Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HOUSING FOR ACCOMMODATING THE GEARING OF A BEVEL GEAR DIFFERENTIAL, AND BEVEL GEAR DIFFERENTIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/233762
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a housing for accommodating the gearing of a bevel gear differential. The housing comprises a first housing part made of sheet metal and a second housing part made of sheet metal. At least one lug protrudes from the first housing part, which lug is integral with the first housing part and extends through a corresponding opening which is formed in the second housing part. A free end of the lug protruding beyond the second housing part is plastically deformed such that the first housing part is fixedly connected to the second housing part.

Inventors:
MANN MANUEL (DE)
RÜHLE GÜNTER (DE)
LINDENMANN GERD (DE)
MODL PATRICIA (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/062700
Publication Date:
November 25, 2021
Filing Date:
May 12, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MAGNA PT BV & CO KG (DE)
ELRINGKLINGER AG (DE)
International Classes:
F16H48/40; F16H57/03
Domestic Patent References:
WO2019202047A12019-10-24
Foreign References:
JPH11148548A1999-06-02
CA2810870A12013-10-04
DE4042173A11992-07-02
Attorney, Agent or Firm:
MANITZ FINSTERWALD (MFP) (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Gehäuse (10) zur Aufnahme des Getriebes eines Kegelraddifferentials, mit einem ersten Gehäuseteil (12), das aus einem Metallblech gefertigt ist, und einem zweiten Gehäuseteil (14), das aus einem Metallblech gefertigt ist, wobei von dem ersten Gehäuseteil (12) zumindest ein Zapfen (38) absteht, der einstückig mit dem ersten Gehäuseteil (12) ausgebildet ist und der sich durch eine entsprechende Öffnung (40), die in dem zweiten Gehäuseteil (14) ausgebildet ist, hindurcherstreckt, wobei ein über das zweite Gehäuse teil (14) überstehendes freies Ende des Zapfens (38) derart plastisch ver formt ist, dass das erste Gehäuseteil (12) fest mit dem zweiten Gehäuseteil (14) verbunden ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des zumindest einen Zapfens (38) durch Verstemmen und/oder durch Verrollen plastisch verformt ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnung (40) des zweiten Gehäuseteils (14), durch die sich der Zapfen (38) des ersten Gehäuseteils (12) hindurcherstreckt, in Richtung des freien Endes des Zapfens (38) zumindest bereichsweise aufweitet, wo bei der aufgeweitete Bereich der Öffnung (40) zumindest teilweise mit am freien Ende des Zapfens (38) plastisch verformtem Material verfüllt ist.

4. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (12) derart ausgestaltet ist, dass es zur Auf nahme der Getriebekomponenten eines Kegelraddifferentials in der Lage ist, insbesondere zur Aufnahme eines Differentialbolzens (29), zumindest eines drehbar darauf gelagerten Ausgleichskegelrads (30) und zweier mit dem Ausgleichskegelrad (26) kämmenden Achsseitenwellenkegelrädern (28, 29).

5. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (12) eine einen Becherboden (16) und einen Becherrand (18) aufweisende becherartige Gestalt zur Aufnahme der Ge triebekomponenten eines Kegelraddifferentials aufweist, wobei in dem Be cherboden (16) eine Öffnung (24) zur Durchführung einer ersten Achswelle ausgebildet ist und von dem Becherrand (18) der zumindest eine Zapfen (38) absteht.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (12) zwischen dem Becherboden (16) und dem Becherrand (18) eine umlaufende Becherwand (20) aufweist, wobei die Be cherwand (20) entweder eine zylindrische Gestalt oder eine plane Fläche (22), vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende plane Flächen (22), als Anlagefläche für eine plane Rückseite eines jeweiligen Ausgleichskegel rads (30) aufweist.

7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die umlaufende Becherwand (20) mehrere längliche Versteifungssi cken (48) eingebracht sind, die sich vorzugsweise in axialer Richtung er strecken; und/oder dass in die zumindest eine plane Fläche (22) mehrere Versteifungssicken (46) eingebracht sind. 8. Gehäuse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Fortsetzung der zumindest einen planen Fläche (22) an dem Becherrand (18) keine Zapfen (38) vorgesehen sind.

9. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (14) einen Deckelabschnitt (32) aufweist, der eine Öffnung (25) zur Durchführung einer zweite Achswelle ausbildet und der im mit dem ersten Gehäuseteil (12) verbundenen Zustand das erste Gehäuseteil (12) im Wesentlichen verschließt, insbesondere die von dem Becherrand (18) gebildete Öffnung (25) des ersten Gehäuseteils (12).

10. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (12) ferner einen Flanschabschnitt (34) auf weist, der einstückig mit dem Deckelabschnitt (32) ausgebildet ist und die sen umfangsseitig umgibt, wobei es insbesondere vorgesehen ist, dass der Flanschabschnitt (34) einen freien Rand (36) aufweist, der sich in einer Ebene erstreckt, die parallel zu und zwischen von dem Becherboden (16) und dem Becherrand (18) definierten Ebenen liegt.

11. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flanschabschnitt (34) mehrere Versteifungssicken (50) einge bracht sind, die in Umfangsrichtung vorzugsweise regelmäßig beanstandet zueinander angeordnet sind. 12. Kegelraddifferential mit einem Gehäuse (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche und einem Antriebszahnrad (31), das das Gehäu se (10) umgibt und drehfest damit verbunden ist, insbesondere mit dem freien Rand (18) des Flanschabschnitts (34) des zweiten Gehäuseteils (14).

13. Kegelraddifferential nach Anspruch 12, wobei das erste Gehäuseteil (12) einen Differentialbolzen (29) aufnimmt, dessen freie Enden sich in Aufnah mebohrungen (42) erstrecken, die in einer Gehäusewand (20) des ersten Gehäuseteils (12) ausgebildet sind, wobei das die jeweilige Aufnahmeboh rung (42) umgebende Material der Gehäusewand (20) plastisch zu einem Kragen (44) umgeformt ist, der das jeweilige freie Ende des Differentialbol zen (29) umgibt.

14. Kegelraddifferential mit einem Gehäuse (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 und einem Antriebszahnrad (31), wobei das erste Ge häuseteil (12) einen Differentialbolzen (29) aufnimmt, dessen freie Enden aus dem ersten Gehäuseteil (12) herausragen, wobei das Antriebszahnrad (31) mit den freien Enden des Differentialbolzens (29) verbunden ist.

15. Kegelraddifferential nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, ferner m it zwei Ausgleichskegelrädern (30), die an dem Differentialbolzen (29) drehbar ge lagert sind, und mit zwei Achsseitenwellenkegelrädern (26, 28), die mit den Ausgleichskegelrädern (30) kämmen.

16. Kegelraddifferential nach Anspruch 15, ferner mit Füllstücken (52), die zwi schen den Ausgleichskegelrädern (30) und einer Innenseite des ersten Ge häuseteils (12) angeordnet sind, um eine formschlüssige Anpassung von Anlageflächen der Ausgleichskegelräder (30) an die Innenseite des ersten Gehäuseteils (12) zu bewirken.

Description:
Gehäuse zur Aufnahme des Getriebes eines Keqelraddifferentials und Keqelraddifferential

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme des Getriebes eines Kegelraddifferentials beziehungsweise eines Kegelradausgleichsgetriebes eines Kraftfahrzeugs.

Derartige Differentialgehäuse werden herkömmlicherweise ein- oder zweiteilig aus Sphäroguss hergestellt. Diese Art der Herstellung macht es erforderlich, die Guss teile des Gehäuses einer nachfolgenden spanenden Bearbeitung zu unterziehen. Das das Gehäuse umgebende Antriebszahnrad wird dabei häufig mit dem Diffe rentialgehäuse verschraubt oder verschweißt. Derartige Differentialgehäuse aus Sphäroguss weisen jedoch ein verhältnismäßig hohes Gewicht auf, da solche Gussteile eine gewisse Mindestdicke erfordern.

Ferner ist beispielsweise aus der DE 4042 173 A1 ein zweiteiliges Differentialge häuse bekannt, bei dem die beiden Gehäuseteile aus Metallblech hergestellt und über einen Parallelstoß mit dem Antriebszahnrad verschweißt sind. Durch diesen Schweißvorgang wird jedoch eine nicht unerhebliche Wärmemenge in das Ge häuse eingetragen, was geometrische Verzüge zur Folge haben kann. Dement sprechend ist es erforderlich, dass derartige Gehäuse in unerwünschter Weise einer Endbearbeitung unterzogen werden müssen, um Toleranzanforderungen einhalten zu können. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Differentialgehäuse anzuge ben, das ein möglichst geringes Gewicht aufweist, einfach hergestellt werden kann und möglichst weniger Nachbearbeitungsschritte bedarf.

Diese Aufgabe wird mit einem Differentialgehäuse mit den Merkmalen des An spruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die beiden Gehäuseteile jeweils aus Metallblech gefertigt sind und dass von dem ersten Gehäuseteil zumindest ein Zapfen absteht, der einstückig mit dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist und der sich durch eine entsprechende Öffnung, die in dem zweiten Gehäuseteil ausgebil det ist, hindurch erstreckt, wobei ein über das zweite Gehäuseteil überstehendes freies Ende des Zapfens derart plastisch verformt ist, dass das erste Gehäuseteil fest bzw. unlösbar mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist. Beispielsweise kann das freie Ende des zumindest einen Zapfens durch Verstemmen und/oder durch Verrollen plastisch verformt werden, wozu eine Rolle oder eine Kugel mit großem Druck über das freie Ende des jeweiligen Zapfens gerollt werden kann, so dass dieses zu fließen beginnt.

Dadurch, dass die beiden Gehäuseteile aus Metallblech gefertigt sind, können sie kostensparend beispielsweise durch Tiefziehen geformt werden, wobei jedoch auch andere Umformtechniken wie beispielsweise Innenhochdruckumformen zum Einsatz kommen können. Darüber hinaus weist das Gehäuse aufgrund der Tatsa che, dass die beiden Gehäuseteile jeweils aus Metallblech gefertigt sind, ein ver hältnismäßig geringes Gewicht auf, zumal die Wanddicke des Gehäuses nahezu konstant ausgeführt werden kann, was zu einem weiteren Gewichtsvorteil gegen über konventionellen Gussteilgehäusen führen kann.

Speziell kann dabei das erste Gehäuseteil derart ausgestaltet sein, dass es zur Aufnahme der einzelnen Getriebekomponenten eines Kegelraddifferentials in der Lage ist, insbesondere zur Aufnahme eines Differentialbolzens, zumindest eines drehbar darauf gelagerten Ausgleichskegelrads und zweier mit dem Ausgleichs kegelrad kämmender Achsseitenwellenkegelräder.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gehäuses besteht ferner darin, dass aufgrund der Zweiteiligkeit des Differentialgehäuses keine große radiale Öffnung im Gehäuse für Montagezwecke erforderlich ist. Daher ist das Widerstandsmo ment in Rotationsrichtung annähernd konstant, was sich positiv auf die Führung des Antriebszahnrads auswirkt.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Differentialgehäuses besteht je doch insbesondere darin, dass dieses weitestgehend verzugsfrei aufgrund der Tatsache gefertigt werden kann, dass die beiden Gehäuseteile nicht etwa ver schweißt, sondern über die von dem ersten Gehäuseteil abstehenden Zapfen mit einander verbunden werden. Diese Art der Zapfenverbindung wird wiederum dadurch ermöglicht, dass die beiden Gehäuseteile aus Metallblech gefertigt sind. So lassen sich nämlich die freien Enden der Zapfen, die einstückig mit dem ersten Gehäuseteil ausgebildet sind, aufgrund der Tatsache, dass diese ebenfalls aus Metallblech bestehen, plastisch verformen, um so das erste Gehäuseteil fest mit dem zweiten Gehäuseteil zu verbinden. Beispielsweise kann das freie Ende des zumindest einen Zapfens durch Verstemmen und/oder durch Verrollen plastisch verformt werden, wozu eine Rolle oder eine Kugel mit großem Druck über das freie Ende des jeweiligen Zapfens gerollt wird, so dass dieses zu fließen beginnt. Durch das Verstemmen oder Verrollen kann der Zapfen die Öffnung im zweiten Gehäuseteil durch Fließen des Materials vollständig ausfüllen. Somit entsteht zwi schen den beiden Gehäuseteilen eine spielfreie Verbindung.

Zu dem im Zusammenhang mit der Erfindung genannten (zumindest einen) Zap fen des ersten Gehäuseteils ist anzumerken, dass dieser durch jeglichen Fortsatz des ersten Gehäuseteils gebildet sein kann. Beispielsweise kann der Zapfen einen flachen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt des Zapfens kann beispielsweise geradlinig geformt oder gekrümmt sein (insbesondere entlang der Umfangsrich tung des ersten Gehäuseteils betrachtet). Der jeweilige Zapfen kann beispielswei se als zungenartiger Abschnitt von dem restlichen ersten Gehäuseteil abstehen. Der oder die Zapfen kann/können beispielsweise von einem umfänglichen Rand abschnitt des ersten Gehäuseteils abstehen.

Was die einstückige Ausbildung des Zapfens mit dem ersten Gehäuseteil betrifft, so kann der Zapfen insbesondere originär integral stoffschlüssig mit dem ersten Gehäuseteil gebildet sein.

Im Folgenden wird nun auf bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemä ßen Gehäuses eingegangen, wobei sich weitere Ausführungsformen auch aus den abhängigen Ansprüchen, der Figurenbeschreibung sowie den Figuren selbst ergeben können.

So kann es gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass sich die Öffnung des zweiten Gehäuseteils, durch die sich der Zapfen des ersten Gehäuseteils hin durch erstreckt, in Richtung des freien Endes des Zapfens zumindest bereichs weise aufweitet, wobei der aufgeweitete Bereich der Öffnung zumindest teilweise mit am freien Ende des Zapfens plastisch verformtem Material verfüllt ist. Vor zugsweise kann es dabei vorgesehen sein, dass das verdrängte Zapfenmaterial die Öffnung komplett ausfüllt. Das zweite Gehäuseteil wird somit gewissermaßen gegen das erste Gehäuseteil gezogen und an diesem spielfrei gesichert.

Wie bereits zuvor erwähnt, kann das erste Gehäuseteil derart ausgestaltet sein, dass es zur Aufnahme der einzelnen Getriebekomponenten eines Kegelraddiffe rentials in der Lage ist. Gemäß einer Ausführungsform kann hierzu das erste Ge häuseteil eine becherartige Gestalt mit einem Becherboden und einem Becher rand aufweisen, wobei in dem Becherboden eine Öffnung zur Durchführung einer ersten Achswelle ausgebildet ist und von dem Becherrand der zumindest eine Zapfen absteht. Dieser von dem ersten Gehäuseteil gebildete Gehäusebecher stellt somit im Grunde genommen die eigentliche Aufnahme für die Getriebekom ponenten des Kegelraddifferentials dar.

Demgegenüber kann das zweite Gehäuseteil wie eine Art Deckel das becherartige erste Gehäuseteil entlang des Becherrands verschließen, ohne dass das zweite Gehäuseteil selbst einen Aufnahmeraum für die Getriebekomponenten bildet. Ins besondere kann das zweite Gehäuseteil einen Deckelabschnitt aufweisen, der eine Öffnung zur Durchführung einer zweite Achswelle ausbildet und der im mit dem ersten Gehäuseteil verbundenen Zustand das erste Gehäuseteil im Wesentli chen verschließt, insbesondere die von dem Becherrand gebildete Öffnung des ersten Gehäuseteils.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass das erste Gehäuseteil zwischen dem Becherboden und dem Becherrand eine umlaufende Becherwand aufweist, wobei die Becherwand eine plane Fläche, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende plane Flächen, als Anlagefläche für eine plane Rückseite eines jeweiligen Ausgleichskegelrads aufweist. Zwischen der oder den planen Fläche(n) kann die Becherwand die Form einer Zylindermantelfläche auf weisen. Die in Rede stehenden planen Flächen, die als Anlagefläche für eine pla ne Rückseite eines jeweiligen Ausgleichskegelrads dienen, lassen sich dabei wäh rend des Tiefziehens des ersten Gehäuseteils fertigen, so dass hierfür keine zu sätzlichen Bearbeitungsschritte anfallen.

Als weitere Ausführungsform kann das erste Gehäuseteil eine kreisförmig umlau fende bzw. eine zylindrische Becherwand aufweisen. In diesem Falle können die für die Anlage der Ausgleichskegelräder erforderlichen Anlageflächen durch zylin derabschnittsförmige Füllstücke realisiert werden. Beispielweise können die Füll stücke zur Anlage an der Becherwand eine zylinderabschnittsförmige Kontur auf weisen, wohingegen sie zur Anlagefläche des Ausgleichskegelrades hin eine pla- ne Fläche - sofern das Ausgleichskegelrad eine plane Rückseite aufweist - oder - sofern das das Ausgleichskegelrad eine kalottenförmige Rückseite aufweist - eine komplementär dazu gewölbte Fläche aufweisen. Somit können Ausgleichskegel räder mit einer planen Anlagefläche oder mit einer kugelkalottenförmigen Anlage fläche zum Einsatz kommen.

Ebenso kann die Becherwand durch zusätzlich eingebrachte Sicken in axialer Richtung versteift werden. Die Sicken können von der Innenseite, vorzugsweise jedoch von der Außenseite, in die Becherwand eingebracht sein. Flierdurch kön nen die Tragfähigkeit des ersten Gehäuseteils weiter erhöht und die Bauteilspan nungen entsprechend reduziert werden.

Wie bereits zuvor erwähnt, kann das zweite Gehäuseteil einen Deckelabschnitt aufweisen, der im mit dem ersten Gehäuseteil verbundenen Zustand das erste Gehäuseteil im Wesentlichen verschließt. Gemäß einerweiteren Ausführungsform kann es hierbei vorgesehen sein, dass das zweite Gehäuseteil ferner einen insbe sondere gewölbten Flanschabschnitt aufweist, der einstückig mit dem Deckelab schnitt ausgebildet ist und diesen umfangsseitig umgibt.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann es dabei vorgesehen sein, dass der Flanschabschnitt einen umlaufenden freien Rand aufweist, der sich in einer Ebene erstreckt, die parallel zu und zwischen zwei Ebenen liegt, die von dem Be cherboden und dem Becherrand definiert werden. Verschließt also der Deckelab schnitt des zweiten Gehäuseteils das erste Gehäuseteil entlang seines Becher rands, so weist der freie Rand des Flanschabschnitts gegenüber dem Deckelab schnitt einen gewissen Achsversatz auf, so dass der freie Rand des Flanschab schnitts radial außerhalb der Becherwand des ersten Gehäuseteils liegt und diese umfangsseitig umgibt. Der freie Rand des Flanschabschnitts des zweiten Gehäu seteils kann somit als Montagefläche zur Anbringung des Antriebszahnrads des Differentials fungieren. Das Antriebszahnrad kann reibschlüssig, formschlüssig oder durch Verschweißen mit dem Flanschabschnitt verbunden sein.

Als bevorzugte Ausführung des zweiten Gehäuseteils kann der freie Rand des Flanschabschnitts gegenüber dem Deckelabschnitt mit Sicken in radialer Richtung zur Steifigkeitserhöhung ausgeführt sein.

Der von dem ersten Gehäuseteil abstehende zumindest eine Zapfen kann sich bezüglich einer Drehachse des Gehäuses bzw. des Kegelraddifferentials bei eini gen Ausführungsformen in axialer Richtung erstrecken, insbesondere in geradlini ger Form entlang der Drehachse.

Bei einigen Ausführungsformen kann das erste Gehäuseteil mehrere abstehende Zapfen aufweisen, insbesondere in einer regelmäßigen oder einer unregelmäßi gen Verteilung entlang des Umfangs des ersten Gehäuseteils.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kegelraddifferential vorge schlagen, das ein Differentialgehäuse gemäß den voranstehenden Ausführungen aufweist, wobei ein das Differentialgehäuse umgebendes Antriebszahnrad dreh fest mit dem Gehäuse verbunden ist, und zwar insbesondere mit dem freien Rand des Flanschabschnitts des zweiten Gehäuseteils. Die Drehmomentübertragung von dem Antriebszahnrad auf die Getriebekomponenten des Ausgleichsgetriebes erfolgt also mittelbar über das Gehäuse, indem dieses seinerseits die Antriebskräf te auf einen Differentialbolzen und die darauf drehbar gelagerten Ausgleichskegel räder überträgt.

Da bei dieser Ausführungsform also die Antriebskräfte über das Gehäuse in den Differentialbolzen eingeleitet werden, kann es aufgrund der verhältnismäßig dün nen Blechdicke des ersten Gehäuseteils zu unerwünscht hohen Lochleibungs spannungen entlang der Aufnahmebohrungen kommen, die in dem ersten Gehäu- seteil einander diametral gegenüberliegend zur Aufnahme der freien Enden des Differentialbolzens ausgebildet sind.

Um der Entstehung hoher Lochleibungsspannungen entgegenzuwirken, kann es daher gemäß einerweiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass das die je weilige Aufnahmebohrung umgebende Material der Gehäusewand plastisch zu einem zylindrischen Kragen umgeformt ist, der das jeweilige freie Ende des Diffe rentialbolzens umgibt. Die Kraftübertragung zwischen Gehäuse und Differential bolzen erfolgt also somit nicht rein über die Blechdicke des ersten Gehäuseteils; vielmehr verteilen sich die zu übertragenden Kräfte zusätzlich über die Höhe des Kragens, wodurch der Entstehung unerwünscht hoher Lochleibungsspannungen in der gewünschten Weise entgegengewirkt werden kann.

Alternativ zu der mittelbaren Kraftübertragung von dem Antriebszahnrad auf den Differentialbolzen über das Gehäuse kann die Kraftübertragung von dem An triebszahnrad auch direkt auf den Differentialbolzen erfolgen. Bei dieser Ausfüh rungsform können die freien Enden des Differentialbolzens aus dem ersten Ge häuseteil herausragen, wobei das Antriebszahnrad mit den freien Enden des Diffe rentialbolzens verbunden ist. Das Differentialgehäuse dient dabei lediglich im We sentlichen als Einhausung der Getriebekomponenten. Aufgrund der Tatsache, dass das Differentialgehäuse bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen kräfte frei ist, kann das Gehäuse bei dieser Ausführungsform aus noch dünnerem Me tallblech gefertigt werden, was zu einerweiteren Gewichts- und Kosteneinsparung führt. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Differentialbolzen zwei einander diametral gegenüberliegende Aufnahmebohrungen des ersten Gehäuseteils durchdringen.

Bei den beiden erläuterten Ausführungsformen kann der Differentialbolzen relativ zu dem ersten Gehäuseteil und/oder dem Antriebszahnrad starr angeordnet sein, wobei die Ausgleichskegelräder an dem Differentialbolzen drehbar gelagert sind. Im Folgenden wird die Erfindung nun rein exemplarisch unter Bezugnahme auf die

Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kegelraddifferential gemäß einer ersten Aus führungsform zeigt;

Fig. 2 eine perspektivische Schnittdarstellung durch das Differentialgehäu se des Kegelraddifferentials gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 zeigt.

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Differentialgehäuses des Ke gelraddifferentials der Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Kegelraddifferential gemäß einer zweiten

Ausführungsform zeigt;

Fig. 5 eine perspektivische Schnittdarstellung des Differentialgehäuses des

Kegelraddifferentials gemäß der Ausführungsform der Fig. 4 im Be reich der Zapfenverbindung zeigt;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Differentialgehäuses des Ke gelraddifferentials der Fig. 4 zeigt;

Fig. 7 eine Ansicht einer Ausführungsform eines ersten Gehäuseteils mit planen Flächen und Versteifungssicken zeigt;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des ersten Gehäuseteils der Fig. 7 zeigt; Fig. 9 eine Ansicht einer Ausführungsform eines ersten zylindrischen Ge häuseteils mit Versteifungssicken zeigt;

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung des ersten Gehäuseteils der Fig. 8 zeigt;

Fig. 11 in unterschiedlichen Darstellungen ein Füllstück zur Verwendung bei dem ersten Gehäuseteil der Fig. 9 und 10 zeigt;

Fig. 12 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines mit Verstei fungssicken versehenen zweiten Gehäuseteils zeigt; und

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung des zweiten Gehäuseteils der Fig. 12 zeigt.

Im Folgenden wird zunächst unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentialgehäuses 10 beziehungs weise eines Kegelraddifferentials mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse 10 ein gegangen.

Wie insbesondere der perspektivischen Schnittdarstellung der Fig. 2 entnommen werden kann, die das Differentialgehäuse 10 an sich zeigt, umfasst dieses ein ers tes Gehäuseteil 12 und ein zweites Gehäuseteil 14, das mit dem ersten Gehäuse teil 12 in der erfindungsgemäßen Art und Weise über eine nachfolgend genauer beschriebene Zapfenverbindung verbunden ist. Sowohl das erste Gehäuseteil 12 als auch das zweite Gehäuseteil 14 sind aus Metallblech beispielsweise durch Tiefziehen gefertigt, wobei als Umformverfahren auch andere Techniken wie bei spielsweise Innenhochdruckumformen zum Einsatz kommen können. Das erste Gehäuseteil 12 weist dabei eine becherartige Gestalt mit einem Be cherboden 16 und einem Becherrand 18 auf, wobei sich in axialer Richtung zwi schen dem Becherboden 16 und dem Becherrand 18 eine umlaufende Becher wand 20 des ersten Gehäuseteils 12 erstreckt. Wie insbesondere wiederum der Fig. 2 entnommen werden kann, bildet die Becherwand 20 zwei einander gegen überliegende plane Flächen 22 aus, welche als Anlagefläche für die plane Rück seite eines jeweiligen Ausgleichskegelrads 30 dienen, wie dies der Schnittdarstel lung der Fig. 1 entnommen werden kann. Die in Rede stehenden planen Flächen 22 entlang der Becherwand 20 können dabei im Rahmen des Tiefziehvorgangs des ersten Gehäuseteils 12 ausgebildet werden, so dass zur Ausbildung der in Rede stehenden planen Flächen 22 keine separaten Arbeitsgänge erforderlich sind.

Wie den Fig. 2 und 3 des Weiteren entnommen werden kann, ist in dem Be cherboden 16 eine Öffnung 24 zur Durchführung einer ersten Achswelle (nicht dargestellt) ausgebildet, welche über eine Passverzahnungsverbindung mit einem ersten Achsseitenwellenkegelrad 26 verbunden werden kann, das seinerseits mit den beiden Ausgleichskegelrädern 30 kämmt.

Das becherartige erste Gehäuseteil 12 wird an dem Becherrand 18 von dem zwei ten Gehäuseteil 14 verschlossen. Genauer weist das zweite Gehäuseteil 14 einen planen Deckelabschnitt 32 auf, der eine Öffnung 25 zur Durchführung einer zwei ten Achswelle (nicht dargestellt) ausbildet, welche über eine Passverzahnungs verbindung mit einem zweiten Achsseitenwellenkegelrad 28 verbunden werden kann, die ihrerseits wie das erste Achsseitenwellenkegelrad 26 mit den beiden Ausgleichskegelrädern 30 kämmt.

Wie der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ferner entnommen werden kann, bildet das zweite Gehäuseteil 14 ferner einen einstückig mit dem Deckelabschnitt 32 ausgebildeten Flanschabschnitt 34 aus, an dessen freien Rand 36 bei der Ausfüh- rungsform gemäß der Fig. 1 das Antriebszahnrad 31 des Differentials befestigt ist, worauf nachfolgend noch genauer eingegangen wird. Der Flanschabschnitt 34 ist dabei derart in sich gewölbt, dass sich der freie Rand 36 in einer Ebene erstreckt, die parallel zu und zwischen den beiden Ebenen liegt, die von dem Becherboden 16 und dem Becherrand 18 definiert werden, wozu der freie Rand 36 über einen sich verjüngenden Abschnitt 33 des Flanschabschnitts 34 mit dem Deckelab schnitt 32 verbunden ist.

Im Folgenden wird nun insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 5 auf die erfindungsgemäße Zapfenverbindung zur Befestigung des ersten Gehäuseteils 12 an dem zweiten Gehäuseteil 14 eingegangen. An dieser Stelle sei angemerkt, dass, obwohl sich die Fig. 5 auf die zweite Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Differentialgehäuses 10 bezieht, bei dieser Ausführungsform die Zapfenver bindung zwischen den beiden Gehäuseteilen 12, 14 gleich wie bei der ersten Aus führungsform ausgebildet ist, weshalb hier gleichermaßen auf die Fig. 5 Bezug genommen werden kann.

Wie insbesondere der Fig. 5 entnommen werden kann, stehen von dem ersten Gehäuseteil 12 und insbesondere dessen Becherrand 18 mehrere längliche Zap fen 38 ab, und zwar derart, dass sie sich in axialer Richtung in Fortsetzung der Becherwand 20 erstrecken. Aus Stabilitätsgründen sind jedoch in axialer Fortset zung der zumindest einen planen Flächen 22 an dem Becherrand 18 keine Zapfen 38 vorgesehen, wie dies insbesondere auch der Fig. 8 entnommen werden kann, auf die nachfolgend noch genauer eingegangen wird. Demgegenüber sind in dem zweiten Gehäuseteil 14 und insbesondere in dessen Deckelabschnitt 32 zu den Zapfen 38 korrespondierende bogenförmige Öffnungen 40 ausgebildet, so dass sich ein jeder Zapfen 38 durch eine korrespondierende Öffnung 34 hindurch er streckt. Die Zapfen 38 weisen dabei im Ausgangszustand eine derartige Länge auf, dass sie über den Deckelabschnitt 32 des zweiten Gehäuseteils 14 einen ge wissen Überstand aufweisen. Nachdem die Zapfen 38 in die in Rede stehenden Öffnungen 40 eingeführt wur den, können somit die freien Enden der Zapfen 38 beziehungsweise die Zapfen- überstände derart plastisch verformt werden, dass das erste Gehäuseteil 12 fest beziehungsweise unlösbar mit dem zweiten Gehäuseteil 14 verbunden ist. Bei spielsweise können hierzu die freien Enden der Zapfen 38 durch Verstemmen und/oder durch Verrollen plastisch verformt werden, wozu eine Rolle oder eine Kugel mit hohem Druck über das freie Ende des jeweiligen Zapfens gerollt wird.

Wie insbesondere wiederum der Fig. 5 entnommen werden kann, weiten sich da bei die Öffnungen 40 in dem Deckelabschnitt 32 in Richtung des jeweiligen freien Endes der Zapfen 38 auf, so dass das am freien Ende des jeweiligen Zapfens 38 plastisch verformte Zapfenmaterial in die in Rede stehenden Aufweitungsbereiche der Öffnungen 40 hineinfließen kann. Hierdurch wird das zweite Gehäuseteil 14 in Richtung des ersten Gehäuseteils 12 gezogen, bis der Deckelabschnitt 32 des zweiten Gehäuseteils 14 an dem Becherrand 18 des ersten Gehäuseteils 12 an liegt.

Wie bereits zuvor erwähnt wurde, ist bei der Ausführungsform der Fig. 1 das das Differentialgehäuse 10 umgebende Antriebszahnrad 31 mit dem freien Rand 36 des Flanschabschnitts 34 des zweiten Gehäuseteils 14 verbunden. Beispielsweise kann hierzu das Antriebszahnrad 31 mit dem freien Rand 36 verschweißt oder verschraubt werden. Die Drehmomentübertragung erfolgt somit von dem Antriebs zahnrad 31 auf das Differentialgehäuse 10, welches seinerseits das Drehmoment über einen starr mit dem Differentialgehäuse 10 verbundenen Differentialbolzen 29, an dem die beiden Ausgleichskegelräder 30 drehbar gelagert sind, auf das in dem Differentialgehäuse 10 untergebrachte Ausgleichsgetriebe überträgt.

Damit dabei die Ränder der Aufnahmebohrungen 42, durch die sich die freien En den des Differentialbolzens 29 nach außen erstrecken, keine zu großen Lochlei- bungsspannungen erfahren, ist dabei das die jeweilige Aufnahmebohrung 42 um gebende Material der Becherwand 20 derart plastisch zu einem Kragen 44 nach außen umgeformt, dass dieser das jeweilige freie Ende des Differentialbolzens 29 umgibt. Somit verteilen sich die von dem Gehäuse 10 auf den Differentialbolzen 29 zu übertragenden Kräfte auf eine größere Fläche, wodurch in der gewünschten Weise die Lochleibungsspannungen klein gehalten werden können.

Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 auf die zweite Aus führungsform des erfindungsgemäßen Differentialgehäuses 10 sowie des entspre chenden Kegelraddifferentials eingegangen. Da sich diese zweite Ausführungs form im Wesentlichen lediglich hinsichtlich der Kraftübertragung von dem An triebszahnrad 31 auf den Differentialbolzen 29 unterscheidet, wird dabei im We sentlichen auf die gegenüber der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 unter scheidenden Merkmale eingegangen.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 erfolgt die Kraftübertragung von dem Antriebszahnrad 31 auf den Differentialbolzen 29 nicht oder nicht ausschließ lich mittelbar über das Differentialgehäuse 10; vielmehr ist das Antriebszahnrad 31 direkt mit dem Differentialbolzen 29 verbunden, wozu entlang des Innenumfangs des Zahnkranzes beispielsweise zwei Aufnahmenuten zur Aufnahme der freien Enden des Differentialbolzens 29 ausgebildet sein können, in die der Differential bolzen 29 formschlüssig eingreift, so dass dieser durch die Drehung des Antriebs zahnrads 31 mitgenommen werden kann.

Das Differentialgehäuse 10 ist somit im Wesentlichen kräftefrei und dient lediglich als Einhausung oder Umhüllung für die einzelnen Getriebekomponenten des Aus gleichsgetriebes. Dementsprechend besteht bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 kein Risiko erhöhter Lochleibungsspannungen entlang der Aufnahme bohrungen 42, durch die sich der Differentialbolzen 29 aus dem Differentialgehäu se 10 nach außen erstreckt, weshalb der Bohrungsdurchmesser der Aufnahme- bohrungen 42 geringfügig größer ausgebildet werden kann als der Durchmesser des Differentialbolzens 29. Da bei dieser Ausführungsform entlang der Aufnahme bohrungen 42 somit keine erhöhten Lochleibungsspannungen auftreten können, ist es bei dieser Ausführungsform nicht erforderlich, das die jeweilige Aufnahme bohrung 42 umgebende Material der Gehäusewand 20 wie bei der Ausführungs form gemäß den Fig. 1 bis 3 zu einem Kragen umzuformen.

Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 13 auf einige speziel le Ausführungsformen des ersten Gehäuseteils 12 sowie des zweiten Gehäuse teils 14 eingegangen.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform eines ersten Gehäuseteils 12, wel ches ebenfalls plane Flächen 22 als Anlageflächen für die plane Rückseite von Ausgleichkegelrädern aufweist. Da diese planen Flächen 22 eine geringere Beul steifigkeit als die gewölbten Bereiche der Becherwand 20 aufweisen, sind bei die ser Ausführungsform in axialer Fortsetzung der zumindest einen planen Fläche 22 an dem Becherrand 18 keine Zapfen 38 vorgesehen, da ansonsten die Gefahr bestünde, dass die planen Flächen beim Verstemmen der Zapfen ausbeulen. Um die planen Flächen 22 zu versteifen, sind daher bei dieser Ausführungsform in die plane Fläche 22 mehrere Versteifungssicken 46 eingebracht, welche sich stern förmig bzw. radial von der Aufnahmebohrung 42 für den Zapfen 38 nach außen erstrecken. Die Versteifungssicken 46 können dabei von der Innenseite in die Be cherwand 20 eingebracht sein und bilden somit an der Außenseite der Becher wand 20 eine jeweilige Wölbung aus. Durch die in Rede stehenden Sicken 46 können die Tragfähigkeit des ersten Gehäuseteils 12 und insbesondere die Trag fähigkeit der planen Flächen 22 weiter erhöht und die Bauteilspannungen entspre chend reduziert werden.

Gleichermaßen sind bei der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 in die umlaufende Becherwand 20 mehrere längliche und parallel zueinander verlaufende Verstei- fungssicken 48 eingebracht, die sich vorzugsweise in axialer Richtung erstrecken. Diese Versteifungssicken 48 sind dabei von der Außenseite in die Becherwand 20 eingebracht und bilden somit an der Innenseite der Becherwand 20 eine jeweilige Wölbung aus.

Die in den Fig. 9 und 10 gezeigte Ausführungsform eines ersten Gehäuseteils 12 entspricht im Wesentlichen der der Fig. 7 und 8, wobei hier jedoch die Becher wand 20 entweder eine zylindrische Gestalt aufweist und somit nicht durch etwai ge plane Flächen geschwächt ist. Dementsprechend sind bei dieser Ausführungs form entlang des gesamten Becherrand 18 gleichmäßig voneinander beabstande- te Zapfen 38 vorgesehen, da hier anders als bei der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 die beschriebene Beulproblematik nicht existent ist.

Damit auch bei der Ausführungsform des ersten Gehäuseteils 12 gemäß den Fig. 9 und 10 Ausgleichskegelräder 30 mit planer Rückseite zum Einsatz kommen können, lässt sich hier der Zwischenraum zwischen der zylindrischen Becherwand 20 und der Rückseite des jeweiligen Ausgleichskegelrads 30 mit einem Füllstück 52 bzw. einer Anlaufscheibe überbrücken bzw. ausfüllen, wie es in der Fig. 11 ge zeigt ist und welches zur Anlage an der Becherwand 20 eine kugelabschnittsför mige oder zylinderabschnittsförmige Kontur 54 aufweist, wohingegen das Füll stück 52 zur Rückseite des Ausgleichskegelrades 30 hin eine plane Fläche 56 aufweist.

Um auch dem zweiten Gehäuseteil 14 mehr Stabilität zu verleihen, sind bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 12 in den Flanschabschnitt 34 mehrere Verstei fungssicken 50 eingebracht, die in Umfangsrichtung regelmäßig beanstandet zu einander angeordnet sind. Genauer sind diese Versteifungssicken 50 von der Ge häuseinnenseite aus in sowohl den verjüngenden Abschnitt 32 des Flanschab schnitts 34 als auch in den feien Rand 36 eingebracht. Die Versteifungssicken 50 weisen dabei eine satteldachartige Gestalt mit jeweils zwei Flächen 58 auf, die zusammen einen gemeinsamen Grat 60 ausbilden.

Bezugszeichenliste

10 Differentialgehäuse

12 erstes Gehäuseteil

14 zweites Gehäuseteil

16 Becherboden von 12

18 Becherrand von 12

20 Becherwand von 12

22 plane Fläche an 20

24 Öffnung in 16

25 Öffnung in 32

26 erstes Achsseitenwellenkegelrad 28 zweites Achsseitenwellenkegelrad

29 Differentialbolzen

30 Ausgleichskegelräder

31 Antriebszahnrad

32 Deckelabschnitt

33 sich verjüngender Abschnitt von 34

34 Flanschabschnitt 36 freier Rand von 34 38 Zapfen 40 Öffnungen für 38 42 Aufnahmebohrungen 44 Kragen 46 Versteifungssicken 48 Versteifungssicken 50 Versteifungssicken 52 Füllstück 54 zylinderabschnittsförmige Kontur 54 von 52 56 plane Fläche von 52 58 Flächen von 50 60 Grat