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Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, bei dem ein einteilig ausgebildetes und
mit einein Tellerrad versehenes Differentialgehäuse in seiner
Wand einerseits zwei sich gegenüberliegende Seitenöffnungen,
über welche die Zahnritzel und Seitenräder des Differentials
in das Differentialgehäuse eingeführt und aus ihm entfernt
werden können, und andererseits zwei sich gegenüberliegende
agerstellen aufweist, die zwischen den Seitenöffnungen
angeordnet und für eine erste, mit zwei Zahnritzeln versehene
Ritzelwelle bestimmt sind, wobei die Achse der ersten
Ritzelwelle rechtwinklig zur Drehachse des Differentialgehäuses
ausgerichtet ist, das Differential ebenfalls eine zweite
Ritzelwelle aufweist, die mit zwei Zahnritzeln versehen ist und
für die die Lagerstellen in zwei Lagerteilen angeordnet sind,
welche in den Seitenöffnungen wegnehmbar befestigt und in
bezug auf das Differentialgehäuse durch Führungsteile auf dem
Differentialgehäuse geführt sind.
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Differentiale dieses Typs werden häufig in Kraftfahrzeugen
des Personenkraftwagen-Typs verwendet, bei denen das zu
übertragende Drehmoment ziemlich klein ist. Durch die einteilige
Konstruktion des Differentialgehäuses kommt eine kompakte
Ausbildung zustande, die wenig Raum beansprucht und relativ
wirtschaftlich und einfach produziert werden kann. Der
Nachteil ist jedoch, daß die Drehmomentübertragungsleistung
begrenzt ist.
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Wenn höhere Drehmomente zu übertragen sind, ist es an sich
moglich, die Abmessungen des Differentials zu vergrößern. Aus
Raumgründen ist dies jedoch häufig unmöglich oder
unerwünscht. Eine allgemein angewandte Lösung ist statt dessen,
die Zahl der Zahnritzel zu erhöhen. Beispiele solcher
Lösungen sind in US-A-3,593,595 und 3,974,717 beschrieben. In
beiden Fällen werden vier Zahnritzel verwendet, die auf zwei
kreuzweise angeordneten Pitzelwellen gelagert sind, wobei das
Differentialgehäuse so ausgelegt ist, daß vier als Löcher
ausgebildete Lagerstellen in seiner Wand für die vier
Wellenenden des Kreuzes angeordnet sind. Dies bedeutet daher, daß
ein speziell ausgebildetes Differentialgehäuse verwendet
werden muß, dessen Wand rundum in größerem Maße durchgehend ist.
Dadurch wird der verfügbare Platz für die Seitenöffnungen
reduziert, über welche die Seitenräder und die Zahnritzel in
das Differentialgehäuse eingeführt und aus ihm entfernt
werden können, und der Zusammenbau und das Auseinandernehmen des
Differentials wird schwieriger gemacht.
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Es ist auch bekannt, daß zum Vereinfachen des Zusammenbaus
und des Auseinandernehmens von Differentialen mit vier
Zahnritzeln das Differentialgehäuse zweiteilig ausgebildet wird,
wobei die Trennebene gewöhnlich in der Ebene liegt, in der
die kreuzweise montierten Ritzelwellen angeordnet sind.
Jedoch ist eine solche Konstruktion komplizierter und teurer.
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Ein noch anderes Differential ist aus US-A-3,653,280 bekannt,
bei dem ein Differentialgehäuse, das einteilig hergestellt
ist und eine ein Paar Zahnritzel lagernde Ritzelwelle
aufrimmt, in ein Vierritzel-Differential dadurch verwandelt
wird, daß eine zusätzliche Ritzelwelle mit einer darin
ausgebildeten Querbohrung verwendet wird, so daß die zusätzliche
Ritzelwelle die erste Ritzelwelle umschließt und nur von
dieser getragen wird. Die Drehmomentübertragungsleistung wird
nur in geringem Maße verbessert, weil die zusätzlichen
Zahnritzel
auf den nicht abgestützten freien Enden der
zusätzlichen Ritzelwelle gelagert sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Überwindung der
Nachteile der bekannten Differentiale und in der Schaffung
eines einfachen und somit billigen Differentials mit vier
Zahnritzeln bei verbesserter Drehmomentübertragungsleistung.
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Dies wird bei einem Differential des eingangs erwähnten Typs
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Führungsteile des
Differentialgehäuses von Führungsflächen gebildet sind, die
am Rand der Seitenöffnungen angeordnet sind, und daß die
Lagerteile mit entsprechenden Führungsflächen versehen sind,
wobei die Führungsflächen eine zur Achse der zweiten
Ritzelwelle parallele Erzeugende besitzen, dabei die
Führungsflächen des Differentialgehäuses vorzugsweise durch Ziehräumen
ausgebildet sind.
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Eine solche Ausbildung hat den großen Vorteil, daß ein für
zwei Zahnritzel bestimmtes Differentialgehäuse des Standard-
Typs auf einfache Weise durch einen einfachen Arbeitsgang
modifiziert werden kann, und daß zur gleichen Zeit notwendige
zusätzliche Bauteile auf einfache Weise herzustellen und
zusammenzubauen sind. Ein weiterer Vorteil ist, daß die
Drehmornentübertragungsleistung ohne Vergrößerung des Raumbedarfs
verbessert wird.
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Die Erfindung wird mit näheren Einzelheiten nachstehend
anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Differentials und
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Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.
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Ein erfindungsgemäßes Differential 1 umfaßt ein
Differentialgehäuse 2, das einteilig ausgebildet und mit einem runden
Flansch 3 versehen ist, an dem ein Tellerrad 4 mit einer
Anzahl Bolzen 5 befestigt ist. Das Tellerrad 4 steht in
herkömmlicher Weise mit einem (nicht dargestellten) auf einer
Gelenkwelle montierten Antriebsritzel in Eingriff, wodurch
das Tellerrad 4 zusammen mit dem Differentialgehäuse 2 um die
Drehachse 6 des Differentialgehäuses gedreht werden kann. Am
Differentialgehäuse 2 sind in herkömmlicher Weise zwei
Abtriebswellen 7 und 8 drehbar gelagert und können daher
gedreht werden, wenn nötig mit verschiedenen Geschwindigkeiten.
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Da die allgemeine Konstruktion des Differentials gut bekannt
ist, z.B. aus den beiden in der Einleitung genannten US-A-
3,593,595 und 3,974,717 und auch aus einer Vielzahl
Handbücher, befaßt sich die nachstehende Beschreibung nur mit den
Teilen des Differentials, die für das Verständnis der
Erfindung wesentlich sind.
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Das Differentialgehäuse 2 weist in seiner Wand 9 zwei relativ
große, sich gegenüberliegende Seitenöffnungen 10 auf, über
welche im Differentialgehäuse unterzubringende Bauteile
eingeführt und aus dem Differentialgehäuse entfernt werden
können. Dieser Typ eines Differentialgehäuses stellt ein
Standardtyp innerhalb z.B. der Automobilindustrie dar.
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Die Abtriebswelle 8 ist in herkömmlicher Weise drehfest mit
einem im Differentialgehäuse 2 drehbar gelagerten Seitenrad
11 verbunden (sh. Fig. 2) und letzteres steht seinerseits mit
vier Zahnritzeln 12a, 12b, 13a und 13b in Eingriff, die
paarweise auf einer ersten Ritzelwelle 14 bzw. einer zweiten
Ritzelwelle 15 drehbar angeordnet sind. In entsprechender Weise
ist ein (nicht dargestelltes) mit der Abtriebswelle 7
drehfest verbundenes Seitenrad mit den Zahnritzeln 12a, 12b, 13a
und 13b in Eingriff. Die erste Ritzelwelle 14 ist im
Differentialgehäuse
2 an zwei Lagerstellen 16 und 17 gelagert, die
als Löcher in der Gehäusewand 9 ausgebildet sind. Die Achse
18 der ersten Ritzelwelle 14 bildet einen rechten Winkel mit
der Drehachse 6 des Differentialgehäuses und auch einen
rechten Winkel mit der Achse 19 der zweiten Ritzelwelle. Die
erste Ritzelwelle 14 ist im Differentialgehäuse 2 mittels einer
Blockiervorrichtung 20 in Form eines Stiftes blockiert.
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Hinsichtlich der zweiten Ritzelwelle 15, die einen
vergrößerten Mittelabschnitt 21 mit einem durchgehenden Loch 22 für
die erste Ritzelwelle 14 aufweist, sind Lagerstellen 23 und
24 in zwei Lagerteilen 25 bzw. 26 angeordnet, die in jeder
Seitenöffnung 10 wegnehmbar befestigt sind. Die Lagerstellen
23 und 24 haben hier die Form von Blindlöchern, in denen die
Enden der zweiten Ritzelwelle 15 an der Grundfläche anliegen.
Die Lagerteile 25 und 26 sind je in Achsenrichtung an der
zweiten Ritzelwelle 15 mittels eines Befestigungsmittels 27
in Form eines Bolzens befestigt.
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An jeder Seitenöffnung 10 ist das Differentialgehäuse 2 mit
Führungsteilen 28 und 29 versehen, welche das zugehörige
Lagerteil 25 oder 26 führen. Diese Führungsteile sind
vorteilhafterweise von Führungsflächen gebildet, die am Rand jeder
entsprechenden Seitenöffnung 10 angeordnet sind und beim
gezeigten Ausführungsbeispiel eine zur Achse 19 der zweiten
Ritzelwelle 15 parallele Erzeugende besitzen und
zweckmäßigerweise durch Ziehräumen hergestellt sind. Die Lagerteile 25
und 26 sind mit entsprechenden Führungsteilen 30, 31 in Form
von Führungsflächen versehen.
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Beim gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich an jeder
Seitenöffnung 10 zwei Führungsteile, die als gekrümmte
Flächen ausgebildet und in Umfangsrichtung des
Differentialgehäuses sich gegenüberliegend angeordnet sind. Es ist jedoch
selbstverständlich möglich, die Führungsteile in anderer
Weise
auszulegen und anzuordnen, so wie eine verschiedene Anzahl
Führungsteile möglich ist. Jedoch ermöglichen es die
dargestellte Auslegung und Anordnung, daß sich die Führungsteile
mittels einer äußerst einfachen Arbeitsoperation,
beispielsweise durch Ziehräumen herstellen lassen. Außerdem ermöglicht
die dargestellte Anordnung der Führungsteile eine
vorteilhafte Kraftübertragung zwischen den Lagerteilen und dem
Differentialgehäuse.
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Um einen möglichst glatten Umriß zu erzielen, ist es, wie in
der Zeichnung dargestellt, zweckmäßig, die Außenseite der
Lagerteile 25, 26 im wesentlichen bündig mit der Außenseite des
Differentialgehäuses anzuordnen. Die zweite Ritzelwelle 15
ist vorteilhafterweise einteilig ausgebildet, jedoch ist eine
Aufteilung der Welle in mehrere Teile ebenfalls möglich,
beispielsweise auf ähnliche Weise, wie in den beiden weiter oben
genannten US-A-3,593,595 und 3,974,717 dargestellt ist.
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Beim Zusammenbauen des dargestellten Differentials ist es
zweckmäßig, zuerst die beiden Seitenräder in das
Differentialgehäuse einzubauen, danach die Zahnritzel 12a und 12b,
wobei sicherzustellen ist, daß als Abstützung für jedes
Zahnritzel ein Lagergleitmaterial 32 angebracht ist. Danach
werden die beiden Ritzelwellen 14 und 15 eingebaut, sodann die
Zahnritzel 13a und 13b und schließlich die beiden Lagerteile
25 und 26, die anschließend befestigt werden. Zum
Auseinandernehmen wird in umgekehrter Reihenfolge vorgegangen.