DE102022211445B3 - Differentialvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit leicht montierbarem Geberrad zur Geschwindigkeitserfassung - Google Patents

Abstract

Differentialvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein, insbesondere mit einem Differentialkorb (3) der Differentialvorrichtung (1) verbundenes, Trägerrad (2), wobei die Differentialvorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, auf das Trägerrad (2) übertragenes Drehmoment an zwei, insbesondere über Ausgleichsräder (4, 4') mit dem Trägerrad (2) gekoppelte, Seitenwellen (6, 6') auszugeben, wobei eine Erfassungseinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, einen Bewegungszustand des Trägerrads (2) der Differentialvorrichtung (1) zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung (7) ein mit dem Trägerrad (2) gekoppeltes Geberrad (9) und einen Sensor (8) aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine den Bewegungszustand beschreibende Bewegungsinformation des Geberrads (9) zu erfassen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Differentialvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein, insbesondere mit einem Differentialkorb der Differentialvorrichtung verbundenes, Trägerrad, wobei die Differentialvorrichtung dazu ausgebildet ist, auf das Trägerrad übertragenes Drehmoment an zwei, insbesondere über Ausgleichsräder mit dem Trägerrad gekoppelte, Seitenwellen auszugeben.
• Derartige Differentialvorrichtungen für Kraftfahrzeuge sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und dazu ausgebildet, ein in die Differentialvorrichtung eingeleitetes Drehmoment auf zwei Seitenwellen auszugeben, beispielsweise Drehmoment, das in ein Trägerrad eingeleitet wird, das mit dem Differentialkorb der Differentialvorrichtung verbunden sein kann, auf Seitenwellen zu übertragen. Im Stand der Technik sind ferner Erfassungseinrichtungen bekannt, die Bewegungszustände von Kraftfahrzeugen erfassen und entsprechende Informationen ausgeben können. Beispielsweise werden, insbesondere im Bereich der Nutzfahrzeuge, Fahrtenschreiber verwendet, um Bewegungszustände des Kraftfahrzeugs aufzuzeichnen. Daraus kann ermittelt werden, ob bzw. über welchen Zeitraum das Kraftfahrzeug bewegt wurde und ob bzw. in welchem Zeitraum das Kraftfahrzeug geruht hat, beispielsweise um das Einhalten bestimmter Betriebsgrenzen nachweisen zu können.
• Vergleichbare Ausführungsformen sind durch die Schriften US 2009 / 0 137 357 A1 , DE 100 19 710 A1 , DE 31 03 944 C2 , DE 10 2016 105 293 B4 und DE 10 2005 045 946 A1 offenbart.
• Üblicherweise erfordert eine derartige Erfassungseinrichtungen eine vergleichsweise aufwändige Anordnung, um die entsprechenden Bewegungszustände sicher erfassen zu können. Beispielsweise werden separate Erfassungseinrichtungen bereitgestellt, die nachträglich mit dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verbunden werden. Dies stellt für die Zulieferung von bestimmten Baugruppen, beispielsweise Differentialvorrichtungen Herausforderungen dar, da das Verbauen von Geberelementen bzw. Sensoren für derartige Erfassungseinrichtungen nur eingeschränkt möglich ist. Erfordert die Erfassungseinrichtung beispielsweise ein innerhalb der Differentialvorrichtung angeordnetes Geberelement, kann die Baugruppe bei Verwendung einer separaten Erfassungseinrichtung nicht fertig- bzw. teilmontiert und gegebenenfalls mit Arbeitsfluid befüllt geliefert werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Differentialvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, sowie ein dazu geeignetes Verfahren anzugeben.
• Die Aufgabe wird durch eine Differentialvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Wie eingangs beschrieben, betrifft die Erfindung eine Differentialvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die ein Trägerrad aufweist, in das im verbauten Zustand der Differentialvorrichtung Drehmoment eingeleitet werden kann. Das übertragene Drehmoment wird anschließend an zwei Seitenwellen ausgegeben, die über die Differentialvorrichtung mit dem Trägerrad in Verbindung stehen. Das Trägerrad kann beispielsweise als Tellerrad ausgebildet sein, das mit einem (äußeren) Differentialkorb verbunden ist. In grundsätzlich bekannter Weise wird das Drehmoment über drehbar an dem Differentialkorb gelagerte Ausgleichsräder an Kegelräder, die mit den Abtriebswellen bzw. Seitenwellen verbunden sind, übertragen. Je nach Betriebszustand erfolgt eine Verteilung des Drehmoments an die Abtriebswellen bzw. Seitenwellen.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, einen Bewegungszustand des Trägerrads der Differentialvorrichtung zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung ein mit dem Trägerrad gekoppeltes Geberrad und einen Sensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine den Bewegungszustand beschreibende Bewegungsinformation des Geberrads zu erfassen. Mit anderen Worten schlägt die Erfindung vor, den Bewegungszustand des Trägerrads über das mit dem Trägerrad gekoppelte Geberrad zu erfassen. Hierzu stellt die Erfassungseinrichtung einen Sensor bereit, der die Position bzw. eine Positionsänderung, das heißt im Allgemeinen eine Bewegung, des Geberrads erfassen kann. In Abhängigkeit des erfassten Bewegungszustands kann die Erfassungseinrichtung somit eine Bewegungsinformation des Geberrads erfassen, die auch den Bewegungszustand des Trägerrads beschreibt. Durch die Kopplung des Geberrads an das Trägerrad wird das Geberrad zusammen mit dem Trägerrad bewegt, sodass bei einer erfassten Bewegung des Geberrads eine dementsprechende Bewegung des Trägerrads ausgeführt wird. Somit kann die Bewegung des Kraftfahrzeugs über die Bewegung des Geberrads beschrieben werden. Steht das Kraftahrzeug still, steht somit auch das Trägerrad und daher auch das Geberrad still. Wird das Kraftfahrzeug bewegt, lässt sich dies ebenfalls über die erfasste Bewegung des Geberrads beschreiben. Hierzu kann der erfasste Bewegungszustand, beispielsweise die Geschwindigkeit oder Drehzahl des Geberrads, in die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs übersetzt bzw. umgerechnet werden. Dabei weist das Geberrad wenigstens ein Eingriffselement auf, das in einem montierten Zustand in einem Aufnahmeabschnitt in eine sich in einer Innenwand eines Wandungsabschnitts des Trägerrads erstreckenden Nut eingreift, wobei das wenigstens eine Eingriffselement durch Einclipsen in den Aufnahmeabschnitt eingebracht ist.
• Vorteilhafterweise kann das Geberrad bereits in einem (teil-) montierten Zustand der Differentialvorrichtung mit dem Trägerrad gekoppelt sein, sodass die Differentialvorrichtung beispielsweise nahezu fertig montiert zugeliefert werden kann und in dem Kraftfahrzeug bzw. dem teilmontierten Kraftfahrzeug verbaut werden kann. Hierbei kann der beschriebene Sensor ebenfalls bereits fertig montiert sein oder, beispielsweise nachträglich, montiert werden. Dies bietet für das Bereitstellen einer teilmontierten Baugruppe Vorteile.
• Nach einer Ausgestaltung der Differentialvorrichtung kann das Geberrad in einem durch einen Wandungsabschnitt des Trägerrads radial begrenzten Aufnahmeraum aufgenommen sein. Wie beschrieben, kann das Trägerrad beispielsweise als Tellerrad ausgeführt sein und somit bezogen auf seine Drehachse radial einen Aufnahmeraum begrenzen, in dem das Geberrad aufgenommen werden kann. Der Wandungsabschnitt erstreckt sich zum Beispiel parallel zur Drehachse des Trägerrads, d.h. zum Beispiel parallel zu einer der Seitenwellen. Die Ausrichtung des Geberrads entspricht somit der Ausrichtung des Trägerrads, d.h., dass sich das Geberrad im Wesentlichen in Radialrichtung bezogen auf die gemeinsame Drehachse erstreckt. Das Geberrad kann somit an einer geeigneten Stelle der Differentialvorrichtung an dem beschriebenen Sensor vorbeigeführt werden, sodass der Sensor die Bewegung des Geberrads relativ zu dem Sensor erfassen kann.
• Die Ausführung der Kopplung zwischen Geberrad und Trägerrad kann grundsätzlich beliebig ausgeführt sein. Nach einer Variante kann das Geberrad wenigstens ein Eingriffselement aufweisen, das in einem montierten Zustand in einem Aufnahmeabschnitt, insbesondere einer sich in einer Innenfläche eines Wandungsabschnitts des Trägerrads erstreckenden Nut, eingreift. In der beschriebenen Innenfläche des Wandungsabschnitts des Trägerrads, beispielsweise einer Innenwand, die der Drehachse des Trägerrads zugewandt ist, kann der Aufnahmeabschnitt eingebracht sein. Beispielsweise kann eine Nut in das Trägerrad gefräst oder gedreht werden. Der Aufnahmeabschnitt ist somit dem Aufnahmeraum zugewandt und kann sich beispielsweise endlos umlaufend an der Innenfläche des Wandungsabschnitts des Trägerrads erstrecken. Die beschriebene Kopplung kann über das Eingriffselement oder die mehreren Eingriffselemente an dem Geberrad realisiert werden, die in Radialrichtung in den beschriebenen Aufnahmeabschnitt eingreifen können und somit das Geberrad an dem Trägerrad sichern.
• Das wenigstens eine beschriebene Eingriffselement kann durch Einclipsen oder Verstemmen in den Aufnahmeabschnitt eingebracht werden. Grundsätzlich ist es dabei möglich, dass das Geberrad wenigstens ein Eingangselement aufweist, das elastisch verformbar ausgeführt ist, sodass beim Einbringen des Geberrads in den Aufnahmeraum in dem Trägerrad das wenigstens eine Eingangselement vorgespannt wird. Bei Übereinstimmung der Axialposition des Eingriffselements mit dem Aufnahmeabschnitt in der Innenfläche des Wandungsabschnitts kann sich die elastische Verformung abbauen und die Kopplung zwischen Geberrad und Trägerrad durch Eingriff des Eingriffselements in dem Aufnahmeabschnitt hergestellt werden. Ebenso ist es möglich, dass keine elastische Vorspannung durch Einclipsen hergestellt wird, sodass das beschriebene Eingriffselement durch Verstemmen, d.h. insbesondere durch mechanisches Herstellen der Kopplung durch plastische Verformung der Eingriffselemente, in den Aufnahmeabschnitt eingebracht wird. Hierbei kann insbesondere eine Vielzahl in Umfangsrichtung an dem Geberrad verteilt angeordneter Eingriffselemente ausgebildet sein, die entsprechend durch Einclipsen oder Verstemmen mit dem Aufnahmeabschnitt in Eingriff gebracht werden.
• Die beschriebene Differentialvorrichtung kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass das Geberrad mittels wenigstens einer Verriegelungseinrichtung mit dem Trägerrad verriegelt ist. Die Verriegelungseinrichtung bewirkt insbesondere, dass eine Orientierung zwischen Geberrad und Trägerrad festgelegt und nicht veränderbar ist. Mit anderen Worten führt das Geberrad die gleiche Drehbewegung aus wie das Trägerrad, sodass keine Differenzdrehzahlen zwischen Trägerrad und Geberrad auftreten können. Die Verriegelungseinrichtung verhindert eine derartige Relativbewegung zwischen Trägerrad und Geberrad. Die Verriegelungseinrichtung kann insbesondere eine Ausformung seitens des Geberrads vorsehen, die in eine Eintiefung an dem Trägerrad eingreift. Dadurch verbleibt auch bei hohen Beschleunigungen des Trägerrads die Orientierung zwischen Geberrad und Trägerrad erhalten, da sich das Geberrad nötigenfalls über die Verriegelungseinrichtung an dem Trägerrad abstützen kann bzw. von diesem mitgenommen oder abgebremst wird.
• Das Vorsehen der Ausformung und Eintiefung ist dabei beliebig änderbar, sodass auch das Trägerrad die Ausformung und das Geberrad die Eintiefung aufweisen kann. Hierbei können ebenfalls eine beliebige Anzahl von Verriegelungseinrichtungen über den Umfang des Trägerrads bzw. Geberrads vorgesehen sein. Die Verriegelungseinrichtung kann ferner eine Vorzugsrichtung für die Montage angeben, derart, dass die beschriebene Ausformung und Eintiefung beim Fügen des Geberrads in Eingriff gebracht werden können. Das Geberrad kann beispielsweise in Axialrichtung in das Trägerrad eingeschoben werden, wobei sich die Orientierung durch die Anordnung der Ausformung und Eintiefung ergibt.
• Das Geberrad kann ferner, insbesondere zwischen zwei Eingriffselementen und/oder zwischen einer Verriegelungseinrichtung und einem Eingriffselement, eine Ausnehmung aufweisen. Die Ausnehmung stellt eine Unterbrechung des Geberrads in Umfangsrichtung und/oder in Radialrichtung dar. Die Ausnehmung erlaubt insbesondere einen ungehinderten Öldurchfluss, vor allem in Axialrichtung, sodass die Anordnung des Geberrads den Ölfluss innerhalb der Differentialvorrichtung, im Speziellen innerhalb des Trägerrads, nicht behindert. Die Ausnehmung erlaubt stattdessen einen ungehinderten Öldurchfluss in Axialrichtung, sodass eine Schmierung und/oder Kühlung der Differentialvorrichtung auch bei Verwendung des beschriebenen Geberrads sichergestellt bleiben.
• Wie zuvor beschrieben, ist die grundsätzliche Ausführung der Eingriffselemente bzw. des wenigstens einen Eingriffselements beliebig möglich. Das Geberrad kann im Speziellen im Bereich wenigstens einer Flanke eines Eingriffselements eine Rundung zur Spannungsreduzierung aufweisen. Beispielsweise kann die Flanke des Eingriffselements an ihrem der Drehachse zugewandten Bereich abgerundet in die zuvor beschriebene Ausnehmung übergehen, sodass, insbesondere während des Fügeprozesses des Geberrads in das Trägerrad auftretende Spannungen reduziert werden können.
• Die hierin beschriebene Erfassungseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, in Abhängigkeit von einer Bewegung des Geberrads relativ zu dem Sensor ein Signal auszugeben. Das beschriebene Signal, das letztlich die Bewegungsinformation darstellen oder diese beschreiben kann, kann weiteren Einrichtungen des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann anhand der beschriebenen Bewegungsinformation ein Fahrtenschreiber betrieben werden. Die Bewegungsinformation kann insbesondere eine Bewegung des Kraftfahrzeugs umfassen bzw. eine Drehzahl des Kraftfahrzeugs. Die Bewegungsinformation kann ebenso einen Stillstand des Kraftfahrzeugs umfassen, beispielsweise zur Erfassung, ob festgelegte Pausenzeiten eingehalten wurden.
• Neben der Differentialvorrichtung betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine zuvor beschriebene Differentialvorrichtung umfasst. Die Differentialvorrichtung kann insbesondere zusammen mit einer elektrischen Antriebseinrichtung, im Speziellen mit einer elektrischen Antriebsachse verwendet werden. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise anhand der über die beschriebene Erfassungseinrichtung erfassten Signale, insbesondere die Bewegungsinformation, betrieben werden. Die Bewegungsinformation kann wenigstens einer Steuerungseinrichtung zugeführt werden, sodass eine Steuerung des Betriebs des Kraftfahrzeugs anhand der Bewegungsinformation möglich ist.
• Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Differentialvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein, insbesondere mit einem Differentialkorb der Differentialvorrichtung verbundenes, Trägerrad, wobei die Differentialvorrichtung dazu ausgebildet ist, auf das Trägerrad übertragenes Drehmoment an zwei, insbesondere über Ausgleichsräder mit dem Trägerrad gekoppelte, Seitenwellen auszugeben, umfassend eine Erfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Bewegungszustand der Differentialvorrichtung zu erfassen, wobei eine Zwischenbaugruppe bereitgestellt wird, die ein mit dem Trägerrad gekoppeltes Geberrad aufweist, wobei in einer Sensoraufnahme eines Gehäuses der Differentialvorrichtung ein Blindelement, insbesondere ein Schraube aufgenommen ist, wobei das Blindelement entfernt und ein Sensor in die Sensoraufnahme eingesetzt wird, welcher Sensor dazu ausgebildet ist, eine Bewegungsinformation des Geberrads zu erfassen.
• Wie beschrieben, kann vorteilhafterweise die Differentialvorrichtung als Zwischenbaugruppe bereitgestellt werden. Hierbei kann die Differentialvorrichtung bereits das mit dem Trägerrad gekoppelte Geberrad aufweisen, d.h., dass das Geberrad innerhalb eines Gehäuses der Differentialvorrichtung angeordnet bereitgestellt werden kann. Das Gehäuse der Differentialvorrichtung, das insbesondere das Geberrad umgibt, kann eine Sensoraufnahme aufweisen, in die der zuvor beschriebene Sensor eingebracht werden kann bzw. bei einer fertigen Montage eingebracht ist. Die Zwischenbaugruppe kann dabei vorsehen, dass in der beschriebenen Sensoraufnahme ein Blindelement angeordnet ist, zum Beispiel eine das Gehäuse abdichtende Schraube gegebenenfalls mit zusätzlichem Dichtelement. Das Blindelement kann im Rahmen der Herstellung entfernt werden, sodass der Sensor in die Sensoraufnahme eingesetzt werden kann. Mit anderen Worten kann die Differentialvorrichtung als Zwischenbaugruppe ohne Sensor bereitgestellt werden. Bei der fertigen Montage kann das beschriebene Blindelement entfernt und der Sensor eingesetzt werden. Die Differentialvorrichtung kann daher bereits teilmontiert werden. Insbesondere kann die Differentialvorrichtung bereits mit Arbeitsfluid, beispielsweise Öl, vorbefüllt werden, bevor der Sensor montiert wird.
• Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Differentialvorrichtung beschrieben wurden, sind vollständig auf das Kraftfahrzeug und das Verfahren übertragbar und umgekehrt.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
• 1 einen Ausschnitt einer schematischen Querschnittsdarstellung einer Differentialvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
• 2 ein Detail der Darstellung von 1;
• 3 ein Detail der Darstellung von 1, 2;
• 4 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der Differentialvorrichtung von 1-3;
• 5 ein Detail der Darstellung von 4;
• 6 ein Geberrad der Differentialvorrichtung von 1-5;
• 7 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts einer Differentialvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
• 8 ein Geberrad der Differentialvorrichtung von 7.
• 1 zeigt eine Differentialvorrichtung 1 für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug, die ein Trägerrad 2 aufweist in das eingangsseitig Drehmoment eingeleitet wird bzw. Drehmoment eingeleitet werden kann. Beispielsweise kann von einer nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung Drehmoment auf das Trägerrad 2 aufgegeben werden, um die Differentialvorrichtung 1 anzutreiben. Das Trägerrad 2 ist in an und für sich bekannterweise mit einem Differentialkorb 3 verbunden, der wiederum mit Ausgleichsrädern 4, 4' verbunden ist, die in Eingriff mit Kegelrädern 5, 5' stehen, die mit Seitenwellen 6, 6' verbunden sind. Mit anderen Worten wird das in das Trägerrad 2 eingeleitete Drehmoment der Wirkungsweise der Differentialvorrichtung 1 entsprechend, die grundsätzlich bekannt ist, an die beiden Seitenwellen 6, 6' verteilt.
• Die Differentialvorrichtung 1 weist eine Erfassungseinrichtung 7 auf, umfassend einen Sensor 8 und ein Geberrad 9. Der Sensor 8 ist dazu ausgebildet, eine Bewegung des Geberrads 9 relativ zu dem Sensor 8 zu erfassen und entsprechend eine Bewegungsinformation auszugeben bzw. allgemein eine Bewegungsinformation des Geberrads 9 zu erfassen. Das Geberrad 9 ist fest mit dem Trägerrad 2 verbunden, sodass der Sensor 8 entsprechend eine Bewegungsinformation des Trägerrads 2 erfassen kann. Als Sensor 8 können beliebige Sensoren verwendet werden, die die Bewegung des strukturierten Geberrads 9 in Umfangsrichtung um die Drehachse 10 der Differentialvorrichtung 1 erfassen können, beispielsweise ein Hall-Sensor.
• Die Erfassungseinrichtung 7 ist daher dazu ausgebildet, eine Bewegungsinformation des Trägerrads 2 zu erfassen, die letztlich den Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs beschreibt. Je nachdem, ob sich das Kraftfahrzeug bewegt bzw. mit welcher Geschwindigkeit das Kraftfahrzeug bewegt wird oder ob das Kraftfahrzeug ruht, wird das Geberrad 9 durch die Bewegung des Trägerrads 2 oder den Stillstand des Trägerrads 2 entsprechend an dem Sensor 8 vorbei bewegt oder ruht relativ zu dem Sensor 8, sodass die entsprechende Bewegungsinformation ausgegeben werden kann. Die Erfassungseinrichtung 7 kann somit Signale einer übergeordneten Steuerungseinrichtung bereitstellen, beispielsweise einem Fahrtenschreiber oder weitere für eine Steuerung des Betriebs des Kraftfahrzeugs verwendete Steuerungseinrichtungen.
• 2 zeigt ein Detail der Darstellung von 1 im Bereich einer Sensoraufnahme 11, die gehäuseseitig vorgesehen ist. In der gezeigten Darstellung ist der Sensor 8 in die Sensoraufnahme 11 eingeschraubt und dichtet die Sensoraufnahme 11 gegenüber der Umgebung ab. Dies bietet den Vorteil, dass die Differentialvorrichtung 1 als vormontierte Baugruppe bereitgestellt werden kann. Selbst wenn der Sensor 8 selbst keinen Bestandteil der vormontierten Differentialvorrichtung 1 bildet, kann anstelle des Sensors 8 ein Blindelement verbaut werden, insbesondere in die Sensoraufnahme 11 eingeschraubt werden, sodass die übrige Differentialvorrichtung 1 montiert und befüllt bereitgestellt werden kann. Die Differentialvorrichtung 1 kann in dem teilmontierten Zustand insbesondere mit einem Arbeitsfluid, beispielsweise Öl, befüllt werden. Das in die Sensoraufnahme 11 eingeschraubte Blindelement oder der bereits montierte Sensor 8 dichten das Gehäuse der Differentialvorrichtung 1 ab. Das Blindelement kann beispielsweise in einem speziellen Montageschritt entfernt und es kann dafür der Sensor 8 eingesetzt werden.
• Wie in 2 bzw. 3, die ein weiteres Detail der Darstellung von 2 bildet, entnommen werden kann, weist das Geberrad 9 mehrere Eingriffselemente 12 auf, die in einem Aufnahmeabschnitt 13 an einer Innenwand 14 des Trägerrads 2 eingreifen. Das Trägerrad 2 begrenzt mit der Innenwand 14 einen Aufnahmeraum 15, in dem das Geberrad 9 aufgenommen ist. Die Innenwand 14 des Trägerrads 2 weist in Richtung der Drehachse 10. Der Aufnahmeabschnitt 13 kann beispielsweise als endlos in der Innenwand 14 umlaufende Nut ausgebildet sein, zum Beispiel gedreht oder gefräst sein. Die Eingriffselemente 12 können, wie zum Beispiel aus 4-6 ersichtlich, über den Außenumfang des Geberrads 9 verteilt angeordnet sein. In dem in 4, 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs Eingriffselemente 12 dargestellt. Die Anzahl und die Anordnung sowie die Formgebung der Eingriffselemente 12 ist beliebig änderbar.
• Weiter kann 4-6 entnommen werden, dass das Geberrad 9 bzw. die Differentialvorrichtung 1 Verriegelungseinrichtungen 16 aufweist, die dazu ausgebildet sind, eine Relativbewegung zwischen Trägerrad 2 und Geberrad 9, insbesondere in Umfangsrichtung bzw. eine relative Drehung der Bauteile um die Drehachse 10 zu verhindern. Stattdessen gewährleistet die Verriegelungseinrichtung 16 bzw. jede der Verriegelungseinrichtungen 16, dass sich das Geberrad 9 zusammen mit dem Trägerrad 2 um die Drehachse 10 dreht. Treten starke Beschleunigungen an dem Trägerrad 2 auf, beispielsweise Beschleunigungen oder Verzögerungen, wird dadurch sichergestellt, dass keine Relativbewegung zwischen dem Geberrad 9 und dem Trägerrad 2 auftreten können, die die Erfassung der Bewegungsinformation verfälschen würde.
• Die Verriegelungseinrichtung 16 weist dabei eine Ausformung 17 auf, die in eine entsprechend geformte Eintiefung 18 in dem Trägerrad 2, insbesondere der Innenwand 14 eingreifen kann. Die Anordnung der Ausformung 17 und der Eintiefung 18 kann auch umgekehrt erfolgen, sodass das Trägerrad 2 die Ausformung 17 und das Geberrad 9 die Eintiefung 18 aufweist.
• Um das Geberrad 9 mit dem Trägerrad 2 zu fügen, ist in 1-6 dargestellt, dass die Eingriffselemente 12 als Clip-Elemente ausgeführt sind, d.h., dass beim Einbringen des Geberrads 9 in den Aufnahmeraum 15 die Eingriffselemente 12 elastisch verformen und an der Innenwand 14 anliegen. Findet das Geberrad 9 seine Montageposition, clippen bzw. schnappen die Eingriffselemente 12 in den Aufnahmeabschnitt 13, insbesondere die Nut in der Innenwand 14, ein und befestigen so das Geberrad 9 in seiner Montageposition, sodass dieses in Axialrichtung nicht mehr bewegt werden kann. Die Verriegelungseinrichtungen 16 geben dabei eine definierte Orientierung vor, derart, dass die Ausformung 17 und die Eintiefung 18 an der gleichen Umfangsposition liegen und ineinander eingreifen können.
• 7, 8 zeigen eine alternative Darstellung bzw. ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei der das Geberrad 9 nicht elastisch durch Einclipsen mit dem Trägerrad 2 verbunden wird, sondern das Geberrad 9 in dieser Ausgestaltung an seine Montageposition bewegt wird und die Eingriffselemente 12 durch Verstemmen in den Aufnahmeabschnitt 13 eingebracht werden und das Geberrad 9 dadurch befestigt wird.
• Das Geberrad 9 weist ferner Ausnehmungen 19 auf, die dazu ausgebildet sind, einen Öldurchfluss im Bereich des Außenumfangs, insbesondere im Bereich der Eingriffselemente 12 und Verriegelungseinrichtungen 16 sicherzustellen, sodass das Geberrad 9 keine Trennung von Ölräumen innerhalb der Differentialvorrichtung 1 bewirkt, sondern einen ungehinderten Durchtritt von Öl ermöglicht. Insbesondere 7, 8 zeigen ferner, dass das Geberrad 9 Rundungen 20 aufweisen kann, um die Spannung an den Eingriffselementen 12 bzw. im Übergang der Eingriffselemente 12 in den Grundkörper des Geberrads 9 zu reduzieren. Dadurch wird insbesondere ermöglicht, dass die Eingriffselemente 12, elastisch oder plastisch, verformt werden können, um die Befestigung des Geberrads 9 an dem Trägerrad 2 sicherzustellen und dabei die Spannungen, die in das Geberrad 9 eingeleitet werden, zu reduzieren.
• Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar, untereinander austauschbar und aufeinander übertragbar. Die Differentialvorrichtung 1 kann Bestandteil eines Kraftfahrzeug sein, das nicht näher dargestellt ist. Das hierin beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Differentialvorrichtung 1 kann dazu verwendet werden, die gezeigte Differentialvorrichtung 1 herzustellen.
• Bezugszeichen

1

Differentialvorrichtung

2

Trägerrad

3

Differentialkorb

4, 4'

Ausgleichsrad

5, 5'

Kegelrad

6, 6'

Seitenwelle

7

Erfassungseinrichtung

8

Sensor

9

Geberrad

10

Drehachse

11

Sensoraufnahme

12

Eingriffselement

13

Aufnahmeabschnitt

14

Innenwand

15

Aufnahmeraum

16

Verriegelungseinrichtung

17

Ausformung

18

Eintiefung

19

Ausnehmung

20

Rundung

Claims (8)

1. Differentialvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein, insbesondere mit einem Differentialkorb (3) der Differentialvorrichtung (1) verbundenes, Trägerrad (2), wobei die Differentialvorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, auf das Trägerrad (2) übertragenes Drehmoment an zwei, insbesondere über Ausgleichsräder (4, 4') mit dem Trägerrad (2) gekoppelte, Seitenwellen (6, 6') auszugeben, wobei eine Erfassungseinrichtung (7), die dazu ausgebildet ist, einen Bewegungszustand des Trägerrads (2) der Differentialvorrichtung (1) zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung (7) ein mit dem Trägerrad (2) gekoppeltes Geberrad (9) und einen Sensor (8) aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine den Bewegungszustand beschreibende Bewegungsinformation des Geberrads (9) zu erfassen, wobei das Geberrad (9) wenigstens ein Eingriffselement (12) aufweist, das in einem montierten Zustand in einem Aufnahmeabschnitt (13) in eine Nut sich in einer Innenwand (14) eines Wandungsabschnitts des Trägerrads (2) erstreckenden eingreift, wobei das wenigstens eine Eingriffselement (12) durch Einclipsen in den Aufnahmeabschnitt (13) eingebracht ist.
2. Differentialvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (9) in einem durch einen Wandungsabschnitt des Trägerrads (2) radial begrenzten Aufnahmeraum (15) aufgenommen ist.
3. Differentialvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (9) mittels wenigstens einer Verriegelungseinrichtung (16) mit dem Trägerrad (2) verriegelt ist.
4. Differentialvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (9), insbesondere zwischen zwei Eingriffselementen (12) und/oder zwischen einer Verriegelungseinrichtung (16) und einem Eingriffselement (12), eine Ausnehmung (19) aufweist.
5. Differentialvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad (9) im Bereich wenigstens einer Flanke eines Eingriffselements (12) eine Rundung (20) zur Spannungsreduzierung aufweist.
6. Differentialvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Bewegung des Geberrads (9) relativ zu dem Sensor (8) ein Signal auszugeben.
7. Kraftfahrzeug, umfassend eine Differentialvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
8. Verfahren zur Herstellung einer Differentialvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein, insbesondere mit einem Differentialkorb (3) der Differentialvorrichtung (1) verbundenes, Trägerrad (2), wobei die Differentialvorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, auf das Trägerrad (2) übertragenes Drehmoment an zwei, insbesondere über Ausgleichsräder (4, 4') mit dem Trägerrad (2) gekoppelte, Seitenwellen (6, 6') auszugeben, umfassend eine Erfassungseinrichtung (7), die dazu ausgebildet ist, einen Bewegungszustand der Differentialvorrichtung (1) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenbaugruppe bereitgestellt wird, die ein mit dem Trägerrad (2) gekoppeltes Geberrad (9) aufweist, wobei in einer Sensoraufnahme (11) eines Gehäuses der Differentialvorrichtung (1) ein Blindelement, insbesondere ein Schraube aufgenommen ist, wobei das Blindelement entfernt und ein Sensor (8) in die Sensoraufnahme (11) eingesetzt wird, welcher Sensor (8) dazu ausgebildet ist, eine Bewegungsinformation des Geberrads (9) zu erfassen.

Images