WO2015106962A2 - Differentialgetriebe für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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differential
radially
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Definitions

  • the invention relates to a differential gear for a motor vehicle.
  • differential gears for motor vehicles comprising a hollow drive gear, which is provided for torque introduction, and provided for supporting the drive gear drive wheel carrier, which is intended to support the drive gear comprise.
  • the drive wheel carrier has a
  • Carrier element with a radially outer support point for receiving the
  • the invention relates to a differential gear for a motor vehicle, having a hollow drive gear, which is provided for torque introduction, and provided for supporting the drive gear drive wheel carrier, which is intended to support the drive gear axially on both sides, and the at least one carrier element with a radial external support point for receiving the
  • the carrier element is designed as a thin-wall carrier element which comprises at least one axially sloping part section between the radially outer support point and the radially inner bearing point. Due to the axially oblique shape of the support element between his Supporting point and its bearing point, the support member can absorb particularly high forces acting axially on the drive gear forces, whereby the support member can be made particularly thin-walled and thus formed as a thin-wall support member. Due to the oblique and thin-walled design of the support member, a stable drive wheel carrier can be provided in lightweight construction, whereby a weight of the differential gear can be reduced. It can also be saved a material, whereby costs for the drive wheel can be reduced. By saving the material can also be reduced mass to be accelerated, whereby a dynamic can be improved. Furthermore, a Ausretesradisme of the differential gear, which is provided for connecting at least one differential gear to the drive gear, separately to the
  • Balancing gear can be realized, thereby simplifying manufacture and assembly of the drive gear and the Ausretesradffys and further costs can be saved. Further, a caseless differential can be provided, whereby a lightweight potential can be further exploited and the weight of the differential gear can be further reduced. It can thus be a cost-effective differential gear in lightweight construction, with improved dynamics are provided, whereby when using the differential gear in a motor vehicle, a weight and thus a fuel consumption of the motor vehicle can be reduced.
  • Drive gear in the middle bisecting cross-sectional plane are separated, to be understood.
  • axially support on both sides should be understood in particular to mean that the drive wheel carrier has at least two carrier elements, between the latter
  • the drive gear is arranged axially at least partially.
  • the drive wheel carrier abuttingly contacts the drive gear axially at both
  • a “drive wheel carrier” should be understood in particular to mean a component which is intended to absorb forces acting on the drive gear wheel and preferably to pass them on to another component
  • Thin-wall support element is to be understood in particular as a support element having an aterial thickness of a maximum of ten millimeters, advantageously of not more than eight millimeters, more preferably of not more than four millimeters, and most preferably of not more than three millimeters
  • the inventive thin-wall support element can moreover be particularly advantageously provided with an outer transmission housing with a soft structure, such as an outer gear housing
  • Gear housing made of an aluminum material, to be combined.
  • a "support point” is to be understood in particular a part of the support element, which supports the drive gear at least axially and / or with the
  • Carrier element abuts at least axially supporting the drive gear and / or with which the carrier element is connected to the drive gear.
  • a "radially outer support point” is to be understood in particular as meaning that the support point is preferably arranged radially outwardly and particularly advantageously at a radially outer end compared to the bearing point Storage opposite the
  • Output shaft is applied to or on a component or directly to the output shaft and / or with which the support member is connected to the bearing with respect to the output shaft to the component or directly to the output shaft.
  • a "radially inner bearing point” is to be understood in particular as meaning that the bearing point is preferably arranged radially inwards compared to the support point and particularly advantageously at a radially inner end the support point entirely on an outer periphery of the support member and the bearing entirely on an inner circumference of the
  • Carrier element run.
  • the drive gear has an axis of rotation about which the
  • axial and radial are particularly related to the axis of rotation of the drive gear.
  • axial should be understood in particular a direction which is parallel or coaxial with the axis of rotation.
  • radial is meant, in particular, a direction which runs perpendicular to the axis of rotation, whereby the carrier element “comprises at least one axially sloping part section” should be understood to mean that the carrier element is in a section along or parallel to the axis of rotation Rotation axis radially between its radial ends at least in one
  • Subsection has an inclined to the axis of rotation arranged and / or shaped course.
  • the axially oblique portion is in the section along or parallel to the axis of rotation obliquely to the axis of rotation
  • the carrier element is conically formed in the axially inclined portion.
  • the support element may have a plurality of axially sloping sections, which differ in a slope from each other.
  • axially oblique is meant, in particular, a radially oriented course which encloses an angle not equal to 0 ° and not equal to 90 ° with the axis of rotation or with an axis parallel to the axis of rotation and / or which is arranged obliquely to the axis of rotation Course "should be understood in particular a shape or a shape design of the support member in the section along or parallel to the axis of rotation.
  • provided is to be understood in particular to be specially designed, designed, equipped and / or arranged.
  • the carrier element has at least one deflection point radially between the support point and the bearing point, whereby a particularly stable carrier element can be provided.
  • a "deflection point” is to be understood in particular as a position of the carrier element in which the radially oriented profile of the carrier element is deflected axially and / or through which the radially oriented profile has an axial component.
  • the carrier element has radially between the support point and the bearing at least two deflection points, whereby an axial space requirement of
  • the radially oriented profile of the carrier element preferably has at least one point of inflection, which is preferably radial between the two
  • the drive wheel carrier has at least one further carrier element designed as a thin-wall carrier element, which between its radially outer support point and its radially inner bearing point
  • the at least two support elements are arranged axially opposite to each other supporting.
  • axially oppositely supporting is to be understood in particular that a carrier element in each case in comparison to the other carrier element, the drive gear is supported in an opposite axial direction.
  • the at least two carrier elements differ in a slope of their axially inclined sections, whereby it can be realized that the drive wheel carrier reacts differently depending on the loading direction.
  • a “slope” is to be understood in particular as meaning an angle between the axially oblique section and the axis of rotation or an axis arranged parallel to the axis of rotation, the angle being advantageously not equal to 0 ° and not equal to 90 ° with the axis of rotation a, which is greater than 5 °, advantageously greater than 10 ° and particularly advantageously greater than 20 °, said angle as the smaller one to an extended angle (180 °) complementary angle pair (Supplementärwinkel) or as an angle facing the other support element is formed.
  • the drive gear has at its inner diameter at least one axially inner bearing pin, which is provided for rotatably receiving at least one differential gear.
  • the differential gears can be made smaller, whereby the space requirement and the weight of the differential gear can be further reduced.
  • the differential gears can be axially supported directly on the drive gear, which can be dispensed with a separate component for the axial connection of the differential gears.
  • An "axially inside bearing pin” should be understood in particular a journal whose axial extent within an axial Extension of the drive gear is arranged.
  • the bearing pin provides an axis of rotation for the differential gear, which is oriented obliquely and in particular at right angles to the axis of rotation of the drive gear.
  • the drive gear forms the bearing journal in one piece, whereby an assembly and / or disassembly friendliness can be improved.
  • the drive gear preferably has a receptacle and the
  • the differential gear has at least one provided for torque output gear, which has radially between its teeth and its radially inner bearing at least one material defect, creating an exploitation of the
  • Differential gear can be further increased.
  • the trunnion and the driven gear are arranged axially within the Antriebsradffys
  • the bearing pin and the output gear are arranged axially within the two carrier elements and / or the two support elements axially surround the bearing pin and the output gear.
  • the driven gear is designed as a crown wheel or as a bevel gear, whereby a particularly advantageous differential gear can be provided.
  • Fig. 3 shows a detail of a cross section of an alternative trained
  • Fig. 5 partially a longitudinal section of a final drive in a fourth
  • Fig. 6 partially a longitudinal section of a final drive in a fifth
  • Figures 1 and 2 show a final drive of a motor vehicle.
  • the final drive is part of a motor vehicle drive train.
  • the final drive has a differential gear, which allows a compensation of different paths of driven vehicle wheels, especially when cornering.
  • the differential gear is considered a
  • the final drive has two output shafts 18a, 19a.
  • Output shafts 18a, 19a are arranged coaxially with each other.
  • the output shafts 18a, 19a are formed as axial side shafts.
  • the differential gear has a hollow
  • Drive gear 10a which has an external toothing 38a to its drive.
  • the drive gear 10a has a rotation axis 41a.
  • the external teeth 38a of the drive gear 10a are radially directed with respect to the rotation axis 41a.
  • the external toothing 38a is formed as a helical toothing.
  • the drive gear 10a is formed as a ring gear. It is helical.
  • the differential gear has two output gears 30a, 31a, which are each connected to one of the drivable motor vehicle wheels in terms of drive technology.
  • the differential gear has two output hubs 39a, 40a.
  • the first output hub 39a is non-rotatably connected to the first output shaft 18a and the second output hub 40a rotatably connected to the second output shaft 19a.
  • the output hubs 39a, 40a each have an internal toothing, which engages permanently in an external toothing of the corresponding output shaft 18a, 19a to transmit torque.
  • the first output gear 30a is non-rotatably connected to the first output hub 39a and the second output gear 31a rotatably connected to the second output hub 40a.
  • the two output hubs 39a, 40a are arranged coaxially with each other.
  • the first driven gear 30a has a radially inner bearing 34a.
  • the first output gear 30a is fixedly arranged on the first output hub 39a with or at its radially inner bearing 34a.
  • the first output gear 30a is welded to or at its radially inner bearing 34a with the first output hub 39a.
  • Output gear 31 a is arranged with or at its radially inner bearing point 35a fixed to the second output hub 40a.
  • the second output gear 31 a is welded to or at its radially inner bearing point 35 a with the second output hub 40 a.
  • the two output gears 30a, 31a are arranged coaxially with each other.
  • Output hubs 39a, 40a each have an axis of rotation with the
  • Rotation axis 41 a of the drive gear 10 a coincides.
  • the inner bearing points 34a, 35a of the driven gears 30a, 31a may be of hub-shaped design. Furthermore, it is basically conceivable that the inside
  • Bearings 34a, 35a of the output gears 30a, 31a integrally form the output hubs 39a, 40a.
  • the differential gears 29a are made by machining. In principle, the differential gears 29a may also be made without cutting, such as forged, sintered or finely cut. Further, it is basically conceivable that the differential gear also a different number
  • the differential gears 29a are respectively meshingly connected to both output gears 30a, 31a.
  • the differential gears 29a For meshing with the driven gears 30a, 31a, the differential gears 29a each have external teeth.
  • Output gears 30a, 31a have a mating connection with the
  • Compensation gears 29a each have a radially outer teeth 32a, 33a, which are arranged radially outward compared to the bearing points 34a, 35a of the output gears 30a, 31a.
  • the toothings 32a, 33a of the output gears 30a, 31a are particularly advantageous at a respective radially outer end of the corresponding
  • Output gear 30a, 31a and the bearings 34a, 35a of the output gears 30a, 31a are respectively disposed at a radially inner end of the corresponding output gear 30a, 31a.
  • the driven gears 30a, 31a are each slidably mounted on the radial direction of the toothings 32a, 33a and, viewed axially, on the sides facing away from the toothings 32a, 33a relative to the support elements 12a, 13a.
  • Carrier elements 12a, 13a each have a sliding bearing 69a, 70a.
  • the gears 32a, 33a extend around an entire outer circumference of the corresponding output gear 30a, 3a and the bearings 34a, 35a around an entire inner circumference of the corresponding output gear 30a, 31a.
  • Gears 32a, 33a of the driven gears 30a, 31a face each other.
  • the toothings 32a, 33a of the driven gears 30a, 31a are relative to the
  • Rotation axis 41a of the drive gear 10a each directed axially.
  • Output gears 30 a, 3 a are each formed as a crown wheel.
  • Output gears 30a, 31a can be made by machining. Particularly advantageously, the driven gears 30a, 31a are made without cutting, such as forged, sintered or finely cut. Furthermore, it is basically conceivable that the
  • Output gears 30a, 31a are each also designed as a bevel gear.
  • the driven gears 30a, 31a each have a plurality of material defects radially between their teeth 32a, 33a and their bearing point 34a, 35a.
  • material defect 36a of the output gear 30a and the material defect 37a of the output gear 31a are indicated by a reference numeral Mistake.
  • the aterialkarstellen 36a, 37a are triangular in shape, but may in principle also have a different geometric shape, such as a circular or rectangular shape.
  • the differential gears 29a are distributed uniformly around a circumference of the drive gear 10a.
  • the counter gear 29a are fixedly connected to the drive gear 10a in the circumferential direction of the drive gear 10a and in the axial direction of the drive gear 10a. They are connected in the direction of rotation about the axis of rotation 41 a fixed to the drive gear 10 a.
  • the differential gears 29a rotate in the compound about the rotation axis 41 a with the drive gear 10a with.
  • the differential gears 29a each have their own axis of rotation. For clarity, only the rotation axis 42a of the differential gear 29a is shown.
  • the differential gears 29a are each mounted rotatably about their own axis of rotation 42a on the drive gear 0a.
  • the differential gears 29 a rotate in combination about the rotation axis 41 a of the drive gear 10 a and additionally can each rotate about its own axis of rotation 42 a relative to the drive gear 10 a, whereby the compensation of different paths of the driven vehicle wheels, especially when cornering, is possible .
  • the own rotation axes 42a of the differential gears 29a are oriented obliquely to the rotation axis 41a of the drive gear 10a.
  • the own rotation axes 42 a of the differential gears 29 a are perpendicular to the axis of rotation 41 a of
  • the drive gear 10a oriented.
  • the external teeth of the differential gears 29a are each axially directed with respect to the rotation axis 41a of the drive gear 10a.
  • the balancing gears 29a and the driven gears 30a, 31a are disposed axially and radially inside the driving gear 10a.
  • the drive gear 10a has an axial extent which is greater than an axial extent of the
  • the balancing gears 29a are disposed axially between the driven gears 30a, 31a.
  • the drive gear 10a For receiving the differential gears 29a, the drive gear 10a has a corresponding number of bearing journals, wherein in each case one bearing journal each rotatably receives a differential gear 29a.
  • the bearing pin 28a which receives the differential gear 29a rotatably, with a
  • the bearing journals 28a each provide the corresponding own rotation axis 42a for the respective compensation gear 29a.
  • the journals 28a are disposed around the circumference of the driving gear 10a at an inner diameter of the driving gear 10a axially inside the driving gear 10a. They are inward.
  • the journals 28a are arranged axially centrally on the drive gear 10a.
  • the journals 28a extend for rotatably receiving a
  • Balancing gear 29 a from the inner diameter of the drive gear 10 a in the direction of the rotation axis 41 a of the drive gear 10 a. They are facing each other.
  • the balancing gears 29a are respectively on the corresponding
  • Journal pin 28a radially attached.
  • each bearing pin 28a has a locking ring 60a, which radially supports the corresponding differential gear 29a.
  • the drive gear 10a integrally forms the journal 28a.
  • the journals 28a are formed by a material of the drive gear 10a.
  • the drive gear 10a thus integrally forms a Ausreteszahnrad lacking.
  • the differential gear For storage of the drive gear 10a, the differential gear has a
  • Drive wheel 1 1 a which supports the drive gear 10 a axially on both sides.
  • the drive wheel carrier 1 1a has a first carrier element 12a and a second carrier element 13a.
  • Carrier elements 12a, 13a are on axially opposite end sides of
  • Drive gear 10a arranged supporting. They are at opposite end faces of the drive gear 10a supporting.
  • the support elements 12a, 13a are each rotationally symmetrical with respect to the rotation axis 41a.
  • Carrier elements 12a, 13a are each formed annular.
  • the journals 28a, the differential gears 29a and the driven gears 30a, 31a are arranged axially between the two support members 12a, 13a.
  • the output hubs 39a, 40a are arranged axially between the two carrier elements 12a, 13a.
  • the differential gear in a section along the rotation axis 41 a which inter alia by the drive gear 10 a, the differential gear 29 a and the support members 12 a, 13 a extends shown.
  • the differential gear is shown in a section transverse to the axis of rotation 41a, along section lines AA according to FIG. 1, which extends inter alia through the drive gearwheel 10a and the compensating gearwheel 29a.
  • the first support element 12a For receiving the drive gear 10a, the first support element 12a has a radially outer support point 14a and the second support element 13a has a radial
  • Support points 14a, 15a on supporting the drive gear 10a You contact that Drive gear 10a each with its support point 14a, 15a.
  • the drive gear 10a is supported with its first axially directed end face on the first carrier element 12a and with its second axially directed end face, which faces away axially from the first end face, on the second carrier element 13a.
  • the support elements 12a, 13a are each connected by means of their support point 14a, 5a on the drive gear 10a.
  • the first support member 12a is arranged with its radially outer support point 1 a fixed to the drive gear 10a. It is connected to or at its radially outer support point 14a fixed to the drive gear 10a.
  • the first carrier element 12a is welded to the drive gear 10a with or at its radially outer support point 14a.
  • the support point 14a of the first support element 12a is arranged at a radially outer end of the first support element 12a.
  • the support point 14a of the first support member 12a extends around an entire outer circumference of the first
  • the second carrier element 13a is arranged with or at its radially outer support point 15a fixed to the drive gear 10a. It is connected to or at its radially outer support point 15a fixed to the drive gear 10a.
  • the second carrier element 3a is welded to the drive gear 10a with or at its radially outer support point 15a.
  • the support point 15a of the second support element 13a is at a radially outer end of the second
  • Carrier element 13a arranged.
  • the support point 15a of the second support element 13a extends around an entire outer circumference of the second support element 13a.
  • the support points 14a, 15a of the support elements 12a, 13a are axially facing each other.
  • the sliding bearing points 69a, 70a of the support elements 12a, 13a are arranged in a particularly advantageous manner adjacent to the support points 14a or 15a.
  • Axial output forces, which arise between the differential gears 29a and the driven gears 30a, 31a and which act on the bearing elements 69a, 70a on the support members 12a, 13a, are due to a short lever arm, the directly with the drive gear 10a welded support points 14a, Form 15a, cost-effectively and stably supported.
  • the drive gear 10a For arranging the carrier elements 12a, 13a on the drive gear 10a, the drive gear 10a facing away from each other, axially extending projections 43a, 44a.
  • the support points 14a, 15a of the support elements 12a, 13a are in a radially outwardly directed direction of the projections 43a, 44a in a form-fitting manner.
  • the first protrusion 43a extends around the entire circumference of the drive gear 10a at the first end side
  • the second protrusion 44a extends around the entire circumference of the drive gear 10a at the second end side.
  • the first support member 12a For storage relative to the first output shaft 18a, the first support member 12a has a radially inner bearing 16a and for storage relative to the second output shaft 19a, the second support member 13a has a radially inner
  • the first carrier element 12a is mounted indirectly by means of its bearing point 16a on the first output shaft 18a.
  • the second carrier element 13a is mounted indirectly by means of its bearing point 17a on the second output shaft 19a.
  • the bearing 16a of the first support member 12a is disposed at a radially inner end of the first support member 12a.
  • the bearing 16a of the first support member 12a extends around an entire inner circumference of the first support member 12a.
  • the bearing 17a of the second support member 13a is disposed at a radially inner end of the second support member 13a.
  • Carrier element 13a extends around an entire inner circumference of the second
  • the differential gear For storage of the first support member 12a, the differential gear on a first intermediate piece 45a, which is rotatably mounted on the first output shaft 18a.
  • the first intermediate piece 45a is slidably mounted on the first output shaft 18a.
  • the first carrier element 12a is fixedly arranged on the first intermediate piece 45a with or at its radially inner bearing point 16a. It is with or at its radial
  • the first carrier element 12a is welded to or at its radially inner bearing point 16a with the first intermediate piece 45a.
  • the inner bearing 16a of the first support member 12a may be formed hub-shaped. Further, it is basically conceivable that the inner bearing 16a of the first
  • Carrier element 12a integrally forms the intermediate piece 45a.
  • the differential gear on a second intermediate piece 46a which is rotatably mounted on the second output shaft 19a.
  • the second intermediate piece 46a is slidably mounted on the second output shaft 19a.
  • the second carrier element 13a is fixedly arranged with or on its radially inner bearing point 17a on the second intermediate piece 46a. It is with or at its radial
  • Inboard bearing 17a firmly connected to the second intermediate piece 46a.
  • the second carrier element 13a is welded to or at its radially inner bearing point 17a with the second intermediate piece 46a.
  • the inner bearing 17a of the second support member 13a may be formed hub-shaped.
  • the inner bearing 17 a of the second Carrier element 13a integrally forms the intermediate piece 46a.
  • at least one of the carrier elements 12a, 13a is connected to its bearing point 16a, 17a for storage on another component.
  • the support elements 12a, 13a each as a
  • the support elements 12a, 13a each have a wall thickness of at most four millimeters.
  • the support elements 12a, 13a are each formed as a carrier sheet. So that the support elements 12a, 13a designed as thin-wall support elements support the drive gear 10a reliably, the support elements 12a, 13a are conically shaped in sections.
  • the support elements 12a, 13a are made of steel.
  • the carrier elements 12a, 13a can also be designed as a sectionally conically shaped circuit board.
  • the first carrier element 12a has between its radially outer support point 14a and its radially inner bearing point 16a on an axially inclined portion 20a.
  • the first support member 12a is conical.
  • the axially oblique portion 20a of the first support member 12a has a slope 26a formed by an angle enclosed by the rotation axis 41a of the drive gear 10a and the axially inclined portion 20a.
  • the angle enclosed by the axis of rotation 41 a of the drive gear 10 a and the axially oblique section 20 a is not equal to 0 ° and not equal to 90 °. Due to the axially inclined portion 20a, the support point 14a of the first support member 12a and the bearing 16a of the first support member 12a are axially spaced apart.
  • the second support member 13a has between its radially outer support point 15a and its radially inner bearing 17a an axially inclined portion 21a.
  • the second support member 13 a is conical.
  • the axially inclined portion 21 a of the second support member 13 a has a slope 27 a, which is formed by an angle between the rotation axis 41 a of the drive gear 10 a and the axially inclined portion 21 a included angle.
  • the by the axis of rotation 4 a of the drive gear 10 a and the axially inclined portion 21 a included angle is not equal to 0 ° and not equal to 90 °.
  • Support member 13a and the bearing 17a of the second support member 13a axially spaced apart.
  • the outer support points 14a, 15a of the support elements 12a, 13a have an axial distance from one another, which is smaller than an axial distance between the inner bearing points 16a, 17a of the support elements 12a, 13a.
  • Support member 12a and the slope 27a of the axially inclined portion 21a of the second support member 13a are different from each other.
  • the slope 26a of the axially inclined portion 20a of the first support member 12a is smaller than the slope 27a of the axially inclined portion 21a of the second support member 13a.
  • Support member 13a is steeper than the axially inclined portion 20a of the first support member 12a.
  • a smallest angle between the axis of rotation 41 a and the axially inclined portion 20 a of the first support member 12 a is smaller than a smallest angle between the axis of rotation 41 a and the axially inclined portion 2 a of the second support member 13 a.
  • the first support member 12a radially between its support point 14a and its bearing point 16a two deflection points 22a, 23a, which are radially and axially spaced from each other.
  • the first carrier element 12a is deformed at the deflection points 22a, 23a in such a way that the first carrier element 12a has the axially oblique portion 20a.
  • the second deflection points 22a, 23a in such a way that the first carrier element 12a has the axially oblique portion 20a.
  • Carrier element 13a radially between its support point 15a and its bearing 17a two deflection points 24a, 25a, which are radially and axially spaced from each other.
  • the second carrier element 13a is deformed at the deflection points 24a, 25a in the manner such that the second carrier element 13a has the axially obliquely extending portion 21a. In this case deflection at the deflection points 22a, 23a of the first
  • Carrier element 12a compared to deflection angles at the deflection points 24a, 25a of the second support member 13a different from each other.
  • the axially inclined sections 20a, 21a have radially between the respective deflection points 22a, 23a, 24a, 25a each have a turning point.
  • the support elements 12a, 13a have oil bores 67a, which are arranged radially inside the sliding bearing points 69a, 70a and adjacent to the sliding bearing points 69a, 70a.
  • a lubricant located inside the support members 12a, 13a is urged radially outward.
  • the oil holes 67 a the lubricant from the support members 12 a, 3 a leave enclosed space.
  • the lubricant in the region radially outward of the oil holes 67a whereby lubrication of the sliding bearing points 69a, 70a is ensured.
  • FIGS. 3 to 6 show four further exemplary embodiments of the invention.
  • the following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, reference being made to the description of the other exemplary embodiments, in particular FIGS. 1 and 2, with regard to components, features and functions remaining the same.
  • Figure 3 shows a section of a differential gear of a motor vehicle in a second embodiment.
  • the differential gear on a multi-part drive gear 10b which comprises a plurality of its inner diameter axially inside and provided for rotatably receiving each of a differential gear, not shown bearing pin 28b, which are formed separately.
  • the detail in FIG. 3 shows a
  • the drive gear 10b has at its
  • a receptacle 47b In which the bearing pin 28b is fixed.
  • the receptacle 47b is opened radially inwards.
  • the receptacle 47b In the cross section, the receptacle 47b is dovetail-shaped.
  • the bearing pin 28b has a
  • Receiving counterpart 48b which is formed corresponding to the receptacle 47b.
  • the bearing pin 28b integrally forms the receiving counterpart 48b.
  • the bearing pin 28b is fixed with its receiving counterpart 48b in the receptacle 47b arranged.
  • the receiving counterpart 48b of the bearing pin 28b is dovetail-shaped in cross-section. In the cross section is the
  • Receiving counterpart 48b bearing pin 28b formed T-shaped. To arrange the bearing pin 28b with its receiving counterpart 48b axially into the receptacle 47b can be introduced, the bearing pin 28b with its receiving counterpart 48b in the circumferential direction of the drive gear 10b and radially positive fit against a material of the drive gear 10b.
  • Figure 4 shows a section of a differential gear of a motor vehicle in a third embodiment.
  • the differential gear has a drive gear 10c, which has a plurality of axially inside its inner diameter and arranged for rotatably receiving each a balancing gear, not shown
  • bearing pin 28c which are formed separately.
  • the section in FIG. 4 shows a cross section through the bearing pin 28c arranged on the drive gear 10c.
  • the drive gear 10c and the journal 28c are formed separately from each other.
  • the journal 28c is fixedly connected to the drive gear 10c at its inner diameter.
  • the receptacle 47c is rectangular.
  • a receiving counterpart 48c of the bearing pin 28c is cylindrical.
  • the receiving counterpart 48c of the bearing pin 28c is rectangular in cross-section.
  • the bearing counterpart 48c bearing pin 28c is formed as a bolt which is radially projecting in the receptacle 47c. To arrange the bearing pin 28c with its receiving counterpart 48c radially into the receptacle 47c can be introduced, the bearing pin 28c with its receiving counterpart 48c in the circumferential direction of the drive gear 10c and axially positive fit against a material of the drive gear 10c.
  • the drive gear 10c has a transverse bore 61c, which is arranged in the receptacle 47c. Furthermore, the
  • Receiving counterpart 48c has an annular groove 62c, which forms a securing element receptacle 63c together with the transverse bore 61c in a state of the bearing journal 28c introduced into the receptacle 47c.
  • the differential gear on a securing element 64c which in the
  • Fuse element receptacle 63 c is arranged, and secures the bearing pin 28 c against falling out.
  • the securing element 64c thus engages in the transverse bore 61c and the annular groove 62c.
  • the securing element 64c is designed as a securing pin.
  • the drive gear 10c may have at least one further transverse bore, which forms a securing element receptacle for receiving a further securing element with the annular groove 62c.
  • the bearing journal 28c has a projection 65c which extends around its periphery and which is rotatably arranged on the bearing journal 28c, not shown
  • the bearing pin 28c integrally forms the projection 65c.
  • FIG. 5 shows partially a differential gear of a final drive of the motor vehicle in a fourth embodiment.
  • the differential gear comprises a drive gear 10d having a rotation axis 41d, a drive wheel carrier 11d axially supporting the drive gear 10d on both sides, two output gears 30d, 31d each drivingly connected to an output shaft 18d, 19d of the final drive, and a plurality of counterbalancing gears 29d, which are respectively meshingly connected to the output gears 30d, 31d.
  • the drive gear 10d has a plurality of bearing journals 28d, each of which rotatably receives a differential gear 29d.
  • the driven gears 30d, 31d each have a plurality of material defects 36d, 37d for weight reduction, which are each arranged radially between their toothing 32d, 33d and their radially inner bearing 34d, 35d.
  • the radially inner bearing points 34d, 35d of the driven gears 30d, 31d are each arranged rotationally fixed on the respective output shaft 18d, 19d.
  • the radially inner bearing points 34d, 35d of the driven gears 30d, 31d each have an internal toothing, each of which engages in a corresponding external toothing of the output shafts 18d, 19d in a torque-transferable manner.
  • Drive wheel 1 1 d two support elements 12d, 13d, each with a radial outer support point 14d, 15d for receiving the drive gear 10d and a respective radially inner bearing point 16d, 17d for storage relative to the
  • the two support members 12d, 13d are each as a
  • Thin-wall support member formed each having between its radially outer support point 14d, 15d and its radially inner bearing point 16d, 17d an axially inclined portion 20d, 21 d.
  • the two carrier elements 12d, 13d each have a radially between their support points 14d, 15d and their bearing points 16d, 17d two
  • the two support elements 12d, 13d differ in a slope 26d, 27d of their axially sloping sections 20d, 21 d.
  • the axle drive of the motor vehicle also has a first bearing 49d and a second bearing 50d.
  • the drive gear 10b is disposed axially between the two bearings 49d, 50d.
  • the bearings 49d, 50d each have an outer ring 51d, 52d, in each case an inner ring 53d, 54d and in each case a plurality of rolling bodies 55d, 56d.
  • the inner ring 53d of the first bearing 49d is rotatably mounted on the first output shaft 18d
  • the inner ring 54d of the second bearing 50d is rotatably disposed on the second output shaft 19d.
  • the inner rings 53d, 54d of the bearings 49d, 50d are each slidably mounted on the corresponding output shaft 18d, 19d.
  • Direct sliding bearing of the inner rings 53d, 54d of the bearings 49d, 50d on the corresponding output shaft 18d, 19d means a simple and inexpensive construction.
  • the bearings 49d, 50d are each designed as rolling bearings. They are each designed as a tapered roller bearing.
  • a fixed / movable bearing concept can also be used, for example in the form of a combination of a ball bearing and a roller bearing.
  • the two carrier elements 12d, 13d are each connected directly to the bearings 49d, 50d for storage relative to the respective output shafts 18d, 19d.
  • the first carrier element 12d is connected directly to the inner ring 53d of the first bearing 49d with its radially inner bearing point 16d and the second carrier element 13d is connected directly to the inner ring 54d of the second bearing 50d with its radially inner bearing point 17d.
  • the first support element 12d is fixed with or on its radially inner bearing point 16d on the inner ring 53d of the first bearing 49d and the second support element 13d is with or at its radially Inboard bearing point 17d fixedly disposed on the inner ring 54d of the second bearing 50d.
  • the first carrier element 12d is with or at its radially inner bearing point 16d with the inner ring 53d of the first bearing 49d and the second
  • Carrier element 13d is welded to or at its radially inner bearing point 17d with the inner ring 54d of the second bearing 50d.
  • FIG. 6 partially shows a differential gear of a final drive of the motor vehicle in a fifth exemplary embodiment.
  • the differential gear comprises a drive gear 10e with a rotation axis 41e, a drive wheel carrier 1e which axially supports the drive gear 10e on both sides, two output gears 30e, 31e which are each drive-connected to an output shaft 18e, 19e of the final drive and a plurality of counterbalancing gears 29e, which are respectively meshingly connected to the driven gears 30e, 31e.
  • the drive wheel carrier 1 1e comprises two carrier elements 12e, 13e, each with a radial
  • the two support members 12e, 13e are each as a
  • Thin-wall support member formed.
  • the second carrier element 13e lacks an axially sloping portion.
  • the support point 15e of the second support element 13e and the bearing point 17e of the second support element 13e is missing an axial distance from one another.
  • the support point 15e of the second support element 13e and the bearing point 17e of the second support element 13e are arranged axially in a line.
  • the first carrier element 12e has two deflection points 22e, 23e radially between its support point 14e and its bearing point 16e.
  • Part 20e in this case has a slope 26e. Only the first carrier element 12e of the drive wheel carrier 1 1 e is partially conical.
  • the differential gear has a differential gear carrier 57e that is separate from the drive gear 10e and that has a plurality of journal arms 58e or so-called pins for rotatably receiving the differential gears 29e.
  • a pivot arm 58e each rotatably receives a differential gear 29e.
  • a differential case 59e The Aus GmbHsradisme 57e is fixedly connected to the differential case 59e.
  • the pin arms 58e each engage in a recess of the differential housing 59e provided for this purpose.
  • the recesses are reinforced by discs 66e, which are welded to the differential case 59.
  • the discs 66e may also be used a circumferential ring, which is welded to the differential case 59 e.
  • the balancing gears 29e and the driven gears 30e, 31e are arranged.
  • the differential case 59e is rotatably disposed on the output shafts 18e, 19e. It is slidably mounted on the output shafts 18e, 9e.
  • the differential housing 59e is made in several parts.
  • the differential case 59e is formed in two parts. It has two housing parts which are fixedly connected to each other.
  • the housing parts of the differential case 59e are welded together.
  • a first housing part in this case has a projection 71 e, through which a centering of the housing parts can be carried out during assembly.
  • An axial end face of the first housing part, which is arranged radially outside of the projection 71 e, is welded to the second housing part.
  • the differential case 59e is centered
  • the differential case 59e is manufactured by a rolling process.
  • the differential case 59e is filled with a lubricant. It is provided with a grease filling.
  • the differential case 59e is made of steel.
  • the differential case 59e is formed particularly thin-walled. Basically, the differential case 59e can be replaced by a
  • the first carrier element 12e is with or at its radially inner bearing 16e and the second
  • Carrier element 13e is firmly connected to or at its radially inner bearing point 17e directly to the differential case 59e.
  • the support elements 2e, 13e are each fixed to or at their radially inner bearing points 16e, 17e
  • Differential case 59e arranged. They are each with or at their radial
  • FIG. 7 partially shows a differential gear of a final drive of the motor vehicle in a sixth embodiment.
  • the differential gear has a Differential lock 68f, which is disposed between the first support member 12f and the first driven gear 30f.
  • the differential lock advantageously has a multi-plate clutch and is advantageously arranged radially adjacent to the support point 14a.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem hohlförmigen Antriebszahnrad (10a; 10b; 10c; 10d; 10e), das zur Drehmomenteinleitung vorgesehen ist, und einem zur Lagerung des Antriebszahnrads (10a; 10b; 10c; 10d; 10e) vorgesehenen Antriebsradträger (11a; 11d; 11e), der dazu vorgesehen ist, das Antriebszahnrad (10a; 10b; 10c; 10d; 10e) axial beidseitig abzustützen, und der zumindest ein Trägerelement (12a, 13a; 12d, 13d; 12e, 13e) mit einer radial außenliegenden Stützstelle (14a, 15a; 14d, 15d; 14e, 15e) zur Aufnahme des Antriebszahnrads (10a; 10b, 10c; 10d; 10e) und eine radial innenliegenden Lagerstelle (16a, 17a; 16d, 17d; 16e, 17e) zur Lagerung gegenüber einer Abtriebswelle (18a, 19a; 18d, 19d; 18e, 19e) aufweist, wobei das Trägerelement (12a, 13a; 12d, 13d; 12e) als ein Dünnwandträgerelement ausgebildet ist, das zwischen der radial außenliegenden Stützstelle (14a, 15a; 14d, 15d; 14e) und der radial innenliegenden Lagerstelle (16a, 17a; 16d, 17d; 16e) wenigstens einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt (20a, 21a; 20d, 21d; 20e) umfasst.

Description

Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug.
Es sind bereits Differentialgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, die ein hohlförmiges Antriebszahnrad, das zur Drehmomenteinleitung vorgesehen ist, und einen zur Lagerung des Antriebszahnrads vorgesehenen Antriebsradträger, der dazu vorgesehen ist, das Antriebszahnrad abzustützen, umfassen. Der Antriebsradträger weist dabei ein
Trägerelement mit einer radial außenliegenden Stützstelle zur Aufnahme des
Antriebszahnrads und eine radial innenliegenden Lagerstelle zur Lagerung gegenüber einer Abtriebswelle auf.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges
Differentialgetriebe in Leichtbauweise bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem hohlförmigen Antriebszahnrad, das zur Drehmomenteinleitung vorgesehen ist, und einem zur Lagerung des Antriebszahnrads vorgesehenen Antriebsradträger, der dazu vorgesehen ist, das Antriebszahnrad axial beidseitig abzustützen, und der zumindest ein Trägerelement mit einer radial außenliegenden Stützstelle zur Aufnahme des
Antriebszahnrads und eine radial innenliegende Lagerstelle zur Lagerung gegenüber einer Abtriebswelle aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement als ein Dünnwandträgerelement ausgebildet ist, das zwischen der radial außenliegenden Stützstelle und der radial innenliegenden Lagerstelle wenigstens einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt umfasst. Durch die axial schräg verlaufende Form des Trägerelements zwischen seiner Stützstelle und seiner Lagerstelle kann das Trägerelement besonders hohe axial auf das Antriebszahnrad wirkende Kräfte aufnehmen, wodurch das Trägerelement besonders dünnwandig ausgeführt und damit als ein Dünnwandträgerelement ausgebildet werden kann. Durch die schräg verlaufende und dünnwandige Ausführung des Trägerelements kann ein stabiler Antriebsradträger in Leichtbauweise bereitgestellt werden, wodurch ein Gewicht des Differentialgetriebes reduziert werden kann. Es kann weiterhin ein Material eingespart werden, wodurch Kosten für den Antriebsradträger verringert werden können. Durch die Einsparung des Materials kann ferner eine zu beschleunigende Masse reduziert werden, wodurch eine Dynamik verbessert werden kann. Des Weiteren kann ein Ausgleichsradträger des Differentialgetriebes, der zur Anbindung zumindest eines Ausgleichszahnrads an das Antriebszahnrad vorgesehen ist, separat zu dem
Antriebsradträger ausgeführt werden, wodurch eine Ausgestaltung und/oder eine
Anordnung des Antriebsradträgers und/oder des Ausgleichsradträgers flexibel zumindest aneinander angepasst werden können. Insbesondere kann durch die separate
Ausführung des Ausgleichsradträgers von dem Antriebsradträger eine Anordnung von zumindest einem Ausgleichszahnrad direkt an einer Verzahnung des Antriebszahnrads realisiert werden, wodurch das Differentialgetriebe besonders kompakt ausgebildet werden kann. Durch die direkte Anordnung zumindest eines Ausgleichszahnrads an die Verzahnung des Antriebszahnrads kann weiter realisiert werden, dass ein Drehmoment von dem Antriebszahnrad direkt an das zumindest eine Ausgleichszahnrad übertragen wird, wodurch ein besonders großer Wirkradius von Ausgleichszahnrädern und besonders kleine Verzahnungskräfte der Ausgleichszahnräder realisiert werden können. Des Weiteren kann durch die separate Ausführung des Ausgleichsradträgers von dem Antriebsradträger eine einteilige Ausbildung des Ausgleichsradträgers mit dem
Ausgleichszahnrad realisiert werden, wodurch eine Herstellung und eine Montage des Antriebszahnrads und des Ausgleichsradträgers vereinfacht und weiter Kosten eingespart werden können. Weiter kann ein gehäuseloses Differential bereitgestellt werden, wodurch ein Leichtbaupotential weiter ausgeschöpft und das Gewicht des Differentialgetriebes weiter verringert werden kann. Es kann damit ein kostengünstiges Differentialgetriebe in Leichtbauweise, mit einer verbesserten Dynamik bereitgestellt werden, wodurch bei einer Verwendung des Differentialgetriebes in einem Kraftfahrzeug ein Gewicht und damit ein Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs verringert werden kann.
Unter einer„axial beidseitigen Abstützung" soll insbesondere eine Abstützung zweier einander abgewandter Stirnseiten des Antriebszahnrads, die durch eine das
Antriebszahnrad mittig halbierende Querschnittsebene getrennt sind, verstanden werden. Ferner soll unter„axial beidseitig abzustützen" insbesondere verstanden werden, dass der Antriebsradträger zumindest zwei Trägerelemente aufweist, zwischen dessen
Stützstellen das Antriebszahnrad axial zumindest teilweise angeordnet ist. Vorzugsweise kontaktiert der Antriebsradträger abstützend das Antriebszahnrad axial an beiden
Stirnseiten. Unter einem„Antriebsradträger" soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, auf das Antriebszahnrad wirkende Kräfte aufzunehmen und vorzugsweise an ein anderes Bauteil weiterzuleiten. Unter einem
„Dünnwandträgerelement" soll insbesondere ein Trägerelement verstanden werden, das eine aterialdicke von maximal zehn Millimeter, vorteilhaft von maximal acht Millimeter, besonders vorteilhaft von maximal vier Millimeter und ganz besonders vorteilhaft von maximal drei Millimeter aufweist. In den besonders vorteilhaften Ausführungsformen des Dünnwandträgerelementes weist dieses eine etwas geringere axiale Steifigkeit auf als ein bekanntes Ausgleichsgehäuse aus einem Gusswerkstoff. Dadurch kann das erfinderische Dünnwandträgerelement darüber hinaus besonders vorteilhaft mit einem äußeren Getriebegehäuse mit einer weichen Struktur, wie zum Beispiel ein äußeres
Getriebegehäuse aus einem Aluminiumwerkstoff, kombiniert werden.
Unter einer„Stützstelle" soll insbesondere ein Teil des Trägerelements verstanden werden, der das Antriebszahnrad zumindest axial abstützt und/oder mit dem das
Trägerelement zumindest axial abstützend an dem Antriebszahnrad anliegt und/oder mit dem das Trägerelement an dem Antriebszahnrad angebunden ist. Unter einer„radial außenliegenden Stützstelle" soll insbesondere verstanden werden, dass die Stützstelle, vorzugsweise im Vergleich zur Lagerstelle radial außen und besonders vorteilhaft an einem radial äußeren Ende angeordnet ist. Unter einer„Lagerstelle" soll insbesondere ein Teil des Trägerelements verstanden werden, der zur Lagerung gegenüber der
Abtriebswelle an oder auf einem Bauteil oder direkt an der Abtriebswelle anliegt und/oder mit dem das Trägerelement zur Lagerung gegenüber der Abtriebswelle an dem Bauteil oder direkt an der Abtriebswelle angebunden ist. Unter einer„radial innenliegenden Lagerstelle" soll insbesondere verstanden werden, dass die Lagerstelle, vorzugsweise im Vergleich zur Stützstelle radial innen und besonders vorteilhaft an einem radial inneren Ende angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Trägerelement ring-, kreisring- und/oder tellerförmig ausgebildet, wobei die Stützstelle gänzlich an einem äußeren Umfang des Trägerelements und die Lagerstelle gänzlich an einem inneren Umfang des
Trägerelements verlaufen.
Vorzugsweise weist das Antriebszahnrad eine Rotationsachse auf, um die das
Antriebszahnrad in einem angetriebenen Zustand rotiert. Die Begriffe„axial" und„radial" sind insbesondere auf die Rotationsache des Antriebszahnrads bezogen. Unter„axial" soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, die parallel oder koaxial zu der Rotationsachse verläuft. Unter„radial" soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, die senkrecht zu der Rotationsachse verläuft. Darunter, dass das Trägerelement „wenigstens einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt umfasst", soll insbesondere verstanden werden, dass das Trägerelement in einem Schnitt entlang der oder parallel zu der Rotationsachse radial zwischen seinen radialen Enden wenigstens in einem
Teilabschnitt einen schräg zur Rotationsachse angeordneten und/oder geformten Verlauf aufweist. Vorzugsweise ist der axial schräg verlaufende Teilabschnitt in dem Schnitt entlang der oder parallel zu der Rotationsachse schräg zu der Rotationsachse
angeordnet oder orientiert. Vorzugsweise ist das Trägerelement in dem axial schräg verlaufenden Teilabschnitt konisch ausgebildet. Vorzugsweise kann das Trägerelement mehrere axial schräg verlaufende Teilabschnitte aufweisen, die sich in einer Steigung voneinander unterscheiden. Unter„axial schräg" soll insbesondere ein radial orientierter Verlauf verstanden werden, der mit der Rotationsachse oder mit einer zur Rotationsachse parallelen Achse einen Winkel ungleich 0° und ungleich 90° einschließt und/oder der schräg zur Rotationsachse angeordnet ist. Unter einem„radial orientierten Verlauf" soll insbesondere eine Form oder eine Formgestaltung des Trägerelements in dem Schnitt entlang der oder parallel zu der Rotationsachse verstanden werden. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgebildet, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement radial zwischen der Stützstelle und der Lagerstelle wenigstens eine Umlenkstelle aufweist, wodurch ein besonders stabiles Trägerelement bereitgestellt werden kann. Unter einer„Umlenkstelle" soll insbesondere eine Stelle des Trägerelements verstanden werden, in der der radial orientierte Verlauf des Trägerelements axial umgelenkt wird und/oder durch die der radial orientierte Verlauf eine axiale Komponente aufweist.
Um das Differentialgetriebe besonders kompakt auszuführen, wird ferner vorgeschlagen, dass das Trägerelement radial zwischen der Stützstelle und der Lagerstelle wenigstens zwei Umlenkstellen aufweist, wodurch ein axialer Bauraumbedarf des
Differentialgetriebes besonders gering gehalten werden kann. Vorzugsweise weist der radial orientierte Verlauf des Trägerelements aufgrund der zumindest zwei Umlenkstellen wenigstens einen Wendepunkt auf, der vorzugsweise radial zwischen den zwei
Umlenkstellen angeordnet ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Antriebsradträger zumindest ein weiteres als ein Dünnwandträgerelement ausgebildetes Trägerelement aufweist, das zwischen seiner radial außenliegenden Stützstelle und seiner radial innenliegenden Lagerstelle
wenigstens einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt umfasst, wodurch der in Leichtbauweise ausgeführte Antriebsradträger in beide axiale Richtungen hohe Kräfte aufnehmen kann. Vorzugsweise sind die zumindest zwei Trägerelemente axial entgegengesetzt abstützend zueinander angeordnet. Unter„axial entgegengesetzt abstützend" soll insbesondere verstanden werden, dass ein Trägerelement jeweils im Vergleich zu dem anderen Trägerelement das Antriebszahnrad in eine entgegengesetzte axiale Richtung abstützt.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die zumindest zwei Trägerelemente sich in einer Steigung ihrer axial schräg verlaufenden Teilabschnitte unterscheiden, wodurch realisiert werden kann, dass der Antriebsradträger je nach Belastungsrichtung unterschiedlich reagiert. Unter einer„Steigung" soll insbesondere ein Winkel zwischen dem axial schräg verlaufenden Teilabschnitt und der Rotationsachse oder einer parallel zur Rotationsachse angeordneten Achse verstanden werden, wobei der Winkel vorteilhaft ungleich 0° und ungleich 90° ist. Vorzugsweise schließt der axial schräg verlaufende Teilabschnitt einen Winkel mit der Rotationsachse ein, der größer ist als 5°, vorteilhaft größer ist als 10° und besonders vorteilhaft größer ist als 20°, wobei dieser Winkel als der kleinere eines sich zu einem gestreckten Winkel (180°) ergänzenden Winkelpaares (Supplementärwinkel) oder als ein jeweils dem anderen Trägerelement zugewandter Winkel ausgebildet ist.
Um Ausgleichszahnräder in einem größtmöglichen Wirkradius zueinander anzuordnen, ist es ferner vorteilhaft, wenn das Antriebszahnrad an seinem Innendurchmesser zumindest einen axial innerhalb angeordneten Lagerzapfen aufweist, der zur drehbaren Aufnahme zumindest eines Ausgleichszahnrads vorgesehen ist. Dadurch können besonders geringe, auf die Ausgleichszahnräder wirkende Verzahnungskräfte realisiert werden, wodurch eine Belastung der Ausgleichszahnräder reduziert werden kann. Durch die Reduzierung der Belastung können die Ausgleichszahnräder kleiner ausgelegt werden, wodurch der Bauraumbedarf und das Gewicht des Differentialgetriebes weiter reduziert werden kann. Durch die Lagerzapfen können sich die Ausgleichszahnräder axial direkt auf dem Antriebszahnrad abstützen, wodurch auf ein separates Bauteil zur axialen Verbindung der Ausgleichszahnräder verzichtet werden kann. Dadurch kann auf ein Differentialgehäuse verzichtet und das Differentialgetriebe gehäuselos ausgebildet werden. Unter einem„axial innerhalb angeordneten Lagerzapfen" soll insbesondere ein Lagerzapfen verstanden werden, dessen axiale Ausdehnung innerhalb einer axialen Ausdehnung des Antriebszahnrads angeordnet ist. Vorzugsweise stellt der Lagerzapfen eine Rotationsachse für das Ausgleichszahnrad bereit, die schräg und insbesondere rechtwinklig zur Rotationsachse des Antriebszahnrads orientiert ist.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Antriebszahnrad den Lagerzapfen einstückig ausbildet, wodurch eine Montage- und/oder Demontagefreundlichkeit verbessert werden kann. Grundsätzlich können der
Lagerzapfen und das Antriebszahnrad separat zueinander ausgebildet sein, wobei der Lagerzapfen fest mit dem Antriebszahnrad an seinem Innendurchmesser verbunden ist. Zur Verbindung weist das Antriebszahnrad vorzugsweise eine Aufnahme und der
Lagerzapfen ein zu der Aufnahme des Antriebszahnrads korrespondierendes
Aufnahmegegenstück auf, wobei der Lagerzapfen mit seinem Aufnahmegegenstück fest und insbesondere formschlüssig in der Aufnahme des Antriebszahnrads radial herausragend angeordnet, vorzugsweise eingesteckt, ist.
Zur weiteren Gewichtsreduzierung wird vorgeschlagen, dass das Differentialgetriebe zumindest ein zur Drehmomentausleitung vorgesehenes Abtriebszahnrad aufweist, das radial zwischen seiner Verzahnung und seiner radial innenliegenden Lagerstelle zumindest eine Materialfehlstelle aufweist, wodurch eine Ausnutzung des
Leichtbaupotentials des Differentialgetriebes in einem besonders hohen Maße ausgenutzt werden kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Lagerzapfen und das Abtriebszahnrad axial innerhalb des Antriebsradträgers angeordnet sind, wodurch die Kompaktheit des
Differentialgetriebes weiter erhöht werden kann. Darunter, dass„der Lagerzapfen und das Abtriebszahnrad axial innerhalb des Antriebsradträgers angeordnet sind", soll insbesondere verstanden werden, dass der Lagerzapfen und das Abtriebszahnrad axial innerhalb der zwei Trägerelemente angeordnet sind und/oder die zwei Trägerelemente den Lagerzapfen und das Abtriebszahnrad axial umgeben.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Abtriebszahnrad als ein Kronrad oder als ein Kegelrad ausgebildet ist, wodurch ein besonders vorteilhaftes Differentialgetriebe bereitgestellt werden kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die
Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Differentialgetriebe in einem Längsschnitt,
Fig. 2 das Differentialgetriebe in einem Querschnitt entlang Schnittlinien AA aus der Figur 1 ,
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Querschnitts eines alternativ ausgebildeten
Differentialgetriebes,
Fig. 4 einen Ausschnitt eines Querschnitts eines Differentialgetriebes in einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 teilweise einen Längsschnitt eines Achsantriebs in einem vierten
Ausführungsbeispiel und
Fig. 6 teilweise einen Längsschnitt eines Achsantriebs in einem fünften
Ausführungsbeispiel.
Figuren 1 und 2 zeigen einen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs. Der Achsantrieb ist ein Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs. Der Achsantrieb weist ein Differentialgetriebe auf, das einen Ausgleich unterschiedlicher Wege von angetriebenen Kraftfahrzeugrädern, insbesondere bei einer Kurvenfahrt, ermöglicht. Das Differentialgetriebe ist als ein
Achsdifferential ausgebildet. Zur Anbindung des Differentialgetriebes an die antreibbaren Kraftfahrzeugräder weist der Achsantrieb zwei Abtriebswellen 18a, 19a auf. Die
Abtriebswellen 18a, 19a sind koaxial zueinander angeordnet. Die Abtriebswellen 18a, 19a sind als Achsseitenwellen ausgebildet.
Zur Drehmomenteinleitung weist das Differentialgetriebe ein hohlförmiges
Antriebszahnrad 10a auf, das zu seinem Antrieb eine Außenverzahnung 38a aufweist. Das Antriebszahnrad 10a weist eine Rotationsachse 41a auf. Die Außenverzahnung 38a des Antriebszahnrads 10a ist bezüglich der Rotationsachse 41a radial gerichtet. Die Außenverzahnung 38a ist als eine Schrägverzahnung ausgebildet. Das Antriebszahnrad 10a ist als ein Tellerrad ausgebildet. Es ist schrägverzahnt.
Zur Drehmomentausleitung weist das Differentialgetriebe zwei Abtriebszahnräder 30a, 31a auf, die jeweils antriebstechnisch an eines der antreibbaren Kraftfahrzeugräder angebunden sind. Zur Anbindung der Abtriebszahnräder 30a, 31a des Differentialgetriebes an die antreibbaren Kraftfahrzeugräder weist das Differentialgetriebe zwei Abtriebsnaben 39a, 40a auf. Die erste Abtriebsnabe 39a ist drehfest mit der ersten Abtriebswelle 18a und die zweite Abtriebsnabe 40a drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 19a verbunden. Dazu weisen die Abtriebsnaben 39a, 40a jeweils eine Innenverzahnung auf, die permanent in eine Außenverzahnung der entsprechenden Abtriebswelle 18a, 19a drehmomentübertragend eingreift. Das erste Abtriebszahnrad 30a ist drehfest mit der ersten Abtriebsnabe 39a und das zweite Abtriebszahnrad 31 a drehfest mit der zweiten Abtriebsnabe 40a verbunden. Die beiden Abtriebsnaben 39a, 40a sind koaxial zueinander angeordnet.
Zur drehfesten Anbindung an die erste Abtriebsnabe 39a weist das erste Abtriebszahnrad 30a eine radial innenliegende Lagerstelle 34a auf. Das erste Abtriebszahnrad 30a ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 34a fest auf der ersten Abtriebsnabe 39a angeordnet. Das erste Abtriebszahnrad 30a ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 34a mit der ersten Abtriebsnabe 39a verschweißt.
Zur drehfesten Anbindung an die zweite Abtriebsnabe 40a weist das zweite
Abtriebszahnrad 31 a eine radial innenliegende Lagerstelle 35a auf. Das zweite
Abtriebszahnrad 31 a ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 35a fest auf der zweiten Abtriebsnabe 40a angeordnet. Das zweite Abtriebszahnrad 31 a ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 35a mit der zweiten Abtriebsnabe 40a verschweißt.
Die beiden Abtriebszahnräder 30a, 31 a sind koaxial zueinander angeordnet. Das
Antriebszahnrad 10a, die Abtriebsnaben 39a, 40a und die Abtriebszahnräder 30a, 31a sind koaxial zueinander angeordnet. Die Abtriebszahnräder 30a, 31a und die
Abtriebsnaben 39a, 40a weisen jeweils eine Rotationsachse auf, die mit der
Rotationsachse 41 a des Antriebszahnrads 10a zusammenfällt. Grundsätzlich können die innenliegenden Lagerstellen 34a, 35a der Abtriebszahnräder 30a, 31 a nabenförmig ausgebildet sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass die innenliegenden
Lagerstellen 34a, 35a der Abtriebszahnräder 30a, 31a einstückig die Abtriebsnaben 39a, 40a ausbilden.
Zur antriebstechnischen Anbindung des Antriebszahnrads 10a an die beiden
Abtriebszahnräder 30a, 31 a weist das Differentialgetriebe mehrere Ausgleichszahnräder auf, wobei der Übersichtlichkeit halber lediglich das Ausgleichszahnrad 29a mit einem Bezugszeichen versehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Differentialgetriebe sechs Ausgleichszahnräder 29a auf. Die Ausgleichszahnräder 29a sind spanend hergestellt. Grundsätzlich können die Ausgleichszahnräder 29a auch spanlos hergestellt, wie beispielsweise geschmiedet, gesintert oder feingeschnitten, sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass das Differentialgetriebe auch eine andere Anzahl an
Ausgleichszahnrädern 29a aufweist.
Die Ausgleichszahnräder 29a sind jeweils mit beiden Abtriebszahnrädern 30a, 31a kämmend verbunden. Zur kämmenden Verbindung mit den Abtriebszahnrädern 30a, 31a weisen die Ausgleichszahnräder 29a jeweils eine Außenverzahnung auf. Die
Abtriebszahnräder 30a, 31a weisen zur kämmenden Verbindung mit den
Ausgleichszahnräder 29a jeweils eine radial außenliegende Verzahnung 32a, 33a auf, die im Vergleich zu den Lagerstellen 34a, 35a der Abtriebszahnräder 30a, 31a radial außen angeordnet sind. Die Verzahnungen 32a, 33a der Abtriebszahnräder 30a, 31a sind besonders vorteilhaft jeweils an einem radial äußeren Ende des entsprechenden
Abtriebszahnrads 30a, 31a und die Lagerstellen 34a, 35a der Abtriebszahnräder 30a, 31a sind jeweils an einem radial inneren Ende des entsprechenden Abtriebszahnrads 30a, 31a angeordnet. Die Abtriebszahnräder 30a, 31a sind jeweils auf radialer Höhe der Verzahnungen 32a, 33a und axial gesehen auf den den Verzahnungen 32a, 33a abgewandten Seiten gegenüber den Trägerelementen 12a, 13a gleitgelagert. Die
Trägerelemente 12a, 13a weisen jeweils eine Gleitlagerstelle 69a, 70a auf.
Die Verzahnungen 32a, 33a verlaufen um einen gesamten äußeren Umfang des entsprechenden Abtriebszahnrads 30a, 3 a und die Lagerstellen 34a, 35a um einen gesamten inneren Umfang des entsprechenden Abtriebszahnrads 30a, 31a. Die
Verzahnungen 32a, 33a der Abtriebszahnräder 30a, 31a sind einander zugewandt. Die Verzahnungen 32a, 33a der Abtriebszahnräder 30a, 31a sind bezüglich der
Rotationsachse 41a des Antriebszahnrads 10a jeweils axial gerichtet. Die
Abtriebszahnräder 30a, 3 a sind jeweils als ein Kronrad ausgebildet. Die
Abtriebszahnräder 30a, 31a können spanend hergestellt sein. Besonders vorteilhaft sind die Abtriebszahnräder 30a, 31a spanlos hergestellt, wie beispielsweise geschmiedet, gesintert oder feingeschnitten. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass die
Abtriebszahnräder 30a, 31a jeweils auch als ein Kegelrad ausgebildet sind.
Zur Gewichtseinsparung weisen die Abtriebszahnräder 30a, 31a jeweils radial zwischen ihrer Verzahnung 32a, 33a und ihrer Lagerstelle 34a, 35a mehrere Materialfehlstellen auf. Der Übersichtlichkeit halber ist lediglich die Materialfehlstelle 36a des Abtriebszahnrads 30a und die Materialfehlstelle 37a des Abtriebszahnrads 31a mit einem Bezugszeichen versehen. Die aterialfehlstellen 36a, 37a sind dreieckförmig ausgebildet, können aber grundsätzlich auch eine andere geometrische Form, wie beispielsweise eine Kreisform oder eine Rechteckform, aufweisen.
Die Ausgleichszahnräder 29a sind um einen Umfang des Antriebszahnrads 10a gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Ausgleichszahnräder 29a sind in Umfangsrichtung des Antriebszahnrads 10a und in axialer Richtung des Antriebszahnrads 10a fest mit dem Antriebszahnrad 10a verbunden. Sie sind in Drehrichtung um die Rotationsachse 41 a fest mit dem Antriebszahnrad 10a verbunden. Die Ausgleichszahnräder 29a rotieren im Verbund um die Rotationsachse 41 a mit dem Antriebszahnrad 10a mit.
Die Ausgleichszahnräder 29a weisen jeweils eine eigene Rotationsachse auf. Der Übersichtlichkeit halber ist lediglich die Rotationsachse 42a des Ausgleichszahnrads 29a dargestellt. Die Ausgleichszahnräder 29a sind jeweils um ihre eigene Rotationsachse 42a drehbar an dem Antriebszahnrad 0a gelagert. Bei einem rotierenden Antriebszahnrad 10a rotieren die Ausgleichszahnräder 29a im Verbund um die Rotationsachse 41 a des Antriebszahnrads 10a und können zusätzlich jeweils um ihre eigene Rotationsachse 42a relativ zum Antriebszahnrad 10a rotieren, wodurch der Ausgleich unterschiedlicher Wege der angetriebenen Kraftfahrzeugräder, insbesondere bei einer Kurvenfahrt, ermöglicht wird. Die eigenen Rotationsachsen 42a der Ausgleichszahnräder 29a sind schräg zur Rotationsachse 41a des Antriebszahnrads 10a orientiert. Die eigenen Rotationsachsen 42a der Ausgleichszahnräder 29a sind senkrecht zur Rotationsachse 41 a des
Antriebszahnrads 10a orientiert. Die Außenverzahnungen der Ausgleichszahnräder 29a sind bezüglich der Rotationsachse 41 a des Antriebszahnrads 10a jeweils axial gerichtet. Die Ausgleichszahnräder 29a und die Abtriebszahnräder 30a, 31 a sind axial und radial innerhalb des Antriebszahnrads 10a angeordnet. Das Antriebszahnrad 10a weist eine axiale Erstreckung auf, die größer ist als eine axiale Erstreckung der
Ausgleichszahnräder 29a und der mit den Ausgleichszahnrädern 29a kämmenden Abtriebszahnräder 30a, 31 a. Die Ausgleichszahnräder 29a sind axial zwischen den Abtriebszahnrädern 30a, 31a angeordnet.
Zur Aufnahme der Ausgleichszahnräder 29a weist das Antriebszahnrad 10a eine entsprechende Anzahl an Lagerzapfen auf, wobei jeweils ein Lagerzapfen jeweils ein Ausgleichszahnrad 29a drehbar aufnimmt. Der Übersichtlichkeit halber ist lediglich der Lagerzapfen 28a, der das Ausgleichszahnrad 29a drehbar aufnimmt, mit einem
Bezugszeichen versehen. Die Lagerzapfen 28a stellen jeweils die entsprechende eigene Rotationsachse 42a für das jeweilige Ausgleichszahnrad 29a bereit. Die Lagerzapfen 28a sind um den Umfang des Antriebszahnrads 10a herum an einem Innendurchmesser des Antriebszahnrads 10a axial innerhalb des Antriebszahnrads 10a angeordnet. Sie sind nach innen gerichtet. Die Lagerzapfen 28a sind axial mittig an dem Antriebszahnrad 10a angeordnet. Die Lagerzapfen 28a erstrecken sich zur drehbaren Aufnahme eines
Ausgleichszahnrads 29a ausgehend von dem Innendurchmesser des Antriebszahnrads 10a in Richtung der Rotationsachse 41 a des Antriebszahnrads 10a. Sie sind einander zugewandt. Die Ausgleichszahnräder 29a sind jeweils auf den entsprechenden
Lagerzapfen 28a radial aufgesteckt. Zur radialen Sicherung des jeweiligen
Ausgleichszahnrads 29a weist jeder Lagerzapfen 28a einen Sicherungsring 60a auf, der das entsprechende Ausgleichszahnrad 29a radial abstützt. Das Antriebszahnrad 10a bildet die Lagerzapfen 28a einstückig aus. Die Lagerzapfen 28a sind durch ein Material des Antriebszahnrads 10a gebildet. Das Antriebszahnrad 10a bildet damit einstückig einen Ausgleichszahnradträger aus.
Zur Lagerung des Antriebszahnrads 10a weist das Differentialgetriebe einen
Antriebsradträger 1 1 a auf, der das Antriebszahnrad 10a axial beidseitig abstützt. Zur axial beidseitigen Abstützung des Antriebszahnrads 10a weist der Antriebsradträger 1 1 a ein erstes Trägerelement 12a und ein zweites Trägerelement 13a auf. Die zwei
Trägerelemente 12a, 13a sind an axial entgegengesetzten Stirnseiten des
Antriebszahnrads 10a abstützend angeordnet. Sie liegen an einander abgewandten Stirnseiten des Antriebszahnrads 10a abstützend an. Die Trägerelemente 12a, 13a sind jeweils bezüglich der Rotationsachse 41 a rotationssymmetrisch ausgebildet. Die
Trägerelemente 12a, 13a sind jeweils kreisringförmig ausgebildet. Die Lagerzapfen 28a, die Ausgleichszahnräder 29a und die Abtriebszahnräder 30a, 31 a sind axial zwischen den zwei Trägerelementen 12a, 13a angeordnet. Ferner sind die Abtriebsnaben 39a, 40a axial zwischen den zwei Trägerelementen 12a, 13a angeordnet. In der Figur 1 ist das Differentialgetriebe in einem Schnitt entlang der Rotationsachse 41a, der unter anderem durch das Antriebszahnrad 10a, das Ausgleichszahnrad 29a und die Trägerelemente 12a, 13a verläuft, dargestellt. In der Figur 2 ist das Differentialgetriebe in einem Schnitt quer zu der Rotationsachse 41a entlang Schnittlinien AA gemäß Figur 1 , der unter anderem durch das Antriebszahnrad 10a und das Ausgleichszahnrad 29a verläuft, dargestellt.
Zur Aufnahme des Antriebszahnrads 10a weist das erste Trägerelement 12a eine radial außenliegende Stützstelle 14a und das zweite Trägerelement 13a eine radial
außenliegende Stützstelle 15a auf. Die Trägerelemente 12a, 13a greifen mit ihren
Stützstellen 14a, 15a stützend an dem Antriebszahnrad 10a an. Sie kontaktieren das Antriebszahnrad 10a jeweils mit ihrer Stützstelle 14a, 15a. Das Antriebszahnrad 10a stützt sich mit seiner ersten axial gerichteten Stirnseite an dem ersten Trägerelement 12a und mit seiner zweiten axial gerichteten Stirnseite, die der ersten Stirnseite axial abgewandt ist, an dem zweiten Trägerelement 13a ab. Die Trägerelemente 12a, 13a sind jeweils mittels ihrer Stützstelle 14a, 5a an dem Antriebszahnrad 10a angebunden.
Das erste Trägerelement 12a ist mit seiner radial außenliegenden Stützstelle 1 a fest an dem Antriebszahnrad 10a angeordnet. Es ist mit oder an seiner radial außenliegenden Stützstelle 14a fest mit dem Antriebszahnrad 10a verbunden. Das erste Trägerelement 12a ist mit oder an seiner radial außenliegenden Stützstelle 14a mit dem Antriebszahnrad 10a verschweißt. Die Stützstelle 14a des ersten Trägerelements 12a ist an einem radial äußeren Ende des ersten Trägerelements 12a angeordnet. Die Stützstelle 14a des ersten Trägerelements 12a verläuft um einen gesamten äußeren Umfang des ersten
Trägerelements 12a. Das zweite Trägerelement 13a ist mit oder an seiner radial außenliegenden Stützstelle 15a fest an dem Antriebszahnrad 10a angeordnet. Es ist mit oder an seiner radial außenliegenden Stützstelle 15a fest mit dem Antriebszahnrad 10a verbunden. Das zweite Trägerelement 3a ist mit oder an seiner radial außenliegenden Stützstelle 15a mit dem Antriebszahnrad 10a verschweißt. Die Stützstelle 15a des zweiten Trägerelements 13a ist an einem radial äußeren Ende des zweiten
Trägerelements 13a angeordnet. Die Stützstelle 15a des zweiten Trägerelements 13a verläuft um einen gesamten äußeren Umfang des zweiten Trägerelements 13a. Die Stützstellen 14a, 15a der Trägerelemente 12a, 13a sind einander axial zugewandt.
Die Gleitlagerstellen 69a, 70a der Trägerelemente 12a, 13a sind besonders vorteilhaft benachbart zu den Stützstellen 14a bzw. 15a angeordnet. Axiale Abtriebskräfte, die sich zwischen den Ausgleichrädern 29a und den Abtriebszahnrädern 30a, 31 a ergeben und welche über die Gleitlagerstellen 69a, 70a auf die Trägerelemente 12a, 13a wirken, werden aufgrund eines kurzen Hebelarmes, die die unmittelbar mit dem Antriebszahnrad 10a verschweißten Stützstellen 14a, 15a bilden, kostengünstig und stabil abgestützt.
Zur Anordnung der Trägerelemente 12a, 13a an dem Antriebszahnrad 10a weist das Antriebszahnrad 10a einander abgewandte, sich axial erstreckende Vorsprünge 43a, 44a auf. Die Stützstellen 14a, 15a der Trägerelemente 12a, 13a liegen in eine radial nach außen gerichtete Richtung an den Vorsprüngen 43a, 44a formschlüssig an. Der erste Vorsprung 43a verläuft um den gesamten Umfang des Antriebszahnrads 10a an der ersten Stirnseite und der zweite Vorsprung 44a verläuft um den gesamten Umfang des Antriebszahnrads 10a an der zweiten Stirnseite. Zur Lagerung gegenüber der ersten Abtriebswelle 18a weist das erste Trägerelement 12a eine radial innenliegende Lagerstelle 16a und zur Lagerung gegenüber der zweiten Abtriebswelle 19a weist das zweite Trägerelement 13a eine radial innenliegende
Lagerstelle 17a auf. Das erste Trägerelement 12a ist mittels seiner Lagerstelle 16a mittelbar an der ersten Abtriebswelle 18a gelagert. Das zweite Trägerelement 13a ist mittels seiner Lagerstelle 17a mittelbar an der zweiten Abtriebswelle 19a gelagert. Die Lagerstelle 16a des ersten Trägerelements 12a ist an einem radial inneren Ende des ersten Trägerelements 12a angeordnet. Die Lagerstelle 16a des ersten Trägerelements 12a verläuft um einen gesamten inneren Umfang des ersten Trägerelements 12a. Die Lagerstelle 17a des zweiten Trägerelements 13a ist an einem radial inneren Ende des zweiten Trägerelements 13a angeordnet. Die Lagerstelle 7a des zweiten
Trägerelements 13a verläuft um einen gesamten inneren Umfang des zweiten
Trägerelements 13a.
Zur Lagerung des ersten Trägerelements 12a weist das Differentialgetriebe ein erstes Zwischenstück 45a auf, das drehbar auf der ersten Abtriebswelle 18a gelagert ist. Das erste Zwischenstück 45a ist auf der ersten Abtriebswelle 18a gleitgelagert. Das erste Trägerelement 12a ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 16a fest auf dem ersten Zwischenstück 45a angeordnet. Es ist mit oder an seiner radial
innenliegenden Lagerstelle 16a fest mit dem ersten Zwischenstück 45a verbunden. Das erste Trägerelement 12a ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 16a mit dem ersten Zwischenstück 45a verschweißt. Grundsätzlich kann die innenliegende Lagerstelle 16a des ersten Trägerelements 12a nabenförmig ausgebildet sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass die innenliegende Lagerstelle 16a des ersten
Trägerelements 12a einstückig das Zwischenstück 45a ausbildet.
Zur Lagerung des zweiten Trägerelements 13a weist das Differentialgetriebe ein zweites Zwischenstück 46a auf, das drehbar auf der zweiten Abtriebswelle 19a gelagert ist. Das zweite Zwischenstück 46a ist auf der zweiten Abtriebswelle 19a gleitgelagert. Das zweite Trägerelement 13a ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 17a fest auf dem zweiten Zwischenstück 46a angeordnet. Es ist mit oder an seiner radial
innenliegenden Lagerstelle 17a fest mit dem zweiten Zwischenstück 46a verbunden. Das zweite Trägerelement 13a ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 17a mit dem zweiten Zwischenstück 46a verschweißt. Grundsätzlich kann die innenliegende Lagerstelle 17a des zweiten Trägerelements 13a nabenförmig ausgebildet sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass die innenliegende Lagerstelle 17a des zweiten Trägerelements 13a einstückig das Zwischenstück 46a ausbildet. Ferner ist es grundsätzlich denkbar, dass zumindest eines der Trägerelemente 12a, 13a mit ihrer Lagerstelle 16a, 17a zur Lagerung an einem anderen Bauteil angebunden ist.
Zur Gewichtseinsparung sind die Trägerelemente 12a, 13a jeweils als ein
Dünnwandträgerelement ausgebildet. Die Trägerelemente 12a, 13a weisen dazu jeweils eine Wanddicke von höchstens vier Millimeter auf. Die Trägerelemente 12a, 13a sind jeweils als ein Trägerblech ausgebildet. Damit die als Dünnwandträgerelemente ausgebildeten Trägerelemente 12a, 13a das Antriebszahnrad 10a zuverlässig abstützen sind die Trägerelemente 12a, 13a abschnittsweise konisch geformt. Die Trägerelemente 12a, 13a sind aus Stahl. Grundsätzlich können die Trägerelemente 12a, 13a auch als eine abschnittsweise konisch geformte Platine ausgebildet sein.
Das erste Trägerelement 12a weist zwischen seiner radial außenliegenden Stützstelle 14a und seiner radial innenliegenden Lagerstelle 16a einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 20a auf. In dem schräg verlaufenden Teilabschnitt 20a ist das erste Trägerelement 12a konisch ausgebildet. Der axial schräg verlaufende Teilabschnitt 20a des ersten Trägerelements 12a weist eine Steigung 26a auf, die durch einen durch die Rotationsachse 41a des Antriebszahnrads 10a und den axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 20a eingeschlossenen Winkel gebildet ist. Der durch die Rotationsachse 41 a des Antriebszahnrads 10a und den axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 20a eingeschlossene Winkel ist ungleich 0° und ungleich 90°. Durch den axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 20a sind die Stützstelle 14a des ersten Trägerelements 12a und die Lagerstelle 16a des ersten Trägerelements 12a axial voneinander beabstandet.
Das zweite Trägerelement 13a weist zwischen seiner radial außenliegenden Stützstelle 15a und seiner radial innenliegenden Lagerstelle 17a einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 21 a auf. In dem schräg verlaufenden Teilabschnitt 21 a ist das zweite Trägerelement 13a konisch ausgebildet. Der axial schräg verlaufende Teilabschnitt 21 a des zweiten Trägerelements 13a weist eine Steigung 27a auf, die durch einen Winkel zwischen der Rotationsachse 41 a des Antriebszahnrads 10a und dem axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 21 a eingeschlossenen Winkel gebildet ist. Der durch die Rotationsachse 4 a des Antriebszahnrads 10a und den axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 21 a eingeschlossene Winkel ist ungleich 0° und ungleich 90°. Durch den axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 21 a sind die Stützstelle 15a des zweiten
Trägerelements 13a und die Lagerstelle 17a des zweiten Trägerelements 13a axial voneinander beabstandet. Die außenliegenden Stützstellen 14a, 15a der Trägerelemente 12a, 13a weisen einen axialen Abstand zueinander auf, der kleiner ist als ein axialer Abstand zwischen den innenliegenden Lagerstellen 16a, 17a der Trägerelemente 12a, 13a.
Die Steigung 26a des axial schräg verlaufenden Teilabschnitts 20a des ersten
Trägerelements 12a und die Steigung 27a des axial schräg verlaufenden Teilabschnitts 21a des zweiten Trägerelements 13a unterscheiden sich voneinander. Die Steigung 26a des axial schräg verlaufenden Teilabschnitts 20a des ersten Trägerelements 12a ist kleiner als die Steigung 27a des axial schräg verlaufenden Teilabschnitts 21 a des zweiten Trägerelements 13a. Der axial schräg verlaufende Teilabschnitt 21 a des zweiten
Trägerelements 13a ist steiler als der axial schräg verlaufende Teilabschnitt 20a des ersten Trägerelements 12a. Ein kleinster Winkel zwischen der Rotationsachse 41 a und dem axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 20a des ersten Trägerelements 12a ist kleiner als ein kleinster Winkel zwischen der Rotationsachse 41 a und dem axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 2 a des zweiten Trägerelements 13a.
Zur Bereitstellung des axial schräg verlaufenden Teilabschnitts 20a weist das erste Trägerelement 12a radial zwischen seiner Stützstelle 14a und seiner Lagerstelle 16a zwei Umlenkstellen 22a, 23a auf, die radial und axial voneinander beabstandet sind. Das erste Trägerelement 12a ist an den Umlenkstellen 22a, 23a in der Art umgeformt, so dass das erste Trägerelement 12a den axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 20a aufweist. Zur Bereitstellung des axial schräg verlaufenden Teilabschnitts 21a weist das zweite
Trägerelement 13a radial zwischen seiner Stützstelle 15a und seiner Lagerstelle 17a zwei Umlenkstellen 24a, 25a auf, die radial und axial voneinander beabstandet sind. Das zweite Trägerelement 13a ist an den Umlenkstellen 24a, 25a in der Art umgeformt, so dass das zweite Trägerelement 13a den axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 21 a aufweist. Dabei sind Umlenkwinkel an den Umlenkstellen 22a, 23a des ersten
Trägerelements 12a im Vergleich zu Umlenkwinkeln an den Umlenkstellen 24a, 25a des zweiten Trägerelements 13a voneinander unterschiedlich. Die axial schräg verlaufenden Teilabschnitte 20a, 21 a weisen radial zwischen den jeweiligen Umlenkstellen 22a, 23a, 24a, 25a jeweils einen Wendepunkt auf.
Die Trägerelemente 12a, 13a weisen Ölbohrungen 67a auf, welche radial innerhalb der Gleitlagerstellen 69a, 70a und benachbart zu den Gleitlagerstellen 69a, 70a angeordnet sind. Bei einer Rotation des Antriebszahnrads 10a wird ein Schmiermittel, das sich im Innern der Trägerelemente 12a, 13a befindet, radial nach außen gedrängt. Durch die Ölbohrungen 67a kann das Schmiermittel den von den Trägerelementen 12a, 3a umschlossenen Raum verlassen. Bei der Rotation des Antriebszahnrades verbleibt aufgrund der Anordnung der Ölbohrungen das Schmiermittel im Bereich radial außerhalb der Ölbohrungen 67a, wodurch eine Schmierung der Gleitlagerstellen 69a, 70a sichergestellt ist.
In den Figuren 3 bis 6 sind vier weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des
Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2 durch die Buchstaben b, c, d, e in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der Figuren 3 bis 6 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 und 2, verwiesen werden.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt eines Differentialgetriebes eines Kraftfahrzeugs in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel weist das Differentialgetriebe ein mehrteiliges Antriebszahnrad 10b auf, welches mehrere an seinem Innendurchmesser axial innerhalb angeordnete und zur drehbaren Aufnahme von jeweils einem nicht dargestellten Ausgleichszahnrad vorgesehene Lagerzapfen 28b umfasst, die separat ausgebildet sind. Der Ausschnitt in der Figur 3 zeigt einen
Querschnitt durch den an dem Antriebszahnrad 10b angeordneten Lagerzapfen 28b. Das Antriebszahnrad 0b und der Lagerzapfen 28b sind separat zueinander ausgebildet. Der Lagerzapfen 28b ist fest mit dem Antriebszahnrad 10b an seinem Innendurchmesser verbunden.
Zur Anordnung des Lagerzapfens 28b weist das Antriebszahnrad 10b an seinem
Innendurchmesser eine Aufnahme 47b auf, in der der Lagerzapfen 28b fest angeordnet ist. Die Aufnahme 47b ist radial nach innen geöffnet. In dem Querschnitt ist die Aufnahme 47b schwalbenschwanzförmig ausgebildet.
Zur Anordnung in der Aufnahme 47b weist der Lagerzapfen 28b ein
Aufnahmegegenstück 48b auf, das zu der Aufnahme 47b korrespondierend ausgebildet ist. Der Lagerzapfen 28b bildet einstückig das Aufnahmegegenstück 48b aus. Der Lagerzapfen 28b ist mit seinem Aufnahmegegenstück 48b fest in der Aufnahme 47b angeordnet. Das Aufnahmegegenstück 48b des Lagerzapfens 28b ist in dem Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet. In dem Querschnitt ist der das
Aufnahmegegenstück 48b aufweisende Lagerzapfen 28b T-förmig ausgebildet. Zur Anordnung ist der Lagerzapfen 28b mit seinem Aufnahmegegenstück 48b axial in die Aufnahme 47b einbringbar, wobei der Lagerzapfen 28b mit seinem Aufnahmegegenstück 48b in Umfangsrichtung des Antriebszahnrads 10b und radial formschlüssig an einem Material des Antriebszahnrads 10b anliegt.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt eines Differentialgetriebes eines Kraftfahrzeugs in einem dritten Ausführungsbeispiel. Das Differentialgetriebe weist ein Antriebszahnrad 10c auf, welches mehrere an seinem Innendurchmesser axial innerhalb angeordnete und zur drehbaren Aufnahme von jeweils einem nicht dargestellten Ausgleichszahnrad
vorgesehene Lagerzapfen 28c umfasst, die separat ausgebildet sind. Der Ausschnitt in der Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch den an dem Antriebszahnrad 10c angeordneten Lagerzapfen 28c. Das Antriebszahnrad 10c und der Lagerzapfen 28c sind separat zueinander ausgebildet. Der Lagerzapfen 28c ist fest mit dem Antriebszahnrad 10c an seinem Innendurchmesser verbunden.
Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel weist das Antriebszahnrad 10c zur Anordnung des Lagerzapfens 28c an seinem Innendurchmesser eine zylinderförmige Aufnahme 47c auf, in der der Lagerzapfen 28c fest angeordnet ist. In dem Querschnitt ist die Aufnahme 47c rechteckförmig ausgebildet.
Ein Aufnahmegegenstück 48c des Lagerzapfens 28c ist zylinderförmig ausgebildet. Das Aufnahmegegenstück 48c des Lagerzapfens 28c ist in dem Querschnitt rechteckförmig ausgebildet. Der das Aufnahmegegenstück 48c aufweisende Lagerzapfen 28c ist als ein Bolzen ausgebildet, der radial herausragend in der Aufnahme 47c angeordnet ist. Zur Anordnung ist der Lagerzapfen 28c mit seinem Aufnahmegegenstück 48c radial in die Aufnahme 47c einbringbar, wobei der Lagerzapfen 28c mit seinem Aufnahmegegenstück 48c in Umfangsrichtung des Antriebszahnrads 10c und axial formschlüssig an einem Material des Antriebszahnrads 10c anliegt.
Zur radialen Sicherung des Lagerzapfens 28c weist das Antriebszahnrad 10c eine Querbohrung 61 c auf, die in der Aufnahme 47c angeordnet ist. Ferner weist das
Aufnahmegegenstück 48c eine Ringnut 62c auf, die in einem in der Aufnahme 47c eingebrachten Zustand des Lagerzapfens 28c zusammen mit der Querbohrung 61 c eine Sicherungselementaufnahme 63c ausbildet. Zur radialen Sicherung des Lagerzapfens 28c weist das Differentialgetriebe ein Sicherungselement 64c auf, das in der
Sicherungselementaufnahme 63c angeordnet ist, und den Lagerzapfen 28c gegen ein Herausfallen sichert. Das Sicherungselement 64c greift damit in die Querbohrung 61 c und die Ringnut 62c ein. Das Sicherungselement 64c ist als ein Sicherungsstift ausgebildet. Grundsätzlich kann das Antriebszahnrad 10c zumindest eine weitere Querbohrung aufweisen, die mit der Ringnut 62c eine Sicherungselementaufnahme zur Aufnahme eines weiteren Sicherungselements ausbildet.
Zur radialen Sicherung des nicht dargestellten Ausgleichszahnrads auf dem Lagerzapfen 28c weist der Lagerzapfen 28c einen um seinen Umfang umlaufenden Vorsprung 65c auf, der das nicht dargestellte, auf dem Lagerzapfen 28c drehbar angeordnete
Ausgleichszahnrad radial abstützt. Der Lagerzapfen 28c bildet den Vorsprung 65c einstückig aus.
Figur 5 zeigt teilweise ein Differentialgetriebe eines Achsantriebs des Kraftfahrzeugs in einem vierten Ausführungsbeispiel. Das Differentialgetriebe umfasst ein Antriebszahnrad 10d mit einer Rotationsachse 41 d, einen Antriebsradträger 1 1 d, der das Antriebszahnrad 10d axial beidseitig abstützt, zwei Abtriebszahnräder 30d, 31 d, die jeweils mit einer Abtriebswelle 18d, 19d des Achsantriebs antriebstechnisch verbunden sind, und mehrere Ausgleichszahnräder 29d, die jeweils kämmend mit den Abtriebszahnrädern 30d, 31 d verbunden sind. Ferner weist das Antriebszahnrad 10d mehrere Lagerzapfen 28d auf, die jeweils ein Ausgleichszahnrad 29d drehbar aufnehmen. Die Abtriebszahnräder 30d, 31 d weisen zur Gewichtsreduzierung jeweils mehrere Materialfehlstellen 36d, 37d auf, die jeweils radial zwischen ihrer Verzahnung 32d, 33d und ihrer radial innenliegenden Lagerstelle 34d, 35d angeordnet sind.
Die radial innenliegenden Lagerstellen 34d, 35d der Abtriebszahnräder 30d, 31 d bilden im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen jeweils einstückig eine
Abtriebsnabe aus. Die radial innenliegenden Lagerstellen 34d, 35d der Abtriebszahnräder 30d, 31d sind jeweils drehfest auf der jeweiligen Abtriebswelle 18d, 19d angeordnet. Zur drehfesten Anordnung weisen die radial innenliegenden Lagerstellen 34d, 35d der Abtriebszahnräder 30d, 31 d jeweils eine Innenverzahnung auf, die jeweils in eine entsprechende Außenverzahnung der Abtriebswellen 18d, 19d drehmomentübertragbar eingreifen.
Zur axial beidseitigen Abstützung des Antriebszahnrads 10d umfasst der
Antriebsradträger 1 1 d zwei Trägerelemente 12d, 13d mit jeweils einer radial außenliegenden Stützstelle 14d, 15d zur Aufnahme des Antriebszahnrads 10d und jeweils einer radial innenliegenden Lagerstelle 16d, 17d zur Lagerung gegenüber der
Abtriebswellen 18d, 19d. Die zwei Trägerelemente 12d, 13d sind jeweils als ein
Dünnwandträgerelement ausgebildet, die jeweils zwischen ihrer radial außenliegenden Stützstelle 14d, 15d und ihrer radial innenliegenden Lagerstelle 16d, 17d einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 20d, 21 d aufweisen. Zur Bereitstellung der axial schräg verlaufenden Teilabschnitte 20d, 21d weisen die zwei Trägerelemente 12d, 13d jeweils radial zwischen ihren Stützstellen 14d, 15d und ihren Lagerstellen 16d, 17d zwei
Umlenkstellen 22d, 23d, 24d, 25d auf. Die zwei Trägerelemente 12d, 13d unterscheiden sich dabei in einer Steigung 26d, 27d ihrer axial schräg verlaufenden Teilabschnitte 20d, 21 d.
Zur Lagerung der Abtriebswellen 18d, 19d weist der Achsantrieb des Kraftfahrzeugs ferner ein erstes Lager 49d und ein zweites Lager 50d auf. Das Antriebszahnrad 10b ist axial zwischen den beiden Lagern 49d, 50d angeordnet. Die Lager 49d, 50d weisen jeweils einen Außenring 51 d, 52d, jeweils einen Innenring 53d, 54d und jeweils mehrere Wälzkörper 55d, 56d auf. Der Innenring 53d des ersten Lagers 49d ist drehbar auf der ersten Abtriebswelle 18d und der Innenring 54d des zweiten Lagers 50d ist drehbar auf der zweiten Abtriebswelle 19d angeordnet. Die Innenringe 53d, 54d der Lager 49d, 50d sind jeweils auf der entsprechenden Abtriebswelle 18d, 19d gleitgelagert. Die
unmittelbare Gleitlagerung der Innenringe 53d, 54d der Lager 49d, 50d auf der entsprechenden Abtriebswelle 18d, 19d bedeutet einen einfachen und kostengünstigen Aufbau. Die Lager 49d, 50d sind jeweils als Wälzlager ausgebildet. Sie sind jeweils als Kegelrollenlager ausgebildet.
Alternativ zu einem hier gezeigten Stützlagerkonzept kann auch ein Fest-/Loslager- Konzept verwendet werden, zum Beispiel in Form einer Kombination eines Kugel- und eines Rollenlagers.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen sind die zwei Trägerelemente 12d, 13d zur Lagerung gegenüber den jeweiligen Abtriebswellen 18d, 19d jeweils direkt an den Lagern 49d, 50d angebunden. Das erste Trägerelement 12d ist mit seiner radial innenliegenden Lagerstelle 16d direkt an dem Innenring 53d des ersten Lagers 49d und das zweite Trägerelement 13d mit seiner radial innenliegenden Lagerstelle 17d direkt an dem Innenring 54d des zweiten Lagers 50d angebunden. Das erste Trägerelement 12d ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 16d fest auf dem Innenring 53d des ersten Lagers 49d und das zweite Trägerelement 13d ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 17d fest auf dem Innenring 54d des zweiten Lagers 50d angeordnet. Das erste Trägerelement 12d ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 16d mit dem Innenring 53d des ersten Lagers 49d und das zweite
Trägerelement 13d ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 17d mit dem Innenring 54d des zweiten Lagers 50d verschweißt.
Figur 6 zeigt teilweise ein Differentialgetriebe eines Achsantriebs des Kraftfahrzeugs in einem fünften Ausführungsbeispiel. Das Differentialgetriebe umfasst ein Antriebszahnrad 10e mit einer Rotationsachse 41 e, einen Antriebsradträger 1 1e, der das Antriebszahnrad 10e axial beidseitig abstützt, zwei Abtriebszahnräder 30e, 31 e, die jeweils mit einer Abtriebswelle 18e, 19e des Achsantriebs antriebstechnisch verbunden sind und mehrere Ausgleichszahnräder 29e, die jeweils kämmend mit den Abtriebszahnräder 30e, 31 e verbunden sind. Zur axial beidseitigen Abstützung des Antriebszahnrads 10e umfasst der Antriebsradträger 1 1e zwei Trägerelemente 12e, 13e mit jeweils einer radial
außenliegenden Stützstelle 14e, 15e zur Aufnahme des Antriebszahnrads 10e und jeweils einer radial innenliegenden Lagerstelle 16e, 17e zur Lagerung gegenüber der
Abtriebswellen 18e, 19e. Die zwei Trägerelemente 12e, 13e sind jeweils als ein
Dünnwandträgerelement ausgebildet.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen weist lediglich das erste
Trägerelement 12e zwischen seiner radial außenliegenden Stützstelle 14e und seiner radial innenliegenden Lagerstelle 16e einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt 20e auf. Dem zweiten Trägerelement 13e fehlt ein axial schräg verlaufender Teilabschnitt. Der Stützstelle 15e des zweiten Trägerelements 13e und der Lagerstelle 17e des zweiten Trägerelements 13e fehlt ein axialer Abstand zueinander. Die Stützstelle 15e des zweiten Trägerelements 13e und die Lagerstelle 17e des zweiten Trägerelements 13e sind axial in einer Linie angeordnet. Zur Bereitstellung des axial schräg verlaufenden Teilabschnitts 20e weist das erste Trägerelement 12e radial zwischen seiner Stützstelle 14e und seiner Lagerstelle 16e zwei Umlenkstellen 22e, 23e auf. Der axial schräg verlaufende
Teilabschnitt 20e weist dabei eine Steigung 26e auf. Lediglich das erste Trägerelement 12e des Antriebsradträgers 1 1 e ist abschnittsweise konisch ausgebildet.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen weist das Differentialgetriebe einen zum Antriebszahnrad 10e separaten Ausgleichsradträger 57e auf, der zu drehbaren Aufnahme der Ausgleichszahnräder 29e mehrere Zapfenarme 58e oder so genannte Pins aufweist. Jeweils ein Zapfenarm 58e nimmt jeweils ein Ausgleichszahnrad 29e drehbar auf. Um die Ausgleichszahnräder 29e als Verbund um die Rotationsachse 41 e anzutreiben, weist das Differentialgetriebe im Unterschied zu den vorherigen
Ausführungsbeispielen ein Differentialgehäuse 59e auf. Der Ausgleichsradträger 57e ist fest mit dem Differentialgehäuse 59e verbunden. Dazu greifen die Zapfenarme 58e jeweils in eine dafür vorgesehene Ausnehmung des Differentialgehäuses 59e ein. Die Ausnehmungen sind durch Scheiben 66e verstärkt, welche mit dem Differentialgehäuse 59 verschweißt sind. Alternativ zu den Scheiben 66e kann auch ein umlaufender Ring verwendet werden, welcher mit dem Differentialgehäuse 59 e verschweißt ist. In dem Differentialgehäuse 59e sind die Ausgleichszahnräder 29e und die Abtriebszahnräder 30e, 31 e angeordnet. Das Differentialgehäuse 59e ist drehbar auf den Abtriebswellen 18e, 19e angeordnet. Es ist auf den Abtriebswellen 18e, 9e gleitgelagert.
Das Differentialgehäuse 59e ist mehrteilig ausgeführt. Das Differentialgehäuse 59e ist zweiteilig ausgebildet. Es weist zwei Gehäuseteile auf, die miteinander fest verbunden sind. Die Gehäuseteile des Differentialgehäuses 59e sind miteinander verschweißt. Ein erstes Gehäuseteil weist dabei einen Vorsprung 71 e auf, durch welchen bei einer Montage eine Zentrierung der Gehäuseteile erfolgen kann. Eine axiale Stirnfläche des ersten Gehäuseteils, welche radial außerhalb des Vorsprungs 71 e angeordnet ist, ist mit dem zweiten Gehäuseteil verschweißt. Das Differentialgehäuse 59e ist mittig
verschweißt. Das Differentialgehäuse 59e ist durch einen Walzvorgang hergestellt. Das Differentialgehäuse 59e ist mit einem Schmierstoff gefüllt. Es ist mit einer Fettfüllung versehen. Das Differentialgehäuse 59e ist aus Stahl. Insbesondere im Vergleich zu einem Differentialgehäuse aus Grauguss ist das Differentialgehäuse 59e besonders dünnwandig ausgebildet. Grundsätzlich kann das Differentialgehäuse 59e durch einen
Schmiedevorgang hergestellt sein.
Im weiteren Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen sind die zwei
Trägerelemente 12e, 13e zur Lagerung gegenüber den jeweiligen Abtriebswellen 18e, 19e jeweils direkt an dem Differentialgehäuse 59e angebunden. Das erste Trägerelement 12e ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 16e und das zweite
Trägerelement 13e ist mit oder an seiner radial innenliegenden Lagerstelle 17e direkt an dem Differentialgehäuse 59e fest angebunden. Die Trägerelemente 2e, 13e sind jeweils mit oder an ihren radial innenliegenden Lagerstellen 16e, 17e fest auf dem
Differentialgehäuse 59e angeordnet. Sie sind jeweils mit oder an ihren radial
innenliegenden Lagerstellen 16e, 17e mit dem Differentialgehäuse 59e verschweißt.
Figur 7 zeigt teilweise ein Differentialgetriebe eines Achsantriebs des Kraftfahrzeugs in einem sechsten Ausführungsbeispiel. Das Differentialgetriebe weist eine Differentialsperre 68f auf, welche zwischen dem ersten Trägerelement 12f und dem ersten Abtriebszahnrad 30f angeordnet ist. Die Differentialsperre weist vorteilhaft eine Lamellenkupplung auf und ist vorteilhaft radial benachbart zu der Stützstelle 14a angeordnet.
Bezugszeichenliste Antriebszahnrad
Antriebsradträger
Trägerelement
Trägerelement
Stützstelle
Stützstelle
Lagerstelle
Lagerstelle
Abtriebswelle
Abtriebswelle
Teilabschnitt
Teilabschnitt
Umlenkstelle
Umlenkstelle
Umlenkstelle
Umlenkstelle
Steigung
Steigung
Lagerzapfen
Ausgleichszahnrad
Abtriebszahnrad
Abtriebszahnrad
Verzahnung
Verzahnung
Lagerstelle
Lagerstelle
Materialfehlstelle
Materialfehlstelle
Außenverzahnung Abtriebsnabe
Abtriebsnabe
Rotationsachse
Rotationsachse
Vorsprung
Vorsprung
Zwischenstück
Zwischenstück
Aufnahme
Aufnahmegegenstück Lager
Lager
Außenring
Außenring
Innenring
Innenring
Wälzkörper
Wälzkörper
Ausgleichsradträger
Zapfenarm
Differentialgehäuse
Sicherungsring
Querbohrung
Ringnut
Sicherungselementaufnahme Sicherungselement
Vorsprung
Scheibe
Ölbohrungen
Differentialsperre
Gleitlagerstelle
Gleitlagerstelle
Vorsprung

Claims

Patentansprüche
Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem hohlförmigen Antriebszahnrad (10a; 10b; 10c; 10d; 10e), das zur Drehmomenteinleitung vorgesehen ist, und einem zur Lagerung des Antriebszahnrads (10a; 10b; 10c; 10d; 10e) vorgesehenen Antriebsradträger (11a; 11d; 11e), der dazu vorgesehen ist, das Antriebszahnrad (10a; 10b; 10c; 10d; 10e) axial beidseitig abzustützen, und der zumindest ein Trägerelement (12a, 13a; 12d, 13d; 12e, 13e) mit einer radial außenliegenden Stützstelle (14a, 15a; 14d, 15d; 14e, 15e) zur Aufnahme des Antriebszahnrads (10a; 10b; 10c; 10d; 10e) und eine radial innenliegenden Lagerstelle (16a, 17a; 16d, 17d; 16e, 17e) zur Lagerung gegenüber einer Abtriebswelle (18a, 19a; 18d, 19d; 18e, 19e) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerelement (12a, 13a; 12d, 13d; 12e) als ein Dünnwandträgerelement ausgebildet ist, das zwischen der radial außenliegenden Stützstelle (14a, 15a; 14d, 15d; 14e) und der radial innenliegenden Lagerstelle (16a, 17a; 16d, 17d; 16e) wenigstens einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt (20a, 21a; 20d, 21d; 20e) umfasst.
Differentialgetriebe nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerelement (12a, 13a; 12d, 13d; 12e) radial zwischen der Stützstelle (14a, 15a; 14d, 15d; 14e) und der Lagerstelle (16a, 17a; 16d, 17d; 16e) wenigstens eine Umlenkstelle (22a, 23a, 24a, 25a; 22d, 23d, 24d, 25d; 22e, 23e) aufweist.
3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerelement (12a, 13a; 12d, 13d; 12e) radial zwischen der Stützstelle (14a, 15a; 14d, 15d; 14e) und der Lagerstelle 16a, 17a; 16d, 17d; 16e) wenigstens zwei Umlenkstellen (22a, 23a, 24a, 25a; 22d, 23d, 24d, 25d; 22e, 23e) aufweist.
4. Differentialgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antriebsradträger (1 1 a; 11 d) zumindest ein weiteres als ein
Dünnwandträgerelement ausgebildetes Trägerelement (12a, 13a; 12d, 13d) aufweist, das zwischen seiner radial außenliegenden Stützstelle (14a, 15a; 14d, 15d) und seiner radial innenliegenden Lagerstelle (16a, 17a; 16d, 17d) wenigstens einen axial schräg verlaufenden Teilabschnitt (20a, 21a; 20d, 21 d) umfasst.
5. Differentialgetriebe nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest zwei Trägerelemente (12a, 13a; 12d, 13d) sich in einer Steigung (26a, 27a; 26d, 27d) ihrer axial schräg verlaufenden Teilabschnitte (20a, 21 a; 20d, 21d) unterscheiden.
6. Differentialgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Antriebszahnrad (10a; 10b; 10c; 10d) an seinem Innendurchmesser zumindest einen axial innerhalb angeordneten Lagerzapfen (28a; 28b; 28c; 28d) aufweist, der zur drehbaren Aufnahme zumindest eines Ausgleichszahnrads (29a; 29d) vorgesehen ist.
7. Differentialgetriebe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Antriebszahnrad (10a; 10d) den Lagerzapfen (28a; 28d) einstückig ausbildet.
8. Differentialgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
zumindest ein zur Drehmomentausleitung vorgesehenes Abtriebszahnrad (30a, 31 a; 30d, 31d), das radial zwischen seiner Verzahnung (32a, 33a; 32d, 33d) und seiner radial innenliegenden Lagerstelle (34a, 35a; 34d, 35d) zumindest eine Materialfehlstelle (36a, 37a; 36d, 37d) aufweist.
9. Differentialgetriebe zumindest nach Anspruch 6 und 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lagerzapfen (28a; 28b; 28c; 28d) und das Abtriebszahnrad (30a, 31 a; 30d, 31 d) axial innerhalb des Antriebsradträgers (1 1 a; 1d; 1 1e) angeordnet sind.
10. Differentialgetriebe nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Abtriebszahnrad (30a, 31 a; 30d, 31 d) als ein Kronrad oder als ein Kegelrad ausgebildet ist.
1 1 . Differentialgetriebe nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Gleitlagerstellen (69a, 70a) des Trägerelementes (12a, 13a), an welchen die Abtriebszahnräder (30a, 31 a) gleitgelagert sind, benachbart zu den Stützstellen (14a, 15a) angeordnet sind.
12. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerelement (12a, 13a) Ölbohrungen 67a aufweisen, welche radial innerhalb der Gleitlagerstellen (69a, 70a) und benachbart zu den Gleitlagerstellen (69a, 70a) angeordnet sind.
13. Differentialgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägerelement (12d, 13d) mit seiner innenliegenden Lagerstelle (16d, 17d) direkt an einem Innenring (53d, 54d) eines Lagers (49d, 50d) angebunden ist.
14. Differentialgetriebe nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Innenring (53d, 54d) des Lagers (49d, 50d) auf der Abtriebswelle (18d, 19d) gleitgelagert ist.
15. Differentialgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine Differentialsperre (68a), welche zwischen dem Trägerelement (12a) und dem Abtriebszahnrad (30a) angeordnet ist.
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