-
Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen Wälzlager und im Speziellen Wälzlager
für Fahrzeugdifferentiale.
-
Das
typische Differential für
ein Kraftfahrzeug weist ein Gehäuse
auf, in dem ineinander greifende Kegel- und Tellerräder rotieren,
wobei das erstere mit dem Getriebe des Fahrzeugs verbunden ist und
das letztere auf einem Differentialträger angeordnet ist, der Wellenstümpfe aufweist,
die sich in in das Gehäuse
eingesetzte Lagern drehen. Der Träger weist eine Querwelle auf,
auf der sich ein Paar Kegelräder
drehen, und diese Kegelräder
kämmen
mit weiteren Kegelrädern,
die mit den Achswellen verbunden sind, die sich von dem Träger aus
zu den angetriebenen Straßenrädern erstrecken.
Die mit den Achswellen verbundenen Kegelräder sind in der Lage, sich
innerhalb des Differentialträgers
mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten zu drehen, um die
unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten auszugleichen, mit denen
sich die zwei Achswellen drehen, beispielsweise, wenn das Fahrzeug
durch eine Kurve fährt.
-
In
fast allen Fällen
sind die zwei Lager, die auf den Trägerwellen angeordnet sind,
um den Träger
zu lagern, einreihige Kegelrollenlager, die einander gegenüberliegend
montiert sind. Dadurch legen die Lager den Träger sowohl radial als auch
axial fest, erlauben es dem Träger
jedoch in dem Differentialgehäuse
mit minimaler Reibung zu rotieren. Die zwei Lager sind gegeneinander
derart eingestellt, dass eine gute Stabilität auf dem Träger erreicht
wird, und zwar eine, bei der das innere Spiel der Lager eliminiert
wird. Der Ort der Lager entlang ihrer gemeinsamen Achse bestimmt
die Eingriffseinstellung des Tellerrads mit dem Kegelrad, so dass
die Lager weiter eingestellt werden, um die richtige Eingriffseinstellung
zu erreichen.
-
Bei
dem typischen Differential sitzen die Innenringe der zwei Lager
auf den zwei Wellenstümpfen
des Trägers,
während
die Außenringe
in das Gehäuse eingesetzt
sind, wo sie von Außenringeinstellern
gestützt
sind, die in das Gehäuse
eingeschraubt sind (2). Durch Drehen der zwei Einsteller
kann die Lagereinstellung und die Eingriffseinstellung verändert werden.
-
Die
Außenringeinsteller
stellen zusätzlich Komponenten
des Differentials dar und erhöhen
dessen Gewicht, wie dies auch Sicherungsvorrichtungen tun, die ein
Drehen der Einsteller verhindern, nachdem diese in die Stellung
gedreht sind, in der sie für die
richtige Einstellung sorgen. Weiterhin beanspruchen die Einsteller
Bauraum innerhalb des Differentials und dies wird durch eine erhöhte Breite
und erhöhtes
Gewicht des Differentialgehäuses
widergespiegelt. Während
die Einsteller die Außenringe
der Lager axial festlegen, verhindern sie nicht eine Drehung der
Außenringe
in dem Gehäuse
und eine derartige Drehung kann Verschleiß in dem Gehäuse und an
den Außenringen
bewirken.
-
JP-A-2001336606 beschreibt
ein Fahrzeugdifferential mit einem Gehäuse mit zwei im Abstand voneinander
angeordneten, bezüglich
der Achse ausgerichteten Lagersitzen, einem in dem Gehäuse im Wesentlichen
zwischen den Lagersitzen angeordneten Träger, der in die Lagersitze
hineinragende Wellenstümpfe
aufweist, einem an dem Träger
angeordneten Tellerrad und einer Lageranordnung zur Abstützung des
Trägers
im Gehäuse,
wobei die Lageranordnung umfasst: ein Innengewinde in jedem Lagersitz
und ein in jedem Lagersitz angeordnetes, den in den Sitz hineinragenden
Wellenstumpf umschließendes
Lager, um eine Rotation des Trägers
und des Tellerrads in dem Gehäuse
um eine Achse zu ermöglichen,
wobei jedes Lager einen äußeren Lagerring
mit einer nach innen in Richtung der Achse gewandten und bezüglich dieser
schräg
angeordnete Lauffläche aufweist,
ein die äußere Lauffläche umschließendes und
in das Innengewinde des Lagersitzes, in dem sich das Lager befindet,
eingreifendes Außengewinde
und eine sich neben dem Außengewinde
an diesem Lagerring befindende, nach außen weg von der Achse weisende
zylindrische Fläche,
wobei jedes Lager weiterhin eine den in den Lagersitz für dieses
Lager hineinragenden Wellen stumpf umschließende, nach außen in Richtung
der Lauffläche
des äußeren Lagerrings
gewandte und in die gleiche Richtung der Lauffläche des äußeren Lagerrings geneigte innere Lauffläche aufweist,
wobei jedes Lager weiterhin zwischen den äußeren und inneren Laufflächen angeordnete
und mit diesen in Kontakt stehende Wälzkörper aufweist, wobei die Laufflächen des
einen Lagers in die entgegengesetzte Richtung wie die Laufflächen des
anderen Lagers geneigt sind, so dass die Lager den Träger axial
in dem Gehäuse
einschließen,
wodurch die Einstellung der Lager und die Lage des Tellerrads entlang
der Achse durch Drehung der äußeren Lagerringe
in ihren Lagersitzen justierbar sind.
-
Gemäß der Erfindung
erstreckt sich die zylindrische Fläche eines jeden Lagerrings
entlang des Innengewindes des Lagersitzes des betreffenden Lagers,
wobei jeder äußere Lagerring
mit Spiel in seinem Lagersitz angeordnet ist und das Außengewinde
dieses Lagerrings in das Innengewinde des Lagersitzes mit einem
Sitz eingreift, der mehr Spiel aufweist als der Sitz zwischen der
zylindrischen Fläche des
Lagerrings und dem Innengewinde des Lagersitzes.
-
Weitere
bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
den beigefügten
Ansprüchen.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
-
1 ist
eine Schnittansicht eines Fahrzeugdifferentials mit einer Lageranordnung,
die entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und
diese umsetzt;
-
2 ist
eine fragmentarische Schnittansicht eines herkömmlichen Differentials aus
dem Stand der Technik im Bereich eines der Lager, die den Tellerradträger dieses
Differentials stützen,
und zeigt wei terhin einen Gewindeeinsteller und einen Sicherungsring
zur Sicherung des Einstellers;
-
3 ist
eine Schnittansicht eines der Lager, die einen Teil der Lageranordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung bilden;
-
4 ist
eine fragmentarische Schnittansicht entlang der Linien 4-4 in 1;
-
5 ist
eine fragmentarische Schnittansicht des Außenrings für eines der Trägerlager
der Lageranordnung;
-
6 ist
eine fragmentarische Schnittansicht des Sitzes für eines der Trägerlager;
-
7 ist
eine Schnittansicht des Außenrings für eines
der Trägerlager
mit einem an dem Außenring
befestigten Sicherungsring;
-
8 ist
eine Stirnseitenansicht des Sicherungsrings und des Außenrings
entlang der Linie 8-8 in 7;
-
9 ist
eine perspektivische Ansicht eines Einstellwerkzeugs zum Ergreifen
eines Sicherungsrings eines der Trägerlager und zur Drehung von
diesem und dem Außenring,
an dem dieser befestigt ist;
-
10 ist
eine fragmentarische Schnittansicht eines alternativen Außenrings
für ein
Trägerlager;
und
-
11 ist
eine fragmentarische Schnittansicht eines weiteren alternativen
Außenrings
für ein Trägerlager.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Bezug
nehmend auf die Zeichnung liefert ein Fahrzeugdifferential A (1)
Drehmoment an zwei Achswellen B, die sich zu Straßenrädern hin
erstrecken, mit denen sie gekoppelt sind. Das Differential A ermöglicht es
den Achswellen B mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten zu
rotieren, während es
Drehmoment an beide liefert, ein Zustand, der auftritt, wenn Kurven
durchfahren werden.
-
Einfach
ausgedrückt
umfasst das Differential A (1) ein Gehäuse 2,
ein Kegelrad 4, ein von dem Kegelrad 4 angetriebenes
Tellerrad 6 und einen Träger 8, an dem das
Tellerrad 6 befestigt ist, so dass das Kegelrad 4 auch
den Träger 8 antreibt.
Das Differential A umfasst weiterhin eine Lageranordnung C, die
den Träger 8 in
dem Gehäuse 2 lagert.
Das Kegelrad 4 dreht sich um eine Längsachse Y, während das
Tellerrad 6 und der Träger 8 um
eine Querachse X rotieren, wobei diese Rotation durch die Lageranordnung
C ermöglicht
wird, welche zwei einreihige Kegelrollenlager 10 und 12 aufweist,
die einander gegenüberliegend
angeordnet sind – tatsächlich in
einer direkten Anordnung. Die Lager 10 und 12 legen den
Träger 8 und
das Tellerrad 6 axial entlang der Querachse X fest, wobei
sie diese rotatorisch frei lassen.
-
Das
Kegelrad 4 befindet sich am Ende einer Welle 16,
die in in dem Gehäuse 2 angeordneten
Lagern 18 rotiert. Während
sie eine Rotation der Welle 16 und des Kegelrads 4 um
die Achse Y erlauben, legen die Lager 18 das Kegelrad 4 radial
und axial fest, so dass das Kegelrad eine feste radiale und axiale Position
entlang der Achse Y einnimmt.
-
Entlang
der Querachse X weist das Gehäuse 2 zwei
Lagersitze 20 (4) auf, in der Form von Bohrungshälften 22,
die sich zum Innenraum des Gehäuses 2 hin öffnen, und
Kappen 24, die über
die Bohrungshälften 22 passen
und fest mittels Kappenschrauben 26 an dem Gehäuse 2 befestigt
sind.
-
Jede
Bohrungshälfte 22 weist
ein Innengewinde 28 auf (6), welches
einen einheitlichen Durchmesser aufweist und sich in die Kappe 24 fortsetzt,
die diese Bohrungshälfte 22 verschließt. In anderen
Worten sind die zwei Lagersitze 20 mit Innengewinden versehen.
Jedes Gewinde 28 weist abgeflachte Spitzen auf, jedoch
sind die Gewindegänge V-förmig. Die
Lager 10 und 12 passen in die Lagersitze 20.
-
Selbstverständlich werden
die Gewinde 28 der zwei Lagersitze 20 vor der
Montage der Lager 10 und 12 in diesen Sitzen 20 geschnitten.
Zur Herstellung des Gewindes 28 in jedem Sitz 20 wird
die Kappe 24 des Sitzes 20 an dem Gehäuse 2 mit
den Kappenschrauben 24 befestigt. Dann wird ein Bohrwerkzeug
mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser der abgeflachten Spitzen
des Gewindes 28 entspricht, durch die Bohrungshälfte 22 und
Kappe 24 geführt,
in denen der Sitz 20 geformt werden soll. Als nächstes wird
das Gewinde 28 geschnitten.
-
Der
Träger 8 befindet
sich im Innenraum des Gehäuses 2,
wo er durch die Lageranordnung C, die Lager 10 und 12 umfasst,
gelagert ist (1). Sie ermöglichen eine Rotation des Trägers 8 in
dem Gehäuse 2 um
die Achse X, legen ihn jedoch axial in dem Gehäuse 2 fest. Hierzu
weist der Träger 8 zwei Wellenstümpfe 32 auf,
die auch als Tellerradwellen bekannt sind, die von Schultern 34 in
die Lagersitze 20 und in die Lager 10 und 12 in
diesen Sitzen 20 hineinragen.
-
Zwischen
den zwei Wellenstümpfen 32 weist der
Träger 8 (1)
eine Querwelle 36 auf, deren Achse senkrecht zu der Achse
X steht. Die Querwelle 36 trägt Kegelräder 38, die mit weiteren
Kegelrädern 40 kämmen, wobei
die letzteren Achszapfen 42 aufweisen, die in den Träger 8 hineinragen,
wo sie frei um die Achse X rotieren können. Die Achszapfen 22 sind
hohl und nehmen die Achswellen B auf, wobei die Achszapfen 42 und
die Achswellen B mit komplementären
Keilverzahnungen 44 ineinander greifen.
-
Das
Tellerrad 6 ist an dem Träger 8 mit Kappenschrauben 46 befestigt.
Es kämmt
mit dem Kegelrad 4. Wenn sich die Kegelradwelle 16 dreht,
so treibt sie den Träger 8 über die
kämmenden
Kegel- und Tellerräder 4, 6 an
und der Träger 8 rotiert
um die Achse X. Die Querwelle 36 rotiert zusammen mit dem Träger 8 und
durch die kämmenden
Kegelräder 38 und 40 werden
die Achswellen B gedreht. Üblicherweise
rotieren die zwei Achswellen B mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit,
jedoch erlaubt die Anordnung, dass sich eine mit einer unterschiedlichen
Geschwindigkeit dreht als die andere.
-
Jedes
Lager 10 und 12 umfasst (3) einen äußeren Lagerring
in Form eines Außenrings 50, einen
inneren Lagerring in Form eines Innenrings 52, der innerhalb
des Außenrings 50 angeordnet
ist, und Wälzkörper in
Form von Kegelrollen 54, die in einer Reihe zwischen dem
Außenring 50 und
dem Innenring 52 angeordnet sind. Jedes Lager 10 und 12 weist weiterhin
einen Käfig 56 in
der Reihe der Kegelrollen 54 auf, um den korrekten Abstand
zwischen den Kegelrollen 54 aufrecht zu erhalten. Die Achsen
der zwei Lager 10 und 12 fallen mit der Achse
X zusammen.
-
Der
Außenring 50 eines
jeden Lagers 10 und 12 weist eine kegelige Lauffläche 60 auf,
die nach innen zur Achse X hin gewandt ist, und eine hintere Stirnfläche 62 am
kleinen Ende der Lauffläche 60. Die
hintere Stirnfläche 62 liegt
senkrecht zur Achse X und aus ihr öffnen sich mehrere axial ausgerichtete Löcher 64.
Entlang seiner nach außen
gewandten Oberfläche,
d. h. seines Außendurchmessers,
weist der Außenring 50 ein
Gewinde 66 und eine glatte Zylinderfläche 68 jenseits des
Gewindes 66 auf. Das Gewinde 66 nimmt zwischen
33% und 50% der Länge
des Außenrings 50 ein
und erstreckt sich von der hinteren Stirnfläche 62 aus zum gegenüberliegenden Ende
des Außenrings 50 hin.
Es umschließt
somit den Außenring 50 am
kleinen Ende der kegeligen Lauffläche 16. Die Steigung
und der Durchmesser des Gewindes 66 entsprechen der Steigung
und dem Durchmesser des Gewindes 28 in jedem der Sitze 20 in
dem Sinne, dass das Gewinde 66 in das Gewinde 28 eingreifen
wird, jedoch mit etwas Spiel. Tatsächlich sollte der Unterschied
der Gewindegangdurchmesser der zwei Gewinde 28 und 66 im
Bereich zwischen 0,0030 und 0,0190 Zoll liegen. Der Durchmesser
der Zylinderfläche 68 ist
größer als
der geringste Durchmesser der Außengewinde 68 des
Außenrings 50 und
ist geringer als der Durchmesser des Innengewindes 28 im
Lagersitz 20 im Bereich der abgeflachten Spitzen des Gewindes 28.
Der Unterschied zwischen dem Durchmesser der Zylinderfläche 68 und
dem Durchmesser der abgeflachten Spitzen des Gewindes 28 sollte
im Bereich zwischen 0,0005 und 0,0030 Zoll liegen.
-
Vorzugsweise
sind die Außenringe 50 aus Stahl
gebildet und sind entlang ihrer Laufflächen 60 induktionsgehärtet, im Übrigen jedoch
nicht. Alternativ können
die Außenringe
aus einsatzgehärtetem Stahl
bestehen und die Gewinde 66 hartgedreht sein.
-
Der
Innenring 52 eine jeden Lagers 10 und 12 liegt
innerhalb des Außenrings 50 dieses
Lagers und weist eine kegelige Lauffläche 72 auf, die nach außen, weg
von der Achse X und in Richtung der Außenringlauffläche 60 gewandt
ist. Der Innenring weist am großen
Ende seiner Lauffläche 72 eine
Anschlagrippe 74 auf und am Ende der Anschlagrippe 74 eine hintere
Stirnfläche 76,
die senkrecht zu der Achse X verläuft.
-
Die
Kegelrollen 54 eines jeden Lagers 10 und 12 liegen
in einer einzigen Reihe zwischen den Laufflächen 60 und 72 des
Außenrings 50 und
des Innenrings 52 dieses Lagers. Sie berühren die
Laufflächen 60 und 72 entlang
ihrer kegeligen Seitenflächen,
während
ihre großen
Stirnflächen
an der Anschlagrippe 74 des Innenrings 52 anliegen.
Die Rollen 54 befinden sich in einer Scheitelpunktlage,
d. h. dass die konischen Einhüllenden,
in denen ihre kegeligen Seitenflächen
liegen, ihre Scheitelpunkte an einen gemeinsamen Punkt entlang der
Achse X aufweisen. Die Scheitelpunkte der konischen Einhüllenden
der Laufflächen 60 und 72 liegen
an dem gleichen Punkt.
-
Der
Innenring 52 des Lagers 10 passt auf den linken
Wellenstumpf 32 des Trägers 8 (1), vorzugsweise
mit einer Presspassung. Seine hintere Stirnfläche 76 liegt an der
Schulter 34 an, von der aus sich der Wellenstumpf 32 erstreckt.
Der Käfig 56 hält die Rollen 54 auf
den Laufflächen 72 des
Innenrings 52, so dass der Innenring 52 und die
Rollen 54 als Einheit montiert werden, die als Innenringbaugruppe bekannt
ist. Der Außenring 50 des
Lagers 10 ist in den linken Lagersitz 20 einschraubbar,
wobei sein Außengewinde 66 in
das Innengewinde 28 des linken Sitzes 20 eingreift.
Der Innenring 52 des rechten Lagers 12 ist auf
dem rechten Wellenstumpf 32 montiert und der Außenring 50 in
gleicher Weise in dem rechten Lagersitz 20. Die Kegelrollen 54 des
Lagers 10 verjüngen
sich abwärts,
weg von dem Träger 8 und ebenso
die Rollen 54 des Lagers 12. Somit verjüngen sich
die Kegelrollen 54 der zwei Lager 10 und 12 in unterschiedliche
Richtungen, so dass die Lager 10 und 12 in direkter
Anordnung montiert sind.
-
Die
Innenringe 52 und deren Rollen 54, d. h. die Innenringbaugruppen,
müssen
auf den Wellenstümpfen 32 montiert
werden, bevor die Kappen 24 an dem Gehäuse 2 befestigt werden.
Sobald die Innenringe auf den Wellenstümpfen 32 montiert
sind, werden die Außenringe 50 auf
den die Innenringe 52 umgebenden Rollen 54 montiert.
In anderen Worten werden die Lager 10 und 12 auf
den Wellenstümpfen montiert.
Mit den auf ihren Wellenstümpfen 32 montierten
Lagern 10 und 12 wird der Träger 8 in das Gehäuse 2 eingesetzt,
so dass die Lager 10 und 12 in die Bohrungshälften 22 eintreten.
Bei jedem Außenring 50 kann
eine geringe Drehung im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn
erforderlich sein, um sicher zu stellen, dass sein Gewinde 66 in
das Gewinde 28 der Bohrungshälfte 22 eingreift,
in die der Außenring 50 passt.
Eine Halterung kann verwendet werden, um die Außenringe 50 an ihrem
Ort zu halten, wodurch sichergestellt wird, dass die Lager 10 und 12 am
Träger 8 verbleiben,
wenn dieser in das Gehäuse 2 abgesenkt
wird.
-
Als
nächstes
werden die Kappen 24 über den
Bohrungshälften 22 am
Gehäuse 2 befestigt
und die Gewinde 28 in den Kappen 24 greifen ebenfalls
in die Gewinde 66 der Außenringe 50 ein. Die
Kappen 24 werden mit Kappenschrauben 26 (4)
gesichert. Dies komplettiert die Lagersitze 20 und sie
umschließen
die zwei Lager 10 und 12.
-
Danach
werden die Lager 10 und 12 eingestellt. Hierzu
werden die Außenringe 50 durch
Drehung in ihren Lagersitzen 20 vor und zurück bewegt. Sie
werden derart positioniert, dass die Lager 10 und 12 eine
geringe Vorspannung aufweisen, und derart, dass der korrekte Eingriff
zwischen dem Kegelrad 4 und dem Tellerrad 6 besteht.
Der Abstand zwischen den zwei Außenringen 50 bestimmt
die Einstellung der Lager 10 und 12. Die Lateralposition
der zwei Lager 10 und 12 entlang der Achse X in
dem Gehäuse 2 bestimmt
die Eingriffseinstellung. Die Verstellungen für beide Einstellungen werden
durch Drehung der Außenring 50 in
ihren zugehörigen
Lagersitzen 20 bewirkt.
-
In
diesem Zusammenhang wird der Außenring 50 eines
jeden Lagers 10 und 12 vor seiner Montage auf
dem Innenring 52 und den Rollen 54 mit einem Sicherungsring 80 (7 und 8)
versehen, welcher als Blechstanzteil ausgebildet sein kann. Er kann
eine Vielzahl von Bauformen annehmen. Weiterhin kann er an dem Außenring
durch eine Mehrzahl von Methoden befestigt werden, einschließlich Schweißen, Klebstoffe,
Schrauben, Stifte und dergleichen, an einer Mehrzahl von Orten,
einschließlich der
rückseitigen
Stirnfläche 62,
der vorderen Stirnfläche
oder der Zylinderfläche 68.
In einer Ausgestaltung weist der Ring 80 Antriebszapfen 82 auf,
die axial von einer seiner Stirnseiten abstehen, und diese Antriebszapfen 82 fluchten
mit den Löchern 64,
die sich in der rückwärtigen Stirnfläche 62 des
Außenrings 50 befinden,
an dem der Ring 80 befestigt ist. Die Antriebszapfen passen
eng in die Löcher 64,
in die sie hineingezwängt
werden, und dies sichert den Sicherungsring 80 an dem Außenring 50.
Der Sicherungsring 80 weist Kerben 84 auf, die
in gleichen Umfangsabständen
angeordnet sind und jenseits der hinteren Stirnfläche 62 des
Außenrings 50 offen
liegen, um Formen bereitzustellen, die zur Drehung des Außenrings 50 ergriffen
werden können.
Der Sicherungsring 80 verbleibt an dem Außenring 50 und
ist derart gestaltet, dass er von einem Einstellwerkzeug D ergriffen
werden kann.
-
Das
Werkzeug D (9) weist die Form einer Scheibe
mit Nasen 86 entlang ihres Umfangs und einer Antriebsbuchse 88 in
ihrer Mitte auf. Es ist so gestaltet, dass es über oder in den Sicherungsring 80 passt,
wobei seine Nasen 86 von den Kerben 84 aufgenommen
werden, so dass die Scheibe 90 und der Ring 80 ineinander
greifen und zusammen drehbar sind. Diese Drehung kann durch ein
Schraubwerkzeug bewirkt werden, dass in das Werkzeug an seiner Antriebsbuchse 88 eingreift.
Das Werkzeug D greift in den Ring 80 an jedem Außenring 50 ein
und die Außenringe 50 werden
zusammen mit dem Werkzeug D verdreht, um die Lager 10 und 12 richtig
einzustellen und die korrekte Eingriffsstellung des Kegelrads 4 und
Tellerrads 6 herzustellen.
-
Während die
Sicherungsringe 80 zur Ankopplung des Werkzeugs D an die
Außenringe 50 dienen,
so dass der Ort der Lager 10 und 12 entlang der
Achse X eingestellt werden kann, dienen sie auch dem ebenso wichtigen
Zweck der Sicherung der Außenringe 50 gegen
Verdrehung, wenn diese in ihre korrekte Position in den entsprechenden
Lagersitzen 20 verdreht sind. Zu diesem Zweck kann der
Sicherungsring 80 für
jeden Außenring 50 aufgrund
seiner Ausbildung aus Blech einfach in eine Ausnehmung oder einen
anderen Hohlraum in dem Lagersitz 20 verformt werden, wodurch
seine Drehung und die Drehung des Außenrings 50 innerhalb
des Sitzes 20 verhindert wird.
-
Die
Passung zwischen der Zylinderfläche 68 eines
jeden Außenrings 50 und
den abgeflachten Spitzen des Gewindes 28 für den Sitz
in dem sich der Außenring 50 befindet,
ist enger als die Passung zwischen dem Gewinde 66 in dem
Außenring 50 und dem
Gewinde 28 des Ringsitzes 20. Genauer gesagt ist
das Spiel zwischen den abgeflachten Stützen des Innengewindes 28 und der
Zylinderfläche 68 des
Außenrings 50 geringer
als die Differenz zwischen den Gewindegangdurchmessern des Innengewindes 28 des
Ringsitzes 20 und dem Außengewinde 66 des Außenrings 50,
wobei der erstere größer ist
als der letztere. Die Anordnung ist dergestalt, dass radiale und
Kipplasten von dem Träger 8 über die
Zylinderflächen 68 der
zwei Außenringe 50 auf
das Gehäuse 2 übertragen
werden. Axiale oder Stoßlasten
andererseits werden zwischen dem Träger 8 und dem Gehäuse 2 über die
im Eingriff stehenden Gewinde 28 und 66 der zwei
Lagersitze 20 und Außenringe 50 übertragen.
Die Differenz der Passung zwischen den Gewindegangdurchmessern und
zwischen den Zylinderflächen 68 und
den Spitzen der Gewinde 28 sollte im Bereich von 0 bis
0,0185 Zoll liegen.
-
Die
Außenringe 50 der
zwei Lager 10 und 12 weisen eine einteilige Konstruktion
auf, bei der die Gewinde 66 eines jeden Außenrings 50 ein
integraler Teil des Außenrings 50 sind.
Ein alternativer Außenring 90 (10)
besteht aus zwei Elementen – einem Hauptteil 92,
an dem sich die Lauffläche 60,
die hintere Standfläche 62 und
die Zylinderfläche 68 befinden,
und einem Ring 94, an dem sich das Gewinde 66 befindet.
Jenseits der Zylinderfläche 68 weist
der alternative Außenring 90 eine
ringförmige
Ausnehmung 96 in Form einer Fuge auf. Der Ring 94 passt in
die Ausnehmung 96, wobei sein Gewinde 66 über die
Zylinderfläche 68 des
Hauptteils 92 übersteht. Der
Sicherungsring 80 ist an dem Ring 94 befestigt. Der
Ring 94 kann an dem Hauptteil 92 durch eine Presspassung
oder eine Verschweißung
oder beides befestigt sein.
-
Ein
alternativer Sicherungsring 100 (11) kann
an dem alternativen Außenring 90 angeordnet sein.
Hierzu weist der alternative Sicherungsring 100 eine axial
ausgerichtete Wandpartie 102 auf, die in die Ausnehmung 96 passt
und von dem Gewindering 94 umschlossen wird, so dass die
Wandpartie 102 zwischen dem Ring 94 und dem Hauptteil 92 eingefangen
ist. Es sind Presspassungen gegeben, so dass die Komponente 92,
der Gewindering 94 und der Sicherungsring 100 alle
fest zusammengehalten werden.
-
Andere
Variationen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise
muss sich das Innengewinde 28 eines jeden Lagersitzes 20 nicht über die
gesamte Länge
des Sitzes 20 erstrecken, sondern kann stattdessen zu einer
glatten Zylinderfläche
führen.
Diese Fläche
würde gegenüber der
Zylinderfläche 68 an
dem Außenring 50 oder 90 liegen,
der in dem Sitz 20 angeordnet ist. Die Gewinde 28 und 66 in
den Lagersitzen 20 und an den Außenringen 50 sind
tatsächlich wendelförmig und
andere Arten von Schraubenformen können verwendet werden, wie
beispielsweise Kugelgewindeschrauben. Ebenso können andere Lager mit geneigten
Laufflächen – beispielsweise Schrägkugellager – gegen
die Kegelrollenlager 10 und 12 ausgetauscht werden.
In diesem Fall würden die äußeren Laufringe
der ausgetauschten Lager die Gewinde 66 und Zylinderflächen 68 aufweisen.
-
Die
Sitze 20 mit ihren Gewinden 28 und die Außenringe 50 mit
den komplementären
Gewinden 66 ermöglichen
es dem Differential A eine geringere Breite aufzuweisen als seine
Gegenstücke
mit herkömmlichen
Außenringeinstellern.
Ebenso erfordert das Differential A weniger Teil und ist leichter
zusammenzubauen. Ein geringeres Gewicht geht mit der geringeren
Breite und der geringeren Teilezahl einher. Zusätzlich können sich die Außenringe 50 nicht in
den Gehäusen 2 verdrehen
und dies verhindert einen Verschleiß der Lagersitze 20 und
der Außenringe 50,
wodurch die Lebensdauer des Differentials A gegenüber seinen
herkömmlichen
Gegenstücken
verlängert
wird.