DE19540679C1 - Stirnraddifferential - Google Patents
StirnraddifferentialInfo
- Publication number
- DE19540679C1 DE19540679C1 DE1995140679 DE19540679A DE19540679C1 DE 19540679 C1 DE19540679 C1 DE 19540679C1 DE 1995140679 DE1995140679 DE 1995140679 DE 19540679 A DE19540679 A DE 19540679A DE 19540679 C1 DE19540679 C1 DE 19540679C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spur gear
- gear differential
- wheels
- driven wheels
- differential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
- F16H48/28—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears
- F16H48/285—Arrangements 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
- F16H48/10—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
- F16H2048/106—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears characterised by two sun gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
- F16H48/10—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
- F16H48/11—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears having intermeshing planet gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Stirnraddifferential, insbesondere für Kraftfahrzeu
ge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiges Stirnraddifferential zeigt die DE 40 27 423 C2. Dabei wirken
mehrere außenverzahnte und miteinander in Eingriff befindliche
Planetenräder, die im Ausgleichsgehäuse aufgenommen sind, mit
Abtriebsrädern zusammen, wobei die Abtriebsräder mit ringförmigen
Abschnitten über Innenverzahnungen mit den Planetenrädern kämmen.
Ein derartiges Stirnraddifferential, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ist
hinsichtlich der übertragbaren Antriebsmomente günstiger als die vielfach
bekannten Stirnraddifferentiale gemäß Fig. 1 der anliegenden Zeichnung,
die sich im wesentlichen wie folgt zusammensetzen:
Ein Antriebselement, z. B. ein Tellerrad 14, treibt ein in einem nicht darge stellten Getriebegehäuse drehbar gelagertes Ausgleichsgehäuse 12 an. In dem Ausgleichsgehäuse 12 sind mehrere Planetenräder 16, 18 drehbar gelagert, die paarweise miteinander und mit außenverzahnten Abriebsrä dern 20, 22 in Eingriff sind. Die ebenfalls im Ausgleichsgehäuse 12 drehbar gelagerten Abtriebsräder 20, 22 sind beispielsweise über Steckverzahnun gen mit nicht dargestellten Antriebswellen für die angetriebenen Räder des Kraftfahrzeuges verbunden.
Ein Antriebselement, z. B. ein Tellerrad 14, treibt ein in einem nicht darge stellten Getriebegehäuse drehbar gelagertes Ausgleichsgehäuse 12 an. In dem Ausgleichsgehäuse 12 sind mehrere Planetenräder 16, 18 drehbar gelagert, die paarweise miteinander und mit außenverzahnten Abriebsrä dern 20, 22 in Eingriff sind. Die ebenfalls im Ausgleichsgehäuse 12 drehbar gelagerten Abtriebsräder 20, 22 sind beispielsweise über Steckverzahnun gen mit nicht dargestellten Antriebswellen für die angetriebenen Räder des Kraftfahrzeuges verbunden.
Wie die Fig. 1 der anliegenden Zeichnung zeigt, wird das übertragbare
Drehmoment auf die Räder des Kraftfahrzeuges neben den Kriterien
Zahnbreite, Geometrie, verwendeter Werkstoff, etc. wesentlich von dem
mittleren Berührradius r₁ bestimmt, der somit in nicht unbeträchtlichem
Maße die Kompaktheit des Differentiales bestimmt.
Dieser mittlere Berührradius r₁ kann bei dem Stirnraddifferential der
gattungsgemäßen Art bei nahezu gleichen Abmessungen etwa doppelt so
groß ausgebildet werden, wodurch entweder höhere Antriebsmomente
übertragbar oder kleinere Bauabmessungen verwirklichbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stirnraddifferential der gattungsgemäßen
Art vorzuschlagen, das hinsichtlich seiner Bauteile einfacher und
fertigungstechnisch günstiger ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.
Dementsprechend werden die Abtriebsräder bzw. deren innenverzahnte
Abschnitte auf zumindest drei umfangsmäßig verteilten Planentenrädern
zentriert bzw. frei gelagert. Dies ergibt einen optimalen Lastausgleich, wobei
bei entsprechender Konstruktion der einzige Bearbeitungsvorgang in dem
Herstellen der Verzahnung liegt. Diese könnte mit einer Räumnadel
hergestellt werden, jedoch ist bei den geforderten Qualitätsanforderungen
aufgrund der geringen Relativdrehzahlen eine spanlose Herstellung
günstiger, z. B. im Sinterverfahren oder durch umgeformte Blechpreßteile.
Dabei ist es vorteilhaft, daß die Abtriebsräder zweiteilig aus den
ringförmigen Abschnitten mit der Innenverzahnung und aus
Mitnehmerscheiben gebildet sind, die drehfest miteinander verbunden
werden. Die Mitnehmerscheiben sind dabei zugleich Nabenabschnitte mit
Steckverzahnungen zur Verbindung mit den Abtriebswellen.
Die zweiteilige Ausführung hat zudem den Vorteil, daß die ringförmigen
Abschnitte der Abtriebsräder sich auf die drei Planetenräder einstellen
können und eine gleichmäßige Linienlast aufweisen und somit nicht durch
die Achse der Abtriebswellen in ihrer axialen Ausrichtung vorgeprägt sind.
Die drehfeste, axial jedoch verschiebliche Verbindung der ringförmigen
Abschnitte mit den Mitnehmerscheiben erlaubt größere Toleranzen
zwischen den Achsen der Abtriebswellen und der Drehachse der
Abtriebsräder.
Die Planentenräder können bevorzugt über deren Zahnkopfflächen unmit
telbar im Ausgleichsgehäuse gelagert sein. Daraus resultiert eine sehr ge
drungene Bauweise des Differentiales, insbesondere in Axialrichtung. Um
dabei auf der einen Seite die Reibung zwischen den Planetenrädern und
dem Ausgleichsgehäuse gering zu halten und den Verschleiß in den
Bohrungen zu minimieren, können die Bohrungen mit Beschichtungen (z. B.
aufgedampften Härte- bzw. Karbidbeschichtungen) versehen sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel
heiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in
Fig. 1 ein dem Stand der Technik entsprechendes Stirnraddifferential für ein
Kraftfahrzeug in einem Teillängsschnitt entlang der Linie I-I der Fig.
2;
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 einen weiteren Querschnitt entsprechend Linie III-III der Fig. 1;
Fig. 4 ein Stirnraddifferential für ein Kraftfahrzeug mit Abtriebsrädern mit ei
ner Innenverzahnung, in einem Längsschnitt entlang der Linie IV-IV
der Fig. 5;
Fig. 5 einen Querschnitt gemäß Linie V-V der Fig. 4;
Fig. 6 einen weiteren Querschnitt entlang Linie VI-VI der Fig. 4; und
Fig. 7 ein Stirnraddifferential gemäß Fig. 4, jedoch mit einteiligen
Abtriebsrädern.
Das in den Fig. 1-3 gezeigte Stirnraddifferential 10 entspricht dem üblichen
Stand der Technik und setzt sich im wesentlichen aus einem in einem nicht
dargestellten Getriebegehäuse drehbar gelagerten Ausgleichsgehäuse 12,
einem Tellerrad 14 als Antriebselement, mehreren paarweise miteinander
kämmenden Planetenrädern 16, 18 und aus mit Abtriebswellen 27, 28
verbundenen Abtriebsrädern 20, 22 zusammen.
Der Antriebsfluß verläuft vom Tellerrad 14 über das Ausgleichsgehäuse 12
und über die über Lagerzapfen 24, 26 im Ausgleichsgehäuse 12 drehbar
gelagerten Planentenrädern 16, 18 auf die Abtriebsräder 20, 22 bzw. die
Abtriebswellen 27, 28. Drehzahldifferenzen an den Abtriebsrädern 20, 22
werden z. B. vom Abtriebsrad 20 jeweils über die Planetenräder 16, 18 zum
Abtriebsrad 22 ausgeglichen.
Ein wesentliches Kriterium des übertragbaren Antriebsmomentes resultiert
aus dem wirksamen Berührradius r₁, der sich wie ersichtlich aus dem Teil
kreisdurchmesser der außenverzahnten Abtriebsräder 20, 22 ergibt und der
wesentlich die Kompaktheit des Differentiales bzw. dessen radiale Ausdeh
nung bestimmt.
Das in den Fig. 4-6 dargestellte Stirnraddifferential 30 ist soweit nicht be
schrieben funktionell und/oder baulich gleich und mit gleichen Bezugszei
chen versehen.
Abweichend davon sind die Abtriebsräder 42, 44 jedoch mit ringförmigen
Abschnitten 46, 48 mit durchgehenden Innenverzahnungen versehen, die
radial außenliegend der durch die Planetenräder 36, 38 bei deren Umlauf
gebildeten Hüllkreisfläche mit der korrespondierenden Außenverzahnung
36a bzw. 38a der Planetenräder 36, 38 kämmen. Daraus resultiert bei glei
chen radialen Abmessungen des Ausgleichsgehäuses 32 ein nahezu ver
doppelter Berührradius r₁ mit entsprechend größeren, übertragbaren An
triebsmoment.
Die ringförmigen Abschnitte 46, 48 bzw. deren Innenverzahnungen greifen
formschlüssig in entsprechende Außenverzahnungen von Mitnehmerschei
ben 50, 52, an die zur Mitte des Ausgleichsgehäuses verlaufende Nabenab
schnitte 54, 56 angeformt sind. Die Nabenabschnitte 54, 56 weisen eine
formschlüssige Welle-Naben-Verbindung mit den Abtriebswellen 27, 28 zum
Antrieb der Räder des Kraftfahrzeuges auf.
Die umfangsmäßig symmetrisch verteilten Planetenräder 36, 38 (im Ausfüh
rungsbeispiel drei Paare, es sind bei hohen zu übertragenden Antriebsmo
menten auch mehr Planetenräder einsetzbar) sind frei bzw. ohne die in Fig.
1 dargestellten Lagerzapfen 24, 26 innerhalb des Ausgleichsgehäuses 32
gelagert, wobei die zu Lagerflächen geschliffenen Zahnkopfflächen (nicht
dargestellt) der Planetenräder 36, 38 in der mittleren Querschnittsebene ge
mäß Fig. 5 in entsprechend ausgearbeiteten, ineinander im Verzahnungsbe
reich verschnittenen Lagerbohrungen 58, 60 des Ausgleichsgehäuses 32
gelagert sind. Diese Lagerbohrungen können beschichtet sein, um
einerseits die Reibung zu reduzieren, die eine gewisse Sperrwirkung
erzeugt, und um den Verschleiß zu minimieren. Als Beschichtung wird
bevorzugt eine karbidische Härteschicht aufgebracht.
Andererseits sind die ringförmigen Abschnitte 46, 48 der Abtriebsräder 42, 44
über ihre Innenverzahnungen frei auf den umfangsmäßig symmetrisch ver
teilt angeordneten Planetenrädern 36, 38 bzw. deren Außenverzahnungen
36a, 38a abgestützt bzw. gelagert (vgl. auch Fig. 6).
Zur kostengünstigen Herstellung des beschriebenen Stirnraddifferentiales
30 sind unter anderem die ringförmigen Abschnitte 46, 48 der Abtriebsräder
42, 44 im Sinterverfahren hergestellt, wobei die dabei erzielbare geometri
sche Genauigkeit einschließlich der Innenverzahnungen für die auftretenden
Relativdrehzahlen im Ausgleichsbetrieb (z. B. beim Durchfahren des Kraft
fahrzeuges von Kurven) ausreichen. Jedoch kann auch eine Herstellung der
Abtriebsräder 42, 44 aus umgeformten Blechpreßteilen vorgenommen
werden.
Die Planetenräder 36, 38 sind ebenfalls spanlos gefertigt, z. B. im
Strangpreßverfahren oder in Umformtechnik aus Blechteilen; anschließend
werden lediglich die Zahnkopfflächen auf Maß und Rundheit geschliffen, um
eine einwandfreie Lagerung in den Lagerbohrungen 58, 60 des
Ausgleichsgehäuses 32 sicherzustellen.
Das Ausgleichsgehäuse 32 schließlich kann aus Montagegründen
quergeteilt und ggf. verschraubt oder verschweißt sein.
Das in der Fig. 7 dargestellte Stirnraddifferential 30 ist soweit nicht
beschrieben gleich dem der Fig. 4. Abweichend davon sind jedoch die
Abtriebsräder 42, 44 einteilig ausgebildet; d. h. eine Baueinheit mit den
ringförmigen Mitnehmerscheiben 50, 52 und den Nabenabschnitten 54, 56.
Die Abtriebsräder 42, 44 können dabei ebenfalls Sinterteile oder
Blechpreßteile sein.
Sind die Verzahnungen zwischen den innenverzahnten Abtriebsrädern
42, 44 und den außenverzahnten Planetenrädern 36, 38 als Schrägverzah
nungen ausgebildet, so kann aufgrund der auftretenden Axialkraftkompo
nente zwischen Mitnehmerscheiben 50, 52 und den stirnseitigen Wänden
des Ausgleichsgehäuses 32 eine gezielte Anpreßkraft bzw. Reibung erzeugt
werden, die eine höhere definierte Sperrwirkung des beschriebenen
Stirnraddifferentiales ergibt.
Claims (5)
1. Stirnraddifferential, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem ein Aus
gleichsgehäuse antreibenden Antriebselement, mehreren außenverzahn
ten und miteinander in Eingriff befindlichen Planentenrädern, die in dem
Ausgleichsgehäuse aufgenommen sind und mit verzahnten Abtriebsrä
dern zusammenwirken, wobei die Abtriebsräder (42, 44) mit ringförmigen
Abschnitten (46, 48) über Innenverzahnungen mit den Planentenrädern
(36, 38) kämmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsräder (42, 44)
auf jeweils zumindest drei umfangsmäßig verteilten Planentenrädern
(36, 38) frei gelagert sind, daß die Abtriebsräder (42, 44) zumindest
zweiteilig aus ringförmigen Abschnitten (46, 48) und Mitnehmerscheiben
(50, 52) gebildet sind, die drehfest miteinander verbunden sind und daß
die ringförmigen Abschnitte (46, 48) und die Mitnehmerscheiben (50, 52)
über die jeweils durchgehende Innenverzahnung der ringförmigen
Abschnitte (46, 48) miteinander gekuppelt sind.
2. Stirnraddifferential nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
ringförmigen Abschnitte (46, 48) spanlos (z. B. im Sinterverfahren oder
aus umgeformten Blechteilen) hergestellt sind.
3. Stirnraddifferential nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an die Mitnehmerscheiben (50, 52)
Nabenabschnitte (54, 56) angeformt sind, die drehschlüssig mit den
Abtriebswellen verbindbar sind.
4. Stirnraddifferential nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, da
durch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (36, 38) spanlos herge
stellt, insbesondere stranggepreßt sind.
5. Stirnraddifferential nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrungen (58, 60)
im Ausgleichsgehäuse (32) beschichtet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995140679 DE19540679C1 (de) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | Stirnraddifferential |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995140679 DE19540679C1 (de) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | Stirnraddifferential |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19540679C1 true DE19540679C1 (de) | 1997-04-10 |
Family
ID=7776343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995140679 Expired - Lifetime DE19540679C1 (de) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | Stirnraddifferential |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19540679C1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0918177A1 (de) * | 1997-02-17 | 1999-05-26 | Bernd-Robert Prof. Dr. Ing. Höhn | Stirnrad-Differential |
DE10315181B4 (de) * | 2003-04-03 | 2006-06-08 | Fzg Mbh | Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3311310C1 (de) * | 1983-03-28 | 1984-06-20 | Bhs Bayerische Berg | Planetengetriebe,das zwischen einer Stroemungsmaschine und einer elektrischen Maschine in einem Gehaeuse angeordnet ist |
DE3834297A1 (de) * | 1988-10-08 | 1990-04-12 | Uni Cardan Ag | Selbsttaetig begrenzt sperrendes differential |
DE4027423C2 (de) * | 1990-08-30 | 1992-12-10 | Peter Dr. 5206 Neunkirchen De Amborn | |
DE4013202C2 (de) * | 1990-04-25 | 1993-09-16 | Viscodrive Gmbh, 53797 Lohmar, De |
-
1995
- 1995-11-01 DE DE1995140679 patent/DE19540679C1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3311310C1 (de) * | 1983-03-28 | 1984-06-20 | Bhs Bayerische Berg | Planetengetriebe,das zwischen einer Stroemungsmaschine und einer elektrischen Maschine in einem Gehaeuse angeordnet ist |
DE3834297A1 (de) * | 1988-10-08 | 1990-04-12 | Uni Cardan Ag | Selbsttaetig begrenzt sperrendes differential |
DE4013202C2 (de) * | 1990-04-25 | 1993-09-16 | Viscodrive Gmbh, 53797 Lohmar, De | |
DE4027423C2 (de) * | 1990-08-30 | 1992-12-10 | Peter Dr. 5206 Neunkirchen De Amborn |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0918177A1 (de) * | 1997-02-17 | 1999-05-26 | Bernd-Robert Prof. Dr. Ing. Höhn | Stirnrad-Differential |
DE10315181B4 (de) * | 2003-04-03 | 2006-06-08 | Fzg Mbh | Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2276645B1 (de) | Antriebsvorrichtung für kraftfahrzeuge mit allradantrieb | |
DE102008026695B4 (de) | Differentialgetriebeanordnung | |
EP1859180B1 (de) | Differentialgetriebeeinheit mit aktiver steuerung der momentenverteilung | |
DE102006001334B3 (de) | Getriebeanordnung zur variablen Drehmomentverteilung | |
DE102012219212A1 (de) | Differentialgetriebe | |
DE3134204A1 (de) | "differentialgetriebe" | |
DE102005024455A1 (de) | Kronenrad und Differentialanordnung mit einem Kronenrad | |
DE3710582A1 (de) | Permanenter vierradantrieb fuer ein kraftfahrzeug | |
DE69206257T2 (de) | Differentialgetriebe. | |
DE69609450T2 (de) | Stufenloses Toroidgetriebe für vierradgetriebene Kraftfahrzeuge | |
DE4323539C1 (de) | Radlagereinheit eines Kraftfahrzeugs | |
EP0918177A1 (de) | Stirnrad-Differential | |
DE102011082671A1 (de) | Antriebseinheit für ein Flurförderzeug | |
DE19540679C1 (de) | Stirnraddifferential | |
WO2017190903A1 (de) | Getriebe mit einer an einem tellerrad des getriebes mechanisch angetriebenen pumpe | |
EP2021657A1 (de) | Getriebeeinheit zur führung eines antriebsmomentes von einer antriebswelle auf zwei abtriebswellen | |
DE102006014932A1 (de) | Antriebsvorrichtung für allradgetriebene Kraftfahrzeuge | |
DE850696C (de) | Ausgleichgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge | |
EP1972832A2 (de) | Wellgetriebe | |
DE10315181A1 (de) | Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge | |
DE10334515B4 (de) | Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge | |
DE3518682A1 (de) | Fluessigkeits-scherreibungskupplung | |
DE19654896A1 (de) | Getriebe | |
DE102012216402A1 (de) | Differentialgetriebe | |
DE19908316B4 (de) | Differential |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8322 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8330 | Complete disclaimer |