DE69517646T2

DE69517646T2 - Differentialvorrichtung

Info

Publication number: DE69517646T2
Application number: DE69517646T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Aiba; Kenji Hiraishi; Masao Teraoka
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 2000-10-19
Anticipated expiration: 2015-10-14
Also published as: US5868643A; DE69517646D1; EP0707161B1; JPH08114259A; EP0707161A3; EP0707161A2; JP3202503B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Differentialvorrichtung, die für Fahrzeuge oder dergleichen verwendet wird gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Differentialvorrichtung.
Eine derartige Differentialvorrichtungen, die mit einem Differential-Begrenzungs- Mechanismus versehen ist, kann in der Veröffentlichung der japanischen Patentpublikation (Kokai) Nr. 63-76938 gefunden werden. Die Differentialvorrichtung beinhaltet ein Differentialgehäuse, das durch einen Motor durch ein Antriebszahnrad und ein Ringzahnrad angetrieben wird. Um eine Achse des Differentialgehäuses sind zwei gegenüberliegende (linke und rechte) schräg verzahnte Seitenzahnräder koaxial mit der Achse angeordnet. In dem Differentialgehäuse sind zwei Paare von Bohrungen außerhalb der Seitenzahnräder ausgebildet, die parallel mit der Achse des Differentialgehäuses verlaufen. In diesen Bohrungen sind jeweils schräg verzahnte Ritzelzahnräder mit sechs Zähnen drehbar aufgenommen. Jedes der schräg verzahnten Ritzelzahnräder besteht aus einem axialen außenliegenden Abschnitt, der im Eingriff mit jedem Seitenzahnrad ist, und einem axialen innenliegenden Abschnitt, der im Eingriff mit einem axialen innenliegenden Abschnitt des anderen Ritzelzahnrads ist. In konsequenter Weise sind die Seitenzahnräder einander durch die schräg verzahnten Ritzelzahnräder zugeordnet. Es wird darauf hingewiesen, daß in der Differentialvorrichtung jeweils ein Abstandselement zwischen den Seitenzahnrädern angeordnet ist, das an einem Außenabschnitt derselben mit einer bogenförmigen Aussparung gegenüber der Bohrungen ausgebildet ist.
Der obengenannte Differential-Begrenzungs-Mechanismus der Vorrichtung arbeitet wie folgt.
Wenn eine Differenz im Drehwiderstand zwischen dem rechten und dem linken Seitenzahnrad erzeugt wird, wird eine Antriebskraft, die von dem Motor übertragen wird, unterschiedlich durch die Drehungen der Ritzelzahnräder in die Seitenzahnräder aufgeteilt. Danach wird jedes Ritzelzahnrad gegen die zylindrische innere Wand der Bohrung und die bogenförmigen Aussparung des Abstandselements durch die Eingriffsreaktion des Ritzelzahnrads mit dem anderen Ritzelzahnrad gedrückt, so daß ein Reibungswiderstand erzeugt wird. Weiterhin wird durch die Druckkraft, die durch den Eingriffsvorgang dieser schräg verzahnten Zahnräder bewirkt wird, das heißt der Seitenzahnräder und der Ritzelzahnräder, ein anderer Reibungswiderstand zwischen den jeweiligen schräg verzahnten Zahnrädern und dem Differentialgehäuse mit dem Abstandselement erzeugt. Auf diesem Weg kann eine Differentialbegrenzungskraft durch diese Reibungswiderstände erhalten werden.
In Verbindung mit dem obengenannten Differential-Begrenzungs-Mechanismus ist ebenso eine Methode zum Erhöhen der Differentialbegrenzungskraft bekannt. Diese Methode beruht auf der Eingriffsreaktion der Seitenzahnräder mit den Ritzelzahnrädern, die auf dem drehbaren Halten eines Abschnitts jedes der Seitenzahnräder in dem Differentialgehäuse in einer frei eingesetzten Bedingung beruht, wobei die Spitzenoberflächen des Seitenzahnrads gegen die zylindrische Wand des Differentialgehäuses gedrückt werden, wodurch der Reibwiderstand erzeugt wird.
In der obengenannten Differentialvorrichtung sind jedoch die schräg verzahnten Seitenzahnräder und die schräg verzahnten Ritzelzahnräder gemäß einem "Zahnradstandard" ausgewählt, der die grundlegenden Zahnradspezifikationen definiert. Zum Beispiel ist erwähnt, daß unter der grundsätzlichen Bedingungen von einer Anzahl der Zähne von sechs, 20º im Druckwinkel und 2,25 Modul in Zahnlänge, eine Spitzenkreisdicke der Ritzelzahnräder auf ca. 20 Prozent der Zahnlänge eingestellt ist.
Daher, wenn das Ritzelzahnrad, das eine derartige Spitzenkreisdicke aufweist, in der Bohrung gleitet und sich dreht, die in dem Differentialgehäuse ausgebildet ist, um die Differentialbegrenzungskraft zu erzeugen, wird ein Problem ansteigen, in der Art, daß der Flächendruck des Ritzelzahnrads extrem ansteigt, um ein Fress-Phänomen aufgrund der unzureichenden Spitzenkreisdicke zu erzeugen.
Um den Oberflächendruck des Ritzelzahnrads zu reduzieren, kann in Betracht gezogen werden, daß der Durchmesser von jeder Bohrung des Differentialgehäuses vergrößert wird, während eine Anzahl der Zähne des Ritzelzahnrads auf sieben oder acht erhöht wird, wobei dies jeweils etwa 22 Prozent und 24 Prozent der Spitzenkreisdicke zu denselben Bedingungen wie oben ist. In jedem der Fälle jedoch bleibt das Problem des "Fress-Phänomens" zwischen den Spitzenflächen der Ritzelzahnräder und der Bohrungen, so daß die Vorrichtung groß in ihren Ausmaßen würde.
Ebenso steigt in den Seitenzahnrädern der Differentialvorrichtung die Differentialbegrenzungskraft durch die reibende Drehung der Seitenzahnräder in dem Differentialgehäuse an, wobei das Problem des Ansteigens des Oberflächendrucks der Seitenzahnräder bestehen bleibt, wodurch das Fressen bewirkt wird.
Eine Differentialgetriebeanordnung, die im wesentlichen vergleichbar zu der obengenannten Differentialvorrichtung ist, ist ebenso von dem Dokument zum Stand der Technik EP 0 563 895 A1 bekannt. Dieses Dokument zum Stand der Technik lehrt weiter ein Halteelement, das in dem Gehäuse ausgebildet ist, und weist Haltebohrungen zum Halten jeweiliger Abschnitte der Ritzelzahnräder auf. Die innere Oberfläche der jeweiligen Haltebohrungen wird in Kontakt mit der gesamten Peripherie der jeweiligen Zahnradabschnitte gebracht, so daß die Reibkontaktfläche zwischen den Ritzelzahnrädern und den jeweiligen Getriebeteilen vergrößert ist, um die Reibungseigenschaften zu verbessern. Mit den jeweiligen Getriebeabschnitten, die in diesen Haltebohrungen aufgenommen sind, sind die Lagerungs- und Führungseigenschaften derselben ebenso verbessert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Differentialvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Differentialvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Fresswiderstandsfähigkeit von jeweiligen Gleitspitzen von Zahnrädern, die in der Differentialvorrichtung eingesetzt sind, zu verbessern.
Gemäß dem Vorrichtungsaspekt wird diese Aufgabe gelöst durch eine Differentialvorrichtung mit:
einem Differentialgehäuse, das von einer Antriebskraft eines Motors gedreht wird;
einem Paar von Seitenzahnrädern, die in diesem Differentialgehäuse gegenüberliegend zueinander angeordnet und koaxial drehbar mit einer Achse dieses Differentialgehäuses gelagert sind;
einer Mehrzahl von Paaren von Bohrungen, die um diese Seitenzahnräder in diesem Differentialgehäuse ausgebildet sind, so daß diese sich parallel mit der Achse dieses Differentialgehäuses erstrecken; und
einer Mehrzahl von Paaren von Ritzelzahnrädern, die jeweils in diesen Bohrungen aufgenommen sind, um in diesen zu drehen und zu gleiten, wobei diese Ritzelzahnräder jeweils im Eingriff mit diesen Seitenzahnrädern sind, und miteinander im Eingriff sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dieser Seitenzahnräder einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der eines Standardzahnrads, der korrespondierend nach vorgegebenen Zahnradspezifikationen bestimmt ist, so daß eine Spitzenkreisdicke dieses Ritzelzahnrads vergrößert ist im Vergleich mit der dieses Standardzahnrades.
Mit der obengenannten Anordnung wird, wenn eine Differenz im Antriebswiderstand erzeugt zwischen dem Paar der Seitenzahnräder wird, eine Antriebskraft, die von dem Motor übertragen wird, in die Seitenzahnräder unterschiedlich durch die Drehung der Ritzelzahnräder aufgeteilt und dann der Differentialbegrenzungseffekt durch die Reibungskraft erhalten, der durch die jeweiligen Gleitbewegungen der Ritzelzahnräder und der Seitenzahnräder in dem Differentialgehäuse erzeugt wird. Gemäß der Erfindung kann, da die Spitzenkreisdicke von jedem Ritzelzahnrad derart ansteigt, so daß die Gleitfläche auf der inneren Wand der Bohrung vergrößert ist, der Oberflächendruck an jeder Spitze des Ritzelzahnrads reduziert werden, wodurch die Fresswiderstandsfähigkeit der Ritzelzahnräder verbessert werden kann.
In bevorzugter Weise sind die Seitenzahnräder drehbar in dem Differentialgehäuse gelagert und jedes der Seitenzahnräder weist einen äußeren Durchmesser auf, der kleiner ist als der eines Standardzahnrads, wie dies korrespondierend zu vorgegebenen Zahnradspezifikationen bestimmt ist, so daß eine Spitzenkreisdicke des Seitenzahnrads im Vergleich mit der eines Standardzahnrads vergrößert ist.
Ebenso ist es in diesem Fall möglich, da die Spitzenkreisdicke von jedem Seitenzahnrad vergrößert ist, den Flächendruck an jeder Spitze des Seitenzahnrades zu reduzieren, wodurch die Fresswiderstandsfähigkeit der Seitenzahnräder verbessert werden kann.
Im Detail ist es bevorzugt, wenn die Anzahl der Zähne des Ritzelzahnrads sechs ist, daß die Spitzenkreisdicke von jedem der Ritzelzahnräder etwa 40 Prozent bis 60 Prozent der Zahntiefe ist.
Alternativ ist es bevorzugt, wenn die Anzahl der Zähne des Ritzelzahnrades sieben ist, daß die Spitzenkreisdicke von jedem der Zahnräder etwa 55 Prozent zu 90 Prozent der Zahntiefe ist.
Weiterhin ist gemäß dem Verfahrensaspekt der vorliegenden Erfindung die oben genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Differentialvorrichtung mit einem Differentialgehäuse, einem Paar von Seitenzahnrädern, die in diesem Differentialgehäuse angeordnet sind, und einer Mehrzahl von Paaren von Ritzelzahnrädern, die drehbar in Bohrungen aufgenommen sind, die in diesem Differentialgehäuse ausgebildet sind, so daß diese sowohl mit einem dieser Seitenzahnräder als auch miteinander im Eingriff sind, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorbereiten von Material dieser Ritzelzahnräder und/oder dieser Seitenzahnräder;
Ausbilden eines Umfangsabschnitt von jedem des Materials, so daß ein äußerer Durchmesser desselben kleiner ist als der eines Standardzahnrades der entsprechend vorgegebener Zahnradspezifikationen bestimmt ist; und nachfolgend
Zahnschneiden jedes der Materialien, so daß diese der vorgegebenen Zahnradspezifikationen entsprechen.
In einem derartigem Fall können, da die äußere Peripherie der Materialien vor dem Zahnschneide-Schritt kleiner ausgebildet ist, Herstellungskosten eingespart werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen dargestellt und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine längsgerichtete Querschnittsdarstellung einer Differentialvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Differentialvorrichtung entlang dem Pfeil A von Fig. 1;
Fig. 3 eine erläuternde Darstellung, die einen Teil des Ritzelzahnrads der Differentialvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Spitzenkreisdicke des Zahnrads und Werte von PV zeigt; und
Fig. 5 ein Diagramm, das Ergebnisse eines Fresswiderstandstests des Ritzelzahnrads der Differentialvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Differentialvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, das an eine Antriebswelle eines Fahrzeugs angepaßt ist. Weiterhin sind Fig. 3 und 4 erläuternde Diagramme der Vorrichtung.
Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht diese Differentialvorrichtung aus einem Differentialgehäuse 1, schräg verzahnten Seitenzahnrädern 3, 5 und schräg verzahnten Ritzelzahnrädern 11, 13. Die gesamte Vorrichtung ist drehbar in einem nicht gezeigten Differentialträger mit einem Schmierölreservoir angeordnet, so daß Eingriffs- und Gleitabschnitte der Zahnräder usw. geschmiert sind.
Das Differentialgehäuse 1 besteht aus einem hohlen Gehäusekörper 1a mit einer Öffnung an dessen linker Seite in der Figur und einer Seitenwand 1g an der rechten Seite, wobei eine Abdeckung 1b an dem Gehäusekörper 1a befestigt ist, um die Öffnung zu verschließen, und eine ringförmige Platte 1c ist an der Seitenwand 1g befestigt. Das Gehäuse 1 wird um eine Achse durch den Motor durch eine nicht gezeigte Leistungsübertragungsvorrichtung gedreht. Der Gehäusekörper 1a ist mit hohlen Abschnitten 1d, 1h versehen, in die zwei gegenüberliegende Seitenzahnräder 3, 5 jeweils an einer Ausgangsseite drehbar gelagert sind. Die äußere Periptieriebereiche (Zahnkopfhöhen- Durchmesser) der Seitenzahnräder 3, 5 sind frei in dem Differentialgehäuse 1 eingesetzt, so daß diese nicht axial gleiten. Ebenso sind in dem Differentialgehäuse 1 vier Paare von Bohrungen 7,9 zum Aufnehmen der Ritzelzahnräder um die hohlen Abschnitte 1d, 1h in Intervallen in der Umfangsrichtung ausgebildet, so daß diese parallel mit der Mittelachse des Differentialgehäuses 1 sind. Der Gehäusekörper 1a ist mit einer Öffnung 1f versehen, die über einer Öffnung 1e zur Schmierung, einer Bohrung 9 und eine runde Platte 1c angeordnet ist. Diese Platte 1c ist an der Seitenwand 1g des Differentialgehäuses 1 mittels Bolzen 2 befestigt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Innerhalb der hohlen Seitenzahnräder 3, 5 sind jeweils nicht gezeigte linke und rechte Antriebswellen eingesetzt und mit diesen verbunden, so daß die Leistung des Motors auf die linken und rechten Antriebswellen durch die linken und rechten Seitenzahnräder 3, 5 übertragen wird. Zwischenscheiben 15 sind jeweils zwischen den Seitenzahnrädern 3 und 5 und zwischen den Seitenzahnrädern 3, 5 und dem Differentialgehäuse 1 angeordnet.
Das Ritzelzahnrad 11 besteht aus einem Zahnradabschnitt 11a in Eingriff mit dem linken Seitenzahnrad 3, einem anderen Zahnradabschnitt 11b und einem axialen Abschnitt 11c zur Verbindung des Zahnradabschitts 11a mit dem Zahnradabschnitt 11b. Das Zahnrad 11 ist in der Bohrung 7 des Gehäusekörpers 1a aufgenommen, so daß dieses darin dreht und gleitet. Zwischen dem Zahnradabschnitt 11a und der Abdeckung 11b ist eine Zwischenscheibe 17 angeordnet, die zum Begrenzen der axialen Bewegung des Ritzelzahnrads 11 zusammen mit der unteren Fläche der Bohrung 7 dient.
Das Ritzelzahnrad 13 ist gleitend und drehbar in der Bohrung 9 des Gehäusekörpers 1a aufgenommen, so daß ein Zahnradabschnitt 13a in Eingriff mit dem rechten Seitenzahnrad 5 ist und der andere Zahnradabschnitt 13b in Eingriff mit dem Zahnradab schnitt 11b des anderen Ritzelzahnrads 11 ist. Auf diese Weise sind die Seitenzahnräder 3 und 5 miteinander verbunden.
Das Ritzelzahnrad 13 weist weiterhin einen erstreckenden Zahnradabschnitt 13c auf, der sich zu der rechten Seite in Fig. 1 nachfolgend zu dem Zahnradabschnitt 13b erstreckt, und dessen Peripherie durch eine Wand, welche die Bohrung 9 bestimmt, gelagert ist. Es ist zu erwähnen, daß die axiale Bewegung des Ritzelzahnrads durch die untere Fläche der Bohrung 9 und der Platte 1c begrenzt ist.
Wie kennzeichnend in Fig. 3 gezeigt, sind die äußeren Durchmesser der Ritzelzahnräder 11, 13 jeweils kleiner als die eines Standardzahnrads festgelegt, die in Übereinstimmung mit geforderten Zahnradspezifikationen wie den Modulen, der Anzahl der Zähne, dem Druckwinkel oder dergleichen bestimmt sind. Mit einer derartigen Festlegung ist eine Spitzenkreisdicke S im Vergleich mit der Standardspitzenkreisdicke vergrößert, die durch einen korrespondierenden äußeren Durchmesser eines Standardzahnrads bestimmt ist. In konsequenter Weise ist die Spitzenkreisdicke S auf etwa 40 bis 60 Prozent der Zahnlänge H festgelegt in dem Fall, daß die Anzahl der Zähne der Ritzelzahnräder 11, 13 jeweils sechs ist. Vergleichbar ist in dem Fall von jeweils sieben Zähnen der Ritzelzahnräder 11, 13 die Spitzenkreisdicke S auf etwa 40 bis 60 Prozent der Zahnlänge H festgelegt.
Um die Spitzenkreisdicke S eines derartigen obengenannten optimalen Werts zu erreichen, wird das Material für die Ritzelzahnräder so geformt, daß es vom schmaleren Durchmesser vor dem Zahnschneiden ist. In einer Modifikation kann es jedoch anwendbar sein, die äußere Peripherie eines Standardzahnrads zu einem schmaleren Durchmesser nach dem Zahnschneiden abzuschneiden. Natürlich ist jede der Bohrungen 7 und 9 derart ausgebildet, daß ein Durchmesser korrespondierend zu dem resultierenden Durchmesser (Spitzendurchmesser) der Ritzelzahnräder 11 und 13 ausgebildet ist. Die Ritzelzahnräder 11, 13 sind an ihren jeweiligen Spitzen mit Fasen (Halbauflage) versehen. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel eine Rändelbearbeitung angewendet wird, um Schmieröl an der Oberfläche der Spitzen zu halten, ist jedes der Ritzelzahnräder 11, 13 so ausgebildet, daß die Spitzenkreisdicke S des Zahnrads, nachdem diese angefast wurde, in dem obengenannten Bereich liegt.
Die obengenannte Differentialvorrichtung arbeitet wie nachfolgend beschrieben.
Im Prozeß der Übertragung der Antriebskraft von dem Motor, wenn kein Unterschied im Antriebswiderstand zwischen den Seitenzahnrädern 3 und 5 auftritt, rotieren diese gemeinsam mit dem Differentialgehäuse 1. Im Gegensatz dazu, wenn ein Unterschied im Antriebswiderstand zwischen diesen erzeugt ist, wird die Antriebskraft auf die Seitenzahnräder differential aufgeteilt durch die Drehungen der Ritzelzahnräder 11, 13. Während dieser Differentialdrehungen der Seitenzahnräder 3, 5 werden die Ritzelzahnräder 11, 13 jeweils gegen die inneren Wände der Bohrungen 7, 8 durch die Eingriffsreaktion miteinander gedrückt, so daß der Reibungswiderstand jeweils zwischen den Zahnrädern 11, 13 und den Bohrungen 7,9 erzeugt wird. Gleichzeitig wird aufgrund der Eingriffsdruckkraft der schräg verzahnten Zahnräder 11, 13, 3, 5 die Reibungswiderstände entlang der Zwischenscheiben 17, der Platte 1c und der unteren Flächen der Bohrungen 7, 9 erzeugt und ebenso zwischen den Seitenzahnrädern 3, 5 und der Zwischenscheibe 15 erzeugt. Die Differentialbegrenzungskraft der Differentialvorrichtung wird durch die obengenannten Reibungswiderstände erreicht. Es ist zu erwähnen, daß aufgrund der Drehung der erstreckenden Zahnradabschnitte 13c während der Differentialdrehung ein Pumpeffekt in der Bohrung 9 erzeugt wird, so daß das Schmieröl durch die Öffnung 1f fließt.
Dann wird, da die Spitzenkreisdicke S der Ritzelzahnräder 11, 13, die in den Bohrungen 7, 8 drehen und an den hinteren Wänden gleiten, wie oben genannt, größer festgelegt ist, werden Werte von PV MPA · m/s (Druckgeschwindigkeit) an den Gleitabschnitten der Zahnräder 11, 13 abgesenkt, so daß eine Fressen kaum bewirkt wird.
Fig. 4 zeigt eine Beziehung zwischen der Spitzenkreisdicke des Zahnrads, das sieben Zähne aufweist, und des Wertes von PV. In der Figur zeigt die Linie C eine Beziehung zwischen der Spitzenkreisdicke und des Wertes von PV im Falle der Veränderung des Wertes von S/H von 17 Prozent auf 85 Prozent. Eine horizontale Linie D zeigt einen sogenannten "Spitzenbegrenzungswert von PV" über den das Fressen der Spitze auftreten würde. Die Linie C schneidet sich mit der Linie D an einem Punkt P bei 60 Prozent von S/H. Es ist zu verstehen, daß unter Bedingungen über 60 Prozent von S/H das Fressen kaum erzeugt wird, während das Fressen der unter Bedingungen von weniger als 60 Prozent von S/H einfach auftritt.
Fig. 5 zeigt experimentelle Ergebnisse zur Unterstützung der obengenannten Charakteristik, wobei diese Ergebnisse von Fresswiderstandstests an dem gleitenden Abschnitten der Differentialvorrichtung, die mit Ritzelzahnrädern versehen sind, mit dem Bereich S/H als Variable angegeben sind. Es ist zu verstehen, daß kein Fressen in den Gleitabschnitten in allen Fällen, die in der Figur gezeigt sind, auftritt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird durch kleineres Ausbilden des äußeren Durchmessers der Ritzelzahnräder die Spitzenkreisdicke S erhöht, so daß jeder Bereich der Dicke S zu der Zahnlänge H auf einen optimalen Wert festgelegt ist. In konsequenter Weise werden die Werte PV der Spitzengleitabschnitte der Ritzelzahnräder 11 und 13 verringert, wodurch die Fresswiderstandsfähigkeit verbessert ist.
Weiterhin korrespondierend zu dem Ausbilden des schmaleren äußeren Durchmessers werden die Ritzelzahnräder 11, 13 verkleinert, so daß die Biegebelastung auf die gesamten Zahnräder und deren Zähne jeweils verbessert werden kann. Zusätzlich kann der Gehäusekörper 1a verkleinert werden.
In dem Ausführungsbeispiel können, da die äußeren Durchmesser des Materials der Ritzelzahnräder 11, 13 vor dem Zahnschneiden kleiner ausgebildet sind, Herstellungskosten eingespart werden. Es ist zu erwähnen, daß in diesem Ausführungsbeispiel die Seitenzahnräder 3 und 5 in den hohlen Abschnitten 1d, 1 h des Differentialgehäuses 1 gelagert sind, so daß die Spitzen dieser Zahnräder nicht gleiten. Dies führt dazu, daß ein Kontaktbereich zwischen den Ritzelzahnrädern 11, 13 und den Seitenzahnrädern 3, 5 aufgrund der Verringerung der Zahnlänge H der Zahnräder 11, 13 verringert ist und gleitend 4 Paare der Ritzelzahnräder mit den Bohrungen 7, 11 des Differentialgehäu ses 1 durch Konstruktion der Seitenzahnräder 3, 5 gleich sind, so daß diese sich ein wenig radial bewegen.
Daher ist als eine Modifikation, wenn die Seitenzahnräder 3, 5 nicht in den hohlen Abschnitten 1d, 1h gelagert sind, aber die Spitzen derselben in dem Differentialgehäuse 1 gelagert sind, so daß diese darin gleiten, die Differentialbegrenzungskraft addiert durch die Reibungskraft der Seitenzahnräder 3, 5 an deren jeweiligen Spitzen. In diesem Fall ist es möglich, durch kleineres Ausbilden der äußeren Durchmesser der Seitenzahnräder 3, 5, wodurch deren Spitzenkreisdicke zunimmt, die Werte von PV an den jeweiligen Spitzen der Seitenzahnräder zu reduzieren, wodurch der Fresswiderstand verbessert werden kann. Weiterhin ist es aufgrund des reduzierten äußeren Durchmessers der Seitenzahnräder 5 möglich, einen Durchmesser des axialen Abschnitts 11c des Ritzelzahnrads 11 zu vergrößern, der zu dem diametralen Abschnitt des Seitenzahnrads 5 in axialer Richtung korrespondiert, so daß die Festigkeit des Ritzelzahnrads 11 verbessert werden kann. Zusätzlich ist es möglich, das Differentialgehäuse 1 zu verkleinern.
Es ist zu verstehen, daß das bevorzugte Ausführungsbeispiel, das hierin offenbart ist, nur als Beispiel dient und keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die nachfolgenden Ansprüche darstellt.

Claims

1. Eine Differentialvorrichtung mit:

einem Differentialgehäuse (1), das von einer Antriebskraft eines Motors gedreht wird;

einem Paar von Seitenzahnrädern (3, 5), die in diesem Differentialgehäuse (1) gegenüberliegend zueinander angeordnet und koaxial drehbar mit einer Achse dieses Differentialgehäuses (1) gelagert sind;

einer Mehrzahl von Paaren von Bohrungen (7, 9), die um diese Seitenzahnräder (3, 5) in diesem Differentialgehäuse (1) ausgebildet sind, so daß diese sich parallel mit der Achse dieses Differentialgehäuses erstrecken; und

einer Mehrzahl von Paaren von Ritzelzahnrädern (11, 13), die jeweils in diesen Bohrungen (7, 9) aufgenommen sind, um in diesen zu drehen und zu gleiten, wobei diese Ritzelzahnräder (11, 13) jeweils im Eingriff mit diesen Seitenzahnrädern (3, 5) sind, und miteinander im Eingriff sind,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes dieser Seitenzahnräder (11, 13) einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der eines Standardzahnrads, der korrespondierend nach vorgegebenen Zahnradspezifikationen bestimmt ist, so daß eine Spitzenkreisdicke (5) dieses Ritzelzahnrads (11, 13) vergrößert ist im Vergleich mit der dieses Standardzahnrades.

2. Eine Differentialvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Seitenzahnräder (3, 5) drehbar in diesem Differentialgehäuse (1) gelagert sind, und wobei jedes dieser Seitenzahnräder (3, 5) einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der eines Standardzahnrads, der korrespondierend nach vorgegebenen Zahnradspezifikationen bestimmt ist, so daß eine Spitzenkreisdicke dieses Seitenzahnrads vergrößert ist im Vergleich mit der dieses Standardzahnrads.

3. Eine Differentialvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenkreisdicke (S) von jedem dieser Ritzelzahnräder (11, 13) etwa 40 Prozent bis 60 Prozent der Zahntiefe (H) ist in dem Fall, daß die Anzahl der Zähne sechs ist.

4. Eine Differentialvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenkreisdicke (S) von jedem dieser Ritzelzahnräder (11, 13) etwa 55 Prozent bis 90 Prozent der Zahntiefe (H) ist in dem Fall, daß die Anzahl der Zähne sieben ist.

5. Eine Differentialvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Zwischenscheiben (15), die zwischen dem Seitenzahnrad (3) und dem anderen Seitenzahnrad (5), zwischen den Seitenzahnrädern (3, 5) und dem Differentialgehäuse (1) angeordnet sind.

6. Eine Differentialvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Differentialgehäuse (1) einen zylindrischen Gehäusekörper (1a) aufweist, eine Abdeckung (1b) aufweist, die an einem axialen Ende dieses zylindrischen Gehäusekörpers (1a) befestigt ist, um diesen zu verschließen und eine ringförmige Platte (1c) aufweist, die an dem anderen axialen Ende dieses zylindrischen Gehäusekörpers (1a) befestigt ist.

7. Eine Differentialvorrichtung gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Zwischenscheibe (17), die zwischen diesen Seitenzahnrädern (11, 13) und dieser Abdeckung (1b) angeordnet ist.

8. Eine Differentialvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Gehäusekörper (1a) mit Öffnungen (1e, 1f) zur Schmierung versehen ist.

9. Eine Differentialvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines von jedem Paar von diesen Ritzelzahnrädern (13) aus einem ersten Zahnradab schnitt (13a) der im Eingriff mit einem dieser Seitenzahnräder (5) ist, einem zweiten Zahnradabschnitt (13b), der im Eingriff mit dem anderen Ritzelzahnrad (11) ist und einem dritten Zahnradabschnitt (13c) besteht, der über dessen vollen Umfang durch eine dieser Bohrungen (9) gelagert ist.

10. Eine Differentialvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine dieser Öffnungen (1f) in der Umgebung dieses dritten Zahnradabschnitts (13c) angeordnet ist.

11. Ein Verfahren zur Herstellung einer Differentialvorrichtung mit einem Differentialgehäuse (1), einem Paar von Seitenzahnrädern (3, 5), die in diesem Differentialgehäuse (1) angeordnet sind, und einer Mehrzahl von Paaren von Ritzelzahnrädern (11, 13), die drehbar in Bohrungen (7, 9) aufgenommen sind, die in diesem Differentialgehäuse (1) ausgebildet sind, so daß diese sowohl mit einem dieser Seitenzahnräder (3, 5) als auch miteinander im Eingriff sind, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Vorbereiten von Material dieser Ritzelzahnräder (11, 13) und/oder dieser Seitenzahnräder (3, 5);

Ausbilden eines Umfangsabschnitt von jedem des Materials, so daß ein äußerer Durchmesser desselben kleiner ist als der eines Standardzahnrades der entsprechend vorgegebener Zahnradspezifikationen bestimmt ist; und nachfolgend

Zahnschneiden jedes der Materialien, so daß diese der vorgegebenen Zahnradspezifikationen entsprechen.