HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Differentialvorrichtung
zur Anwendung bei Fahrzeugen, wie zum Beispiel Automobilen.
STAND DER TECHNIK
Es ist bekannt, dass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eine
oder mehrere Differentialanordnungen benötigt, um das von einem Motor erzeugte
Drehmoment differentiell auf mehrere Wellen oder Achswellen zu verteilen, von denen
jede die relative Drehung zwischen einem Paar Ausgangswellen erleichtert. Eine Art
von Differentialvorrichtung ist als eine parallelaxige schräg verzahnte Differentialvorrichtung
bekannt, die ein Planetengetriebesatz mit schräg verzahnten Zahnrädern
und paarweise vorgesehene Sätze von schräg verzahnten Ritzeln aufweist.
Die japanische Offenlegungsschrift
Nr. H07-77263 (insbesondere 3) beschreibt
eine Art eines parallelaxigen schräg verzahnten Differentials, bei dem ein
mittleres Teil ein Drehmoment von einem Motor aufnimmt und das aufgenommene Drehmoment
auf linke und rechte Abtriebszahnräder über ein Differentialgehäuse
und paarweise vorgesehene Sätze von Ritzelzahnrädern verteilt. In jedem
Paar der Ritzel kämmt ein Ritzel mit dem linken Abtriebszahnrad und das andere
Ritzel kämmt mit dem rechten Abtriebszahnrad. Zum gegenseitigen Kämmen
der Ritzelzahnräder erstrecken sich beide Ritzel in axialer Richtung zur Mitte
des Differentialgehäuses und weisen rings um das mittlere Teil Überschneidungen
auf.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das mittlere Teil benötigt einen festen Eingriff mit dem Differentialgehäuse,
um das Drehmoment auf das Differentialgehäuse zu übertragen. Die Überschneidungen
der Ritzelzahnräder begrenzen eine Struktur und die Abmessungen des Eingriffs
zwischen dem mittleren Teil und dem Differentialgehäuse. Die Eingriffsabschnitte
des mittleren Teils und des Differentialgehäuses müssen so ausgelegt werden,
dass Überschneidungen vermieden werden, sodass es schwierig ist, alle rings
um das mittlere Teil auszubilden. D.h., die Eingriffsabschnitte sind begrenzt, wodurch
diese strukturelle und dimensionsmäßige Beschränkung eine Übertragung
eines relativ großen Drehmoments schwierig macht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses Problem zu lösen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird eine Differentialvorrichtung zur Differentialübertragung eines
Drehmoments von einer Eingangswelle zu einem Paar Ausgangswellen geschaffen. Die
Differentialvorrichtung umfasst ein um eine Achse drehbares Gehäuse, ein Eingangsteil
zur Aufnahme des Drehmoments von der Eingangswelle, das in dem Gehäuse aufgenommen
ist, und einen äußeren Eingriffsumfang, der mit dem Gehäuse in Eingriff
steht, erste und zweite Ausgangszahnräder zum entsprechenden Antrieb der Ausgangswellen,
wobei die ersten und zweiten Ausgangszahnräder zur Bildung einer Reihe mit
dem Eingangsteil längs der Achse drehbar in dem Gehäuse aufgenommen sind,
ein oder mehrere drehbar in dem Gehäuse aufgenommene erste Ritzel, die parallel
zur Achse angeordnet sind und mit dem ersten Ausgangszahnrad kämmen, wobei
die ersten Ritzel keine Überschneidung mit dem äußeren Eingriffsumfang
des Eingangsteils und den zweiten Ausgangszahnrädern aufweist, und ein oder
mehrere drehbar in dem Gehäuse aufgenommene zweite Ritzel, die parallel zur
Achse angeordnet sind und mit den zweiten Ausgangszahnrädern und den ersten
Ritzeln kämmen, wobei sich die zweiten Ritzel über das Eingangsteil zum
Erreichen der ersten Ritzel erstrecken.
Vorzugsweise weist das Gehäuse eine erste Endwand auf, die die
Eingangswelle und eine der Ausgangswellen durchdringen, und weist eine zweite Endwand
auf, die der ersten Endwand axial gegenüberliegend die andere der Ausgangswellen
durchdringt. Bevorzugt ist das Eingangsteil zwischen den mittels der ersten und
zweiten Endwand gelagerten Ausgangszahnrädern angeordnet und wird von ihnen
gelagert.
Vorzugsweise umfasst das Gehäuse einen Gehäusekörper
zur drehbaren Lagerung der Außenumfänge der ersten und zweiten Ritzel,
eine erste Endwand, eine der ersten Endwand axial gegenüberliegend angeordnete
zweite Endwand, und einen oder mehrere Bolzen zur Befestigung der ersten und zweiten
Endwand am Gehäuse, wobei die Ritzel rings um die Außenumfänge der
Ausgangszahnräder und die Bolzen in Umfangsrichtung der Ritzel angeordnet sind.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird eine Differentialvorrichtung zur Differentialübertragung eines
Drehmoments von einer Eingangswelle zu einem Paar Ausgangswellen geschaffen, umfassend
ein um eine Achse drehbares Gehäuse mit einem zur Achse senkrechten ersten
Ende und einem axial gegenüberliegenden zweiten Ende, eine im Gehäuse
längs der Achse ausgebildete mittlere Bohrung mit einem inneren Eingriffsumfang,
eine oder mehrere sich vom ersten Ende parallel zur Achse erstreckende erste Bohrungen
ohne den inneren Eingriffsabschnitt, eine oder mehrere sich von
dem ersten Ende parallel zur Achse zum zweiten Ende erstreckende zweite Bohrungen,
ein Eingriffsteil zur Aufnahme des Drehmoments von der Eingangswelle, das in der
mittleren Bohrung aufgenommen ist und einen äußeren Eingriffsumfang aufweist,
der mit dem inneren Eingriffsumfang der mittleren Bohrung in Eingriff steht, erste
und zweite Ausgangszahnräder zum Antrieb der Ausgangswellen, wobei die ersten
und zweiten Ausgangszahnräder drehbar in der mittleren Bohrung zur Ausbildung
einer Reihe mit dem Eingangsteil längs der Achse aufgenommen sind, ein oder
mehrere erste Ritzel, die drehbar in den ersten Bohrungen aufgenommen sind und mit
dem ersten Ausgangszahnrad kämmen, und ein oder mehrere zweite Ritzel, die
drehbar in den zweiten Bohrungen aufgenommen sind, und mit dem ersten Ritzel und
dem zweiten Ausgangszahnrad kämmen.
Vorzugsweise umfasst das Gehäuse eine erste Endwand zur Abdeckung
des ersten Endes, die die Eingangswelle und eine der Ausgangswellen durchdringt,
und eine zweite Endwand zur Abdeckung des zweiten Endes, die die andere Ausgangswelle
durchdringt. Vorzugsweise lagert die erste und zweite Endwand die Reihe des ersten
Ausgangszahnrades, des Eingangsteils und des zweiten Ausgangszahnrades.
Vorzugsweise umfasst das Gehäuse einen Gehäusekörper
zum drehbaren Lagern der Außenumfänge der ersten und zweiten Ritzel, eine
erste Endwand, eine zweite Endwand, die der ersten Endwand axial gegenüber
liegt, und einen oder mehrere Bolzen zum Befestigen der ersten und zweiten Endwand
am Gehäusekörper, wobei die Ritzel rings um die Außenumfänge
der Ausgangszahnräder und die Bolzen in Umfangsrichtung der Ritzel angeordnet
sind.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Schnittansicht einer Differentialvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend
der Linie I-I von 2;
2 eine Seitenansicht der Differentialvorrichtung, gesehen
in Richtung des Pfeils II von 1;
3 eine teilweise geschnittene Ansicht der Differentialvorrichtung
entsprechend der Linie III-III von 2;
4 eine Seitenansicht der Differentialvorrichtung, gesehen
in Richtung des Pfeils IV von 1;
5 eine teilweise geschnittene Ansicht der Differentialvorrichtung
entsprechend der Linie V-V von 4;
6 eine Seitenansicht eines Eingangsteils der Differentialvorrichtung
zur Aufnahme des Drehmoments;
7 eine Schnittansicht des Eingangsteils;
8 eine Seitenansicht eines Gehäusekörpers
der Differentialvorrichtung, gesehen in Richtung des Pfeils VIII von 9;
9 eine Schnittansicht des Gehäusekörpers
entsprechend der Linie IX-IX von 8;
10 eine Seitenansicht des Gehäusekörpers,
gesehen in Richtung des Pfeils X von 9;
11 eine teilweise geschnittene Ansicht des Gehäusekörpers
entsprechend der Linie XI-XI von 8;
12 eine perspektivische Ansicht der Differentialvorrichtung;
13 eine perspektivische Ansicht des Gehäusekörpers;
14 eine schematische Ansicht eines Antriebsstrangs
eines beispielhaften Kraftfahrzeugs mit der Differentialvorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform als mittleres Differential; und
15 eine schematische Ansicht eines Antriebsstrangs
mit der Differentialvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im
Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In der folgenden Beschreibung wird eine Differentialvorrichtung als
ein mittleres Differential eines Antriebsstrangs beispielhaft bei einem Kraftfahrzeug
mit Vierradantrieb beschrieben, ist jedoch nicht darauf begrenzt. 14
zeigt einen derartigen Antriebsstrang.
Der Antriebsstrang ist mit einer Übersetzung 103 zur
Übersetzung eines von einem Motor 101 des Kraftfahrzeugs erzeugten
Drehmoments auf eine Übertragung 105 über eine Ausgangswelle
139 der Übersetzung 103 versehen. Die Übertragung
105 ist mit einer vorderen Antriebswelle 109 und einer hinteren
Antriebswelle 121 zur Verteilung des Drehmoments auf die
Antriebswellen 109 und 121 verbunden. Das zur vorderen Antriebswelle
109 verteilte Drehmoment treibt ein vorderes Differential 111
zum Antrieb der linken und rechten vorderen Achswellen 113 und
115 an, die mit dem linken und rechten Vorderrad 117 bzw.
119 verbunden sind. Das auf die hintere Antriebswelle 121 verteilte
Drehmoment treibt ein hinteres Differential 123 zum Antrieb der linken
und rechten hinteren Achswellen 125 und 127 an, die mit dem linken
bzw. rechten Hinterrad 129 und 131 verbunden sind.
Die Übertragung 105 ist mit einer mit der Ausgangswelle
139 der Übersetzung 103 verbundenen Eingangswelle
21, einem mittleren Differential mit der Differentialvorrichtung
1 gemäß der ersten Ausführungsform und einem Kettenglied
107, die beide in einem Übertragungsgehäuse 141 angeordnet
sind, versehen. Die Differentialvorrichtung 1 ist so angeordnet, dass ihre
Achse in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs gerichtet ist, wobei sie von dem
Übertragungsgehäuse 141 drehbar um die Achse gelagert wird. Die
Differentialvorrichtung 1 ermöglicht unterschiedliche Drehzahlen zwischen
der vorderen Antriebswelle 109 und der hinteren Antriebswelle
121, wobei die Differentialvorrichtung 1 das Drehmoment darauf
verteilt. Die Differentialvorrichtung 1 ist antriebsmäßig mit
der Ausgangswelle 139 der Übersetzung über eine Eingangswelle
verbunden. Die Differentialvorrichtung 1 ist mit einem Paar Ausgangswellen
23 und 25 verbunden. Die Ausgangswelle 23 ist als hohler
Zylinder ausgebildet, sodass eine koaxiale Anordnung mit der Eingangswelle
21 möglich ist. Die Ausgangswelle 23 ist mit einem Kettenrad
133 versehen, das mit einem Kettenrad 135 über eine Kette
137 des Kettengliedes 107 verbunden ist. Die Ausgangswelle
25 ist mit der Antriebswelle 121 verbunden.
Wie in 1 gezeigt, ist die Differentialvorrichtung
1 mit einem Gehäuse 3, einem Eingangsteil 11 zur
Aufnahme des Drehmoments von der Einganswelle 21, ein Paar Ausgangszahnrädern
5 und 7 zur entsprechenden Ausgabe des verteilten Drehmoments
auf die Ausgangswellen 23 und 25 und mehreren (vier in diesem
Beispiel) Paaren von kürzeren Ritzeln 13 und längeren Ritzeln
15 zur unterschiedlichen Verteilung des Drehmoments auf das Ausgangszahnrad
5 und 7 versehen. Das Eingangsteil 1 und die Ausgangszahnräder
5 und 7 bilden eine Reihe längs einer Mittelachse der Differentialvorrichtung
1 und sind um die Achse drehbar.
Das Differentialgehäuse 3 ist mit einem Gehäusekörper
27 versehen, wie in den 8 bis 11
gezeigt. Der Gehäusekörper 27 bildet eine mittlere Bohrung in
seiner Mitte längs der Achse und mehrere (vier in diesem Beispiel) Paaren von
längeren Gehäusebohrungen 31 und kürzeren Gehäusebohrungen
33 parallel zu der mittleren Bohrung aus. Der Gehäusekörper
27 bildet weiter mehrere (vier in diesem Beispiel) durchgehende Bohrungen
47, in die Bolzen 29 eingesetzt sind, aus.
Wie in 2 gezeigt, nimmt die mittlere
Bohrung die Ausgangszahnräder 5 und 7 und das Eingangsteil
11 längs der Achse auf. Die mittlere Bohrung weist einen inneren Eingriffsumfang
45 zum Eingriff mit dem Eingangsteil 11 auf. Der innere Eingriffsumfang
45 bildet eine zylindrische Aussparung rings um die Achse aus und ist rings
um die Aussparung mit Keilnuten versehen. Benachbart zu dem inneren Eingriffsumfang
45 umfasst die mittlere Bohrung weiter einen Gehäuseabschnitt
41 zur drehbaren Aufnahme des Ausgangszahnrads 5 und einen weiteren
Gehäuseabschnitt 43 zur drehbaren Aufnahme des Ausgangszahnrads
7, wie in den 1 und 3
gezeigt. Der Gehäuseabschnitt 43 weist einen größeren Durchmesser
als der Gehäuseabschnitt 41 auf.
Wie in 2 gezeigt, nehmen die längeren
Gehäusebohrungen 31 die längeren Ritzel 15 und die kürzeren
Gehäusebohrungen 33 die kürzeren Ritzel 13 entsprechend
auf. Die Gehäusebohrungen 31 und 33 erstrecken sich parallel
zur Achse des Gehäuses 3. Jedes Paar der Gehäusebohrungen
31 und 33 steht mit jedem anderen in Verbindung, um den Eingriff
zwischen dem darin aufgenommenen Ritzel 15 und dem Ritzel 13 zu
ermöglichen. Die kürzeren Gehäusebohrungen 33 sind in gleichen
Abständen auf einen Kreis rings um die Achse angeordnet. Die längeren
Gehäusebohrungen 31 sind ebenfalls in gleichen Abständen auf
einem anderen Kreis, der ein wenig größer als der Kreis ist, auf dem die
kürzeren Gehäusebohrungen 33 angeordnet sind, angeordnet. Die
längeren Gehäusebohrungen 31 erstrecken sich von dem vorderen
Ende zum hinteren Ende des Gehäusekörpers 27. Wie in den
1, 3 und 5
gezeigt, stehen die längeren Gehäusebohrungen 31 in der Nähe
des hinteren Endes mit dem Gehäuseabschnitt 43 in Verbindung, sodass
der Eingriff zwischen dem Ausgangszahnrad 7 und den längeren Ritzeln
15 ermöglicht wird. Die kürzen Gehäusebohrungen
33 erstrecken sich von dem vorderen Ende des Gehäusekörpers
27 in Richtung des hinteren Endes, jedoch ohne den inneren Eingriffsumfang
45. Die kürzeren Gehäusebohrungen 33 stehen mit dem
Gehäuseabschnitt 41 in Verbindung, um den Eingriff zwischen dem Ausgangszahnrad
5 und den kürzen Ritzeln 13 zu ermöglichen.
Da die kürzeren Gehäusebohrungen 33 keinen inneren
Eingriffsabschnitt 45 aufweisen, weisen die Gehäusebohrungen
33 keine Überschneidungen mit dem inneren Eingriffsumfang
45 auf. Da die längeren Gehäusebohrungen 31 von der
mittleren Bohrung beabstandet sind, stören die längeren Gehäusebohrungen
31 nicht die Ausbildung des inneren Eingriffsumfangs 45. Der innere
Eingriffsumfang 45 muss daher nicht durch die Gehäusebohrungen
31
und 33 weggeschnitten werden, und trägt daher zum
Eingriff mit dem Eingangsteil 11 bei.
Der Gehäusekörper 27 bildet weiter Öffnungen
65 am Seitenumfang und der hintere Deckel 19 bildet Öffnungen
67 aus, wie in 4 gezeigt. Diese Öffnungen
65 und 67 ermöglichen ein Eintreten und Austreten eines Übertragungsöls.
Das Öl schmiert die verschiedensten Stellen, wo die Zahnräder miteinander
kämmen, und Teile, die auf anderen Teilen gleiten.
Das Differentialgehäuse 3 ist weiter mit einem vorderen
Deckel 17 und einem hinteren Deckel 19 zur Abdeckung des vorderen
Endes bzw. des hinteren Endes des Gehäusekörpers 27 versehen.
Der vordere Deckel 17 und der hintere Deckel 19 passen auf den
Gehäusekörper 27 an Passabschnitten 51 bzw.
53. Die Eingangswelle 21 und die koaxiale Ausgangswelle
23 durchdringen den vorderen Deckel 17 und sind entsprechend mit
dem Eingangsteil 11 und dem Ausgangszahnrad 5 verbunden. Die Ausgangswelle
25 durchdringt den hinteren Deckel 19und ist mit dem Ausgangszahnrad
7 verbunden. Der hintere Deckel 19 bildet mehrere Gewindeöffnungen
49 aus, in denen die Bolzen 29 befestigt sind. Der hintere Deckel
19 ist mit einem Ansatz 61 zur drehbaren Lagerung durch das Übertragungsgehäuse
141 mit dazwischen angeordneten Lagern versehen.
Wie in 6 bis 7
gezeigt, weist das Eingangsteil 11 einen mit Keilnuten versehenen äußeren
Umfang 9 zum Eingriff mit dem inneren Eingriffsumfang 45 des Gehäusekörpers
27 auf. Ein innerer Umfang des Eingangsteils 11 ist ebenfalls
mit Keilnuten versehen, um mit der Eingangswelle 21 in Eingriff zu treten
und das Drehmoment aufzunehmen. Wie in den 1 bis
5 gezeigt, ist das Eingangsteil 11 in die
mittlere Bohrung eingesetzt und im Wesentlichen in der Mitte des Gehäusekörpers
27 angeordnet, wo das Eingangsteil 11 mit dem Gehäusekörper
27 in Eingriff tritt.
Die Ausgangszahnräder 5 und 7 weisen ebenfalls
mit Keilnuten versehene innere Umfänge zur Verbindung mit den Ausgangswellen
23 und 25 auf. Das Ausgangszahnrad 7 ist größer
ausgebildet, um mit den längeren Ritzeln 15, die von der mittleren
Bohrung entfernt angeordnet sind, zu kämmen. Die Ausgangszahnräder
5 und 7 sind ebenfalls in die mittlere Bohrung eingesetzt und
in den Gehäuseabschnitten 41 bzw. 43 der mittleren Bohrung
angeordnet. Die Ausgangszahnräder 5 und 7 sind in den Gehäuseabschnitten
41 und 43 drehbar.
Das Ausgangszahnrad 5 weist einen Lagerabschnitt
55 zur drehbaren Lagerung des Eingangsteils 11 auf, das auf einer
Schulter des Eingangsteils 11 sitzt. Ähnlich weist das Ausgangszahnrad
7 einen Lagerabschnitt 57 auf. Der hintere Deckel 19
weist einen Lagerabschnitt 59 auf, der auf einer Schulter des Ausgangszahnrads
7 sitzt. Druckscheiben 63 sind entsprechend zwischen den Ausgangszahnrädern
5 und 7, dem Eingangsteil 11 und den Deckeln
17 und 19 zur Aufnahme der auf das Eingangsteil 11 und
die Ausgangszahnräder 5 und 7 wirkenden Druckkraft angeordnet.
Das Eingangsteil 11 ist somit an beiden Enden durch die Deckel
17 und 19 gelagert, sodass es in axialer Richtung festgelegt ist.
Die kürzeren Ritzel 13 sind drehbar in die kürzeren
Gehäusebohrungen 33 und die längeren Ritzel 15 sind
drehbar in die längeren Gehäusebohrungen 31 eingesetzt. Die Länge
der kürzeren Ritzel 13 ist im Wesentlichen auf einen Bereich der Zahnbreite
W des Ausgangszahnrades 5 begrenzt, wie in 5
gezeigt. Jedes Ritzel 13 kämmt mit jedem Ritzel 15 und dem
Ausgangszahnrad 7. Jedes Ritzel 15 erstreckt sich vom hinteren
Ende zum vorderen Ende des Gehäusekörpers 27. Ein proximaler
Abschnitt 35 jedes Ritzels 15 kämmt mit dem Ausgangszahnrad
5, und ein distaler Abschnitt 37 über einem mittleren Abschnitt
39 kämmt mit jedem Ritzel 13. Da sich die Ritzel
13 und 15 längs des Differentialgehäuses 3
drehen, wird das auf das Eingangsteil 11 wirkende Drehmoment zu den Ausgangszahnrädern
5 und 7 über die damit kämmenden Ritzel 13
und 15 übertragen. Da die Ausgangszahnräder 5 und
7 miteinander durch die Paare der Ritzel 13 und 15 verbunden
sind, werden unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten zwischen den Ausgangszahnrädern
5 und 7 ermöglicht.
Alle Zahnräder 5 und 7 und die Ritzel
13 und 15 sind schräg verzahnt und kämmen miteinander.
Während der Übertragung des Drehmoments nehmen die Ritzel 13
und 15 entsprechende durch das Kämmen der schräg verzahnten Zahnräder
erzeugte Druckkräfte und Zentrifugalkräfte durch die Drehung des Differentialgehäuses
3 auf. Durch diese Kräfte werden die Ritzel 13 und
15 gegen die Wandflächen der Deckel 17 und 19 und
die Gehäusebohrungen 31 und 33 gedrückt, wodurch ein
Reibwiderstand gegen die Drehung der Ritzel 13 und 15 erzeugt
wird. Da der Reibwiderstand die Differentialbewegung begrenzt, dient die Differentialvorrichtung
1 als ein Drehmoment empfindliches Schlupfbegrenzungsdifferential, das
einen Vierradantrieb sicherstellt, wenn das Kraftfahrzeug ein relativ großes
Drehmoment erfordert, zum Beispiel beim Start oder beim Beschleunigen.
Da die kürzeren Ritzel 13 keine Überschneidung
mit dem mit Keilnuten versehenen äußeren Umfang 9 des Eingangsteils
11 aufweisen, und die längeren Ritzel 15 in radialer Richtung
vom äußeren Umfang 9 mit Keilnuten entfernt angeordnet sind,
ist der Eingriff des äußeren Umfangs 9 mit Keilnuten mit dem
inneren Eingriffsumfang 45 nicht strukturmäßig oder abmessungsmäßig
begrenzt. Die gesamte Länge des äußeren Umfangs 9 mit Keilnuten
kann zum Eingriff mit dem Differentialgehäuse 3 beitragen
und ist somit in der Lage, ein relativ großes Drehmoment zu übertragen.
Die Differentialvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht den Eingang von
einem Ende und den Ausgang von beiden Enden, von denen einer zum Eingang koaxial
verläuft. Die Verbindung des Eingangs mit dem Motor und des Ausgangs mit den
vorderen und hinteren Achswellen ermöglicht eine Differentialverteilung des
vom Motor erzeugten Drehmoments zu den vorderen und hinteren Achswellen durch die
Differentialvorrichtung 1. Die Differentialvorrichtung 1 ermöglicht
unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten zwischen beiden Ausgängen.
Die Lagerung des Eingangsteils 11 in axialer Richtung wird
durch den vorderen und hinteren Deckel 17 und 19 über die
dazwischen angeordneten Ausgangszahnräder 5 und 7, zwischen
denen das Eingangsteil 11 angeordnet ist, sichergestellt.
Die Schrägverzahnung der Zahnräder 5 und
7 und der Ritzel 13 und 15 erzeugt eine Druckkraft, die
zu einer Drehmoment empfindlichen Begrenzung der Differentialdrehung führt.
Weiter können die Bolzen 29 in entsprechenden Räumen
zwischen den Paaren von Gehäusebohrungen 31 und 33 und auf
einem ein wenig größeren Kreis als dem Kreis, auf dem die Gehäusebohrungen
31 angeordnet sind, angeordnet werden, wie in 2
gezeigt. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine Befestigung, bei der die
Bolzen 29 die Ritzel 13 und 15 vermeiden. Dies führt
zu einer sicheren Befestigung. Eine derartige Anordnung ergibt keine Toträume,
sodass das Differentialgehäuse 3 klein gebaut werden kann.
Die obige Ausführungsform kann zu einer zweiten Ausführungsform
abgeändert werden, die im Folgenden beschrieben wird. Eine Differentialvorrichtung
201 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird als mittleres Differential in einem Antriebsstrang gemäß
15 verwendet.
Der Antriebsstrang ist mit einer Übertragungsvorrichtung
253 zur Übertragung des von einem Motor 251 erzeugten Drehmoments
auf eine Übertragungsvorrichtung 255 versehen. Die Übertragungsvorrichtung
253 kann ein geeignetes Getriebe umfassen, um die Drehzahl zu verändern.
Die Übertragungsvorrichtung 255 nimmt das Drehmoment nach der Drehzahländerung
auf. Die Übertragungsvorrichtung 255 ist mit einer vorderen Ausgangswelle
221 und einem Getriebe 257 verbunden. Das Getriebe 257
umfasst ein Antriebszahnrad 265 und ein Abtriebszahnrad 267, das
mit dem Antriebszahnrad 265 kämmt und mit einer hinteren Antriebswelle
261 verbunden ist. Das Drehmoment wird dadurch zu den Wellen
221 und 261 aufgeteilt. Das auf die vordere Ausgangswelle
221 aufgeteilte Drehmoment treibt ein vorderes Differential 259
zum Antrieb der linken und rechten vorderen Achswellen (nicht gezeigt) an. Das zu
der hinteren Antriebswelle 261 verteilte Drehmoment treibt ein hinteres
Differential 263 zum Antrieb der linken und rechten hinteren Achswellen
(nicht gezeigt) an.
Die Übertragungsvorrichtung 255 ist mit einem mittleren
Differentialgetriebe versehen, das eine Differentialvorrichtung 201 gemäß
der zweiten Ausführungsform aufweist. Die Differentialvorrichtung
201 nimmt ein Drehmoment über eine Eingangswelle 219 auf,
die koaxial zur Ausgangswelle 221 verläuft.
Die Differentialvorrichtung 201 ist mit einem Differentialgehäuse
203, einem Eingangsteil 209 zur Aufnahme des Drehmoments von der
Eingangswelle 219, einem Paar Ausgangszahnrädern 205 und
207 zur entsprechenden Ausgabe des auf die Ausgangswellen 221
und 223 verteilten Drehmoments und mehreren Paaren von kürzeren Ritzeln
211 und längeren Ritzeln 213 versehen.
Das Differentialgehäuse 203 weist einen Gehäusekörper
225 und Deckel 215 und 217 auf, die seine vorderen und
hinteren Enden entsprechend abdecken. Die Deckel 215 und 217 sind
mittels mehreren Bolzen 227 befestigt.
Wie bei der Differentialvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform
erstreckt sich ebenfalls bei der Differentialvorrichtung 201 gemäß
der zweiten Ausführungsform jedes längere Ritzel 213 vom hinteren
Ende zum vorderen Ende des Gehäusekörpers 225, wobei sich jedoch
jedes kürzere Ritzel 211 vom hinteren Ende in Richtung des vorderen
Endes ohne das Eingangsteil 209 erstreckt. Jedes längere Ritzel
213 kämmt sowohl mit dem Ausgangszahnrad 207 als auch mit
dem kürzeren Ritzel 211 und jedes kürzere Ritzel 211
kämmt sowohl mit dem Ausgangszahnrad 205 als auch mit dem längeren
Ritzel 213. Da die Ritzel 213 und 215 drehbar längs
des Differentialgehäuses angeordnet sind, wird das zum Eingangsteil
209 eingegangene Drehmoment auf die Ausgangszahnräder 205
und 207 übertragen.
Alle Zahnräder 205 und 207 und die Ritzel
211 und 213 weisen eine Schrägverzahnung auf und kämmen
miteinander. Durch die unterschiedlichen Drehzahlen zwischen dem Ausgangszahnrad
5 und 7 behält man ebenfalls die Funktion eines Drehmoments
empfindlichen begrenzten Schlupfdifferentials.
Da die kürzeren Ritzel 211 keine Überschneidung
mit dem Eingangsteil 209 aufweisen und die längeren Ritzel
213 in radialer Richtung vom Eingangsteil 209 entfernt angeordnet
sind, wird der Eingriff aller Bauteile rings um das Eingangsteil
209 sicher gestellt.
Im Gegensatz zu der Differentialvorrichtung 1 der ersten
Ausführungsform verlaufen die Eingangswelle 219 und die Ausgangswellen
221 und 223 gemeinsam koaxial und treten aus dem vorderen Ende
des Differentialgehäuses 203 auf. Der Eingang und der Ausgang des
Drehmoments wird daher gemeinsam am gleichen (vorderen) Ende durchgeführt.
Die Erfindung wurde anhand besonderer Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen
begrenzt ist. Für den Fachmann geläufige Änderungen und Abänderungen
der oben beschriebenen Ausführungsform sind möglich und fallen mit in
den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche.