Kompakte Differentialanordnung Beschreibung Die Erfindung eine Differentialanordnung zur drehbaren Lagerung um eine Längs- achse A und zum drehenden Antriebe innerhalb eines Gehäuses, umfassend einen Differentialkorb, der an einem ersten Ende einen Boden und an einem zweiten Ende eine Öffnung aufweist, sowie zwei koaxial zur Längsachse A angeordnete Seitenwel- lenräder sowie mehrere, jeweils mit beiden Seitenwellenräder kämmende Aus- gleichsräder im Differentialkorb. Differentialanordnungen werden häufig in Achsge- häusen von Antriebsachsen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um über die Seitenwel- lenräder und Gelenkwellen die Antriebsräder einer Antriebsachse anzutreiben und zugleich Drehzahldifferenzen zwischen den Antriebsrädern zuzulassen. Hierbei ist es günstig, wenn die Differentialanordnungen axial äußerst kompakt und kurz bauen, damit die Gelenkwellen zu den Antriebsrädern möglichst lang ausgeführt werden können. Je länger die Gelenkwellen sind, um so kleiner sind die erforderlichen Beu- gewinkel der Gleichlaufgelenke im Betrieb des Kraftfahrzeugs.

Axial kompakt bauende Differentiale für den vorstehend genannten Anwendungsfall sind aus den älteren Anmeldungen 103 54 999.4, 103 54 998.6, 103 52 904.7 der Anmelderin bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neuartige, ebenfalls kompakt bauende Differentialanordnung vorzuschlagen, die ebenfalls ein großes Potential zur Einsparung von axialer Baulänge aufweisen. Die Lösung besteht in einer Differenti- alanordnung zur drehbaren Lagerung um eine Längsachse A und zum drehenden Antriebe innerhalb eines Gehäuses, umfassend

einen Differentialkorb, der an einem ersten Ende einen Boden und an einem zweiten Ende eine Öffnung aufweist, zwei koaxial zur Längsachse A angeordnete Seitenwellenräder sowie mehrere, je- weils mit beiden Seitenwellenräder kämmende Ausgleichsräder im Differentialkorb, sowie einen äußeren Lagersitz am ersten Ende des Differentialkorbs zum Aufziehen eines ersten Wälzlagers und einen inneren Lagersitz am zweiten Ende des Differential- korbs zum Einsetzen eines zweiten Wälzlagers.

Mit der erfindungsgemäßen Art der Lagerung, die hiermit vorgeschlagen wird, läßt sich eine axial kurze Bauweise dadurch darstellen, daß für den zweiten Lagersitz kein besonderer Ansatz am Differentialkorb vorgesehen werden muß, sondern daß dieser Lagersitz als innere Lagerfläche unmittelbar im Differentialkorb ausgeführt wird. Hiermit ist die Möglichkeit gegeben, auf einen dem Boden gegenüberliegenden Deckel des Differentialkorbs im herkömmlichen Sinne zu verzichten und die axiale Verbauung der Seitenwellenräder und der Ausgleichsräder im Differentialkorb aus- schließlich mit einfachen Sicherungsmitteln darzustellen. Diese axialen Sicherungs- mittel können mittelbar auf das öffnungsseitige Seitenwellenrad einwirken, indem sich das zweite Lager nach außen an das Seitenwellenrad anschließt und die Siche- rungsmittel unmittelbar auf das Lager einwirken. Nach einer ergänzenden Ausfüh- rungsform ist es möglich, daß Anlaufscheiben und/oder Stützscheiben zwischen dem Seitenwellenrad und dem Lageraußenring des zweiten Lagers eingesetzt sind. Die Anlaufscheiben können im Außendurchmesser dem Seitenwellenrad entsprechen.

Die Stützscheiben können bei gleichem Außendurchmesser wie das zweite Lager in den äußeren Lagersitz eingesetzt sein. Der Differentialkorb kann hierbei in vorteilhaf- ter Weise innen im Durchmesser gestuft axial hinterschnittfrei ausgebildet sein.

Zur weiteren Reduzierung der axialen Baulänge wird vorgeschlagen, daß die Sei- tenwellenräder als Kronenräder und die Ausgleichsräder als Stirnräder ausgeführt sind.

In einer bevorzugten Art der Verbauung ist das erste Wälzlager in einem ersten Ge- häuseteil lagerbar und das zweite Wälzlager auf einem zweiten Gehäuseteil lager-

bar, insbesondere auf einem Deckelteil, das mit dem ersten Gehäuseteil verspann- bar, bevorzugt verschraubbar ist.

In weiterhin bevorzugter Ausführung ist hierbei das erste Seitenwellenrad im Diffe- rentialkorb gelagert, während das zweite Seitenwellenrad in einem Teil des Gehäu- ses, insbesondere in dem genannten Deckelteil, gelagert ist.

Die Seitenwellenräder und die Ausgleichsräder können sich axial am Boden des Dif- ferentialkorbs abstützen und mit den bereits genannten in die Öffnung des Differenti- alkorbs eingesetzten Sicherungsmitteln, insbesondere einem einfachen Sicherungs- ring, axial gesichert sein.

Die Verbauung der Differentialanordnung im Achsgehäuse erfolgt so, daß zunächst die Anordnung mit den ersten Lagermitteln in das Gehäuse eingesetzt wird, und dann das Deckelteil unter Montage der zweiten Lagermittel mit dem ersten Gehäuse- teil verbunden wird. Die Wälzlager haben in Anpassung an diese Montagefolge Wirk- linien, die gleichsinnige Winkel mit der Längsachse A bilden, d. h. etwa parallel zu- einander liegen, wobei die Kegelspitzen der Gesamtheit der Wirklinien übereinstim- mend zur Öffnung des Differentialkorbs hin weisen. An den Seitenwellenrädern kön- nen Anschlußhülsen mit innerer Wellenverzahnung angesetzt sein, in die Wellenzap- fen von Gleichlaufgelenken zur drehfesten Verbindung unmittelbar eingesetzt werden können. Die vorliegende Erfindung bietet ein axial kurzbauendes Differential mit einer äußerst geringen Anzahl von Teilen. Das zweite Wälzlager kann hierbei im Durch- messer größer ausgeführt sein, als das erste Wälzlager. Durch die vorgeschlagene Lageranordnung mit zueinander parallelen Wirklinien ist die Stützlänge der Lagerung gegenüber einer Lagerung mit einer herkömmlichen sogenannten X-Anordnung der Wirklinien vergrößert. Die Vorspannung der Lagerungsanordnung wird durch das Verbauen des Deckelteils mit dem ersten Gehäuseteil hergestellt.

Ein den Differentialkorb verschließender, mit diesem verbundener Deckel im her- kömmlichen Sinne entfällt, so daß axiale Baulänge eingespart werden kann. Der Dif- ferentialkorb ist kompakt und einfach herstellbar.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen dargestellt.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung mit einem Gehäusedek- kel in einer ersten Ausführung a) im Längsschnitt b) im Querschnitt ; Figur 2 zeigt eine Differentialanordnung nach Figur 1 mit einem ergänzenden Trip- odegelenk im Längsschnitt ; Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung mit einem Gehäusedek- kel in einer zweiten Ausführung a) im Längsschnitt b) im Querschnitt ; Figur 4 zeigt eine Differentialanordnung nach Figur 3 mit einem ergänzenden Trip- odegelenk im Längsschnitt.

Die Figuren 1 und 3 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist jeweils eine erfindungsgemäße Differentialanordnung 11 mit einer Längsachse A gezeigt.

Diese umfaßt einen Differentialkorb 12 mit einem Boden 13 an seinem ersten Ende und einer Öffnung 14 an seinem zweiten Ende. Am ersten Ende ist ein äußerer La- gersitz 15 ausgebildet, auf dem ein Wälzlager 16 in Form eines Schrägrollenlagers aufgezogen ist. Am zweiten Ende weist der Differentialkorb 12 einen innenliegenden Lagersitz 17 auf, in den ein Wälzlager 18 eingesetzt ist, ebenfalls in Form eines Schrägrollenlagers. Die Wirklinien C1, C2 der Wälzlager sind bezüglich der Längs- achse A in gleichem Sinn ausgerichtet, d. h. die Wirklinien sind im wesentlichen par- allel und weisen mit ihrer Kegelspitze zur Öffnungsseite hin. In den Differentialkorb ist ein erstes Seitenwellenrad 21 eingesetzt, das sich über eine Anlaufscheibe 22 am Boden 13 abstützt, sowie ein zweites Seitenwellenrad 23, das sich mittelbar am zweiten Wälzlager 18 abstützt. In Figur 1 hat eine Anlaufscheibe 24 den Außen-

durchmesser des Seitenwellenrades 23, wodurch der Lageraußenring des zweiten Wälzlagers 18 an einer Gehäusefläche axial anliegt. In Figur 2 hat eine Stützscheibe 20 den Außendurchmesser des zweiten Wälzlagers 18, wodurch sich der Lagerau- ßenring desselben an der größeren Ringfläche der Stützscheibe 20 axial anlegt. Im Bereich des Wälzlagers 18 ist ein Flansch 19 am Differentialkorb 12 angeformt, an dem ein antreibendes Tellerrad befestigt werden kann. Die Seitenwellenräder 21,23 sind jeweils als Kronenräder ausgebildet und kämmen mit Ausgleichsrädern 25,26, 27, die auf einem Zapfenstern 28 mit radialen Zapfen 29,30, 31 gelagert sind. Der Zapfenstern ist durch Ringdeckel 33,34, 35 im Differentialkorb gesichert. Die Ein- bauanordnung aus Seitenwellenrädern 21,23, Anlaufscheiben 22,24 und Aus- gleichsrädern 25,26, 27 ist ausschließlich durch einen in eine Innennut 36 eingesetz- ten Sicherungsring 37 axial gesichert, der in die Öffnung 14 des Differentialkorbs eingesetzt ist. Der Differentialkorb 12 kann über das Wälzlager 16 in einem hier nicht dargestellten Gehäuseteil gelagert werden, während er über das Wälzlager 18 in ei- nem Deckelteil 38 gelagert ist, der in das vorgenannte Gehäuseteil einsetzbar, ins- besondere mit diesem verschraubbar ist. An dem Deckel 38 befindet sich ein Lager- ansatz 40 mit einem äußeren Lagersitz 39, der den Innenring des Wälzlagers 18 aufnimmt. Das Seitenwellenrad 31 ist über ein Verbindungshülse 41 unmittelbar in einem Teil des Differentialkorbs gelagert. In dieser Verbindungshülse 41 sind innere Wellenverzahnungen 42 zum Einstecken einer Seitenwelle vorgesehen. Das Seiten- wellenrad 23 weist ebenfalls eine Verbindungshülse 43 auf, in der innere Wellenver- zahnungen 44 zum Einstecken einer Seitenwelle erkennbar sind. Die Verbindungs- hülse 43 ist über ein Nadellager 45 im Lageransatz 40 des Deckels 38 gelagert. Zum Abdichten des Differentialkorbs ist weiterhin eine Dichtung 46 vorgesehen. Bei dem hiermit gezeigten Differentialkorb wird ein sonst üblicher Deckel bezüglich seiner Axialsicherungsfunktion durch den Sicherungsring 37 ersetzt, während der sonst üb- liche Deckel bezüglich der Abdichtfunktion durch den Gehäusedeckel 38 ersetzt wird.

Die Differentialanordnung baut dabei äußerst kurz, insbesondere auch durch Ver- wendung von Kronenrädern als Seitenwellenräder. Der Differentialkorb ist von der Öffnung 14 aus betrachtet innen axial hinterschnittfrei, so daß er einfach hergestellt werden kann. Gleichzeitig ist durch diese Bauweise das zweite Wälzlager 18 im Durchmesser größer auszuführen als das erste Wälzlager 16.

Der Differentialkorb 12 selber wird so montiert, daß zunächst das Seitenwellenrad 21 mit der Anlaufscheibe 22 eingeführt wird, dann durch die Öffnung 14 der Zapfenstern 28. Auf diesen werden dann von außen die Ausgleichsräder 25,26, 27 aufgesetzt, die dann von den Ringdeckeln 33,34, 35 gesichert werden. Schließlich wird das Sei- tenwellenrad 23 mit der Anlaufscheibe 24 oder der Stützscheibe 20 sowie der äußere Lagerring des Wälzlagers 18 eingebaut. Danach folgt die Sicherung mit dem Siche- rungsring 37. Die Anordnung als ganzes wird von links nach rechts moniert, wobei zunächst der Differentialkorb über das erste Wälzlager 16 in das hier nicht dargestell- te Gehäuse eingesetzt wird und dann der Deckel 28 mit dem Lagerinnenring und den Rollen des Wälzlagers 18 in den bereits montierten Lageraußenring des Wälzlagers 18 eingesetzt wird.

Die Figuren 2 und 4 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. In den Figuren sind gleiche Einzelheiten wie in den Figuren 1 und 3 mit gleichen Bezugsziffern be- zeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. In die Wellenverzahnung der Anschlußhülse des zweiten Seitenwellenrades 23 ist ein Gelenkzapfen 52 eines Tripodegelenkes 51 eingesteckt, der mit einem Sicherungs- ring 53 in der Anschlußhülse gesichert ist. Am Tripodegelenk 51 sind im einzelnen eine Gelenktulpe 54, ein Tripodestern 55 mit Rollenanordnung 56, sowie eine in den Tripodestern 55 eingesteckte Welle 57 erkennbar. Die Gelenktulpe 54 ist gegenüber der Welle 57 mittels eines Faltenbalges 58 abgedichtet.

Kompakte Differentialanordnung Bezugszeichenliste 11 Differentialanordnung 12 Differentialkorb 13 Boden 14 Öffnung 15 Lagersitz 16 Wälzlager 17 Lagersitz 18 Wälzlager 19 Flansch 20 Stützscheibe 21 Seitenwellenrad 22 Anlaufscheibe 23 Seitenwellenrad 24 Anlaufscheibe 25 Ausgleichsrad 26 Ausgleichsrad 27 Ausgleichsrad 28 Zapfenstern 29 Zapfen 30 Zapfen 31 Zapfen 32 33 Ringdeckel 34 Ringdeckel 35 Ringdeckel 36 Innennut 37 Sicherungsring 38 Deckel 39 Lagersitz 40 Lageransatz 41 Anschlußhülse 42 Wellenverzahnung 43 Anschlußhülse 44 Wellenverzahnung 45 Nadellager 46 Wellendichtung 51 Tripodegelenk 52 Gelenkzapfen 53 Sicherungsring 54 Gelenktulpe 55 Zapfenstern 56 Rollenanordnung 57 Welle 58 Faltenbalg