DE10245502A1

DE10245502A1 - Differentialbaugruppe

Info

Publication number: DE10245502A1
Application number: DE10245502A
Authority: DE
Inventors: Brian C Orr; John E Rutt; Richard M Krzesicki
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Automotive Components Holdings LLC
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: GB0217931D0; US6645113B2; DE10245502B4; GB2380530B; GB2380530A; US20030064851A1

Abstract

Die Erfindung zeigt eine Differentialbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, mit den folgenden Merkmalen: DOLLAR A - ein ringförmiges außenverzahntes Hohlrad mit einer Innenfläche und einer Außenfläche; DOLLAR A - ein Ausgleichsgehäuse; DOLLAR A - ein Paar Achswellenkegelzahnräder, die im Wesentlichen axial ausgerichtet und voneinander beabstandet sind, wobei jedes dieser Achswellenkegelzahnräder so gestaltet ist, dass es von dem Ausgleichsgehäuse gehalten wird und in Kontakt mit einer Achswelle des Kraftfahrzeugs steht; DOLLAR A - ein Paar Ausgleichskegelzahnräder, die im Wesentlichen axial ausgerichtet und voneinander beabstandet sind, wobei jedes dieser Ausgleichskegelzahnräder so gestaltet ist, dass es in die Achswellenkegelzahnräder eingreift; DOLLAR A - einen Differentialstift, der an dem Hohlrad befestigt ist und den von der Innenfläche umschlossenen Innenraum des Hohlrads diametral überspannt, wobei der Differentialstift so gestaltet ist, dass er die Ausgleichskegelzahnräder in Kontakt mit den Achswellenkegelzahnrädern hält und eine Drehbewegung der Ausgleichskegelzahnräder um den Differentialstift zulässt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Differentialbaugruppe, worin die Zähne des Ausgleichskegelzahnrades vom Differentialstift gehalten werden.
Herkömmlicherweise übertragen Differentialbaugruppen von Fahrzeugen das Drehmoment eines Drehantriebselements, zum Beispiel der Ausgangswelle eines Getriebes, zu einem Paar im Wesentlichen axial ausgerichteter beabstandeter Achswellen, an deren jeweiligen Enden ein Rad angebracht ist. Herkömmlicherweise wird dieses Drehmoment über ein Paar Ausgleichskegelzahnräder übertragen, die von einem Ausgleichsgehäuse gehalten werden. Das Ausgleichsgehäuse muss vom Aufbau her so gestaltet sein, dass die Ausgleichskegelzahnräder gehalten werden, wodurch sich Größe und Gewicht der Differentialbaugruppe erhöhen. Da Größe und Gewicht in einem Kraftfahrzeug üblicherweise von Nachteil sind, besteht in der Branche ein Bedarf an einem kleiner und leichter gestalteten Differential.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Differentialbaugruppe; und
Fig. 2 zeigt eine Explosionsansicht eines Differentialstiftes, eines Ausgleichskegelzahnrades, einer Voll-Unterlegscheibe und einer Vorsteckscheibe der Differentialbaugruppe.
Die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll den Umfang der Erfindung nicht auf diese bevorzugten Ausführungsform beschränken, sondern es vielmehr einem Fachmann ermöglichen, die Erfindung herzustellen und einzusetzen.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Differentialbaugruppe mit dem Bezugszeichen 10 allgemein dargestellt. Die Baugruppe 10 weist ein ringförmiges Hohlrad 12 auf, das eine Innen- und eine Außenfläche aufweist. Das Hohlrad 12 ist an einem Ausgleichsgehäuse 14 angebracht und so gestaltet, dass es in Kontakt mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs steht, um das Drehmoment von einem Getriebe des Kraftfahrzeugs zu der Differentialbaugruppe 10 zu übertragen. In dem Ausgleichsgehäuse 14 wird ein Paar Achswellenkegelzahnräder 16 gehalten. Die Achswellenkegelzahnräder 16 sind im Wesentlichen axial ausgerichtet und auf einer ersten Achse 18 zueinander beabstandet angeordnet. Jedes der Achswellenkegelzahnräder 16 ist so gestaltet, dass es vom Ausgleichsgehäuse 14 gehalten wird und in Kontakt mit einer Achswelle 19 des Kraftfahrzeugs steht, um das Drehmoment auf die (nicht dargestellten) Antriebsräder des Kraftfahrzeugs zu übertragen.
Ein Paar Ausgleichskegelzahnräder 20 ist ebenfalls in der Differentialbaugruppe 10 angebracht. Die Ausgleichskegelzahnräder 20 sind im Wesentlichen axial ausgerichtet und auf einer zweiten Achse 22, die senkrecht zur ersten Achse 18 verläuft, zueinander beabstandet angeordnet. Jedes der Ausgleichskegelzahnräder 20 ist so gestaltet, dass es in die Achswellenkegelzahnräder 16 eingreift. Ein Differentialstift 24 ist an dem Hohlrad 12 befestigt und verläuft diametral durch seinen Innenraum. Der Differentialstift 24 ist so gestaltet, dass er die Ausgleichskegelzahnräder 20 im Kontakt mit den Achswellenkegelzahnrädern 16 der Differentialbaugruppe 10 hält. Weiterhin weist der Differentialstift 24 eine glatte Außenfläche auf, um eine Drehbewegung der Ausgleichskegelzahnräder 20 um den Differentialstift 24 zu ermöglichen. Die Ausgleichskegelzahnräder 20 weisen eine glatte Innenfläche auf, um es den Ausgleichskegelzahnrädern 20 zu ermöglichen, sich um die glatte Fläche des Differentialstiftes 24 zu drehen. Alternativ könnten die Ausgleichskegelzahnräder 20 mittels (nicht dargestellter) Lager auf dem Differentialstift 24 gelagert werden.
Der Differentialstift 24 wird an jedem Ende von dem Hohlrad 12 gehalten. Der Differentialstift 24 kann mittels eines geeigneten Verfahrens an dem Hohlrad 12 angebracht sein. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Differentialstift 24 jedoch in der Weise an dem Hohlrad 12 befestigt, die in der US-Patentanmeldung 10/014394 der Anmelder Orr et al., eingereicht am 11. Dezember 2001 beschrieben wird, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird.
Der Differentialstift 24 weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Weiterhin weist der Differentialstift 24 vorzugsweise Schlitze 26 auf, die seitlich am Differentialstift 24 jeweils im Bereich des ersten und zweiten Endes ausgebildet sind. Eine Klammerscheibe 28 ist so gestaltet, dass sie an jedem Ende des Differentialstiftes 24 in die Schlitze 26 eingreift, wodurch sich ein fester Sitz der Klammerscheibe 28 am Differentialstift 24 erreicht wird. Die Klammerscheiben 28 bilden eine Anlage für die Ausgleichskegelzahnräder 20, um die Ausgleichskegelzahnräder 20 in Kontakt mit den Achswellenkegelzahnrädern 16 zu halten.
Die erfindungsgemäßen Klammerscheiben 28 bilden eine Anlage für die Ausgleichskegelzahnräder 20 direkt am Differentialstift 24 aus. Dies ermöglicht es, das Ausgleichsgehäuse 14 ohne Merkmale zu gestalten, die eine Anlage für die Ausgleichskegelzahnräder 20 ausbilden. Dies ermöglicht es, ein leichteres und kleineres Ausgleichsgehäuse 14 zu verwenden.
Nach Fig. 2 schließt in der bevorzugten Ausführungsform jedes Ende des Differentialstiftes 24 ein Paar Schlitze 26 ein, die parallel zueinander ausgerichtet und an gegenüberliegenden Seiten des Differentialstiftes 24 ausgebildet sind. Die Klammerscheiben 28 sind vorzugsweise Vorsteckscheiben, die so gestaltet sind, dass sie in die Schlitze 26 eingreifen. Die Schlitze 26 bieten eine feste axiale Stütze für die Vorsteckscheiben 28 sowie weiterhin eine Verdrehsicherung, die die Vorsteckscheiben 28 daran hindert, sich um den Differentialstift 24 zu drehen. Die aus Fig. 2 ersichtliche Anordnung der Schlitze 26 bietet den besonderen Vorteil, dass die mechanische Belastbarkeit des Differentialstiftes 24 weniger stark beeinträchtigt wird als von einem ringförmig um den Differentialstift 24 herum verlaufenden Schlitz.
Vorzugsweise ist zwischen der Vorsteckscheibe 28 und den Ausgleichskegelzahnrädern 20 an jedem Ende des Differentialstiftes 24 eine Voll- Unterlegscheibe 30 angebracht. Die Voll-Unterlegscheiben 30 bewirken eine gleichmäßige Anlage der Ausgleichskegelzahnräder 20. Weiterhin weist jedes der Ausgleichskegelzahnräder 20 eine an der Rückseite desselben ausgebildete Ausnehmung 32 auf. Die Ausnehmung 32 ist so gestaltet, dass sie die Voll-Unterlegscheibe 30 aufnimmt. Das Vorhandensein der Ausnehmung 32 und der Voll-Unterlegscheibe 30 trägt dazu bei, die auf die Ausgleichskegelzahnräder 20 wirkenden Kräfte beim Einsatz der Differentialbaugruppe 10 gleichmäßig zu verteilen. Weiterhin ist die Ausnehmung 32 von ausreichender Tiefe, so dass die auf den Differentialstift 24 aufgesteckte Vorsteckscheibe 28 nicht aus den Schlitzen 26 rutschen kann. Die Ausnehmung 32 bewirkt somit einen festen Sitz der Vorsteckscheibe 28 auf dem Differentialstift 24.
Die Dicke der Voll-Unterlegscheiben 30 in der Differentialbaugruppe 10 kann zum Zeitpunkt der Montage so gewählt werden, um die Spaltweite in der Baugruppe 10 so gering wie möglich zu halten und somit das Maß des Spiels zwischen den Kegelrädern 16, 20 zu minimieren. Dies verringert den LSS-Lärm (Lärm, Schwingung, Schwergängigkeit), der durch das Spiel in der Differentialbaugruppe 10 verursacht wird.
Die obige Ausführungsform zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Der Fachmann erkennt aus einer derartigen Darlegung und aus den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen ohne Weiteres, dass Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist. Die Erfindung wurde in illustrativer Weise beschrieben, und es dürfte klar sein, dass die verwendete Terminologie im Sinne beschreibender Wörter und nicht im Sinne einer Einschränkung zu verstehen ist.

Claims

1. Differentialbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, mit den folgenden Merkmalen:
ein ringförmiges außenverzahntes Hohlrad (12) mit einer Innenfläche und einer Außenfläche;
ein Ausgleichsgehäuse (14);
ein Paar Achswellenkegelzahnräder (16), die im Wesentlichen axial ausgerichtet und voneinander beabstandet sind, wobei jedes dieser Achswellenkegelzahnräder (16) so gestaltet ist, dass es von dem Ausgleichsgehäuse (14) gehalten wird und in Kontakt mit einer Achswelle (19) des Kraftfahrzeugs steht;
ein Paar Ausgleichskegelzahnräder (20), die im Wesentlichen axial ausgerichtet und voneinander beabstandet sind, wobei jedes dieser Ausgleichskegelzahnräder (20) so gestaltet ist, dass es in die Achswellenkegelzahnräder (16) eingreift;
einen Differentialstift (24), der an dem Hohlrad (12) befestigt ist und den von der Innenfläche umschlossenen Innenraum des Hohlrads (12) diametral überspannt, wobei der Differentialstift (24) so gestaltet ist, dass er die Ausgleichskegelzahnräder (20) in Kontakt mit den Achswellenkegelzahnrädern (16) hält und eine Drehbewegung der Ausgleichskegelzahnräder (20) um den Differentialstift (24) zulässt.

2. Differentialbaugruppe nach Anspruch 1, worin der Differentialstift (24) ein erstes Ende, ein zweites Ende und Schlitze (26) aufweist, die in der Seite des Differentialstiftes (24) nahe dessen erstem Ende und zweiten Ende ausgebildet sind, wobei die Differentialbaugruppe weiterhin ein Paar Klammerscheiben (28) aufweist, die so gestaltet sind, dass sie in die Schlitze (26) an dem ersten und zweiten Ende des Differentialstiftes (24) eingreifen, um die Ausgleichskegelzahnräder (20) in Kontakt mit den Achswellenkegelzahnrädern (16) zu halten.

3. Differentialbaugruppe nach Anspruch 2, worin das erste Ende des Differentialstiftes ein Paar Schlitze (26) aufweist, die parallel zueinander ausgerichtet und an gegenüberliegenden Seiten des Differentialstiftes (24) ausgebildet sind, und das zweite Ende des Differentialstiftes (24) ein Paar Schlitze (26) aufweist, die parallel zueinander ausgerichtet und an gegenüberliegenden Seiten des Differentialstiftes (24) ausgebildet sind.

4. Differentialbaugruppe nach Anspruch 2, worin die Klammerscheiben (28) Vorsteckscheiben sind, die so gestaltet sind, dass sie in die Schlitze (26) eingreifen können.

5. Differentialbaugruppe nach Anspruch 2, die ein Paar Voll- Unterlegscheiben (30) einschließt, wobei sich eine der Voll- Unterlegscheiben (30) zwischen jeder der Klammerscheiben (28) und den Ausgleichskegelzahnrädern (20) befindet und so gestaltet ist, dass sich eine gleichmäßige Abstützung der Ausgleichskegelzahnräder (20) ergibt.

6. Differentialbaugruppe nach Anspruch 5, worin jedes der Ausgleichskegelzahnräder (20) eine Ausnehmung (32) aufweist, die so gestaltet ist, dass sie in ihrem Innern die Voll-Unterlegscheibe (30) aufnimmt.

7. Differentialbaugruppe nach Anspruch 5, worin jedes der Ausgleichskegelzahnräder (20) eine Ausnehmung (32) aufweist, die so gestaltet ist, dass sie in ihrem Innern die Voll-Unterlegscheibe (30) und die Klammerscheibe (28) aufnimmt.