DE10334515B4 - Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge mit einem zylindrisch ausgebildeten Hohlrad (4), einem in dem Hohlrad (4) auf einem konzentrischen Kreis mit dem Hohlrad (4) angeordneten Sonnenrad (6), zwischen dem Hohlrad (4) und dem Sonnenrad (6) in kämmendem Eingriff mit diesen zum Übertragen von Drehmomenten angeordneten Planetenrädern (8) sowie einem Planetenträger (10) zum Tragen der Planetenräder (8), so dass sie sich um eine Achse des Sonnenrads (6) und um ihre eigenen Achsen herum drehen können, wobei das Hohlrad (4) durch eine plastische Bearbeitung ausgeformt ist, und einen Hohlradzahn (4b), der auf der inneren Umfangsfläche ausgeformt ist, und eine auf der äußeren Umfangsfläche ausgeformte Keilnut (4a) beinhaltet, welche axial voneinander versetzt sind.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge und insbesondere ein solche Differentialgetriebeeinheit, die eine Begrenzungsfunktion für das auf ein Drehmoment ansprechende Differential beinhaltet.
  • Eine Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge mit einem Hohlrad mit Innenzähnen um eine innere Umfangsfläche herum, einem innerhalb des Hohlrads auf einem konzentrischen Kreis damit angeordneten Sonnenrad, mehreren zwischen dem Hohlrad und dem Sonnenrad kämmend mit beiden Zahnrädern angeordneten Planetenrädern und einem Planetenträger zum Tragen der Planetenräder für eine Drehung um die Drehachse des Hohlrads und des Sonnenrads herum, während jedes Planetenrad um seine eigene Achse herum drehen kann, wobei der Planetenträger mit einer Welle verbunden ist, die einen Antrieb von einer Maschine her überträgt, während das innere Zahnrad und das Sonnenrad mit vorderen und hinteren Rädern eines Fahrzeugs mit Vier-Rad-Antrieb verbunden sind, ist im Stand der Technik bekannt.
  • 5 zeigt ein Beispiel einer Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge der oben genannten Art, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-244,146 JP-2003-056672 A offenbart ist, die ebenfalls von Anmelder der vorliegenden Anmeldung angemeldet worden ist. Der Aufbau dieser herkömmlichen Differentialgetriebeeinheit wird mit Bezug auf 5 beschrieben. Ein Gehäuse 102 (102A, 102B) beinhaltet ein Hohlrad 104 sowie ein auf einem konzentrischen Kreis innerhalb des Hohlrads 104 angeordnetes Sonnenrad 106. Mehrere von einem Planetenträger 110 getragene Planetenräder 108 sind zwischen dem Hohlrad 104 und dem Sonnenrad 106 angeordnet und kämmen mit beiden Rädern 104 und 106. In diesem Beispiel haben das Hohlrad 104, das Sonnenrad 106 und die Planetenräder 108 verdrehte Zähne, die miteinander kämmen. Der Planetenträger 110 ist mit Bolzen 12 für eine integrale Drehung an dem Gehäuse 102 angebracht.
  • Das Hohlrad 104 beinhaltet einen zylindrischen Bereich 104e und einen Flansch 104f, der sich radial einwärts von einem Ende (dem rechten Ende in 5) des zylindrischen Bereichs 104e aus erstreckt. Innenzähne 104b sind an der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Bereichs 104e ausgeformt, während eine Keilnut 104a in der inneren Umfangsfläche des Flansches 104f ausgeformt ist. Eine Keilnut 122a, die um den Außenumfang eines Abtriebselements 122 herum ausgeformt ist, passt in die Keilnut 104a des Flansches 104f.
  • In der oben beschriebenen Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge kann eine in einer Welle, die einen Antrieb von einer Maschine her überträgt, ausgeformte Keilnut mit einer um den inneren Umfang des Planetenträgers 110 ausgeformten Keilnut 110a in Eingriff geraten, und eines der Vorder- und Hinterräder eines Fahrzeugs mit Vier-Rad-Antrieb kann mit einer um den inneren Umfang des Abtriebselements 122 herum ausgeformten Keilnut 122b verbunden sein, welches mit dem Hohlrad 104 verkeilt ist, während das andere Rad mit einer Keilnut 106b verbunden sein kann, die um den inneren Umfang des Sonnenrads 106 herum ausgeformt ist.
  • Bei der Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge, die oben beschrieben ist, wird, wenn ein Antrieb von der Maschine her übertragen wird, und das Fahrzeug auf einer ebenen Straße geradeaus fährt, der Träger 110, der das Planetenrad 108 trägt, in Drehung versetzt, und es gibt keine relative Drehung zwischen den Planetenrädern 108, die von dem Träger 115 getragen werden, einerseits und dem Hohlrad 104 und dem Sonnenrad 106, die damit kämmen, andererseits, was zu einer integralen Drehung führt. Wenn das Fahrzeug um eine Straßenecke biegt, sorgt die Umdrehung der Planetenräder 108, die von dem Träger 110 getragen werden, um ihre eigenen Achsen herum eine Differentialdrehung zwischen den vorderen und hinteren Antriebsrädern, die mit dem Hohlrad 104 bzw. dem Sonnenrad 106 verbunden wind. Wenn es einen Unterschied bei dem Reibungskoeffizienten gibt, welchen das vordere und das hintere Rad von der Straßenfläche erfahren, so dass ein Unterschied im Griff zwischen dem vorderen und dem hinteren Antriebsrad besteht, führt ein axialer Schub, der sich aus einer Reaktion auf die Drehung der kämmenden verdrehten Zähne ergibt, und Reibkräfte, die sich an den Anschlagflächen zwischen dem Träger 110 und den Planetenrädern 108 entwickeln, eine Drehmomentverteilung oder eine Differentialbegrenzungsfunktion.
  • Ein herkömmliches Hohlrad 104, welches in die Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge der oben genannten Art eingebaut ist, hat Innenzähne 104b, die durch einen Schneidvorgang ausgeformt worden sind. Dies erfordert das Vorsehen eines Schleifunterschnitts beim Bearbeiten eines innersten Bereichs der Innenzähne 104b (in 5 mit dem Buchstaben A bezeichnet), was zu dem Problem führt, dass die axiale Länge ansteigt, und dass die mechanische Festigkeit aufgrund einer reduzierten Dicke eines solchen Bereichs nicht mehr zufriedenstellend ist.
  • JP-5187487 AA beschreibt eine Differentialgetriebevorrichtung mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und Planetenrädern, die von einem Träger getragen werden. Das Hohlrad, das an seiner inneren Umfangsfläche eine Vielzahl von Zähnen aufweist, ist mit einem Gehäuse der Vorrichtung integriert ausgebildet.
  • JP-10296372 AA zeigt einen Trommelkörper mit einem Innen- und einem Außengewinde. Ein Innenradzahn ist an der inneren Oberfläche eines Teils des stufenartigen Trommelabschnitts mit einem größeren Durchmesser ausgebildet, und ein Außenradzahn ist an der äußeren Oberfläche eines Teils des stufenartigen Trommelabschnitts mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet.
  • US 5,584,202 A zeigt eine Hohlradanordnung. Eine Profilwalzvorrichtung wird verwendet, um einen hohlen Metallkörper zu bearbeiten. Dabei wird ein Innenzahnprofil an einer inneren Umfangsfläche des Metallkörpers als die Innen- bzw. Hohlradstruktur ausgebildet.
  • ZIEL UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge zu schaffen, die keinen Schleifunterschnitt beim Ausformen der Zähne erfordert und so ein Ausformen des Hohlrads mit kleiner Größe ermöglicht.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge mit einem Hohlrad mit gesteigerter mechanischer Festigkeit zu schaffen.
  • Die oben genannten Ziele werden erreicht durch das Vorsehen einer Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge mit einem zylindrisch ausgebildeten Hohlrad, einem in dem Hohlrad auf einem konzentrischen Kreis damit angeordneten Sonnenrad, zwischen dem Hohlrad und dem Sonnenrad in kämmendem Eingriff damit zum Übertragen von Drehmomenten angeordneten Planetenrädern sowie einem Planetenträger zum Tragen der Planetenräder, so dass sie sich um eine Achse des Sonnenrads und um ihre eigenen Achsen herum drehen können, wobei das Hohlrad durch eine plastische Bearbeitung ausgeformt ist, und einen Hohlradzahn beinhaltet, der auf der inneren Umfangsfläche ausgeformt ist, und eine auf der äußeren Umfangsfläche ausgeformte Keilnut, welche axial voneinander versetzt sind.
  • Mit der Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Hohlrad durch eine plastische Bearbeitung ausgeformt, so dass kein Schleifunterschnitt wie bei einem herkömmlichen Hohlrad notwendig ist, was durch einen Schneidvorgang ausgeformt wird, so dass die axiale Länge reduziert werden kann, und das Härten, das während der plastischen Bearbeitung auftritt, verstärkt die mechanische Festigkeit. Da die Innenzähne, die um die inneren Umfangsfläche herum ausgeformt sind, axial von dem Keil entfernt sind, der in der äußeren Umfangsfläche ausgeformt ist, kann in der Region der Zähne eine ausreichende Festigkeit sichergestellt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Längsschnittansicht einer Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, geschnitten mittels einer Ebene, die die Achse der Getriebeeinheit beinhaltet;
  • 2 ist eine Längsschnittansicht eines Beispiels des Hohlrads, das in der Differentialgetriebeeinheit verwendet wird;
  • 3 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Technik zum Ausformen des Hohlrads durch plastische Bearbeitung;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils eines anderen Beispiels des Hohlrads; und
  • 5 ist eine Längsschnittansicht eines Beispiels einer herkömmlichen Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Abdeckungen 3A, 3B sind an axial gegenüberliegenden Seiten eines zylindrischen Gehäuses 2 angebracht, um einen Einschluss zu definieren, in welchem sich ein Planetengetriebemechanismus mit einem Hohlrad 4, einem Sonnenrad 6 und Planetenrädern 8 befindet. Eine Keilnut 2a ist in der inneren Oberfläche des Gehäuses (des Abtriebselements) ausgeformt und im Eingriff mit einer Keilnut 4a, die um die äußere Umfangsfläche des Hohlrads 4 für eine integrale Drehung ausgeformt ist.
  • Das Sonnenrad 6 ist in dem Hohlrad 4 angeordnet für eine Drehung um die gleiche Achse herum wie eine Drehachse L1 des Hohlrads 4. Mehrere Planetenräder 8, die von einem Planetenträger 10 getragen werden, sind zwischen dem Hohlrad 4 und dem Sonnenrad 6 angeordnet. Planetenräder 8 sind in mehreren Aufnahmeräumen aufgenommen, die in dem Planetenträger 10 ausgeformt sind und voneinander in Umfangsrichtung des Trägers 10 beabstandet sind, wobei die Zahnspitze in gleitendem Kontakt mit der Innenfläche des Aufnahmeraums angeordnet ist. Der Planetenräder 10 dreht sich um die Drehachse L1 herum, und wenn sich der Planetenräder 10 um die Achse L1 herum dreht, drehen sich die Mittelachsen L2 der einzelnen Planetenräder 8, die von dem Planetenträger 10 getragen werden, um die Drehachse L1 des Planetenträgers 10 herum, und jedes Planetenrad 8 dreht sich um seine eigene Achse L2 innerhalb des jeweiligen Aufnahmeraums in dem Planetenträger 10. Alle Planetenräder 8, das Hohlrad 4 und das Sonnenrad 6 haben verdrehte Zähne 8a, 4b und 6a, und jedes Planetenrad 8 kämmt mit dem Hohlrad 4, das sich außen befindet, und mit dem Sonnenrad 6, das sich innen befindet.
  • Ein Gehäuse 14 ist durch Bolzen 12 an der Endfläche des Planetenträgers 10 auf der Seite angebracht, auf welcher die Planetenräder 8 getragen werden, und der Außenumfang der Fläche des Gehäuses 14, die zu dem Planetenträger 10 hinweist (oder der linken Fläche in 1), ist einer vergrößerten Endfläche 4c des Hohlrads 4 gegenüberliegend angeordnet, und der innere Umfang der gleichen Fläche des Gehäuses 14 ist der Endfläche des Sonnenrads 6 gegenüberliegend angeordnet. Unterlegscheiben 16A, 16B, die während der relativen Drehung bezüglich der Planetenräder 8 entwickelten Schub aufnehmen, sind zwischen einer der axialen Endflächen (oder der linken in 1) des Hohlrads 4 und des Planetenträgers 10 und zwischen der vergrößerten Endfläche 4c und dem Gehäuse 14 angeordnet. Unterlegscheiben 18A, 18B, 18C und 18D, die während der relativen Drehung bezüglich der Planetenräder 8 entwickelten Schub aufnehmen, sind zwischen einer der axialen Endflächen des Sonnenrads 6 und des Planetenrads 10 und zwischen der anderen Endfläche des Sonnenrads 6 und des Gehäuses 14 angeordnet. Außerdem ist ein Abstandshalter 20 radial einwärts des Planetenträgers 10 und des Sonnenrads 6 angeordnet.
  • Eine Keilnut 10a ist in der äußeren Umfangsfläche des Bereichs des Planetenträgers 10 ausgeformt, der außerhalb der Abdeckung 3A hervorsteht (oder des linken Bereichs in 1), und in dieser Ausführungsform ist die Keilnut 10a im Eingriff mit einer Keilnut, die in einer nicht dargestellten Welle ausgeformt ist, die sich von einer Maschine her erstreckt, um einen Antrieb auf die Differentialgetriebeeinheit zu übertragen. Eine Keilnut kann auch in der inneren Oberfläche 10b des Planetenträgers 10 ausgeformt sein für eine Verbindung mit einer Welle, die sich von der Maschine aus erstreckt.
  • Ein Zahnrad 2b ist an der äußeren Oberfläche des Gehäuses 2 ausgeformt, mit welchem das Hohlrad 4 verkeilt ist, wodurch das Hohlrad 4 mit einem der Vorder- und Hinterräder eines Fahrzeugs mit Vier-Rad-Antrieb verbunden ist, beispielsweise durch das Zahnrad 2b. Eine Keilnut 6b ist in der inneren Oberfläche des Sonnenrads 6 ausgeformt und mit dem anderen der Vorder- und Hinterräder verbunden.
  • Wenn ein Antrieb von der Maschine auf die Differentialgetriebeeinheit übertragen wird, um den Planetenträger 10 zu drehen, drehen sich das Hohlrad 4 und das Sonnenrad 6 um die Drehachse L1 herum durch die Planetenräder 8, die von dem Planetenträger 10 getragen werden. Weil der Teilkreis des Hohlrads 4, der den Wirkungspunkt bildet, einen größeren Durchmesser hat als der mittlere Durchmesser des Planetenrads 8, der den Kraftpunkt bildet, wenn das Hohlrad 4 durch die Planetenräder 8 gedreht wird (oder ein Abstand zwischen der Drehachse L1 und der Mittelachse L2 des Planetenrads 8), ist es eine allgemeine Praxis, dass das Hohlrad 4 mit einer Welle im Eingriff ist, die ein höheres Drehmoment erfordert. Weil außerdem der Teilkreis des Sonnenrads 6, der den Wirkungspunkt bildet, einen kleineren Durchmesser hat als der mittlere Durchmesser des Planetenrads 8, der die Kraftpunkte bildet, ist es eine allgemeine Praxis, dass das Sonnenrad 6 mit einer Achse mit niedrigerem Drehmoment verbunden ist. Wenn beispielsweise die Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform als mittige Differentialeinheit verwendet wird, und wenn das um das Gehäuse 2 herum angeordnete Zahnrad 2b, welches mit dem Hohlrad 4 verbunden ist, mit einer hinteren Achse verbunden ist, während das Sonnenrad 6 mit einer vorderen Achse verbunden ist, entsteht ein Fahrzeug mit einer Eigenschaft, die ein größeres Drehmoment für die Hinterräder zur Verfügung stellt als für die Vorderräder.
  • Das Hohlrad 4 der vorliegenden Ausführungsform ist durch eine plastische Bearbeitung ausgeformt und ist wie in 2 dargestellt ausgestaltet. Insbesondere ist das Hohlrad 4 im wesentlichen zylindrisch in seiner allgemeinen Ausgestaltung, und ein Hohlradzahn 4b, der ein verdrehter Zahn ist, ist an der inneren Umfangsfläche ausgeformt, abgesehen von einem Bereich 4d, und eine Keilnut 4a ist am Außenumfang des Hohlrads 4 in einer Region ausgeformt, die den Bereich 4d der inneren Umfangsfläche entspricht, wo kein Hohlradzahn 4b für den Eingriff mit der Keilnut 2a ausgebildet ist, die in der inneren Oberfläche des Gehäuses 2 ausgeformt ist. Das Hohlrad 4 hat eine Endfläche 4c auf der Seite, wo der Hohlradzahn 4b ausgeformt ist (der rechten Endfläche in den 1 und 2), die sich radial auswärts erstreckt, so dass sie gegen die Unterlegscheibe 16b anstößt, die zwischen dem Hohlrad 4 und dem Gehäuse 14 angeordnet ist. Das plastische Bearbeitungsverfahren, das das Hohlrad 4 ausbildet, ist nicht auf eine bestimmte Technik begrenzt, aber in der vorliegenden Ausführungsform ist das Hohlrad durch einen Formvorgang ausgeformt, gefolgt von einer thermischen Behandlung einschließlich eines Weichnitrierschritts, eines Nitrierschritts und eines Karburierschritts.
  • Ein Beispiel der Technik zum Ausformen des Hohlrads 4 durch eine plastische Bearbeitung wird nun kurz mit Bezug auf 3 beschrieben. Eine Form 30 ist vorgesehen, die einen kreisförmigen Querschnitt hat und die Form einer Welle und äußere Zähne 30a hat, die den gleichen Verdrehwinkel haben wie die inneren Zähne 4b des Hohlrads 4, die an seiner äußeren Umfangsfläche ausgeformt werden sollen. Ein im wesentlichen röhrenförmiges Element 32 mit einem Boden wird über die Form 30 hinüber gepasst, und das Element 32 sind sandwichartig zwischen einer Pressform 34, die einen kreisförmigen Querschnitt und die Form einer Welle hat, und der Form 30 gehalten (ein in 3 dargestellter Zustand), und beim Drehen der Form 30, des Elements 32 und der Pressform 34 (in einer durch einen Pfeil B gekennzeichneten Richtung) wird eine Formwalze 36 in axialer Richtung der Form 30 (gekennzeichnet durch einen Pfeil C) bewegt, und sie drückt so die inneren Umfangsfläche des Elements 32 gegen die externen Zähne 30a der Form 30, um innere Zähne 4b um die inneren Umfangsfläche des Elements 32 herum auszuformen. Die in 3 dargestellte Formtechnik ist nur beispielhaft, und die plastische Bearbeitungsmethode gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den dargestellten Vorgang beschränkt.
  • Unter der Annahme, dass das Zahnrad 2b an dem Gehäuse 2, das mit dem Hohlrad 4 im Eingriff ist, und der Keil 6b des Sonnenrads 6 mit dem Vorder- bzw. dem Hinterrad eines Fahrzeugs mit Vier-Rad-Antrieb verbunden sind, wird die Arbeitsweise der Differentialgetriebeeinheit für ein Fahrzeug, die auf die oben beschriebene Art und Weise aufgebaut ist, nun beschrieben. Wenn das Fahrzeug gerade auf einer normalen flachen Straße fährt, drehen sich die vorderen und die hinteren Antriebsräder auf die gleiche Art und Weise, und demzufolge verbleiben das Hohlrad 4, die Planetenräder 8 und das Sonnenrad 6 in kämmender Beziehung miteinander, ohne dass eine relative Drehung entsteht, und die gesamte Differentialgetriebeeinheit dreht sich um die Drehachse L1 in integraler Weise.
  • Wenn eine differentielle Drehung zwischen den vorderen und den hinteren Antriebsrädern auftritt, wie beispielsweise wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, wird die differentiale Drehung kompensiert durch die von dem Planetenträger 10 getragenen Planetenräder 8, die sich um die Drehachse L1 herum drehen, während sie um ihre eigenen Mittelachsen L2 herum rotieren. In anderen Worten wird die Differentialfunktion erzielt durch die Drehung der Planetenräder 8 um ihre eigenen Achsen als Antwort auf die Differentialdrehung der vorderen und hinteren Antriebsräder, die dazu führt, dass das Hohlrad 4 oder das Sonnenrad 6, die mit dem Antriebsrädern verbunden sind, beschleunigt, während das andere abbremst.
  • Wenn ein Unterschied im Griff zwischen den vorderen und den hinteren Rädern auftritt, wie beispielsweise wenn ein Fahrzeug mit Vier-Rad-Antrieb auf einer schlechten Straße fährt, schafft die Differentialgetriebeeinheit eine Drehmomentverteilung. Insbesondere dienen die Reibkräfte, die durch den kämmenden Eingriff zwischen den Rädern 4, 6 und 8 entwickelt werden, dazu, das auf das leer laufende Antriebsrad aufgebracht Drehmoment zu reduzieren, während das eingesparte Drehmoment auf das andere Antriebsrad übertragen wird, das eine bessere Traktion hat, wodurch eine Drehmomentverteilfunktion oder eine Differentialbegrenzungsfunktion geschaffen wird. Genauer gesagt drehen sich, wenn eines der Antriebsräder durchrutscht, die Planetenräder 8, die mit dem Hohlrad 4 und dem Sonnenrad 6 kämmen, um ihre eigenen Achsen. Das Hohlrad 4, das Sonnenrad 6 und die Planetenräder 8 haben verdrehte Zähne, und demzufolge erzeigt eine relative Drehung zwischen ihnen eine Reaktion auf die Drehung anderer Räder, wodurch ein axialer Schub entsteht und Reibkräfte zu den Anschlagflächen des Planetenträgers 10 und des Planetenrads 8. Solche Reibkräfte dienen dazu, die Differentialfunktion zu begrenzen. Sowohl das Hohlrad 4 als auch das Sonnenrad 6 sind axial beweglich, und demzufolge werden die erzeugen Schube durch die Unterlegscheiben 16A, 18A, 18B aufgenommen, die zwischen solchen Rädern und dem Planetenträger 10 angeordnet sind, oder durch die Unterlegscheiben 16B, 18C, 18D, die zwischen diesen Rädern und dem Gehäuse 14 angeordnet sind, was zu Reibkräften führt, die auch zu dem Differentialbegrenzungseffekt beitragen.
  • Die Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge gemäß der offenbarten Ausführungsform hat das Hohlrad 4, das wie oben erwähnt durch plastisches Bearbeiten ausgeformt ist, und die innere Umfangsfläche des Hohlrads ist mit den Zähnen 4b ausgebildet, abgesehen von dem Bereich 4d, wo keine Zähne ausgeformt sind, während die Keilnut 4a in der äußeren Umfangsfläche nur an der Stelle ausgeformt ist, die dem Bereich 4d entspricht, wo keine inneren Zähne ausgeformt sind, für den Eingriff mit der Keilnut 2a, die in der inneren Fläche des Gehäuses 2 ausgeformt ist. Das Ausbilden des Hohlrads 4 durch die plastische Bearbeitung vermeidet den Schleifunterschnitt (siehe Bereich A in 5), der bei dem herkömmlichen Schneidvorgang zum Ausbilden des Hohlrads erforderlich war. Auf diese Art und Weise kann die axiale Größe des Hohlrads 4 reduziert werden, um ein kompaktes Produkt zu schaffen. Außerdem kann der dem Bereich A, der im Stand der Technik erforderlich war, entsprechende Bereich dicker gemacht werden, um die mechanische Festigkeit zu verbessern. Außerdem führt die plastische Bearbeitung zu einer Härtung des für das Zahnrad verwendeten Materials, so dass die Festigkeit steigt und die Dicke reduziert werden kann.
  • Wenn der Keil und die Zähne, die in der äußeren bzw. der inneren Oberfläche des Hohlrads ausgeformt sind, sich überlappen, führt dies zu einem Bereich mit stark reduzierter Dicke, aber in der vorliegenden Ausführungsform sind, die Zähne 4b des Hohlrads und die Keilnut 4a auf der äußeren Oberfläche axial voneinander versetzt, so dass kein Bereich mit stark reduzierter Dicke entsteht und der Zahnradbereich mit einer ausreichenden Festigkeit versehen ist. Außerdem verbessert das Weichnitrieren, Nitrieren und Karburisieren anschließend an das plastische Bearbeiten des Hohlrads 4 die Abriebfestigkeit des Zahnrads.
  • 4 zeigt ein anderes Beispiel des Hohlrads 4, das durch plastische Bearbeitung ausgeformt ist. In diesem Beispiel sind die Zähne 4b entlang der gesamten axialen Länge der inneren Oberfläche ausgeformt, während die Keilnut 4a auf der äußeren Oberfläche in dem Endbereich wie in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist. Wiederum kann die Größe des Hohlrads 4 reduziert werden, und die mechanische Festigkeit kann verbessert werden. Außerdem verstärkt das Härten des Materials durch die plastische Bearbeitung die Festigkeit, so dass die Dicke reduziert werden kann.
  • Während ein Antrieb von der Maschine auf den Planetenträger 10 aufgebracht wird, während das Hohlrad 4 und das Sonnenrad 6 mit Abtriebselementen des Fahrzeugs verbunden sind in dieser Ausführungsform, ist die Erfindung nicht auf eine solche Anordnung begrenzt, sondern der Antrieb von der Maschine kann auch auf den Planetenträger 10, das Hohlrad 4 oder das Sonnenrad 6 aufgebracht werden, während die verbleibenden zwei mit mit den Rädern verbundenen Abtriebswellen verbunden sein können.

Claims (4)

  1. Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge mit einem zylindrisch ausgebildeten Hohlrad (4), einem in dem Hohlrad (4) auf einem konzentrischen Kreis mit dem Hohlrad (4) angeordneten Sonnenrad (6), zwischen dem Hohlrad (4) und dem Sonnenrad (6) in kämmendem Eingriff mit diesen zum Übertragen von Drehmomenten angeordneten Planetenrädern (8) sowie einem Planetenträger (10) zum Tragen der Planetenräder (8), so dass sie sich um eine Achse des Sonnenrads (6) und um ihre eigenen Achsen herum drehen können, wobei das Hohlrad (4) durch eine plastische Bearbeitung ausgeformt ist, und einen Hohlradzahn (4b), der auf der inneren Umfangsfläche ausgeformt ist, und eine auf der äußeren Umfangsfläche ausgeformte Keilnut (4a) beinhaltet, welche axial voneinander versetzt sind.
  2. Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Keilnut (4a) auf der äußeren Umfangsfläche des Hohlrads (4) einen Antrieb und/oder einen Abtrieb überträgt.
  3. Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge gemäß Anspruch 1, wobei das Sonnenrad (6) innerhalb des Planetenträgers (10) angeordnet ist, so dass es axial beweglich ist.
  4. Differentialgetriebeeinheit für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Antrieb von einer Maschine auf das Hohlrad (4), das Sonnenrad (6) oder den Planetenträger (10) aufgebracht wird, während die verbleibenden zwei mit dem anderen der vorderen und hinteren Räder eines Fahrzeugs mit Vier-Rad-Antrieb verbunden sind.
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