DE2334043A1

DE2334043A1 - Differentialgetriebe, insbesondere einrichtung zur axialen sicherung der wellen der ausgleichsraeder

Info

Publication number: DE2334043A1
Application number: DE19732334043
Authority: DE
Inventors: Vernon Elmer Gleasman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-18
Filing date: 1973-07-04
Publication date: 1974-01-31
Also published as: BR7305237D0; AR211838A1; AU473106B2; CA979686A; JPS4943323A; FR2193448A5; GB1429359A; AU5697173A; IT989892B; US3884096A; SE390202B

Description

Vernon Elmer Gleasman , Cleveland / Ohio / USA.

Differentialgetriebe ,insbesondere Einrichtung zur axialen Sicherung der Wellen der Ausgleichsräder.

Vorliegende Erfindung bezient sicn auf ein Differential getriebe ,insbesondere auf eine Einrichtung zur axialen Sicherung der Wellen der Ausgleichsräder in diesem Differentialgetriebe ,welches ein Ausgleichsgehäuse umfaßt , "welches von einem externen Antrieb angetrieben ist und zwei weitgehend gleiche Zahnradsätze innerhalb des Gehäuses besitzt.

309885/0465

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ,in dem Ausgleichsgehäuse einer Differentialgetriebevorrichtung eine Einrichtung vorzusehen , welche das Axialspiel einer Welle ,um welche eine Ausgleichsrad-Einheit drehbar angeordnet ist , verhindert.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht , daß in einem Differentialgetriebe vorgesehen sind : ein Achswellenzahnrad in Form einer Schnecke in der Mitte jedes Zahnradsatzes , mehrere Einheiten von Ausgleichsrädern , welche jeweils mit einem Achswellenzahnrad kämmen , wobei jede Ausgleichsrad-Einheit besteht aus einem reversibel drehbaren Schneckenrad , welches an beiden Seiten flankiert und fest verbunden ist mit jeweils einem stirnverzahnten Ausgleichsrad , und -welches mit seiner zugehörigen Schnecke in dauerndem Eingriff steht ,wobei jede Ausgleichs . rad-Einheit axial durchbohrt ist und jeweils eine Welle umgibt , die an beiden Seiten gleich weit herausragt , wobei die Wellen alle gleich lang sind , die beschriebenen Achswellenräder hintereinander axial ausgerichtet sind und in dem Ausgleichsgehäuse drehbar angeordnet sind , ungeachtet ihrer eigenen Drehrichtung und der des Ausgleichsgehäuses , wobei ferner die Radsätze in dem Ausgleichsgehäuse derartig untergebracht sind , daß die Ausgleichsrad-Einheiten des jeweiligen Radsatzes paarweise mit denen des anderen Radsatzes im Eingriff sind , indem ihre stirnverzahnten Flanken miteinander kämmen , wobei die Einrichtung von Stiften in dem Ausgleichsgehäuse die Wellenenden jeweils paarweise sichert , indem die Wellen mit Ausnahme eines kleinen Axialspiels daran gehindert werden , sich in eine axiale Richtung zu bewegen .

Bei einem Differentialgetriebe nach Anspruch 1, umfassend zwei Gehäusehälften , welche einander zugekehrte Planseiten haben ,

3Q9885/(K6 5

wobei in jeder Gehäusehälfte ein Zahnradsatz untergebracht ist , ist es vorteilhaft , daß die Einrichtung aus Stiften besteht, die mit einem Teil in der einen ,mit dem anderen Teil in der anderen Gehäusehälfte stecken , daß in jeder Gehäusehälfte Bohrungen vorgesehen sind im rechten Winkel zu den Planseiten^ passend , um jeweils einen Stift aufzunehmen , wobei die Stifte auch als Passtifte fungieren und die Gehäusehälften in ihrer Montagelage seitlich sichern.

Ferner ist es vorteilhaft , daß der Stift eine Federwirkung besitzt und in Längsrichtung geschlitzt ist ,und daß die Federwirkung des Stifts in seinem ungepreßten Zustand den Schlitz leicht aufhält.

Weiterhin ist es zweckmäßig , daß der Stift aus einem spiralförmig gewundenen Blech aus Federstahl besteht.

Ferner ist es bei einem Differentialgetriebe ,umfassend ein Ausgleichsgehäuse mit einem den Mantel abschließenden Deckel , vorteilhaft , daß alle Stifte bis an die Unterseite des Ausgleichsgehäusedeckels heranreichen , wenn das Ausgleichsgehäuse montiert ist , wobei der Deckel die Stifte in ihrer richtigen Lage hält.

Die amerikanische Patentschrift Nr. ,1972 von

Robert N. Benjamin beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schalten eines Vielrad-Differentialgetriebes und umfaßt ein Differential eines Kraftfahrzeuges .Die vorliegende , erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorzugsweise in der Vorrichtung dieser Patentschrift verwendet werden , sodaß zum besseren Verständnis

30988 5

auf diese Patentschrift verwiesen wird , auch wenn dieses Differentialgetriebe im folgenden zur Genüge beschrieben und illustriert ist.

Fig. 1 zeigt einen Aufriß eines Differentials ,in dem erfindungsgemäß ein Federstift verwendet -wird ,

Hig. 2 zeigt eine vergrößerte , perspektivische Darstellung eines Federstifts von Fig. 1 ,

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte , perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federstifts ,

Fig. 4 stellt den Aufriß eines anderen Differentialgetriebes dar , in dem das Gehäuse aus einem Stück besteht mit oben einem Deckel und in dem die Welle von einem Stift gesichert wird , der nicht notwendigerweise eine Federwirkung besitzt und vom Deckel nach unten gehalten wird ,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Ebene 5-5 von Fig. 4 ( und entspricht damit im Prinzip auch einer Aufsicht ),

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Haltestifts von Fig. 4, der nicht notwendigerweise eine Federwirkung aufweisen muß.

309885/0Λ65

Fig. 1 zeigt ein Differential ,wie es in Kraftfahrzeugen verwendet wird. Die Vorrichtung umfaßt zwei Gehäusehälften 10 und 10' mit zwei planen , sich berührenden Flächen. Jede Gehäusehälfte enthält in der Mitte ein Achswellenzahnrad in Form einer Schnecke 11 oder 11' ,welche jeweils zu einander gegenüberlaufenden Rädern .des Fahrzeugs führt. Ferner befindet sich in jeder Gehäusehälfte ein Zahnradsatz von Ausgleichsrädern 13 und 13', die in vorliegender Erfindung aus drei Einheiten , jeweils um 120 auf dem Umfang verteilt ,bestehen ,Jede Ausgleichsrad-Einheit hat in der Mitte ein Schneckenrad 14 oder 14' ,im Eingriff im dem ihm zugehörigen Achswellenrad 11 oder 11'. Das Schneckenrad 14 oder 14' bildet eine Einheit mit den an seinen Außenseiten befindlichen Ausgleichsrädern 15 oder 15' und kann in beiden Richtungen umlaufen. Jeder Radsatz der Ausgleichsräder ist in axialer Richtung gebohrt und dreht um eine Welle 16 oder 16' ,welche sich in dieser Bohrung befindet und an beiden Seiten gleich weit bis in den Gehäuseteil 10' an jeder Seite hineinragt. Alle Wellen sind gleich lang. Die Gehäusehälften 10 und 10' des Differentials sind an den Planseiten miteinander verbunden , wobei die Ausgleichsrad-Einheiten der einen Gehäusehälfte paarweise mit denen der anderen Hälfte im Eingriff sind ,indem ihre stirnverzahnten !Blanken 15 und 15' miteinander kämmen. Diese Vorrichtung ist in der oben erwähnten , amerikanischen Patentschrift beschrieben.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stifts ist dargestellt bei Position 17 in Fig. 1 und 2 .Es handelt sich um einen üblichen Federstift , der im allgemeinen eine zylindrische Form hat und in Längsrichtung geschlitzt ist. Die Federwirkung des Stifts hält ihn im ungepreßten Zustand leicht offen. In den Gehäuseteilen 10 und 10' sind genau passende öffnungen vorge-

309885/0465

sehen , um den Stift 17 aufzunehmen und zusammenzudrücken. Wenn der Stift 17 einmal in diese etwas engere Öffnungen 18 und 18' eingeführt ist, wodurch er zusammengedrückt wird, verbleibt er in seiner Position von Fig. 1 . Fig. 1 zeigt den Stift 17 ,die rechten Enden der Wellen 16 und 16' sichernd , während ein anderer ,ähnlicher Federstift 17' die linken Enden derselben Wellen sichert. An der rechten Seite von Fig. 1 ist ein weiterer Stift 17" sichtbar ,der die Enden der Wellen 16a oder 16a'eines anderen Ausgleichsrades sichert , wobei letzterer sich von dem beschriebenen Radsatz nur durch seine auf dem Umfang versetzte Lage unterscheidet. Ein einziger , gerader Stift 17 , 17' oder 17" sitzt bündig an den Enden der Wellen 16 und 16' an wie dargestellt in Fig. 1 ,weil die Wellen 16 und 16' gleich lang sind und vertikal ausgerichtet , wenn alle Ausgleichsräder montiert sind. Die Stifte 17 , 17' und 17" lassen ein kleines Axialspiel der Wellen 16 , 16a und 16a' zu.

Es ist erkennbar ,daß die Federstifte 17 , 17' und 17 "auf dem Umfang der Trennflächen der Gehäusehälften 10 und 10'gleichmäßig verteilt sind und daß diese Stifte bei der Montage des Gehäuses auch als Pas stifte fungieren.

Anstelle des Federstiftsl7 kann eine andere Ausführungsform 19 eines Rundstifts benutzt werden , dargestellt in Fig. 3 . Dieser Stift wird hergestellt, indem ein Blech aus Federstahl spiralförmig eingedreht wird.

Jedes Wellenende von 16 oder 16' kann an einer Seite auch durch ein Sackloch anstatt durch Federstifte gesichert werden, während die andere Seite von einem Haltestift 20 gesichert wird , dargestellt in Fig. 4 und 5 . Die Differentialvorrichtung von Fig. 4

309885/046 5

ist gleich der von Fig. 1 mit Ausnahme des Gehäuses ,welches anstatt aus zwei Gebäusehälften 10 und 10' in Fig. 1 aus einem Gehäuse 10 "in Fig. 4 besteht , welches oben von einem Deckel 100 mit den Bolzen 21 , geführt in den Bohrungen 22 von Fig. 5 , geschlossen wird. Diese Bolzen sind ähnlich wie die Bolzen 21 der beiden Gehäusehälften 10 und 10'in Fig. 1. Der Deckel 100 von Fig. 4 hat unten eine innen ausgedrehte Zentrierung 100a, in welche der obere Rand des Gehäuses 10 "paßt. Die drei Stifte 20 sind in Fig. 4 und 5 klar zu erkennen und sichern die Wellenenden 16'an einer Seite ,während die anderen Wellenenden von den Sacklöchern im Gehäuse 10" gehalten werden. Die Stifte 20 lassen ein kleines Axialspiel der Wellen 16'im Gehäuse zu. Die Zuordnung der Stifte 20 zu den Wellen 16 ist im Gehäuse oben und unten (Fig. 5) gleich. Die Stifte 20 können auch als Federstifte wie die Stifte in Fig. 2 (17) oder jene in Fig. 3 (19) ausgeführt werden. Es kann jedoch auch ein glatter Stift ohne Federwirkung, wie der Stift 17 von Fig. 2 oder Stift 19 in Fig. 3 verwendet werden, massiv oder hohl ausgeführt. Der Deckel 100 sichert alle Stifte 20 , gleich welcher Ausführungsform , in ihrer montierten Lage (Fig. 4).

In allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben die Haltestifte 17, 17'und I7"bezw. 20 Linienberührung mit den Enden der Wellen 20 , wodurch die Reibung an dieser Stelle weitgehend reduziert wird. Es sei darauf hingewiesen , daß bei Normalbetrieb eines Differentials die Einheit des Ausgleichsgetriebes 14 , 15 , 14'und 15'langsam ,manchmal nur zeitweilig umläuft . Unter diesen Bedingungen kann das Schmiermittel der Wellen 16 und 16'sich erhärten und entweder die Drehung der Wellen im Differentialgehäuse 10, 10'oder 10"behindern oder es verhindert die Rotation der Ausgleichsräder 14 , 15 , 14'und

309885/0465

15' um die Wellen 16 und 16Mn diesem Fall sorgt das leichte Axialspiel zwischen den Wellen 16 und 16' und ihren zugehörigen Sicherungs stiften 17 , 17'und 17"bezw. 20 für eine gewisse Zirkulation des Schmiermittels.

Das in Fig. 1 und 4 strichpunktiert gezeichnete Tellerrad 23 stellt das übliche Antriebsrad eines Differentials dar.

309885/046 5

Claims

Patentansprüche

[ 1.. Differentialgetriebe , insbesondere Einrichtung zur axialen

Sicherung der Wellen der Ausgleichsräder in diesem Differentialgetriebe ,welches ein Ausgleichsgehäuse umfaßt ,welches von einem externen Antrieb angetrieben ist und zwei weitgehend gleiche zahnfadsätze innerhalb des Gehäuses besitzt , dadurch gekennzeichnet ,daß vorgesehen sind : ein Achswellenzahnrad in Form einer Schnecke in der Mitte jedes Zahnradsatzes ,mehrere Einheiten von Ausgleichsrädern , welche jeweils mit einem Achswellenzahnrad kämmen , wobei jede Ausgleichsrad-Einheit besteht aus einem reversibel drehbaren Schneckenrad , welches an beiden Seiten flankiert und fest verbunden ist mit jeweils einem stirnverzahnten Ausgleichsrad , und welches mit seiner zugehörigen Schnecke in dauerndem Eingriff steht , wobei jede Ausgleichsrad-Einheit axial durchbohrt ist und jeweils eine Welle umgibt , die an beiden Seiten gleich weit herausragt , wobei die Wellen alle gleich lang sind und in dem Aus gleiche gehäuse drehbar angeordnet sind , ungeachtet ihrer eigenen Drehrichtung und der des Ausgleichsgehäuses ,wobei ferner die Radsätze in dem Ausgleichsgehäuse derartig untergebracht sind , daß die Ausgleichsrad-Einheiten des jeweiligen Radsatzes paarweise mit denen des anderen Radsatzes im Eingriff sind , indem ihre stirnverzahnten Flanken miteinander kämmen , wobei eine Einrichtung von Stiften in dem Ausgleichsgehäuse die Wellenenden jeweils paarweise sichert , indem die Wellen mit Ausnahme eines kleinen Axialspiels daran gehindert werden , sich in eine axiale Richtung zu bewegen.
2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 , umfassend zwei Gehäusehälften , welche einander zugekehrte Planseiten haben , wobei in jeder

309885/0465

Gehäusehälfte ein Zahnradsatz untergebracht ist , dadurch gekennzeichnet ,daß die Einrichtung aus Stiften besteht , die mit einem Teil in der einen, mit einem anderen Teil in der anderen Gehäusehälfte stecken , daß in jeder Gehäusehälfte Bohrungen vorgesehen sind im rechten Winkel zu den Planseiten und passend , um jeweils einen Stift aufzunehmen , wobei die Stifte auch als Passtifte fungieren , und die Gehäusehälften in ihrer Montagelage seitlich sichern.
3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet ,daß der Stift eine Federwirkung besitzt und in Längsrichtung geschlitzt ist , daß die Federwirkung des Stifts in seinem ungepreßten Zustand den Schlitz leicht aufhält.
4. Differentialgetriebe nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet ,daß der Stift ais einem spiralförmig gewundenen Blech aus Federstahl besteht.
5. Differentialgetriebe , umfassend ein Ausgleichsgehäuse aus einem Mantel und einem den Mantel abschließenden Deckel , nach Anspruch 1-4,dadurch gekennzeichnet ,daß alle Stifte bis an die Unterseite des Ausgleichsgehäusedeckels heranreichen , wenn das Ausgleichsgehäuse montiert ist , wobei der Deckel die Stifte in ihrer richtigen Lage hält.

309885/0465

L 0η · .

e e rs e 11 e