DE112008001038B4 - Vierritzeldifferential mit Kreuzbolzenhalteeinheit und zugehöriges Verfahren zum Zusammenbau - Google Patents
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Abstract
Differential (30) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (12), wobei das Differential (30) umfasst:ein Differentialgehäuse (100), das einen inneren Hohlraum (130), eine Achsbohrung (132, 152) sowie eine erste und eine zweite Ritzelwellenbohrung (134, 136) definiert, wobei die Achsbohrung (132, 152) durch das Differentialgehäuse (100) hindurch angeordnet ist und den inneren Hohlraum (130) schneidet, die Achsbohrung (132, 152) um eine Drehachse (48a) des Differentialgehäuses (100) angeordnet ist, die erste und die zweite Ritzelwellenbohrung (134, 136) senkrecht zueinander und senkrecht zu der Drehachse (48a) sind;ein erstes und ein zweites Seitenkegelrad (102, 104), die in dem inneren Hohlraum (130) aufgenommen und um die Drehachse (48a) herum angeordnet sind;eine erste Ritzelwelle (110), die in der ersten Ritzelwellenbohrung (134) aufgenommen und an das Differentialgehäuse (100) gekoppelt ist;einen ersten Satz Kegelritzel (106), die drehbar auf der ersten Ritzelwelle (110) angeordnet sind und mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad (102, 104) in Eingriff stehen;einen zweiten Satz Kegelritzel (108), die mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad (102, 104) in Eingriff stehen; undeine Haltebaugruppe (112), die in der zweiten Ritzelwellenbohrung (136) aufgenommen ist und den zweiten Satz Kegelritzel (108) darauf drehbar hält, wobei die Haltebaugruppe (112) einen Bund (202),ein erstes und ein zweites Bolzenteil (210, 212) und zumindest ein Halteelement (204) enthält, der Bund (202) eine ringförmige Struktur ist, die um die Drehachse (48a) radial einwärts des ersten und des zweiten Satzes Kegelritzel (106, 108) angeordnet ist, der Bund (202) einen ersten Satz Bundöffnungen (230) und einen zweiten Satz Bundöffnungen (232) hat, die erste Ritzelwelle (110) durch den ersten Satz Bundöffnungen (230) aufgenommen ist, das erste Bolzenteil (210) in einer ersten Seite der zweiten Ritzelwellenbohrung (136), einem ersten des zweiten Satzes Kegelritzel (108) und dem zweiten Satz Bundöffnungen (232) aufgenommen ist, das zweite Bolzenteil (212) in einer zweiten Seite der zweiten Ritzelwellenbohrung (136), einem zweiten des zweiten Satzes Kegelritzel (108) und dem zweiten Satz Bundöffnungen (232) aufgenommen ist, das Halteelement (204) mit zumindest einem der Elemente, die durch das erste und das zweite Bolzenteil (210, 212) gegeben sind, an einer Stelle radial einwärts des Bundes (202) in Kontakt steht, um die Bewegung des ersten und des zweiten Bolzenteils (210, 212) entlang einer Ritzelachse zu begrenzen, um die sich der Satz zweiter Kegelritzel (108) dreht, wobei das Halteelement (204) durch Löcher (272) geschoben ist, die in zumindest zwei der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, ausgebildet sind, und wobei die Löcher (272) nicht in dem Bund (202) ausgebildet sind,dadurch gekennzeichnet, dassdas Halteelement (204) eine Vielzahl von Beinelementen (282) undeinen Stachel (300) enthält, der auf einem der Beinelemente (282) angeordnet ist, wobei die Beinelemente (282) in den Löchern (272) aufgenommen sind, und wobei der Stachel (300) mit einem der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, in Eingriff steht, um das Herausziehen der Beinelemente (282) aus den Löchern (272) zu verhindern.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Kraftfahrzeugantriebsstränge und insbesondere ein Differential für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.
- Eine Art von Kraftfahrzeugdifferential verwendet ein Differentialgehäuse, ein Paar Seitenkegelräder und eine Vielzahl von Kegelritzeln. Einige Ausführungsformen verwenden ein einziges Paar von Kegelritzeln, die mit den Seitenkegelrädern in Eingriff stehen und so gehalten sind, dass sie über eine einzige Ritzelwelle um eine Achse in dem Differentialgehäuse drehbar sind. Kraftfahrzeugdifferentiale, die für Anwendungen mit höherer Beanspruchung ausgelegt sind, verwenden typischerweise zwei Paare von Kegelritzeln, die mit den Seitenkegelrädern in Eingriff stehen. Ein erstes Paar der Kegelritzel ist durch eine erste Ritzelwelle um eine erste Ritzelachse drehbar gehalten, während ein zweites Paar der Kegelritzel durch eine zweite Ritzelwelle um eine zweite Ritzelachse drehbar gehalten ist. Bei einigen Hochleistungsdifferentialen sind die erste und die zweite Ritzelwelle Teil einer einstückig ausgebildeten kreuzförmigen Struktur. Einige andere Hochleistungsdifferentiale verwenden eine Konfiguration, bei der eine Öffnung oder eine Kerbe in einer oder beiden der ersten und der zweiten Ritzelwelle ausgebildet ist. Die Öffnung oder die Kerbe in einer der ersten und der zweiten Ritzelwelle bietet Raum für die andere der ersten und der zweiten Ritzelwelle. Wieder andere Hochleistungsdifferentiale verwenden eine Konfiguration, bei der die zweite Ritzelwelle durch zwei Wellenteile gebildet ist, die in der Nähe der ersten Ritzelwelle enden. Zu den Beispielen für diese Konfiguration gehört das Dokument
US 7 155 997 B2 . Zum Stand der Technik wird ferner auf die DokumenteUS 2005 / 0 282 677 A1 DE 10 2005 024 737 A1 und verwiesen. - Während derartige Konfiguration relativ robust sind, kann das Koppeln der ersten und der zweiten Ritzelwelle an das Differentialgehäuse komplex und/oder kostenintensiv sein. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Differential und ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Kraftfahrzeugdifferentials anzugeben, das mehrere Ritzelwellen aufweist, die auf relativ einfache, effiziente und kostengünstige Weise stabil gegenüber dem Differentialgehäuse gesichert werden können. Diese Aufgabe wird durch die Differentiale und das Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- In einer Ausführungsform stellen die vorliegenden Lehren ein Differential für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang bereit. Das Differential enthält ein Differentialgehäuse, ein erstes und ein zweites Seitenkegelrad, eine erste Ritzelwelle, einen ersten Satz Kegelritzel, einen zweiten Satz Kegelritzel und eine Haltebaugruppe. Das Differentialgehäuse definiert einen inneren Hohlraum, eine Achsbohrung sowie eine erste und eine zweite Ritzelbohrung. Die Achsbohrung ist durch das Differentialgehäuse hindurch angeordnet und schneidet den inneren Hohlraum. Die Achsbohrung ist um eine Drehachse des Differentialgehäuses herum angeordnet. Die erste und die zweite Ritzelbohrung sind senkrecht zueinander und senkrecht zur Drehachse. Das erste und das zweite Seitenkegelrad sind in dem inneren Hohlraum aufgenommen und um die Drehachse herum angeordnet. Die erste Ritzelwelle ist in der ersten Ritzelbohrung aufgenommen und an das Differentialgehäuse gekoppelt. Der erste Satz Kegelritzel ist drehbar auf der ersten Ritzelwelle angeordnet und steht mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad in Eingriff. Der zweite Satz Kegelritzel steht mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad in Eingriff. Die Haltebaugruppe ist in der zweiten Ritzelbohrung aufgenommen und hält den zweiten Satz Kegelritzel so, dass er darauf drehbar ist. Die Haltebaugruppe enthält einen ersten und einen zweiten Bolzenteil und eine Klemme. Das erste Bolzenteil ist in einer ersten Seite der zweiten Ritzelbohrung und durch ein erstes des zweiten Satzes Kegelritzel aufgenommen. Das zweite Bolzenteil ist in einer zweiten der zweiten Bolzenbohrung und durch ein zweites des zweiten Satzes Kegelritzel aufgenommen. Die Klemme hat eine Vielzahl von Beinelementen, von denen jedes durch ein Loch hindurch aufgenommen ist, das in mindestens zwei der Elemente, die durch das erste Bolzenteil, das zweite Bolzenteil und die erste Ritzelwelle gegeben sind, ausgebildet ist. Mindestens eines der Beinelemente trägt einen biegbaren Stachel, der sich nach Installieren der Klemme in eine Eingriffsstellung biegt. Die Eingriffsstellung hält dem Herausziehen der Beinelemente aus den Löchern stand.
- Bei einer anderen Ausführungsform stellen die vorliegenden Lehren ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Kraftfahrzeugdifferentials bereit. Das Verfahren enthält: Bereitstellen eines Differentialgehäuses mit einem inneren Hohlraum; Installieren eines ersten Seitenkegelrades in den inneren Hohlraum derart, dass es um eine Drehachse drehbar ist; in Eingriff bringen eines ersten Satzes Kegelritzel mit dem ersten Seitenkegelrad derart, dass er um eine erste Ritzelachse drehbar ist; in Eingriff bringen eines zweiten Satzes Kegelritzel mit dem ersten Seitenkegelrad derart, dass er um eine zweite Ritzelachse drehbar ist; Positionieren eines Bundes in dem inneren Hohlraum radial einwärts des ersten und des zweiten Satzes Kegelritzel; Installieren eines ersten und eines zweiten Bolzenteils an dem ersten Satz Kegelritzel, wobei das erste und das zweite Bolzenteil jeweils durch den Bund, durch ein zugehöriges des ersten Satzes Kegelritzel hindurch verlaufen und mit dem Differentialgehäuse in Eingriff stehen; Installieren einer ersten Ritzelwelle an dem zweiten Satz Kegelritzel, wobei die erste Ritzelwelle durch den Bund und den zweiten Satz Kegelritzel verläuft und die erste Ritzelwelle einander abgewandte Enden hat, die mit dem Differentialgehäuse in Eingriff stehen; und Installieren eines Halteelements an zumindest zwei der Elemente, die durch das erste Bolzenteil, das zweite Bolzenteil und die erste Ritzelwelle gegeben sind, wobei das Halteelement radial einwärts des Bundes aufgenommen ist, das Halteelement die axiale Bewegung des ersten und des zweiten Bolzenteils entlang einer Ritzelachse, um die sich der erste Satz Kegelritzel dreht, einschränkt.
- Bei einer weiteren Ausführungsform stellen die Lehren der vorliegenden Offenbarung ein Differential für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang bereit. Das Differential kann ein Differentialgehäuse, ein erstes und ein zweites Seitenkegelrad, eine erste Ritzelwelle, einen ersten Satz Kegelritzel, einen zweiten Satz Kegelritzel und eine Haltebaugruppe enthalten. Das Differentialgehäuse definiert einen inneren Hohlraum, eine Achsbohrung sowie eine erste und eine zweite Ritzelbohrung. Die Achsbohrung ist durch das Differentialgehäuse hindurch angeordnet und schneidet den inneren Hohlraum. Die Achsbohrung ist um eine Drehachse des Differentialgehäuses herum angeordnet. Die erste und die zweite Ritzelbohrung sind senkrecht zu einander und senkrecht zu der Drehachse. Das erste und das zweite Seitenkegelrad sind in dem inneren Hohlraum aufgenommen und um die Drehachse herum angeordnet. Die erste Ritzelwelle ist in der ersten Ritzelbohrung aufgenommen und an das Differentialgehäuse gekoppelt. Der erste Satz Kegelritzel ist drehbar auf der ersten Ritzelwelle angeordnet und steht mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad in Eingriff. Der zweite Satz Kegelritzel steht mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad in Eingriff. Die Haltebaugruppe ist in der zweiten Ritzelbohrung aufgenommen und hält den zweiten Satz Kegelritzel so, dass sie darauf drehbar sind. Die Haltebaugruppe enthält einen Bund, einen ersten und einen zweiten Bolzenteil und zumindest ein Halteelement. Der Bund ist eine ringförmige Struktur, die radial einwärts des ersten und des zweiten Satzes Kegelritzel um die Drehachse herum angeordnet ist. Der Bund hat einen ersten Satz Bundöffnungen und einen zweiten Satz Bundöffnungen. Die erste Ritzelwelle ist durch den ersten Satz Bundöffnungen aufgenommen. Das erste Bolzenteil ist in einer ersten Seite der zweiten Ritzelbohrung, einem ersten des zweiten Satzes Kegelritzel und dem zweiten Satz Bundöffnungen aufgenommen. Das zweite Bolzenteil ist in einer zweiten Seite der zweiten Bolzenbohrung, einem zweiten des zweiten Satzes Kegelritzel und dem zweiten Satz Bundöffnungen aufgenommen. Das Halteelement steht mit zumindest einem der Elemente, die durch das erste und das zweite Bolzenteil gegeben sind, an einer Stelle radial einwärts des Bundes in Eingriff, um die Bewegung des ersten und des zweiten Bolzenteils entlang einer Ritzelachse einzuschränken, um die sich der Satz zweiter Kegelritzel dreht. Das Halteelement ist durch Löcher geschoben, die in zumindest zwei der Elemente, die durch das erste Bolzenteil, das zweite Bolzenteil und die erste Ritzelwelle gegeben sind, ausgebildet sind. Die Löcher sind nicht in dem Bund ausgebildet.
- Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung. Es sei darauf hingewiesen, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele zwar die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, jedoch lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Erfindung einzuschränken.
- Figurenliste
- Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der anhängenden Ansprüche in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gesehen, in denen:
-
1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftfahrzeugs ist, das eine Differentialeinheit hat, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist; -
2 eine teilweise abgebrochene perspektivische Ansicht eines Teils des Kraftfahrzeugs der1 ist, die die Hinterachsbaugruppe detaillierter zeigt; -
3 eine Schnittansicht eines Teils des Kraftfahrzeugs der1 ist, die die Differentialeinheit im Längsschnitt zeigt; -
4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 ist; -
5 eine Schnittansicht eines Teils einer anderen Differentialeinheit ist, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, wobei die Figur die Anordnung der ersten und der zweiten Ritzelwelle detaillierter zeigt; -
6 eine Vorderansicht eines Teils des Kraftfahrzeugs der1 ist, die das Halteelement ausführlicher zeigt; -
7 eine Seitenansicht des Halteelements der6 ist; -
8 eine Schnittansicht ähnlich derjenigen der4 ist, die jedoch eine andere Differentialeinheit zeigt, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist; -
8A eine Schnittansicht ähnlich derjenigen der8 ist, die jedoch ein andersartiges Mittel zum Halten des ersten Bolzenteils an dem Differentialgehäuse zeigt; -
9 ein Längsschnitt der Differentialeinheit der8 ist; -
10 eine Schnittansicht eines Teils einer anderen Differentialeinheit ist, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist; -
11 eine Schnittansicht eines Teils einer weiteren Differentialeinheit ist, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist; und -
12 eine Schnittansicht eines Teils noch einer weiteren Differentialeinheit ist, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
- Unter Bezugnahme auf
1 der Zeichnungen wird ein Kraftfahrzeug mit einer Differentialbaugruppe, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, allgemein durch das Bezugszeichen10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug10 kann einen Antriebsstrang12 enthalten, der über eine Verbindung zu einem Motor/Antriebsstrang14 antreibbar ist. Der Motor/Antriebsstrang14 kann einen Motor16 und ein Getriebe18 enthalten. Der Antriebsstrang12 kann eine Antriebswelle20 , eine Hinterachse22 und eine Vielzahl von Rädern24 enthalten. Der Motor16 kann in Reihenausrichtung oder Längsausrichtung entlang der Achse des Kraftfahrzeugs10 angeordnet sein, und sein Ausgang kann wahlweise über eine herkömmliche Kupplung mit dem Eingang des Getriebes18 gekoppelt werden, um Drehkraft (d.h. Antriebsdrehmoment) dazwischen zu übertragen. Der Eingang des Getriebes18 kann zur Drehung um eine Drehachse mit dem Ausgang des Motors16 zusammen fluchtend angeordnet sein. Das Getriebe18 kann auch einen Ausgang und eine Untersetzungseinheit enthalten. Die Untersetzungseinheit kann betätigbar sein, um den Getriebeeingang bei einem vorbestimmten Zahnradübersetzungsverhältnis mit dem Getriebeausgang zu koppeln. Die Antriebswelle20 kann drehbar mit dem Ausgang des Getriebes18 gekoppelt sein. Antriebsdrehmoment kann durch die Antriebswelle20 an die Hinterachse22 übertragen werden, wo es wahlweise auf vorbestimmte Weise an das linke und das rechte Hinterrad24a bzw.24b aufgeteilt wird. - Unter zusätzlicher Bezugnahme auf
2 kann die Hinterachse22 eine Differentialbaugruppe30 , eine linke Achswellenbaugruppe32 und eine rechte Achswellenbaugruppe34 enthalten. Die Differentialbaugruppe30 kann ein Gehäuse40 , eine Differentialeinheit42 , ein Eingangsritzel44 und ein Tellerrad46 enthalten. Das Gehäuse40 kann die Differentialeinheit42 um eine erste Achse48 drehbar halten und kann ferner das Eingangsritzel44 um eine zweite Achse50 drehbar halten, die senkrecht zu der ersten Achse48 ist. - Das Gehäuse
40 kann zunächst in einem geeigneten Gießprozess ausgebildet und danach gemäß den Anforderungen bearbeitet werden. Das Gehäuse40 kann ein Wandelement52 enthalten, das einen zentralen Hohlraum54 mit einer linken Achsöffnung56 , einer rechten Achsöffnung58 und einer Eingangswellenöffnung60 definieren kann. - Die linke Achswellenbaugruppe
32 kann ein an der linken Achsöffnung56 befestigtes erstes Achsrohr62 enthalten, und eine erste Achshalbwelle64 kann um die erste Achse48 drehbar in dem ersten Achsrohr62 gehalten sein. Ähnlich kann die rechte Achswellenbaugruppe34 ein zweites Achsrohr66 enthalten, das an der rechten Achsöffnung58 befestigt sein und eine zweite Achshalbwelle68 um die erste Achse48 drehbar halten kann. - Das Eingangsritzel
44 kann in der Eingangswellenöffnung60 angeordnet sein und kann mit dem Tellerrad46 in Eingriff stehen, das fest, aber abnehmbar an die Differentialeinheit42 gekoppelt ist. Man wird erkennen, dass Drehkraft, die von der Antriebswelle20 an das Eingangsritzel44 übertragen wird, dazu verwendet wird, die Differentialeinheit42 auf herkömmliche Weise über das Tellerrad46 um die erste Achse48 anzutreiben. Die Differentialeinheit42 kann Antriebsdrehmoment auf vorbestimmte Weise an die erste und die zweite Achshalbwelle64 und68 übertragen. - Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die
3 und4 kann die Differentialeinheit42 in dem zentralen Hohlraum54 des Gehäuses40 angeordnet sein und ein Differentialgehäuse100 , ein erstes und ein zweites Seitenkegelrad102 bzw.104 , einen ersten Satz Kegelritzel106 , einen zweiten Satz Kegelritzel108 , eine erste Ritzelwelle110 und ein Haltesystem112 enthalten. - Das Differentialgehäuse
100 kann einen Differentialkorb120 und eine Differentialabdeckung122 enthalten. Der Differentialkorb120 kann einen Körper126 und einen Flansch128 aufweisen, der allgemein senkrecht zur Drehachse48a der Differentialeinheit42 angeordnet sein kann. Der Körper126 kann einen inneren Hohlraum130 , eine erste Achsbohrung132 , eine erste Ritzelwellenbohrung134 und eine zweite Ritzelwellenbohrung136 definieren. Die erste Achsbohrung132 kann um die Drehachse48a der Differentialeinheit42 angeordnet sein und kann den inneren Hohlraum130 an einem dem Flansch128 abgewandten Ende des Körpers126 schneiden. Die erste Ritzelwellenbohrung134 kann entlang einer ersten Ritzelachse144 , die allgemein senkrecht zur Drehachse48a der Differentialeinheit42 ist, durch den Körper126 verlaufen. Die zweite Ritzelwellenbohrung136 kann entlang einer zweiten Ritzelachse146 , die allgemein senkrecht sowohl zur Drehachse48a der Differentialeinheit42 als auch zur ersten Ritzelachse144 ist, durch den Körper126 verlaufen. Die Differentialabdeckung122 kann an den Differentialkorb120 gekoppelt sein, um ein der ersten Achsbohrung132 abgewandtes Ende des Differentialkorbs120 im Wesentlichen zu schließen. Die Differentialabdeckung122 kann eine zweite Achsbohrung152 definieren, die um die Drehachse48a der Differentialeinheit42 herum angeordnet sein kann. Die erste und die zweite Achsbohrung132 und152 können so bemessen und geformt sein, dass sie mit einem Ende einer zugehörigen der ersten und der zweiten Achshalbwelle64 und68 (2 ) auf herkömmliche Weise in Kontakt stehen, die das Übertragen von Antriebsdrehmoment zwischen dem Differentialgehäuse100 und der ersten und der zweiten Achshalbwelle64 und68 (2 ) erlaubt. - Das erste und das zweite Seitenkegelrad
102 und104 können hinsichtlich ihrer Konstruktion herkömmlicher Art sein und müssen als solche hier nicht besonders ausführlich behandelt werden. Kurz: Das erste und das zweite Seitenkegelrad102 und104 können eine Vielzahl von Zähnen160 und eine zentrale gekerbte Öffnung162 haben, die so konfiguriert ist, dass sie nicht drehbar, jedoch axial verschiebbar mit einer entsprechenden der ersten und zweiten Achshalbwellen64 und68 (2 ) in Eingriff steht, um das Übertragen von Antriebsdrehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad102 und104 und der ersten und der zweiten Achshalbwelle64 und68 (2 ) zu ermöglichen. Das erste und das zweite Seitenkegelrad102 und104 können in dem inneren Hohlraum130 auf einander abgewandten Seiten des Differentialkorbs120 aufgenommen sein, so dass sie um die Drehachse48a der Differentialeinheit42 fluchtend ausgerichtet sind und an den Differentialkorb120 bzw. an die Differentialabdeckung122 anstoßen. - Der erste und der zweite Satz Kegelritzel
106 und108 können hinsichtlich ihrer Konstruktion herkömmlicher Art sein und müssen als solche hier nicht besonders ausführlich behandelt werden. Kurz: Der erste und der zweite Satz Kegelritzel106 und108 können Zähne170 , die mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad102 und104 in Eingriff stehen können, eine den Zähnen170 abgewandte Fläche172 , die so konfiguriert sein kann, dass sie mit dem Differentialkorb120 in Kontakt steht, und eine Durchgangsbohrung174 enthalten. Bei dem angegebenen bevorzugten Beispiel ist die abgewandte Fläche172 gewölbt geformt und passt mit den gewölbten Vertiefungen176 zusammen, die in dem inneren Hohlraum130 des Differentialkorbs120 an den Stellen ausgebildet sind, an denen die erste und die zweite Ritzelwellenbohrung134 und136 die Innenseite der Wand des Differentialkorbs120 schneiden. Der erste Satz Kegelritzel106 kann ein erstes Ritzel106a und ein zweites Ritzel106b enthalten, die in den zu der ersten Ritzelwellenbohrung134 gehörenden gewölbten Vertiefungen176 aufgenommen sein können. Der zweite Satz Kegelritzel108 kann ein erstes Ritzel108a und ein zweites Ritzel108b enthalten, die in den zu der zweiten Ritzelwellenbohrung136 gehörenden gewölbten Vertiefungen176 aufgenommen sein können. - Die erste Ritzelwelle
110 kann in der ersten Ritzelwellenbohrung134 und durch die Durchgangsbohrungen174 in dem ersten und dem zweiten Ritzel106a und106b des ersten Satzes Kegelritzel106 aufgenommen sein. - Das Haltesystem
112 kann eine zweite Ritzelwelle200 , einen Bund202 und ein Halteelement204 enthalten. Die zweite Ritzelwelle200 kann den zweiten Satz Kegelritzel108 so halten, dass er in dem inneren Hohlraum130 um die zweite Ritzelachse146 drehbar ist. Die zweite Ritzelwelle200 kann ein erstes Bolzenteil210 , auf dem das erste Ritzel108a drehbar angeordnet ist, und ein zweites Bolzenteil212 enthalten, auf dem das zweite Ritzel108b drehbar angeordnet ist. Das erste und das zweite Bolzenteil210 und212 können in der zweiten Ritzelwellenbohrung136 entlang der zweiten Ritzelachse146 aufgenommen sein. Bei dem speziellen angegebenen Beispiel sind das erste und das zweite Bolzenteil210 und212 einzelne zylindrisch geformte Teile mit inneren Enden214 , die im allgemein flach und orthogonal zu der zweiten Ritzelachse146 sind. Selbstverständlich könnten das erste und das zweite Bolzenteil210 und212 innere Enden214 haben, die einer Form zumindest eines Teils der ersten Ritzelwelle110 entsprechen, wozu ein Beispiel in5 gezeigt ist. - Wieder gemäß den
3 und4 kann der Bund202 in dem inneren Hohlraum130 radial einwärts des ersten und des zweiten Satzes Kegelritzel106 und108 angeordnet sein. Der Bund202 kann eine ringförmige Struktur sein, die einen ersten Satz Öffnungen230 , die so bemessen sein können, dass sie die erste Ritzelwelle110 durch sie hindurch aufnehmen, und einen zweiten Satz Öffnungen232 hat, die so bemessen sind, dass sie das erste und das zweite Bolzenteil210 und212 durch sie hindurch aufnehmen. Daraus ergibt sich, dass der Bund202 die inneren Enden214 des ersten und des zweiten Bolzenteils210 und212 auf einer der Wand des Differentialkorbs120 gegenüberliegenden Seite hält. - Das Halteelement
204 kann jedes geeignete Mittel zum Sichern der ersten und der zweiten Ritzelwelle110 und200 relativ zu dem Differentialkorb120 umfassen. Bei dem angegebenen Beispiel enthält das Halteelement204 eine Klemme270 , die durch Löcher272 aufgenommen ist, die in jedem von der ersten Ritzelwelle110 , dem ersten Bolzenteil210 und dem zweiten Bolzenteil212 an einer Stelle radial einwärts des Bundes202 ausgebildet sind. Unter Bezugnahme auf die6 und7 kann die Klemme270 ein gestanztes Teil sein, das aus einem elastischen Federstahlmaterial bestehen kann. Die Klemme270 kann einen Klemmenkörper280 , mehrere Klemmenbeine282 und ein oder mehrere Eingriffselement/e284 enthalten. Der Klemmenkörper280 kann einen ersten Abschnitt290 , der an jedes der Klemmenbeine282 gekoppelt ist, und einen zweiten oder mehrere zweite Abschnitt/e292 haben, die im Wesentlichen quer zu dem ersten Abschnitt290 sind, um dem Klemmenkörper280 und/oder den Klemmenbeinen282 Seitensteifigkeit zu verleihen. Bei dem angegebenen speziellen Beispiel entspricht die Zahl der zweiten Abschnitte292 der Zahl der Klemmenbeine282 . Die Klemmenbeine282 können auf einer dem zweiten Abschnitt292 abgewandten Seite von dem ersten Abschnitt290 des Klemmenkörpers280 ausgehen und können so bemessen sein, dass sie in den Löchern272 aufgenommen werden. Eine Rippe296 kann in den ersten Abschnitt290 des Klemmenkörpers280 und die Klemmenbeine282 geprägt sein, um diese Teile der Klemme270 zu versteifen. - Jedes Eingriffselement
284 kann auf einer dem Klemmenkörper280 abgewandten Seite an ein Ende eines zugehörigen Klemmenbeins282 gekoppelt sein. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein einzelnes Eingriffselement284 von dem mittleren Klemmenbein282 getragen, jedoch könnte das Eingriffselement284 selbstverständlich von zwei oder mehreren der Klemmenbeine282 getragen werden. Das Eingriffselement284 kann so konfiguriert sein, dass es dem Herausziehen der Klemmenbeine282 aus den Löchern272 standhält. Bei dem angegebenen speziellen Beispiel umfasst das Eingriffselement284 einen elastischen Stachel300 , der sich nach innen (zu dem mittleren Klemmenbein282 hin) biegt, wenn das mittlere Klemmenbein282 in das Loch272 in der ersten Ritzelwelle110 eingeführt wird, und biegt sich danach wieder auswärts, nachdem das Eingriffselement284 vollständig durch die erste Ritzelwelle110 tritt. Wenn es in der auswärts gebogenen Stellung positioniert ist, kann das Eingriffselement284 die erste Ritzelwelle110 berühren, wenn eine herausziehende Kraft auf die Klemme270 ausgeübt wird, um die Bewegung der Klemme270 relativ zu der ersten und der zweiten Ritzelwelle110 und200 zu verhindern oder einzuschränken. Selbstverständlich muss das Eingriffselement284 kein elastisches Eingriffselement verwenden, das beim Einführen „blockiert“, sondern könnte auch eine Lasche umfassen, die verformt wird (z.B. senkrecht zu den Klemmenbeinen282 gebogen wird), nachdem das Eingriffselement vollständig durch ein zugehöriges der Löcher272 eingeführt worden ist. - Wie wieder in den
3 und4 zu sehen, kann die Klemme270 an den Löchern272 in einer Richtung installiert werden, die im Wesentlichen parallel zu der Drehachse48a der Differentialeinheit42 ist. Folglich ergibt sich, dass die erste und die zweite Ritzelwelle110 und200 auf kostengünstige Weise aneinander gesichert werden können. - Während das Haltesystem
112 hier als solches mit einer Klemme dargestellt und beschrieben wurde, die einzelne Bolzenteile an der ersten Ritzelwelle110 sichert, könnte ein gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiertes Differential selbstverständlich etwas anders aufgebaut sein. Beispielsweise könnte das Haltesystem112a ein Verbindungselement320 zum Befestigten der ersten Ritzelwelle110a an dem Differentialkorb120a und ein Halteelement204a zum Sichern des ersten und des zweiten Bolzenteils210 und212 relativ zu dem Differentialkorb120a enthalten, wie in den8 und9 gezeigt. Das Halteelement204a kann ein Paar Spannstifte322 enthalten, die in den Löchern272 in dem ersten und dem zweiten Bolzenteil210 und212 aufgenommen werden können. Die Spannstifte322 können mit dem ersten und dem zweiten Bolzenteil210 und212 in reibschlüssiger Verbindung stehen und können sich auswärts dehnen, so dass sie das Herausziehen des ersten und des zweiten Bolzenteils210 und212 aus dem Bund202 verhindern. - Bei einer Alternative können statt des Verbindungselements
320 ein oder mehrere Spannstift/e324 zum Sichern der ersten Ritzelwelle110a relativ zu dem Differentialkorb120a verwendet werden, wie in8A gezeigt. Bei diesem Beispiel sind die Spannstifte324 in entsprechenden Löchern326 in der ersten Ritzelwelle110a aufgenommen, die radial einwärts des Bundes202 liegen. Bei einer anderen Alternative, die in10 dargestellt ist, kann eine Klemme270a mit einem Paar Klemmenbeinen282a verwendet werden, um das erste und das zweite Bolzenteil210 und212 aneinander zu sichern. Die Klemme270a kann im Wesentlichen ähnlich der Klemme270 der6 sein, außer dass jedes der Klemmenbeine282a ein Eingriffselement284 enthält. - Bei dem Beispiel der
11 , hat die erste Ritzelwelle110b einen relativ größeren Durchmesser als die zweite Ritzelwelle200b . Eine Öffnung400 kann durch die erste Ritzelwelle100b hindurch ausgebildet sein, durch die die zweite Ritzelwelle200b verlaufen kann. Eine derartige Konfiguration erlaubt es, dass das erste und das zweite Bolzenteil (nicht speziell dargestellt) Teil einer einstückigen Struktur sind. Ein Loch272b kann durch die erste und die zweite Ritzelwelle110b und200b hindurch ausgebildet sein. Das Halteelement204b kann ein einziges Klemmenbein282b enthalten, das durch das Loch272b aufgenommen ist, um dadurch die erste und die zweite Ritzelwelle110b und200b aneinander zu koppeln. Das Klemmenbein282b kann ein Eingriffselement284 enthalten. - Das Beispiel der
12 ähnelt dem der11 , außer dass die Löcher272c nur durch die zweite Ritzelwelle200c hindurch ausgebildet sind, an Stellen die außerhalb der ersten Ritzelwelle100c liegen. Das Halteelement204c kann eine Klemme270c mit zwei Klemmenbeinen282c sein, die durch die Löcher272c aufgenommen sind. Ein Eingriffselement284 kann an jedes der Klemmenbeine282c gekoppelt sein.
Claims (20)
- Differential (30) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (12), wobei das Differential (30) umfasst: ein Differentialgehäuse (100), das einen inneren Hohlraum (130), eine Achsbohrung (132, 152) sowie eine erste und eine zweite Ritzelwellenbohrung (134, 136) definiert, wobei die Achsbohrung (132, 152) durch das Differentialgehäuse (100) hindurch angeordnet ist und den inneren Hohlraum (130) schneidet, die Achsbohrung (132, 152) um eine Drehachse (48a) des Differentialgehäuses (100) angeordnet ist, die erste und die zweite Ritzelwellenbohrung (134, 136) senkrecht zueinander und senkrecht zu der Drehachse (48a) sind; ein erstes und ein zweites Seitenkegelrad (102, 104), die in dem inneren Hohlraum (130) aufgenommen und um die Drehachse (48a) herum angeordnet sind; eine erste Ritzelwelle (110), die in der ersten Ritzelwellenbohrung (134) aufgenommen und an das Differentialgehäuse (100) gekoppelt ist; einen ersten Satz Kegelritzel (106), die drehbar auf der ersten Ritzelwelle (110) angeordnet sind und mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad (102, 104) in Eingriff stehen; einen zweiten Satz Kegelritzel (108), die mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad (102, 104) in Eingriff stehen; und eine Haltebaugruppe (112), die in der zweiten Ritzelwellenbohrung (136) aufgenommen ist und den zweiten Satz Kegelritzel (108) darauf drehbar hält, wobei die Haltebaugruppe (112) einen Bund (202), ein erstes und ein zweites Bolzenteil (210, 212) und zumindest ein Halteelement (204) enthält, der Bund (202) eine ringförmige Struktur ist, die um die Drehachse (48a) radial einwärts des ersten und des zweiten Satzes Kegelritzel (106, 108) angeordnet ist, der Bund (202) einen ersten Satz Bundöffnungen (230) und einen zweiten Satz Bundöffnungen (232) hat, die erste Ritzelwelle (110) durch den ersten Satz Bundöffnungen (230) aufgenommen ist, das erste Bolzenteil (210) in einer ersten Seite der zweiten Ritzelwellenbohrung (136), einem ersten des zweiten Satzes Kegelritzel (108) und dem zweiten Satz Bundöffnungen (232) aufgenommen ist, das zweite Bolzenteil (212) in einer zweiten Seite der zweiten Ritzelwellenbohrung (136), einem zweiten des zweiten Satzes Kegelritzel (108) und dem zweiten Satz Bundöffnungen (232) aufgenommen ist, das Halteelement (204) mit zumindest einem der Elemente, die durch das erste und das zweite Bolzenteil (210, 212) gegeben sind, an einer Stelle radial einwärts des Bundes (202) in Kontakt steht, um die Bewegung des ersten und des zweiten Bolzenteils (210, 212) entlang einer Ritzelachse zu begrenzen, um die sich der Satz zweiter Kegelritzel (108) dreht, wobei das Halteelement (204) durch Löcher (272) geschoben ist, die in zumindest zwei der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, ausgebildet sind, und wobei die Löcher (272) nicht in dem Bund (202) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (204) eine Vielzahl von Beinelementen (282) und einen Stachel (300) enthält, der auf einem der Beinelemente (282) angeordnet ist, wobei die Beinelemente (282) in den Löchern (272) aufgenommen sind, und wobei der Stachel (300) mit einem der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, in Eingriff steht, um das Herausziehen der Beinelemente (282) aus den Löchern (272) zu verhindern.
- Differential nach
Anspruch 1 , bei dem das Halteelement (204a) eine Vielzahl von Spannstiften (322) umfasst. - Differential nach
Anspruch 1 , bei dem das Halteelement (204) mit zumindest einem der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, in reibschlüssiger Verbindung steht. - Differential nach
Anspruch 1 , bei dem das erste und das zweite Bolzenteil (210, 212) einzelne Strukturen sind. - Differential nach
Anspruch 4 , bei dem jedes des ersten und des zweiten Bolzenteils (210, 212) ein inneres Ende hat, das angrenzend an die erste Ritzelwelle (110) angeordnet ist, und das innere Ende eine Fläche hat, die im Wesentlichen parallel zur Drehachse (48a) ist. - Differential nach
Anspruch 4 , bei dem jedes des ersten und des zweiten Bolzenteils (210, 212) ein inneres Ende hat, das angrenzend an die erste Ritzelwelle (110) angeordnet ist, und das innere Ende eine Fläche hat, die zumindest teilweise einem entsprechenden Abschnitt einer Fläche der ersten Ritzelwelle (110) entspricht. - Differential nach
Anspruch 6 , bei dem der entsprechende Abschnitt der Fläche der ersten Ritzelwelle (110) zylindrisch geformt ist. - Differential nach
Anspruch 1 , bei dem das Halteelement (204) in die Löcher (272) in einer Richtung eingeführt ist, die allgemein parallel zur Drehachse (48a) ist. - Differential nach
Anspruch 1 , bei dem der Stachel (300) elastisch an dem einen der Beinelemente (282) angebracht und zwischen einer Einführstellung, die durch ein zugehöriges der Löcher (272) läuft, und einer installierten Stellung, in der ein Teil des Stachels (300) radial außerhalb des Loches (272) angeordnet ist, biegbar ist. - Differential nach
Anspruch 9 , bei dem die Löcher (272) in jedem der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, ausgebildet sind und das Halteelement (204) drei Beinelemente (282) enthält. - Differential nach
Anspruch 9 , bei dem die Löcher (272) in jedem der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210) und das zweite Bolzenteil (212) gegeben sind, ausgebildet sind und das Halteelement (204) zwei Beinelemente (282) enthält. - Differential nach
Anspruch 1 , bei dem das erste und das zweite Bolzenteil (210, 212) auf einer zweiten Ritzelwelle (200) ausgebildet sind. - Differential nach
Anspruch 12 , bei dem eine der ersten und der zweiten Ritzelwelle (110, 210, 212) eine Öffnung (400) hat, durch die die andere der ersten und der zweiten Ritzelwelle (110, 112) verläuft. - Differential nach
Anspruch 1 , bei dem das Halteelement (204) eine Federklemme ist. - Verfahren zum Zusammenbauen eines Kraftfahrzeugdifferentials (30), wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Differentialgehäuses (100) mit einem inneren Hohlraum (130); Installieren eines ersten Seitenkegelrades (102) in dem inneren Hohlraum (130) derart, dass es um eine Drehachse (48a) drehbar ist; in Eingriff bringen eines ersten Satzes von Kegelritzeln (106) mit dem ersten Seitenkegelrad (102) derart, dass um eine erste Ritzelachse (144) drehbar sind; in Eingriff bringen eines zweiten Satzes von Kegelritzeln (108) mit dem ersten Seitenkegelrad (102) derart, dass sie um eine zweite Ritzelachse (146) drehbar sind; Positionieren eines Bundes (202) in dem inneren Hohlraum (130) radial einwärts des ersten und des zweiten Satzes Kegelritzel (106, 108); Installieren eines ersten und eines zweiten Bolzenteils (210, 212) an dem ersten Satz Kegelritzel (106), wobei jeder des ersten und des zweiten Bolzenteils (210, 212) durch den Bund (202), durch ein zugehöriges des ersten Satzes Kegelritzel (106) verläuft und mit dem Differentialgehäuse (100) in Eingriff steht; Installieren einer ersten Ritzelwelle (110) an dem zweiten Satz Kegelritzel (108), wobei die erste Ritzelwelle (110) durch den Bund (202) und den zweiten Satz Kegelritzel (108) verläuft, wobei die erste Ritzelwelle (110) einander abgewandte Enden hat, die mit dem Differentialgehäuse (100) in Eingriff stehen; und Installieren eines Halteelements (204) an zumindest zwei der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, wobei das Halteelement (204) radial einwärts des Bundes (202) aufgenommen wird, das Halteelement (204) die axiale Bewegung des ersten und des zweiten Bolzenteils (210, 212) entlang einer Ritzelachse (144, 146), um die sich der erste Satz Kegelritzel (106) dreht, begrenzt.
- Verfahren zum Zusammenbauen des Kraftfahrzeugdifferentials nach
Anspruch 15 , bei dem das Halteelement (204) eine Klemme (270) ist. - Verfahren zum Zusammenbauen des Kraftfahrzeugdifferentials nach
Anspruch 16 , bei dem die Klemme (270) eine Vielzahl von Beinen (282) enthält, die in Löcher (272) eingeführt werden, die durch zumindest zwei der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, ausgebildet sind. - Verfahren zum Zusammenbauen des Kraftfahrzeugdifferentials nach
Anspruch 17 , bei dem zumindest eines der Beine (282) einen elastischen Stachel (300) trägt, der mit einem zugehörigen der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, in Eingriff tritt, wenn die Beine (282) in die Löcher (272) eingeführt sind. - Differential (30) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (12), wobei das Differential (30) umfasst: ein Differentialgehäuse (100), das einen inneren Hohlraum (130), eine Achsbohrung (132, 152) sowie eine erste und eine zweite Ritzelwellenbohrung (134, 136) definiert, wobei die Achsbohrung (132, 152) durch das Differentialgehäuse (100) hindurch angeordnet ist und den inneren Hohlraum (130) schneidet, die Achsbohrung (132, 152) um eine Drehachse (48a) des Differentialgehäuses (100) angeordnet ist, die erste und die zweite Ritzelwellenbohrung (134, 136) senkrecht zueinander und senkrecht zu der Drehachse (48a) sind; ein erstes und ein zweites Seitenkegelrad (102, 104), die in dem inneren Hohlraum (130) aufgenommen und um die Drehachse (48a) herum angeordnet sind; eine erste Ritzelwelle (110), die in der ersten Ritzelwellenbohrung (134) aufgenommen und an das Differentialgehäuse (100) gekoppelt ist; einen ersten Satz Kegelritzel (106), die drehbar auf der ersten Ritzelwelle (110) angeordnet sind und mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad (102, 104) in Eingriff stehen; einen zweiten Satz Kegelritzel (106, 108), die mit dem ersten und dem zweiten Seitenkegelrad (102, 104) in Eingriff stehen; und eine Haltebaugruppe (112), die in der zweiten Ritzelwellenbohrung (136) aufgenommen ist und den zweiten Satz Kegelritzel (108) darauf drehbar hält, wobei die Haltebaugruppe (112) ein erstes und ein zweites Bolzenteil (210, 212) und eine Klemme (270) enthält, das erste Bolzenteil (210) in einer ersten Seite der zweiten Ritzelwellenbohrung (136) und durch ein erstes des zweiten Satzes Kegelritzel (108) aufgenommen ist, das zweite Bolzenteil (212) in einer zweiten Seite der zweiten Ritzelwellenbohrung (136) und durch ein zweites des zweiten Satzes Kegelritzel (108) aufgenommen ist, die Klemme (270) eine Vielzahl von Beinelementen (282) hat, jedes der Beinelemente (282) durch ein Loch (272) aufgenommen ist, das in zumindest zwei der Elemente, die durch das erste Bolzenteil (210), das zweite Bolzenteil (212) und die erste Ritzelwelle (110) gegeben sind, ausgebildet ist, zumindest eines der Beinelemente (282) einen biegbaren Stachel (300) trägt, der sich nach Installieren der Klemme (270) in eine Eingriffsstellung biegt, wobei die Eingriffsstellung dem Herausziehen der Beinelemente (282) aus den Löchern (272) standhält.
- Differential (30) für ein Kraftfahrzeug nach
Anspruch 19 , bei dem das Halteelement (204) ferner einen Bund (202) enthält, wobei der Bund (202) eine ringförmige Struktur ist, die um die Drehachse (48a) herum radial einwärts des ersten und des zweiten Satzes Kegelritzel (106, 108) angeordnet ist, der Bund (202) einen ersten Satz Bundöffnungen (230) und einen zweiten Satz Bundöffnungen (232) hat, die erste Ritzelwelle (110) durch den ersten Satz Bundöffnungen (230) aufgenommen ist, das erste Bolzenteil (210) in dem zweiten Satz Bundöffnungen (232) aufgenommen ist, das zweite Bolzenteil (212) in dem zweiten Satz Bundöffnungen (232) aufgenommen ist und die Löcher (272) sich radial einwärts des Bundes (202) befinden.
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