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Title:
DIFFERENTIAL TRANSMISSION ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/110260
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a differential transmission assembly comprising a differential cage (1) of a bevel gear differential transmission (6), said differential cage being mounted in the interior of a differential housing (4) in a rotatable manner about the driveshaft axis (2). A first drive shaft (15) and a second drive shaft (16) extend from the the bevel gear differential transmission (6) in opposite directions coaxially to the driveshaft axis (2). The contour (13) of the interior (3) of the differential cage (1) surrounds the outer contour of the bevel gear differential transmission (6), and the driveshafts (15, 16) protrude through coaxial openings (21, 24) in the differential cage (1), wherein an oil sump is arranged in the differential housing (4). An annular gap (22) is formed between the first drive shaft (15) and the first coaxial opening (21) surrounding the first driveshaft, said annular gap completely or partly expanding coaxially towards the interior (3) of the differential cage (1) in a conical manner.

Inventors:
AUER, Thomas (Sechzehnerstraße 12, Passau, 94032, DE)
LANG, Martin (Kasberger Str. 12, Wegscheid, 94110, DE)
Application Number:
EP2018/081281
Publication Date:
June 13, 2019
Filing Date:
November 15, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Löwentaler Straße 20, Friedrichshafen, 88046, DE)
International Classes:
F16H48/40
Foreign References:
US3198036A1965-08-03
DE102010024619A12011-12-22
DE102008000444A12009-09-03
EP0321435A21989-06-21
US2056881A1936-10-06
US2150312A1939-03-14
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Differenzialgetriebeanordnung mit einem in einem Innenraum eines Differenzialgehäuses (4) um die Antriebswellenachse (2) drehbar gelagert angeordneten Differenzialkorb (1 ) eines Kegelraddifferenzialgetriebes (6), wobei von dem Kegelraddiffe- renzialgetriebe (6) einander entgegengesetzt eine erste Antriebswelle (15) und eine zweite Antriebswelle (1 6) sich koaxial zur Antriebswellenachse (2) erstrecken, wobei die Kontur (13) des Innenraums (3) des Differenzialkorbs (1 ) die Außenkontur des Kegelraddifferenzialgetriebes (6) umschließt und die Antriebswellen (15, 16) durch Koaxialöffnungen (21 , 24) im Differenzialkorb (1 ) hindurchragen sowie im Differenzi- algehäuse (4) ein Ölsumpf angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Antriebswelle (15) und der sie umgebenden ersten Koaxialöffnung (21 ) ein Ringspalt (22) gebildet ist, der sich ganz oder teilweise koaxial zum Innenraum (3) des Differenzialkorbs (1 ) hin konusartig erweitert.

2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt Kegel- raddifferenzialgetriebeseitig in einen Konturspalt mündet, der zwischen der Kontur des Innenraums und der Au ßenkontur des Kegelraddifferenzialgetriebes gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Konturspalt ganz oder teilweise den der ersten Antriebswelle zugewandten Bereich des Kegelraddifferenzialgetriebes umschließt.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem dem Kegelraddifferenzialgetriebe (6) zugewandten Ende des

Ringspalts (22) ein oder mehrere gleichmäßig am Umfang verteilte, sich radial erstreckende Kanäle (23) ausgehen, die in der Kontur (13) des Innenraums (3) des Differenzialkorbs (1 ) ausgebildet sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelraddifferenzialgetriebe (6) um zur Antriebswellenachse (2) rechtwink- lige Ausgleichskegelradachsen (7, 8) drehbare Ausgleichskegelräder (1 1 ) aufweist, die mit ihren Stirnseiten (10) über erste Anlaufscheiben (12) an der Kontur (13) des Innenraums (3) des Differenzialkorbs (1 ) abgestützt sind.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelraddifferenzialgetriebe (6) drehfest auf den Antriebswellen (15, 16) angeordnete Achskegelräder (14) aufweist, die axial und/oder radial über erste und/oder zweite Anlaufringe (18, 20) an der Kontur (13) des Innenraums (3) des Differenzialkorbs (1 ) abgestützt sind.

Description:
Differenzialaetriebeanordnuna

Die Erfindung bezieht sich auf eine Differenzialgetriebeanordnung mit einem in einem Innenraum eines Differenzialgehäuses um die Antriebswellenachse drehbar gelagert angeordneten Differenzialkorb eines Kegelraddifferenzialgetriebes, wobei von dem Kegelraddifferenzialgetriebe einander entgegengesetzt eine erste Antriebswelle und eine zweite Antriebswelle sich koaxial zur Antriebswellenachse erstrecken, wobei die Kontur des Innenraums des Differenzialgehäuses die Au ßenkontur des Kegelraddifferenzialgetriebes umschließt und die Antriebswellen durch Koaxialöffnungen im Dif- ferenzialkorb hindurchragen sowie im Differenzialgehäuse ein Ölsumpf angeordnet ist.

Die Innenteile des Kegeldifferenzialgetriebes derartiger Differenzialgetriebeanordnungen müssen ausreichend mit Öl geschmiert werden, um ein Überhitzen und Fressen dieser Innenteile zu vermeiden und um damit eine lange Lebensdauer dieser Innenteile zu erreichen. Dazu ist es bekannt, stirnseitig oder am Au ßenumfang den Differenzialkorb oder eines Deckels mit Einlauföffnungen zu versehen.

Da sich die Einlauföffnungen bereits weit radial außen befinden kann die auf das Öl einwirkende Zentrifugalkraft der sich um die Antriebswellenachse drehenden Teile des Kegelraddifferenzialgetriebes das Öl nicht zu allen zu schmierenden Teilen son- dern nur zu den radial äu ßeren Bereichen der Teile des Kegelraddifferenzialgetriebes fördern. Durch die Möglichkeit, daß die Zentrifugalkraft das Öl durch die Öffnun- gen nach draußen schleudert, besteht die Gefahr, daß die Innenteile im Differenzial nicht ausreichend mit Öl versorgt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Differentialgetriebeanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine gute Ölschmierung zumindest weitgehend aller Bereiche der zu schmierenden Teile des Kegelraddifferenzialgetriebes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der ersten An- triebswelle und der sie umgebenden ersten Koaxialöffnung ein Ringspalt gebildet ist, der sich ganz oder teilweise koaxial zum Innenraum des Differenzialkorbs hin konusartig erweitert.

Durch diesen konusartig sich erweiternden Ringspalt wird bei der Rotation der ersten Antriebswelle durch die Zentrifugalkraft Öl aus dem Sumpf in den radial inneren Be- reich des Innenraums des Differenzialkorbs hineingezogen und dort durch die Zentrifugalkraft weiter durch die Spalten zwischen den Teilen des Kegelraddifferenzialge- triebes radial nach au ßen zu den Ausgleichsrädern getrieben.

Dadurch erfolgt eine gute Ölschmierung aller zu schmierenden Teile des Kegelraddif- ferenzialgetriebes.

Der Ringspalt kann kegelraddifferenzialgetriebeseitig in einen Konturspalt münden, der zwischen der Kontur des Innenraums und der Au ßenkontur des Kegelraddiffe- renzialgetriebes gebildet ist, wobei der Konturspalt ganz oder teilweise den der ersten Antriebswelle zugewandten Bereich des Kegelraddifferenzialgetriebes umschließen kann.

Dadurch wird auch Öl direkt zu den radial äußeren Teilen des Kegelraddifferenzialge- triebes gefördert.

Damit eine verbesserte Förderung des Öls zu den radial äußeren Teilen des Kegel- raddifferenzialgetriebes erfolgen kann, können von dem Kegelraddifferenzialgetriebe zugewandten Ende des Ringspalts ein oder mehrere gleichmäßig am Umfang verteil- te, sich radial erstreckende Kanäle ausgehen, die in der Kontur des Innenraums des Differenzialkorbs ausgebildet sind.

Das Kegelraddifferenzialgetriebe kann um zur Antriebswellenachse rechtwinklige Ausgleichskegelradachsen drehbare Ausgleichskegelräder aufweisen, die zur Ver- schleißreduzierung mit ihren Stirnseiten über erste Anlaufscheiben an der Kontur des Innenraums des Differenzialkorbs abgestützt sein können. Das Kegelraddifferenzialgetriebe kann drehfest auf den Antriebswellen angeordnete Achskegelräder aufweisen, die zur Verschleißreduzierung axial und/oder radial über erste und/oder zweite Anlaufringe an der Kontur des Innenraums des Differenzial- korbs abgestützt sein können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Ausschnitt einer Differenzialgetriebeanordnung im Längsschnitt

Figur 2 einen Differenzialkorb der Differenzialgetriebeanordnung nach Figur 1 in perspektivischer, teilgeschnittener Darstellung

Figur 3 eine stirnseitige Ansicht des Differenzialkorbs nach Figur 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Differenzialgetriebeanordnung weist einen Differenzialkorb 1 eines Kegelraddifferenzialgetriebes 6 auf, der einen sich entlang einer Antriebswellenachse 2 sich erstreckenden Innenraum 3 aufweist.

Der Differenzialkorb 1 ist in einem Differenzialgehäuse 4 angeordnet und mittels Wälzlagern 5 in dem Differenzialgehäuse 4 drehbar gelagert. Im unteren Bereich des Differenzialgehäuses ist ein nicht dargestellter Ölsumpf vorhanden.

Das Kegelraddifferenzialgetriebe 6 weist weiterhin eine erste Ausgleichskegelrad- achse 7 und eine zweite Ausgleichskegelradachse 8 auf, die sich rechtwinklig zur Antriebswellenachse 2 erstrecken und sich mittig rechtwinklig schneiden. Mit ihren radial äußeren Enden sind die Ausgleichskegelradachsen 7 und 8 in Ausnehmungen 9 in der Wandung des Differenzialkorbs 1 angeordnet.

Auf der ersten Ausgleichskegelradachse 7 sind zwei erste Ausgleichskegelräder 1 1 drehbar gelagert, die mit ihren kalottenartigen Stirnseiten 10 größeren Durchmessers voneinander abgewandt sind. Entsprechend sind auf der zweiten Ausgleichkegelradachse 8 zwei Ausgleichskegelräder angeordnet, die nicht dargestellt sind. Mit ihren kalottenartigen Stirnseiten 10 sind die Ausgleichskegelräder 1 1 über entsprechend kalottenartig gewölbte Anlaufscheiben 12 an ebenfalls entsprechend kalo- ttenartig gewölbten Wandbereichen der Kontur 13 des Innenraums 3 abgestützt.

Die Ausgleichskegelräder 1 1 greifen in koaxial zur Antriebswellenachse 2 ausgerich- tete Achskegelräder 14 ein, die auf zur Antriebswellenachse 2 koaxial einander ent- gegengerichteten Antriebswellen 15 und 16 drehfest angeordnet sind.

Mit ihren zu den Ausgleichskegelradachsen 7 und 8 radial umlaufenden ersten Zylinderflächen 1 7 sind die Achskegelräder 14 über erste Anlaufringe 18 an ebenfalls ent- sprechend zylindrischen Wandbereichen der Kontur 13 des Innenraums 3 abgestützt.

Weiterhin sind mit ihren zur Antriebswellenachse 2 koaxialen zweiten Zylinderflächen 1 7 die Achskegelräder 14 an ebenfalls entsprechend zylindrischen Wandbereichen der Kontur 13 des Innenraums 3 abgestützt.

Die erste Antriebswelle 15 ragt durch eine erste Koaxialöffnung 21 des Differenzial- korbs 1 aus dem Innenraum 3 nach außen.

Die zweite Antriebswelle 16 ragt durch eine zweite Koaxialöffnung 24 des Differenzi- alkorbs 1 etwa gleichen Durchmessers wie die zweite Antriebswelle 16 aus dem Innenraum 3 nach au ßen.

Zwischen der ersten Antriebswelle 15 und der ersten Koaxialöffnung 21 ist ein Ringspalt 22 gebildet, der sich koaxial zum Kegelraddifferenzialgetriebe 6 hin konusartig erweitert. Von dem in den Innenraum 3 des Differenzialkorbs 1 mündenden Ende des Ringspalts 22 aus gehen radial mehrere am Umfang verteilte Kanäle 23 aus, die in der Kontur 13 des Innenraums des Differenzialkorbs 1 ausgebildet sind.

Über einen oder mehrere dieser radialen Kanäle 23 wird das über den Ringspalt 22 zufließende Öl durch die Zentrifugalkraft weiter radial nach au ßen zu den Ausgleichs- rädern getrieben. Über weitere radiale Kanäle 23 gelangt das Öl wieder radial nach innen um dann über die erstgenannten radialen Kanäle 23 wieder radial nach außen zu gelangen. Das Öl zirkuliert somit innerhalb des Differenzials über die einen Kanäle 23 in das Differenzial und durch andere Kanäle 23 wieder nach draußen in den Ölsumpf.

Bezuaszeichen Differenzialkorb

Antriebswellenachse

Innenraum

Differenzialgehäuse

Wälzlager

Kegelraddifferenzialgetriebe

erste Ausgleichskegelradachse zweite Ausgleichskegelradachse

Ausnehmungen

Stirnseiten

Ausgleichskegelräder

erste Anlaufscheiben

Kontur

Achskegelräder

erste Antriebswelle

zweite Antriebswelle

erste Zylinderfläche

erste Anlaufringe

erste Koaxialöffnung

Ringspalt

Kanäle

zweite Koaxialöffnung