DE102010024619B4 - Vorgespanntes Differentialgetriebe ohne Zahnflankenwechsel - Google Patents

Vorgespanntes Differentialgetriebe ohne Zahnflankenwechsel Download PDF

Info

Publication number
DE102010024619B4
DE102010024619B4 DE102010024619.0A DE102010024619A DE102010024619B4 DE 102010024619 B4 DE102010024619 B4 DE 102010024619B4 DE 102010024619 A DE102010024619 A DE 102010024619A DE 102010024619 B4 DE102010024619 B4 DE 102010024619B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bolt
axle
gear
differential
differential gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102010024619.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010024619A1 (de
Inventor
Dr. Rauschschwalbe Matthias
Andreas Braun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102010024619.0A priority Critical patent/DE102010024619B4/de
Publication of DE102010024619A1 publication Critical patent/DE102010024619A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010024619B4 publication Critical patent/DE102010024619B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/38Constructional details
    • F16H48/40Constructional details characterised by features of the rotating cases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/38Constructional details
    • F16H2048/387Shields or washers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Differentialgetriebe (10), umfassend:ein Differentialgehäuse (12),ein erstes Achswellenzahnrad (14) und ein zweites Achswellenzahnrad (16), die im Differentialgehäuse (12) koaxial angeordnet sind,einen Achsbolzen (18),wenigstens ein drehbar auf dem Achsbolzen (18) angeordnetes Ausgleichszahnrad (20),das mit dem ersten und dem zweiten Achswellenzahnrad (14,16) kämmt,sowie wenigstens ein Stellkraftelement (24, 42), durch welches das wenigstens eine Ausgleichszahnrad (20) gegen die Achswellenzahnräder (14,16) in axialer Richtung des Ausgleichszahnrads (20) vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet,dass der Achsbolzen (18) einen ersten Hohlbolzen (36) und einen zweiten Hohlbolzen (38) aufweist, welche mittels einer in ein Innengewinde des zweiten Hohlbolzens (38) eingreifenden und den ersten Hohlbolzen (36) durchmessenden Spannschraube (40) lösbar verbunden sind,wobei dadurch, dass der zweite Hohlbolzen (38) gehäuseseitig massiv ist, sodass die Auswirkungen der den ersten Hohlbolzen (36) durchmessenden Spannschraube in Bezug auf eine Unwucht, die bei Rotation auftreten könnte, kompensiert werden, der Achsbolzen (18) insgesamt in seiner Masseverteilung so ausgeführt ist, dass keine Unwucht bei einer Rotation vorliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe, umfassend ein Differentialgehäuse, ein erstes Achswellenzahnrad und ein zweites Achswellenzahnrad, die im Differentialgehäuse koaxial angeordnet sind, einen Achsbolzen, wenigstens ein drehbar auf dem Achsbolzen angeordnetes Ausgleichszahnrad, das mit dem ersten und dem zweiten Achswellenzahnrad kämmt, sowie wenigstens ein Stellkraftelement, welches sich am Achsbolzen abstützt und durch welches das wenigstens eine Ausgleichszahnrad gegen die Achswellenzahnräder in axialer Richtung des Ausgleichszahnrads vorgespannt ist.
  • Ein derartiges Differentialgetriebe ist bekannt aus der US 6 015 362 A bzw. der DE 11 26 691 A .
  • Aufgrund von Lastwechseln, beispielsweise bei einer Bewegungsrichtungsumkehr, kann es in Zahnradgetrieben zu Zahnflankenwechseln, auch als Umschlagen bezeichnet, kommen. Insbesondere bei einer schnellen oder starken Lastveränderung kann ein Zahnflankenwechsel auch deutlich akustisch wahrnehmbar sein. Konkret können in Kraftfahrzeugen regelmäßig Lastwechsel in Differentialgetrieben auftreten, wobei eine akustische Auffälligkeit für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs besonders störend ist und den Fahrkomfort mindert.
  • Für Differentialgetriebe zur Verwendung in Kraftfahrzeugen ist beispielsweise im Dokument US 4 513 635 A beschrieben, die Zahnräder dadurch zu verspannen, dass mittels sich am Differentialgehäuse abstützender, als Tellerfedern ausgeführter Anlaufscheiben jeweils eine Vorspannung in axialer Richtung auf die Zahnräder, insbesondere die abtriebsseitig angeordneten Achswellenzahnräder, aufgebracht wird. Dadurch wird das Zahnflankenspiel reduziert, so dass Lastwechselgeräusche verringert oder vermieden werden. Nachteilig kann aber bei einer derartigen Konstruktion ein ungünstiger Spannungsverlauf im Differentialgehäuse sein, so dass dieses mit einer relativ hohen Wandstärke und damit in Konsequenz mit einem hohen Gewicht ausgeführt werden muss.
  • Im Dokument EP 0 878 643 A1 werden Ausführungsformen von selbstsperrenden Differentialgetriebeeinheiten offenbart, in denen Reibungselemente mittels Tellerfedern oder Schraubenfedern gegen Ausgleichzahnräder gedrückt werden, um einen Drehwiderstand gegen die Drehbewegung des zugeordneten Ausgleichzahnrads aufzuerlegen. Die Federn stützen sich an Endstücken ab, welche an einem Stützschaft für die Ausgleichszahnräder aufgenommen sind. Nachteilig bei der gezeigten Lösung ist insbesondere der ausladende Bauraum.
  • Aus den eingangs genannten, gattungsbildenden Druckschriften ist es bekannt, die Ausgleichsräder zur Vermeidung von Zahnflankenwechseln axial mit einer Federvorspannung zu versehen, die sie in Richtung ihres Zahneingriffs mit den Verzahnungen der Achswellenräder kraftbeaufschlagt. Hierzu ist der jeweilige Achsbolzen mehrteilig ausgebildet, sodass er radial vorspringende Kragen bietet, an denen sich die einerseits gegen das jeweilige Ausgleichsrad abgestützten Federn andererseits abstützen können. In der US 6 015 362 A wird der Achsbolzen als massiver Bolzen beschrieben, in dessen Enden jeweils eine mit einem der besagten Kragen versehene Endschrauben eingeschraubt ist. In der DE 11 26 691 A ist der Achsbolzen ebenfalls massiv ausgebildet, wobei auf seine Enden den Bolzen außen umfassende Hülsen aufgeschraubt sind, die als Widerlager für die Federn dienen. Nachteilig ist in beiden Fälle, das erhebliche Gewicht, das den massiven Achsbolzen zu eigen ist.
  • Dem könnte grundsätzlich entgegengewirkt werden, indem der Achsbolzen im Wesentlichen hohl ausgebildet wird. Die DE 10 2007 005 732 A1 und die JP 2007- 2 861 A offenbaren entsprechende Ansätze, wobei endständige, hohle Achsbolzenstummel beidseitig auf einen - wiederum massiven - Hauptbolzen aufgeschraubt sind. Das gewichtssparende Konzept eines echten Hohlbolzens wird nicht konsequent umgesetzt. Zudem ist die Montage aufgrund der beidseitigen Verschraubung unkomfortabel.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Differentialgetriebe derart weiterzubilden, dass bei leichtem Gewicht eine einfache Montage möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Differentialgetriebe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
  • Das erfindungsgemäß Differentialgetriebe, umfasst: ein Differentialgehäuse, ein erstes Achswellenzahnrad und ein zweites Achswellenzahnrad, die im Differentialgehäuse koaxial angeordnet sind, einen Achsbolzen und wenigstens ein drehbar auf dem Achsbolzen (18) angeordnetes Ausgleichszahnrad, das mit dem ersten und dem zweiten Achswellenzahnrad kämmt. Dabei weist das Differentialgetriebe wenigstens ein, bevorzugt genau ein Stellkraftelement auf, welches sich am Achsbolzen abstützt und durch welches das wenigstens eine Ausgleichszahnrad, insbesondere relativ zum oder bezogen auf das Differentialgehäuse, gegen die Achswellenzahnräder in axialer Richtung des Ausgleichszahnrads vorgespannt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Achsbolzen einen ersten Hohlbolzen und einen zweiten Hohlbolzen aufweist, welche mittels einer in ein Innengewinde des zweiten Hohlbolzens eingreifenden und den ersten Hohlbolzen durchmessenden Spannschraube lösbar verbunden sind,
    wobei dadurch, dass der zweite Hohlbolzen gehäuseseitig massiv ist, sodass die Auswirkungen der den ersten Hohlbolzen durchmessenden Spannschraube in Bezug auf eine Unwucht, die bei Rotation auftreten könnte, kompensiert werden, der Achsbolzen insgesamt in seiner Masseverteilung so ausgeführt ist, dass keine Unwucht bei einer Rotation vorliegt.
  • Wie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, wird ein Differentialgetriebe geschaffen, in welchem die kämmenden Achswellenzahnräder und Ausgleichszahnräder gegeneinander verspannt sind, so dass die Zahnräder zu einer spielfreien Anlage gebracht werden. Im Falle eines Lastwechsels vom Zug- in den Schubbetrieb bewirkt die Vorspannung einen abhebungsfreien oder kontinuierlichen Kontakt. Auf diese Weise kann ein akustisch auffälliges Aufschlagen der Kontaktflächen verringert oder bevorzugt sogar vermieden werden. In vorteilhafter Konsequenz ist auch eine kompakte Bauweise ohne axiale oder radiale Bauraumerweiterung durch das oder die Stellkraftelemente erreicht. Die Gesamtspiele des Getriebes werden reduziert.
  • Des Weiteren hat der Achsbolzen des Differentialgetriebes einen strukturierten, zerlegbaren Aufbau: Der Achsbolzen weist einen ersten Hohlbolzen und einen zweiten Hohlbolzen auf, welche mit wenigstens einem, bevorzugt genau einem in das Innere der Hohlbolzen eingeführten Spannelement, nämlich einer in ein Innengewinde eines, nämlich des zweiten Hohlbolzens eingreifende und den anderen, nämlich ersten Hohlbolzen durchmessenden Spannschraube lösbar verbunden sind. Mit anderen Worten sind die Hohlbolzen mittels der Spannschraube miteinander verbunden. Auf diese Weise ist eine einfache Montage des wenigstens einen Stellkraftelementes im Differentialgetriebe möglich. In einer Weiterentwicklung ist zusätzlich eine Schraubensicherung vorgesehen, damit die Spannschraube bewegungsfest sitzt und nur lösbar ist, wenn ein bestimmtes minimales Drehmoment an der Spannschraube anliegt. Die Schraubensicherung kann auch durch eine bis zu einem Abrissmoment haltende Verklebung realisiert sein.
  • Die erfindungsgemäße, asymmetrische Gestaltung des Achsbolzens könnte jedoch bei Rotation des Differentialgetriebes, d. h. bei Betrieb, zu Unwuchtproblemen führen. Der Achsbolzen ist daher erfindungsgemäß derart in seiner Masseverteilung ausgeführt, dass keine Unwucht bei einer Rotation vorliegt. Hierbei ist die Bohrung im zweiten Hohlbolzen nicht durchgehend, sondern der zweite Hohlbolzen ist gehäuseseitig noch massiv, wodurch die Auswirkungen der den ersten Hohlbolzen durchsetzenden Spannschraube kompensiert werden.
  • Die durch das wenigstens eine Stellkraftelement bewirkte Vorspannung kann auch als axiale Vorspannung bezeichnet werden. Die Achswellenzahnräder können gleich ausgeführt, insbesondere in Größe und/oder Zahnanzahl sein. Das Differentialgetriebe kann mehrere Ausgleichszahnräder, insbesondere zwei, vier oder sechs aufweisen. Ebenfalls können die Ausgleichszahnräder gleich ausgeführt, insbesondere in Größe und/oder Zahnanzahl sein. Diese sind bevorzugt erfindungsgemäß jeweils mit wenigstens einem, bevorzugt genau einem Stellkraftelement versehen. Insbesondere weisen die Stellkraftelemente bei einer symmetrischen Konstruktion des Differentialgetriebes dieselbe Stärke auf. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind ein erstes Ausgleichszahnrad und ein zweites Ausgleichszahnrad im Differentialgehäuse auf dem Achsbolzen koaxial angeordnet und kämmen jeweils mit dem ersten und dem zweiten Achswellenzahnrad, so dass das Differentialgetriebe symmetrisch gestaltet ist. Insbesondere ist dann vorgesehen, dass diese Achswellenzahnräder axial vorgespannt sind. Die Zahnräder, insbesondere die Achswellenzahnräder, im erfindungsgemäßen Differentialgetriebe können eine Steckverzahnung mit Überdeckung aufweisen.
  • Das Stellkraftelement kann eine Zugkraft oder bevorzugt eine Druckkraft auf das Ausgleichszahnrad ausüben. Das Stellkraftelement stützt sich bevorzugt direkt oder unmittelbar am oder auf dem Achsbolzen ab. Das Stellkraftelement kann direkt oder indirekt, beispielsweise über eine Anlaufscheibe oder eine Unterlegscheibe, auf das Ausgleichszahnrad einwirken.
  • Der Achsbolzen des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes kann wenigstens einen radialen Vorsprung, auch als Absatz zu bezeichnen, aufweisen, auf dem sich das Stellkraftelement in axialer Richtung abstützt. Insbesondere kann der Vorsprung sich ringförmig um den Achsbolzen herum erstrecken. Darüber hinaus kann das Differentialgehäuse des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes wenigstens eine Zentriervertiefung mit einer Auflagefläche zur Aufnahme des radialen Vorsprungs des Achsbolzens aufweist. Auf diese Weise kann der Vorsprung gleichzeitig als Anschlag für die Lagefixierung des Achsbolzens im Differentialgetriebe und zur Abstützung des Stellkraftelements dienen. Dabei kann die Auflagefläche der Zentriervertiefung derart ausgeführt sein, dass sie nur teilweise die in axiale Richtung orientierte Fläche des radialen Vorsprungs überdeckt, wobei der nicht überdeckte Teil der Fläche der Anlage des Stellkraftelements dient.
  • Alternativ dazu kann der Achsbolzen eine Ausnehmung, insbesondere eine sich ringförmig um den Achsbolzen herum erstreckende Ausnehmung aufweisen, welche der Aufnahme eines Teiles des Stellkraftelements dient, so dass Flächen in der Ausnehmung für die Abstützung und Fixierung des Stellkraftelements genutzt werden.
  • Im Differentialgetriebe kann wenigstens ein Teil des Stellkraftelements, kurz gesagt das Stellkraftelement, den Achsbolzen ringförmig umgeben. Auf diese Weise wird eine axialsymmetrisch gleichmäßige Kraftwirkung auf das zugeordnete Ausgleichszahnrad ausgeübt.
  • Um den besonderen Vorteil eines platzsparenden Aufbaus zu erreichen, kann das Stellkraftelement des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes in einer Ausnehmung oder einer Bohrung im Differentialgehäuse angeordnet sein. Anders gesagt, der sich in das Differentialgehäuse erstreckende Teil des Achsbolzens kann zur Aufnahme und zur Abstützung des Stellkraftelements dienen.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist das Stellkraftelement ein elastisch verformbares Element, in welchem bei Verformung eine Rückstellkraft zu einer Gleichgewichtsform entsteht, oder ein Federelement. Das Stellkraftelement kann auch eine Federsäule oder eine Gruppe von Federelementen sein. Konkret kann das wenigstens eine Stellkraftelement des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes eine, insbesondere genau eine Schraubenfeder oder eine, insbesondere genau eine Tellerfeder sein. Die Stärke des Stellkraftelements ist konstruktionsbedingt festgelegt; für ein Differentialgetriebe respektive eine Serie von Differentialgetrieben kann ein einheitlicher Satz Stellkraftelemente ohne Einmessen zum Einsatz gelangen. Das Verbauen von Ausgleichsscheiben kann entfallen.
  • In einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes kann am Achsbolzen wenigstens eine, bevorzugt genau eine Unterlegscheibe angeordnet sein, welche vom Stellkraftelement kontaktiert wird. Diese Ausführung kann für jedes der im Differentialgetriebe vorhandenen Stellkraftelemente realisiert sein, so dass ein gleichmäßig verteilter Auflagedruck erreicht wird.
  • In einer Vielzahl von Ausführungsformen sind die Achswellenzahnräder und das wenigstens eine Ausgleichszahnrad des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes Kegelzahnräder, also Achswellenzahnräder oder Ausgleichszahnräder, welche in der erfindungsgemäßen Weise wirksam vorgespannt sind. Erfindungsgemäß sind Überdeckungen in Verbindung der Achswellenkegelräder beziehungsweise der Flanschwellen möglich.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes mit zwei Ausgleichszahnrädern ist symmetrisch aufgebaut: Sie umfasst ein erstes Ausgleichszahnrad und ein zweites Ausgleichszahnrad, die im Differentialgehäuse auf dem Achsbolzen koaxial angeordnet sind und jeweils mit dem ersten und dem zweiten Achswellenzahnrad kämmen, und ein erstes sich am Achsbolzen abstützendes Stellkraftelement für das erste Ausgleichszahnrad zur relativ zum Differentialgehäuse axialen Vorspannung gegen die Achswellenzahnräder und ein zweites sich am Achsbolzen abstützendes Stellkraftelement für das zweite Ausgleichszahnrad zur relativ zum Differentialgehäuse axialen Vorspannung gegen die Achswellenzahnräder. Mit anderen Worten, der gemeinsame Achsbolzen ist symmetrisch ausgeführt und dient als Abstützung für beide Stellkraftelemente, welche auf die sich im Differentialgetriebe gegenüberliegenden Ausgleichszahnräder zur Aufprägung einer Vorspannung einwirken. Auf diese Weise sind nur minimale dynamische Massen im mit den Stellkraftelementen versehenen Differentialgetriebe realisiert.
  • Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe kann insbesondere ein Achsdifferentialgetriebe oder ein Mittendifferentialgetriebe sein. Bevorzugt ist das Differentialgetriebe für ein schienenloses Landfahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, bevorzugt ein Personenkraftfahrzeug oder ein Lastkraftfahrzeug, ausgelegt oder dimensioniert.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:
    • 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes mit Schraubenfedern als vorspannende Stellkraftelemente,
    • 2 eine Abwandlung der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes mit Schraubenfedern als vorspannende Stellkraftelemente,
    • 3 eine alternative vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes mit Tellerfedern als vorspannende Stellkraftelemente,
    • 4 eine Abwandlung der in 3 gezeigten vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes mit Tellerfedern als vorspannende Stellkraftelemente, und
    • 5 eine Aufsicht auf die in 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes.
  • Die 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes 10 mit Schraubenfedern 34 als vorspannende Stellkraftelemente 24,42. In dieser Ausführungsform sind die Zahnräder Kegelzahnräder. In einem Differentialgehäuse 12 sind ein erstes Achswellenzahnrad 14 auf einem Ende einer ersten Abtriebswelle und ein zweites Achswellenzahnrad 16 auf einem Ende einer zweiten Abtriebswelle aufgenommen. Die Abtriebswellen sind koaxial zueinander ausgerichtet, so dass sich die zwei Achswellenzahnräder 14,16 gegenüberliegen. Senkrecht zu den Abtriebswellen befindet sich zwischen den Achswellenzahnrädern ein Achsbolzen 18, auf dem drehbar ein erstes Ausgleichszahnrad 20 und ein diesem gegenüberliegendes zweites Ausgleichszahnrad 22 angeordnet sind. Die Achswellenzahnräder 14,16 kämmen mit den Ausgleichszahnrädern 20, 22, so dass der Zahnräderzug eines Differentialgetriebes 10 realisiert ist.
  • Die gezeigte Ausführungsform umfasst als Stellkraftelement 24 eine Schraubenfeder 34, welche sich am ringförmig um den Achsbolzen 18 verlaufenden Vorsprung 26 abstützt und das erste Ausgleichszahnrad 20 in axialer Richtung entlang dem Achsbolzen 18 gegen die kämmenden Achswellenzahnrädern 14, 16 drängt, so dass eine Vorspannung dem Differentialgetriebe 10 aufgeprägt wird. Für das symmetrisch auf der dem ersten Ausgleichszahnrad 20 gegenüberliegende zweite Ausgleichszahnrad 22 ist in analoger Weise in dieser Ausführungsform ein zweites Stellkraftelement 42, hier ebenfalls eine Schraubenfeder, vorhanden. Die zwei Schraubenfedern weisen dieselbe Stärke auf, so dass in vorteilhafter Konsequenz eine symmetrische Vorspannung erzeugt wird.
  • In der 1 ist deutlich erkennbar, wie vorteilhaft bauraumsparend diese bevorzugte Ausführungsform ist: Der als ein Kopfendteil ausgeführte Vorsprung 26 des Achsbolzen 18 ist in einer Zentriervertiefung 28 aufgenommen, so dass der Achsbolzen 18 fluchtend mit der Außenfläche des Differentialgehäuses 12 ist. Dieselbe konstruktive Gestaltung ist am anderen Ende des Achsbolzens 18 für das zweite Stellkraftelement 42 ausgeführt. Dabei weist die Zentriervertiefung 28 eine Auflagefläche 30 auf, die als Sitz für den Vorsprung 26 im Differentialgehäuse 12 dient. Der Achsbolzen 18 durchmisst das Innere des Differentialgetriebes 10 und erstreckt sich von einer Seite des Differentialgehäuses 12 bis zur entgegen liegenden, wobei das Differentialgehäuse 12 eine durchgehende Bohrung 32 an der einen Seite und eine entsprechende durchgehende Bohrung an der anderen entgegen liegenden Seite aufweist.
  • In der gezeigten Ausführungsform besteht der Achsbolzen 18 aus einem ersten und einem zweiten Hohlbolzen 36,38. In den ersten Hohlbolzen 36 ist ein Spannelement 40 in Form einer Spannschraube eingesenkt. Die Spannschraube weist an ihrem unteren, radial erweiterten Teil ein Außengewinde auf, das in ein Innengewinde des zweiten Hohlbolzens eingreift, so dass die zwei Hohlbolzen 36, 38 lösbar miteinander verbunden sind, indem die Spannschraube durch den ersten Hohlbolzen 36 in den zweiten Hohlbolzen 38 geschraubt wird. Im befestigten Zustand ist der Kopf der Spannschraube im ersten Hohlbolzen 36 fluchtend eingesenkt. Der Achsbolzen 18 ist erfindungsgemäß derart in seiner Masseverteilung ausgeführt, dass keine Unwucht bei einer Rotation vorliegt. In dieser Ausführungsform ist die Bohrung in dem zweiten Hohlbolzen 38 nicht durchgehend, sondern der zweite Hohlbolzen 38 ist gehäuseseitig noch massiv, wodurch die Auswirkungen der in den ersten Hohlbolzen 36 eingeführten Spannschraube kompensiert werden.
  • Durch das Verschrauben werden die zwischen den Hohlbolzen 36,38 und den Ausgleichszahnrädern 20,22 liegenden Stellkraftelemente 24,42, hier die Schraubenfedern, gespannt. Durch die Vorspannung werden die Ausgleichszahnräder 20,22 mit den Achswellenzahnrädern 14,16 zur spielfreien Zweiflankenanlage gebracht, wodurch das Spiel in Teilen des Antriebsstrangs eliminiert wird. Wenn sich im Falle eines Lastwechsels vom Zugbetrieb in den Schubbetrieb die Kontaktsituation zwischen den Ausgleichszahnrädern 20,22 und den Achswellenzahnrädern 14,16 ändert, bewirkt die Vorspannung im Betrieb einen kontinuierlichen und abhebungsfreien Kontakt. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein akustisch auffälliges Aufschlagen der Kontaktflächen verhindert werden.
  • Darüber hinaus weist die in der 1 gezeigte Ausführungsform Anlaufscheiben 50 auf, die jeweils zwischen dem Differentialgehäuse 12 und dem Ausgleichszahnrad 20,22 angeordnet sind. Des Weiteren umfasst das Differentialgetriebe 10 auch Seitenscheiben 52, die jeweils zwischen dem Differentialgehäuse 12 und dem Achswellenzahnrad 14,16 angeordnet sind.
  • Die 2 ist eine Abwandlung der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes 10 mit Schraubenfedern 34 als vorspannende Stellkraftelemente 24,42. In dieser Abwandlung sind die bereits unter Bezugnahme auf die 1 gezeigten Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Weiterentwicklung in dieser Abwandlung besteht darin, dass zusätzlich jeweils eine Unterlegscheibe 44 zwischen den Stellkraftelementen 24,42, hier den Schraubenfedern 34, und dem jeweils zugeordneten Ausgleichszahnrad 20,22 angeordnet ist. In vorteilhafter Konsequenz resultiert die von den Schraubenfedern 34 aufgebrachte Vorspannungskraft in einem gleichmäßigen, symmetrischen Auflagedruck der Unterlegscheiben 44.
  • Die 3 stellt eine alternative vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes 10 mit Tellerfedern 46 als vorspannende Stellkraftelemente 24 dar. Auch in dieser Darstellung sind die bereits unter Bezugnahme auf die 1 gezeigten Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Abweichend von der in der 1 gezeigten Ausführungsform gelangen in dieser Realisierung alternativ zu Schraubenfedern Tellerfedern 46 zum Einsatz, die bei kleinem Einbauraum eine große Kraftwirkung entfalten kann und im Vergleich zu anderen Federn eine hohe Lebensdauer aufweist.
  • In der 4 ist eine Abwandlung der in 3 gezeigten vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes 10 mit Tellerfedern 46 als vorspannende Stellkraftelemente 24 gezeigt. Ebenfalls in dieser Zeichnung sind die bereits unter Bezugnahme auf die 1 gezeigten Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Weiterentwicklung in dieser Abwandlung besteht darin, dass zusätzlich jeweils eine Unterlegscheibe 44 zwischen dem Stellkraftelement 24,42, hier Tellerfedern, und dem zugeordneten Ausgleichszahnrad 20,22 angeordnet ist. Wie bereits unter Bezugnahme auf die in der 2 dargestellten Ausführungsform bewirkt die von den Tellerfedern 46 aufgebrachte Vorspannungskraft einem gleichmäßigen, symmetrischen Auflagedruck der Unterlegscheiben 44.
  • Die 5 ist eine Aufsicht auf die in 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes 10. Die Aufsicht erfolgt von der Seite des hier innerhalb des Differentialgehäuses 12 verdeckt liegenden ersten Ausgleichzahnrads 20. In der Zentriervertiefung 28 des Differentialgehäuses 12 ist der Vorsprung des Achsbolzens 18 aufgenommen, wobei dieser fluchtend mit der Außenfläche des Differentialgehäuses 12 in der Zentriervertiefung 28 abschließt. In dieser Aufsicht ist erkennbar, dass das Spannelement 40, hier eine Spannschraube, eine hexagonale Vertiefung 48 aufweist, welche als Ansatzpunkt für einen Innensechskant-Schlüssel zum Festziehen oder Lösen des Spannelements aufweist.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Differentialgetriebe
    12
    Differentialgehäuse
    14
    erstes Achswellenzahnrad
    16
    zweites Achswellenzahnrad
    18
    Achsbolzen
    20
    erstes Ausgleichszahnrad
    22
    zweites Ausgleichszahnrad
    24
    Stellkraftelement
    26
    Vorsprung
    28
    Zentriervertiefung
    30
    Auflagefläche
    32
    Bohrung
    34
    Schraubenfeder
    36
    erster Hohlbolzen
    38
    zweiter Hohlbolzen
    40
    Spannelement
    42
    zweites Stellkraftelement
    44
    Unterlegscheibe
    46
    Tellerfeder
    48
    Vertiefung
    50
    Anlaufscheibe
    52
    Seitenscheibe

Claims (9)

  1. Differentialgetriebe (10), umfassend: ein Differentialgehäuse (12), ein erstes Achswellenzahnrad (14) und ein zweites Achswellenzahnrad (16), die im Differentialgehäuse (12) koaxial angeordnet sind, einen Achsbolzen (18), wenigstens ein drehbar auf dem Achsbolzen (18) angeordnetes Ausgleichszahnrad (20), das mit dem ersten und dem zweiten Achswellenzahnrad (14,16) kämmt, sowie wenigstens ein Stellkraftelement (24, 42), durch welches das wenigstens eine Ausgleichszahnrad (20) gegen die Achswellenzahnräder (14,16) in axialer Richtung des Ausgleichszahnrads (20) vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsbolzen (18) einen ersten Hohlbolzen (36) und einen zweiten Hohlbolzen (38) aufweist, welche mittels einer in ein Innengewinde des zweiten Hohlbolzens (38) eingreifenden und den ersten Hohlbolzen (36) durchmessenden Spannschraube (40) lösbar verbunden sind, wobei dadurch, dass der zweite Hohlbolzen (38) gehäuseseitig massiv ist, sodass die Auswirkungen der den ersten Hohlbolzen (36) durchmessenden Spannschraube in Bezug auf eine Unwucht, die bei Rotation auftreten könnte, kompensiert werden, der Achsbolzen (18) insgesamt in seiner Masseverteilung so ausgeführt ist, dass keine Unwucht bei einer Rotation vorliegt.
  2. Differentialgetriebe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsbolzen (18) wenigstens einen radialen Vorsprung (26) aufweist, auf dem sich das Stellkraftelement (24, 42) in axialer Richtung abstützt.
  3. Differentialgetriebe (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgehäuse (12) wenigstens eine Zentriervertiefung (28) mit einer Auflagefläche (30) zur Aufnahme des radialen Vorsprungs (26) des Achsbolzens (18) aufweist.
  4. Differentialgetriebe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellkraftelement (24, 42) den Achsbolzen (18) ringförmig umgibt.
  5. Differentialgetriebe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellkraftelement (24, 42) in einer Ausnehmung oder einer Bohrung (32) im Differentialgehäuse (12) angeordnet ist.
  6. Differentialgetriebe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stellkraftelement (24, 42) eine Schraubenfeder (34) oder eine Tellerfeder (46) ist.
  7. Differentialgetriebe (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Achsbolzen (18) wenigstens eine Unterlegscheibe (44), welche vom Stellkraftelement (24, 42) kontaktiert wird, angeordnet ist.
  8. Differentialgetriebe (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achswellenzahnräder (14,16) und das wenigstens eine Ausgleichszahnrad (20) Kegelzahnräder sind.
  9. Differentialgetriebe (10) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch das erste Ausgleichszahnrad (20) und ein zweites Ausgleichszahnrad (22), die im Differentialgehäuse (12) auf dem Achsbolzen (18) koaxial angeordnet sind und jeweils mit dem ersten und dem zweiten Achswellenzahnrad (14,16) kämmen, und das erste sich am Achsbolzen (18) abstützendes Stellkraftelement (24) für das erste Ausgleichszahnrad (20) zur axialen Vorspannung gegen die Achswellenzahnräder (14,16) und das zweite sich am Achsbolzen (18) abstützendes Stellkraftelement (42) für das zweite Ausgleichszahnrad (22) zur axialen Vorspannung gegen die Achswellenzahnräder (14,16).
DE102010024619.0A 2010-06-22 2010-06-22 Vorgespanntes Differentialgetriebe ohne Zahnflankenwechsel Expired - Fee Related DE102010024619B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010024619.0A DE102010024619B4 (de) 2010-06-22 2010-06-22 Vorgespanntes Differentialgetriebe ohne Zahnflankenwechsel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010024619.0A DE102010024619B4 (de) 2010-06-22 2010-06-22 Vorgespanntes Differentialgetriebe ohne Zahnflankenwechsel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010024619A1 DE102010024619A1 (de) 2011-12-22
DE102010024619B4 true DE102010024619B4 (de) 2021-06-10

Family

ID=45091213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010024619.0A Expired - Fee Related DE102010024619B4 (de) 2010-06-22 2010-06-22 Vorgespanntes Differentialgetriebe ohne Zahnflankenwechsel

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010024619B4 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016168905A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-27 BERNARDES, Heloisa Elizabethe System and device aimed at absorbing shocks, noise, and random frequencies, provided with an automatic mechanical limitation, and applicable in automotive differential gears
DE102017222223A1 (de) * 2017-12-08 2019-06-13 Zf Friedrichshafen Ag Differenzialgetriebeanordnung
FR3142232A1 (fr) * 2022-11-22 2024-05-24 Renault Différentiel avec butée d’axe satellite
CN117260677B (zh) * 2023-11-21 2024-02-02 中国科学院沈阳自动化研究所 一种面向长大隧道巡检作业的机器人移动机构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE276789C (de) *
US2354214A (en) * 1942-04-13 1944-07-25 Ernest R Lockwood Differential gearing
DE1126691B (de) * 1957-08-16 1962-03-29 Zettelmeyer Fa Hubert Kegelraddifferentialgetriebe mit selbsttaetiger Sperrung
US4513635A (en) * 1982-04-22 1985-04-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Differential gear for automotive vehicles
EP0878643A1 (de) * 1997-05-06 1998-11-18 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Differentialgetriebeeinheit
JP2008072861A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Toshiba Corp 電気車の伝送装置
DE102007005732A1 (de) * 2007-01-31 2008-08-14 Tedrive Holding Bv Sperrdifferential für ein Kraftfahrzeug
JP2008281159A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Honda Motor Co Ltd デファレンシャル装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3747051B1 (ja) * 2005-06-21 2006-02-22 有限会社ワンダー企画 操舵装置と連動した車両の制御装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE276789C (de) *
US2354214A (en) * 1942-04-13 1944-07-25 Ernest R Lockwood Differential gearing
DE1126691B (de) * 1957-08-16 1962-03-29 Zettelmeyer Fa Hubert Kegelraddifferentialgetriebe mit selbsttaetiger Sperrung
US4513635A (en) * 1982-04-22 1985-04-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Differential gear for automotive vehicles
EP0878643A1 (de) * 1997-05-06 1998-11-18 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Differentialgetriebeeinheit
US6015362A (en) * 1997-05-06 2000-01-18 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Differential gear assembly with disc-shaped input member
JP2008072861A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Toshiba Corp 電気車の伝送装置
DE102007005732A1 (de) * 2007-01-31 2008-08-14 Tedrive Holding Bv Sperrdifferential für ein Kraftfahrzeug
JP2008281159A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Honda Motor Co Ltd デファレンシャル装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010024619A1 (de) 2011-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008122277A2 (de) Radlageranordnung
DE202012009415U1 (de) Industriegetriebe
DE102011004143A1 (de) Längsverstelleinrichtung mit demontierbarer Spindel
DD284953A5 (de) Spannsatz zur uebertragung von drehmomenten und/oder axialkraeften
EP2882600B1 (de) Radkonstruktion für ein automobil
EP3597943A1 (de) Verfahren zum verbinden von bauteilen sowie baugruppe
DE102010024619B4 (de) Vorgespanntes Differentialgetriebe ohne Zahnflankenwechsel
DE102012007329B4 (de) Welle-Nabe-Verbindung
EP1915553B1 (de) Adapter, planetengetriebe, antrieb und verfahren
DE102012011601A1 (de) Verzwängungsfreies Befestigungssystem, insbesondere zur Befestigung von Lenkgetriebegehäusen
WO2020164654A1 (de) Planetenwälzgewindetrieb und aktuator für eine hinterachslenkung eines kraftfahrzeuges mit einem derartigen planetenwälzgewindetrieb
DE102009025151B4 (de) Befestigungsanordnung und Verfahren zur Befestigung eines Schwungrads oder Schwungradteils an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
DE102014223472B4 (de) Schwenkmotorgetriebe für ein Wankstabilisierungssystem
DE102014203241A1 (de) Fahrwerksaktuatorvorrichtung, insbesondere Wankstabilisator, für ein Kraftfahrzeug
CH641882A5 (de) Einteiliger kolben mit gefangenem kolbenring.
EP3143294B1 (de) Vorrichtung zum sichern eines spannelements gegen ungewolltes lösen
DE102011050748B3 (de) Verbindung eines Wellenstücks einer Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug mit einem Anschlussteil
DE102014005680B4 (de) Montagewerkzeugset
DE102016212815A1 (de) Wellenverbindung einer Kraftfahrzeuglenkung sowie Lenkung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge
DE10316005A1 (de) Verfahren zur Einstellung des Spiels oder der Vorspannung eines Lagers
EP0489007A1 (de) Drehfeste flanschverbindung
DE10109660B4 (de) Sicherungsring und Befestigungsvorrichtung für eine Welle-Nabe-Verbindung
EP1003650A1 (de) Vorderachsabtrieb eines automatgetriebes
DE102014118700A1 (de) Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Verbrennungsmotor zu einem Nebenaggregat
DE102021122706B3 (de) Drehschwingungsdämpferanordnung mit Nabeninneren Verbindungselementen

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee