DE4223374A1 - Differentialgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe mit einem in einem Differentialgehäuse drehbar gelagerten Differen­ tialträger, zwei im Differentialträger in Zylinderbohrun­ gen drehbar gehaltenen zueinander koaxialen Achswellenrä­ dern und mehreren im Differentialträger achslos in Boh­ rungen gelagerten und mit diesem umlaufenden Ausgleichs­ rädern in achsparalleler Anordnung, wobei die Ausgleichs­ räder zu einem Teil mit dem einen der Achswellenräder und zu einem anderen Teil mit dem anderen der Achswellenräder und untereinander zumindest mit einem des jeweils anderen Teils der Ausgleichsräder in Eingriff sind.

Derartige Differentialgetriebe, bei denen die Ausgleichs­ räder auf ihren Zahnköpfen in den Gehäusebohrungen ge­ lagert sind, haben eine selbsthemmende Wirkung aufgrund der an den Ausgleichsrädern entstehenden Reibungskräfte infolge der resultierenden Zahnkräfte an den Ausgleichs­ rädern, die eine radiale Komponente aufweisen.

Bei gleichmäßiger Umfangsverteilung der Ausgleichsräder werden die Achswellenräder im wesentlichen zentriert zwischen den Ausgleichsrädern gehalten, so daß sich an deren Zahnköpfen gegenüber ihrer Zylinderbohrung allseits ein Umfangsspiel einstellt, so daß die gewünschten Rei­ bungskräfte ausschließlich an den Zahnköpfen der Aus­ gleichsräder erzeugt werden, wenn die stirnseitigen Rei­ bungsverhältnisse außer acht bleiben.

Weiterhin ist es bereits vorgeschlagen worden, die Aus­ gleichsräder über dem Umfang ungleichmäßig zu verteilen, um eine nennenswerte resultierende Radialkraft als Ergeb­ nis der Zahnkräfte auf die Achswellenräder zu erzeugen, um eine wesentliche Erhöhung der Sperrwirkung des Differen­ tialgetriebes durch die Reibung zwischen den Zahnköpfen der Achswellenrädern und ihren Zylinderbohrungen im Differentialkorb zu bewirken.

Im Betrieb derartiger Differentialgetriebe hat sich eine ihren Ursachen nach unbekannte Geräuschentwicklung in den Betriebszuständen ergeben, in denen eine Differentialaus­ gleichsbewegung stattfindet, d. h. also die Ausgleichsrä­ der und die Achswellenräder in ihren Taschen im Differen­ tialkorb rotieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel zur Beseitigung dieses Betriebsverhaltens, d. h. der Geräuschentwicklung bei Differentialbewegungen bereit­ zustellen.

Eine erste Lösung hierfür besteht darin, daß zumindest die Bohrungen für die Ausgleichsräder mit Nuten versehen sind, gegebenenfalls auch die Bohrungen für die Achswellenräder.

Eine reelle Lösung besteht darin, daß die Zahnköpfe zumindest der Ausgleichsräder, gegebenenfalls auch der Achswellenräder mit Nuten versehen sind.

Auf die Wirkungsweise dieser Nuten wird unten näher eingegangen.

Für die Form und den Verlauf dieser Nuten stehen verschie­ dene Ausführungsmöglichkeiten zur Verfügung. Wenn die Ausgleichsräder gerade verzahnt sind, ist es bei in Achs­ richtung verlaufenden Nuten notwendig, daß deren Teilungs­ winkel abweicht von der Teilung der Verzahnungen. Bei schraubenförmig geformter Verzahnung (Helix) fällt diese Bedingung weg. Andere Ausgestaltungsmöglichkeiten bestehen in schraubenförmig verlaufenden Nuten, die sich ggfs. auch kreuzen können, wenn sie gleichzeitig in verschiedener Orientierung vorgesehen sind. Es ist vorteilhaft, die Nuten etwa in der Größenordnung der Breite der Zahnköpfe zu halten.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß zumindest die Oberflächen der Bohrungen für die Aus­ gleichsräder mit Honriefen oder Honspuren versehen sind. Entsprechend dem hierbei angewandten Verfahren sind die dadurch erzeugten Riefen im wesentlichen schraubenförmig und kommen mit entgegengesetzter Orientierung vor, so daß sie sich ebenfalls kreuzen.

Für Anwendungsfälle, bei denen durch geeignete Maßnahmen auch eine Reibung zwischen den Zahnköpfen der Achswellen­ räder und ihren Bohrungen bei Ausgleichsbewegungen im Differential vorkommt, ist es nach einer weiteren Ausge­ staltung sinnvoll und wirksam, die erfindungsgemäßen Merk­ male auch auf die Bohrungen für die Achswellenräder bzw. auf die Zahnköpfe der Achswellenräder anzuwenden.

Es ist davon auszugehen, daß bei allen genannten Lösungs­ formen die erfindungsgemäßen Nuten oder Honspuren ver­ besserte Schmierungsbedingungen erzeugen, durch die die genannten Geräusche vermieden werden. Dabei wurde jedoch keine nennenswerte Einbuße der selbsthemmenden Wirkung des Differentials festgestellt.

Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend wiedergegeben und anhand der Zeichnungen er­ läutert.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Differential im Längs­ schnitt;

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Differential im Quer­ schnitt gemäß der Linie A-B nach Fig. 1, jedoch ohne Achswellenräder;

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Einzelheit nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Differentialkorb 1 dargestellt, der einen Lagersitz 2 aufweist, auf dem ein Wälzlager 3 mon­ tiert ist. Mit diesem kann der Differentialkorb 1 drehbar in einem nicht dargestellten Differentialgetriebegehäuse gelagert werden. Auf eine zweite Lagerung wird später Bezug genommen.

Axial entgegengesetzt zum Lager 3 ist im Differentialkorb 1 eine Innenverzahnung 4 vorgesehen, in die eine antrei­ bende Rohrwelle eingreifen kann. Die zweite Lagerung kann mittelbar über diese hier angesprochene, nicht darge­ stellte Antriebswelle stattfinden.

Im Differentialkorb sind zwei koaxiale Bohrungen oder Taschen 5, 6 von unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen, in denen zwei zueinander koaxiale Achswellenräder 7, 8 mit Radialspiel in ihren Bohrungen drehbar gelagert sind. Die genannten Achswellenräder sind mit Achswellen 9, 10, die nur gestrichelt dargestellt sind und aus dem Differential­ korb austreten, drehfest verbunden. Zwischen den Achs­ wellenrädern 7, 8 liegt eine in den Differentialkorb ein­ gesetzte Anschlagscheibe 15. Im Differentialkorb sind weiterhin zwei Gruppen von Bohrungen 11, 12 vorgesehen, die sich zumindest paarweise durchdringen. Die Bohrungen liegen auf unterschiedlichen Teilkreisen. In diesen Bohrungen sind auf ihren Zahnköpfen gleitend Ausgleichsrä­ der 13, 14 gelagert. Die Bohrungen oder Taschen 11, 12 durchdringen jeweils die Bohrungen 5, 6, so daß jeweils die Ausgleichsräder 13′ mit dem Achswellenrad 7 und die Ausgleichsräder 14 mit dem Achswellenrad 8 kämmen. Die Ausgleichsräder 13, 14 sind von unterschiedlicher axialer Länge. Die gegenseitigen Zahneingriffe der Ausgleichsräder 13, 14 liegen axial betrachtet im Bereich des kleineren Achswellenrades 7.

In Fig. 2 ist eine gleichmäßige Umfangsverteilung der Ausgleichsräder 13, 14 erkennbar, wobei im vorliegenden Fall vier Paare von Ausgleichsrädern vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß weisen die Bohrungen 11, die auf dem kleineren Teilkreis liegen, eine Längsnut 16 und die Bohrungen 12, die auf dem größeren Teilkreis liegen, je­ weils drei Längsnuten 17 auf. Letztere haben untereinander ungleiche Teilungswinkel über dem Umfang.

Fig. 3 zeigt ein Paar von Ausgleichsrädern 13, 14 in ihren Taschen 11, 12. Die Längsnuten 16, 17 sind nochmals erkennbar. Im Querschnitt sind sie kreisbogenförmig be­ grenzt, wobei ihre Basisbreite etwa der Breite der Zahn­ köpfe der Ausgleichsräder 13, 14 entspricht.

Claims (7)

1. Differentialgetriebe mit einem in einem Differential­ gehäuse drehbar gelagerten Differentialträger (1), zwei im Differentialträger in Zylinderbohrungen (5, 6) drehbar gehaltenen, zueinander koaxialen Achswellen­ rädern (7, 8) und mehreren im Differentialträger achs­ los in Bohrungen (11, 12) gelagerten Ausgleichsrädern (13, 14) in achsparalleler Anordnung, wobei die Aus­ gleichsräder zu einem Teil mit dem einen der Achs­ wellenräder und zu einem anderen Teil mit dem anderen der Achswellenräder und untereinander je zumindest mit einem des jeweils anderen Teils der Ausgleichsräder im Eingriff sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Bohrungen oder Taschen (11, 12) für die Ausgleichsräder (13, 14) im Differentialkorb (1) mit Nuten versehen sind.

2. Differentialgetriebe mit einem in einem Differential­ gehäuse drehbar gelagerten Differentialträger (1), zwei im Differentialträger in Zylinderbohrungen (5, 6) drehbar gehaltenen, zueinander koaxialen Achswellen­ rädern (7, 8) und mehreren im Differentialträger achs­ los in Bohrungen (11, 12) gelagerten Ausgleichsrädern (13, 14) in achsparalleler Anordnung, wobei die Aus­ gleichsräder zu einem Teil mit dem einen der Achs­ wellenräder und zu einem anderen Teil mit dem anderen der Achswellenräder und untereinander je zumindest mit einem des jeweils anderen Teils der Ausgleichsräder im Eingriff sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Zahnköpfe der Ausgleichsräder (13, 14) mit Nuten versehen sind.

3. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten achsparallel verlaufen.

4. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten schraubenförmig verlaufen.

5. Differentialgetriebe nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich entgegengesetzt orientierte schraubenförmige Nuten kreuzen.

6. Differentialgetriebe mit einem in einem Differential­ gehäuse drehbar gelagerten Differentialträger (1), zwei im Differentialträger in Zylinderbohrungen (5, 6) drehbar gehaltenen, zueinander koaxialen Achswellenrä­ dern (7, 8) und mehreren im Differentialträger achslos in Bohrungen (11, 12) gelagerten Ausgleichsrädern (13, 14) in achsparalleler Anordnung, wobei die Ausgleichs­ räder zu einem Teil mit dem einen der Achswellenräder und zu einem anderen Teil mit dem anderen der Achs­ wellenräder und untereinander je zumindest mit einem des jeweils anderen Teils der Ausgleichräder im Ein­ griff sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Bohrungen (11, 12) für die Aus­ gleichsräder (13, 14) mit Honspuren versehen sind.

7. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Bohrungen (5, 6) für die Achs­ wellenräder (7, 8) in Übereinstimmung mit den Bohrun­ gen für die Ausgleichsräder ausgestaltet sind.