• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft ein Differenzialgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Getriebegehäuse drehbar gelagerten Ausgleichsgehäuse, das mit einem Antriebszahnrad fest verbunden ist, wobei in dem Ausgleichsgehäuse zwei abtreibende Achskegelräder und zwei mit diesen kämmende und auf einem gehäusefesten Mitnehmerbolzen gelagerte Planetenkegelräder angeordnet sind und die drehbar und axial im Ausgleichsgehäuse geführten Achskegelräder Mittel zur drehmomentübertragenden Verbindung mit anzuschließenden Gelenkwellen aufweisen, wobei zumindest ein Achskegelrad einstückig mit den Mitteln zur drehmomentübertragenden Verbindung ausgeführt ist. Zur Schaffung eines fertigungstechnisch günstigen und vermehrte konstruktive Freiheitsgrade aufweisenden Differenzialgetriebes wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Achskegelrad ausschließlich über ein mit dem Mitnehmerbolzen zusammenwirkendes und das Achskegelrad zentrisch durchdringendes Halteteil axial abgestützt ist.
    公开号:DE102004011057A1
    申请号:DE200410011057
    申请日:2004-03-06
    公开日:2005-09-29
    发明作者:
    申请人:Audi AG；
    IPC主号:F16H48-08
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Differenzialgetriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriffdes Patentanspruches 1.
    [0002] Einderartiges Differenzialgetriebe zeigt die FR 27 54 035 A1 , bei demdas eine Achskegelrad einstückigmit dem ringförmigenAußenteileines Gelenkes einer Gelenkwelle für den Antrieb eines Rades desKraftfahrzeuges ausgebildet ist. Der Vorteil einer derartigen Ausbildungdes Achskegelrades besteht darin, dass das Gelenk bzw. die Gelenkmitte derbetreffenden Gelenkwelle nach innen, der Fahrzeugmitte zu verschiebbarist. Dies ermöglichtbei einer seitlichen Anordnung des Differenzialgetriebes im Kraftfahrzeug,die beiden Gelenkwellen in etwa gleich lang auslegen zu können. Dieaxiale Abstützungdes betreffenden Achskegelrades erfolgt dabei in üblicherWeise überdas Ausgleichsgehäusedes Differenzialgetriebes.
    [0003] Aufgabeder Erfindung ist es, ein Differenzialgetriebe der gattungsgemäßen Artbaulich und fertigungstechnisch zu verbessern und montagegünstigerauszubilden.
    [0004] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß mit denkennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. VorteilhafteWeiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.
    [0005] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,dass das zumindest eine Achskegelrad ausschließlich über ein mit dem Mitnehmerbolzenzusammenwirkendes und das Achskegelrad zentrisch durchdringendesHalteteil axial abgestütztist. Durch diese Ausbildung kann das Ausgleichsgehäuse aufder Seite des Achskegelrades „offen" gestaltet sein und bietetdamit vermehrte konstruktive Freiheitsgrade in der gesamten Differenzialgetriebegestaltungund der abtriebsseitigen Verbindung mit der Gelenkwelle.
    [0006] Baulichbesonders einfach kann das Halteteil eine koaxial zum Mitnehmerbolzenausgerichtete und den Mitnehmerbolzen umschließende Hülse aufweisen, an der ein dasAchskegelrad durchdringender, rotationssymmetrischer Führungszapfenbefestigt ist. Der Führungszapfenwiederum kann mit einer lösbarbefestigten Anlaufscheibe kombiniert sein, die das Achskegelradhintergreift. Die Anlaufscheibe kann dabei bevorzugt auf den Führungszapfenaufgesteckt und mittels eines Sicherungsringes axial gehalten sein.Dies ergibt neben einer fertigungstechnisch einfachen Konstruktioneine einfach zu montierende Verbindung des Achskegelrades mit demabstützendenMitnehmerbolzen.
    [0007] Invorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das zumindest eineAchskegelrad becherförmig ausgeführt sein,mit einer Stirnwand mit angeformter Kegelverzahnung und einem zylindrischenAbschnitt, der in einem Nabenabschnitt des Ausgleichsgehäuses drehbargelagert ist. Damit kann bei einer konstruktiv einfachen Gestaltungdes Achskegelrades dieses in einem einfachen Montageschritt in dasAusgleichsgehäuseeingesteckt und überdas Halteteil axial gesichert werden.
    [0008] Bevorzugtkann an das zumindest eine Achskegelrad ein Anschlussflansch für die abtreibende Gelenkwelleangeformt sein, wobei der Anschlussflansch im wesentlichen außerhalbdes Getriebegehäusespositioniert ist. Anstelle eines Anschlussflansches kann das Außenteildes Gelenkes der Gelenkwelle auch über eine Keilverzahnung oderdergleichen mit dem dann innenverzahnten Achskegelrad trieblichgekoppelt sein.
    [0009] Fernerwird vorgeschlagen, dass das Außenteildes Gelenkes der Gelenkwelle in dem zylindrischen Abschnitt desAchskegelrades unmittelbar an dessen Stirnwand angrenzend positioniertist, also baulich günstigmöglichsttief in das Differenzialgetriebe hineinragt.
    [0010] Dabeikann zur robusten und biegemomentfreien Antriebsübertragung der korrespondierende Befestigungsflanschan dem Außenteildes Gelenkes der Gelenkwelle im wesentlichen mit dem Gelenkmittelpunktbzw. Schwenkpunkt in einer Rotationsebene liegen.
    [0011] Dasdie Stirnwand des Achskegelrades durchdringende Halteteil kann mittelseiner in die Stirnwand dicht eingesetzten Abdeckscheibe öldicht abgeschlossensein. Dies stellt in einfacher Weise sicher, dass bei z.B. im Reparaturfallentfernter Gelenkwelle kein Schmieröl aus dem Differenzialgetriebeaustreten kann.
    [0012] DasAusgleichsgehäusekann fertigungstechnisch besonders günstig einteilig hergestellt sein,wobei die Achskegelräderund die Planetenkegelrädervon der „offenen" Seite des Ausgleichsgehäuses bzw.des Nabenabschnittes her in das Ausgleichsgehäuse montierbar sind.
    [0013] Desweiteren kann zur Schaffung eines möglichst kompakten und baulichgedrungenen Differenzialgetriebes das Antriebsrad mit dem Ausgleichsgehäuse ohneVerwendung von Schrauben formschlüssig, kraftschlüssig und/oderstoffschlüssigverbunden sein. Das Antriebsrad kann dabei auf das Ausgleichsgehäuse aufgepresstoder aufgeschrumpft sein, wobei im Verbindungsbereich ggf. eineformschlüssig wirkendeKeilverzahnung vorgesehen sein kann; zusätzlich oder alternativ kanndas Antriebsrad, z.B. ein Tellerrad, mit dem Ausgleichsgehäuse verschweißt sein(Laser- oder Elektronenstrahlschweißen, etc.).
    [0014] Schließlich wirdeine bevorzugte Verwendung eines Differenzialgetriebes in einemAntriebsaggregat fürfrontgetriebene Kraftfahrzeuge mit einem seitlich zum Antriebsaggregatangeordnetem Differenzialgetriebe vorgeschlagen, wobei das zumindesteine überdas Halteteil axial abgestützte Achskegelradunmittelbar auf die eine Gelenkwelle und das andere Achskegelrad über einedas Antriebsaggregat querende Zwischenwelle auf die andere Gelenkwelleabtreibt.
    [0015] EinAusführungsbeispielder Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dieschematische Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein teilweisedargestelltes Differenzialgetriebe für Kraftfahrzeuge mit Achskegelrädern, von deneneines unmittelbar mit dem Gelenk einer Gelenkwelle trieblich verbundenist.
    [0016] Dasnur teilweise dargestellte Differenzialgetriebe 10 istseitlich an ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeuges angebautund weist ein nur teilweise ersichtliches Getriebegehäuse 12 auf,in dem ein einteiliges Ausgleichsgehäuse 14 über Wälzlager 16, 18 drehbargelagert ist.
    [0017] Dasim wesentlichen rotationssymmetrische Ausgleichsgehäuse 14 trägt ein Antriebszahnrad 20, dasformschlüssig über eineKeilverzahnung bei 22 und kraftschlüssig durch Aufschrumpfen mitdem Ausgleichsgehäuse 14 festverbunden ist. Das Antriebszahnrad 20 – ein an sich bekanntes Tellerradeines Kegelraddifferenziales – kämmt in nichtersichtlicher Weise mit einem Abtriebsritzel eines Geschwindigkeits-Wechselgetriebesdes Antriebsaggregates des Kraftfahrzeuges.
    [0018] Innerhalbdes Ausgleichsgehäuses 14 sind zweiPlanetenkegelräder 24 undzwei Achskegelräder 26, 28 angeordnet,die miteinander in Eingriff sind.
    [0019] DiePlanetenkegelräder 24 sindauf einem im Ausgleichsgehäuse 14 festgelegtenMitnehmerbolzen 30 drehbar gelagert und stützen sichradial nach außen über entsprechendeballige Führungsflächen (ohneBezugszeichen) am Ausgleichsgehäuse 14 ab.
    [0020] DasAchskegelrad 26 ist in einem Nabenabschnitt 14a desAusgleichsgehäuses 14 drehbargelagert und stütztsich in axialer Richtung überallgemein mit 26a bezeichnete, radiale Führungsflächen amAusgleichsgehäuse 14 ab.Eine Keilverzahnung 26b bildet die drehmomentübertragendeVerbindung zwischen dem Achskegelrad 26 und einer Zwischenwelle 32.Die Zwischenwelle 32 quert in nicht dargestellter Weisedas Antriebsaggregat und trägtan ihrem nicht ersichtlichen Ende einen Anschlussflansch zur Verbindungmit dem Gelenk einer Gelenkwelle zum Antrieb des einen angetriebenenVorderrades des Kraftfahrzeuges.
    [0021] Dasbecherförmiggestaltete, einstückige Achskegelrad 28 setztsich aus einer Stirnwand 28a mit der angeformten Kegelverzahnung 28f,einem zylindrischen Abschnitt 28b und einen daran angeformtenAnschlussflansch 28c zusammen.
    [0022] Derzylindrische Abschnitt 28b ist über Wälzlager bzw. Nadellager 34 ineinem im Durchmesser größeren, weiterenNabenabschnitt 14b des Ausgleichsgehäuses 14 drehbar gelagert.Der Nabenabschnitt 14b ist dabei „offen" ausgeführt. Das heißt, dassdas Achskegelrad 28 in den Nabenabschnitt 14b freieinschiebbar bzw. in axialer Richtung nicht abgestützt ist.
    [0023] Zuraxialen Abstützungdes Achskegelrades 28 ist ein Halteteil 36 vorgesehen,das sich aus einer den Mitnehmerbolzen 30 umschließenden Hülse 36a undeinem axial ausgerichteten Führungszapfen 36b zusammensetzt.Der Füh rungszapfen 36b durchdringteine zentrische Bohrung 28d in der Stirnwand 28a desAchskegelrades 28 und trägt eine aufgesteckte Anlaufscheibe 38,die mittels eines in den Führungszapfen 36b eingesprengtenSicherungsringes 40 gehalten ist.
    [0024] DieAnlaufscheibe 38 hintergreift dabei die Stirnwand 28a desAchskegelrades 28 wie ersichtlich und stützt somitdas Achskegelrad 28 überentsprechende radial verlaufende Führungsflächen 38a in axialerRichtung ab. Die Anlaufscheibe 38 weist zudem eine radialnach innen in eine Längsnut 36c des Führungszapfens 36b ragendeNase 38b auf, die als Verdrehsicherung dient und somitvermeidet, dass sich die Anlaufscheibe relativ zum Sicherungsring 40 verdrehenkann.
    [0025] DasHalteteil 36 mit der Anlaufscheibe 38 und demSicherungsring 40 ist mittels einer in die Stirnwand 28a desAchskegelrades 28 eingesetzten Abdeckscheibe 42 öldicht abgeschlossen,wobei die Abdeckscheibe 42 wie ersichtlich in einen imDurchmesser größeren Bohrungsabschnitt 28e derStirnwand 28a eingepresst ist.
    [0026] Eineweitere Abdichtung des Achskegelrades 28 im Bereich dessenGehäusedurchtrittsdurch das Getriebegehäuse 12 istmittels eines an dem zylindrischen Abschnitt 28b anlaufendenWellendichtringes 44 gegeben.
    [0027] Deraußerhalbdes Getriebegehäuses 12 liegendeAnschlussflansch 28c des Achskegelrades 28 istmittels mehrerer Schrauben (nicht dargestellt) mit dem Befestigungsflansch 46a einesnur angedeuteten, ringförmigenAußenteils 46 eineshomokinetischen Gelenks einer Gelenkwelle zum Antrieb des anderenangetriebenen Vorderrades des Kraftfahrzeuges fest verschraubt.
    [0028] DerBefestigungsflansch 46a ist dabei derart versetzt am Außenteil 46 ausgebildet,dass mehr als die halbe Längedes Außenteils 46 innerhalbdes zylindri schen Abschnitts 28b bis nahe an die Stirnwand 28a desAchskegelrades 28 herangeführt ist. Dadurch kann der angenommeneGelenkmittelpunkt 46b bzw. der Schwenkpunkt der besagtenGelenkwelle nach innen, der Differenzialmitte zu verschoben werden.Der Gelenkmittelpunkt 46b kann somit etwa in der Rotationsebeneder Flansche 46a/28c positioniert sein.
    [0029] DieMontage der Bauteile des Ausgleichsgehäuses 14 erfolgt vondessen „offener" Seite bei dem Nabenabschnitt 14b,wobei die Bauteile in folgender Reihenfolge einzubauen sind: Eswird zunächstdas Achskegelrad 26 in das Ausgleichsgehäuse 14 eingeschoben,dann werden die Planetenkegelräder 24 unddas Halteteil 36 eingelegt und schließlich der Bolzen 30 entsprechendeingedrückt;sodann wird das Achskegelrad 28 in den zylindrischen Abschnitt 28b eingeführt undmittels der Anlaufscheibe 38 und dem Sicherungsring 40 axial gesichert.Das Tellerrad bzw. Antriebszahnrad 20 kann nach dem Einsetzendes Mitnehmerbolzens 30 auf das Ausgleichsgehäuse 14 aufgebrachtwerden. Die restliche Montage des Differenzialgetriebes 10 kannin üblicherWeise durchgeführtsein.
    [0030] DieErfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sokann das Außenteil 46 desGelenkes der Gelenkwelle auch in anderer Weise am Achskegelrad 28 befestigtsein, z.B. übereine Keilverzahnung und einen Sicherungsring innerhalb des Abschnittes 28b desAchskegelrades 28. Die besagten Flansche 28c, 46a könnten dann entfallen.
    [0031] Beieiner anderen Anordnung des Differenzialgetriebes 10 amAntriebsaggregat, z.B. etwa mittig des Kraftfahrzeuges, könnte auchdas zweite Achskegelrad 26 analog dem Achskegelrad 28 ausgeführt sein,wodurch auch der Gelenkpunkt 46b der zweiten Gelenkwelleentsprechend nach innen, der Differenzialmitte zu, verschiebbarwäre.
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] Differenzialgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einemin einem Getriebegehäusedrehbar gelagerten Ausgleichsgehäuse,das mit einem Antriebszahnrad fest verbunden ist, wobei in dem Ausgleichsgehäuse zweiabtreibende Achskegelräderund zwei mit diesen kämmendeund auf einem gehäusefestenMitnehmerbolzen gelagerte Planetenkegelräder angeordnet sind und diedrehbar und axial im Ausgleichsgehäuse geführten Achskegelräder Mittelzur drehmomentübertragendenVerbindung mit anzuschließendenGelenkwellen aufweisen, wobei zumindest ein Achskegelrad einstückig mitden Mitteln zur drehmomentübertragendenVerbindung ausgeführtist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Achskegelrad(28) ausschließlich über einmit dem Mitnehmerbolzen (30) zusammenwirkendes und das Achskegelrad(28) zentrisch durchdringendes Halteteil (36)axial abgestütztist.
    [2] Differenzialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Halteteil (36) eine koaxial zum Mitnehmerbolzen(30) ausgerichtete und den Mitnehmerbolzen (30)umschließendeHülse (36a) aufweist,an der ein das Achskegelrad (28) durchdringender, rotationssymmetrischerFührungszapfen (36b)befestigt ist.
    [3] Differenzialgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass der Führungszapfen(36b) mit einer lösbarbefestigten Anlaufscheibe (38) kombiniert ist, die dasAchskegelrad (28) hintergreift.
    [4] Differenzialgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Anlaufscheibe (38) auf den Führungszapfen (36b)aufgesteckt und mittels eines Sicherungsringes (40) axialgehalten ist.
    [5] Differenzialgetriebe nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (38) aufdem Führungszapfen(36b) gegen Verdrehung gesichert ist.
    [6] Differenzialgetriebe nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Achskegelrad (28)becherförmigausgeführtist, mit einer Stirnwand (28a) mit angeformter Kegelverzahnung(28f) und einem zylindrischen Abschnitt (28b),der in einem Nabenabschnitt (14b) des Ausgleichsgehäuses (14)drehbar gelagert ist.
    [7] Differenzialgetriebe nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass an das zumindest eine Achskegelrad(28) ein Anschlussflansch (28c) für die abtreibendeGelenkwelle angeformt ist, wobei der Anschlussflansch (28c)im wesentlichen außerhalbdes Getriebegehäuses(12) positioniert ist.
    [8] Differenzialgetriebe nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (46) des Gelenkes derGelenkwelle in dem zylindrischen Abschnitt (28b) des Achskegelrades(28) an dessen Stirnwand (28a) angrenzend positioniertist.
    [9] Differenzialgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass der korrespondierende Befestigungsflansch (46a) andem Außenteil(46) des Gelenkes der Gelenkwelle im wesentlichen mit demGelenkmittelpunkt (46b) in einer Rotationsebene liegt.
    [10] Differenzialgetriebe nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das die Stirnwand (28a) des Achskegelrades(28) durchdringende Halteteil (36) mittels einerin die Stirnwand (28a) dicht eingesetzten Abdeckscheibe(42) öldichtabgeschlossen ist.
    [11] Differenzialgetriebe nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgehäuse (14) einteilighergestellt ist, wobei die Achskegelräder (26, 28)und die Planetenkegelräder(24) von der Seite des Nabenabschnittes (14b)her in das Ausgleichsgehäuse(14) montierbar sind.
    [12] Differenzialgetriebe nach einem oder mehreren dervorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (20) mit demAusgleichsgehäuse(14) ohne Verwendung von Schrauben formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbundenist.
    [13] Verwendung eines Differenzialgetriebes nach einemoder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, in einem Antriebsaggregatfür frontgetriebene Kraftfahrzeugemit einem seitlich zum Antriebsaggregat angeordneten Differenzialgetriebe,wobei das zumindest eine überdas Halteteil (36) axial abgestützte Achskegelrad (28)unmittelbar auf die eine Gelenkwelle und das andere Achskegelrad(26) übereine das Antriebsaggregat querende Zwischenwelle (32) aufdie andere Gelenkwelle abtreibt.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-09-29| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-03-01| 8364| No opposition during term of opposition|
    2015-10-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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