DE4013200A1

DE4013200A1 - Differentialgetriebe

Info

Publication number: DE4013200A1
Application number: DE4013200A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Amborn; Wolfgang Dipl Ing Hildebrandt
Original assignee: Viscodrive GmbH
Current assignee: GKN Viscodrive GmbH
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1991-10-31
Also published as: ITMI911088A1; GB9108814D0; DE4013200C2; JP3002906B2; ITMI911088A0; GB2244765B; GB2244765A; JPH0791521A; IT1247289B

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit einem Getriebegehäuse, in dem ein antreibbarer Differentialkorb drehbar gelagert ist, der gerad- oder schrägverzahnte Abtriebsräder aufnimmt, 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 wobei die Abtriebsräder mit ihren Zahnköpfen in zylin drischen Öffnungen des Differentialkorbes gehalten sind.

Differentialgetriebe dieser Art sind aus der GB 10 99 717 bekannt. Hierbei ist der Differentialkorb mehrteilig aus geführt und weist Deckel auf, an denen Ansätze zur Aufnah me von Wälzlagern angeordnet sind. Mittels dieser ist der Differentialkorb doppelt im Getriebegehäuse gelagert. Die Teilzahl ist dabei hoch, die Deckelteile sind mit Zentrie rungen gegenüber dem Korbmittelteil und den Lagerritzen an den Ansätzen aufwendig herzustellen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun de, das Gewicht des Differentialgetriebes zu senken, die axiale Länge des Differentialkorbes zu reduzieren und seine mechanische Bearbeitung zu erleichtern.

Die Lösung liegt darin, daß der Differentialkorb zumindest einseitig über eines der Abtriebsräder oder eine damit verbundene Abtriebswelle mittelbar im Getriebegehäuse gelagert ist. Durch die mittelbare Lagerung des Differen tialkorbes über zumindest eines der Abtriebsräder im Ge triebegehäuse vereinfacht sich die Konstruktion und Bear beitung des Differentialkorbes wesentlich, an dem die Ausbildung der entsprechenden Lagersitze entfällt und der im wesentlichen durch Einbringen von Bohrungen fertigge stellt werden kann. Bevorzugt ist es, den Differentialkorb über beide Abtriebsräder mittelbar im Getriebegehäuse zu lagern. Durch die jeweilige mittelbare Lagerung des Dif ferentialkorbes kann auf der entsprechenden Seite ein Deckel entfallen; statt dessen wird die axiale Sicherung der Abtriebsräder vom jeweiligen Lager und der Ausgleichs räder von einfachen, diese jeweils gemeinsam haltenden Ringkörpern wahrgenommen. Der Differentialkorb ist hierbei radial schwimmend auf den Abtriebsrädern gehalten, die sich dabei in bevorzugter Ausführung noch im Inneren des Dif ferentialkorbes aneinander oder an diesen abstützen kön nen. Die Abtriebsräder können als Sonnenräder oder als Hohlräder ausgeführt sein. Die über ein Tellerrad oder Stirnrad eingeleiteten Radialkomponenten der vom Antriebs moment herrührenden Zahnkräfte führen hierbei zu einer bezüglich des Differentialkorbes umlaufenden Anpreßkraft zwischen Abtriebsrädern und Differentialkorb, durch die bei Drehzahldifferenz zwischen den Abtriebsrädern eine erhebliche selbsthemmende Wirkung erzielt wird. Soweit die Ausgleichsräder ebenfalls unmittelbar auf ihren Zahnköpfen in Öffnungen im Differentialkorb gehalten sind, entstehen auch dort zusätzliche Reibungskräfte.

Die Öffnungen für die Ausgleichsräder ebenso wie die für die Abtriebsräder können als Durchgangsöffnungen ausge führt sein, wobei dann in günstiger Weise eine Zwischen hülse für die axiale Fixierung der Ausgleichsräder nach innen eingepreßt werden kann.

Alternativ hierzu können in ebenfalls einfacher Ausgestal tung die Öffnungen für die Ausgleichsräder und die Ab triebsräder von beiden Seiten als Sacklöcher ausgeführt sein.

Letztlich ist es möglich, die Öffnungen nur von einer Seite des Differentialkorbes als Sacklöcher auszuführen, wobei für die Abtriebsräder wiederum eine bereits oben genannte Abstandshülse einzuführen ist und die Sacklöcher für die Ausgleichsräder mit unterschiedlicher Tiefe ausgeführt werden können.

Soweit für die Ausgleichsräder Durchgangslöcher oder eine Gruppe Sacklöcher mit größerer Tiefe vorgesehen sind, können hierbei Ausgleichsräder zum Einsatz kommen, deren Verzahnungsbereich nur einen Teil ihrer Länge umfaßt und die darüber hinaus Verlängerungszapfen zur axialen Abstüt zung im Bereich der Stirnflächen des Differentialkorbes aufweisen.

Nach einer ersten günstigen Ausführungsform können die Ausgleichsräder sich axial nach außen an axial auf den Abtriebsrädern festgelegten Scheiben oder Hülsen abstüt zen, wobei dies auch eine Abstützung gegenüber dem Lager innenring des Lagers des entsprechenden Abtriebsrades einschließt.

Nach einer zweiten einfachen Ausführungsform sind zur axialen Abstützung axial nach außen entsprechende Ring scheiben der Ausgleichsräder im Differentialkorb festge legt.

Bei Verwendung von Schrägverzahnungen, die jeweils eine resultierende Axialkomponente auf die Abtriebsräder er zeugen, ist es günstig, die Verzahnung so auszulegen, daß im Normalbetrieb diese Axialkomponente axial nach innen zum Differentialkorb zeigt, während sie bei Schubum kehr nach außen weist und sich reibungsmindernd an den Lagern abstützt. Dies ist günstig für ein weitgehende Aufhebung der selbstsperrenden Wirkung des Differentialge triebes bei Schubumkehr, die für das Bremsverhalten bei Fahrzeugen mit ABS-Systemen erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von fünf Ausfüh rungsbeispielen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Differentialkorb eines erfindungsge mäßen Differentials mit Lagerung in einer ersten Ausführung mit von zwei Seiten gebohrten Sack löchern für die Abtriebs- und Ausgleichsräder;

Fig. 2 zeigt einen Differentialkorb eines erfindungsge mäßen Differentials mit Lagerung in einer zweiten Ausführung mit unterschiedlicher Fixierung der Ausgleichsräder;

Fig. 3 zeigt einen Differentialkorb eines erfindungsge mäßen Differentials mit Lagerung in einer dritten Ausführung mit Durchgangslöchern für die Aus gleichsräder;

Fig. 4 zeigt einen Differentialkorb eines erfindungsge mäßen Differentials mit Lagerung in einer vierten Ausführung mit von einer Seite gebohrten Sack löchern für die Abtriebs- und Ausgleichsräder;

Fig. 5 zeigt einen Differentialkorb eines erfindungsge mäßen Differentials mit Lagerung in einer fünften Ausführung mit von einer Seite gebohrten Sack löchern für die Abtriebs- und Ausgleichsräder.

In den Figuren ist übereinstimmend ein Differentialkorb von im wesentlichen zylindrischer Form mit einem Flansch 2 gezeigt, an dem ein Tellerrad 3 angeschraubt ist. Die hierauf an einer Stelle einwirkenden Zahnkräfte von einem nicht dargestellten Ritzel haben eine axiale und eine radiale Komponente.

Im Differentialkorb sind zwei Abtriebsräder 4, 5 zum einen mit ihren Zahnköpfen in zylindrischen Öffnungen 6, 7 im Differentialkorb und zum anderen (in den Fig. 1 bis 3) in Schrägrollenlagern 8, 9 radial abgestützt. In die Abtriebsräder 4, 5 sind jeweils Abtriebswellen 24, 25 drehfest eingesetzt. In Fig. 1 stützt sich das Abtriebs rad 4 über ein Nadellager 26 in einer in dem Differen tialkorb 1 eingepreßten Hülse 27 ab.

In den Fig. 4, 5 ist das zweite Schrägrollenlager 9 unmittelbar auf einem Ansatz 10 am Differentialkorb aufge setzt. Hierbei ist nur eine durchgehende Innenöffnung 7 im Differentialkorb einseitig gebohrt, wobei zwischen den Abtriebsrädern 4, 5 eine Abstandhülse 11 eingepreßt ist.

Im Differentialkorb sind weiter Ausgleichsräder 12 einer ersten Gruppe, die mit dem Abtriebsrad 4 kämmen, und Aus gleichsräder 13 einer zweiten Gruppe, die mit dem Ab triebsrad 5 kämmen, umfangsverteilt angeordnet, wobei jeweils die Ausgleichsräder der einen Gruppe mit zumindest einem der Ausgleichsräder der anderen Gruppe untereinander über dem Umfang im Eingriff sind. Die zylindrischen Boh rungen 14 für die Ausgleichsräder und 15 für die Aus gleichsräder 13 haben unterschiedliche Ausgestaltung, die nachstehend im einzelnen beschrieben werden.

In den Fig. 1 und 2 sind die Öffnungen 14, 15 von ent gegengesetzten Seiten des Differentialkorbes 1 einge brachte Sacklöcher. Die axiale Sicherung der untereinander gleichartigen Ausgleichsräder 12, 13 erfolgt über auf den Abtriebsrädern 4, 6 festgelegte Scheiben 16, 17 die in 18, 19 festgelegt sind (Fig. 1) oder durch im Differentialkorb unmittelbar eingesetzte und dort durch Schweißung festge legte Ringscheiben 20, 21 (Fig. 2).

In Fig. 3 sind die Bohrungen 14, 15 als Durchgangslöcher ausgeführt wobei die axiale Sicherung in gleicher Weise wie in Fig. 1 durch die Scheiben 16, 17 und die Siche rungsringe 18, 19 erfolgt. Die Ausgleichsräder 12, 13 weisen hierbei Zapfenansätze 22, 23 auf, die den Abstand vom Ende des Verzahnungsbereiches bis zur gegenüberlie genden Scheibe als Distanzstücke überbrücken.

In Fig. 4 sind die Bohrungen 14, 15 als Sacklöcher unter schiedlicher Tiefe von einer Seite aus eingebracht, wobei nur die in den tieferen Sacklöchern 15 eingeführten Aus gleichsräder 13 die genannte Zapfenansätze 23 aufweisen.

In Fig. 5 sind die Bohrungen 14, 15 als Sacklöcher glei cher Tiefe von einer Seite aus eingebracht, wobei an den Ausgleichsrädern 12, 13 jeweils Zapfenansätze 22, 23 ange bracht sind.

Bezugszeichenliste

1 Differentialkorb
2 Flansch
3 Tellerrad
4 Abtriebsrad
5 Abtriebsrad
6 Öffnung
7 Öffnung
8 Lager
9 Lager
10 Ansatz
11 Hülse
12 Ausgleichsrad
13 Ausgleichsrad
14 Bohrung
15 Bohrung
16 Scheibe
17 Scheibe
18 Sicherungsring
19 Sicherungsring
20 Ringscheibe
21 Ringscheibe
22 Ansatz
23 Ansatz
24 Abtriebswelle
25 Abtriebswelle
26 Nadellager
27 Hülse

Claims

1. Differentialgetriebe mit einem Getriebegehäuse, in dem ein antreibbarer Differentialkorb drehbar gelagert ist, der gerad- oder schrägverzahnte Abtriebsräder aufnimmt, die über hierzu achsparallele Ausgleichsrä der 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 wobei die Abtriebsräder mit ihren Zahnköpfen in zylindrischen Öffnungen des Differentialkorbes gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkorb (1) zumindest einseitig über eines der Abtriebsräder (4) oder eine damit verbundene Abtriebswelle (24) mittelbar im Getriebegehäuse gela gert ist.

2. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsräder (4, 5) in entgegengesetzt in das Gehäuse eingebrachten Bohrungen (6, 7) gehalten sind.

3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsräder (4, 5) in einer einseitig in den Differentialkorb (1) eingebrachten Bohrung (7) gehal ten und mittels eines Distanzstückes (11) voneinander getrennt sind.

4. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die teilzylindrischen Öffnungen (14, 15) für die Aufnahme der Ausgleichsräder (12, 13) als von beiden Seiten des Differentialkorbes (1) aus eingebrachte Sacklöcher ausgeführt sind.

5. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die teilzylindrischen Öffnungen (14, 15) für die Aufnahme der Ausgleichsräder (12, 13) als von einer Seite des Differentialkorbes (1) aus eingebrachte Sacklöcher, insbesondere unterschiedlicher Tiefe, ausgeführt sind.

6. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die teilzylindrischen Öffnungen (14, 15) für die Aufnahme der Ausgleichsräder (12, 13) als Durchgangs löcher im Differentialkorb (1) ausgeführt sind.

7. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (12, 13) sich an auf den Ab triebsrädern (4, 5) festgelegten Ringscheiben (16, 17) axial nach außen abstützen.

8. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsräder (12, 13) sich an in den Dif ferentialkorb (1) eingesetzten Ringscheiben (20, 21) axial nach außen abstützen.

9. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Abtriebsräder (4) oder der mit ihnen verbundenen Abtriebswellen (24) sich im Diffe rentialkorb (1) oder dem jeweils anderem der Antriebs räder (5), insbesondere mittels eines Nadellagers (26) abstützt.

10. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schrägverzahnung an Abtriebs- und Ausgleichs rädern so ausgelegt ist, daß im Normalbetrieb die Axialkomponente der Zahnkräfte auf die Abtriebsräder axial nach innen gerichtet ist und bei Schubbetrieb die Axialkomponente der Zahnkräfte auf die Abtriebsrä der reibungsmindernd auf die Lager nach außen gerich tet ist.