DE102011087567A1

DE102011087567A1 - Differenzial für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbindung zwischen einer Gelenkglocke und einem Sonnenrad

Info

Publication number: DE102011087567A1
Application number: DE201110087567
Authority: DE
Inventors: Thorsten BIERMANN; Rainer Schübel; Ernst Masur
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Differenzial (1) für ein Kraftfahrzeug, mit zwei Sonnenrädern (2, 3), die jeweils mit einer Abtriebswelle verbindbar sind, wobei die Sonnenräder (2, 3) in einem als Planetenträger (5) ausgebildeten Gehäuse (6) drehbar angeordnet sind und zumindest ein Verbindungszahnrad drehbar im Gehäuse (6) gelagert ist sowie in Wirkbeziehung mit den beiden Sonnenrädern (2, 3) steht, derart, das Drehmoment vom Gehäuse (6) und/oder einem Sonnenrad (2, 3) auf das andere Sonnenrad (2. 3) übertragbar ist, wobei jedes Sonnenrad (2, 3) mit einer Steckachse (13) verbunden ist, über die Drehmomente zur jeweiligen Abtriebswelle übertragbar ist, wobei sich mindestens ein Sonnenrad (3) axial aus dem Gehäuse (6) erstreckt, wobei das Sonnenrad (3) mit der Steckachse (13) einteilig ausgebildet ist und einen Kontur zum formschlüssigen Verbinden mit einem Anschlusselement wie einem Flansch oder einer Glocke (16) aufweist. Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang mit einem solchen Differenzial.

Description

Die Erfindung betrifft ein Differenzial für ein Kraftfahrzeug, mit zwei Sonnenrädern, die jeweils mit einer Abtriebswelle verbindbar sind, wobei die Sonnenräder in einem als Planetenträger ausgebildeten Gehäuse drehbar angeordnet sind und zumindest ein Verbindungszahnrad drehbar im Gehäuse gelagert ist sowie in Wirkbeziehung mit den beiden Sonnenrädern steht, derart, das Drehmoment vom Gehäuse und/oder einem Sonnenrad auf das andere Sonnenrad übertragbar ist, wobei jedes Sonnenrad mit einer Steckachse verbunden ist, über die Drehmoment zur jeweiligen Abtriebswelle übertragbar ist, wobei sich zumindest ein Sonnenrad axial aus dem Gehäuse heraus erstreckt.
Aus dem Stand der Technik sind Differentialgetriebe, die auch als allgemein als Differenziale bezeichnet werden, bekannt, bspw. Kegelraddifferenziale. So offenbart bspw. die DE 10 2009 012 256 A1 eine Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug. Diese Druckschrift offenbart eine Antriebsvorrichtung für ein elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug, umfassend einen Elektromotor mit einem Rotor und einem Stator sowie ein Differenzialgetriebe mit einer ersten drehbar gelagerten Abtriebswelle, einer zweiten drehbar gelagerten Abtriebswelle und einem Differenzialkorb. Der Differenzialkorb besitzt mehrere Getrieberäder, über welche die beiden Abtriebswellen angetrieben werden. Das Differenzialgetriebe ist in dem Elektromotor derart integriert, dass der Rotor drehfest mit dem Differenzialkorb verbunden ist. Das Differenzialgetriebe ist als Kegelraddifferenzial in einer Ausführungsform ausgebildet.
Die Kraftübertragung erfolgt durch die Getrieberäder, die in der DE 10 2009 012 256 A1 als Kegelräder ausgelegt sind und die auf der Innenseite des Differenzialkorbs drehbar gelagert sind. Die Kegelräder sind zwei Ausgleichsräder und zwei Seitenräder. Dabei ist das erste Seitenrad mit der ersten Abtriebswelle und das zweite Seitenrad mit der zweiten Abtriebswelle drehfest verbunden. Die Abtriebswellen verlaufen koaxial zu einer Drehachse A, um welche der Differenzialkorb drehbar gelagert ist. Die Ausgleichsräder sind über je einen Zapfen mit dem Differenzialkorb verbunden und in diesem drehbar gelagert und gemeinsam umlaufend um die Drehachse A, wobei sie mit den Seitenrädern in Eingriff sind.
Aus dem Stand der Technik sind auch Stirnraddifferenziale bekannt, bspw. aus der WO 2011/003747 A2 , der DE 10 2007 004 709 A1 , der DE 10 2007 004 712 A1 und der DE 10 2007 040 475 A1 .
Die DE 10 2007 004 709 A1 offenbart bspw. ein Stirnraddifferenzial mit wenigstens einer Summenwelle für die Verteilung von Drehmomenten an ein erstes Differenzialglied sowie an ein zweites Differenzialglied über mindestens drei aus jeweils einem ersten Planetenrad und einem zweiten Planetenrad gebildete Paare, wobei die Planetenräder eines Paares einander gegenüberliegend und wirkverbunden sind. Die Planetenräder und Sonnenräder sind dabei wie folgt beschrieben ausgebildet und angeordnet:

a Jedes Planetenpaar weist zwei Planetenräder auf, die vorzugsweise identisch als Gleichteile gestaltet sind.
b Die Planetenräder weisen jeweils einen außenzylindrischen nicht verzahnten Abschnitt und längs daneben einen verzahnten Abschnitt auf.
c Die radialen äußeren Abmessungen, bspw. ein Außenradius, des nicht verzahnten Abscphnitts sind geringer, als die kleinstmöglichen radialen äußersten Abmessungen, bspw. verglichen zum Kopfkreisradius, des verzahnten Abschnitts. Dabei ist der Außendurchmesser des nicht verzahnten Abschnitts mindestens kleiner als der Zahnkopfdurchmesser, vorzugsweise aber gleich oder kleiner als der Zahnfußdurchmesser des verzahnten Abschnitts.
d Der verzahnte Abschnitt der betrachteten Planetenräder ist als Stirnverzahnung, Geradverzahnung, Schrägverzahnung, Keilverzahnung oder schraubenförmige Verzahnung ausgebildet.
e Jedes der Planetenräder sitzt entweder auf einem separaten Planetenbolzen, oder ist auf zwei Zapfen aufgenommen bzw. weist selbst zwei axial aus dem Planetenrad hervorstehende Zapfen auf.
f Der Planetenbolzen und das Planetenrad mit Zapfen bzw. das Planetenrad auf Zapfen ist beidseitig in oder an dem Gehäuse gelagert.
g Die Zapfen, mit denen das jeweilige Planetenrad alternativ aufgenommen ist, sind entweder einteilig mit einem Blechgehäuse ausgebildet oder als separate Bauteile in dieses eingebracht.
h Alternativ zu den vorgenannten Ausführungen der Lagerung der Planetenräder sind ein- oder mehrteilige Zapfen einmaterialig mit dem Planetenrad ausgebildet oder separat an dem jeweiligen Planetenrad befestigte Elemente.
i Das Planetenrad ist in diesen Fällen entweder drehbar auf dem Zapfen oder auf dem Planetenbolzen um die Bolzenachse oder mit dem Bolzen gelagert.
j Die nicht verzahnten Abschnitte der Planetenräder weisen längs in entgegengesetzte Richtung, so dass die Stirnseiten der nicht verzahnten Abschnitte jeweils längs nach außen, vorzugsweise zur Lagerung der Planetenbolzen im Gehäuse hin, weisen.
k Jedes der Planetenräder eines Paares greift jeweils mit einem in Längsrichtung am Planetenrad außen liegenden Teilabschnitt seines verzahnten Abschnitts in die Verzahnung eines anderen der beiden Differenzglieder des Differenzials ein.
l Der außen liegende Abschnitt, der auch als äußerer Teilabschnitt bezeichnet werden kann, geht in Längsrichtung des Planetenrades betrachtet, also gleichgerichtet mit der Bolzenachse, von einem Ende des Planetenrades aus bis an einen, in Längsrichtung mittleren Teilabschnitt der Verzahnung.
m Die Bereiche des äußeren Teilabschnitts, mit denen das jeweilige Planetenrad in die Innen- bzw. Außenverzahnung des Differenzglieds eingreift, entspricht vorzugsweise der Hälfte der Breite der Verzahnung in Längsrichtung des verzahnten Abschnitts.
n In die Umfangslücke eines jeden Planetenrads eines Paares, die um den nicht verzahnten Abschnitt ausgebildet ist, taucht jeweils die Verzahnung jenes Differenzglieds der zwei Differenzglieder radial und axial berührungslos ein, welches mit dem äußeren Teilabschnitt der Verzahnung des anderen Planetenrades des gleichen Paares kämmt.
o Die Umfangslücke ist axial in die eine Längsrichtung, durch den längs innenliegenden mittleren Teilabschnitt der Verzahnung, und in die andere Längsrichtung bspw. durch das Gehäuse oder durch einen anderen Axialanschlag für das Planetenrad begrenzt.
p Die Planetenräder eines Paares stehen jeweils an dem mittleren Teilabschnitt des verzahnten Abschnitts miteinander in Eingriff.
q Der mittlere Teilabschnitt ist in Längsrichtung zwischen dem äußeren Teilabschnitt der Verzahnung und dem nicht verzahnten Abschnitt ausgebildet.
r Die Wahl des Typs und der Abmaßung der Verzahnung des äußeren Abschnitts können sich an dem mittleren Abschnitt fortsetzen, alternativ aber auch andere sein.
s Die Breite des mittleren Teilabschnitts, an dem die Planetenräder miteinander verzahnt sind, ist vorzugsweise die andere Hälfte der Breite der Verzahnung in Längsrichtung des verzahnten Abschnitts.
t Pro Differenzial sind mindestens drei, vorzugsweise jedoch vier oder fünf Stück der Plantetenradpaare angeordnet.

Die Längsrichtung stimmt dabei mit den Bolzenachsen überein. Aus diesen Merkmalen folgt:

u Die erforderliche Gesamtbreite des verzahnten Abschnitts eines jeden der Planetenräder ist vorzugsweise die Summe aus der Breite des Differenzglieds, das in Zahneingriff mit dem Planeten steht und aus der Breite des Teilabschnitts der Verzahnung, mit dem die Planetenräder des gleichen Paares miteinander kämmen, höchstens noch zuzüglich Fertigungs-, Montage- bzw. gestaltungsbedingter Abstände, Phasen, Abstandshalter und ähnlichem.
v Die erforderliche Breite des nicht verzahnten Abschnitts des Planetenrades entspricht bevorzugt der Breite der Verzahnung des Differenzgliedes, welches mit dem anderen Planetenrad des gleichen Paares kämmt, höchstens noch zuzüglich Fertigungs-, Montage- bzw. gestaltungsbedingte Abstände, Phasen, Abstandshalter und ähnlichem.
w Die Verzahnung des Differenzgliedes taucht möglichst so weit in die Umfangslücke ein, dass sich das Differenzglied und das betreffende Planetenrad gerade noch nicht berühren.

Die Zahnbreite für den Zahneingriff der miteinander verzahnten Bauteile des in der DE 10 2007 004 709 A1 vorgestellten Differenzials, ist breiter als die bis dahin üblichen Außenabmessungen, denn, die Planetenräder sind im Paar miteinander und mit den Differenzgliedern ohne weitere axiale Lücken verschachtelt. Höhere Drehmomente sind übertragbar. Die Planetenräder sind nicht an einem gesonderten längsmittig im Differenzial angeordneten Planetenträger, sondern beidseitig eben als Planetenträger fungierenden Gehäuse gelagert. Durch die zwei Lagerstellen anstelle nur einer, ist die Konstruktion steifer und weniger anfällig gegen Verkippung und somit weniger anfällig gegen die durch Verkippung entstehenden Nachteile.
Die Paare eines Planetentriebes können umfangseitig näher aneinander gerückt werden, da zum einen die Belastung pro Planeten auf jeweils zwei Lagerstellen im oder am Gehäuse verteilt werden und zum anderen die Gehäusekonstruktion an sich schon stabiler ist, als dies ein mittig angeordneter scheibenförmiger Planetenträger aus Blech ist. Der Bauraum, der umfangsseitig zwischen den einzelnen Lagerstellen für stützendes Material zur Verfügung stehen muss, ist gering. Der für einen mittig angeordneten Planetenträger benötigte axiale Bauraum entfällt durch die Lagerung im Gehäuse. Die Verzahnung kann um diesen Betrag zusätzlich breiter ausgeführt werden. Damit kann auch wieder der Berührradius verringert und auf die steifere Anordnung und somit die den Verformungen weniger anfälligen Konstruktionen zurückgegriffen werden. Die Herstellung eines solchen Planetentriebs ist kostengünstiger, da die aufwändige Herstellung der Hohlräder entfällt. Aufwändig ist z.B. die Innenbearbeitung der Innenverzahnung.
Die DE 10 2007 004 712 A1 offenbart ebenfalls ein Stirnraddifferenzial mit einem mindestens zweiteiligen Gehäuse und mit einem an dem Gehäuse befestigten und mit dem Gehäuse zur Drehachse des Stirnraddifferenzials konzentrischen Antriebsrads, wobei ein erster Gehäuseabschnitt und ein zweiter Gehäuseabschnitt und ein Befestigungsabschnitt des Antriebsrads mittels Befestigungsmittels axial aneinander befestigt und an die Gehäuseabschnitte sowie das Antriebsrad dabei in Umfangsrichtung gegeneinander drehfest geführt und zur Drehachse aneinander fixiert sind.
Die WO 2011/003747 A2 offenbart auch ein Stirnraddifferenzial mit einer ersten Sonne und einer zweiten Sonne, wobei der ersten Sonne ein erster Satz Planetenräder und der zweiten Sonne ein zweiter Satz Planetenräder zugeordnet ist und der erste Satz Planetenräder mit dem zweiten Satz Planetenräder kämmt und dabei die Anzahl der Zähne der ersten Sonne gleich der Anzahl der Zähne der zweiten Sonne ist, wobei durch Profilverschiebung die Zähne der ersten Sonne an einem Kopfkreis mit einem Kopfkreisdurchmesser angeordnet sind, der anders ist, als der Kopfkreisdurchmesser eines Kopfkreises, an dem die Zähne der zweiten Sonne angeordnet sind, wobei der erste Satz Planetenräder nur mit der ersten Sonne kämmt und wobei der zweite Satz Planetenräder nur mit der zweiten Sonne kämmt, wobei ferner der Kopfkreisdurchmesser des Kopfkreises der Zähne der ersten Sonne durch positive Profilverschiebung und der Kopfkreisdurchmesser des Kopfkreises der Zähne der zweiten Sonne durch negative Profilverschiebung realisiert ist.
Die DE 10 2007 040 475 A1 offenbart auch ein Stirnraddifferenzial, insbesondere ein solches für Kraftfahrzeuge, mit einem Antriebselement, das drehfest mit einem Planetenträger verbunden ist, wobei in dem Planetenträger mindestens ein Paar miteinander kämmender Planetenräder drehbar angeordnet ist, wobei die Planetenräder mit je einem verzahnten Abtriebsrad kämmen. Um bei einem solchen Stirnraddifferenzial einen hinreichenden Bauraum für die Planetenräder zu schaffen, sieht die DE 10 2007 040 475 A1 vor, dass der Planetenträger durch zwei im Abstand a) parallel zueinander angeordnete scheibenförmige Träger gebildet wird, die mit dem Antriebselement verbunden sind. Es ist offenbart, dass zwei Abtriebsräder jeweils einen wellenförmigen Abschnitt aufweisen, welche aus einem hülsenförmigen Fortsatz eines scheibenförmigen Trägers axial herausragen.
Die spezielle Art der Stirnraddifferentiale, wie sie aus oben diskutierten Druckschriften bekannt ist, liegt auch der hier vorgestellten Erfindung zugrunde.
Die Anbindung an Differenziale findet ferner häufig indirekt an Gleichlaufgelenken, die auch als Gleichlaufdrehgelenke bezeichnet werden, statt.
Ein solches Gleichlaufdrehgelenk ist aus der DE 31 32 365 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine lösbare Anordnung zwischen einem Gelenk und einem Flansch oder einer Welle. Sie offenbart, dass ein äußerer Gelenkkörper geteilt ist und das erste Teil, kugelaufnehmende Rillen und ein zweites Teil einen der Kraftübertragung dienenden Abtriebsflansch oder eine Welle oder einen Achszapfen aufweist, wobei ferner das zweite Teil im Schnitt quer zu seiner Drehachse einen Außenumfang aufweist, der der Innenkontur des äußeren Gelenkkörpers entspricht und das erste Teil aufnimmt, wobei durch ein Sicherungsmittel das erste Teil gegenüber dem zweiten Teil axial fixiert ist. Das in dieser Druckschrift dargestellte Gleichlaufdrehgelenk besteht im Wesentlichen aus einem äußeren Gelenkkörper, welcher eine je axial verlaufende zylindrische Bohrung besitzt. Umfangsverteilt über die Bohrung sind Rillen eingearbeitet. In der Bohrung ist der innere Gelenkkörper angeordnet, dessen Außenseite kugelig ausgebildet ist und Rillen aufweist. Zwischen dem inneren Gelenkkörper und dem äußeren Gelenkkörper ist ein Käfig geführt. Jeweils eine Rille des äußeren und inneren Gelenkkörpers nimmt eine der Drehmomentübertragung dienende Kugel auf. Zur Abdichtung zwischen dem äußeren Gelenkkörper und der Antriebswelle ist ein Faltenbalg angeordnet.
Das Differenzialgetriebe nimmt einen Anschlusszapfen auf, der über eine Längsverzahnung mit den Ausgleichszahnrädern zusammenarbeitet. Auf der Außenseite des Getriebegehäuses ist ein Flansch einteilig mit dem Anschlusszapfen verbunden, auf den der äußere Gelenkkörper geschoben wird und gegen relative axiale Verschiebung durch den Sicherungsring fixiert wird.
Aus der DE 29 30 298 C2 ist auch eine angetriebene Längsachse bekannt. Dort offenbart die Druckschrift eine Schaftwelle, ein Wellengelenk, eine Gelenkwelle, einen Planetenträger, eine Radnabe und einen Gelenkkopf. Dabei wird die Schaftwelle über ein Achsdifferenzial angetrieben. Die Schaftwelle ist über eine Mitnahmeverzahnung und eine Innenmitnahmeverzahnung mit einem inneren Gelenkteil formschlüssig verbunden. Ein äußeres Gelenkteil des Wellengelenkes hat Glockenform, umschließt kapselartig das innere Gelenkteil und ist über eine Mitnahmeverzahnung und eine Innenmitnahmeverzahnung mit der Gelenkwelle formschlüssig verbunden. Zum Schutz des Wellengelenkes ist zwischen dem äußeren Gelenkteil und der Schaftwelle ein Faltenbalg vorgesehen.
In einem radseitig gabelförmig ausgebildeten Achskörper ist über ein Lager ein Gelenkgehäuse des Gelenkkopfes um die so gebildete Radkopfachse schwenkbar gelagert. Dabei ist die Radkopfachse, um die das Gelenkgehäuse schwenkt, so angeordnet, dass sich eine Spreizung von z.B. 8° bis 10° zu der Radebene ergibt. Dadurch erhält man einen negativen Lenkrollradius, weil der Durchstoßpunkt der Radkopfachse durch die Fahrbahn, vom Fahrzeug aus betrachtet, außerhalb der Radmittelebene liegt.
Der weitere Abtrieb von der Gelenkwelle und dem Planetenträger und von dort auf eine Felge mit Reifen erfolgt über ein Differenzialgetriebe, wobei der für diesen maximal zur Verfügung stehende Raum durch den Innendurchmesser einer Felgenzentrierung begrenzt ist. Um eine maximale Übersetzung hin zu niedrigen Drehzahlen und hohen Drehmomenten zu erreichen, ist die Gelenkwelle einteilig an einem Sonnenrad als Antriebsritzel ausgeführt. Ein Hohlrad ist über eine Befestigung starr mit dem Gelenkgehäuse verbunden. Mit dem Antriebsritzel und dem Hohlrad kämmen Antriebszahnräder, die jeweils auf einem Planetentragbolzen mit großem Durchmesser drehen. Der Planetentragbolzen ist jeweils mit dem Planetenträger verbunden. Die Abstützung der am Rad und damit am Planetenträger angreifenden Kräfte erfolgt über einen mit dem Planetenträger über Schrauben fest verbundenen Befestigungsflansch und über zwei Kegelrollenlager mit großem Durchmesser und geringstmöglichem axialen Abstand bei entsprechend vergrößertem Kegelwinkel. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, dass trotz des geringen axialen Abstandes der Kegelrollenlager sich ein ausreichend großer Stützabstand ergibt. Eine kompakte Bauweise der angetriebenen Längsachse in Planetenbauweise wird dadurch geplant, dass als Planetenträger z.B. drei Antriebszahnräder in sternförmiger Anordnung vorgesehen sind. Dadurch können diese schmal gebaut werden, da sich durch die Aufteilung des Antriebsdrehmomentes eine geringere Belastung am einzelnen Zahneingriff einstellt.
Ähnlich ausgebildete Gelenke sind auch aus der FR 1 156 754 und der US 4 838 108 bekannt.
Üblicherweise weist das Sonnenrad eine Steckachsenanbindung auf, die über eine Innenverzahnung realisiert ist. Dies ruft ein hohes Gewicht hervor und benötigt viel Bauraum. Auch ist das Vorsehen von separaten Steckachsen in der Montage aufwändig.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier eine Verbesserung zur Verfügung zu stellen.
Offenbarung der Erfindung
Dies wird bei einem gattungsgemäßen Differenzial dadurch erreicht, dass das Sonnenrad mit der Steckachse einteilig ausgebildet ist und einen Kontur zum formschlüssigen Verbinden mit einem Anschlusselement wie einem Flansch oder einer Glocke aufweist.
Der Bauraum wird dann besser genutzt und eine massive Steckachse kann entfallen, wodurch das Gewicht reduziert werden kann. Das Differenzial, das grundsätzlich eine besondere Art eines Verteilergetriebes sein kann, wird dadurch optimiert.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn die Steckachse in direktem Kontakt mit einem Bauteil eines Gleichlaufgelenk steht, vorzugsweise direkt mit einem Flansch oder einer Glocke oder einer Gabel für ein Gelenk verbunden ist., was die Kraftübertragung und die Montage erleichtert.
Es hat sich ferner als zweckmäßig herausgestellt, wenn die Steckachse über eine formschlüssige Verbindung ein Moment an den Flansch oder die Glocke überträgt.
Auch ist es von Vorteil, wenn das Differenzial als Kegelraddifferenzial oder Stirnraddifferenzial ausgeführt ist. Kegelraddifferenziale weisen Vorteile bzgl. der Belastbarkeit auf, wohingegen die Stirnraddifferenziale besonders leichtbauend sind und wenig Bauraum benötigen.
Wenn zumindest ein Planetenradsatz drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, wobei der Planetenradsatz zwei Planetenräder aufweist, die miteinander in Formschluss befindlich sind, wobei das eine Planetenrad mit dem einen Sonnenrad in Formschluss befindlich ist und das andere Planetenrad mit dem anderen Sonnenrad in Formschluss befindlich ist, so lässt sich eine erprobte und langlebige Differenzialausgestaltung realisieren.
Es ist auch besonders zweckmäßig, wenn die Anwendung der Steckachse außerhalb des Gehäuses mit dem Gleichlaufgelenk vorhanden ist, vorzugsweise direkt neben dem Gleichlaufgelenk.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungsscheibe an einem Ausgleichsgelenk vorhanden ist und vorzugsweise das Anschlusselement zusätzlich axial sichernd angeordnet ist.
Wenn der Durchmesser der Steckachse in Radialrichtung gesehen kleiner ist, als die formschlüssige Verbindung zum Anschlusselement, so wird die Montage vereinfacht.
Es ist ferner von Vorteil, wenn die Sicherungsscheibe mittels einer Schraube an der Steckachse angebunden ist. Die übertragbaren Drehmomente können dann besonders groß sein.
Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang mit einem Differenzial der vorstehenden erfindungsgemäßen Art.
Die Erfindung ist auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Ein erstes Ausführungsbeispiel ist dabei in der 1 dargestellt.
Die Figur ist lediglich schematischer Natur und dient nur dem Verständnis der Erfindung. In 1 ist eine Teildarstellung eines Längsschnitts durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Differenzials dargestellt.
In 1 ist ein erstes erfindungsgemäßes Differenzial 1 dargestellt. Das Differenzial ist in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie einem Pkw, einem Lkw, einem Bus oder einem Van eingebaut. Es kann zum Einsatz in einem reinen verbrennungsmotorischen Antrieb oder einem Hybridantrieb, aber auch einem reinen elektromotorischen Antrieb verwendet sein.
Das Differenzial 1 weist ein erstes Sonnenrad 2 und ein zweites Sonnenrad 3 auf. Zwischen dem ersten Sonnenrad 2 und dem zweiten Sonnenrad 3 ist eine Reibscheibe 4 angeordnet. Auch auf den Außenseiten der Sonnenräder 2 und 3 sind Reibscheiben 4 vorhanden.
Die beiden Sonnenräder 2 und 3 sind in einem als Planetenträger 5 ausgebildeten Gehäuse 6 vorhanden. Die beiden Sonnenräder 2 und 3 kämmen mit einem Planetenradsatz 7, der ein erstes Planetenrad 8 und ein zweites Planetenrad 9 aufweist.
Das Gehäuse 6 kann auch als Differenzialkorb bezeichnet werden und weist zwei voneinander separate Teile auf, nämlich eine erste Hälfte 10 und eine zweite Hälfte 11. Die geometrische Aufteilung muss nicht zwangsläufig genau die Hälfte sein. Es ist jedoch bemerkenswert, dass diese beiden die Hälften 10 und 11 bildende Teile über eine kraft-, stoff- und/oder formschlüssige Verbindung gehalten sind, vorzugsweise eine Nietverbindung. Diese Nietverbindung, die jedoch auch durch eine Schraubverbindung ersetzt werden kann, hält die beiden Teile des Planetenträgers 5 drehunverschieblich und axialunverschieblich aneinander fest. Sie bietet auch die Möglichkeit, ein Achsantriebsrad 12 am Planetenträger 5 zu befestigen, um zusätzliches Drehmoment einleiten zu können.
Das erste Planetenrad 8 kämmt mit einer Außenverzahnung des zweiten Sonnenrades 3 und dem zweiten Planetenrad 9. Das zweite Planetenrad 9 kämmt mit dem ersten Planetenrad 8 und dem ersten Sonnenrad 2.
Lediglich die linke Hälfte 11 des Differenzials 1 ist erfindungsgemäß ausgestaltet, wohingegen die rechte Hälfte 10 noch im Wesentlichen einer Ausgestaltung, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, entspricht. Es ist möglich, dass beide Seiten, so wie auf der linken Seite dargestellt, ausgestaltet sind. Beide Sonnenräder 2 und 3 sind mit einer Steckachse 13 verbunden, wobei die Steckachse 13, welche mit dem zweiten Sonnenrad 3 verbunden ist, einteilig mit diesem ausgestaltet ist und axial aus dem Gehäuse 6 herausragt. Der Abschnitt, der als Steckachse 13 bezeichnet wird, ist über ein Gleitlager 14 an dem Sonnenrad 2 abgewandten axialen Ende gelagert.
Ein Anschlusselement kann als Gleichlaufgelenk ausgebildet sein, insbesondere als ein Flansch oder eine Glocke 16.
Über eine Sicherungsscheibe wird die Steckachse 13 direkt an dem Flansch oder der Glocke 16, die auch als Gabel ausgebildet sein kann, für ein Gelenk angebunden oder die Sicherungsscheibe 15 mittels einer Schraube an der Steckachse 13 angebunden.
Die Glocke 16 ist Teil eines Gleichlaufgelenkes.
Im Übergangsbereich der Steckachse 13 zum Anschlusselement ist eine Verbindung 17 vorhanden, die bevorzugt formschlüssig ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

1: Differenzial
2: erstes Sonnenrad
3: zweites Sonnenrad
4: Reibscheibe
5: Planetenträger
6: Gehäuse
7: Planetenradsatz
8: erstes Planetenrad
9: zweites Planetenrad
10: erste Hälfte
11: zweite Hälfte
12: Achsantriebsrad
13: Steckachse
14: Gleitlager
15: Sicherungsscheibe
16: Glocke
17: formschlüssige Verbindung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009012256 A1 [0002, 0003]
WO 2011/003747 A2 [0004, 0010]
DE 102007004709 A1 [0004, 0005, 0007]
DE 102007004712 A1 [0004, 0009]
DE 102007040475 A1 [0004, 0011]
DE 3132365 A1 [0014]
DE 2930298 C2 [0016]
FR 1156754 [0019]
US 4838108 [0019]

Claims

Differenzial (1) für ein Kraftfahrzeug, mit zwei Sonnenrädern (2, 3), die jeweils mit einer Abtriebswelle verbindbar sind, wobei die Sonnenräder (2, 3) in einem als Planetenträger (5) ausgebildeten Gehäuse (6) drehbar angeordnet sind und zumindest ein Verbindungszahnrad drehbar im Gehäuse (6) gelagert ist sowie in Wirkbeziehung mit den beiden Sonnenrädern (2, 3) steht, derart, das Drehmoment vom Gehäuse (6) und/oder einem Sonnenrad (2, 3) auf das andere Sonnenrad (2, 3) übertragbar ist, wobei jedes Sonnenrad (2, 3) mit einer Steckachse (13) verbunden ist, über die Drehmomente zur jeweiligen Abtriebswelle übertragbar ist, wobei sich mindestens ein Sonnenrad (3) axial aus dem Gehäuse (6) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (3) mit der Steckachse (13) einteilig ausgebildet ist und einen Kontur zum formschlüssigen Verbinden mit einem Anschlusselement wie einem Flansch oder einer Glocke (16) aufweist.
Differenzial (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckachse (13) in direktem Kontakt mit einem Bauteil eines Gleichlaufgelenk steht, vorzugsweise direkt mit einem Flansch oder einer Glocke (16) oder einer Gabel für ein Gelenk verbunden ist.
Differenzial (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckachse (13) über eine formschlüssige Verbindung (17) ein Moment an den Flansch oder die Glocke (16) überträgt.
Differenzial (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung der Steckachse (13) außerhalb des Gehäuses (6) mit dem Gleichlaufgelenk vorhanden ist, vorzugsweise direkt neben dem Gleichlaufgelenk.
Differenzial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzial (1) als Kegelraddifferenzial oder Stirnraddifferenzial ausgeführt ist.
Differenzial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Planetenradsatz (7) drehbar in dem Gehäuse (6) gelagert ist, wobei der Planetenradsatz (7) zwei Planetenräder (8, 9) aufweist, die miteinander in Formschluss befindlich sind, wobei das eine Planetenrad (8) mit dem einen Sonnenrad (2) in Formschluss befindlich ist und das andere Planetenrad (9) mit dem anderen Sonnenrad (3) in Formschluss befindlich ist.
Differenzial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungsscheibe (15) an einem Ausgleichsgelenk vorhanden ist und vorzugsweise das Anschlusselement zusätzlich axial sichernd angeordnet ist.
Differenzial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Steckachse (13) in Radialrichtung gesehen kleiner ist, als die formschlüssige Verbindung (17) zum Anschlusselement.
Differenzial (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsscheibe (15) mittels einer Schraube an der Steckachse (13) angebunden ist.
Antriebsstrang mit einem Differenzial nach einem der Ansprüche 1 bis 9.