DE602004005918T2 - Schneckenrad für ein Differential eines Fahrzeuges - Google Patents

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    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/28Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears
    • F16H48/29Arrangements 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 perpendicular arranged axes and having worms or helical teeth

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebeelement eines Differentialgetriebes für ein Fahrzeug, und im Besonderen die Konfiguration von Stirnrädern an den gegenüberliegenden Enden des Getriebeelements.
  • 3 ist ein Längsschnitt eines herkömmlichen Getriebeelements eines Differentialgetriebes für Fahrzeuge. Das Differentialgetriebe enthält ein Getriebeelement A, das mittig mit einem Stirnrad B ausgebildet ist, das mit Kegelrädern im Zahneingriff steht, die direkt mit linken und rechten Rädern gekoppelt sind, und das mit Stirnrädern C an seinen gegenüberliegenden Enden ausgebildet ist. Zwei Elementräder A, A sind in einer parallelen Beziehung in dem Differentialgetriebe für das Fahrzeug angeordnet, und die Spulenräder B, B, die mittig an den beiden Getriebeelementen A, A angeordnet sind, stehen in Zahneingriff mit linken und rechten Kegelrädern, während die Stirnräder C, C, die an gegenüberliegenden Enden angeordnet sind, miteinander in Zahneingriff stehen.
  • Das Stirnrad C des Getriebeelements A wurde durch eine Formgebung (shaping Operation) im Stand der Technik ausgebildet, da aber die Formgebung eine Zeitdauer benötigt, wurde in jüngster Vergangenheit eine Fräsbehandlung angewendet, um es zu auszuformen. Um einen normalen Zahneingriff zwischen den Stirnrädern C der Getriebeelemente A zu erreichen, muss das Zentrum E des Fräswerkzeugs D sich durch eine Position bewegen, an der eine Flächenbreite, die beim Wälzkreis F des Stirnrads C gemessen wird, überschritten ist. Allerdings ist der Vorschub des Werkzeugs D durch einen Punkt G der Störung (Behinderung) mit dem Spulenrad B begrenzt und demzufolge kann eine ausreichende Breite des Stirnrads C nicht sichergestellt werden.
  • In dem herkömmlichen Getriebeelement A des Differentialgetriebes für ein Fahrzeug, wie oben beschrieben, ist der Aufbau so, dass das Spulenrad B mittig an dem Getriebeelement A ausgebildet ist und die Stirnräder C an gegenüberliegenden Seiten davon ausgebildet sind, und dementsprechend kann keine befriedigende Flächenbreite für das Stirnrad C erzielt werden, wenn eine Fräsbehandlung gewählt wurde, um es auszuformen, womit eine befriedigende Festigkeit nicht sichergestellt werden kann.
  • Die US-A-3,849,862 offenbart einen Differentialgetriebemechanismus, in dem die Radeinheiten an gegenüberliegenden Enden Ausgleichsräder 15 aufweisen, wobei die Zähne der Ausgleichsräder gekrümmte innere Flächen aufweisen, so dass sie breitere Wurzeln an den inneren Flächen aufweisen. Da die Zähne der Ausgleichsräder an einem Durchmesser im Wesentlichen außerhalb des äußeren Durchmessers eines mittig angeordneten Schneckenrads 14 ausgebildet sind und in Längsrichtung davon beabstandet sind, tritt keine Störung mit dem Schneckenrad 14 auf, wenn Ausgleichsräder 15 hergestellt werden. Allerdings werden die Größe und das Gewicht durch diese Anordnung der Radeinheiten erhöht.
  • Entsprechend eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Getriebeelement für ein Differentialgetriebe für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Getriebeelement ein Spulenrad, das mittig angeordnet ist, und Stirnräder, die an den entgegengesetzten Enden davon angeordnet sind, enthält, wobei jedes Stirnrad eine vergrößerte Flächenbreite in einem Bereich, der unterhalb des Wälzkreises des Stirnrads angeordnet ist, aufweist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass jedes Stirnrad einen unvollständigen Radbereich in dem vergrößerten Flächenbreitenbereich aufweist, der durch eine Fräsbehandlung erzeugt wird, wenn das Stirnrad bearbeitet wird.
  • In dem Getriebeelement eines Differentialgetriebes für ein Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Flächenbreite des Stirnrads in einem Bereich vergrößert, der unterhalb des Wälzkreises angeordnet ist, und dementsprechend kann die Festigkeit des Rads erhöht werden, ohne die allgemeine Größe des Rads zu verändern. Daher ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein Getriebeelement eines Differentialgetriebes für ein Fahrzeug bereitzustellen, das erlaubt, die Festigkeit eines Stirnrads zu verbessern. Ferner, obwohl die Fertigung des vergrößerten Bereichs einen unvollständigen Radbereich zur Folge hat, hat ein solcher Bereich keinen Einfluss auf den Zahneingriff, wobei keinerlei Probleme auftreten.
  • Entsprechend eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Getriebeelements bereitgestellt, das ein Spulenrad, das zentral angeordnet ist, und Stirnräder, die an den entgegengesetzten Enden davon angeordnet sind, enthält, wobei das Verfahren umfasst: Bearbeiten von Stirnrädern an gegenüberliegenden Enden des Getriebeelements durch eine Fräsbehandlung, so dass unvollständige Radbereiche in vergrößerten Flächenbreitenbereichen der Stirnräder unterhalb des Wälzkreises jeden Stirnrads erzeugt werden.
  • Um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erhalten und um zu zeigen, wie selbige ausgeführt werden kann, wird im Folgenden, lediglich anhand von Beispielen, auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
  • 1 ein Längsschnitt eines Getriebeelements eines Differentialgetriebes für ein Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 2 ein Längsschnitt eines Differentialgetriebes ist, das das Getriebeelement von 1 enthält; und
  • 3 ein Längsschnitt eines herkömmlichen Getriebeelements eines Differentialgetriebes für ein Fahrzeug ist.
  • Ein Differentialgetriebe für Fahrzeuge der Art, das in 2 gezeigt ist, ist im Stand der Technik wohl bekannt, und wird kurz beschrieben. Zwei linke und rechte Räder 4, 4 sind drehbar in einem Gehäuse 2 gelagert, und mit Rippen 4a, 4a um ihren inneren Umfang ausgebildet, die mit den zwei Seitenachsen, nicht gezeigt, gekoppelt sind, um mit linken und rechten Antriebsrädern verbunden zu sein.
  • Die Kegelräder 4, 4 stehen in Zahneingriff mit zwei der Getriebeelemente 6, 6, die bezüglich der Kegelräder tangential angeordnet sind. Die Getriebeelemente 6, 6 werden drehbar durch das Gehäuse 2 durch Achsgins 8, 8 getragen. Wie in 1 gezeigt ist, weisen die zwei Getriebeelemente 6, 6, die mit den beiden Kegelrädern 4, 4 in Zahneingriff stehen, Spulenräder 6b auf, die mittig davon ausgebildet sind, die in Zahneingriff mit Kegelrädern 4, 4 stehen, die Schnecken umfassen. Ferner stehen Stirnräder 6c, die an den gegenüberliegenden Seiten der Spulenräder 6b ausgebildet sind, in jedem Paar in Zahneingriff mit den Stirnrädern des anderen Getriebeelements, was dazu führt, dass die beiden Getriebeelemente 6, 6 sich in entgegengesetzte Richtungen drehen. Im Allgemeinen sind drei Paare von Getriebeelementen 6, 6 um die Kegelräder 4, 4 in gleichem Abstand angeordnet, aber es versteht sich, dass die Paare nicht auf drei Paare beschränkt sind
  • Scheiben 10 sind zwischen den zwei Kegelrädern 4, 4 angeordnet und sind hintereinander in dem Gehäuse 2 und auch zwischen jedem Kegelrad 4 und dem Gehäuse 2 angeordnet.
  • Mit dem Differentialgetriebe für ein Fahrzeug, das auf die oben beschriebene Weise aufgebaut ist, wird ein Antrieb von einem Motor von außen auf das Gehäuse 2 übertragen, um es zu drehen. Wenn ein Fahrzeug geradeaus auf einer ebenen Straße fährt, drehen sich beide, linke und rechte Antriebsräder auf eine identische Weise. Die Getriebeelemente 6, 6 drehen sich selbst nicht um die Achse 01 des Rads 6, sondern drehen sich um die Achse 02 des Gehäuses 2 und das Kegelrad 4, und übertragen infolgedessen die Drehung des Gehäuses 2 auf die Kegelräder 4, 4. Mit anderen Worten drehen sich die Kegelräder 4, 4 integral mit dem Gehäuse 2 und den Getriebeelementen 6, 6, wobei das Motordrehmoment direkt auf die beiden seitlichen Antriebsräder übertragen wird.
  • Während einer Differentialoperation, bei einer Kurvenfahrt, drehen sich das Gehäuse 2, die Getriebeelemente 6, 6 und die Kegelräder 4, 4 um die Achse 02 als ganzes, während die Drehung der Getriebeelemente 6, 6 um die Achse 01 eine differentiale Drehung korrigiert. Genauer gesagt dreht sich eines der Getriebeelemente 6 um seine eigene Achse in eine Richtung, um das Kegelrad 4 zu verlangsamen, während sich das andere Getriebeelement 6 um seine eigene Achse in eine Richtung dreht, um das Kegelrad 4 zu beschleunigen, und infolgedessen eine differentiale Drehung der Antriebsräder zu korrigieren.
  • Wenn es einen Unterschied des Reibungskoeffizienten gibt, den linke und rechte Räder von der Straßenoberfläche erfahren und in einen Unterschied der Haftung der linken und rechten Antriebsräder resultiert, ist eine Drehmomentverteilung (eine Begrenzung des differentialen Einflusses) vorgesehen. Wenn eines der Antriebsräder seine Geschwindigkeit, wie beispielsweise durch einen Schlupf, erhöht, wird eine Bremswirkung auf dieses Antriebsrad auf eine proportionale Weise zu einem Eingabedrehmoment darauf angewendet, während ein Antrieb, der äquivalent zu dem Bremsmoment ist, auf das andere Antriebsrad zugeteilt wird, das eine höhere Haftung aufweist. Um ein Bremsmoment zu erzeugen, werden Reibungskräfte ausgenutzt, die sich an verschiedenen Teilen entwickeln. Genauer gesagt findet die Momentverteilung unter Verwendung von Reibungskräften, die sich an Reibungszahnflächen zwischen den beiden Kegelrädern 4, 4 und den Getriebeelementen 6, 6 entwickeln, Reibungsoberflächen zwischen den gegenüberliegenden Endflächen der beiden Kegelräder 4, 4 und den Scheiben 10, Reibungsoberflächen zwischen den Endflächen der Getriebeelemente 6, 6 und dem Gehäuse 2, Reibungsoberflächen zwischen dem Getriebeelement 6 und dem Achsgin 8, und den eingreifenden Teilen der Stirnräder 6C, 6C auf dem Getriebeelement 6, 6 statt.
  • Wie durch 1 angedeutet wird, unterscheidet sich das Getriebeelement der vorliegenden Erfindung von dem Aufbau des herkömmlichen Getriebeelements A (vgl. 3) bezüglich des Aufbaus der Zahnflanke 6Ca der Stirnräder 6C, die an gegenüberliegenden Enden ausgebildet sind. Genauer gesagt, für beide Stirnräder 6C weist jede innere Oberfläche oder die Oberfläche, die dem mittig angeordneten Spulenrad 6B zugewandt ist, einen erweiterten winkligen Abschnitt für die Zahnflanke 6Ca auf, die unterhalb des Wälzkreises 6F angeordnet ist, wobei sie infolgedessen die Flächenbreite der Zahnflanke 6C vergrößert. Wenn das Getriebeelement 6 auf diese Weise aufgebaut ist, kann die Festigkeit des Stirnrads 6C ohne Änderung der allgemeinen Größe erhöht werden.
  • Wenn, wie oben angedeutet ist, das Stirnrad 6C durch eine Fräsbehandlung für das Getriebeelement 6 hergestellt wird, wobei das Spulenrad 6B mittig angeordnet ist und wobei die Stirnräder 6C an gegenüberliegenden Seiten davon angeordnet sind, verhindert eine Störung (Behinderung) mit dem mittig angeordneten Spulenrad 6B, die gesamte Flächenbreite inklusive des Zahnkopfs zu vergrößern. Demzufolge wird lediglich die Flächenbreite der Zahnflanke vergrößert. Wenn lediglich die Flächenbreite der Zahnflanke 6Ca vergrößert wird, resultiert die Fräsbehandlung in der Erzeugung eines unvollkommenen Radabschnitts 6H, in einem Bereich der sich von dem Wälzkreis 6F zu der Zahnflanke 6Ca erstreckt, da aber der Abschnitt 6H und ein Eingriffsabschnitt 6J sich nicht stören, gibt es hinsichtlich der Radfunktion keine Probleme.

Claims (3)

  1. Getriebeelement eines Differentialgetriebes für ein Fahrzeug, wobei das Getriebeelement (6) ein Spulenrad (6B), das mittig angeordnet ist, und Stirnräder (6C), die an den entgegengesetzten Enden davon angeordnet sind, enthält, bei dem jedes Stirnrad eine vergrößerte Flächenbreite in einem Bereich, der unterhalb des Wälzkreises (6F) des Stirnrades angeordnet ist, aufweist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass jedes Stirnrad einen unvollständigen Radbereich (6H) in dem vergrößerten Flächenbreitenbereich aufweist, der durch eine Fräsbehandlung erzeugt wird, wenn das Stirnrad bearbeitet wird.
  2. Getriebeelement nach Anspruch 1, bei dem der vergrößerte Flächenbreitenbereich unterhalb des Wälzkreises (6B) in Richtung des Spulenrades (6B) angeordnet ist.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Getriebeelements, das ein Spulenrad (6B), das zentral angeordnet ist, und Stirnräder (6C), die an den entgegengesetzten Enden davon angeordnet sind, enthält, wobei das Verfahren umfasst: Bearbeiten von Stirnrädern (6C) an gegenüberliegenden Enden des Getriebeelements (6) durch eine Fräsbehandlung, so dass unvollständige Radbereiche (6H) in vergrößerten Flächenbreitenbereichen der Stirnräder unterhalb des Wälzkreises (6F) von jedem Stirnrad erzeugt werden.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100317481A1 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 Gleasman Keith E All Gear Crossed-Axis Differential
CN111120629B (zh) * 2020-03-13 2021-05-14 魏家斌 一种直齿蜗轮、差动机构及差速器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR632830A (de) * 1922-06-15 1928-01-16
US2022141A (en) * 1933-11-22 1935-11-26 Albert R Henry Differential gearing and power transmission
US2859641A (en) * 1955-02-21 1958-11-11 Vernon E Gleasman Differential gear mechanism
US3849862A (en) * 1972-06-22 1974-11-26 R Benjamin Method of assembling multiple gear differential

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