DE19548568A1

DE19548568A1 - Differentialgetriebe mit Abstützung der Ausgleichsräder

Info

Publication number: DE19548568A1
Application number: DE19548568A
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Mayr
Original assignee: GKN Birfield SpA
Current assignee: GKN Viscodrive GmbH
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-12-23
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2015-12-24
Also published as: US5785624A; JPH0949561A; JP2676689B2; ITMI951584A1; ITMI951584A0; IT1275591B1; DE19548568C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit einem dreh bar in einem Getriebegehäuse gelagerten antreibbaren Differen tialkorb, bestehend aus einem Korbabschnitt und zwei diesen endseitig abschließenden Deckelteilen, mit zwei koaxial im Dif ferentialkorb drehbar gelagerten Achswellenrädern, die in ko axialen Bohrungen im Korbabschnitt aufgenommen und jeweils mit einer Achswelle verbindbar sind, mit zwei Sätzen von Ausgleichs rädern, die in achsparallelen sich gegenseitig und die Bohrungen durchdringenden Ausnehmungen im Korbabschnitt auf ihren Zahnköp fen gleitend aufgenommen sind, wobei die Ausgleichsräder eines jeden der beiden Sätze jeweils mit einem der Achswellenräder und mit jeweils zumindest einem Ausgleichsrad des anderen Satzes im Verzahnungseingriff sind, wobei die achsparallelen Ausnehmungen axial durchgehend im Korbabschnitt ausgeführt sind und die Ausgleichsräder Verzahnungsbereiche haben und daran anschließend Distanzzapfen aufweisen, wobei sich die Ausgleichsräder mittels der Distanzzapfen an den Deckelteilen abstützen.

Differentialgetriebe der genannten Art sind beispielsweise aus der DE 40 13 200 A1 bekannt. Zur Vereinfachung der Herstellung des Differentialkorbs wird hierbei der Korbabschnitt mit axial durchgehenden Bohrungen und Ausnehmungen konstanten Durchmessers versehen, die bei der Herstellung beispielsweise einfach geräumt werden können. Zur axialen Festlegung der Ausgleichsräder in diesen durchgehenden Ausnehmungen ist vorgesehen, daß die Aus gleichsräder über ihre Verzahnungsbereiche hinaus durch Distanz zapfen verlängert sind und etwa der Länge des Korbabschnitts entsprechen. An den Enden der Ausnehmungen stützen sich die Ausgleichsräder axial an Anschlag- oder Verschlußmitteln ab. Dies sind üblicherweise Deckelteile, die den Korbabschnitt an seinen stirnseitigen Enden verschließen. Es können jedoch auch einfach ausgeführte Anschlagscheiben oder unmittelbar in die Ausnehmungen eingesetzte Sicherungsringe sein.

Aus der DE 40 17 800 A1 sind Differentialgetriebe ähnlicher Art bekannt, bei der die Ausgleichsräder nur jeweils eine Teillänge des Korbabschnitts einnehmen, die der Länge des Verzahnungsein griffs mit einem der Achswellenräder zuzüglich der Länge eines Verzahnungseingriffs mit einem anderen der Ausgleichsräder ent spricht. Die Ausgleichsräder sind hierbei in Sacklöchern im Differentialkorb aufgenommen, die wechselseitig über den Umfang von beiden axialen Enden des Korbabschnitts ausgehend ausgeführt sind. Die Sacklöcher sind unmittelbar von Anlaufscheiben ver schlossen, die zwischen den Deckeln und dem Korbabschnitt ein gespannt sind.

Charakteristisch für Differentialgetriebe der hier genannten Art ist die Lagerung der Ausgleichsräder unmittelbar in den Ausneh mungen auf ihren Zahnköpfen, die aufgrund der Reaktionskräfte zwischen den Achswellenrädern und den Ausgleichsrädern sowie zwischen den Ausgleichsrädern der unterschiedlichen Sätze unter einander eine hohe Reibung an den Zahnköpfen und damit eine drehmomentabhängige selbstsperrende Wirkung erzeugt. Da der Verzahnungseingriff der Ausgleichsräder der beiden Sätze mitein ander nur in einem Teilbereich ihrer axialen Länge im Anschluß an den jeweiligen Verzahnungseingriff mit einem der beiden Achs wellenräder erfolgt, sind über der Länge der Ausgleichsräder ungleiche Lastverhältnisse zu verzeichnen. Aufgrund der radialen Durchdringung der koaxialen Bohrungen für die Achswellenräder und der achsparallelen Ausnehmungen für die Ausgleichsräder sind letztere gegen radial nach innen weisende Reaktionskräfte au ßerhalb ihres Verzahnungseingriffs mit dem jeweiligen Achswel lenrad unzulänglich im Differentialkorb abgestützt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die An lage- und Lastbedingungen der Ausgleichsräder in ihren Ausneh mungen zu verbessern. Die Lösung hierfür besteht darin, daß die Ausgleichsräder an einem Ende der Verzahnungsbereiche erste Distanzzapfenaufweisen, an deren Enden Stützscheiben ausgebil det sind, deren größter Durchmesser dem Kopfkreisdurchmesser der Verzahnungsbereiche entspricht, und daß die Ausgleichsräder am anderen Ende der Verzahnungsbereiche zweite Distanzzapfen auf weisen, deren Länge etwa der der Stützscheiben entspricht, wobei die Stützscheiben innerhalb der Ausnehmungen gleitend gelagert sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ausgleichsräder sind diese über ihre gesamte axialen Länge wirksam gegen radial nach innen weisende Reaktionskräfte abgestützt. Dies wird über die gleitende lagerartige Aufnahme der Stützscheiben innerhalb der Ausnehmungen im Korbabschnitt sichergestellt. Die Exzentri zität der Ausnehmungen und der Umfangsabstand benachbarter sich durchdringender Ausnehmungen ist dabei so zu wählen, daß die Ausnehmungen gegenüber den Stützscheiben einen Umschlingungs winkel U von α größer 180° aufweisen, sofern nicht ergänzende Abstützmittel, auf die nachfolgend noch eingegangen wird, vor gesehen sind. Die Konstruktion des Korbabschnittes bleibt im Vergleich mit dem eingangs genannten Stand der Technik unver ändert, d. h. die Möglichkeit, die Bohrungen und Ausnehmung durch kostengünstiges Räumen herzustellen, ist nach wie vor gegeben. Die wirksame Radialabstützung der Ausgleichsräder über ihre beiden axialen Enden verhindert ein Desaxiieren der Aus gleichsräder und damit einen ungleichmäßigen Verzahnungsver schleiß und ebenso eine ungleichmäßige und sperrwirkungsreduzie rende Anlage der Zahnköpfe in den Ausnehmungen.

Die zweiten Distanzzapfen an den Ausgleichsrädern, die gegenüber dem Verzahnungsabschnitt der Ausgleichsräder im Durchmesser reduziert sind, schaffen die geometrischen Bedingungen für die Ausbildung der Stützscheiben an den Enden der ersten Distanzzap fen der jeweils tugeordneten Ausgleichsräder. Da die miteinander im Eingriff befindlichen Ausgleichsräder bei Ausgleichsbewegun gen im Getriebe aneinander abwälzend rotieren, ist es vorzuzie hen, daß die Stützscheiben und die zweiten Distanzzapfen mitein ander unmittelbar im Eingriff befindlicher Ausgleichsräder be rührungsfrei zueinander liegen, da diese aufgrund ihrer Durch messerdifferenz auch eine Differenz in der Umfangsgeschwindig keit zueinander haben. Sofern die Oberflächenqualität einen gleitenden Kontakt zuläßt, ist es jedoch auch möglich, einen gegenseitigen Kontakt zwischen den Stützscheiben und den zweiten Distanzzapfen herzustellen, wodurch eine ergänzende Abstützung der Stützscheiben sowie eine Vergrößerung der Sperrwirkung er zeugenden Reibflächen entsteht. Die miteinander unmittelbar im Eingriff befindlichen Ausgleichsräder haben bei übereinstimmen dem Aufbau relativ zueinander gegensinnige axiale Anordnung.

Neben der unmittelbaren Abstützung der Stützscheiben innerhalb der Ausnehmungen, die in jedem Fall vorgesehen ist, können ins besondere bei geringen Umschlingungswinkeln der Stützscheiben durch die Ausnehmungen Mittel zur ergänzenden Abstützung der Stützscheiben nach radial innen vorgesehen werden, die nachste hend im einzelnen aufgeführt werden.

Nach einer ersten bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß zumindest an einer, bevorzugt an beiden Deckelseiten die Achs wellenräder jeweils axial zu den Deckelteilen gerichtete ver zahnungsfreie Zylinderansätze aufweisen, und daß die zum Korb abschnitt weisenden Innenflächen der Deckelteile eben sind. Auf diese Weise werden bei einfachster Gestaltung der Deckelteile die geometrischen Verhältnisse für das Einführen der Stützschei ben in die Ausnehmungen im Korbabschnitt bei unmittelbarer An lage der Achswellenräder an den Deckelteilen geschaffen.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß sich die Stütz scheiben zusätzlich an den Zylinderansätzen der Achswellenräder radial nach innen abstützen. Auf diese Weise kann bei hohen Zahnkräften und geringem Umschlingungswinkel U der Stützscheiben in den Ausnehmungen eine Klemmwirkung vermieden und die Abstüt zung verbessert werden.

Auch die weiteren genannten zusätzlichen Abstützmittel erfüllen sowohl die Aufgabe der axialen Festlegung der Achswellenräder als auch der Schaffung eines Freiraums für die Stützscheiben sowie zusätzlich der radialen Abstützung der Stützscheiben nach innen. Sie werden bevorzugt zur Erzielung beider Wirkungen, d. h. der axialen Festlegung und der radialen Abstützung verwendet.

Nach einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung ist also vorgese hen, daß zumindest an einer, bevorzugt an beiden Deckelseiten die Deckelteile jeweils axial zum Korbabschnitt gerichtete zen trale vorstehende Zylinderbünde aufweisen, die in die Bohrungen hineinreichen, und auf denen sich die Stützscheiben zusätzlich radial nach innen abstützen. Die Grundform und die Wirkungsweise dieser Zylinderbünde stimmt mit den zuvor genannten Zylinder ansätzen an den Achswellenrädern überein. Anstelle der mitrotie renden Anordnung durch Verbindung mit den Achswellenrädern tritt die feststehende Anordnung durch Verbindung mit den Deckeltei len. Die axiale Länge der Achswellenräder verkürzt sich dement sprechend, wobei auch hier eine unmittelbare axiale Anlage zwi schen Achswellenrad und Deckelteil vorgesehen ist. Das Deckel teil ist weiterhin als einfacher Rotationskörper dargestellt.

In weiterführender Ausgestaltung des vorstehenden kann vorgese hen sein, daß an den Zylinderbünden am Umfang innenzylindrische Mulden ausgebildet sind, in die die Stützscheiben sich abstüt zend eingreifen. Hierdurch wird in bevorzugter Weise der Linien kontakt zwischen Stützscheibe und Zylinderbund durch einen Flä chenkontakt ersetzt, so daß sich die Verschleißwerte reduzierten lassen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zumindest an einer, bevorzugt an beiden Deckelseiten zwi schen den Deckelteilen und dem Korbabschnitt jeweils separate zentrale zylindrische Ringkörper eingesetzt sind, die in die Bohrungen hineinreichen und bei denen sich die Stützscheiben zusätzlich radial nach innen abstützen. Auch hierbei ist bei gleicher Funktion wie zuvor beschrieben die Grundform und die Anordnung der Ringkörper gleich mit den zuvor genannten Zylin deransätzen, deren Bauraum nun von den separaten Ringteilen eingenommen wird. Günstiger ist hierbei die Herstellung der planen Innenflächen der Deckelteile und der ansatzlos ausgebil deten Achswellenräder, die sich jeweils an den Ringkörpern anle gen. Die Ringkörper zentrieren sich selber zwischen den am Um fang verteilten Stützscheiben und können an diesen abrollen.

In einer bevorzugten Abwandlung des vorstehenden kann vorgesehen sein, daß an den separaten Ringkörpern am Umfang innenzylindri sche Mulden ausgebildet sind, in die die Stützscheiben abstüt zend eingreifen. Während zuvor die Drehstellung der separaten Ringkörper unbestimmt war, ist hierbei eine definierte Umfangs lage gegeben. Dabei können die Ringkörper soweit vergrößert sein, daß sie nicht mehr über die Stützscheiben, sondern über die Bohrungen für die Achswellenräder zentriert gehalten werden. Durch den Formschluß mit den Stützscheiben ergibt sich eine Verdrehsicherung.

Soweit vorstehend jeweils die Einschränkung gemacht wurde, daß zumindest an einer axialen Deckelseite, bevorzugt jedoch an beiden axialen Deckelseiten die genannten zusätzlichen Abstütz mittel vorhanden sein sollen, ist dies so zu verstehen, daß grundsätzlich aufgrund der gleichartigen Ausgestaltung der Achs wellenräder alle Achswellenräder an ihren ersten Distanzzapfen Stützscheiben aufweisen, wobei in jedem Fall eine Abstützung über die Umschlingung der Ausnehmungen gegeben ist, daß jedoch bei Vorsehen zusätzlicher radialer Abstützmittel diese an beiden Deckelseiten vorhanden sein sollen, wobei jedoch verschiedene Bauformen miteinander kombiniert werden können, also beispiels weise ein Zylinderbund an einem Deckelteil und Zylinderansatz am entgegengesetzt liegenden Achswellenrad. In der Regel wird je doch die symmetrische Ausführung zu bevorzugen sein.

Eine weiterhin bevorzugte Ausgestaltung geht dahin, daß der Korbabschnitt im wesentlichen ebene Stirnflächen hat und die Deckelteile zumindest außerhalb eines durch die Bohrungen defi nierten Durchmessers ebene Innenflächen, die an den Stirnflächen des Korbabschnitts flächig anliegen. Hierbei ist es insbesondere günstig, wenn der Korbabschnitt und die Deckelteile am äußeren Umfang ausgebildete miteinander zusammenwirkende Zentriermittel aufweisen, d. h. insbesondere ein mit zylindrischem Zentrierrand ausgeführtes erstes Bauteil, vorzugsweise das Deckelteil, das in einen inneren Zentrierbund am anderen Bauteil, vorzugsweise den Korbabschnitt, zentriert eingreift.

Die bevorzugte Ausführung der Stützscheiben ist außen glatt zylindrisch, was insbesondere für einen Linienkontakt mit Zylin deransätzen oder Zylinderbünden zu bevorzugen ist. Aus Ferti gungsgründen und zu Schmierzwecken kann auch an den Stützschei ben eine Verzahnung oder ein Verzahnungsauslauf von gleicher Art wie die der Verzahnungsabschnitte vorkommen. Die Verzahnungen können gerade oder schräg/schraubenförmig sein.

Nach einer günstigen Weiterbildung können die Verzahnungsberei che der Ausgleichsräder und/oder der Achswellenräder an ihren axialen Enden zur jeweiligen Achse hin gebogen verlaufen, um Kantenträger in den Verzahnungseingriffen bei einer elastischen Durchbiegung der Ausgleichsräder unter Drehmomentbelastung zu vermeiden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1a zeigt einen Differentialkorb eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes mit Achswellen- und Ausgleichs rädern im Längsschnitt (gemäß der in Fig. 1b gezeig ten Schnittlinie);

Fig. 1b zeigt den Differentialkorb des erfindungsgemäßen Dif ferentialgetriebes nach Fig. 1a im Querschnitt (ent lang der in Fig. 1a gezeigten Schnittlinie);

Fig. 2 zeigt ein Paar miteinander im Verzahnungseingriff befindlicher Ausgleichsräder als Einzelheit;

Fig. 3 zeigt einen Korbabschnitt eines erfindungsgemäßen Differentials geschnitten dargestellt in perspektivi scher Ansicht;

Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt durch einen Korbabschnitt nach Fig. 3 senkrecht zur Achse mit eingetragenem Umschlin gungswinkel U;

Fig. 5 zeigt die allgemeine Konfiguration von Korbabschnitt, Deckelteil und Stützrolle in einer Ausführung ohne zusätzliche Abstützmittel für die Stützrollen

a) im Teillängsschnitt
b) in perspektivischer Darstellung als Explosionsbild;

Fig. 6 zeigt die allgemeine Konfiguration von Korbabschnitt, Deckelteil und Stützrolle mit zusätzlichen Abstütz mitteln für die Stützrollen in einer ersten Ausfüh rungsform

a) im Teillängsschnitt
b) in perspektivischer Darstellung als Explosionsbild;

Fig. 7 zeigt die allgemeine Konfiguration von Korbabschnitt, Deckelteil und Stützrolle mit zusätzlichen Abstütz mitteln für die Stützrollen in einer zweiten Ausfüh rungsform

a) im Teillängsschnitt
b) in perspektivischer Darstellung als Explosionsbild;

Fig. 8 zeigt die allgemeine Konfiguration von Korbabschnitt, Deckelteil und Stützrolle mit zusätzlichen Abstütz mitteln für die Stützrollen in einer dritten Ausfüh rungsform

a) im Teillängsschnitt
b) in perspektivischer Darstellung als Explosionsbild;

Fig. 9 zeigt die allgemeine Konfiguration von Korbabschnitt, Deckelteil und Stützrolle mit zusätzlichen Abstütz mitteln für die Stützrollen in einer vierten Ausfüh rungsform

a) im Teillängsschnitt
b) in perspektivischer Darstellung als Explosionsbild;

Fig. 10 zeigt die allgemeine Konfiguration von Korbabschnitt, Deckelteil und Stützrolle mit zusätzlichen Abstütz mitteln für die Stützrollen in einer fünften Ausfüh rungsform

a) im Teillängsschnitt
b) in perspektivischer Darstellung als Explosionsbild;

Fig. 11a zeigt ein Paar miteinander im Verzahnungseingriff befindlicher Ausgleichsräder mit abgebogener Verzah nungsform als Einzelheit ähnlich Fig. 1;

Fig. 11b zeigt die mit Abstand voneinander angeordneten Achs wellenräder mit abgebogener Verzahnungsform als Ein zelheit ähnlich Fig. 1a;

Fig. 11c zeigt die in den Fig. 11a und 11b angezeigte Ein zelheit "Y" in Vergrößerung.

In den Fig. 1a und 1b ist ein Differentialkorb 11 gezeigt, der aus einem Korbabschnitt oder Mittelabschnitt 12 mit im we sentlichen axial gleichbleibendem Querschnitt und zwei diesen axial abschließenden Deckelteilen 13, 14 besteht. Mittels nicht dargestellter Schrauben sind die Teile des Differentialkorbs 11 miteinander axial verspannt. Am Korbabschnitt 12 ist ein end seitiger Flansch 15 zur Befestigung eines Tellerrades erkennbar, über das der Differentialkorb über ein Ritzel drehend angetrie ben werden kann, das im nicht dargestellten Getriebegehäuse zu lagern ist. Eine Drehmomenteinleitung über eines der Deckteile 15, 14 wäre ebenfalls möglich. Die Deckelteile 13, 14 weisen je weils koaxiale Hülsenansätze 17, 18 auf, auf die Lagermittel aufgezogen werden können. Mittels solcher Lager kann der Diffe rentialkorb im nicht dargestellten Getriebegehäuse drehbar gela gert werden. Die Hülsenansätze 17, 18 bilden Durchgangsöffnungen 19, 20, durch die Achswellen durchgesteckt werden können. Achs wellenräder 21, 22 und ein zentrales Distanzstück 43 sind in einer koaxialen durchgehenden Bohrung 44 im Korbabschnitt an geordnet. An die Stelle des separaten Distanzstückes 43 können auch entsprechend lange Distanzansätze an beiden oder an einem der Achswellenräder 21, 22 treten. Die Achswellenräder 21, 22 weisen Verzahnungsbereiche 23, 24 auf. Jeweils daran anschlie ßend sind an den Achswellenrädern 21, 22 nach außen vorstehende zentrale Zylinderansätze 37, 38 ausgebildet. Die Achswellenräder 21, 22 legen sich axial mittig an dem zentralen Distanzstück 43 an und werden jeweils außen von den ebenen Deckelteilen 13, 14 abgestützt. Die Bohrung 44 bildet Durchdringungsbereiche mit achsparallelen Paaren von Ausnehmungen 25, 26, die Ausgleichs räder 27, 28 aufnehmen. Eines von vier Ausgleichsrädern 27 eines ersten Satzes ist im Längsschnitt in seiner Ausnehmung 25 er kennbar. Eines von vier Ausgleichsrädern 28 eines zweiten Satzes ist im Längsschnitt in seiner Ausnehmung 26 erkennbar. Andere Zahlen von Ausgleichsrädern für jeden Satz sind darstellbar.

In Fig. 2 ist dargestellt, wie jeweils zwei Ausgleichsräder 27, 28 der beiden Sätze einander zugeordnet und miteinander im Ver zahnungseingriff sind. Die Ausgleichsräder 27, 28 weisen jeweils Verzahnungsabschnitte 29, 33 und erste Distanzzapfen 30, 34 auf, die am Ende Stützscheiben 31, 35 bilden. Diese sind jeweils in den Ausnehmungen 25, 26 geführt und stützen sich in diesen radi al nach innen ab. Jeweils entgegengesetzt zu den ersten Distanz zapfen 30, 34 schließen sich zweite Distanzzapfen 32, 36 von der Länge der Zylinderansätze 37, 38 an die Verzahnungsbereiche 29, 33 an.

Die zweiten Distanzzapfen 32, 36 und die Zylinderansätze 37, 38 an den Achswellenrädern schaffen im vorliegenden Ausführungsbei spiel einen Freiraum für die sich in den Ausnehmungen 25, 26 abstützenden Stützscheiben 31, 35.

Die in Fig. 2 zu erkennende unmittelbare Abstützung jeweils zwischen der Stützscheibe 31, 35 des einen Ausgleichsrades und dem zweiten Distanzzapfen 36, 32 des anderen Ausgleichsrades, die im wesentlichen in Umfangsrichtung im Differentialkorb wirkt, ist möglich. Der zweite Distanzzapfen kann jedoch jeweils im Durchmesser so reduziert werden, daß eine gegenseitige Ab stützung nicht erfolgt. Der Durchmesser der Stützscheiben 31, 35 ist durch den Kopfkreisdurchmesser der Verzahnungsbereiche 29, 33 definiert. Der Durchmesser der ersten Distanzzapfen 30, 34 ist so bemessen, daß die ersten Distanzzapfen 30, 34 berührungs frei gegenüber den Verzahnungsbereichen 33, 29 des jeweils ande ren Ausgleichsrades und den Verzahnungsbereichen 24, 23 des jeweils anderen Achswellenrades 22, 21 bleiben.

In Fig. 3 ist die gegenseitige Durchdringung der koaxialen Innenbohrung 44 und der paarweise ausgeführten Ausnehmungen 25, 26 in der perspektivischen Darstellung gut erkennbar. Die Innen bohrung 44 ist aufgrund der Durchdringung auf geringe Restab schnitte zurückgeführt. Die Achswellenräder sind in der Regel über den Verzahnungseingriff mit den Ausgleichsrädern 27, 28 frei im Differentialkorb zentriert. Am Außenrand des Korbab schnittes 12 ist ein überstehender Zentrierbund 46 erkennbar, in den ein durch einen zylindrischen Zentrierrand 47 begrenztes Deckelteil eingesetzt werden kann.

In Fig. 4 ist gezeigt, wie eine der Stützscheiben 31 sich in nerhalb ihrer Ausnehmung 26 im Korbabschnitt 12 abstützt, wobei aufgrund des Umschlingungswinkels U mit α größer 180° die Auf nahme radial nach innen gerichteter Kraftkomponenten möglich ist.

In Fig. 5 sind der Korbabschnitt 12, ein Deckelteil 13 und ein Ausgleichsrad 28 als Einzelheiten im Längsschnitt und perspekti visch in Explosionsdarstellung gezeigt. Am Ausgleichsrad 28 sind erster Distanzzapfen 34 und Stützscheibe 35 erkennbar. Die Anord nung entspricht der Ausführung nach Fig. 1. Das entsprechende Achswellenrad ist nicht dargestellt, um zu symbolisieren, daß in dieser Ausführung die Stützscheibe 35 des Ausgleichsrades 28 sich ausschließlich in ihrer Ausnehmung 26 radial nach innen abstützt. Die Innenfläche des Deckelteils 13 ist vollkommen eben ausgeführt.

In Fig. 6 sind wiederum der Korbabschnitt 12, ein Deckelteil 13 und ein Ausgleichsrad 28, sowie das örtlich zugeordnete Achs wellenrad 21 gezeigt. Am Ausgleichsrad 28 sind erster Distanz zapfen 34 und Stützscheibe 35 erkennbar. Die Darstellungsweise entspricht der aus Fig. 5. Abweichend von der Ausführung nach Fig. 1 ist hier der Zylinderansatz 37 am Achswellenrad 21 so bemessen, daß eine zusätzliche radiale Abstützung der Stütz scheibe 35 über Linienkontakt mit dem Zylinderansatz 37 zustan dekommt.

In Fig. 7 sind wiederum als Einzelheiten der Korbabschnitt 12, ein Deckelteil 13′ und ein Ausgleichsrad 28 gezeigt. Am Aus gleichsrad 28 sind erster Distanzzapfen 34 und Stützscheibe 35 erkennbar. Die Darstellungsweise entspricht der aus Fig. 5 bekannten. Am Deckelteil 13′ ist ein nach innen weisender Zylin deransatz 39 ausgebildet, an dem sich die Stützscheibe 35 über Linienkontakt zusätzlich radial nach innen abstützt. Das hier nicht gezeigte entsprechende Achswellenrad ist hierbei um den in Fig. 6 gezeigten Zylinderansatz 37 gekürzt ausgeführt anzuneh men. Der axiale abstützende Kontakt zwischen Deckelteil und Achswellenrad findet über den Zylinderansatz 39 statt.

In Fig. 8 sind ein Korbabschnitt 12, ein Deckelteil 13′′ und ein Ausgleichsrad 28 als Einzelheiten in gleicher Weise wie in Fig. 7 dargestellt. Ein am Deckelteil 13′′ angeordnete Zylin deransatz 39′ ist hierbei gegenüber dem Zylinderansatz 39 ver größert und weist umfangsverteilte zylindrische Taschen 40 auf, in die die Stützscheibe 35 zur flächigen Abstützung nach innen formschlüssig eingreift.

In Fig. 9 sind ein Korbabschnitt 12, ein Deckelteil 13 und ein Ausgleichsrad 27 als Einzelheiten dargestellt, wobei die Dar stellungsweise derjenigen aus Fig. 5 entspricht. Am Aus gleichsrad 28 sind erster Distanzzapfen 34 und Stützscheibe 35 erkennbar. Der Deckel 13 ist in Übereinstimmung mit der Ausfüh rung nach den Fig. 5 und 6 innen vollkommen eben ausgeführt. An die Stelle eines in Fig. 8 erkennbaren Zylinderansatzes tritt in dieser Ausführung ein separater Ringkörper 41, an dem sich die Stützscheibe 35 radial nach innen abstützt. Der Ring körper 41 ist radial schwimmend zwischen den umfangsverteilten Stützscheiben der Achswellenräder 28 gehalten. Wie im Zusammen hang mit Fig. 7 erläutert, ist bei dieser Ausführung das nicht dargestellte zugeordnete Achswellenrad ohne eigenen zylindri schen Ansatz, d. h. im Verhältnis zur Ausführung nach Fig. 6 um diesen gekürzt anzunehmen.

In Fig. 10 sind ein Korbabschnitt 12, ein Deckelteil 13 und ein Ausgleichsrad 27 als Einzelheiten dargestellt. Ähnlich wie in Fig. 9 ist ein separater Ringkörper 41′ vorgesehen. Dieser ist gegenüber dem Ringkörper 41 vergrößert und weist an seinem Um fang Taschen 42 auf, in die die Stützscheiben 35 der Ausgleichs räder 28 zur flächigen Abstützung eingreifen. Der Ringkörper 41′ ist radial schwimmend ausgebildet und durch den formschlüssigen Eingriff der Stützscheiben 35 drehgesichert, was beim Ringkörper 41 nach Fig. 9 nicht der Fall ist. Für das zugeordnete Achswel lenrad gilt das zur Fig. 9 gesagte inhaltsgleich, das heißt dieses verfügt über keinen Zylinderansatz.

In Fig. 11a ist ein Paar von Ausgleichsrädern 27, 28 in gegen seitiger Zuordnung wie in Fig. 2 dargestellt. Gleiche Einzel heiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt; auf die dortige Beschreibung wird Bezug genommen. An den axialen Enden der Ver zahnungsbereiche 29, 33 sind gemäß der sich wiederholenden Ein zelheit "Y" die Verläufe der Verzahnungen zu den jeweiligen Drehachsen Z₁, Z₂ hin abgebogen, um bei elastischer Durchbiegung der Ausgleichesräder 27, 28 unter Drehmomentbelastung Kanten träger gegenüber den Gegenverzahnungen der Achswellenräder zu vermeiden.

In Fig. 11b sind die beiden Achswellenräder 21, 22 in gleicher Ausführung wie in Fig. 1a im Halbschnitt gezeigt. Gleiche Ein zelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt; auf die dorti ge Beschreibung wird Bezug genommen. An den axialen Enden der Verzahnungsbereiche 23, 24 sind die Verläufe der Verzahnungen gemäß der sich wiederholenden Einzelheit "Y" zu den jeweiligen Drehachsen Z₃, Z₄ abgebogen, um die oben unter Fig. 11a be schriebene Wirkung zu erzielen. Bei Verwirklichung dieser Ver zahnungsform sowohl an den Ausgleichsrädern als an den Achswel lenrädern kann das Ausmaß der Biegung jeweils geringer gewählt werden.

In Fig. 11c ist die vergrößerte Einzelheit "Y" gezeigt, die erkennen läßt, daß die Zahnhöhe und damit im wesentlichen auch die Zahnform im abgebogenen Bereich unverändert bleibt.

Bezugszeichenliste

11 Differentialkorb (12, 13, 14)
12 Korbabschnitt
13 Deckel
14 Deckel
15 Flansch
16 -
17 Hülsenansatz
18 Hülsenansatz
19 Durchgangsöffnung
20 Durchgangsöffnung
21 Achswellenrad
22 Achswellenrad
23 Verzahnungsbereich
24 Verzahnungsbereich
25 Ausnehmung
26 Ausnehmung
27 Ausgleichsrad
28 Ausgleichsrad
29 Verzahnungsbereich
30 Distanzzapfen, erster
31 Stützscheibe
32 Distanzzapfen, zweiter
33 Verzahnungsbereich
34 Distanzzapfen, erster
35 Stützscheibe
36 Distanzzapfen, zweiter
37 Zylinderansatz an Achswellenrad
38 Zylinderansatz an Achswellenrad
39 Zylinderansatz an Deckelteil
40 Taschen an Deckelteil
41 Ringkörper
42 Taschen an Ringkörper
43 Distanzstück
44 Durchgangsbohrung
45 Durchgangsbohrung
46 Zentrierbund
47 Zentrierrand
U Umschlingungswinkel
Z₁ Drehachse Ausgleichsrad
Z₂ Drehachse Ausgleichsrad
Z₃ Drehachse Achswellenrad

Claims

1. Differentialgetriebe mit einem drehbar in einem Getriebege häuse gelagerten antreibbaren Differentialkorb (11), beste hend aus einem Korbabschnitt (12) und zwei diesen endseitig abschließenden Deckelteilen (13, 14), mit zwei koaxial im Differentialkorb (11) drehbar gelagerten Achswellenrädern (21, 22), die in koaxialen Bohrungen (44) im Korbabschnitt (12) aufgenommen und jeweils mit einer Achswelle verbindbar sind, und mit zwei Sätzen von Ausgleichsrädern (27, 28), die in achsparallelen sich gegenseitig und die Bohrungen (44) durchdringenden Ausnehmungen (25, 26) im Korbabschnitt (12) auf ihren Zahnköpfen gleitend aufgenommen sind, wobei die Ausgleichsräder (27, 28) eines jeden der beiden Sätze jeweils mit einem der Achswellenräder (21, 22) und mit je weils zumindest einem Ausgleichsrad des anderen Satzes im Verzahnungseingriff sind, wobei die achsparallelen Ausneh mungen (25, 26) axial durchgehend im Korbabschnitt (12) ausgeführt sind und die Ausgleichsräder (27, 28) Verzah nungsbereiche (29, 33) haben und daran anschließend Di stanzzapfen (30, 34) aufweisen, wobei sich die Aus gleichsräder (27, 28) mittels der Distanzzapfen (30, 34) axial an den Deckelteilen (13, 14) abstützen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgleichsräder (27, 28) an einem Ende der Verzah nungsbereiche (29, 33) erste Distanzzapfen (30, 34) aufwei sen, an deren Enden Stützscheiben (31, 35) ausgebildet sind, deren größter Durchmesser dem Kopfkreisdurchmesser der Verzahnungsbereiche (29, 33) entspricht, und
daß die Ausgleichsräder (27, 28) am anderen Ende der Ver zahnungsbereiche zweite Distanzzapfen (32, 36) aufweisen, deren Länge etwa der der Stützscheiben (31, 35) entspricht, wobei die Stützscheiben (31, 35) innerhalb der Ausnehmungen (25, 26) im Korbabschnitt (12) gleitend gelagert sind (Fig. 5-10).

2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheiben (31, 35) und die zweiten Distanzzap fen (32, 36) miteinander unmittelbar im Eingriff befindli cher Ausgleichsräder (27, 28) berührungsfrei zueinander liegen.

3. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einer, bevorzugt an beiden Deckelseiten die Achswellenräder (21, 22) jeweils axial zu den Deckel teilen (13, 14) gerichtete verzahnungsfreie Zylinderansätze (37, 38) aufweisen, und daß die zum Korbabschnitt (12) weisenden Flächen der Deckelteile (13, 14) eben sind (Fig. 5, 6).

4. Differentialgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stützscheiben (31, 35) an den Zylinderansätzen (37, 38) zusätzlich radial nach innen abstützen (Fig. 6).

5. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einer, bevorzugt an beiden Deckelseiten die Deckelteile (13, 14) jeweils axial zum Korbabschnitt gerichtete zentrale vorstehende Zylinderbünde (39) aufwei sen, die in die Bohrungen hineinreichen und auf denen sich die Stützscheiben (31, 35) radial nach innen zusätzlich abstützen (Fig. 7, 8).

6. Differentialgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zylinderbünden (39) am Umfang innenzylindrische Mulden (40) ausgebildet sind, in die die Stützscheiben (31, 35) sich radial nach innen abstützend eingreifen (Fig. 8).

7. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest an einer, bevorzugt an beiden Deckelseiten zwischen den Deckelteilen (13, 14) und dem Korbabschnitt (12) jeweils separate zentrale zylindrische Ringkörper (41) eingesetzt sind, die in die Bohrungen (44) hineinreichen,
und daß sich die Stützscheiben (31, 35) zusätzlich radial nach innen an den Ringkörpern (41) abstützen (Fig. 9, 10).

8. Differentialgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ringkörpern (41′) am Umfang innenzylindrische Mulden (42) ausgebildet sind, in die die Stützscheiben (31, 35) sich radial nach innen abstützend eingreifen (Fig. 10).

9. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Korbabschnitt (12) im wesentlichen ebene Stirnflä chen hat und die Deckelteile (13, 14) zumindest außerhalb eines durch die Bohrungen (44) definierten Durchmessers ebene Innenflächen haben, die an den Stirnflächen des Korb abschnitts (12) anliegen.

10. Differentialgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Korbabschnitt (12) und die Deckelteile (13, 14) am Umfang ausgebildete miteinander zusammenwirkende Zentrier mittel (46, 47) aufweisen.

11. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheiben (31, 35) eine glattzylindrische Ober fläche haben.

12. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheiben (31, 35) eine Verzahnung oder einen Verzahnungsauslauf von gleicher Art wie die Verzahnungs bereiche (29, 33) haben.

13. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungsbereiche (29, 33) der Ausgleichsräder (27, 28) zumindest an einem ihrer axialen Enden einen sich der Drehachse Z₁, Z₂ annähernden abgebogenen Verlauf haben.

14. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungsbereiche (23, 24) der Achswellenräder (21, 22) zumindest an ihrem zum jeweils anderen der Achs wellenräder (22, 21) weisenden Ende einen sich der Dreh achse Z₃, Z₄ annähernden abgebogenen Verlauf haben.