DE19539169B4 - Differential mit verlängerten Umlaufrädern mit mehreren Eingriffabschnitten - Google Patents

Differential mit verlängerten Umlaufrädern mit mehreren Eingriffabschnitten Download PDF

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/28Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears
    • F16H48/285Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears with self-braking intermeshing gears having parallel axes and having worms or helical teeth

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Abstract

Parallelachsen-Differentialgetriebe mit:
einem um ein Paar von Antriebswellen (20, 22) mit einer gemeinsamen Drehachse drehbar angeordneten Gehäuse (10);
einem im Gehäuse (10) angeordneten, aus einem ersten und einem zweiten Seitenrad (34, 36; 104, 106) gebildeten Paar Seitenräder zum Aufnehmen von Enden der entsprechenden Antriebswellen (20, 22) für eine Drehbewegung mit den Seitenrädern (34, 36; 104, 106) um die gemeinsame Achse;
mindestens einem aus einem ersten und einem zweiten Umlaufrad (68, 70; 108, 110) gebildeten Paar Umlaufräder, die im Gehäuse (10) für eine Drehbewegung um jeweilige Achsen (72, 74; 114, 116) angeordnet sind, die sich parallel zur gemeinsamen Achse (32) erstrecken;
wobei jedes der Umlaufräder (68, 70; 108, 110) einen ersten Eingriffabschnitt (82, 96; 118, 132) aufweist, der mit einem der Seitenräder (34, 36; 104, 106) in Eingriff steht, und einen zweiten und einen dritten Eingriffabschnitt (84, 94; 88, 98; 120, 130; 124, 134), die mit entsprechenden...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Getriebedifferentiale mit in einem Gehäuse angeordneten Umlauf- oder Planetengetriebesätzen, durch die eine Eingangswelle mit einem Paar relativ zueinander beweglicher Ausgangs- bzw. Abtriebswellen verbunden ist.
  • In Automobilen verwendete Getriebedifferentiale weisen einen in einem Differentialgehäuse angeordneten Umlaufgetriebesatz auf. Durch den Umlaufgetriebesatz wird ein Paar Abtriebswellen für eine gegenläufige Drehbewegung bezüglich des Gehäuses miteinander verbunden. Eine Eingangsantriebswelle ist mit dem Gehäuse verbunden, um das Gehäuse um eine gemeinsame Achse der Abtriebswellen zu drehen.
  • Bei den meisten Kraftfahrzeug-Differentialen sind die Abtriebswellen durch das Umlaufräderwerk bei einem Übersetzungsverhältnis von minus Eins miteinander verbunden. Bei einem solchen Übersetzungsverhältnis wird bei einer einzelnen Umdrehung einer Abtriebswelle bezüglich des Gehäuses eine einzelne Umdrehung der anderen Abtriebswelle in der entgegengesetzten Richtung bezüglich des Gehäuses erzeugt. Auf diese Weise können die beiden Abtriebswellen sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten drehen, deren Mittelwert der Umlaufgeschwindigkeit des Gehäuses entspricht.
  • Durch die Drehbewegungen bei diesen verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten (d.h. durch eine Differentialwirkung bzw. Differenzdrehbewegung) wird ein Eingangsdrehmoment entsprechend dem Wirkungsgrad bzw. der Güte der gegenseitigen Verbindung oder Kopplung der Umlaufräder auf die beiden Abtriebswellen aufgeteilt. Das Verhältnis der Drehmomente zwischen den beiden sich relativ zueinander drehenden Abtriebswellen wird als "Vorspannungsverhältnis" bezeichnet. Das gleiche (oder ein etwas größeres) Drehmomentverhältnis ist erforderlich, um eine Differentialwirkung (Differenzdrehbewegung) einzuleiten bzw. zu bewirken. Durch Vorspannungsverhältnisse von 2:1 oder mehr wird die Traktion bei ungleichen Traktionsbedingungen besser ausgenutzt, indem das Durchdrehen eines Rades verhindert wird, bis durch ein dem Rad mit der höheren Traktion zugeführtes zusätzliches Drehmoment das Vorspannungsverhältnis erreicht wird.
  • Die Umlaufgetriebesätze, durch die Vorspannungsverhältnisse von 2:1 oder mehr unterstützt werden, müssen stabil aufgebaut sein, um bei geringeren Leistungen oder Wirkungsgraden zu arbeiten. Die meiste Reibung wird zwischen den Umlaufrädern und ihren Halterungsflächen erzeugt. Hierbei ist besonders darauf zu achten, daß die Lagerkräfte über die Differentiale verteilt werden, um zu verhindern, daß kein Teil bzw. Abschnitt übermäßigem Verschleiß ausgesetzt oder übermäßig belastet wird.
  • Zentrale Ritzel oder Sonnenradelemente der Umlaufgetriebesätze, die auch als "Seiten" oder "Neben" -räder bezeichnet werden, sind mit Innenenden der beiden Abtriebswellen verbunden. Durch Umlaufgetriebeelemente der gleichen Sätze, die auch als "Element", "Planeten" oder "Kombinations" -räder bezeichnet werden, sind die beiden Sonnenräder für gegenläufige Differenzdrehbewegungen miteinander verbunden.
  • Bei einer bekannten Anordnung von Umlaufgetrieben sind die Seiten- und Umlaufräder für eine Drehbewegung um sich parallel zueinander erstreckende Achsen im Gehäuse angeordnet. Differentiale mit einer solchen Räderwerkanordnung wer den als "Parallelachsen"-Getriebedifferentiale bezeichnet. Die Umlaufräder dieser Differentiale sind allgemein paarweise angeordnet. Ein Eingriffabschnitt jedes Umlaufrades steht mit einem der Seitenräder in Eingriff, und ein anderer Eingriffabschnitt jedes Umlaufrades steht mit dessen gepaartem Umlaufrad in Eingriff.
  • Die Umlaufräder werden für eine Drehbewegung einzeln auf sich von entgegengesetzten Enden der Umlaufräder aus erstreckenden Wellen oder in im Gehäuse ausgebildeten Aufnahmeabschnitten gehalten. Durch im Gehäuse ausgebildete Öffnungen werden Lager für die Wellen bereitgestellt. Alternativ werden durch die Aufnahmeabschnitte Lager zum Halten von Außenzylinderflächen der Umlaufräder einschließlich der Kopfflächen der Zähne der Umlaufräder bereitgestellt.
  • Ein Beispiel eines Paralelachsen-Getriebedifferentials mit in Aufnahmeabschnitten gehaltenen Umlaufrädern ist in der US-A-4677876 beschrieben. Die Seitenräder sind in axialer Richtung durch einen Zwischenraum getrennt, in dem die gepaarten Umlaufräder miteinander in Eingriff stehen. Durch den Zwischenraum zwischen den Seitenrädern wird außerdem ein Zugang zum Befestigen der Enden der Abtriebswellen im Differential durch Sprengringe, Sicherungsringe bzw. C-Klammern ermöglicht. Durch ein Abstandselement werden die Abtriebswellen beabstandet gehalten, nachdem die Sprengringe befestigt sind.
  • In der US-A-5122101 wird ein Beispiel eines Parallelachsen-Getriebedifferentials beschrieben, bei dem die Umlaufräder durch zwei durch einen Schaft miteinander verbundene Zahnradabschnitte gebildet werden. Einer der Zahnradabschnitte weist einen ersten Eingriffabschnitt auf, der mit einem der Seitenräder in Eingriff steht, und einen zweiten Eingriffabschnitt, der mit dessen gepaartem Umlaufrad in Eingriff steht. Der andere Zahnradabschnitt weist einen dritten Eingriffabschnitt auf, der ebenfalls mit dessen gepaartem Umlaufrad in Eingriff steht. Die beiden Abschnitte der Eingriffe zwischen den gepaarten Umlaufrädern sind reitsitzartig seitlich der beiden Abschnitte der Ein griffe zwischen den gepaarten Umlaufrädern und den Seitenrädern angeordnet. Durch die zusätzlichen Zahnradeingriffe zwischen den Umlaufrädern wird eine ausgeglichenere bzw. gleichmäßigere Belastung über das Differential erreicht.
  • Normalerweise sind die Seitenräder zusammen zwischen den reitsitzartig angeordneten Umlaufradeingriffabschnitten angeordnet. In der US-A-5292291 wird jedoch bei einem ähnlichen Umlaufgetriebe eine getrennte Anordnung der Seitenräder beschrieben, wobei die Schaftabschnitte der Umhaufräder verlängert sind. Der Zwischenraum zwischen Seitenrädern wird entweder zum Befestigen von Enden der Abtriebswellen im Differential oder zum Verbinden einer koaxial angeordneten Eingangswelle mit dem Differentialgehäuse verwendet.
  • Durch die verlängerten Schaftabschnitte, die einen kleineren Durchmesser als die Eingriffabschnitte aufweisen, können die Umlaufräder, insbesondere bezüglich Torsion, geschwächt werden. Der maximale Durchmesser der Schaftabschnitte ist dem Wurzeldurchmesser der benachbarten Eingriffabschnitte gleich, um eine Überlagerung mit den Zähnen der Seitenräder zu vermeiden. Außerdem sind Zahnradrohlinge mit verlängerten Schaftabschnitten eher anfällig für bei einer Wärmebehandlung auftretende Störungen, wodurch die Zahnradrohlinge verbogen werden können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es Getriebedifferentiale zu verbessern. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst. Nach dem Grundgedanken der Erfindung können Belastungen zwischen Zahnrädern besser gehandhabt werde Zahnradlagerflächen vergrößert werden, einzelne Zahnräder stabiler ausgebildet werden, die Schmiermittelzirkulation verbessert und im Differential ein Zwischenraum bereitgestel werden, durch den ermöglicht wird, dass Abtriebswellen befestigt oder eine Verbindung eine koaxialen Eingangswelle mit dem Differentialgehäuse hergestellt wird.
  • Hei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein um ein Paar von Antriebswellen mit einer gemeinsamen Drehachse drehbar angeordnetes Gehäuse vorgesehen. Ein aus einem ersten und einem zweiten Seitenrad gebildetes Paar Seitenräder sind im Gehäuse angeordnet, um Enden der An triebswellen für eine Drehbewegung mit den Seitenrädern um die gemeinsame Achse aufzunehmen. Mindestens ein aus einem ersten und einem zweiten Umlaufrad gebildetes Paar Umlaufräder sind ebenfalls für eine Drehbewegung um sich parallel zur gemeinsamen Achse erstreckende Achsen im Gehäuse angeordnet.
  • Jedes der Umlaufräder weist einen ersten Eingriffabschnitt auf, der mit einem der Seitenräder in Eingriff steht, und einen zweiten und einen dritten Eingriffabschnitt, die mit entsprechenden Eingriffabschnitten seines gepaarten Umlaufrades in Eingriff stehen. Die in Eingriff stehenden zweiten und dritten Eingriffabschnitte der Umlaufräder sind entlang der gemeinsamen Achse reitsitzartig seitlich des zweiten Seitenrades und das erste und das zweite Seitenrad entlang der gemeinsamen Achse reitsitzartig seitlich der in Eingriff stehenden zweiten Eingriffabschnitte der Umlaufräder angeordnet bzw. überspannen diese. Durch dieses letztgenannte Merkmal sind die Seitenräder entlang der gemeinsamen Achse in einem Abstand voneinander angeordnet, der eine effektive Zahnbreite der in Eingriff stehenden zweiten Eingriffabschnitte enthält bzw. umfasst. Die effektive Zahnbreite entspricht dabei der Länge des Überlappungsbereichs zwischen gepaarten Zahnradzähnen in einer axialen Ebene.
  • Der erste und der zweite Eingriffabschnitt des ersten Umlaufrades sind vorzugsweise aneinander angrenzend bzw. zusammenhängend angeordnet, während der zweite und der dritte Eingriffabschnitt des ersten Umlaufrades vorzugsweise durch einen Schaft voneinander getrennt sind, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten bzw. des dritten Eingriffabschnitts. Durch den zweiten Eingriffabschnitt wird der verlängerte Schaftabschnitt herkömmlicher, mit getrennten Seitenrädern verwendeter Umlaufräder mit reitsitzartiger Anordnung ersetzt. Durch den größeren Außendurchmesser des zweiten Eingriffabschnitts bezüglich dem Schaft ist das erfindungsgemäße Umlaufrad im Vergleich zu herkömmlichen Umlaufrädern mit verlängerten Schäften stabiler. Durch die freiliegende Eingriffsfläche zwischen Seitenrädern wird außerdem die Schmiermittälzirkulation zu anderen Eingriffabschnitten im Differential unterstützt.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein ähnliches Gehäuse und ein aus einem ersten und einem zweiten Seitenrad gebildetes Paar Seitenräder auf, die um eine gemeinsame Achse drehbar sind. Die Seitenräder sind durch mindestens ein aus einem ersten und einem zweiten Umlaufrad gebildetes Paar Umlaufräder, die um jeweilige Achsen drehbar sind, miteinander verbunden. Jedes der Umlaufräder weist einen ersten Eingriffabschnitt auf, der mit einem der Seitenräder in Eingriff steht, und einen zweiten, einen dritten und einen vierten Eingriffabschnitt, die mit den entsprechenden Eingriffabschnitten seines gepaarten Umlaufrades in Eingriff stehen. Der zweite, der dritte und der vierte Eingriffabschnitt jedes Umlaufrades sind entlang den entsprechenden Drehachsen der Umlaufräder voneinander getrennt.
  • Der erste Eingriffabschnitt des ersten Umlaufrades trennt beispielsweise den zweiten und den vierten Eingriffabschnitt des Umlaufrades und der erste Eingriffabschnitt und des zweiten Umlaufrades trennt den zweiten und den dritten Eingriffabschnitt des Umlaufrades. Schäfte trennen den zweiten und den dritten Eingriffabschnitt des ersten Umlaufrades und den zweiten und den vierten Eingriffabschnitt des zweiten Umlaufrades.
  • Die Außendurchmesser- oder -umfangsflächen der Umlaufräder sind in Aufnahmeabschnitten drehbar angeordnet. Durch den zusätzlichen Eingriffabschnitt zwischen den Umlaufrädern wird die Belastung auf die Zähne der Zahnräder in den anderen Eingriffabschnitten vermindert und eine zusätzliche Lagerfläche bereitgestellt, durch die die Zahnradlagerkräfte im Gehäuse besser verteilt werden.
  • 1 zeigt eine Längsquerschnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentials entlang der Linie 1-1 von 2, wobei Innenenden von Abtriebswellen im Differential aufgenommen oder eingeschlossen sind;
  • 2 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie 2-2 von 1 in Querrichtung, wobei drei Paare von Umlauf rädern angeordnet sind und ein Zwischenraum zum Aufnehmen eines Abstandselements zwischen den Paaren vorgesehen ist;
  • 3 zeigt eine isometrische bzw. perspektivische Ansicht des Abstandselements;
  • 4 zeigt eine Diagrammdarstellung des in den vorangehenden Figuren dargestellten Räderwerks, wobei die einzelnen Zahnräder in einer gemeinsame axialen Ebenen dargestellt sind; und
  • 5 zeigt ein ähnliches Diagramm einer alternativen Räderwerkanordnung, die bei der vorliegenden Erfindung praktisch verwendet werden kann.
  • Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Differential weist ein Gehäuse 10 auf, das aus einem Hauptkörper 12 und einer Endkappe bzw. einer Endabdeckung 14 zusammengesetzt ist. Die Endabdeckung 14 ist durch Bolzen 16 am Hauptkörper 12 befestigt. Ein Flansch 17 weist Öffnungen 18 auf, um ein (nicht dargestelltes) Hohlrad zum Übertragen der Antriebsleistung auf das Gehäuse 10 zu befestigen. Ein Paar Abtriebswellen 20 und 22 werden durch Drehzapfen 24 und 26 an entgegengesetzten Enden des Gehäuses 10 aufgenommen. Die Drehzapfen 24 und 26 weisen Achs- oder Lagerzapfen 28 und 30 für eine Drehbewegung des Gehäuses 10 in einem (nicht dargestellten) Fahrwerk eines Fahrzeugs um eine gemeinsame Achse 32 der Abtriebswellen 20 und 22 auf.
  • Die Innenenden der Abtriebswellen 20 und 22 sind mit einem ersten und einem zweiten Seitenrad 34 bzw. 36 keilverzahnt. Außerdem werden die Innenenden der Abtriebswellen 20 und 22 durch lösbare Blockier- oder Sicherungselemente, die als sogenannte "C-Sicherungs" -scheiben bzw. Sprengringe 38 und 40 ausgebildet sind, in Seitenradvertiefungen 42 und 44 gehalten. Durch ein zweiteiliges Abstandselement 46 wird außerdem die axiale Bewegung der Innenenden der Abtriebswellen 20 und 22 zwischen den Seitenrädern 34 und 36 begrenzt.
  • Die C-Sicherungsscheiben 38 und 40 werden an den Innenenden der Abtriebswellen 20 und 22 befestigt, bevor das Abstandselement 46 im Gehäuse 10 angeordnet wird. Stifte 48 und 50 halten die beiden Seitenräder 34 und 36 beabstandet, während die Innenenden der Abtriebswellen 20 und 22 jeweils einzeln in den Zwischenraum zwischen den Seitenrädern 34 und 36 geschoben werden. Durch ein im Hauptkörper 12 ausgebildetes Fenster 52 wird ein Zugang zum Befestigen der Sprengringe 38 und 40 an den Innenenden der Abtriebswellen 20 und 22 ermöglicht.
  • Das Abstandselement 46 ist, wie in 3 verdeutlicht wird, in zwei Hälften 54 und 56 geteilt, um eine Überlagerung mit dem Hohlrad (nicht dargestellt; zu vermeiden. Zunächst wird die Abstandselementhälfte 54 und daraufhin die Abstandselementhälfte 56 durch das Fenster 52 eingesetzt. Ein Halterungsbolzen 57 wird durch eine Öffnung 60 in der Abstandselementhälfte 56 eingeführt und mit dem Hauptkörper 12 in Eingriff gebracht, um beide Abstandselementhälften 54 und 56 im Hauptkörper 12 zu sichern. Jede der beiden Abstandselementhälften 54 und 56 weist separate Druckseiten oder -flächen 62 und 64 auf, um die axialen Bewegungen der Abtriebswellen 20 bzw. 22 und der Seitenräder 34 bzw. 36 zu begrenzen. Durch die Druckflächen 64 der Abstandselementhälften 54 und 56 werden die Seitenräder 34 und 36 weiter getrennt als durch die Stifte 48 und 50, um zu verhindern, daß die Stifte während des Betriebs des Differentials belastet werden.
  • Die Seitenräder 34 und 36 sind durch drei Paare von Umlaufrädern 68 und 70 miteinander verbunden, die um jeweilige sich parallel zur gemeinsamen Achse 32 erstreckende Achsen 72 und 74 drehbar sind. Die Außenumfangsflächen der Umlaufräder 68 und 70 werden durch als Aufnahmeabschnitte im Hauptkörper 12 ausgebildete Lagerflächen 76 und 78 drehbar gehalten.
  • 4 zeigt eine Anordnung eines der Paare der mit den Seitenrädern 34 und 36 in Eingriff stehenden Umlaufräder 68 und 70. Gemäß 4 ist die gemeinsame Achse 32 in zwei Hälften 32A und 32B geteilt, um zu ermöglichen, daß die Seitenräder 34 und 36 in Eingriff mit den Umlaufrädern 68 und 70 in einer gemeinsamen Ebene drehbar sind.
  • Das Umlaufrad 68 weist vier Eingriffabschnitte 80, 82, 84 und 88 und einen Schaftabschnitt 86 auf, und das Umlaufrad 70 weist vier Eingriffabschnitte 90, 94, 96 und 98 und einen Schaftabschnitt 92 auf. Die drei Eingriffabschnitte 80, 82 und 84 des Umlaufrades 68 bilden einen zusammenhängenden Zahnradabschnitt, der durch den Schaftabschnitt 86 mit dem übrigen Eingriffabschnitt 88 verbunden ist. Der Eingriffabschnitt 90 des Umlaufrades 70 ist durch den Schaftabschnitt 92 mit den zusammenhängenden übrigen Zahnradabschnitten 94, 96 und 98 verbunden. Die Schaftabschnitte 86 und 92 haben geringere Durchmesser als die angrenzenden Eingriffabschnitte, um eine Überlagerung mit den Seitenrädern 36 bzw. 34 zu vermeiden.
  • Der Eingriffabschnitt 82 des Umlaufrades 68 unterscheidet sich von den benachbarten Eingriffabschnitten 80 und 84, die jeweils einen Umlaufrad-Umlaufrad Verzahnungseingriff bilden, bei dem ein Umlaufrad mit einem Umlaufrad in Eingriff steht, durch seinen Radeingriff mit dem Seitenrad 34, wobei ein Umlaufrad-Seitenrad Verzahnungseingriff gebildet wird, bei dem das Umlaufrad 68 mit dem Seitenrad 34 in Eingriff steht. Ähnlicherweise unterscheidet sich der Eingriffabschnitt 96 des Umlaufrades 70 von seinen benachbarten Eingriffabschnitten 94 und 98 durch seinen Radeingriff mit dem Seitenrad 36.
  • Die drei Eingriffabschnitte 80, 84 und 88 des Umlaufrades 68 stehen mit den drei Eingriffabschnitten 90, 94 und 98 seines gepaarten Umlaufrades 70 entlang verschiedenen bzw. getrennten Bereichen der gemeinsamen Achse 32A und 32B in Eingriff.
  • Beispielsweise sind die in Eingriff stehenden Eingriffabschnitte 80/90 und 84/94 reitsitzartig seitlich des Seitenrades 34 und die in Eingriff stehenden Eingriffabschnitte 84/94 und 88/98 reitsitzartig seitlich des Seitenrades 36 angeordnet bzw. überspannen diese. Die Seitenräder 34 und 36 sind reitsitzartig seitlich der in Eingriff stehenden Eingriffabschnitte 84/94 angeordnet. Die Seitenräder 34 und 36 sind vorzugsweise entlang der gemeinsamen Achse 32A und 32B in einem Abstand voneinander beabstandet, der eine effektive Zahnbreite der in Eingriff stehenden Eingriffabschnitte 84/94 enthält bzw. umfaßt. Die effektive Zahnbreite ist der Länge des Überlapps zwischen gepaarten Zahnradzähnen in einer axialen Ebene gleich.
  • Durch die in Eingriff stehenden Eingriffabschnitte 84/94 wird der zusätzliche Zwischenraum zwischen den Seitenrädern 34 und 36 ausgenutzt, um den Gesamtwert der effektiven Zahnbreite zwischen den Umlaufrädern 68 und 70 zu vergrößern. Dadurch wird der Grad der Beanspruchung an den beiden anderen in Eingriff stehenden Eingriffabschnitten 80/90 und 88/98 vermindert. Durch Außenumfangsflächen der Eingriffabschnitte 84 und 94 werden zusätzliche Lagerzapfenflächen für die Lagerflächen 76 und 78 bereitgestellt, so daß die Belastungen für die Umlaufradhalterungen im Hauptkörper 12 vermindert werden. An Stelle der Stifte 48 und 50 können auch die Eingriffabschnitte 84 und 94 verwendet werden, um die Seitenräder 34 und 36 beabstandet zu halten, wenn die Sprengringe 38 und 40 montiert werden.
  • 5 zeigt eine ähnlich Darstellung einer alternativen Räderwerkanordnung. Seitenräder 104 und 106 sind um eine gemeinsame Achse drehbar angeordnet, die aus Darstellungszwecken in zwei Hälften 112A und 112B geteilt ist. Durch Umlaufräder 108 und 110, die um jeweilige parallele Achsen 114 und 116 drehbar angeordnet sind, sind die beiden Seitenräder 104 und 106 für gegenläufige Drehbewegungen verbunden.
  • Im Gegensatz zur vorstehenden Ausführungsform weisen die Umlaufräder 108 und 110 nur drei Eingriffabschnitte auf, und nur eines der Umlaufräder weist einen Schaftabschnitt auf. Das Umlaufrad 108 weist drei Eingriffabschnitte 118, 120 und 124 und einen Schaftabschnitt 122 auf. Die Eingriffabschnitte 118 und 120 sind zusammenhängend und durch den Schaftabschnitt 122 vom Eingriffabschnitt 124 getrennt. Das Umlaufrad 110 weist drei zusammenhängende Eingriffabschnitte 130, 132 und 134 auf.
  • Der Eingriffabschnitt 118 des Umlaufrades 108 steht mit dem Seitenrad 104 in Eingriff, und der Eingriffabschnitt 132 des Umlaufrades 110 steht mit dem Seitenrad 106 in Eingriff. Die übrigen Eingriffabschnitte 120 und 124 des Umlaufrades 108 stehen mit den Eingriffabschnitten 130 bzw. 134 des Umlaufrades 110 entlang getrennten Abschnitten der gemeinsamen Achse 112A und 112B in Eingriff. Beispielsweise sind die beiden in Eingriff stehenden Eingriffabschnitte 120/130 und 124/134 der Umlaufräder 108 und 110 reitsitzartig seitlich des Seitenrades 106 und die beiden Seitenräder 104 und 106 reitsitzartig seitlich der Eingriffabschnitte 120/130 angeordnet bzw. überspannen diese.
  • Im Gegensatz zu herkömmlichen Parallelachsen-Getriebedifferentialen wird durch die in 5 dargestellte alternative Räderwerkanordnung ein zusätzlicher Umlaufrad-Umlaufrad-Eingriff für eine bessere Lastverteilung bereitgestellt. Ähnliche Vorteile ergeben sich auch, wenn die vorliegende Erfindung auf andere Räderwerkanordnungen angewendet wird. Beispielsweise werden in der hierin eingeschlossenen US-A-08/036444 Umlaufräder beschrieben, die anstatt in Paaren in Gruppen von drei oder vier Rädern angeordnet sind. Die zusätzlichen Umlaufrad-Umlaufrad-Eingriffe sind insbesondere nützlich, um höhere Belastungen der mittleren Umlaufräder der Umlaufradgruppen zu übertragen. Die Umlaufräder jeder Gruppe können verschiedene Größen aufweisen, und die zusammenhängenden Eingriffabschnitte können in zwei oder mehr verschiedene Zahnradanordnungen oder -bauarten unterteilt werden. Ein Beispiel einer solchen Anordnung ist in der US-A-5169370 beschrieben.
  • Der Gehäuseaufbau zum Halten des erfindungsgemäßen Rä derwerks kann ebenfalls wesentlich verändert werden. Beispielsweise kann das Gehäuse aus einem Hauptkörper und zwei Endabdeckungen gebildet werden, oder das Gehäuse kann in zwei Hälften oder Teile geteilt sein, die zwischen den Seitenrädern oder näher an einem Ende getrennt sind. Außerdem können feststehende oder drehbare Lagerstützen zum Halten der Umlaufräder verwendet werden, wie beispielsweise in der US-A-08/058480 = US-54 15 599 A beschrieben wird. An statt das Gehäuse durch ein Hohlrad anzutreiben, kann ein Abstandselement als Antriebselement oder -block ausgebildet sein, durch den eine Verbindung einer koaxialen Eingangswelle mit dem Gehäuse hergestellt wird. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist in der US-A-5292291 beschrieben.

Claims (30)

  1. Parallelachsen-Differentialgetriebe mit: einem um ein Paar von Antriebswellen (20, 22) mit einer gemeinsamen Drehachse drehbar angeordneten Gehäuse (10); einem im Gehäuse (10) angeordneten, aus einem ersten und einem zweiten Seitenrad (34, 36; 104, 106) gebildeten Paar Seitenräder zum Aufnehmen von Enden der entsprechenden Antriebswellen (20, 22) für eine Drehbewegung mit den Seitenrädern (34, 36; 104, 106) um die gemeinsame Achse; mindestens einem aus einem ersten und einem zweiten Umlaufrad (68, 70; 108, 110) gebildeten Paar Umlaufräder, die im Gehäuse (10) für eine Drehbewegung um jeweilige Achsen (72, 74; 114, 116) angeordnet sind, die sich parallel zur gemeinsamen Achse (32) erstrecken; wobei jedes der Umlaufräder (68, 70; 108, 110) einen ersten Eingriffabschnitt (82, 96; 118, 132) aufweist, der mit einem der Seitenräder (34, 36; 104, 106) in Eingriff steht, und einen zweiten und einen dritten Eingriffabschnitt (84, 94; 88, 98; 120, 130; 124, 134), die mit entsprechenden Eingriffabschnitten seines gepaarten Umlaufrades (68, 70; 108, 110) in Eingriff stehen; die in Eingriff stehenden zweiten und dritten Eingriffabschnitte (84, 94; 88, 98; 120, 130; 124, 134) der Umlaufräder entlang der gemeinsamen Achse (32) reitsitzartig seitlich (68, 70; 108, 110) des zweiten Seitenrades (36; 106) angeordnet sind; und das erste und das zweite Seitenrad (34, 36; 108, 110) entlang der gemeinsamen Achse (32) reitsitzartig seitlich der in Eingriff stehenden zweiten Eingriffabschnitte (84, 94; 120, 130) der Umlaufräder (68, 70; 108, 110) angeordnet sind.
  2. Getriebe nach Anspruch 1, wobei die Seitenräder (34, 36; 108, 110) entlang der gemeinsamen Achse in einem Abstand voneinander beabstandet sind, der eine effektive Zahnbreite der in Eingriff stehenden zweiten Eingriffabschnitte (84, 94; 120, 130) umfasst.
  3. Getriebe nach Anspruch 2, wobei der zweite und der dritte Eingriffabschnitt (84, 88) des ersten Umlaufrades (68) durch einen Schaft (86) miteinander verbunden sind, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten bzw. des dritten Eingriffabschnitts (84, 88) des ersten Umlaufrades (68).
  4. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, wobei der erste und der zweite Eingriffabschnitt (82, 84) des ersten Umlaufrades (68) zusammenhängend sind.
  5. Getriebe nach Anspruch 4, wobei der erste, der zweite und der dritte Eingriffabschnitt (96, 94, 98) des zweiten Umlaufrades (70) zusammenhängend sind.
  6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jedes der Umlaufräder (68, 70) einen vierten Eingriffabschnitt aufweist, der mit einem entsprechenden Eingriffabschnitt seines gepaarten Umlaufrades in Eingriff steht.
  7. Getriebe nach Anspruch 6, wobei die in Eingriff stehenden zweiten und vierten Eingriffabschnitte (84, 94; 80, 90) der Umlaufräder (68, 70) entlang der gemeinsamen Achse (32) reitsitzartig seitlich des ersten Seitenrades (34) angeordnet sind.
  8. Getriebe nach Anspruch 7, wobei der zweite und der dritte Eingriffabschnitt (84, 88) des ersten Umlaufrades (68) durch einen ersten Schaft (86) miteinander verbunden sind, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten bzw. des dritten Eingriffabschnitts (84, 88) des ersten Umlaufrades (68), und der zweite und der vierte Eingriffabschnitt (94, 90) des zweiten Umlaufrades (70) durch einen zweiten Schaft (92) miteinander verbunden sind, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten bzw. des vierten Eingriffabschnitts (94, 90) des zweiten Umlaufrades (70).
  9. Getriebe nach Anspruch 7 oder 8, wobei die in Eingriff stehenden dritten und vierten Eingriffabschnitte (88, 98; 80, 90) der Umlaufräder (68, 70) entlang der gemeinsamen Achse (32) reitsitzartig seitlich der beiden Seitenräder (34, 36) angeordnet sind.
  10. Getriebe nach Anspruch 9, wobei der erste Eingriffabschnitt (82) des ersten Umlaufrades (68) an den zweiten und den vierten Eingriffabschnitt (84, 80) des ersten Umlaufrades (68) angrenzt und der erste Eingriffabschnitt (96) des zweiten Umlaufrades (70) an den zweiten und den dritten Eingriffabschnitt (94, 98) des zweiten Umlaufrades (70) angrenzt.
  11. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jedes Umlaufräderpaar (68, 70) zwei Umlaufrad-Seitenrad-Verzahnungseingriffe (82, 34; 96, 36) und zwei Umlaufrad-Umlaufrad-Verzahnungseingriffe (80, 90; 88, 98) aufweist, die entlang getrennten Bereichen der gemeinsamen Achse (32) verteilt sind.
  12. Getriebe nach Anspruch 11, wobei ein erster der Bereiche durch den Eingriff des ersten Eingriffabschnitts (82) des ersten Umlaufrades (68) mit dem ersten Seitenrad (34) definiert ist; ein zweiter der Bereiche durch den Eingriff des ersten Eingriffabschnitts (96) des zweiten Umlaufrades (70) mit dem zweiten Seitenrad (36) definiert ist; ein dritter der Bereiche durch den Eingriff der zweiten Eingriffabschnitte (84, 94) des ersten und des zweiten Umlaufrades (68, 70) definiert ist; und ein vierter der Bereiche durch den Eingriff der dritten Eingriffabschnitte (88, 98) des ersten und des zweiten Umlaufrades (68, 70) definiert ist.
  13. Getriebe nach Anspruch 12, wobei der zweite Bereich zwischen dem dritten und dem vierten Bereich und der dritte Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich angeordnet ist.
  14. Getriebe nach Anspruch 13, wobei jedes der Umlaufräder (68, 70) einen vierten Eingriffabschnitt (80, 90) aufweist, der mit einem entsprechenden Eingriffabschnitt seines gepaarten Umlaufrades (68, 70) in Eingriff steht.
  15. Getriebe nach Anspruch 14, wobei entlang der gemeinsamen Achse (32) durch den Eingriff der vierten Eingriffabschnitte (80, 90) des ersten und des zweiten Umlaufrades (68, 70) ein gesonderter fünfter Bereich definiert ist.
  16. Getriebe nach Anspruch 15, wobei der erste Bereich zwischen dem dritten und dem fünften Bereich angeordnet ist.
  17. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Seitenräder (34, 36) durch ein Abstandselement (46) voneinander getrennt sind, durch das die Innenenden der beiden Antriebswellen (20, 22) voneinander getrennt sind.
  18. Getriebe nach Anspruch 17, wobei in einem Außenabschnitt des Gehäuses (10) ein Fenster (52) ausgebildet wird, um das Abstandselement (46) einzufügen bzw. zu entfernen.
  19. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, mit mindestens einem Paar von Aufnahmeabschnitten bzw. -taschen (76, 78) durch die Außenumfangsflächen der Umlaufräder (68, 70) für eine Drehbewegung um ihre jeweiligen Achsen (72, 74) gehalten werden.
  20. Getriebe nach Anspruch 19, wobei jeder der Aufnahmeabschnitte (76, 78) eine Lagerfläche (76, 78) zum Halten der Außenumfangsflächen des zweiten und des dritten Eingriffabschnitts aufweist.
  21. Differentialgetriebe mit: einem um ein Paar von Antriebswellen (20, 22) mit einer gemeinsamen Drehachse drehbar angeordneten Gehäuse (10); einem im Gehäuse (10) angeordneten, aus einem ersten und einem zweiten Seitenrad (34, 36) gebildeten Paar Seitenräder zum Aufnehmen von jeweiligen Enden der entsprechenden Antriebswellen (20, 22) für eine Drehbewegung mit den Seitenrädern (34, 36) um die gemeinsame Achse; mindestens einem aus einem ersten und einem zweiten Umlaufrad (68, 70) gebildeten Paar Umlaufräder, die im Gehäuse (10) für eine Drehbewegung um jeweilige Achsen (72, 74) angeordnet sind und durch die die Seitenräder (34, 36) für gegenläufige relative Drehbewegungen betrieblich gekoppelt sind; wobei jedes der Umlaufräder (68, 70) einen ersten Eingriffabschnitt (82, 92; 86, 96) aufweist, der mit einem der Seitenräder (34, 36) in Eingriff steht, und einen zweiten, einen dritten und einen vierten Eingriffabschnitt (84, 94; 88, 98; 80, 90), die mit entsprechenden Eingriffabschnitten seines gepaarten Umlaufrades (68, 70) in Eingriff stehen; und der zweite, der dritte und der vierte Eingriffabschnitt (84, 94; 88, 98; 80, 90) entlang den jeweiligen Drehachsen der Umlaufräder voneinander getrennt sind.
  22. Differentialgetriebe nach Anspruch 21, wobei der erste Eingriffabschnitt des ersten Umlaufrades (68) den zweiten und den vierten Eingriffabschnitt (84, 80) des ersten Umlaufrades (68) entlang seiner Achse trennt.
  23. Differentialgetriebe nach Anspruch 22, wobei der erste Eingriffabschnitt (96) des zweiten Umlaufrades (70) den zweiten und den dritten Eingriffabschnitt (94, 98) des zweiten Umlaufrades (70) entlang seiner Achse trennt.
  24. Differentialgetriebe nach Anspruch 23, wobei der zweite und der dritte Eingriffabschnitt (84, 88) des ersten Umlaufrades (68) entlang seiner Achse durch einen Schaft (86) getrennt sind, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten bzw. des dritten Eingriffabschnitts (84, 88) des ersten Umlaufrades (68).
  25. Differentialgetriebe nach Anspruch 24, wobei der zweite und der vierte Eingriffabschnitt (94, 90) des zweiten Umlaufrades (70) entlang seiner Achse durch einen Schaft (92) getrennt sind, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten bzw. des vierten Eingriffabschnitts (94, 90) des zweiten Umlaufrades (70).
  26. Differentialgetriebe nach Anspruch 25, wobei der dritte und der vierte Eingriffabschnitt (88, 98; 80, 90) jedes Umlaufrades (68, 70) durch den ersten und den zweiten Eingriffabschnitt (82, 96) jedes Umlaufrades (68, 70) getrennt sind.
  27. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 21 bis 26, mit mindestens einem Paar von Aufnahmeabschnitten bzw. -taschen (76, 78), durch die die Außenumfangsflächen der Umlaufräder (68, 70) für eine Drehbewegung um ihre jeweiligen Achsen (72, 74) gehalten werden.
  28. Differentialgetriebe nach Anspruch 27, wobei jeder der Aufnahmeabschnitte (76, 78) eine Lagerfläche (76, 78) zum Halten der Außenumfangsflächen des zweiten, dritten und vierten Eingriffabschnitts (84, 94; 88, 98; 80, 90) aufweist.
  29. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 21 bis 28, wobei die Seitenräder (34, 36) entlang der gemeinsamen Achse (32) in einem Abstand voneinander beabstandet sind, der mindestens einer effektiven Zahnbreite der in Eingriff stehenden zweiten Eingriffabschnitte (84, 94) der Umlaufräder gleich ist.
  30. Differentialgetriebe nach Anspruch 29, wobei die Seitenräder (34, 36) durch ein Abstandselement (46) voneinander getrennt sind.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5984823A (en) * 1998-08-27 1999-11-16 American Axle & Manufacturing, Inc. Differential with shaft locking mechanism
DE10308081B3 (de) * 2003-02-26 2004-12-16 Gkn Driveline International Gmbh Sperrdifferential mit Stirnradverzahnung
US7022041B2 (en) * 2004-03-05 2006-04-04 American Axle & Manufacturing, Inc. Helical gear differential
CN108626346A (zh) * 2017-03-17 2018-10-09 东风德纳车桥有限公司 一种减速带差速器总成
CN108621771A (zh) * 2017-03-17 2018-10-09 东风德纳车桥有限公司 一种卡车电动车桥总成

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677876A (en) * 1984-02-13 1987-07-07 Tractech, Inc. Torque-proportioning differential with cylindrical spacer
US5122101A (en) * 1991-07-25 1992-06-16 Zexel-Gleason Usa, Inc. Parallel-axis combination gear differential
US5169370A (en) * 1991-07-25 1992-12-08 Zexel-Gleason Usa, Inc. End-thrust design for parallel-axis differential
US5292291A (en) * 1992-05-28 1994-03-08 Zexel-Gleason Usa, Inc. Parallel-axis gear differential with extended planet gears
US5415599A (en) * 1993-05-06 1995-05-16 Zexel-Gleason Usa, Inc. Gear mounting system for differential

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677876A (en) * 1984-02-13 1987-07-07 Tractech, Inc. Torque-proportioning differential with cylindrical spacer
US5122101A (en) * 1991-07-25 1992-06-16 Zexel-Gleason Usa, Inc. Parallel-axis combination gear differential
US5169370A (en) * 1991-07-25 1992-12-08 Zexel-Gleason Usa, Inc. End-thrust design for parallel-axis differential
US5292291A (en) * 1992-05-28 1994-03-08 Zexel-Gleason Usa, Inc. Parallel-axis gear differential with extended planet gears
US5415599A (en) * 1993-05-06 1995-05-16 Zexel-Gleason Usa, Inc. Gear mounting system for differential

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