DE4013197C1

DE4013197C1 -

Info

Publication number: DE4013197C1
Application number: DE4013197A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 5204 Lohmar De Hildebrandt; Adrian Dipl.-Ing. 5205 Sankt Augustin De Chludek
Original assignee: Viscodrive GmbH
Current assignee: GKN Viscodrive GmbH
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-02-06
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: US5122102A; GB9108830D0; ITMI910689A1; IT1245198B; JP2652281B2; GB2244766A; JPH0777264A; GB2244766B; ITMI910689A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit einem Getriebegehäuse, in dem ein antreibbarer Differentialkorb drehbar gelagert ist, und das grad- oder schrägverzahnte Abtriebsräder aufweist, die über hierzu achsparallele Ausgleichsräder miteinander gekoppelt sind, von denen eine erste Gruppe mit dem einen der Abtriebsräder und eine zweite Gruppe mit dem anderen der Abtriebsräder und jedes der Ausgleichsräder der einen Gruppe mit zumindest einem der Ausgleichsräder der anderen Gruppe im Eingriff ist, und die Ausgleichsräder mit ihren Zahnköpfen in teilzylin drischen Öffnungen des Differentialkorbes gehalten sind, wobei die axiale Länge der teilzylindrischen Öffnungen größer als die axiale Länge der darin gehaltenen Aus gleichsräder ist.

Derartige Differentialgetriebe werden bei symmetrischer Ausführung als Achsdifferentiale und insbesondere bei unsymmetrischer Ausführung der Abtriebsräder mit unglei cher Drehmomentverteilung als Mittendifferentiale in All radfahrzeugen verwendet. Eine teilsperrende Wirkung ent steht durch die Reibung der Ausgleichsräder an den Zahn köpfen und bei schrägverzahnten Rädern durch die Reibung an den Stirnflächen der Abtriebs- und Ausgleichsräder.

Ein Differentialgetriebe der eingangs genannten Art ist aus der US 33 75 736 bekannt. Hierbei sind eine zentrale Öffnung für die Abtriebsräder und die teilzylindrischen Öffnungen für die Ausgleichsräder als Durchgangslöcher im Differentialkorb ausgeführt. Zwischen den Abtriebsrädern ist ein Distanzstück eingesetzt. In die teilzylindrischen Öffnungen sind Platzhalterelemente von entsprechender Form eingesetzt, die mittelbar Anlaufelemente für die Aus gleichsräder bilden. Die Platzhalterelemente stützen sich axial an Deckeln des Differentialkorbes ab. Die Platzhal terelemente erhöhen die Teilezahl, haben eine fertigungs technisch ungünstige Form und wirken sich auf die Gesamt masse des Differentialkorbs ebenfalls nachteilig aus.

Es sind weiterhin aus der DE-PS 35 30 244 und der DE-OS 37 07 872 derartige Getriebe bekannt, bei denen die Öffnungen für die Ausgleichsräder von einer Seite des Getriebekorbes als Sacklöcher gebohrt sind und einseitig mit einem Deckel verschlossen sind. Die Ausgleichsräder haben hierbei je weils die Länge der Sacklöcher, wobei die jeweils in Bear beitungsrichtung mit dem hinteren der Abtriebsräder in Eingriff befindlichen Ausgleichsräder nur auf einem Teil ihrer Länge verzahnt sind und im übrigen einen Verlän gerungszapfen zur Abstützung am Deckel des Differential korbes aufweisen. Nachteilig ist hierbei, daß auch bei Differentialen mit symmetrischer Drehmomentverteilung unterschiedliche Ausgleichsräder erforderlich sind und daß sich das Gesamtgewicht durch die entsprechenden Zapfenan sätze erhöht.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, Differentiale der genannten Art, die auch als Dif ferentiale mit unsymmetrischer Drehmomentverteilung aus geführt sein können, konstruktiv zu vereinfachen und ge wichtsgünstig herzustellen. Die Lösung hierfür besteht darin, daß in die Öffnungen mit größerer axialer Länge scheibenförmige Anlaufelemente für die Ausgleichsräder eingesetzt sind; die über den Innenquerschnitt der Öffnun gen radial nach innen hinausreichen und die sich axial an zumindest einem der Abtriebsräder abstützen. Jeweils von der Gegenseite sind diese Anlaufelemente bevorzugt von dem anderen der Abtriebsräder oder Teilen des Korbes oder sich daran abstützenden Distanzstücken gehalten.

Die obengenannten Nachteile werden hiermit überwunden. In günstiger Weise sind einfache Anlaufelemente einzusetzen, die keiner besonderen zusätzlichen Fixierungsmittel bedür fen, Ausgleichsräder mit der Länge des Zahneingriffs ent sprechender Länge zulassen und im Differentialkorb ge wichtsmindernde Hohlräume begrenzen. Die jeweiligen schei benförmigen Anlaufelemente sind in einfacher Weise als Stanzteil auszuführen. Die Fertigung von als Durchgangs löcher ausgeführten Öffnungen für die Ausgleichsräder kann vereinfacht werden, indem beispielsweise ein profilartiger Rohling durch Innenräumen fertig bearbeitet wird. Der entsprechende Rohling kann durch Gießen, Sintern, Hämmern oder Fließpressen und insbesondere bei großen Serien durch Strangpressen hergestellt werden. Während die genannte Ausführung mit Durchgangslöchern für die Ausgleichsräder die Vorteile der Erfindung voll ausschöpft, ist eine ein fachere Ausführung so ausgebildet, daß jeweils von einer Seite gebohrte Sacklöcher gleicher oder unterschiedlicher Tiefe für die Ausgleichsräder vorgesehen sind, wobei im letzteren Fall nur eines der genannten scheibenförmigen Anlaufelemente zur Anwendung kommt. Die offenen Gehäuse seiten können durch Deckel verschlossen sein. Diese können verschraubt oder verschweißt werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1a zeigt einen Differentialkorb eines erfindungsge mäßen Getriebes in einer bevorzugten Ausgestaltung im Längsschnitt;

Fig. 1b zeigt einen Differentialkorb ähnlich Fig. 1a in einer abgewandelten Ausführung;

Fig. 1c zeigt einen Differentialkorb ähnlich Fig. 1 in einer abgewandelten Ausführung;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Gehäusemittel teil nach den Fig. 1a bis 1c;

Fig. 3 zeigt ein scheibenförmiges Anlaufelement nach den Fig. 1a bis 1c im Querschnitt;

Fig. 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Differentialkorb mit ungleicher Drehmomentverteilung;

Fig. 5 zeigt einen Differentialkorb nach Fig. 4 im Quer schnitt;

Fig. 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Differentialkorb mit gleicher Drehmomentverteilung;

Fig. 7 zeigt einen Differentialkorb nach Fig. 6 im Quer schnitt.

In den Fig. 1a bis 1c ist jeweils der Differentialkorb 1 erkennbar, der beiderseits Ansätze 2, 3 zur Aufnahme von Lagern 33, 34 gegenüber dem Differentialgehäuse aufweist und an dem ein Flansch 4 zur Befestigung eines Tellerrades 37 dient. Im Differentialkorb sind koaxiale Abtriebsräder 5, 6 gehalten, die sich nach außen an Teilen des Differen tialkorbes und axial nach innen mittelbar über ein Di stanzstück 14 aneinander abstützen. An die Stelle des Distanzstückes kann auch ein einstückig mit dem Differen tialkorb ausgebildetes Teil treten. Axial nach außen stüt zen sich die Abtriebsräder 5, 6 an Deckel- bzw. Bodentei len des Differentialkorbes 1 ab. In die Abtriebsräder 5, 6 sind Abtriebswellen 35, 36 eingesteckt. Mit dem ersten Abtriebsrad ist eine Gruppe von ersten achsparallelen Ausgleichsrädern 7 im Eingriff, von denen nur eines im Längsschnitt dargestellt ist und die umfangsverteilt mit dem Abtriebsrad 5 kämmen. Mit dem Abtriebsrad 6 ist eine zweite Gruppe von achsparallelen Ausgleichsrädern 8 im Eingriff, von denen eines dargestellt ist und die umfangs verteilt mit dem Abtriebsrad 6 kämmen. Die Ausgleichsräder 7, 8 sind untereinander jeweils zumindest paarweise mit einander im Eingriff und in Öffnungen 9, 10 gehalten, von denen sich zumindest die letzteren über die gesamte Ge häuselänge zwischen den Deckeln erstrecken. Jeweils axial nach außen stützen sich sowohl die Abtriebsräder 5, 6 als auch die Ausgleichsräder 7, 8 an Deckelteilen 11, 12 des Differentialkorbes 1 ab, der einen Mittelteil 13 gleich bleibenden Querschnitts umfaßt. In Fig. 1a sind die Deckelteile 11, 12 separat vom Mittelteil 13 und mit die sem zusammengesetzt; in Fig. 1b und 1c ist das Deckelteil 11 auf das Mittelteil 13 in üblicher Weise gesetzt, wäh rend das zweite Deckel- bzw. Bodenteil 12 einstückig mit dem Mittelteil 13 ist.

Die Abtriebsräder 5, 6 stützen sich nach innen mittelbar gegeneinander über ein koaxiales Distanzstück 14 sowie zwei noch näher zu beschreibende scheibenförmige Anlauf elemente 15, 16 ab, die zugleich die axiale Länge der Öffnungen 9, 10 für die Ausgleichsräder 7, 8 begrenzen. Jedes der Anlaufelemente nach den Fig. 1a und 1b ist mit dem nach innen über die Öffnungen 9, 10 hinausragenden Bereich zwischen einem Abtriebsrad und dem Distanzstück 14 axial gehalten. Ausschließlich in der Ausführung nach Fig. 1c, bei der das Deckel- oder Bodenteil 12 einstückig mit dem Mittelteil 13 ist, ist die Öffnung 9 für das Aus gleichsrad 7 kürzer ausgeführt, so daß dieses sich unmit telbar an der Stirnwand derselben abstützt, wobei nur zur axialen Abstützung des Ausgleichsrades 8 in die entgegen gesetzte Richtung eines der scheibenförmigen Anlaufelemente 15 vorgesehen ist.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Differentialkorb im Bereich des Mittelteils 13 gezeigt, wobei eine zentrale kreisförmige Öffnung 18 für eines der Abtriebsräder oder das Distanzstück 14 vorgesehen ist und über den Umfang verteilt in diese jeweils Öffnungen 9, 10 für die Aus gleichsräder übergehen, die sich im dargestellten Beispiel jeweils paarweise überschneiden. Im Gehäuse sind weiterhin Durchgangslöcher 17 für die Befestigung zumindest eines der Deckel nach den Fig. 1a bis 1c vorgesehen.

In Fig. 3 ist wiederum im Querschnitt ein Mittelteil 13 eines Differen tialkorbs mit den in den Fig. 1a, 1b erkennbaren Ein zelheiten dargestellt, wobei im Querschnitt ein in die Durchgangsöffnung 9 eingreifendes scheibenförmiges Anlauf element 16 erkennbar ist. Die Bereiche für die jeweils zweiten Ausgleichsräder 8 entsprechende Form der Durch gangsöffnungen 10 sind aus den scheibenförmigen Anlaufele menten 16 ausgenommen.

In Fig. 4 ist der aus einem Mittelteil 13 und zwei Deckelteilen 11, 12 bestehende Differentialkorb eines Getriebes mit ungleicher Drehmomentverteilung dargestellt, das ein erstes kleineres Abtriebsrad 5 und ein zweites größeres Abtriebsrad 6 aufweist. Mit dem Abtriebsrad 5 im Eingriff befindlich ist eines von mehreren umfangsverteil ten Ausgleichsrädern 7 dargestellt, dessen sich über die ganze Länge des Mittelteiles 13 erstreckende Durchgangs öffnung 9 von einem scheibenförmigen Anlaufelement 16 begrenzt wird. Das mit dem größeren der Abtriebsräder 6 im Eingriff befindliche dargestellte Ausgleichsrad 8, von dem mehrere umfangsverteilt angeordnet sind, erstreckt sich über die ganze Länge des Mittelteiles 13 und ist von den beiden Deckelteilen 11, 12 unmittelbar axial gehalten. Das scheibenförmige Anlaufelement 16 liegt unmittelbar zwi schen den beiden Abtriebsrädern 5, 6. In diese sind je weils Wellen 20, 21 eingesteckt, die in Ansätzen 2, 3, an den Deckelteilen 11, 12 gelagert sind. Der Antrieb des Differentialkorbes kann insbesondere an einem der Deckel teile 11, 12 erfolgen.

In Fig. 5 ist das Mittelteil 13 des Differentialkorbes im Querschnitt mit den Öffnungen 9 für die mit dem kleineren der Abtriebsräder kämmenden Ausgleichsräder 7 und den Öffnungen 10 für die mit dem größeren der Abtriebsräder kämmenden Ausgleichsräder 8 dargestellt. Das scheibenför mige Anlaufelement 16, das die Öffnungen 9 zur axialen Sicherung der erstgenannten Ausgleichsräder verschließt, ist bruchstückhaft dargestellt.

In Fig. 6 ist ein Differentialkorb eines Getriebes ähnli cher Art wie in Fig. 4 dargestellt, wobei der Differen tialkorb aus einem Mittelteil 13 und zwei Deckeln 11, 12 besteht, die auf diesen aufgesetzt sind. Der Antrieb des Differentialkorbes erfolgt über ein mit dem Mittelteil 13 des Differentialkorbes 1 drehfest verbundenes Zentralstück 24, in das eine Welle 25 drehfest eingesteckt ist. Jeweils in Wälzlagern 26, 27 gegenüber dieser Antriebswelle gela gert sind Hohlwellen 28, 29 von denen die erste das Ab triebsrad 5 trägt und die zweite einstückig das Abtriebs rad 6 ausbildet. Die umfangsverteilten, mit dem Abtriebs rad 5 kämmenden Ausgleichsräder 7 sind in Durchgangsöff nungen 9 zwischen dem Deckel 11 und einem ersten scheiben förmigen Anlaufelement 16 gehalten und kämmen jeweils mit zumindest einem der Ausgleichsräder 8, die ihrerseits mit dem Abtriebsrad 6 im Eingriff sind. Deren Durchgangsöff nungen 10 werden durch ein zweites scheibenförmiges An laufelement 15 axial begrenzt, das sich axial unmittelbar am Abtriebsrad 5 abstützt. Die Hohlwelle 29 weist ein Abtriebsritzel 30 auf. Die beiden Hohlwellen 28, 29 sind in Lagern 31, 32 in einem nicht näher dargestellten Gehäu se 37 gehalten.

In Fig. 7 ist der Querschnitt durch das Mittelteil 13 eines Differentialkorbs dargestellt, in welchen das Zen tralteil 24 eingepreßt oder in anderer Weise drehfest eingesetzt ist. Dieses ist von der Welle 25 antreibbar, mit der es drehfest verbunden ist. Die Öffnungen 9 und 10 für die ersten und zweiten Ausgleichsräder sind ebenfalls erkennbar.

Bezugszeichenliste

1 Differentialkorb
2 Ansatz
3 Ansatz
4 Flansch
5 Abtriebsrad
6 Abtriebsrad
7 Ausgleichsrad
8 Ausgleichsrad
9 Öffnung
10 Öffnung
11 Deckel
12 Deckel/Bodenteil
13 Mittelteil
14 Distanzstück
15 Anlaufelement
16 Anlaufelement
17 Durchgangsloch
18 Ausnehmung
19
20 Welle
21 Welle
22
23
24 Zentralstück
25 Welle
26 Wälzlager
27 Wälzlager
28 Hohlwelle
29 Hohlwelle
30 Abtriebsritzel
31 Lager
32 Lager
33 Lager
34 Lager
35 Abtriebswelle
36 Abtriebswelle
37 Gehäuse

Claims

1. Differentialgetriebe mit einem Getriebegehäuse, in dem ein antreibbarer Differentialkorb (1) drehbar gelagert ist, und das gerad- oder schrägverzahnte Abtriebsräder (5, 6) aufweist, die über hierzu achsparallele Aus gleichsräder (7, 8) miteinander gekoppelt sind, von denen eine erste Gruppe mit dem einen der Abtriebs räder (5; 6) und eine zweite Gruppe mit dem anderen der Abtriebsräder (5; 6) und jedes der Ausgleichsräder (7, 8) der einen Gruppe mit zumindest einem der Aus gleichsräder (7, 8) der anderen Gruppe im Eingriff ist, und die Ausgleichsräder (7, 8) mit ihren Zahn köpfen in teilzylindrischen Öffnungen (9, 10) des Differentialkorbes (1) gehalten sind, wobei die axiale Länge der teilzylindrischen Öffnungen (8, 10) größer als die axiale Länge der darin gehaltenen Ausgleichs räder (7, 8) ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Öffnungen (9, 10) größerer axialer Länge scheibenförmige Anlaufelemente (15, 16) für die Aus gleichsräder eingesetzt sind, die über den Querschnitt der Öffnungen (9, 10) radial nach innen hinausreichen und die sich axial an zumindest einem der Abtriebsrä der (5; 6) abstützen.

2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufelemente (15, 16) von dem anderen der Abtriebsräder (5, 6) oder Teilen des Differentialkor bes (1) oder sich daran abstützenden Distanzstücken (14) axial gehalten sind.

3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufelemente (15, 16) für jeweils eine Grup pe von Ausgleichsrädern (7; 8) einen gemeinsamen ein stückigen Ringscheibenkörper mit in die Öffnungen (9, 10) eingreifenden Ansätzen bilden.

4. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (1) axiale Durchgangsöffnun gen für die Ausgleichsräder (7, 8) aufweist (Fig. 1a).

5. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Differentialkorb (1) einseitig gebohrte Sack löcher gleicher Tiefe für die beiden Gruppen von Aus gleichsrädern (7, 8) aufweist (Fig. 1b).

6. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (1) einseitig gebohrte Sack löcher unterschiedlicher Tiefe für die beiden Gruppen von Ausgleichsrädern (7; 8) aufweist (Fig. 1c).

7. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (1) eine axial durchgehende Öffnung für die beiden Abtriebsräder (5, 6) aufweist.

8. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (1) jeweils außen mit Deckeln (11, 12) verschlossen ist.