Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe mit zwei in den Getriebekorb integrierten Gleichlaufdrehgelenken, die jeweils ein mit einem Wellenzapfen verbundenes Gelenk¬ innenteil, einen Kugelkafig zur Aufnahme der drehmoment- Ubertragenden Kugeln und ein über eine Verzahnung mit den Ausgleichsräder im Getriebekorb im Eingriff befindliches Gelenkaußenteil aufweisen.

Derartige Getriebe sind insbesondere für den Hinterachs¬ antrieb von Kraftfahrzeugen geeignet. Auch eine Kopplung zwischen zwei getriebenen Achsen ist mit einem derartigen Getriebe darstellbar. Die Integration der Gelenke soll den Abstand von der Getriebemitte zu den Gelenkmittelpunkten der Gleichlaufdrehgelenke verringern, da dies die mögliche Länge der verwendeten Wellen vergrößert. Je Größe bei einer gegebenen Gesamtlänge- die Baulänge der Wellen umso geringer werden die erforderlichen Gelenkbeugewinkel bei gegebenen Auslenkbewegungen. Die Gelenkbeugewinkel sollen jedoch aus Gründen- einer Lebensdauer und einer geringst¬ möglichen Geräuschentwicklung so klein wie möglich ge¬ halten werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausgleichsgetriebe der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der axiale Abstand zwischen der Ge¬ triebemitte und dem Gelenkmittelpunkt weiter verringert werden kann und der konstruktive Aufbau vereinfacht und die

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Gelenkbauteile in ihrer Herstellung verbilligt werden. Die Lösung besteht bei einem Getriebe der eingangs genannten Art in einem in der Getriebemittelebene liegenden, im Getriebekorb gehaltenen Ring- oder Scheibenkörper, der ringförmige Kugelabschnittsflachen als Steuerflächen zur Steuerung der Kugelkäfige auf die Winkelhalbierende Ebene bei Abwinkelung der Wellenzapfen aufweist, deren Krüm¬ mungsmittelpunkte axial gegenüber den Gelenkmittelpunkten versetzt sind. Die grundliegende Wirkungsweise besteht darin, daß die Steuerung des Kugelkäfigs auf die Winkel¬ halbierende Ebene bei Abwinkelung nicht von einem in üblicher Weise dargestellten Gelenkaußenteil im Zusam¬ menwirken mit dem Gelenkinnenteil erfolgt, sondern daß ein Teil der Steuerfunktion für beide Gleichlaufdrehgelenke auf einen zusätzlichen einfach gestalteten mittleren Ringkörper übertragen wird. In offensichtlicher Weise vereinfacht sich hierdurch die Bauweise und damit die Herstellbarkeit des Gelenkaußeπteils, der vollkommen hinterschnittfrei gefertigt werden kann, während zugleich die Möglichkeit einer weiteren axialen Annäherung der Gelenkmittelpunkte an die Getriebemitte gegeben ist. Sowohl der zentrale Ring- oder Scheibenkörper als auch die Gelenkaußenteile sind hierbei in einfacher Konstruktion als Blech-oder Stanzteile auszubilden.

In bevorzugter Ausgestaltung sind die Gelenke als Doppel-Offset-Gele-nke ausgebildet, wobei eine weitere äußere Steuerfläche für die einteiligen Kugelkäfigs unmittelbar im Getriebekorb ausgebildet sein kann. Bei gleichem Krümmuπgsmittelpunkt dieser Steuerfläche in bezug auf die Steuerfläche am mittleren Ring- oder Scheiben¬ körper können die beiden Steuerflächen jedoch abweichende Krümmungsdurchmesser haben. Demgegenüber ist jeweils der Krümmungsmittelpunkt

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der am Gelenkinnenteil ausgebildeten Steuerfläche für die Kugelkäfige bezüglich der Gelenkmittelebene in entgegen¬ gesetzter Richtung um den gleichen Betrag versetzt.

Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung können die Kugelkäfige mittig geteilt sein und insbesondere aus zwei halbschalenartigen ringförmigen Käfighälften bestehen. Zumindest jeweils der getriebeinnere dieser Steuerkörper wird dabei bei Abwinkelung des Gelenkzapfens durch die erfindungsgemäße Steuerfläche am zentralen Ring- oder Scheibenkörper einerseits und eine innere Steuerfläche am Gelenkinnenteil andererseits auf die Winkelhalbierende Ebene gesteuert, die jeweils axial in bezug auf die Gelenkmitte zueinander versetzte Krüm ungsmittel- punkteaufweiseπ.

Die zweite Käfighälfte kann beispielsweise als paral- lelwandiger Stützkörper ausgebildet sein, der sich unmittelbar am Getriebekorb abstützt. Eine bevorzugte Ausgestaltung geht jedoch dahin, daß beide Käfighälften symmetrisch sind und dementsprechend symmetrische Steuer¬ flächen am zentralen Ringkörper einerseits und am Ge¬ triebekorb andererseits vorgesehen sein können. Die Herstellung der Käfighälften ist auf diese Weise verein¬ facht und gegenüber der ersten vorgeschlagenen Lösung nochmals wesentlich verbilligt.

Eine weitere Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe besteht in einem in der Getriebemittelebene liegenden, im Ge¬ triebekorb gehaltenen Ring- oder Scheibenkörper, wobei ringförmige Kugelabschnittsflächen am Ring- oder Schei¬ benkörper und im Getriebekorb zur axialer Halterung des

Gelenkinnenteils vorgesehen sind und die Krümmungsmittel¬ punkte des Grundes der Kugelrillen im Gelenkaußenteil einerseits und im Gelenkinnenteil andererseits im Längs¬ schnitt durch die Gelenke zur Steuerung der Kugeln bei Abwinkelung der Wellenzapfen auf die Winkelhalbierende Ebene jeweils axial gegenüber den Gelenkmittelpunkten versetzt angeordnet sind. Hierbei erfolgt die Steuerung der Kugeln auf die Winkelhalbierende Ebene unmittelbar durch Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil, wobei im Längsschnitt der Grund der Kugelrillen eine maulartige Öffnung bildet, die eine Abstützung der Kugeln durch einen besonderen Stützkörper nach Art einer Halbschale mit innerer Durchbrechung bedingt.

Nach einer ersten günstigen Ausgestaltung stützt sich hierbei das Gelenkinnenteil unmittelbar am zentralen Ring¬ oder Scheibenkörper ab, während der parallelwandige schalenförmige Stützkörper sich an einer Stützfläche im Getriebekorb nach außen abstützt und so auch das gesamte Gelenk in dieser Richtung fixiert. Es ist jedoch auch eine umgekehrte Anordnung möglich, wonach sich das Gelenk¬ innenteil unmittelbar an einer ringförmigen Kugelab¬ schnittsfläche im Getriebekorb und der halbschalenför ige Stützkörper tiach innen unmittelbar am zentralen Ring- oder Scheibenkörper abstützen.

Bei allen möglichefl .Ausgestaltungen ist das Gelenkaußen¬ teil jeweils zugleich als Antriebskegelrad ausgebildet, das sich nach außen am Getriebekorb und nach innen un¬ mittelbar und ausschließlich an den Ausgleichsrädern abstützt, wobei ein Spiel von angemessener Größe vorzu¬ sehen ist, um einen geräusch- und verschleißarmen Lauf sicherzustellen. Außer der radialen Anschlagfläche

brauchen keine axialen Sicherungsmittel vorgesehen zu werden, so daß sich die axiale Festlegung des Getriebe¬ außenteils allein durch den Zusammenbau der Getriebe¬ hälften ergibt. Neben den im einzelnen benannten Gelenk¬ bauarten sind weitere Abweichungen möglich, wobei jeweils die Abstütz- oder Steuerflächen am zentralen Ring- oder Scheibenkörper wesentlicher Bestandteil der Erfindung sind. In der verkürzten Bauweise des Gelenkaußenteils, daß durch die unmittelbare axiale AbStützung bzw. Steuerung des Käfigs bzw. des Gelenkinnenteils gegenüber dem zentralen Scheibenkörper bewirkt wird, ist neben der verkürzten Bauweise auch die Möglichkeit einer verein¬ fachten Herstellung gegeben. So kann das Gelenkaußenteil beispielsweise als einfaches Tiefziehteil oder als Stanz¬ teil aus Blech hergestellt werden oder aus innengeräumten Rohrmaterial bestehen.

Die konstruktive Vereinfachung ergibt sich aus dem Wegfall innenliegenden Stützflächen am Gelenkaußenteil zur axialen Abstützung und gegebenenfalls zur Steuerung des Gelenk¬ innenteils bzw. des Käfigs. Bei dieser vom Gelenkaußenteil unabhängigen Abstützung nach innen weist das Gelenkaußen¬ teil in der Regel eine hinterschnittfreie Form mit zylindrischer Außenfläche und in den erstgenannten Aus¬ führungen auch mit zylindrischer Innenfläche auf, in die die Rillen zur Aufnahme der Kugeln eingebracht sind. Nach außen erfolgt die Abstützung des Gelenks regelmäßig durch Teile des Kugelkäfigs bzw. der entsprechenden Schalen¬ körper.

Zur Verbesserung der Gleitfähigkeit und Erhöhung der Ver¬ schleißfestigkeit kann der zentrale Stütz- oder Scheiben¬ körper kunststoffbeschichtet sein oder gänzlich aus ver¬ schleißfestem Kunststoff bestehen. Vorteilhaft und be¬ sonders billig ist ein einfacher Blechring für dieses Bauteil .

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.

Hierin zeigt

Fig. 1 ein Ausgleichsgetriebe mit zwei integrierten Gleichlaufdrehgelenken, deren Kugelkäfige von einem zentralen Ringkörper gesteuert werden,

Fig. 2 ein Gelenk mit einem geteilten Kugelkäfig als Einzelheit,

Fig. 3 ein Gelenk mit einem zentralen Stutzring als Einzelheit in einer ersten Ausführung,

Fig. 4 ein Gelenk mit einem zentralen Stützring als Einzelheit in einer zweiten Ausführung.

In Fig. 1 ist ein Ausgleichsgetriebekorb 1 dargestellt, in dem mittig Wel lenz-apfen 2 mittels Paßstiften 3 gehalten sind. Auf den Wellenzapfen 2 sind zwei Ausgleichs- bzw. Plaπeteπräder 4 gelagert, die gegenüber dem Getriebekäfig 1 kugelige Gleitflächen 5 aufweisen. Die Ausgleichs¬ kegelräder sind in Eingriff und kämmen mit Gelenkaußen¬ teilen 6, die in einer zylindrischen Aufnahmebohrung 7

des Getriebekorbes geführt sind und sich an radialen

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Anschlagflächen 8 des Getriebekorbes axial nach außen abstützen. Gleitringe 9 dienen der Minderung der Reibung und des Verschleißes. Mit dem Gelenkaußenteil 6 ist je¬ weils ein Gelenkinnenteil 11 drehfest über Kugelkörper 10 verbunden. Die Kugelkörper 10 sind jeweils in einem Kugel¬ käfig 12 geführt, der eine erste äußere Gleitfläche hat, die mit einer Steuerfläche 13 an einem zentralen Ring¬ oder Scheibeπkörper 23 zusammenwirkt und eine innere Gleitfläche hat, die mit einer Steuerfläche 14 am Gelenkinnenteil 11

zusammenwirkt. Eine, zweite äußere Gleitfläche des Kugel¬ käfigs 12 ist im Eingriff mit einer weiteren Steuerfläche 15, die mit der Steuerfläche 13 einen gemeinsamen Mittel¬ punkt hat, und unmittelbar im Getriebekorb 1 vorgesehen ist. Die Mittelpunkte Ca, Ci der äußeren und inneren Steuerflächen sind gegenüber dem Gelenk ittelpuπkt M jeweils axial in entgegengesetzten Richtungen zueinander versetzt. Das Gelenkinnenteil ist jeweils mit einem Wellenzapfen 16 verbunden. Zwischen dem Getriebekorb 1 und den Wellenzapfen 16 sind übliche Abdichtmittel 17 angeordnet. Der Getriebekorb 1 ist über ein Schrägrollen¬ lager 18 in einem Getriebegehäuse 19 gehalten und gegen¬ über diesem abgedichtet. Der Getriebekäfig 1 ist aus zwei Käfighälften zusammengesetzt, wobei Verbindungsbolzen 21 zugleich ein Tellerrad 22 halten.

In Figur 2 ist im wesentlichen der Getriebekorb 1 mit dem Schrägrollenlager 18 erkennbar, in dem ein Wellenzapfen 2 mit einem Ausgleichsrad 4 gehalten ist. Das Gleichlauf¬ gelenk baut sich aus Gelenkaußenteil 6, Gelenkinnenteil 11 und einem aus zwei Stützkörpern 12a und 12b bestehenden Kugelkäfig auf. Das Gelenkaußenteil 6 ist über eine Ver¬ zahnung unmittelbar mit dem Ausgleichsrad 4 im Eingriff. Innerhalb der Wellenzapfen 2 ist in der Mittelebene ein Ringkörper 23 enthalten. Der zentrale Ringkörper 23 weist wieder eine Steuerfläche 13 auf, während am Geleπkinneπ- teil eine entsprechende Steuerfläche 14-cι vorgesehen ist, die den Stützkörper 12a auf die Winkelhalbierende Ebene führen. Die Mittelpunkte Ci und Ca dieser Steuer¬ flächen sind gegenüber dem Mittelpunkt M des Gelenks in entgegengesetzter Richtung axial zueinander versetzt. Die gleichen Mittelpunkte sind in umgekehrter Zuordnung

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Krümmungsmittelpunkte für eine Steuerfläche 15 am Ge¬ triebekorb und eine weitere Steuerfläche 14 b am Gelenk¬ innenteil 11, das einstückig in die Gelenkwelle 16 über¬ geht. In dem mittleren, den Kugelkörpern 10 zugeordneten Bereichen sind das Gelenkaußenteil 6 und das Gelenkinnen¬ teil 11 mit verkürzten Kugelrillen versehen.

In Figur 3 ist wieder der im Schrägrollenlager 18 ge¬ haltene Getriebekorn 1 erkennbar, im dem ein Wellenzapfen 2 mit einem Ausgleichsrad 4 eingesetzt ist. Das Aus¬ gleichsrad kämmt mit dem Gelenkaußenteil 6.

Bei dieser Ausführung hat die Stützfläche 13 am mittleren Ringkörper 23 ihren Krümmungsmittelpunkt im Gelenkmit¬ telpunkt M, ebenso wie eine entsprechende Stützfläche 17 im Getriebekorb 1. Demgegenüber haben die Kugelrillen im Gelenkaußenteil und im Gelenkinnenteil 11 im Längsschnitt im Grund jeweils eine Krümmung, deren Mittelpunkte Ci und Ca in jeweils entgegengesetzter Richtung axial gegenüber dem Gelenkmittelpunkt M versetzt sind. Die Kugelkörper 10 sind dabei durch einen schalenförmigen Stützkörper in den sich öffnenden Rillen gehalten, wobei sich der parallel- wandige Stützkörper 20 an der Stützfläche 15 im Getrie¬ bekorb 1 abstützt. Das Gelenkinnentei1 11 dagegen stützt sich unmittelbar am Ringkörper 23 ab. In Figur 4 ist die Anordnung im wesentlichen gleichwirkend mit derjenigen in Figur 3, wobei jedOch die Krümmungsmittelpunkte Ca und Ci der im Längsschnitt gekrümmten Kugelrillen im Gelenk¬ innenteil 11 und im Gelenkaußenteil 6 vertauscht sind und der Stützkörper 20 sich an der Stützfläche 13 des Ring¬ körpers 23 abstützt, während das Gelenkinnenteil 11 unmittelbar an der Stützfläche 15 des Getriebekorbs 1 nach außen anliegt.

Bezugszeichenliste

1. Ausgleichsgetriebekorb

2. Wellenzapfen

3. Paßstift

4. Ausgleichrad

5. GLeitfläche

6. Gelenkaußenteil

7. Aufnahmebohrung

8. Anschlagfläche

9. Gleitring

10. Kugelkörper

11. Gelenkinnenteil

12. Kugelkäfig

13. Steuerfläche

14. Steuerfläche

15. Steuerfläche

16. Wellenzapfen

17. Abdichtm'ittel

18. Schrägrollenlager

19. Getriebegehäuse 20.

21. Verbindungsbolzen

22. Tellerrad

23. Ring- oder Scheibenkörper