung als gerade Stirnradverzahnung realisiert ist, können die beiden Sonnenräder S1, S2 baugleich ausgeführt sein. Die ersten Koppelplaneten K1 sind untereinander baugleich und die zweiten Koppelplaneten K2 sind untereinander baugleich.As from the illustration 2nd further visible are the first and second coupling planets K1 , K2 arranged so that the mutual engagement of these planets K1 , K2 takes place in a disc space that is axially between the respective external teeth of the sun gears S1 , S2 located. As far as the toothing is realized as a straight spur gear toothing, the two sun gears can S1 , S2 be constructed identically. The first coupling planet K1 are identical to each other and the second coupling planet K2 are identical to each other.

Die Sonnenräder S1, S2 sind so gestaltet, dass sich diese axial aneinander abstützen und dabei der Minimal-Abstand ihrer Verzahnungen zuverlässig so festgelegt ist, dass dieser größer ist als die Breite der Eingriffszone der Koppelplaneten K1, K2. Es kann damit das erste Sonnenrad S1 nicht in den zweiten Koppelplaneten K2 eingreifen und auch das zweite Sonnenrad S2 kann nicht in den ersten Koppelplaneten K1 eingreifen.The sun gears S1 , S2 are designed in such a way that they are axially supported against each other and the minimum distance between their gears is reliably set so that it is larger than the width of the engagement zone of the coupling planet K1 , K2 . It can be the first sun gear S1 not in the second coupling planet K2 intervene and also the second sun gear S2 cannot in the first coupling planet K1 intervention.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe bildet drei sog. Verzahnungsebenen ES1, EK und ES2. In der ersten Verzahnungsebene ES1 greifen die ersten Koppelplaneten K1 radial von außen her in das erste Sonnenrad S1 ein. In der zweiten Verzahnungsebene EK greifen die ersten und die zweiten Koppelplaneten K1, K2 „seitlich“ dh. In etwa in der Höhe ihrer Achsteilkreise TK1, TK2 ineinander. In der dritten Verzahnungsebene ES2 greifen die zweiten Koppelplaneten K2 radial von außen her in das zweite Sonnenrad S2 ein. Diese Verzahnungsebenen ES1, EK und ES2 sind Scheibenräume die von zueinander parallelen und zur Zentralachse XZ radialen Ebenen begrenzt werden. Die Verzahnungsebenen ES1 und ES2 werden hierbei von den Stirnseiten der Verzahnungen der Sonnenräder begrenzt. Die mittlere Verzahnungsebene EK beschränkt sich auf den Scheibenraum in welchem der gegenseitige Eingriff der Koppelplaneten K1, K2 erfolgt.The spur gear differential gear according to the invention forms three so-called toothing planes ES1 , EK and ES2 . In the first gear level ES1 grab the first coupling planet K1 radially from the outside into the first sun gear S1 a. In the second gear level EK grab the first and second coupling planets K1 , K2 "Sideways" ie. At about the height of their axillary circles TK1 , TK2 into each other. In the third gear level ES2 attack the second coupling planet K2 radially from the outside into the second sun gear S2 a. These gear levels ES1 , EK and ES2 are disk spaces that are parallel to each other and to the central axis XZ radial planes are limited. The gear planes ES1 and ES2 are limited by the end faces of the teeth of the sun gears. The middle gear level EK is limited to the disc space in which the mutual engagement of the coupling planet K1 , K2 he follows.

Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes besteht darin, dass die vom zweiten Sonnenrad S2 wegweisenden Zapfenabschnitte K1a der ersten Koppelplaneten K1 in Lagerbohrungen laufen, die im ersten Trägerdeckel T1 ausgebildet sind. Diese Lagerbohrungen befinden sich axial außerhalb der Verzahnungsebenen. Die Lagerbohrungen in welchen die dem zweiten Sonnenrad zugewandten Zapfenabschnitte K1b der ersten Koppelplaneten K1 laufen befinden sich axial innerhalb der Verzahnungsebene ES2 des zweiten Sonnenrades S2. Dieses Konzept erlaubt eine höchst kippfeste Lagerung der ersten Koppelplaneten K1 in dem Umlaufgehäuse GH und erlaubt zudem eine kurzbauende Auslegung der ersten Koppelplaneten K1. Die zweiten Koppelplaneten K2 hingegen sind auf Planetenbolzen B2 (vgl. 1a) gelagert.Another special feature of the spur gear differential transmission according to the invention is that of the second sun gear S2 groundbreaking pin sections K1a the first coupling planet K1 run in bearing holes in the first carrier cover T1 are trained. These bearing bores are located axially outside of the gear planes. The bearing bores in which the pin sections facing the second sun gear K1b the first coupling planet K1 are located axially within the gear plane ES2 of the second sun gear S2 . This concept allows the first coupling planet to be stored in a highly tilt-resistant manner K1 in the circulation housing GH and also allows a short design of the first coupling planet K1 . The second coupling planet K2 however, are on planet bolts B2 (see. 1a) stored.

Die Trägerdeckel T1, T2 sind als dickwandige Pressumformteile gefertigt. Die Zonen dieser Trägerdeckel T1, T2 in welchen die Lagerbohrungen für die Zapfenabschnitte K1a, K1b der Koppelplaneten K1, und Endabschnitte der Bolzen B2 sitzen, können lokal verdickt gefertigt werden. Die entsprechende Materialanhäufung kann im Wege einer Pressumformung und hierbei insbesondere Verdrängung von Material aus dem Bereich der zu bildenden Bohrung herbeigeführt werden.The carrier cover T1 , T2 are manufactured as thick-walled molded parts. The zones of this carrier cover T1 , T2 in which the bearing holes for the pin sections K1a , K1b the coupling planet K1 , and end portions of the bolts B2 sit, can be made locally thickened. The corresponding accumulation of material can be brought about by press forming and in particular displacement of material from the area of the bore to be formed.

Bei der Fertigung des erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes wird vorzugsweise zunächst nur eines der Trägerteile T1, T2, z.B. das zweite Trägerteil T2 mit dem außenverzahnten Ringelement ZR gekoppelt, insbesondere unter Bildung der Schweißnaht W2 verschweißt. Anschließend wird das zweite Sonnenrad S2 in den Innenbereich des Ringelementes ZR eingesetzt, so dass der Nabenabschnitt S2a des zweiten Sonnenrades S2 in dem Nabenabschnitt T2a des zweiten Trägerdeckels T2 drehbar sitzt. Nunmehr werden die ersten und die zweiten Koppelplaneten K1, K2 mit ihren Zapfenabschnitten K1a, K1b, bzw. ihren Planetenbolzen B2 in die entsprechenden Bohrungen des zweiten Trägerdeckels T2 eingefügt. Hierbei geraten die zweiten Koppelplaneten K2 mit dem zweiten Sonnenrad S2 in Eingriff. Zudem geraten auch die ersten Koppelplaneten K1 mit den zweiten Koppelplaneten K2 in Eingriff. In einem folgenden Montageschritt wird nun das erste Sonnenrad S1 montiert, indem dieses in den von den ersten Koppelplaneten K1 umsäumten Bereich eingesetzt wird bis es axial an dem zweiten Sonnenrad S2 ansteht. Wiederum folgend kann nun der erste Trägerdeckel T1 an das Ringelement ZR angesetzt werden wobei hierbei der Nabenabschnitt T1a des ersten TrägerdeckelsT1 sich auf den Nabenabschnitt S1a des ersten Sonnenrades S1 schiebt. Dann wird der erste Trägerdeckel T1 ebenfalls mit dem Ringelement ZR unter Bildung der Schweißstelle W1 verschweißt.When manufacturing the spur gear differential transmission according to the invention, preferably only one of the carrier parts is initially used T1 , T2 , for example the second carrier part T2 with the externally toothed ring element ZR coupled, in particular with formation of the weld seam W2 welded. Then the second sun gear S2 in the interior of the ring element ZR inserted so that the hub section S2a of the second sun gear S2 in the hub section T2a of the second carrier cover T2 rotates. Now the first and second coupling planets K1 , K2 with their tenon sections K1a , K1b , or their planet bolts B2 into the corresponding holes in the second carrier cover T2 inserted. Here the second coupling planets come K2 with the second sun gear S2 engaged. In addition, the first coupling planets also come K1 with the second coupling planet K2 engaged. In a subsequent assembly step, the first sun gear is now S1 mounted by this in the from the first coupling planet K1 edged area is used until it is axially on the second sun gear S2 pending. The first carrier cover can now follow again T1 to the ring element ZR are applied, in which case the hub section T1a of the first carrier cover T1 is placed on the hub section S1a of the first sun gear S1 pushes. Then the first carrier cover T1 also with the ring element ZR forming the weld W1 welded.

Die axiale Positionierung der beiden Sonnenräder S1, S2 in dem Umlaufgehäuse GH erfolgt einerseits indem diese beiden Sonnenräder S1, S2 sich axial aneinander abstützen und zudem axial durch die Deckelelemente T1, T2 axial gestützt sind. Die radiale Lagerung der Sonnenräder in den Trägerdeckeln T1, T2 erfolgt durch Gleitlager G1, G2 die hier Gleitlagerringe umfassten, die axial an den Nabenabschnitten S1a, S2a der Sonnenräder S1, S2 gesichert sind. Die radiale Lagerung der Koppelplaneten K1, K2 erfolgt durch deren stirnseitig axial über die Verzahnung hervorragende Zapfenabschnitte in entsprechenden Bohrungen der Deckelelemente T1, T2.The axial positioning of the two sun gears S1 , S2 in the circulation housing GH is done on the one hand by these two sun gears S1 , S2 are axially supported against each other and also axially by the cover elements T1 , T2 are supported axially. The radial mounting of the sun gears in the carrier covers T1 , T2 done by plain bearings G1 , G2 which included plain bearing rings here, axially on the hub sections S1a , S2a the sun gears S1 , S2 are secured. The radial bearing of the coupling planet K1 , K2 takes place through their front axially outstanding pin sections in the corresponding holes of the cover elements T1 , T2 .

Die Darstellung nach 3 veranschaulicht in Form einer Detaildarstellung die Verbindung der Trägerdeckel T1, T2 mit dem Zahnkranzring ZR. Diese Verbindung ist hier als stoffliche Verbindung realisiert, die im Wege eines Schweißvorganges herbeigeführt wird. Diese Schweißstellen W1, W2 können unter möglichst geringem Wärmeeintrag in den Zahnkranzring ZR und die Trägerteile T1, T2 realisiert werden indem der Schweißvorgang ggf. ohne zusätzliche Materialzugabe mit einem hochenergetischen Strahl, insbesondere einem Elektronenstrahl oder einem Laserstrahl bewerkstelligt wird. Es sind jedoch auch andere Verbindungskonzepte anwendbar, z.B. ein Verstemmen des randseitigen Bereichs der Trägerdeckel T1, T2 in Innenumfangsnuten des Ringelementes ZR.The representation after 3rd illustrates the connection of the carrier covers in the form of a detailed representation T1 , T2 with the ring gear ring ZR . This connection is realized here as a material connection which is brought about by a welding process. These welds W1 , W2 can with minimal heat input in the ring gear ZR and the carrier parts T1 , T2 can be realized by performing the welding process with a high-energy beam, in particular an electron beam or a laser beam, if necessary without additional material addition. However, other connection concepts can also be used, for example caulking the edge region of the carrier cover T1 , T2 in the inner circumferential grooves of the ring element ZR .

Die Darstellung nach 4 zeigt hierbei die Verbindung des Zahnkranzringes ZR mit den Trägerteilen T1, T2 über Schweißverbindungsstellen W1, W2 die durch Applikation eines hochenergetischen Strahles gebildet sind. Der hierbei aufgeschmolzene und eine stoffliche Verbindung herbeiführenden Bereich erstreckt sich über die gesamte Tiefe der Trägerteile T1, T2 wobei in radialer Richtung nur eine schmale Zone der Trägerteile und des Zahnkranzringes temporär aufgeschmolzen wird.The representation after 4th shows the connection of the ring gear ring ZR with the support parts T1 , T2 via welded joints W1 , W2 which are formed by applying a high-energy beam. The area melted here and bringing about a material connection extends over the entire depth of the carrier parts T1 , T2 whereby only a narrow zone of the carrier parts and the ring gear ring is temporarily melted in the radial direction.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die dem ersten Sonnenrad S1 zugeordneten Koppelplaneten K1 untereinander baugleich und auch die dem zweiten Sonnenrad S2 zugeordneten zweiten Koppelplanetent K2 sind untereinander baugleich und axial durchbohrt.In the embodiment described above, they are the first sun gear S1 assigned coupling planet K1 identical to each other and also to the second sun gear S2 assigned second coupling planet K2 are identical in construction and axially pierced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 3706239 A [0003]
US 827095 A [0004]
DE 102014206528 A1 [0005]
DE 102013202088 A1 [0006]

Claims

Helical gear differential with a circulating housing (GH) which is rotatably mounted about a central axis (XZ), a first sun gear (S1) which is arranged coaxially with the central axis (XZ), - A second sun gear (S2), which is also arranged coaxially with the central axis (XZ) and - A coupling planet arrangement (K) with first and second coupling planet (K1, K2), for coupling the sun gears (S1, S2) in opposite directions, whereby - The first coupling planets (K1) engage radially from the outside in the first sun gear (S1), - The second coupling planet (K2) engage radially from the outside in the second sun gear (S2), the first and second coupling planets (K1, K2) are in engagement with one another in an area (EK) lying axially between the two sun gears (S1, S2), the first coupling planets (K1) can be rotated about first coupling planet axes (XK1), the second coupling planets (K2) can be rotated about second coupling planet axes (XK2), - The first coupling planet (K1) have pin sections (K1a, K1b) which project axially beyond the axial end position of the first coupling planet toothing (K1c) and - The second coupling planet (K2) are supported by planet bolts (B2) which axially penetrate the second coupling planet (K2).

Spur gear differential gear after Claim 1 , characterized in that the pin sections (K1a, K1b) are integrally formed with the coupling planet (K1).

Spur gear differential gear after Claim 2 , characterized in that the pin sections (K1a, K1b) are formed by bolts which are non-rotatably seated in the coupling planet (K1).

Spur gear differential gear after Claim 1 , characterized in that the second coupling planets (K2) are supported by a slide bearing structure on the planet bolts (B2) passed through them.

Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the second coupling planets (K2) are supported by a roller bearing structure on the planet bolts (B2) passed through them.

Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the revolving housing (GH) comprises a drive wheel ring (ZR), a first carrier cover (T1) and a second carrier cover (T2), and in that the coupling planet (K1, K2) in interaction with these carrier covers (T1, T2) are positioned axially.

Spur gear differential gear after Claim 4 or 5 , characterized in that the planet bolts (B2) which are rotatably guided through the second coupling planets (K2) are anchored in the two carrier covers (T1, T2) in a rotationally fixed and axially immovable manner.

Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 7 , characterized in that axially inwardly rising shoulders (BT1, BT2) are formed on the carrier covers (T1, T2) in the region of the bores receiving the planet bolts (B2) or the pin sections (K1a, K1b), the paragraph (BT1 , BT2) adjacent coupling planet (K1, K2) is prevented by this paragraph (BT1, BT2) from migrating into the toothing plane (ES2, ES1) of that sun gear (S1, S2) with which this planet (K1, K2) is not in engagement has to stand.

Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the sun gears (S1, S2) have identical gear parameters

Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the radial distance of the first coupling planet axes (XK1) from the central axis (XZ) is smaller than the radial distance of the second coupling planet axes (XK2) from the central axis (XZ).