DE19506068C1 - Differentialgetriebe mit Sperrwirkung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit einem in einem Getriebegehäuse drehbar gelagerten und von außen drehend antreibbaren Differentialkorb, das zwei koaxial im Differential­ korb gelagerte, mit Achswellen zu verbindende Achswellenräder, die unterschiedliche Teilkreisdurchmesser haben, und eine Mehr­ zahl von zu diesen achsparallel im Differentialkorb gelagerten Ausgleichsrädern aufweist, die jeweils mit dem einen der Achs­ wellenräder im Verzahnungseingriff sind, sowie mit zumindest einem der weiteren Ausgleichsräder, welche mit dem anderen der Achswellenräder im Verzahnungseingriff sind, und die mit ihren Zahnköpfen in axialen Bohrungen des Differentialkorbs gleitend gelagert sind, wobei erste Ausgleichsräder die axiale Länge beider Achswellenräder überdecken und zwei voneinander verschie­ dene Verzahnungsbereiche mit unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern haben, von denen ein erster mit dem Achswellenrad größeren Teilkreisdurchmessers und ein zweiter mit zumindest einem der weiteren genannten Ausgleichsräder im Ver­ zahnungseingriff ist und wobei zweite Ausgleichsräder die axiale Länge des Achswellenrades geringeren Teilkreisdurchmessers über­ decken und auf dieser Länge sowohl mit dem Achswellenrad als auch mit zumindest einem der ersten Ausgleichsräder im Verzah­ nungseingriff sind.

Differentialgetriebe dieser Art sind aus der DE 41 26 866 A1 bekannt. Differentialgetriebe der hiermit genannten Art kommen in Kraftfahrzeugen als Mittendifferentiale zum Einsatz, bei denen in der Regel eine ungleiche Drehmomentverteilung zwischen Vorderachse und Hinterachse gewünscht ist. Aufgrund ihrer Kon­ struktion haben sie eine selbsthemmende bzw. teilsperrende Wir­ kung die auf der Reibung der Zahnköpfe der Achswellenräder in ihren Bohrungen beruht. Diese Sperrwirkung nimmt in Abhängigkeit vom Drehmoment am Differentialkorb aufgrund der zunehmenden Zahnkräfte und damit der Zunahme der entsprechenden Reaktions­ kräfte zwischen den Ausgleichsrädern und den Achswellenrädern zu, die auch die genannte Reibung bestimmen. Die Drehmomentver­ teilung zwischen den Achswellenrädern kann ungleich oder ausge­ glichen dargestellt werden.

Aus der obengenannten Veröffentlichung ist eine besonders kurz­ bauende und damit leicht und billig herzustellende Ausführung bekannt, bei der die Achswellenräder axial unmittelbar anein­ ander anliegen, und die Ausgleichsräder axial im Bereich des Achswellenrades kleineren Teilkreisdurchmessers miteinander im Eingriff sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dif­ ferentialgetriebe der hiermit bezeichneten Art nochmals zu ver­ einfachen. Die Lösung besteht darin, daß der Kopfkreisdurchmes­ ser beider Verzahnungsbereiche der ersten Ausgleichsräder unter­ einander gleich ist und die ersten Ausgleichsräder in über der Gesamtlänge der Ausgleichsräder reichenden Bohrungen gleichblei­ benden Durchmessers gelagert sind. Hiermit wird die Herstellung des Differentialkorbes der erfindungsgemäßen Differentialgetrie­ be und hierbei insbesondere die Bearbeitung der Bohrungen für die Achswellenräder und Ausgleichsräder - der fertigungsinten­ sivste Verfahrensschritt - wesentlich vereinfacht. Aufgrund der abgesetzten Bohrungen für die ersten Ausgleichsräder mit zwei Verzahnungsabschnitten unterschiedlichen Kopfkreisdurchmessers waren hierbei bei Differentialgetrieben nach dem Stand der Tech­ nik jeweils für beide Bohrungsabschnitte unterschiedliche Werk­ zeuge einzusetzen, wobei ein anderes Verfahren als das Bohren bzw. Spindeln nicht in Betracht kam. Bei Differentialgetrieben nach der Erfindung wird die Herstellung nun dadurch vereinfacht, daß aufgrund der durchgehenden Öffnungen für die ersten Aus­ gleichsräder ein Räumen stattfinden kann, in jedem Fall die gesamte Innenbohrung mit einem einheitlichen Werkzeug in den einzelnen Verfahrensstufen bearbeitet werden kann. Hierbei kann die gleiche Art der Herstellung auch für die Öffnungen der zwei­ ten Ausgleichsräder angewandt werden, wenn diese sich axial am größeren Achswellenrad abstützen, wie aus dem Stand der Technik bekannt.

Je nach den Größenverhältnissen der wirksamen Teilkreise an den Achswellenrädern und Ausgleichsrädern kann auch bei erfindungs­ gemäßen Differentialen die Drehmomentverteilung zwischen den Achswellenrädern ungleich oder ausgeglichen dargestellt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachste­ hend anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt den Differentialkorb eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes im Längsschnitt;

Fig. 2 zeigt den Differentialkorb nach dem Stand der Technik im Längsschnitt.

In den Figuren ist ein in gestrichelten Linien dargestellter Differentialkorb 1 gezeigt, der aus einzelnen Teilen, inbesonde­ re einem mittleren Zylinderabschnitt und zwei scheibenförmigen Deckeln oder einem einseitig geschlossenen Gehäuseabschnitt und einem einzelnen scheibenförmigen Deckel aufgebaut sein kann. Am Differentialkorb 1 sind in den Konturen ein Flansch 2 sowie Zapfenansätze 3 und 4 erkennbar, die konzentrisch zu Wellenöff­ nungen 5, 6 liegen. Der Flansch 2 dient zur Befestigung eines Tellerrades, über welches der Differentialkorb 1 angetrieben wird. Die Zapfen 3, 4 dienen zum Aufziehen von Lagermitteln mittels derer der Differentialkorb 1 innerhalb eines Getriebege­ häuses drehbar lagerbar ist. Im Differentialkorb sind zwei Achs­ wellenräder 7, 8 unterschiedlicher Größe erkennbar, die axial unmittelbar nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die Achswel­ lenräder haben Innenverzahnungen 9, 10, in die durch die Achs­ wellenöffnungen 5, 6 durchgesteckte Achswellen in Steckverbin­ dung eingeführt werden können. In der dargestellten Ausführung weisen die Achswellenräder keine besonderen Lagermittel auf, sondern sind in zur Längsachse A koaxialen Zylinderbohrungen unmittelbar auf ihren Zahnköpfen gelagert, wie es am Achswellen­ rad 7 unten erkennbar ist. Das erste größere Achswellenrad 7 ist mit zumindest einem Planetenrad bzw. Ausgleichsrad 11 im Ver­ zahnungseingriff. Dieses weist zwei Verzahnungsabschnitte 15 und 16 auf. Nur der erste Verzahnungsabschnitt 15 ist mit dem Achs­ wellenrad 7 im Verzahnungseingriff und entspricht diesem in der Länge. Mit dem Verzahnungsabschnitt 16 erstreckt sich das Aus­ gleichsrad 11 in den vom zweiten Achswellenrad 8 eingenommenen Axialbereich. Das Achswellenrad 8 ist mit zumindest einem Plane­ tenrad bzw. Ausgleichsrad 12 im Verzahnungseingriff. Zur Dar­ stellung der Differentialfunktion ist jedes Ausgleichsrad 12 mit seinem einheitlichen Verzahnungsbereich 17 unmittelbar mit dem Verzahnungsbereich 16 des zumindest einen Ausgleichsrades 11 im Verzahnungseingriff. Sowohl das dargestellte Ausgleichsrad 11 als auch das dargestellte Ausgleichsrad 12 sind in an ihren Durchmesser angepaßten Zylinderbohrungen 13, 14 gelagert, in denen sie unmittelbar mit den Zahnköpfen ihrer Verzahnungsberei­ che gleiten.

Gemäß der Erfindung ist gemäß der Darstellung nach Fig. 1 die Zylinderbohrung 13 durchgehend von gleichem Durchmesser; dies bedingt, daß die Verzahnungsbereiche 15 und 16 des Ausgleichs­ rades 11, obwohl sie unterschiedliche Teilkreisdurchmesser ha­ ben, in der erfindungsgemäßen Ausführung nach Fig. 1 mit glei­ chem Kopfkreisdurchmesser ausgeführt sind. Demgegenüber sind in der Ausgestaltung nach dem Stand der Technik gemäß der Darstel­ lung nach Fig. 2 zwei gegeneinander abgesetzte Zylinderboh­ rungsabschnitte 13a, 13b für die Verzahnungsabschnitte 15, 16 vorgesehen, die hier ebenfalls unterschiedliche Teilkreisdurch­ messer, jedoch bei etwa einander entsprechender Zahnhöhe auch deutlich unterschiedlichen Kopfkreisdurchmesser haben.

Claims (3)

1. Differentialgetriebe mit einem in einem Getriebegehäuse drehbar gelagerten und von außen drehend antreibbaren Dif­ ferentialkorb (1), das zwei koaxial im Differentialkorb (1) gelagerte, mit Achswellen zu verbindende Achswellenräder (7, 8), die unterschiedliche Teilkreisdurchmesser haben, und eine Mehrzahl von zu diesen achsparallel im Differenti­ alkorb (1) gelagerten Ausgleichsrädern (11, 12) aufweist, die jeweils mit dem einem der Achswellenräder (7, 8) im Verzahnungseingriff sind, sowie zumindest mit einem der weiteren Ausgleichsräder, welche mit dem anderen der Achs­ wellenräder (7, 8) im Verzahnungseingriff sind, und die mit ihren Zahnköpfen in axialen Bohrungen (13, 14) des Diffe­ rentialkorbs (1) gleitend gelagert sind, wobei erste Aus­ gleichsräder (11) die axiale Länge beider Achswellenräder (7, 8) überdecken und zwei voneinander verschiedene Ver­ zahnungsbereiche (15, 16) mit unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern haben, von denen ein erster (15) mit dem Achswellenrad (7) größeren Teilkreisdurchmessers und ein zweiter (16) mit zumindest einem der weiteren ge­ nannten Ausgleichsräder (12) im Verzahnungseingriff ist und wobei zweite Ausgleichsräder (12) die axiale Länge des Achswellenrades (8) geringeren Teilkreisdurchmessers über­ decken und auf dieser Länge sowohl mit dem Achswellenrad (8) als auch mit zumindest einem der ersten Ausgleichsräder (11) im Verzahnungseingriff sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopfkreisdurchmesser beider Verzahnungsbereiche (15, 16) der ersten Ausgleichsräder (11) untereinander gleich ist und die ersten Ausgleichsräder (11) in über die Gesamtlänge der Ausgleichsräder (11) reichenden Bohrungen (13) gleichbleibenden Durchmessers gelagert sind.

2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (1) aus einem topfartigen Gehäuse­ teil und einem Deckelteil besteht, wobei die Bohrungen (13, 14) für die Ausgleichsräder (11, 12) Sacklöcher im topf­ artigen Gehäuseteil sind.

3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (1) aus einem zylindrischen Gehäu­ seteil und zwei Deckelteilen besteht, wobei die Bohrungen (13, 14) für die Ausgleichsräder (11, 12) Durchgangslöcher im zylindrischen Gehäuseteil sind.