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Die Erfindung betrifft eine Differentialvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem ersten Gehäuseabschnitt, wobei der erste Gehäuseabschnitt zur Lagerung von einem Sonnenrad und/oder zur Lagerung der Differentialvorrichtung an einer Umgebungskonstruktion ausgebildet ist, mit einem zweiten Gehäuseabschnitt, mit einem Antriebsradabschnitt, und mit einem Befestigungsteil, wobei das Befestigungsteil, der zweite Gehäuseabschnitt und der Antriebsradabschnitt über eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind und eine geschraubte Baugruppe bilden.
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Differentiale werden in Fahrzeugen eingesetzt, um ein Antriebsdrehmoment zu teilen. Dabei können die Differentiale als Längsdifferential zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf zwei Achsen des Fahrzeugs oder als Querdifferentiale zur Verteilung des Antriebsdrehmoments auf zwei Räder einer angetriebenen Achse ausgebildet sein.
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Die Druckschrift
DE 195 463 31 C1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Differentialeinrichtung in Kegelradbauweise, wobei der Differentialkorb verschraubt ist. Bei dieser Differentialeinrichtung werden über eine Mehrzahl von Schrauben zwei Gehäusebereiche des Differentialkorbs, welcher einen Aufnahmeraum für die Kegelräder bilden, gemeinsam mit dem Antriebsrad verschraubt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Differentialvorrichtung vorzuschlagen, welche belastungsgerecht ausgebildet ist und zugleich einfach gefertigt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Differentialvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Differentialvorrichtung, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Differentialvorrichtung ist besonders bevorzugt als ein Querdifferential ausgebildet, wobei ein Antriebsdrehmoment auf zwei angetriebene Räder einer Achse verteilt wird. Alternativ kann die Differentialvorrichtung auch als ein Längsdifferential realisiert sein, wobei ein Antriebsdrehmoment auf zwei Achsen des Fahrzeugs verteilt wird. Die Differentialvorrichtung definiert mit der eigenen Rotation im Betrieb eine Hauptdrehachse.
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Besonders bevorzugt ist die Differentialvorrichtung als ein Planetengetriebe ausgebildet, wobei mindestens eines, einige oder alle Räder, insbesondere Planetenräder, des Planetengetriebes als Stirnzahnräder ausgebildet sind. Insbesondere sind die Verzahnungen der Stirnzahnräder auf einer zylindrischen Außenfläche der Räder angeordnet. Bei den Verzahnungen kann es sich zum Beispiel um Geradverzahnungen oder Schrägverzahnungen handeln.
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In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Differentialvorrichtung zwei Sonnenräder, welche jeweils einen Abtrieb oder einen Ausgang aus der Differentialvorrichtung bilden. Ferner umfasst die Differentialvorrichtung einen Planetenträger, auf dem zwei Sätze von Planetenrädern angeordnet sind. Dabei kämmt jeweils ein Satz der Planetenräder mit einem der Sonnenräder und die Planetenräder der zwei Sätze der Planetenräder miteinander. Der Eingang der Differentialeinrichtung wird durch ein Antriebsrad gebildet. Das Antriebsrad ist drehfest mit dem Planetenträger verbunden und kann beispielsweise als ein Tellerrad oder als ein Kegelrad ausgebildet sein.
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Die Differentialvorrichtung umfasst einen ersten Gehäuseabschnitt, welcher vorzugsweise einen Teil des Planetenträgers bildet. Der erste Gehäuseabschnitt ist zudem zur Lagerung von einem der Sonnenräder und/oder zur Lagerung, insbesondere rotativen Lagerung der Differentialvorrichtung in einer Umgebungskonstruktion ausgebildet. Die Lagerung des Sonnenrads erfolgt vorzugsweise über die Lagerung einer Welle des Sonnenrads. Insbesondere ist die Welle als eine Ausgangswelle ausgebildet. Die Lagerung kann jeweils über eine Gleitlagerung erfolgen. Vorzugsweise ist bei einer oder bei beiden Lagerungen und somit zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem Sonnenrad beziehungsweise der Umgebungskonstruktion eine Lagereinrichtung, insbesondere eine Gleitlagereinrichtung oder Wälzlagereinrichtung angeordnet.
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Ferner weist die Differentialvorrichtung einen zweiten Gehäuseabschnitt auf, welcher vorzugsweise ebenfalls einen Teil des Planetenträgers bildet. Die Differentialvorrichtung weist einen Antriebsradabschnitt auf, welcher mit dem Antriebsrad drehfest verbunden ist oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. Insbesondere ist der Antriebsradabschnitt umlaufend um die Hauptdrehachse der Differentialvorrichtung ausgebildet.
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Zudem ist ein Befestigungsteil vorgesehen, wobei das Befestigungsteil, der zweite Gehäuseabschnitt und der Antriebsradabschnitt über eine Schraubverbindung, welche eine oder mehrere Einzelschraubverbindungen aufweisen kann, miteinander verbunden. In dieser Ausgestaltung bilden das Befestigungsteil, der zweite Gehäuseabschnitt und der Antriebsradabschnitt eine geschraubte Baugruppe. Optional können noch weitere Elemente Teile der geschraubten Baugruppe bilden.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die geschraubte Baugruppe eine formschlüssige Aufnahme für den ersten Gehäuseabschnitt ausbildet, wobei der erste Gehäuseabschnitt in der formschlüssigen Aufnahme aufgenommen ist. Die formschlüssige Aufnahme wird insbesondere ohne den ersten Gehäuseabschnitt ausgebildet. Im Speziellen ist der erste Gehäuseabschnitt nicht über die Schraubverbindung an der geschraubten Baugruppe gesichert. Vielmehr wird der erste Gehäuseabschnitt in der formschlüssigen Aufnahme formschlüssig und optional ergänzend kraftschlüssig und/oder reibschlüssig aufgenommen. Insbesondere ist der erste Gehäuseabschnitt unverschraubt in der geschraubten Baugruppe angeordnet.
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Der Formschluss des ersten Gehäuseabschnitts ist in mindestens eine, vorzugsweise in zwei axiale Richtungen und optional ergänzend in die radiale Richtung, jeweils bezogen auf die Hauptdrehachse der Differentialvorrichtung.
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Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass eine geschraubte Differentialvorrichtung eine einfache reproduzierbare Montage und eine hohe Reparaturfreundlichkeit der Differentialvorrichtung begründet. So kann die Differentialvorrichtung bei Bedarf bei der Fertigung oder bei einer Reparatur wieder zerlegt werden, gegebenenfalls Verzahnungen ausgetauscht werden oder sogar Komponenten wie zum Beispiel das Antriebsrad ausgetauscht werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Anbindung des ersten Gehäuseabschnitts unmittelbar über die Schraubverbindung nicht immer die beste Lösung ist, da durch die Schraubverbindung Einzelabschnitte des ersten Gehäuseabschnitts gesichert und im Betrieb belastet werden. Dadurch, dass der erste Gehäuseabschnitt erfindungsgemäß in der geschraubten Baugruppe formschlüssig aufgenommen wird, werden insbesondere axiale oder schräge Belastungen besser abgeleitet, da diese über die formschlüssige Aufnahme vorzugsweise vollflächig oder zumindest weitflächig ausgeleitet werden können. Ferner ergeben sich bessere oder zumindest neue Gestaltungsmöglichkeiten für eine belastungsgerechte Ausführung, insbesondere für den ersten Gehäuseabschnitt, da der erste Gehäuseabschnitt nicht für die Schraubverbindung, sondern für die formschlüssige Aufnahme ausgelegt sein muss.
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Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung definiert die Schraubverbindung, insbesondere ein Gewindebereich der Schraubverbindung mit der radialen Ausdehnung einen Gewindeteilkreisdurchmesserbereich. Es ist vorgesehen, dass die formschlüssige Aufnahme oder die mit dem ersten Gehäuseabschnitt gebildete Formschlussverbindung außerhalb des Gewindeteilkreisdurchmesserbereichs, insbesondere radial getrennt zu dem Gewindeteilkreisdurchmesserbereich angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Aufnahme radial innenseitig zu dem Gewindeteilkreisdurchmesserbereich angeordnet. Diese Realisierung unterstreicht die Idee, dass die Formschlussverbindung zwischen der geschraubten Baugruppe und dem ersten Gehäuseabschnitt unabhängig, insbesondere im Kraftfluss parallel, zu der Schraubverbindung ausgebildet ist.
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Im Allgemeinen kann die Schraubverbindung über eine Mehrzahl von Einzelschraubverbindungen, welche in Umlaufrichtung um eine Hauptdrehachse der Differentialvorrichtung vorzugsweise gleichmäßig verteilt sind, gebildet werden. Jede der Einzelschraubverbindungen weist einen Einzelgewindebereich auf. Der Gewindeteilkreisdurchmesserbereich wird nun durch die radiale Ausdehnung der Gesamtheit der Einzelgewindebereiche definiert. Dadurch, dass die formschlüssige Aufnahme außerhalb des Gewindeteilkreisdurchmesserbereichs angeordnet ist, können Schwächungen bei der formschlüssigen Aufnahme durch Durchgangsöffnungen für die Schraubverbindung, insbesondere für die Einzelschraubverbindungen, vermieden werden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die formschlüssige Aufnahme in Bezug auf die Hauptdrehachse radial nach innen geöffnet. So ist beispielsweise vorgesehen, dass die formschlüssige Aufnahme als eine wahlweise ununterbrochene oder unterbrochene, umlaufende Nut ausgebildet ist. Der Nutboden ist dann als eine radial wirkende formschlüssige Führung für den ersten Gehäuseabschnitt ausgebildet. Die Nutwände sind dann jeweils als eine axial formschlüssige Begrenzungswand für den ersten Gehäuseabschnitt ausgebildet.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der zweite Gehäuseabschnitt zur Lagerung von dem anderen Sonnenrad und/oder zur Lagerung der Differentialvorrichtung an einer beziehungsweise der Umgebungskonstruktion ausgebildet. Die Lagerung des Sonnenrads erfolgt vorzugsweise über die Lagerung einer Welle des Sonnenrads. Insbesondere ist die Welle als eine Ausgangswelle ausgebildet. Die Lagerung kann jeweils über eine Gleitlagerung erfolgen. Vorzugsweise ist bei einer oder bei beiden Lagerungen und somit zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem Sonnenrad beziehungsweise der Umgebungskonstruktion eine Lagereinrichtung, insbesondere eine Gleitlagereinrichtung oder Wälzlagereinrichtung angeordnet.
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Besonders bevorzugten bilden der erste und der zweite Gehäuseabschnitt einen Getrieberaum aus, wobei in dem Getrieberaum die Sonnenräder sowie die Planetenräder angeordnet sind. Es ist bevorzugt, dass der erste Gehäuseabschnitt einen Deckel und der zweite Gehäuseabschnitt einen Aufnahmebereich des Getrieberaums bildet.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der zweite Gehäuseabschnitt urformend, insbesondere durch ein Gießverfahren, besonders bevorzugt durch ein Sandgussverfahren, hergestellt. Dagegen ist es weiterhin bevorzugt, dass der erste Gehäuseabschnitt umformend hergestellt ist. Somit ermöglicht das Befestigungsteil, dass die Gehäuseabschnitte aus zwei unterschiedlichen Fertigungsverfahren in einfacher Weise miteinander verbunden werden können.
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Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist das Befestigungsteil als eine Ringplatte – auch Spannscheibe zu nennen – ausgebildet. Dabei kann die Ringplatte als ein Kreisring ausgebildet sein. Insbesondere die nichtfunktionalen Bereiche der Ringplatte können jedoch auch abweichend von einem Kreisring ausgestaltet sein. Insbesondere umfasst die Ringplatte einen Kreisringabschnitt. Es ist besonders bevorzugt, dass die Ringplatte radial innenseitig einen freien Innenradius und/oder einen freien Kreisausschnitt aufweist. Optional ergänzend sind an dem Innenradius Formschlusselemente, insbesondere Formschlussbereiche, angeordnet, welche z.B. als Aussparungen, insbesondere Randaussparungen ausgebildet sein können. Es ist vorgesehen, dass ein radialer Innenbereich der Ringplatte eine erste axiale Wandfläche der formschlüssigen Aufnahme bildet. Zur Anpassung der axialen Breite der formschlüssigen Aufnahme kann vorgesehen sein, dass die erste axiale Wandfläche der Aufnahme gegenüber einer axialen Seitenfläche der Ringplatte zurückversetzt angeordnet ist und/oder eine Stufe bildet. Dadurch kann zum einen die formschlüssige Aufnahme an die axiale Breite eines Aufnahmeabschnitts des ersten Gehäuseabschnitts angepasst werden, zum anderen bildet die Stufe zugleich eine formschlüssige Anlage der Ringplatte für den ersten Gehäuseabschnitt in radialer Richtung.
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Bei einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein radialer Innenbereich des zweiten Gehäuseabschnitts eine zweite axiale Wandfläche der Aufnahme bildet. Besonders bevorzugt sind die erste und die zweite axiale Wandfläche parallel zueinander angeordnet und/oder bilden die Nutwände der formschlüssigen Aufnahme. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Ringplatte in einer axialen Richtung flächig auf beziehungsweise an dem zweiten Gehäuseabschnitt anliegt. Optional ist radial innenseitig eine Stufe auf Seiten der Ringplatte und/oder eine Stufe auf Seiten des zweiten Gehäuseabschnitts angeordnet, um in dem radialen Innenbereich die Ringplatte und den zweiten Gehäuseabschnitt zu beabstanden und die formschlüssige Aufnahme zu bilden.
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Bei einer zweiten möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann auch ein radialer Innenbereich des Antriebsradabschnitts eine beziehungsweise die zweite axiale Wandfläche der Aufnahme bilden. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Ringplatte in einer axialen Richtung flächig auf beziehungsweise an dem Antriebsradabschnitt anliegt. Optional ist radial innenseitig eine Stufe auf Seiten der Ringplatte und/oder eine Stufe auf Seiten des Antriebsradabschnitts angeordnet, um in dem radialen Innenbereich die Ringplatte und den zweiten Gehäuseabschnitt zu beabstanden und die formschlüssige Aufnahme zu bilden.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Ringplatte Gewinde für die Schraubverbindung aufweist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der zweite Gehäuseabschnitt zum Beispiel urformend hergestellt werden kann, wobei möglicherweise aufgrund der Materialeigenschaften des gegossenen Materials Gewinde nicht so widerstandsfähig sind. Dagegen ist es möglich, die Ringplatte aus einem Blechabschnitt herzustellen, wobei die Gewinde eingeschnitten werden können und dadurch höchst widerstandsfähig sind. Auch der Antriebsradabschnitt wird nicht durch ein etwaiges Gewindeschneiden geschwächt. Somit kann der Antriebsradabschnitt beziehungsweise das Antriebsrad auf die Funktion des Einleitens des Antriebsdrehmoments, der erste Gehäuseabschnitt auf seine Funktion als Deckel für den Getrieberaum, der zweite Gehäuseabschnitt auf seine Funktion als Träger und Gehäuse für den Getrieberaum und die Ringplatte auf eine Doppelfunktion, nämlich einer Spann- und Schraubfunktion, abgestimmt werden.
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Im Betrieb ist es bevorzugt, dass der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt miteinander fest und insbesondere verdrehsicher verbunden sind. Hierzu können zwei mögliche Maßnahmen genannt werden, welche alternativ oder gemeinsam eingesetzt werden können:
Es ist es möglich, dass der erste Gehäuseabschnitt in der formschlüssigen Aufnahme eingespannt ist. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass konstruktiv betrachtet der Aufnahmeabschnitt der Ringplatte gegenüber der axialen Breite der formschlüssigen Aufnahme im Übermaß ausgebildet ist, sodass durch ein Verschrauben der Schraubverbindung eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondre eine Klemmung, umgesetzt wird. Alternativ oder ergänzend kann das Befestigungsteil, insbesondere die Ringplatte, Formschlusselemente, zum Beispiel regelmäßig am Innenumfang verteilte Aussparungen, aufweisen, wobei in dem ersten Gehäuseabschnitt dazu korrespondierende Formschlusselemente vorgesehen sind, welche beispielsweise als Schrauben mit Köpfen ausgebildet sein können und welche mit den Formschlusselementen des Befestigungsteils derart zusammenwirken, dass eine formschlüssige Sperrung in Umlaufrichtung zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem Befestigungsteil und über das Befestigungsteil mit dem zweiten Gehäuseabschnitt gegeben ist.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Differentialvorrichtung als ein Schwerlastdifferential und/oder als ein Centerless-Differential ausgebildet. In dieser Ausgestaltung werden die Planetenräder in dem zweiten Gehäuseabschnitt kopfkreisgeführt. Das bedeutet, dass keine Bolzen oder Drehachsen vorhanden sind, sondern dass der zweite Gehäuseabschnitt die Planetenräder am Außenumfang führt. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Planetenräder des ersten und des zweiten Satzes abwechselnd angeordnet sind und einen geschlossenen, insbesondere formschlüssig geschlossenen, Kranz bilden. Insbesondere kämmt ein Planetenrad des ersten Satzes mit jeweils zwei benachbarten Planetenrädern des zweiten Satzes und ein Planetenrad des zweiten Satzes mit jeweils zwei benachbarten Planetenrädern des ersten Satzes. Diese Bauweise von Differentialvorrichtungen führt zu einer besonders hohen Tragfähigkeit und Belastbarkeit. Gerade in dieser Konstellation ist eine schraubbare Differentialvorrichtung vorteilhaft, da diese zum einen hinsichtlich der Gehäuseabschnitte und des Befestigungsteils anwendungsgerecht ausgelegt werden kann und zudem reparaturfreundlich ausgebildet ist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer Differentialvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 eine schematische dreidimensionale Ansicht der Differentialvorrichtung in der 1 von der Seite des zweiten Gehäuseabschnitts;
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3 die Differentialvorrichtung der vorhergehenden Figuren in gleicher Darstellung wie in der 2 von der Seite des ersten Gehäuseabschnitts;
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4 eine axiale Draufsicht beziehungsweise teilgeschnittene Längsdarstellung des Befestigungsteils in der Differentialvorrichtung.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung eine Differentialvorrichtung 1 für ein Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Differentialvorrichtung 1 weist einen Eingang zur Einleitung eines Antriebsdrehmoments E sowie zwei Ausgänge A zur Ausleitung des Antriebsdrehmoments auf zwei unterschiedliche Ausgangswellen (nicht dargestellt) auf. Die Differentialvorrichtung 1 ist als ein Querdifferential ausgebildet, wobei die zwei Ausgangswellen zu angetriebenen Rädern des Fahrzeugs führen. Es ist darauf hinzuweisen, dass in der 1 keine Zahnräder der Differentialvorrichtung 1, sondern nur das Gehäuse beziehungsweise der Differentialkorb der Differentialvorrichtung 1 gezeigt ist. Die Differentialvorrichtung 1 rotiert im Betrieb um eine Hauptdrehachse H.
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Die Differentialvorrichtung 1 weist ein Antriebsrad 2 auf, welches vorliegend als ein Zahnrad ausgebildet ist, jedoch alternativ auch als ein Tellerrad oder ein Kegelrad realisiert sein kann. Das Antriebsrad 2 bildet den Eingang E und wird im Betrieb um die Hauptdrehachse H gedreht.
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Die Differentialvorrichtung 1 weist einen ersten Gehäuseabschnitt 3 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 4 auf. Der erste und der zweite Gehäuseabschnitt 3, 4 bilden gemeinsam einen Getriebeinnenraum 5 aus. Jeder der Gehäuseabschnitte 3, 4 weist einen rohrförmigen Fortsatz oder Stutzen 6 auf, welche jeweils an dem freien Endabschnitt auf der radialen Außenseite eine Zylinderfläche 7 als eine Gleitlagerfläche oder als eine Lagersitzfläche für eine Gleit- oder Wälzlagereinrichtung tragen. Über die Zylinderflächen 7 wird die Differentialvorrichtung 1 in einer Umgebungskonstruktion (nicht dargestellt) gelagert.
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Radial innenseitig weisen der erste Gehäuseabschnitt 3 und der zweite Gehäuseabschnitt 4 jeweils eine Wellenlagerfläche 8 auf. Die Wellenlagerfläche 8 dient zur Lagerung einer der Ausgangswellen als Welle für ein Sonnenrad (nicht dargestellt) der Differentialvorrichtung 1. Insbesondere ist das Sonnenrad auf der Ausgangswelle aufgesteckt oder anders mit dieser verbunden, so dass das Sonnenrad über die Ausgangswelle mittelbar an der Wellenlagerfläche gelagert ist. Statt der Wellenlagerfläche 8 kann eine Montagefläche für eine Lagereinrichtung, insbesondere für eine Gleitlagereinrichtung oder Wälzlagereinrichtung, vorgesehen sein.
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Sowohl der erste Gehäuseabschnitt 3 als auch der zweite Gehäuseabschnitt 4 sind somit zur Lagerung der Differentialvorrichtung 1 gegenüber einer Umgebungskonstruktion und/oder zur Lagerung des Sonnenrads über eine Ausgangswelle ausgebildet.
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Die Differentialvorrichtung 1 ist als eine Planetendifferentialvorrichtung ausgebildet, wobei der erste Gehäuseabschnitt 3 und der zweite Gehäuseabschnitt 4 gemeinsam einen Planetenträger 9 bilden. Der Planetenträger 9 kann Planetenräder führen und lagern, wobei die Planetenräder in der 1 nicht dargestellt sind. Die Planetenräder werden kopfkreisgeführt, das heißt die Planetenräder werden in Planetenräderaufnahmen, welche als axial ausgerichtete Zylinderaufnahmen ausgebildet sind, eingelegt. Beispielsweise ist durch einen gestrichelten Kasten eine Planetenradaufnahme 10 für einen ersten Satz Planetenräder und durch den zweiten gestrichelten Kasten eine Planetenradaufnahme 11 für Planetenräder eines zweiten Satzes Planetenräder dargestellt. Die Planetenräder des ersten und des zweiten Satzes haben unterschiedliche axiale Längen. Die Planetenräder des ersten Satzes kämmen mit dem Sonnenrad, dessen Ausgangswelle durch den ersten Gehäuseabschnitt 3 geführt und/oder gelagert ist. Die Planetenräder des zweiten Satzes kämmen dagegen mit dem Sonnenrad, dessen Ausgangswelle durch den zweiten Gehäuseabschnitt 4 gelagert und/oder geführt ist. Zudem kämmen die Planetenräder des ersten und des zweiten Satzes miteinander, wobei in der Gesamtheit ein um die Hauptdrehachse H umlaufender Kranz aus Planetenrädern gebildet ist, welcher ununterbrochen ist. In dieser Ausgestaltung bildet die Differentialvorrichtung 1 ein Schwerlastdifferential oder ein Centerless-Differential aus.
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Die Differentialvorrichtung 1 ist über eine Schraubverbindung 12 geschlossen, wobei die Schraubverbindung 12 aus einer Vielzahl von Einzelschraubverbindungen 13 (vgl. 2 und 3) gebildet ist. Die Schraubverbindung 12 umfasst eine Mehrzahl von Schrauben 14, welche axial ausgerichtet sind. Die Schraubenköpfe der Schrauben 14 liegen auf einem flanschartig, radial nach innen gerichteten Antriebsradabschnitt 15 des Antriebsrads 2 an und/oder stützen sich formschlüssig an diesem ab. In dem Antriebsradabschnitt 15 ist eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 16 angeordnet.
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Deckungsgleich zu den Durchgangsöffnungen 16 oder mit dem gleichen Lochmuster weist ein Flanschabschnitt 17 des zweiten Gehäuseabschnitts 4 Durchgangsöffnungen 18 auf, durch die die Schrauben 14 ebenfalls durchgeführt sind.
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Die Differentialvorrichtung 1 weist eine Ringplatte 19 als ein Befestigungsteil auf, wobei die Ringplatte 19 eine Mehrzahl von Gewinden 20 aufweist, die wiederum deckungsgleich oder mit dem gleichen Lochmuster zu den Durchgangslöchern 16 und 18 angeordnet sind und in die die Schrauben 14 eingeschraubt sind. Damit bilden das Antriebsrad 2 beziehungsweise der Antriebsradabschnitt 15, der zweite Gehäuseabschnitt 4 beziehungsweise dessen Flanschabschnitt 17 und die Ringplatte 18 mit den Schrauben 14 eine geschraubte Baugruppe 21.
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Radial nach innen versetzt zu den Schrauben 14 beziehungsweise zu einem Gewindeteilkreisdurchmesserbereich G, welcher durch die Gewinde 19 in der Ringplatte 18 definiert wird, wird durch die geschraubte Baugruppe 21 eine formschlüssige Aufnahme 22 in Form einer in Umlaufrichtung, radial nach innen geöffneten Nut ausgebildet. In dieser formschlüssigen Aufnahme 21 ist ein Haltebereich 23 des ersten Gehäuseabschnitts 3 formschlüssig aufgenommen. Die dadurch gebildete Formschlussverbindung definiert einen Formschlussteilkreisdurchmesserbereich F. Der Formschlussteilkreisdurchmesserbereich F ist radial nach innen versetzt und insbesondere beabstandet und/oder nicht-überlappend zu dem Gewindeteilkreisdurchmesserbereich G angeordnet.
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Zur Ausbildung der formschlüssigen Aufnahme 21 weist die Ringplatte 18 einen Stufenabschnitt 24 mit einer Stufe und der zweite Gehäuseabschnitt 4 einen zweiten Stufenabschnitt 25 mit einer weiteren Stufe auf. Durch die Ringplatte 19, beziehungsweise den Stufenabschnitt 24, und den zweiten Gehäuseabschnitt 4, beziehungsweise den zweiten Stufenabschnitt 25, wird zum einen jeweils eine axiale Wandfläche der formschlüssigen Aufnahme 22 ausgebildet. Die axialen Wandflächen verlaufen jeweils in einer Radialebene zu der Hauptdrehachse H. Zudem bilden die Stufenabschnitte 24, 25 gemeinsam eine radiale, hohlzylinderförmige Anlagefläche für den ersten Gehäuseabschnitt 3, beziehungsweise für den Haltebereich 23, aus. Dadurch ist der Gehäuseabschnitt 3 sowohl in beide axiale Richtungen als auch in radialer Richtung formschlüssig durch die geschraubte Baugruppe 21 gehalten.
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Insbesondere durchgreifen die Schrauben 14 der Schraubverbindung 12 den ersten Gehäuseabschnitt 3 nicht und/oder sind benachbart oder beabstandet zu diesem angeordnet.
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Die axialen Breiten der Stufenabschnitte 24, 25 und/oder die axiale Breite der formschlüssigen Aufnahme 22 einerseits und die axiale Breite des Haltebereichs 23 sind so bemessen oder aufeinander abgestimmt, dass bei einem Anziehen der Schrauben 14 der Schraubverbindung 12 der Haltebereich 23 kraftschlüssig zwischen der Ringplatte 18 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 4 eingeklemmt wird.
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Die 2 und 3 zeigen die Differentialvorrichtung 1 in einer dreidimensionalen Darstellung, wobei die zuvor beschriebenen Bezugszeichen eingetragen sind.
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Wie sich insbesondere aus der 3 ergibt, weist die Ringplatte 18 eine Mehrzahl, in diesem Beispiel vier, Formschlusselemente 26 auf, welche als Aussparungen am inneren Radius der Ringplatte 18 angeordnet sind. Ferner sind in den ersten Gehäuseabschnitt 3 Formschlusselemente 27, in diesem Fall Schrauben, welche jedoch unabhängig von der Schraubverbindung 12 ausgebildet sind, angeordnet. Die Schrauben sind relativ zu den Aussparungen so angeordnet sind, dass der erste Gehäuseabschnitt 3 und die Ringplatte 18 zueinander in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse H formschlüssig gesichert sind.
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Insbesondere aus den 2 und 3 ergibt sich, dass der zweite Gehäuseabschnitt 4 als ein Gussteil ausgebildet ist, wohingegen der erste Gehäuseabschnitt 3 als ein Umformteil realisiert ist. Durch die Befestigung der zwei Gehäuseabschnitte 3, 4 zueinander über die oder mittels der Ringplatte 18 wird erreicht, dass die Anbindung des ersten Gehäuseabschnitts 3 großflächig in Umlaufrichtung erfolgen kann, ohne jedoch, dass der erste Gehäuseabschnitt 3 an der Schraubverbindung 12 beteiligt ist. Ferner kann durch diese Konstruktion erreicht werden, dass das Antriebsrad 2 auch von einem Fremdhersteller bereitgestellt wird.
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Die 4 zeigt eine axiale Draufsicht beziehungsweise eine Längsschnittdarstellung der Ringplatte 18, welche beispielsweise aus einem Blech gefertigt ist. Die Ringplatte 18 weist eine Vielzahl die Gewinde 20 auf, welche in Umlaufrichtung regelmäßig beabstandet zueinander angeordnet sind. Die radiale Ausdehnung der Gewinde 20 bestimmen den Gewindeteilkreisdurchmesserbereich T. An dem Außenradius ist die Ringplatte 18 kreisrund ausgebildet. Jedoch könnte diese auch eine andere Form aufweisen. An dem Innenradius weist die Ringplatte eine zentrale Aussparung 28 auf. Konzentrisch und/oder koaxial zu der Hauptdrehachse H ist der Stufenabschnitt 24 angeordnet, der die radiale Ausdehnung des Formschlussteilkreisdurchmesserbereichs F bestimmt. Es sind vier Formschlusselemente 26 ausgebildet als teilkreisförmige Aussparungen vorgesehen, die mit dem Formschlussteilkreisdurchmesserbereich F überlappen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Differentialvorrichtung
- 2
- Antriebsrad
- 3
- erster Gehäuseabschnitt
- 4
- zweiter Gehäuseabschnitt
- 5
- Getriebeinnenraum
- 6
- Stutzen
- 7
- Zylinderfläche
- 8
- Wellenlagerfläche
- 9
- Planetenträger
- 10
- Planetenradaufnahme
- 11
- Planetenradaufnahme
- 12
- Schraubverbindung
- 13
- Einzelschraubverbindungen
- 14
- Schrauben
- 15
- Antriebsradabschnitt
- 16
- Durchgangsöffnungen
- 17
- Flanschabschnitt
- 18
- Durchgangsöffnungen
- 19
- Ringplatte
- 20
- Gewinde
- 21
- Baugruppe
- 22
- formschlüssige Aufnahme
- 23
- Haltebereich
- 24
- Stufenabschnitt
- 25
- Stufenabschnitt
- 26
- Formschlusselemente/Aussparungen
- 27
- Formschlusselemente/Schrauben
- 28
- Aussparung
- A
- Ausgänge
- E
- Eingang
- H
- Hauptdrehachse
- T
- Gewindeteilkreisdurchmesserbereich
- F
- Formschlussteilkreisdurchmesserbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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