WO2011026454A1 - Differenzial - Google Patents

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WO2011026454A1
WO2011026454A1 PCT/DE2010/000938 DE2010000938W WO2011026454A1 WO 2011026454 A1 WO2011026454 A1 WO 2011026454A1 DE 2010000938 W DE2010000938 W DE 2010000938W WO 2011026454 A1 WO2011026454 A1 WO 2011026454A1
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WO
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connecting element
wheel
differential
drive wheel
pin
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/000938
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eva-Maria Finkenzeller
Renald KÜMPEL
Kathrin Urban
Original Assignee
Neumayer Tekfor Holding Gmbh
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Publication date
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Application filed by Neumayer Tekfor Holding Gmbh filed Critical Neumayer Tekfor Holding Gmbh
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Priority to BR112012004767-1A priority patent/BR112012004767B1/pt
Priority to EP10760235.1A priority patent/EP2473761B1/de
Publication of WO2011026454A1 publication Critical patent/WO2011026454A1/de
Priority to US13/410,364 priority patent/US8360921B2/en

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    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
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    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
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    • F16H2048/085Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears characterised by shafts or gear carriers for orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2048/102Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears with spur gears engaging face gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/38Constructional details
    • F16H2048/385Constructional details of the ring or crown gear
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19023Plural power paths to and/or from gearing
    • Y10T74/19074Single drive plural driven
    • Y10T74/19079Parallel
    • Y10T74/19088Bevel

Definitions

  • the invention relates to a differential, with at least one
  • Drive wheel with at least two axle wheels, with at least one
  • Balancing and with at least one connecting element, wherein the connecting element at least from the drive wheel undergoes at least a first torque, and wherein the connecting element transmits at least one of at least two axle wheels at least a second torque by means of at least one compensating wheel.
  • a differential gear or differential gear also called differential or short differential or differential, is a special
  • Planetary gear which e.g. when driving a vehicle in a curve compensates for the distance traveled by the two wheels of an axis different length way by the wheels with
  • the drive wheel itself in turn is connected to a transmission gear and above it with the actual vehicle engine.
  • two axle wheels are arranged, which each transmit torque to a connected to a wheel axle section, which is dependent on the predetermined drive torque.
  • the balancing wheel stands in torque-relevant connection to the axle wheels. In the event that a difference in rotational speed occurs between the two wheels, the balance wheel rotates causing an axle to rotate at a higher speed.
  • the connecting element is generally one in the prior art
  • Differential cage in which the axle wheels and the differential gears are arranged and which is connected at the periphery with the drive wheel.
  • An embodiment of a differential can be found, for example, in the published patent application WO 2008/122276. Disadvantages in the embodiments of the prior art arise in particular from the differential carrier. This is usually complex to manufacture, leads to a high space requirement and brings a high weight.
  • the invention has for its object to propose a differential, which overcomes the disadvantages of the prior art in terms of weight and space requirements.
  • the drive wheel is designed such that the drive wheel at least partially encloses at least an interior, and that the connecting element is at least partially disposed within the at least partially enclosed by the drive wheel interior.
  • the connecting element is usually a differential cage, which is fastened laterally on the circumference of the drive wheel. In the invention, however, the connecting element in the
  • Drive wheel itself introduced and is at least partially enclosed by this. This is accompanied by the fact that the drive wheel has at least one free inner area. For example, it is in the
  • the differential according to the invention also advantageously reduces the production cost.
  • the differential can already be filled with oil before the actual (final) assembly. This is in contrast to the differentials of the prior art, in which the oil can be filled only after final assembly. In addition, occurs in the differential according to the invention no oil loss during disassembly of the side shafts.
  • the connecting element has at least two Achsrad-pin about which each one of the at least two axle wheels is rotatably arranged, wherein the at least two Achsrad-pin along a first imaginary axis of
  • Connecting element are arranged.
  • the two axle wheels thus each rotate about pins which lie on a first imaginary axis of the differential according to the invention.
  • the two pins are so on the first imaginary axis that they are facing away from each other.
  • This first imaginary axis generally runs in the installed state of the differential parallel to the vehicle longitudinal axis.
  • At least one compensating wheel is rotatably arranged that the
  • Connecting element is arranged, wherein the second imaginary axis of the connecting element is substantially perpendicular to the first imaginary axis of the connecting element.
  • the pinion gear is also rotatably mounted on a pin, wherein the pinion wheel rotates about a second imaginary axis, which is perpendicular to the first imaginary axis.
  • Balancing wheels are provided, that the connecting element has at least two Ausretesrad-pin about which one of the at least two differential gears is rotatably arranged, and that the at least two Ausretesrad-pins along the second imaginary axis of
  • Connecting element are arranged.
  • two differential gears are thus provided with associated pin.
  • the two pins are preferably also here facing away from each other aligned on the second imaginary axis.
  • An embodiment of the invention includes that the drive wheel rotates substantially within an imaginary plane, that the first imaginary axis extends substantially in the direction of the surface normal of the imaginary plane, within which the drive wheel rotates.
  • An embodiment provides that the second imaginary axis of
  • Fastener is substantially within the imaginary plane within which the drive wheel rotates.
  • another embodiment includes that the second imaginary axis of the connecting element lies substantially within a plane which is substantially parallel to the imaginary plane within which the drive wheel rotates.
  • the drive wheel rotates within an imaginary plane, perpendicular to this plane extending the first imaginary axis. In one embodiment, therefore, the two axle wheels and the drive wheel rotate about the same axis.
  • the second imaginary axis runs in one
  • Embodiment within the plane in which the drive wheel rotates and is offset in parallel in another embodiment i. the
  • Connecting element is either centered in the empty flange of the drive wheel or is laterally offset to it.
  • the second imaginary axis coincides in one embodiment in particular with a chord of a substantially disc-shaped drive wheel, which extends through the center of a circular plane of the drive wheel.
  • the connecting element has at least one central region, from which the at least two Achsrad-pin and the at least one pinion pin go out star-shaped.
  • the connecting element is designed in one piece in particular in one embodiment. Furthermore, it is solid depending on the design or has cavities. Depending on the design, the shape of the central region is approximately a spherical, cubic or rectangular shape.
  • An embodiment of the invention provides that the central region of the connecting element is arranged substantially symmetrically about the center of gravity of the drive wheel. There is thus a uniform
  • An embodiment of the invention includes that the at least one pinion pin at least partially indirectly or directly connected to an inner surface of the drive wheel.
  • the connecting element is coupled to the drive wheel and thereby experiences a first torque, i. by turning the drive wheel, the connecting element rotates with.
  • this coupling can be not only by the attachment of the pinion pin, but also by others
  • the surfaces do not correspond to each other, but form cavities between each other.
  • An embodiment of the invention provides that the at least one
  • Balancing pin at least one of the central area of the
  • Connecting element facing away from the surface is at least partially connected to the inner surface of the drive wheel.
  • the gear wheel preferably has a for receiving the connecting element
  • the drive wheel is configured in the manner of a toothed ring.
  • the interior is in one embodiment substantially circular.
  • An embodiment of the invention provides that the drive wheel has a straight outer toothing or an oblique outer toothing or a hypoid outer toothing.
  • the sliding cup serves to absorb forces and also prevents, for example, that the axle wheel and pinion gear jam against each other.
  • Balance pin-mounted differential gear at least one
  • Plain bearing bush is arranged.
  • the plain bearing bush also serves to catch forces or moments, which have a negative effect on the
  • At least one plain bearing bush is preferably provided in each case between the compensating wheel and the compensating wheel journal.
  • An embodiment of the invention includes that along the at least one pinion pin at least on the side facing away from the central region side of the differential gear at least one backing
  • the backing serves the axial support of
  • the recess has at least one open end, wherein the recess is configured and arranged such that the recess opens at least from the open end at least on an edge of the fixing region, at which at least partially a compensating pin is connected to the inner surface of the drive wheel.
  • the backing thus has, for example, at one end a recess, e.g. in the form of a groove which has an open end and which preferably extends continuously from the open end to the fixing region at which the at least one compensating pin is connected to the inside of the drive wheel.
  • each backing has such a recess.
  • the open end is provided, which is optionally closed again after the creation of the connection.
  • the recess is a groove and an alternative variant is a channel in the backrest.
  • Fixation area welded to the drive wheel in particular
  • At least one thrust washer is arranged along the at least one compensating wheel journal between the side of the compensating wheel facing away from the central region and the at least one rear bearing.
  • the thrust washers provide favorable sliding conditions between the respective balancing wheel and the respective rear bearing positioned on the same pin behind it.
  • An embodiment of the invention includes that at least one of the at least two axle wheels has an outer profile or an inner profile for connecting a shaft and / or a wheel. For example, one is
  • An embodiment of the invention provides that at least one housing is provided, which encloses at least the connecting element and at least a part of the drive wheel.
  • the housing encloses only the differential according to the invention and does not serve as in the prior art, the transmission of torques.
  • the differential according to the invention is a caseless differential with respect to its function.
  • An embodiment of the invention includes that the housing has at least one opening through which the transmission of torque is transmitted to the drive wheel.
  • roller bearing is provided.
  • the roller bearings absorb axial forces and ensure the guidance of the axle wheels.
  • An embodiment provides that at least one roller bearing is provided.
  • the rolling bearing is designed for example as a ball bearing.
  • the rolling bearing is still, for example, between the wheels and the respective axle journal.
  • An embodiment of the invention includes that the connecting element is in one piece.
  • the connecting element is for example a one-piece or one-piece forging.
  • the connecting element is multi-part. In this variant that is
  • Connecting element designed in several parts or multi-piece and consists of several, at least two parts which are suitably connected to each other.
  • the connecting element is in one piece, in another embodiment in several parts.
  • An embodiment provides that at least four differential gears are provided, that the connecting element at least four
  • Balancing gear pin has, about which each one of the at least four differential gears is rotatably arranged, that two of the at least two Aus stressessrad-pin along the second imaginary axis of
  • Connecting element are arranged, and that two of the at least two Ausretesrad-pins are arranged along an imaginary axis which is substantially perpendicular to the first imaginary axis and on the second imaginary axis of the connecting element.
  • the above-mentioned mounting pins thus serve in this embodiment, the carrying of the differential gears. Alternatively, however, can also be additional
  • An embodiment includes that at least one axle is designed essentially as a bevel gear.
  • At least one axle is designed essentially as a crown wheel.
  • a crown wheel and corresponding spur gears transmit the occurring forces or moments. Advantages of crown gears are that so the adjustment of the contact pattern during assembly of the Differential can be omitted, and that the contact pattern undergoes no influence at different loads.
  • An embodiment includes that at least one axle is configured substantially as a spur gear.
  • Axle wheels with at least one balance wheel, and with at least one connecting element, wherein the connecting element at least from
  • Drive wheel experiences at least a first torque, and wherein the connecting element transmits at least one of the at least two axle at least a second torque.
  • the differential is characterized in that the drive wheel is designed such that the drive wheel at least partially encloses at least one interior, and that the connecting element is at least partially disposed within the at least partially enclosed by the drive wheel interior.
  • a first embodiment of the differential is characterized in that the connecting element has at least two Achsrad-pins around which each one of the at least two axle wheels is rotatably arranged, wherein the at least two Achsrad pins are arranged along a first imaginary axis of the connecting element.
  • a second embodiment of the differential possibly also in the manner of the first embodiment, is characterized in that the connecting element has at least one
  • Balancing pin has around which the at least one
  • the compensating wheel is rotatably arranged such that the Ausretesrad-pin is disposed along a second imaginary axis of the connecting element, wherein the second imaginary axis of the connecting element is substantially perpendicular to the first imaginary axis of the connecting element.
  • a third embodiment of the differential according to the type of the second embodiment is characterized in that at least two differential gears
  • the connecting element at least two
  • Balancing pin has about which each one of the at least two differential gears is rotatably disposed, and that the at least two Aus stressessrad-pins along the second imaginary axis of the
  • Differential according to the second or third embodiment is characterized in that the drive wheel rotates substantially within an imaginary plane, that the first imaginary axis extends substantially in the direction of the surface normal of the imaginary plane, within which the drive wheel rotates.
  • Differential according to the fourth embodiment is characterized in that the second imaginary axis of the connecting element lies substantially within the imaginary plane within which the driving wheel rotates.
  • a sixth embodiment of the differential in the manner of the fourth or fifth embodiment is characterized in that the second imaginary axis of the connecting element lies substantially within a plane which is substantially parallel to the imaginary plane within which the drive wheel rotates.
  • Differentials in the manner of one of the embodiments between the first and the sixth embodiment is characterized in that the Connecting element has at least one central region from which the at least two Achsrad-pin and the at least one pinion pin go out star-shaped.
  • An eighth embodiment of the differential in the manner of the seventh embodiment is characterized in that the central region of the connecting element is arranged substantially symmetrically about the center of gravity of the drive wheel.
  • a ninth embodiment of the differential such as one of the embodiments between the first and the eighth embodiment is characterized
  • a tenth embodiment of the differential on the type of the ninth embodiment is characterized in that the at least one pinion pin at least one of the central region of the
  • Connecting element facing away from the surface is at least partially connected to the inner surface of the drive wheel.
  • Differential according to the tenth embodiment is characterized in that the mutually contacting surfaces of the at least one Ausretesrad- spigot and the drive wheel are designed to correspond to each other substantially.
  • a twelfth embodiment of the differential in the manner of the eleventh embodiment is characterized in that the mutually contacting surfaces of the at least one compensating-wheel pin and of the drive wheel are made substantially flat.
  • Embodiment of the differential on the type of the eleventh embodiment is characterized in that the mutually contacting surfaces of the at least one pinion pin and the drive wheel have substantially corresponding profiles.
  • Design of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the thirteenth embodiment, is characterized in that the drive wheel is designed substantially in the manner of a gear.
  • a fifteenth embodiment of the differential in the manner of the fourteenth embodiment is characterized in that the Drive wheel a straight outer toothing or an oblique
  • Embodiments between the first and the fifteenth embodiment is characterized in that between the at least two Achsrad- pin and attached to the respective Achsrad-pin axle wheel at least one slide cup is arranged.
  • Embodiment of the differential in the manner of one of the embodiments between the first and the sixteenth embodiment is characterized in that between the at least one pinion pin and the mounted on the at least one pinion pin pinion at least one plain bearing bush is arranged.
  • the design of the differential in the manner of one of the refinements between the first and the seventeenth embodiments is characterized in that at least one rear layer is arranged along the at least one compensating wheel journal, at least on the side of the compensating wheel facing away from the central region.
  • a nineteenth embodiment of the design of the differential in the manner of one of the refinements between the first and the seventeenth embodiments is characterized in that at least one rear layer is arranged along the at least one compensating wheel journal, at least on the side of the compensating wheel facing away from the central region.
  • the backing has at least one recess, wherein the recess has at least one open end, wherein the recess is configured and arranged such that the recess opens at least from the open end at least on an edge of the fixing region, at which the at least one Ausretesrad- pin is at least partially connected to the inner surface of the drive wheel.
  • a twenty-first embodiment of the differential such as one of the embodiments between the eighteenth and twentieth embodiments is thereby
  • a twenty-second embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the twentieth embodiment, is characterized in that at least one of the at least two axle wheels has an outer profile or an inner profile for connecting a shaft and / or a wheel.
  • a twenty-third embodiment of the differential is characterized in that at least one of the at least two axle wheels has an outer profile or an inner profile for connecting a shaft and / or a wheel.
  • Design of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the twenty-second embodiment, is characterized in that at least one housing is provided which at least the connecting element and at least a part of
  • a twenty-fifth embodiment of the differential is characterized in that at least one
  • a twenty-sixth embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the twenty-fifth embodiment, is characterized in that at least one roller bearing is provided.
  • a twenty-seventh embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the twenty-sixth embodiment, is characterized in that the connecting element is designed in one piece. The connecting element thus consists of one piece.
  • a twenty-eighth embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the twenty-sixth embodiment, is characterized in that the connecting element is designed in several parts.
  • a twenty-ninth embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the second and the twenty-eighth Embodiment, characterized in that at least four
  • the connecting element has at least four Ausretesrad-pin about which each one of the at least four differential gears is rotatably arranged, that two of the at least two Ausretesrad-pin along the second imaginary axis of
  • Connecting element are arranged, and that two of the at least two Ausretesrad-pins are arranged along an imaginary axis which is substantially perpendicular to the first imaginary axis and on the second imaginary axis of the connecting element.
  • Design of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the twenty-ninth embodiment, is characterized in that at least one axle is designed substantially as a bevel gear.
  • a thirty-first embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the thirtieth embodiment, is characterized in that at least one axle wheel is designed essentially as a crown wheel.
  • a thirty-second embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the thirtieth embodiment, is characterized in that at least one axle wheel is designed essentially as a crown wheel.
  • Design of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the thirty-first embodiment, is characterized in that at least one axle is configured substantially as a spur gear.
  • a thirty-third embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the
  • thirty-second embodiment is characterized in that at least one differential gear is configured substantially as a bevel gear.
  • a thirty-fourth embodiment of the differential possibly in the manner of one of the embodiments between the first and the thirty-third
  • Embodiment characterized in that at least one
  • Embodiment characterized in that at least one
  • Balancing is designed essentially as a crown wheel.
  • the following claims thus also give only a draft for the description of the differential according to the invention. Further
  • FIG. 1 shows a section through a first variant of the differential according to the invention
  • FIG. 2 shows a spatial representation of the variant of FIG. 1
  • FIG. 5 section through a third variant of the differential according to the invention
  • FIG. 6 spatial representation of the variant of FIG. 5
  • the connecting element 4 is arranged substantially centrally, which is designed in the prior art as a differential cage. In this embodiment, it has the shape of a substantially solid central region 7, from which in this embodiment a total of six pins go out (compare the associated FIG. 2). These are two
  • the pins 5, 6, 17 are substantially cylindrical configured, wherein the diameter of the Achsrad-pin 5 in this embodiment shown here is greater than that of the other two pin types 6, 17.
  • the thus star-shaped connecting element 4 in this embodiment - which can also be referred to as planetary carrier in the functional context - is connected via the two pinion pin 6 and the two mounting pin 17 with the drive wheel 1.
  • the drive wheel 1 is a gear or a ring gear, ie outside there is a toothing and the inner or flange portion of the drive wheel 1 is empty or so free of material that sufficient space for the rest
  • Drive wheel 1 has here in particular an oblique outer toothing. As can be seen in Fig. 2, the drive wheel 1 via the drive 20 to
  • Rotations about the first imaginary axis 11 are driven, i. the drive wheel 1 receives a first torque.
  • the drive 20 is indirectly connected to the - not shown - engine of the vehicle, in which the differential is installed.
  • the drive wheel 1 itself transmits a second torque, which is dependent on the first torque, to the wheels (not shown) mounted laterally via the rotation of the axle wheels 2, which respectively rotate about the associated axle pin 5.
  • the wheels 2 are here at the wheels 2
  • axle wheels 2 are thus formed in this embodiment as bevel gears, at the base surfaces in each case a substantially cylindrical unit is mounted here on the axle wheels 2
  • the axle wheels 2 are each rotatably mounted on a respective axle pin 5 via a respective slide cup 8 (cf., FIGS. 1 and 2) whose sliding surface is arranged on the outside, ie in the direction of the axle wheels 2.
  • a respective slide cup 8 cf., FIGS. 1 and 2
  • two tapered roller bearings 14 are furthermore provided, which for an axial Support along the first imaginary axis 11 provide.
  • the housing 12 is laterally sealed in the direction of the wheels in each case by a radial shaft seal 16 in the form of a radial shaft seal.
  • Balancing wheels 3 provided.
  • the axle wheels 2 and the differential gears 3 are configured and arranged with respect to each other so that they are engaged with each other via their teeth.
  • the connecting element 4 transmits the second
  • a respective backsheet 10 which serves the axial support of the differential gears 3 and thus prevents a movement of these radially outward.
  • the to be recognized in particular in Fig. 1 different height of the backing sheets 10 serves for a mounting and on the other side of the support
  • Differential gears 3 are each thrust washers 1 1 are provided, which serve in each case the sliding between the balance gear 3 and back 10.
  • FIG. 2 shows, in particular, a fastening pin 17 which serves to fix the connecting element 4 to the inner surface of the drive wheel 1.
  • the differential according to the invention thus differs at least in the prior art in that the construction - here generally referred to as connection unit - for transmitting the torque to the wheels of a vehicle axle and for reacting to a speed difference or a different speed of the two wheels within the
  • FIG. 3 shows a section through a second variant of the differential according to the invention.
  • Fig. 4 shows an associated truncated spatial representation thereof.
  • the connection is realized via fixing pins 13, which are partly in the compensating pin 6 or the fastening pin 17 and partly in recesses of the drive wheel stuck.
  • a hydraulic channel 18 is provided, which opens into one of the Achsrad-pin 5.
  • the hydraulic channel 18 - alternatively it is a pneumatic channel - leads in each case in the direction of the pins, via which the fixation of the connecting element 4 to the drive wheel 1 is realized.
  • Fig. 4 in the drive wheel 1 and the recess in
  • FIGS. 5 and 6 are a section and a partially sectioned three-dimensional view of a third variant of the invention
  • the differential gear 3 in Fig. 6 is located in the
  • the connecting element 4 is a one-piece, for example, forging component, so it is in the variant of FIGS. 5 and 6 designed in two parts.
  • the two halves of the connecting element 4 are connected to each other by a mechanical coupling, for example via screw 21 or pinnacles or the like.
  • Connecting element 4 is, that the Achsrad-pins 5 are each surrounded by a rolling, for example, a ball bearing 22 on which the axle wheels 2 are arranged.
  • the axle wheels 2 in turn are axially secured by a screw (not shown here) in the axle pin 5 (the recesses for the screws can be seen at the ends of the pins 5).
  • At least one recess 23 is designed as a channel, which on one side of a backing 10 with the open end 24 opens and which continuous to the fixation area 15 is enough.
  • the design as a continuous groove thus results in each case two open ends 24 for the recesses 23.
  • the Aus stressessrad- pin 6 extend through the respective backs 10 through and open via a fixing region 15 on the inside of the drive wheel 1.
  • the Aus stressessrad-pin 6 through the recesses 23 through, in particular by the configuration of the recesses 23, the fixing regions 15 are accessible from the open ends 24 ago. This can in particular connect the pinion pin 6 with the inside of the drive wheel 1.
  • the inside of the drive wheel 1 and the pinion pin 6 are configured flat at least in the fixing areas 15.
  • Welding or laser welding simplified.
  • axle wheels 2 and the differential gears 3 are each bevel gears that are in operative engagement with each other.
  • axle wheels 102 are configured as crown wheels and the differential gears 103 as spur gears.
  • Central is the one-piece
  • Embodiment still two more Ausretesrad-pin 6 or in an alternative embodiment, two fastening pin as shown for example in FIG. 2.
  • the connecting element 4 is connected via the ends of the Ausretesrad- pin 6 and depending on the configuration of the mounting pin with the drive wheel 1, from which it also with a first Torque is applied.
  • the ends of the compensating pin 6 are connected via a fixing region 15 with the inside of the designed as a gear drive wheel 1, for example by welding or laser welding.
  • the first imaginary axis 11 are located at the ends of Achsrad-pin 5 each have a Gleitnapf 8 and designed as a crown wheel axle 102 with tapered roller bearing 14.
  • the backing 10 is designed so that it has a groove configured as a recess 23 with two open ends 24, so that the pinion pin 6, which extends through the backing 10, connectable to the inside of the drive wheel 1, in particular welded or laserversch availabilitybar.
  • axle wheels 202 are designed as spur gears and the differential gears 203 as crown wheels.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Differenzial, mit mindestens einem Antriebsrad (1), mit mindestens zwei Achsrädern (2), mit mindestens einem Ausgleichsrad (3), und mit mindestens einem Verbindungselement (4), wobei das Verbindungselement zumindest vom Antriebsrad mindestens ein erstes Drehmoment erfährt, und wobei das Verbindungselement auf mindestens ein der mindestens zwei Achsräder mindestens ein zweites Drehmoment überträgt. Die Erfindung beinhaltet, dass das Antriebsrad derartig ausgestaltet ist, dass das Antriebsrad mindestens einen Innenraum zumindest teilweise umschließt, und dass das Verbindungselement zumindest teilweise innerhalb des zumindest teilweise vom Antriebsrad umschlossenen Innenraums angeordnet ist.

Description

Differenzial
Die Erfindung bezieht sich auf ein Differenzial, mit mindestens einem
Antriebsrad, mit mindestens zwei Achsrädern, mit mindestens einem
Ausgleichsrad, und mit mindestens einem Verbindungselement, wobei das Verbindungselement zumindest vom Antriebsrad mindestens ein erstes Drehmoment erfährt, und wobei das Verbindungselement auf mindestens eines der mindestens zwei Achsräder mindestens ein zweites Drehmoment mittels des mindestens einem Ausgleichsrad überträgt.
Ein Differentialgetriebe bzw. Differenzialgetriebe, auch Ausgleichsgetriebe oder kurz Differential bzw. Differenzial genannt, ist ein spezielles
Planetengetriebe, welches z.B. beim Fahren eines Fahrzeugs in einer Kurve einen Ausgleich für den von den beiden Rädern einer Achse zurückgelegten unterschiedlich langen Weg schafft, indem die Räder sich mit
unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen. Hierfür erfährt ein
Verbindungselement von einem Antriebsrad ein Antriebsdrehmoment und wird dadurch in Rotation versetzt. Das Antriebsrad selbst wiederum ist mit einem Übersetzungsgetriebe und darüber mit dem eigentlichen Fahrzeugmotor verbunden. In dem Verbindungselement sind zwei Achsräder angeordnet, welche jeweils auf einen mit einem Rad verbundenen Achsenabschnitt ein Drehmoment übertragen, welches vom vorgegebenen Antriebsdrehmoment abhängig ist. Das Ausgleichsrad steht dabei in drehmoment-relevanter Verbindung zu den Achsrädern. In dem Fall, dass eine Drehzahldifferenz zwischen den beiden Rädern auftritt, dreht sich das Ausgleichsrad und bewirkt, dass eine Achse sich mit einer höheren Geschwindigkeit dreht. Das Verbindungselement ist im Stand der Technik im Allgemeinen ein
Differenzialkorb, in welchem die Achsräder und die Ausgleichsräder angeordnet sind und welches am Umfang mit dem Antriebsrad verbunden ist. Eine Ausgestaltung eines Differenzials findet sich beispielweise in der Offenlegungsschrift WO 2008/122276. Nachteile in den Ausgestaltungen des Standes der Technik erwachsen insbesondere aus dem Differentialkorb. Dieser ist zumeist aufwändig zu fertigen, führt zu einem hohen Platzbedarf und bringt ein hohes Gewicht mit. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differenzial vorzuschlagen, welches die Nachteile des Stands der Technik in Bezug auf Gewicht und Platzbedarf überwindet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Antriebsrad derartig ausgestaltet ist, dass das Antriebsrad mindestens einen Innenraum zumindest teilweise umschließt, und dass das Verbindungselement zumindest teilweise innerhalb des zumindest teilweise vom Antriebsrad umschlossenen Innenraums angeordnet ist. Im Stand der Technik ist das Verbindungselement zumeist ein Differenzialkorb, welcher seitlich am Umfang des Antriebsrads befestigt ist. In der Erfindung wird jedoch das Verbindungselement in das
Antriebsrad selbst eingebracht und wird quasi zumindest teilweise von diesem umschlossen. Damit geht einher, dass das Antriebsrad über zumindest einen freien Innenbereich verfügt. Beispielsweise handelt es sich bei dem
Antriebsrad im Wesentlichen um ein Zahnrad, dessen Körper bzw.
Flanschfläche nicht gefüllt, d.h. frei ist. Durch die kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Differenzials wird auch die Montierbarkeit des
Differenzials vereinfacht. Das erfindungsgemäße Differenzial reduziert auch vorteilhafterweise den Herstellungsaufwand. Das erfindungsgemäße
Differenzial bietet überdies die Vorteile der Öldichtigkeit, d.h. das Differenzial lässt sich vor der eigentlichen (End-)Montage bereits mit öl befüllen. Dies steht im Gegensatz zu den Differenzialen des Standes der Technik, bei welchen die Ölbefüllung erst nach der Endmontage erfolgen kann. Zudem tritt bei dem erfindungsgemäßen Differenzial kein Ölverlust bei der Demontage der Seitenwellen auf. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verbindungselement mindestens zwei Achsrad-Zapfen aufweist, um welche jeweils eines der mindestens zwei Achsräder drehbar angeordnet ist, wobei die mindestens zwei Achsrad-Zapfen entlang einer ersten imaginären Achse des
Verbindungselements angeordnet sind. Die beiden Achsräder drehen sich somit jeweils um Zapfen, welche auf einer ersten imaginären Achse des erfindungsgemäßen Differenzials liegen. Vorzugsweise liegen die beiden Zapfen so auf der ersten imaginären Achse, dass sie voneinander abgewandt sind. Diese erste imaginäre Achse verläuft im Allgemeinen im eingebauten Zustand des Differenzials parallel zur Fahrzeuglängsachse.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass das Verbindungselement mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfen aufweist, um welchen das
mindestens eine Ausgleichsrad drehbar angeordnet ist, dass der
Ausgleichsrad-Zapfen entlang einer zweiten imaginären Achse des
Verbindungselements angeordnet ist, wobei die zweite imaginäre Achse des Verbindungselements im Wesentlichen senkrecht auf der ersten imaginären Achse des Verbindungselements steht. Das Ausgleichsrad ist ebenfalls drehbar auf einem Zapfen angeordnet, wobei sich das Ausgleichsrad dabei um eine zweite imaginäre Achse dreht, welche senkrecht auf der ersten imaginären Achse steht.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens zwei
Ausgleichsräder vorgesehen sind, dass das Verbindungselement mindestens zwei Ausgleichsrad-Zapfen aufweist, um welche jeweils eines der mindestens zwei Ausgleichsräder drehbar angeordnet ist, und dass die mindestens zwei Ausgleichsrad-Zapfen entlang der zweiten imaginären Achse des
Verbindungselements angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung sind somit zwei Ausgleichsräder mit zugehörigen Zapfen vorgesehen. Dabei sind vorzugsweise hier ebenfalls die beiden Zapfen voneinander abgewandt auf der zweiten imaginären Achse ausgerichtet. Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass das Antriebsrad sich im Wesentlichen innerhalb einer imaginären Ebene dreht, dass die erste imaginäre Achse im Wesentlichen in Richtung der Flächennormalen der imaginären Ebene verläuft, innerhalb welcher das Antriebsrad sich dreht. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die zweite imaginäre Achse des
Verbindungselements im Wesentlichen innerhalb der imaginären Ebene liegt, innerhalb welcher das Antriebsrad sich dreht. Und eine weitere Ausgestaltung beinhaltet, dass die zweite imaginäre Achse des Verbindungselements im Wesentlichen innerhalb einer Ebene liegt, welche im Wesentlichen parallel zu der imaginären Ebene verläuft, innerhalb welcher das Antriebsrad sich dreht. Das Antriebsrad dreht sich innerhalb einer imaginären Ebene, wobei senkrecht zu dieser Ebene die erste imaginäre Achse verläuft. In einer Ausgestaltung drehen sich damit die beiden Achsräder und das Antriebsrad um die gleiche Achse. Die zweite imaginäre Achse verläuft in einer
Ausgestaltung innerhalb der Ebene, in welcher sich das Antriebsrad dreht und ist in einer anderen Ausgestaltung parallel dazu versetzt, d.h. das
Verbindungselement liegt entweder mittig in der leeren Flanschfläche des Antriebsrads oder befindet sich seitlich versetzt dazu. Die zweite imaginäre Achse fällt in einer Ausgestaltung insbesondere mit einer Kreissehne eines im Wesentlichen scheibenförmigen Antriebsrads zusammen, welche durch den Mittelpunkt einer kreisförmigen Ebene des Antriebsrads verläuft.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verbindungselement mindestens einen zentralen Bereich aufweist, von welchem die mindestens zwei Achsrad-Zapfen und der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen sternförmig ausgehen. Das Verbindungselement ist insbesondere in einer Ausgestaltung einstückig ausgestaltet. Weiterhin ist es je nach Ausgestaltung massiv oder verfügt über Hohlräume. Die Form des zentralen Bereichs ist dabei je nach Ausgestaltung näherungsweise eine Kugel-, Würfel- oder Rechteckform. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der zentrale Bereich des Verbindungselements im Wesentlichen symmetrisch um den Schwerpunkt des Antriebsrads angeordnet ist. Es besteht somit eine gleichmäßige
Massenverteilung.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen zumindest teilweise mittelbar oder unmittelbar mit einer Innenfläche des Antriebsrads verbunden ist. Durch die Verbindung wird das Verbindungselement mit dem Antriebsrad gekoppelt und erfährt dadurch ein erstes Drehmoment, d.h. durch das Drehen des Antriebsrads dreht sich das Verbindungselement mit. Diese Kopplung lässt sich jedoch nicht nur durch die Befestigung der Ausgleichsrad-Zapfen, sondern auch durch andere
Verbindungen zwischen Verbindungselement und Antriebsrad realisieren.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die einander berührenden Flächen des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens und des Antriebsrads im
Wesentlichen zueinander korrespondierend ausgestaltet sind. In einer alternativen Ausgestaltung passen die Flächen nicht korrespondierend zueinander, sondern bilden Hohlräume zwischen einander aus.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die einander berührenden Flächen des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens und des Antriebsrads im
Wesentlichen flach ausgestaltet sind. Dies beispielsweise für eine leichte Zugänglichkeit für eine Schweißung bzw. für eine Laser-Schweißung.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die einander berührenden Flächen des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens und des Antriebsrads im
Wesentlichen zueinander korrespondierende Profile aufweisen. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der mindestens eine
Ausgleichsrad-Zapfen zumindest mit einer vom zentralen Bereich des
Verbindungselements abgewandten Fläche zumindest teilweise mit der Innenfläche des Antriebsrads verbunden ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass das Antriebsrad im
Wesentlichen in der Art eines Zahnrades ausgestaltet ist. Das Zahnrad weist dabei vorzugsweise zur Aufnahme des Verbindungselements einen
ausreichend großen, freien Innenraum auf. Vorzugsweise ist das Antriebsrad in der Art eines Zahnkranzes ausgestaltet. Der Innenraum ist dabei in einer Ausgestaltung im Wesentlichen kreisförmig.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Antriebsrad eine gerade Außenverzahnung oder eine schräge Außenverzahnung oder eine hypoidale Außenverzahnung aufweist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass zwischen den mindestens zwei Achsrad-Zapfen und dem auf dem jeweiligen Achsrad-Zapfen
angebrachten Achsrad jeweils mindestens ein Gleitnapf angeordnet ist. Der Gleitnapf dient der Aufnahme von Kräften und verhindert beispielsweise auch, dass sich Achsrad und Ausgleichsrad gegeneinander verklemmen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens und dem auf dem mindestens einen
Ausgleichsrad-Zapfen angebrachten Ausgleichsrad mindestens eine
Gleitlagerbuchse angeordnet ist. Die Gleitlagerbuchse dient ebenfalls dem Auffangen von Kräften oder Momenten, welche sich negativ auf die
Kegelräder auswirken könnten. Sind zwei Ausgleichsräder vorgesehen, so ist vorzugsweise jeweils zwischen Ausgleichsrad und Ausgleichsrad-Zapfen mindestens eine Gleitlagerbuchse vorgesehen. Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass längs des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens zumindest auf der vom zentralen Bereich abgewandten Seite des Ausgleichsrads mindestens eine Hinterlage
angeordnet ist. Die Hinterlage dient der axialen Abstützung der
Ausgleichsräder und sorgt somit für den Eingriff der zugehörigen Kegelräder zueinander. Weiterhin wird so das Verzahnungsspiel zwischen den
Kegelrädern eingestellt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Hinterlage
mindestens eine Aussparung aufweist, wobei die Aussparung mindestens ein offenes Ende aufweist, wobei die Aussparung derartig ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Aussparung zumindest ausgehend von dem offenen Ende mindestens auf einen Rand des Fixierungsbereichs mündet, an welchem der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen zumindest teilweise mit der Innenfläche des Antriebsrads verbunden ist. Die Hinterlage weist somit beispielsweise an einer Stirnseite eine Aussparung, z.B. in Form einer Nut auf, welche ein offenes Ende aufweist und welche vorzugsweise durchgehend von dem offenen Ende bis zu dem Fixierbereich verläuft, an welchem der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen mit der Innenseite des Antriebsrades verbunden wird. Insbesondere weist jede Hinterlage eine solche Aussparung auf. Durch diese Aussparung ist somit der Fixierbereich insbesondere für die Erzeugung der Fixierung zugänglich. Daher ist insbesondere das offene Ende vorgesehen, welches ggf. nach der Erzeugung der Verbindung wieder verschlossen wird. Die Aussparung ist in einer Ausgestaltung eine Nut und einer alternativen Variante ein Kanal in der Hinterlage.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass der Ausgleichsrad-Zapfen an dem
Fixierungsbereich mit dem Antriebsrad verschweißt, insbesondere
laserverschweißt ist. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass längs des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens zwischen der vom zentralen Bereich abgewandten Seite des Ausgleichsrads und der mindestens einen Hinterlage mindestens eine Anlaufscheibe angeordnet ist. Die Anlaufscheiben sorgen für günstige Gleitbedingungen zwischen dem jeweiligen Ausgleichsrad und der jeweils auf dem gleichen Zapfen dahinter positionierten Hinterlage.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass mindestens eines der mindestens zwei Achsräder ein Außenprofil oder ein Innenprofil zur Anbindung einer Welle und/oder eines Rades aufweist. Beispielsweise sind eine
Außenverzahnung oder eine Innenverzahnung zur Anbindung vorgesehen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Gehäuse vorgesehen ist, welches mindestens das Verbindungselement und zumindest einen Teil des Antriebsrads umschließt. Das Gehäuse umschließt jedoch nur das erfindungsgemäße Differenzial und dient nicht wie im Stand der Technik der Übertragung von Drehmomenten. Das erfindungsgemäße Differenzial ist ein in Bezug auf seine Funktion gehäuseloses Differenzial. Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass das Gehäuse mindestens einen Durchbruch aufweist, über welchen auf das Antriebsrad die Übertragung eines Drehmoments erfolgt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein
Kegelrollenlager vorgesehen ist. Die Rollenlager fangen axiale Kräfte auf und sorgen für die Führung der Achsräder.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens eine Wälzlagerung vorgesehen ist. Die Wälzlagerung ist beispielsweise als Kugellager ausgestaltet. Die Wälzlagerung befindet sich weiterhin beispielsweise zwischen den Achsrädern und den jeweiligen Achsrad-Zapfen. Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass das Verbindungselement einteilig ist. Das Verbindungselement ist beispielsweise ein einteiliges bzw. einstückiges Schmiedeteil. In einer alternativen Variante ist vorgesehen, dass das Verbindungselement mehrteilig ist. In dieser Variante ist das
Verbindungselement mehrteilig oder mehrstückig ausgestaltet und besteht aus mehreren, zumindest zwei Teilen, welche passend miteinander verbunden sind. In einer Ausgestaltung ist das Verbindungselement einteilig, in einer anderen Ausgestaltung mehrteilig.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens vier Ausgleichsräder vorgesehen sind, dass das Verbindungselement mindestens vier
Ausgleichsrad-Zapfen aufweist, um welche jeweils eines der mindestens vier Ausgleichsräder drehbar angeordnet ist, dass zwei der mindestens zwei Ausgleichsrad-Zapfen entlang der zweiten imaginären Achse des
Verbindungselements angeordnet sind, und dass zwei der mindestens zwei Ausgleichsrad-Zapfen entlang einer imaginären Achse angeordnet sind, die im Wesentlichen senkrecht auf der ersten imaginären Achse und auf der zweiten imaginären Achse des Verbindungselements steht. Die oben genannten Befestigungszapfen dienen somit in dieser Ausgestaltung auch dem Tragen der Ausgleichsräder. Alternativ lassen sich jedoch auch zusätzliche
Befestigungszapfen vorsehen.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Kegelrad ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Kronenrad ausgestaltet ist. Ein Kronenrad und entsprechende Stirnräder übertragen die auftretenden Kräfte bzw. Momente. Vorteile von Kronenrädern bestehen darin, dass so die Einstellung des Tragbildes bei der Montage des Differenzials entfallen kann, und dass das Tragbild keine Beeinflussung bei unterschiedlichen Lasten erfährt.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Stirnrad ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens ein Ausgleichsrad im
Wesentlichen als Kegelrad ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens ein Ausgleichsrad im
Wesentlichen als Stirnrad ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens ein Ausgleichsrad im
Wesentlichen als Kronenrad ausgestaltet ist.
Die Ausgestaltungen der Achsräder und der Ausgleichsräder sind dabei jeweils passend zueinander zu wählen. Im Folgenden sind einige Beschreibungen von Ausgestaltungen aufgeführt, wie sie zur Formulierung von Ansprüchen verwendet werden könnten:
Eine Beschreibung eines erfindungsgemäßen Differenzials:
Differenzial, mit mindestens einem Antriebsrad, mit mindestens zwei
Achsrädern, mit mindestens einem Ausgleichsrad, und mit mindestens einem Verbindungselement, wobei das Verbindungselement zumindest vom
Antriebsrad mindestens ein erstes Drehmoment erfährt, und wobei das Verbindungselement auf mindestens eines der mindestens zwei Achsräder mindestens ein zweites Drehmoment überträgt. Das Differenzial ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad derartig ausgestaltet ist, dass das Antriebsrad mindestens einen Innenraum zumindest teilweise umschließt, und dass das Verbindungselement zumindest teilweise innerhalb des zumindest teilweise vom Antriebsrad umschlossenen Innenraums angeordnet ist.
Eine erste Ausgestaltung des Differenzials ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mindestens zwei Achsrad-Zapfen aufweist, um welche jeweils eines der mindestens zwei Achsräder drehbar angeordnet ist, wobei die mindestens zwei Achsrad-Zapfen entlang einer ersten imaginären Achse des Verbindungselements angeordnet sind. Eine zweite Ausgestaltung des Differenzials, ggf. auch nach Art der ersten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mindestens einen
Ausgleichsrad-Zapfen aufweist, um welchen das mindestens eine
Ausgleichsrad drehbar angeordnet ist, dass der Ausgleichsrad-Zapfen entlang einer zweiten imaginären Achse des Verbindungselements angeordnet ist, wobei die zweite imaginäre Achse des Verbindungselements im Wesentlichen senkrecht auf der ersten imaginären Achse des Verbindungselements steht. Eine dritte Ausgestaltung des Differenzials nach Art der zweiten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Ausgleichsräder
vorgesehen sind, dass das Verbindungselement mindestens zwei
Ausgleichsrad-Zapfen aufweist, um welche jeweils eines der mindestens zwei Ausgleichsräder drehbar angeordnet ist, und dass die mindestens zwei Ausgleichsrad-Zapfen entlang der zweiten imaginären Achse des
Verbindungselements angeordnet sind. Eine vierte Ausgestaltung des
Differenzials nach Art der zweiten oder dritten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad sich im Wesentlichen innerhalb einer imaginären Ebene dreht, dass die erste imaginäre Achse im Wesentlichen in Richtung der Flächennormalen der imaginären Ebene verläuft, innerhalb welcher das Antriebsrad sich dreht. Eine fünfte Ausgestaltung des
Differenzials nach Art der vierten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite imaginäre Achse des Verbindungselements im Wesentlichen innerhalb der imaginären Ebene liegt, innerhalb welcher das Antriebsrad sich dreht. Eine sechste Ausgestaltung des Differenzials nach Art der vierten oder fünften Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite imaginäre Achse des Verbindungselements im Wesentlichen innerhalb einer Ebene liegt, welche im Wesentlichen parallel zu der imaginären Ebene verläuft, innerhalb welcher das Antriebsrad sich dreht. Eine siebte Ausgestaltung des
Differenzials nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der sechsten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mindestens einen zentralen Bereich aufweist, von welchem die mindestens zwei Achsrad-Zapfen und der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen sternförmig ausgehen. Eine achte Ausgestaltung des Differenzials nach Art der siebten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Bereich des Verbindungselements im Wesentlichen symmetrisch um den Schwerpunkt des Antriebsrads angeordnet ist. Eine neunte Ausgestaltung des Differenzials nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der achten Ausgestaltung ist dadurch
gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen zumindest teilweise mittelbar oder unmittelbar mit einer Innenfläche des Antriebsrads verbunden ist. Eine zehnte Ausgestaltung des Differenzials nach Art der neunten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen zumindest mit einer vom zentralen Bereich des
Verbindungselements abgewandten Fläche zumindest teilweise mit der Innenfläche des Antriebsrads verbunden ist. Eine elfte Ausgestaltung des
Differenzials nach Art der zehnten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die einander berührenden Flächen des mindestens einen Ausgleichsrad- Zapfens und des Antriebsrads im Wesentlichen zueinander korrespondierend ausgestaltet sind. Eine zwölfte Ausgestaltung des Differenzials nach Art der elften Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die einander berührenden Flächen des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens und des Antriebsrads im Wesentlichen flach ausgestaltet sind. Eine dreizehnte
Ausgestaltung des Differenzials nach Art der elften Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die einander berührenden Flächen des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens und des Antriebsrads im Wesentlichen zueinander korrespondierende Profile aufweisen. Eine vierzehnte
Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der dreizehnten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad im Wesentlichen in der Art eines Zahnrades ausgestaltet ist. Eine fünfzehnte Ausgestaltung des Differenzials nach Art der vierzehnten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad eine gerade Außenverzahnung oder eine schräge
Außenverzahnung oder eine hypoidale Außenverzahnung aufweist. Eine sechzehnte Ausgestaltung des Differenzials nach Art einer der
Ausgestaltungen zwischen der ersten und der fünfzehnten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den mindestens zwei Achsrad- Zapfen und dem auf dem jeweiligen Achsrad-Zapfen angebrachten Achsrad jeweils mindestens ein Gleitnapf angeordnet ist. Eine siebzehnte
Ausgestaltung des Differenzials nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der sechzehnten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens und dem auf dem mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfen angebrachten Ausgleichsrad mindestens eine Gleitlagerbuchse angeordnet ist. Eine achtzehnte
Ausgestaltung des Differenzials nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der siebzehnten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass längs des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens zumindest auf der vom zentralen Bereich abgewandten Seite des Ausgleichsrads mindestens eine Hinterlage angeordnet ist. Eine neunzehnte Ausgestaltung des
Differenzials nach Art der achtzehnten Ausgestaltung ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Hinterlage mindestens eine Aussparung aufweist, wobei die Aussparung mindestens ein offenes Ende aufweist, wobei die Aussparung derartig ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Aussparung zumindest ausgehend von dem offenen Ende mindestens auf einen Rand des Fixierungsbereichs mündet, an welchem der mindestens eine Ausgleichsrad- Zapfen zumindest teilweise mit der Innenfläche des Antriebsrads verbunden ist. Eine zwanzigste Ausgestaltung des Differenzials nach Art der
neunzehnten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgleichsrad-Zapfen an dem Fixierungsbereich mit dem Antriebsrad verschweißt, insbesondere laserverschweißt ist. Eine einundzwanzigste Ausgestaltung des Differenzials nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der achtzehnten und der zwanzigsten Ausgestaltung ist dadurch
gekennzeichnet, dass längs des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens zwischen der vom zentralen Bereich abgewandten Seite des Ausgleichsrads und der mindestens einen Hinterlage mindestens eine Anlaufscheibe angeordnet ist. Eine zweiundzwanzigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der zwanzigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der mindestens zwei Achsräder ein Außenprofil oder ein Innenprofil zur Anbindung einer Welle und/oder eines Rades aufweist. Eine dreiundzwanzigste
Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der zweiundzwanzigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gehäuse vorgesehen ist, welches mindestens das Verbindungselement und zumindest einen Teil des
Antriebsrads umschließt. Eine vierundzwanzigste Ausgestaltung des
Differenzials nach Art der dreiundzwanzigsten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mindestens einen Durchbruch aufweist, über welchen auf das Antriebsrad die Übertragung eines Drehmoments erfolgt. Eine fünfundzwanzigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der vierundzwanzigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein
Kegelrollenlager vorgesehen ist. Eine sechsundzwanzigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der fünfundzwanzigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wälzlagerung vorgesehen ist. Eine siebenundzwanzigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der sechsundzwanzigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement einteilig ausgestaltet ist. Das Verbindungselement besteht somit aus einem Stück. Eine achtundzwanzigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der sechsundzwanzigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mehrteilig ausgestaltet ist. Eine neunundzwanzigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der zweiten und der achtundzwanzigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier
Ausgleichsräder vorgesehen sind, dass das Verbindungselement mindestens vier Ausgleichsrad-Zapfen aufweist, um welche jeweils eines der mindestens vier Ausgleichsräder drehbar angeordnet ist, dass zwei der mindestens zwei Ausgleichsrad-Zapfen entlang der zweiten imaginären Achse des
Verbindungselements angeordnet sind, und dass zwei der mindestens zwei Ausgleichsrad-Zapfen entlang einer imaginären Achse angeordnet sind, die im Wesentlichen senkrecht auf der ersten imaginären Achse und auf der zweiten imaginären Achse des Verbindungselements steht. Eine dreißigste
Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der neunundzwanzigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Kegelrad ausgestaltet ist. Eine einunddreißigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der dreißigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Kronenrad ausgestaltet ist. Eine zweiunddreißigste
Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der einunddreißigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Stirnrad ausgestaltet ist. Eine dreiunddreißigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der
zweiunddreißigsten Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ausgleichsrad im Wesentlichen als Kegelrad ausgestaltet ist. Eine vierunddreißigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der dreiunddreißigsten
Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein
Ausgleichsrad im Wesentlichen als Stirnrad ausgestaltet ist. Eine
fünfunddreißigste Ausgestaltung des Differenzials, ggf. nach Art einer der Ausgestaltungen zwischen der ersten und der vierunddreißigsten
Ausgestaltung, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein
Ausgleichsrad im Wesentlichen als Kronenrad ausgestaltet ist. Die nachstehenden Patentansprüche geben somit auch nur einen Entwurf für die Umschreibung des erfindungsgemäßen Differenzials wieder. Weitere
Kombinationen der Ausgestaltungen liegen dabei ebenfalls im Rahmen der Erfindung.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Figuren dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 : Schnitt durch eine erste Variante des erfindungsgemäßen Differenzials, Fig. 2: räumliche Darstellung der Variante der Fig. 1 ,
Fig. 3: Schnitt durch eine zweite Variante des erfindungsgemäßen
Differenzials,
Fig. 4: räumliche Darstellung der Variante der Fig. 3,
Fig. 5: Schnitt durch eine dritte Variante des erfindungsgemäßen Differenzials, Fig. 6: räumliche Darstellung der Variante der Fig. 5,
Fig. 7: geschnittene räumliche Darstellung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Differenzials,
Fig. 8: ein Schnitt durch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen
Differenzials, und
Fig. 9: ein Schnitt durch eine zusätzliche Variante des erfindungsgemäßen Differenzials.
Im Schnitt der Fig. 1 und der zugehörigen räumlichen Darstellung der Fig. 2 ist eine erste Variante des erfindungsgemäßen Differenzials dargestellt. In dem Gehäuse 12 ist im Wesentlichen mittig das Verbindungselement 4 angeordnet, welches im Stand der Technik als Differenzialkorb ausgestaltet ist. In dieser Ausgestaltung hat es die Form eines im Wesentlichen massiven zentralen Bereiches 7, von welchem in dieser Ausgestaltung insgesamt sechs Zapfen ausgehen (vgl. die zugeordnete Fig. 2). Dabei handelt es sich um zwei
Achsrad-Zapfen 5, zwei Ausgleichsrad-Zapfen 6 und zwei Befestigungs- Zapfen 17. Die Zapfen 5, 6, 17 sind dabei im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet, wobei der Durchmesser der Achsrad-Zapfen 5 in dieser hier gezeigten Ausgestaltung größer ist als der der beiden anderen Zapfen-Arten 6, 17. Das somit in dieser Ausgestaltung sternförmige Verbindungselement 4 - welches sich auch als Planetenträger im funktionalen Zusammenhang bezeichnen lässt - ist über die zwei Ausgleichsrad-Zapfen 6 und die zwei Befestigungs-Zapfen 17 mit dem Antriebsrad 1 verbunden. Das Antriebsrad 1 ist dabei ein Zahnrad bzw. ein Zahnkranz, d.h. außen befindet sich eine Verzahnung und der Innen- oder Flanschbereich des Antriebsrades 1 ist leer oder derartig frei von Material, dass ausreichend Raum für die übrigen
Bestandteile des erfindungsgemäßen Differenzials gegeben ist. Das
Antriebsrad 1 weist hier insbesondere eine schräge Außenverzahnung auf. Wie in Fig. 2 zu erkennen, wird das Antriebsrad 1 über den Antrieb 20 zu
Drehungen um die erste imaginäre Achse 11 angetrieben, d.h. das Antriebsrad 1 empfängt ein erstes Drehmoment. Der Antrieb 20 ist dabei mittelbar mit dem - nicht dargestellten - Motor des Fahrzeugs verbunden, in welchem das Differenzial eingebaut ist. Das Antriebsrad 1 selbst überträgt ein vom ersten Drehmoment abhängiges zweites Drehmoment auf die - nicht dargestellten - seitlich angebrachten Räder über die Drehung der Achsräder 2, welche sich jeweils um den zugeordneten Achsrad-Zapfen 5 drehen. Für die Anbindung des Differenzials in die Fahrzeugachse sind hier an den Achsrädern 2
Außenverzahnungen angebracht. Die Achsräder 2 sind somit in dieser Ausgestaltung als Kegelräder ausgeformt, an deren Grundflächen jeweils eine im Wesentlichen zylindrische Einheit angebracht ist, die hier über die
Außenverzahnung verfügt. Die Achsräder 2 sind über jeweils einen Gleitnapf 8 (vgl. Fig. 1 und Fig. 2), dessen Gleitfläche außen, d.h. jeweils in Richtung der Achsräder 2 angeordnet ist, auf jeweils einem Achsrad-Zapfen 5 drehbar angeordnet. Zwischen den Achsrädern 2 und dem Gehäuse 12 sind weiterhin jeweils zwei Kegelrollenlager 14 vorgesehen, welche für eine axiale Abstützung entlang der ersten imaginären Achse 11 sorgen. Zudem ist das Gehäuse 12 in Richtung der Räder jeweils durch eine Radialwellendichtung 16 in Form eines Radialwellendichtrings seitlich abgedichtet. Dies ermöglicht es unter Anderem, das erfindungsgemäße Differenzial als im Wesentlich vollständig geschlossene Einheit auszubilden. Dafür ist auch der Durchbruch zur Verbindung mit dem Antrieb entsprechend zu gestalten. Diese
abgeschlossene Ausgestaltung erlaubt auch die Befüllung mit Öl vor der Montage des Differenzials. Längs der zweiten imaginären Achse 12, die senkrecht auf der ersten imaginären Achse 11 steht, sind zwei Ausgleichsrad-Zapfen 6 für zwei
Ausgleichsräder 3 vorgesehen. Die Achsräder 2 und die Ausgleichsräder 3 sind derartig ausgestaltet und zueinander angeordnet, dass sie über ihre Zähne in Eingriff miteinander stehen. Durch die Ausgleichsräder 3 wird dabei die normale Funktionsweise eines Differenzials ausgeübt. Mittels der zwei Ausgleichsräder 3 überträgt das Verbindungselement 4 das zweite
Drehmoment auf die Achsräder 2. Die Ausgleichsräder 3 sind über
Gleitlagerbuchsen 9 drehbar um die Ausgleichsrad-Zapfen 6 angeordnet. Die Ausgleichsrad-Zapfen 6 wiederum sind über jeweils einen Fixierungsbereich 15, beispielsweise über Schweißen oder Laser-Schweißen mit dem
Antriebsrad 1 verbunden und drehen sich daher mit diesem mit. In Richtung der Innenfläche des Antriebsrades 1 ist weiterhin jeweils eine Hinterlage 10 vorgesehen, welche der axialen Abstützung der Ausgleichsräder 3 dient und somit eine Bewegung dieser radial nach außen verhindert. Die insbesondere in Fig. 1 zu erkennende unterschiedliche Höhe der Hinterlagen 10 dient zum einen der Montage und zum anderen der seitlichen Abstützung der
Hinterlagen 10. Zwischen den Hinterlagen 10 und den zugehörigen
Ausgleichsräder 3 sind jeweils Anlaufscheiben 1 1 vorgesehen, welche jeweils dem Gleiten zwischen Ausgleichsrad 3 und Hinterlage 10 dienen. In der Fig. 2 ist insbesondere ein Befestigungs-Zapfen 17 zu erkennen, welcher der Fixierung des Verbindungselements 4 mit der Innenfläche des Antriebsrades 1 dient. Das erfindungsgemäße Differenzial unterscheidet sich somit zumindest darin vom Stand der Technik, dass die Konstruktion - hier allgemein bezeichnet als Verbindungseinheit - zur Übertragung des Drehmoments auf die Räder einer Fahrzeugachse und zum Reagieren auf eine Drehzahldifferenz bzw. eine unterschiedliche Geschwindigkeit der beiden Räder innerhalb des
Antriebsrads angeordnet ist und nicht wie im Stand der Technik seitlich daran fixiert ist. Somit verringert sich der Platzbedarf des Differenzials und die Ausgestaltung erlaubt auch ein geringeres Gewicht. Der große Unterschied zum Stand der Technik besteht insbesondere darin, dass es kein Gehäuse für die Funktion des Differenzials gibt.
In der Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Differenzials dargestellt. Fig. 4 zeigt eine zugeordnete angeschnittene räumliche Darstellung davon. Zu sehen ist hier insbesondere eine alternative Ausgestaltung der Fixierung des Verbindungselements 4 an dem Antriebsrad 1. Die Anbindung wird über Fixierstifte 13 realisiert, welche zum Teil in den Ausgleichsrad-Zapfen 6 bzw. den Befestigungs-Zapfen 17 und zum Teil in Aussparungen des Antriebsrads 1 stecken. Um die Stifte 13 nach der Montage - d.h. nach dem Aufstecken der Bauteile auf die Zapfen und dem Einbringen in das Antriebsrad 1 - in die jeweilige Aussparungen des Antriebsrads 1 einzubringen, ist ein Hydraulikkanal 18 vorgesehen, welcher in einem der Achsrad-Zapfen 5 mündet. Der Hydraulikkanal 18 - alternativ handelt es sich um einen Pneumatik-Kanal - führt jeweils in Richtung der Zapfen, über welche die Fixierung des Verbindungselements 4 an das Antriebsrad 1 realisiert wird. Insbesondere in Fig. 4 ist im Antriebsrad 1 auch die Aussparung im
Verbindungselement 4 zu erkennen, in welcher der Fixierstift 13 eingebracht ist. In diesen Kanal 18 wird beispielsweise ein Öl eingebracht, über welches bei Druckbeaufschlagung die Stifte 13 nach außen und somit in die
Aussparungen des Antriebsrades 1 verschoben werden. Es bestehen jedoch auch andere Möglichkeiten, z.B. die Anwendung von Federn. Die Variante der Fign. 3 und 4 unterscheidet sich überdies von der oben diskutierten ersten Variante der Fign. 1 und 2 darin, dass die zwei Achsrad- Zapfen 5 jeweils eine Innenverzahnung zur Anbindung an die zu den Räder führenden Seitenwellen aufweisen. In den Fign. 5 und 6 sind ein Schnitt und eine teilweise angeschnittene räumliche Darstellung einer dritten Variante des erfindungsgemäßen
Differenzials dargestellt. Das Ausgleichsrad 3 in der Fig. 6 liegt in der
Darstellung hinter den Achsrädern 2. Ist in den vorhergehenden
Ausgestaltungen das Verbindungselement 4 ein einstückiges beispielweise Schmiedebauteil, so ist es in der Variante der Fign. 5 und 6 zweiteilig ausgestaltet. Die beiden Hälften des Verbindungselements 4 werden durch eine mechanische Kopplung, beispielweise über Verschraubungen 21 oder Verstiftungen oder dergleichen miteinander verbunden. Ein weiterer
Unterschied, der jedoch unabhängig von der Zweiteiligkeit des
Verbindungselements 4 ist, besteht darin, dass die Achsrad-Zapfen 5 jeweils von einem Wälz-, beispielsweise einem Kugellager 22 umgeben sind, auf welchem die Achsräder 2 angeordnet sind. Die Achsräder 2 wiederum sind über eine - hier nicht dargestellte - Schraube in den Achsrad-Zapfen 5 axial gesichert (an den Enden der Zapfen 5 sind jeweils die Aussparungen für die Schrauben zu erkennen).
Die beiden Hinterlagen 10 des Differenzials der Fig. 7 verfügen jeweils an einer Stirnseite über eine als Nut ausgestaltete Aussparung 23. In einer alternativen, nicht dargestellten Variante ist zumindest eine Aussparung 23 als Kanal ausgestaltet, welcher auf einer Seite einer Hinterlage 10 mit dem offenen Ende 24 mündet und welcher durchgehend bis zum Fixierungsbereich 15 reicht. Durch die Ausgestaltung als durchgehende Nut ergeben sich somit jeweils zwei offene Enden 24 für die Aussparungen 23. Die Ausgleichsrad- Zapfen 6 reichen jeweils durch die Hinterlagen 10 hindurch und münden über einen Fixierungsbereich 15 auf der Innenseite des Antriebsrads 1. Gleichzeitig ragen die Ausgleichsrad-Zapfen 6 auch durch die Aussparungen 23 hindurch, wobei insbesondere durch die Ausgestaltung der Aussparungen 23 die Fixierungsbereiche 15 von den offenen Enden 24 her zugänglich sind. Damit lassen sich insbesondere die Ausgleichsrad-Zapfen 6 mit der Innenseite des Antriebsrads 1 verbinden.
Weiterhin ist zu erkennen, dass die Innenseite des Antriebsrads 1 und die Ausgleichsrad-Zapfen 6 zumindest in den Fixierungsbereichen 15 flach ausgestaltet sind. Somit wird beispielsweise eine Verbindung mittels
Schweißen oder Laserschweißen vereinfacht. Insbesondere ist es ggf. auch möglich, von beiden Seiten vorzugsweise simultan eine Laserschwei ßung mit zwei Laserstrahlen vorzunehmen.
In den Abbildungen Fig. 1 bis Fig. 7 handelt es sich bei den Achsrädern 2 und bei den Ausgleichsrädern 3 jeweils um Kegelräder, die im Wirkeingriff zueinander stehen.
In der Fig. 8 sind die Achsräder 102 als Kronenräder und die Ausgleichsräder 103 als Stirnräder ausgestaltet. Zentral befindet sich das einstückige
Verbindungselement 4, von dessen massivem zentralen Bereich 7 die zwei Achsrad-Zapfen 5 und die hier zu sehenden zwei Ausgleichsrad-Zapfen 6 sternförmig ausgehen. In der Richtung senkrecht auf der ersten imaginären Achse 11 und der zweiten imaginären Achse 12 befinden sich in einer
Ausgestaltung noch zwei weitere Ausgleichsrad-Zapfen 6 bzw. in einer alternativen Ausgestaltung zwei Befestigungs-Zapfen wie z.B. in der Fig. 2 dargestellt. Das Verbindungselement 4 ist über die Enden der Ausgleichsrad- Zapfen 6 bzw. je nach Ausgestaltung der Befestigungs-Zapfen mit dem Antriebsrad 1 verbunden, von welchem es auch mit einem ersten Drehmoment beaufschlagt wird. Wie hier zu sehen, sind die Enden der Ausgleichsrad-Zapfen 6 über einen Fixierungsbereich 15 mit der Innenseite des als Zahnrad ausgestalteten Antriebsrad 1 z.B. über Schweißen oder Laserschweißen verbunden. Längs der ersten imaginären Achse 11 befinden sich an den Enden der Achsrad-Zapfen 5 jeweils ein Gleitnapf 8 und ein als Kronenrad ausgestaltetes Achsrad 102 mit Kegelrollenlager 14. Die Achsräder
102 stehen dabei in Wirkeingriff mit den zwei als Stirnräder ausgestalteten Ausgleichsrädern 103, die sich längs der zweiten imaginären Achse 12 auf den Ausgleichsrad-Zapfen 6 befinden, wobei zwischen den Ausgleichsrad-Zapfen 6 und den Ausgleichsrädern 103 jeweils eine Gleitlagerbuchse 9 angeordnet ist. Zwischen der Innenseite des Antriebsrades 1 und den Ausgleichsrädern
103 befindet sich wie bei der ersten Bauart des Differenzials jeweils eine Anlaufscheibe 11 und eine Hinterlage 10. Die Hinterlage 10 ist dabei so ausgestaltet, dass sie eine als Nut ausgestaltete Aussparung 23 mit zwei offenen Enden 24 aufweist, so dass der Ausgleichsrad-Zapfen 6, der durch die Hinterlage 10 hindurchreicht, mit der Innenseite des Antriebsrades 1 verbindbar, insbesondere verschweißbar bzw. laserverschweißbar ist.
Vergleiche hierzu auch die vorhergehenden Ausgestaltungen. Der Unterschied zwischen der Fig. 8 und der Fig. 9 besteht darin, dass in der Variante der Fig. 9 die Achsräder 202 als Stirnräder und die Ausgleichsräder 203 als Kronenräder ausgestaltet sind.

Claims

Patentansprüche
1. Differenzial,
mit mindestens einem Antriebsrad,
mit mindestens zwei Achsrädern,
mit mindestens einem Ausgleichsrad,
und
mit mindestens einem Verbindungselement,
wobei das Verbindungselement zumindest vom Antriebsrad mindestens ein erstes Drehmoment erfährt,
und
wobei das Verbindungselement auf mindestens eines der mindestens zwei Achsräder mindestens ein zweites Drehmoment überträgt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Antriebsrad derartig ausgestaltet ist, dass das Antriebsrad
mindestens einen Innenraum zumindest teilweise umschließt,
dass das Verbindungselement zumindest teilweise innerhalb des zumindest teilweise vom Antriebsrad umschlossenen Innenraums angeordnet ist, dass das Verbindungselement mindestens zwei Achsrad-Zapfen aufweist, um welche jeweils eines der mindestens zwei Achsräder drehbar angeordnet ist, wobei die mindestens zwei Achsrad-Zapfen entlang einer ersten imaginären Achse des Verbindungselements angeordnet sind,
dass das Verbindungselement mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfen aufweist, um welchen das mindestens eine Ausgleichsrad drehbar angeordnet ist,
dass der Ausgleichsrad-Zapfen entlang einer zweiten imaginären Achse des Verbindungselements angeordnet ist,
wobei die zweite imaginäre Achse des Verbindungselements im Wesentlichen senkrecht auf der ersten imaginären Achse des Verbindungselements steht, dass das Verbindungselement mindestens einen zentralen Bereich aufweist, von welchem die mindestens zwei Achsrad-Zapfen und der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen sternförmig ausgehen,
dass der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen zumindest teilweise mittelbar oder unmittelbar mit einer Innenfläche des Antriebsrads verbunden ist, und
dass das Antriebsrad im Wesentlichen in der Art eines Zahnrades ausgestaltet ist.
2. Differenzial nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungselement einteilig ausgestaltet ist.
3. Differenzial nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zentrale Bereich des Verbindungselements im Wesentlichen symmetrisch um den Schwerpunkt des Antriebsrads angeordnet ist.
4. Differenzial nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass längs des mindestens einen Ausgleichsrad-Zapfens zumindest auf der vom zentralen Bereich abgewandten Seite des Ausgleichsrads mindestens eine Hinterlage angeordnet ist.
5. Differenzial nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hinterlage mindestens eine Aussparung aufweist,
wobei die Aussparung mindestens ein offenes Ende aufweist,
wobei die Aussparung derartig ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Aussparung zumindest ausgehend von dem offenen Ende mindestens auf einen Rand des Fixierungsbereichs mündet, an welchem der mindestens eine Ausgleichsrad-Zapfen zumindest teilweise mit der Innenfläche des
Antriebsrads verbunden ist.
6. Differenzial nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Kegelrad ausgestaltet ist, und
dass mindestens ein Ausgleichsrad im Wesentlichen als Kegelrad ausgestaltet ist.
7. Differenzial nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Kronenrad ausgestaltet ist, und
dass mindestens ein Ausgleichsrad im Wesentlichen als Stirnrad ausgestaltet ist.
8. Differenzial nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Achsrad im Wesentlichen als Stirnrad ausgestaltet ist, und
dass mindestens ein Ausgleichsrad im Wesentlichen als Kronenrad
ausgestaltet ist.
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