DE102012219215A1

DE102012219215A1 - Spur gear for use in automotive manufacture application, has coupling planet whose tip cylinder diameter is adjusted such that coaxial cladding circle of circulation axles of head circles of planet is smaller than tip circle of ring wheel

Info

Publication number: DE102012219215A1
Application number: DE201210219215
Authority: DE
Inventors: Thorsten BIERMANN; Richard Grabenbauer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2014-04-24
Also published as: CN103775600A

Abstract

The spur gear has a set of round planets (P1) and another set of round planets (P2) comprising respective axles (XP1, XP2), which are arranged on respective axle circles, where diameter of one circle is smaller than diameter of another circle. Diameter difference between the circles and tip cylinder diameter of a coupling planet (PK2) are adjusted such that coaxial cladding circle (HC) of circulation axles (X) of head circles of the coupling planet is smaller than tip circle (K1) of a ring wheel (1a) of a ring gear (1).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Differentialgetriebe mit einem Leistungseingang und einem ersten und einem zweiten Leistungsausgang, wobei durch dieses Differentialgetriebe die am Leistungseingang anliegende Antriebsleistung auf den ersten und auf den zweiten Leistungsausgang verzweigt werden kann.The invention relates to a differential gear having a power input and a first and a second power output, wherein the drive power applied to the power input can be branched to the first and the second power output by this differential gear.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Differentialgetriebe werden allgemein als Umlaufrädergetriebe ausgeführt und dienen überwiegend der Verzweigung einer über einen Leistungseingang zugeführten Eingangsleistung auf zwei Wellen. Am häufigsten werden Differentialgetriebe als sog. Verteilungs-, Verzweigungs-, bzw. Achsdifferentialgetriebe im Automobilbau verwendet. Hierbei wird die durch einen Antriebsmotor bereitgestellte Antriebsleistung über das Differentialgetriebe auf abfolgende Achsen, oder die Radantriebswellen von getriebenen Laufrädern verteilt. Die beiden zu den Laufrädern führenden Radantriebswellen werden hierbei mit je gleich großem Drehmoment d.h. ausgeglichen angetrieben. Bei Geradeausfahrt drehen beide Laufräder gleich schnell. Bei Kurvenfahrt unterscheiden sich die Drehzahlen der Laufräder voneinander. Das Achsdifferentialgetriebe ermöglicht diese Drehzahldifferenz. Die Drehzahlen können sich frei einstellen, nur der Mittelwert der beiden Geschwindigkeiten ist unverändert. In der Vergangenheit wurden diese Differentiale in großer Breite als sog. Kegelraddifferentiale ausgeführt. Neben dieser Bauform werden Differentialgetriebe auch in Form sog. Stirnraddifferentiale ausgeführt. Bei diesen Stirnraddifferentialen erfolgt die Koppelung der als Leistungsausgang fungierenden Ausgangsräder über zwei miteinander in Eingriff stehende Umlaufplaneten die typischerweise als Stirnräder ausgeführt sind. Bauformen dieser Differentialgetriebe werden in den nachfolgend genannten Druckschriften beschrieben.Differential gears are generally designed as epicyclic gearbox and serve mainly the branching of a fed via a power input input power to two waves. Differential gearboxes are most commonly used as so-called distribution, branching or axle differential gears in the automotive industry. Here, the drive power provided by a drive motor is distributed via the differential gear on trailing axles, or the wheel drive shafts of driven wheels. The two leading to the wheels wheel drive shafts are in this case each with the same torque. balanced driven. When driving straight ahead, both wheels rotate at the same speed. When cornering, the speeds of the wheels differ from each other. The axle differential allows this speed difference. The speeds can be set freely, only the average of the two speeds is unchanged. In the past, these differentials were made in wide width as so-called bevel gear differentials. In addition to this design differential gears are also in the form of so-called. Spurraddifferentiale executed. In these spur gear differentials, the output wheels acting as power output are coupled via two intermeshing planetary gears which are typically designed as spur gears. Designs of this differential gear are described in the following references.

Aus DE 0 27 423 A1 ist beispielsweise ein Stirnraddifferential bekannt, das einen Umlaufträger aufweist, in welchem mehrere auf einem Teilkreis abfolgende Stirnradpaare aufgenommen sind. Jedes Stirnradpaar besteht aus einem ersten und einem zweiten Stirnrad. Beide Stirnräder stehen miteinander über einen Eingriffsabschnitt in Eingriff und sind derart gegeneinander axial versetzt, dass jedes Stirnrad einen Überstandsabschnitt bildet welcher über ein Stirnende des jeweils anderen Stirnrads übersteht. Auf die Überstandsabschnitte des ersten Stirnrads ist ein erstes Hohlrad aufgesetzt und auf die Überstandsabschnitte des zweiten Stirnrads ist ein zweites Hohlrad aufgesetzt. Beide Hohlräder sind gleichachsig zur Umlaufachse des Umlaufträgers angeordnet und befinden sich auf einander abgewandten Seiten desselben. Out DE 0 27 423 A1 For example, a spur gear is known, which has a circulation carrier, in which a plurality of spur gear pairs on a pitch circle are added. Each pair of spur gears consists of a first and a second spur gear. Both spur gears are engaged with each other via an engaging portion and are axially offset from one another such that each spur gear forms a projection portion which projects beyond a front end of the respective other spur gear. On the protrusion portions of the first spur gear, a first ring gear is placed and on the protrusion portions of the second spur gear, a second ring gear is mounted. Both ring gears are arranged coaxially to the axis of rotation of the circulation carrier and are located on opposite sides of the same.

Aus FR 2 798 178 ist ebenfalls ein Stirnraddifferential bekannt, das insgesamt vier Stirnräder aufweist, wobei jeweils zwei Stirnräder mit einem ersten bzw. einem zweiten Hohlrad in Eingriff stehen. Diese Stirnräder sind so zusammengesetzt, dass jedes der Stirnräder das mit dem ersten Hohlrad kämmt jeweils mit beiden Stirnrädern in Eingriff steht, welche mit dem zweiten Hohlrad kämmen. Out FR 2 798 178 is also known a spur gear, which has a total of four spur gears, wherein two spur gears each with a first and a second ring gear are engaged. These spur gears are composed so that each of the spur gears meshing with the first ring gear is engaged with both spur gears which mesh with the second ring gear.

Aus DE 10 2007 040 479 A1 ein Kegelraddifferential für ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen integral mit einem Stirnradkranz ausgeführten Umlaufträger aufweist. Der Umlaufträger ist als Scheibenkorpus ausgeführt und mit Durchbrechungen versehen in welche die Achsbolzen der Kegelräder derart eingesetzt sind, dass sich die Achsbolzen senkrecht zur Umlaufachse des Umlaufträgers erstrecken. Out DE 10 2007 040 479 A1 a bevel gear differential for a motor vehicle is known, which has an integrally formed with a spur gear recirculating carrier. The circulation carrier is designed as a disc body and provided with openings in which the axle bolts of the bevel gears are used such that the axle bolts extend perpendicular to the axis of rotation of the circulation carrier.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differentialgetriebe zu schaffen, das sich durch einen robusten Aufbau auszeichnet und zudem kostengünstig herstellbar ist.The invention has for its object to provide a differential gear, which is characterized by a robust construction and also is inexpensive to produce.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Stirnraddifferential, mit:

– einem zum Umlauf um eine Umlaufachse vorgesehenen Träger,
– einem ersten Hohlrad das achsgleich zur Umlauflachse angeordnet ist und eine erste Hohlradinnenverzahnung bildet,
– einem zweiten Hohlrad das ebenfalls achsgleich zur Umlauflachse angeordnet ist und eine zweite Hohlradinnenverzahnung bildet,
– einem ersten Satz erster Umlaufplaneten die mit der ersten Hohlradinnenverzahnung des ersten Hohlrades in Eingriff stehen, und
– einem zweiten Satz zweiter Umlaufplaneten die mit der zweiten Hohlradinnenverzahnung des zweiten Hohlrads in Eingriff stehen,
– wobei die ersten und zweiten Umlaufplanenten miteinander gegensinnig drehbar getrieblich gekoppelt sind,
– jene getriebliche Koppelung durch Koppelplaneten erfolgt, die mit den Umlaufplaneten des ersten Satzes in Eingriff stehen und hierbei gleichachsig zu den Umlaufplaneten des zweiten Satzes angeordnet sind,
– die Umlaufplaneten des ersten Satzes und die Koppelplaneten gleiche Zähnezahlen aufweisen,
– die Achsen der Umlaufplaneten des ersten Satzes auf einem ersten Achskreis und die Achsen der Umlaufplaneten des zweiten Satzes auf einem zweiten Achskreis angeordnet sind dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des ersten Achskreises, und
– die Durchmesserdifferenz zwischen dem ersten Achskreis und dem zweiten Achskreis derart abgestimmt ist, dass der zur Umlaufachse koaxiale Hüllkreis der Koppelplaneten kleiner ist als der innere Kopfkreis der ersten Hohlradinnenverzahnung.

The above-mentioned object is achieved according to the invention by a spur gear differential with:

A support provided for circulation around a revolving axis,
A first ring gear is arranged coaxially with respect to the revolving axis and forms a first ring gear internal toothing,
A second ring gear, which is likewise arranged coaxially with respect to the revolving axis and forms a second ring gear internal toothing,
A first set of first planetary gears meshing with the first ring gear internal teeth of the first ring gear, and
A second set of second planetary gears which mesh with the second internal gear of the second ring gear,
- Wherein the first and second planetary planers are rotatably coupled together in opposite directions,
- that gear coupling takes place by coupling planets, which are in engagement with the orbital planets of the first set and are arranged here coaxially to the orbital planets of the second set,
The circulating planets of the first set and the coupling planets have the same number of teeth,
- the axes of the orbital planets of the first set on a first circle and the axes of the planets of the second set on one axis second axis circle are arranged whose diameter is smaller than the diameter of the first axis circle, and
- The diameter difference between the first axis circle and the second axis circle is tuned such that the coaxial to the circumferential axis enveloping circle of the coupling planet is smaller than the inner tip circle of the first Hohlradinnenverzahnung.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein robustes Differentialgetriebe zu schaffen, dass sich durch eine relativ kurze axiale Baulänge auszeichnet, und das zudem unter fertigungs- und montagetechnischen Gesichtspunkten besonders vorteilhaft herstellbar ist. This makes it possible in an advantageous manner, to provide a robust differential gear that is characterized by a relatively short axial length, and also under production and assembly technical point of view is particularly advantageous to produce.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stirnraddifferential derart ausgebildet, dass die Umlaufplaneten des ersten Satzes und die Koppelplaneten identische Kopfkreisdurchmesser aufweisen. Hierbei ist es insbesondere möglich, die Umlaufplaneten des ersten Satzes und die Koppelplaneten baugleich auszuführen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the spur gear differential is formed such that the orbital planets of the first set and the coupling planets have identical tip diameter. In this case, it is possible, in particular, to design the circulation planets of the first set and the coupling planets identically.

Gemäß einem weiteren, besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise an der ersten Hohlradinnenverzahnung eine negative Profilverschiebung realisiert, so dass diese einen vergrößerten inneren Kopfkreisdurchmesser erhält und zugleich an der zweiten Hohlradinnenverzahnung eine positive Profilverschiebung realisiert, so dass diese einen verringerten inneren Kopfkreisdurchmesser erhält. Bei diesem Ansatz ist es möglich, die Umlaufplaneten des zweiten Satzes ebenfalls als zu den Umlaufplaneten des ersten Satzes und den Koppelplaneten baugleiche Komponenten auszuführen. According to a further, particular aspect of the present invention, a negative profile displacement is preferably realized on the first Hohlradinnenverzahnung so that it receives an enlarged inner tip diameter and at the same time realized on the second Hohlradinnenverzahnung a positive profile displacement so that it receives a reduced inner tip diameter. In this approach, it is possible to execute the circulation planets of the second set also as identical components to the circulation planets of the first set and the coupling planets.

Es ist auch möglich, an den Umlaufplaneten des zweiten Satzes eine positive Profilverschiebung zu realisieren, wobei diese Profilverschiebung so abgestimmt werden kann, dass die zweite Hohlradinnenverzahnung baugleich zur ersten Hohlradinnenverzahnung ausgeführt werden kann. Auch eine Mischung aus beiden Varianten ist möglich.It is also possible to realize a positive profile shift on the planetary planets of the second set, wherein this profile displacement can be adjusted so that the second Hohlradinnenverzahnung can be performed identical to the first Hohlradinnenverzahnung. A mixture of both variants is possible.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bei baugleicher Ausführung der ersten Umlaufplaneten und der Koppelplaneten, die Durchmesserdifferenz der beiden Achskreise so festgelegt, dass diese wenigstens der zweifachen Zahnhöhe der Zähne der ersten Hohlradinnenverzahnung entspricht.According to a particularly preferred embodiment of the invention is identical design of the first planetary planet and the coupling planet, the diameter difference of the two axes set so that it corresponds to at least twice the tooth height of the teeth of the first Hohlradinnenverzahnung.

Der Eingriff der Koppelplaneten in die Umlaufplaneten des ersten Satzes erfolgt erfindungsgemäß auf dem Axialniveau der ersten Hohlradinnenverzahnung. Die Axiallänge der Verzahnung der Koppelplaneten entspricht dabei vorzugsweise relativ exakt der Axiallänge der Stirnradverzahnung der Umlaufplaneten des ersten Satzes. Die Axiallänge der ersten Hohlradinnenverzahnung wiederum entspricht im wesentlichen der Axiallänge der Stirnradverzahnungen der ersten Umlaufplaneten, sowie der Koppelplaneten. The engagement of the coupling planet in the circulation planet of the first set is carried out according to the invention on the axial level of the first Hohlradinnenverzahnung. The axial length of the toothing of the coupling planet preferably corresponds relatively exactly to the axial length of the spur gear toothing of the planetary planets of the first set. The axial length of the first Hohlradinnenverzahnung in turn substantially corresponds to the axial length of the Stirnradverzahnungen the first planetary planets, and the coupling planet.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe ist vorzugsweise so gestaltet, dass der erste Umlaufplanetensatz und der zweite Umlaufplanetensatz jeweils zwei Umlaufplaneten aufweisen. Die jeweiligen Umlaufplaneten liegen einander dabei bezüglich der Umlaufachse des Planetenträgers diametral gegenüber. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich eine symmetrische Krafteinleitung in die jeweiligen Hohlräder und eine allenfalls geringe Radialbelastung der Lagerstrukturen derselben.The differential gear according to the invention is preferably designed so that the first planetary planetary gear set and the second planetary planetary gear set each have two circulating planets. The respective planetary planets are diametrically opposite each other with respect to the axis of rotation of the planet carrier. In this embodiment, a symmetrical force is introduced into the respective ring gears and a possibly low radial load of the bearing structures thereof.

Alternativ zu der vorgenannten Ausführungsform ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Differentialgetriebe so zu gestalten, dass der erste Umlaufplanetensatz und der zweite Umlaufplanetensatz jeweils drei Umlaufplaneten aufweisen. Diese Variante bietet noch höhere Festigkeitsreserven und ermöglicht in gleicher Weise wie die Variante mit lediglich zwei diametral gegenüberliegenden Umlaufplaneten symmetrische Kräfteverhältnisse. Auch eine Anordnung von vier am jeweiligen Hohlrad angreifenden Umlaufplaneten ist möglich. As an alternative to the aforementioned embodiment, it is also possible to design the differential gear according to the invention such that the first planetary planetary gear set and the second planetary planetary gear set each have three planetary planets. This variant offers even higher strength reserves and allows in the same way as the variant with only two diametrically opposed planetary planets symmetrical balance of power. An arrangement of four acting on the respective ring gear planetary orbits is possible.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe ist weiterhin so ausgebildet, dass die Umlaufplanetenräder des ersten Umlaufplanetensatzes und die Koppelplanetenräder miteinander wechselweise unter Bildung eines in sich geschlossenen Zahnradkranzes in Eingriff stehen. Hierdurch ergibt sich über die Koppelplanetenräder eine besondere kinematische Koppelung der Umlaufplaneten des ersten Satzes untereinander. Diese kinematische Koppelung ist aufgrund des Eingriffs der Umlaufplaneten des ersten Satzes in die erste Hohlradinnenverzahnung und der Koppelung innerhalb des geschlossenen Zahnradkranzes an sich statisch überbestimmt. Die Verzahnung der ersten Umlaufplaneten, die Verzahnung der ersten Hohlradinnenverzahnung und, die Koppelplaneten und die Lagerstrukturen dieser Getriebekomponenten sich geometrisch so aufeinander abgestimmt, dass sich ein hinreichend leichtgängiger Eingriff der Zahnräder ergibt. Vorzugsweise sind die Zähnezahlen der Hohlräder und auch die Zähnezahlen der Umlaufplaneten jeweils durch die Anzahl an Planeten je Satz teilbar. Die Differenz der Durchmesser des ersten und des zweiten Achskreises ist primär so abgestimmt, dass die Koppelplaneten aus der ersten Hohlradinnenverzahnung freikommen. The differential gear according to the invention is further designed so that the planetary planetary gears of the first planetary planetary gear set and the coupling planet gears are mutually engaged with each other to form a self-contained gear rim. This results in the coupling planetary gears a special kinematic coupling of the planetary planets of the first set with each other. This kinematic coupling is due to the engagement of the planetary orbits of the first set in the first Hohlradinnenverzahnung and the coupling within the closed gear rim itself statically over-determined. The toothing of the first planet, the teeth of the first Hohlradinnenverzahnung and, the coupling planet and the bearing structures of these transmission components are geometrically coordinated so that there is a sufficiently smooth engagement of the gears. Preferably, the numbers of teeth of the ring gears and also the numbers of teeth of the planetary planets are each divisible by the number of planets per set. The difference between the diameters of the first and the second axis circle is primarily tuned so that the coupling planetary freed from the first Hohlradinnenverzahnung.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Koppelplaneten und die Umlaufplaneten des zweiten Satzes vorzugsweise miteinander über Wellenzapfen gekoppelt, wobei über diese Wellenzapfen auch die radiale Lagerung der Koppelplaneten und der Umlaufplaneten in dem Träger bewerkstelligt wird. Jene Wellenzapfen können in dem Träger über eine Gleitoder Wälzlagerung gelagert sein. According to a particular aspect of the present invention, the coupling planet and the circulation planet of the second set are preferably coupled to each other via shaft journals, wherein The radial bearing of the coupling planet and the planetary planets in the carrier is accomplished via these shaft journals. Those shaft journals can be mounted in the carrier via a sliding or rolling bearing.

Die Koppelplaneten und die Umlaufplaneten des zweiten Satzes sind miteinander torsionssteif gekoppelt. Diese torsionssteife Koppelung kann durch entsprechende Verankerung der Wellenzapfen in den Umlaufplaneten bzw. den Koppelplaneten erreicht werden. Der Wellenzapfen kann integral mit einem den Koppelplaneten oder den Umlaufplaneten ausgeführt sein, so dass die drehfeste Verankerung nur im Bereich der Verbindungsstelle mit dem anderweitigen an- oder aufgesetzten Planenten realisiert werden muss.The coupling planets and the planetary planets of the second set are torsionally coupled together. This torsionally rigid coupling can be achieved by appropriate anchoring of the shaft journal in the orbital planets and the coupling planet. The shaft journal can be integral with a coupling planet or the planetary planets, so that the rotationally fixed anchoring must be realized only in the region of the junction with the other on-or-scheduled planet.

Die drehfeste Koppelung der Umlaufplaneten des zweiten Satzes mit den Koppelplaneten erfolgt hierbei vorzugsweise über eine Steckverzahnung. Bei dieser Variante können die Wellenzapfen so ausgebildet sein, dass diese einen ersten Steckverzahnungsabschnitt und einen zweiten Steckverzahnungsabschnitt, sowie einen zwischen diesen beiden Abschnitten liegenden Lagerabschnitt aufweisen. Die Verzahnung dieser Steckverzahnungsabschnitte sowie die hierzu in den entsprechenden Planetenrädern ausgebildeten, zur Drehmomentenübertragung vorgesehenen Komplementärgeometrien sind vorzugsweise so gestaltet, dass die Steckverbindung unter einem ausgeprägten Presssitz mit Zentrierwirkung erfolgt.The rotationally fixed coupling of the planetary planets of the second set with the coupling planet is preferably carried out via a spline. In this variant, the shaft journals can be designed so that they have a first splined portion and a second spline portion, and a lying between these two sections bearing portion. The toothing of these spline sections and the complementary geometries provided for this purpose in the corresponding planet gears and designed for torque transmission are preferably designed such that the plug connection takes place under a pronounced press fit with a centering effect.

Das erfindungsgemäße Differenzial umfasst zwei Planetensätze die an einem gemeinsamen Planetenträger gelagert sind. Der Abtrieb erfolgt wie ausgeführt über Hohlräder. Der erste Planetensatz bildet in Verbindung mit Koppelplaneten einen in sich geschlossenen Zahnkranz, d.h. jeder Koppelplanet steht mit zwei Umlaufplaneten des ersten Satzes in Eingriff. Die Umlaufplaneten des ersten Satzes und die Koppelplaneten haben vorzugsweise gleiche Kopf- und Teilkreisdurchmesser und gleiche Zähnezahlen. Die Hohlräder können durch Profilverschiebung so gestaltet werden, dass das mit den Umlaufplaneten des ersten Satzes in Eingriff stehende Hohlrad einen großen inneren Kopfkreisdurchmesser aufweist, wogegen das zweite Hohlrad über eine positive Profilverschiebung einen kleinen inneren Kopfkreisdurchmesser aufweist. The differential according to the invention comprises two planetary gear sets which are mounted on a common planet carrier. The output takes place as stated via ring gears. The first planetary gear set, in conjunction with coupling planets, forms a self-contained ring gear, i. Each coupling planet is engaged with two circulating planets of the first set. The orbital planets of the first set and the coupling planets preferably have the same head and pitch circle diameter and the same number of teeth. The ring gears can be designed by profile displacement so that the standing with the planetary planets of the first set ring gear has a large inner tip diameter, while the second ring gear has a small inner tip diameter over a positive profile displacement.

Die Umlaufplaneten und die Koppelplaneten sind wie ausgeführt vorzugsweise identisch ausgeführt. Die Teilkreise der ersten und der zweiten Bolzenlagerungen haben unterschiedliche Durchmesser. Die Wälzkreise der Umlaufplaneten des ersten Satzes und der Koppelplanenten haben gleiche Durchmesser. Es werden identische Trägerbleche verwendet. Das Antriebsrad fungiert als Träger und bildet die Lagerstellen für die Bolzen. Die Verhinderung der Kollision des ersten Hohlrades mit dem Koppelplaneten erfolgt durch Verkleinerung des Achskreisdurchmessers und ggf. eine negative Profilverschiebung am ersten Hohlrad. Alle verwendeten Umlaufplaneten und Koppelplaneten können die gleiche Zähnezahl, das gleiche Modul und gleiche Profilverschiebungswerte haben. Die Hohlräder besitzen gleiches Modul und gleiche Zähnezahlen, aber unterschiedliche Profilverschiebung. The circulating planets and the coupling planets are preferably executed identically as stated. The pitch circles of the first and second pin bearings have different diameters. The pitch circles of the planetary planets of the first set and the coupling planets have the same diameter. Identical carrier plates are used. The drive wheel acts as a carrier and forms the bearings for the bolts. The prevention of the collision of the first ring gear with the coupling planet is done by reducing the Achskreisdurchmessers and possibly a negative profile shift at the first ring gear. All orbiting planets and coupling planets used can have the same number of teeth, the same module and the same profile displacement values. The ring gears have the same module and the same number of teeth, but different profile shift.

Das erfindungsgemäße Differenzial umfasst in einer vorteilhaften Ausführungsform wie ausgeführt einen Träger, jene zwei Sätze von Umlaufplaneten, und zwei Hohlräder mit gleicher Zähnezahl und Modul. Der Umlaufplanetenträger befindet sich axial zwischen den beiden Planetensätzen. Der erste Satz der Umlaufplaneten steht mit zwei Koppelplaneten in Eingriff. Zwei erste Umlaufplaneten des ersten Satzes stehen im Zahneingriff mit dem ersten Hohlrad, das durch eine negative Profilverschiebung einen großen Kopfkreisinnendurchmesser aufweist. Die ersten Umlaufplaneten und die Koppelplaneten sind baugleich ausgeführt. Die Koppelplaneten befinden sich auf dem kleineren Achskreis und verbinden die Umlaufplaneten des ersten Satzes getrieblich mit den Umlaufplaneten des zweiten Satzes. Sie stehen hierzu im Zahneingriff mit den ersten Umlaufplaneten aber nicht mit dem ersten Hohlrad. Jeder der Umlaufplaneten des zweiten Satzes ist durch den Träger hindurch drehfest mit einem zugeordneten Koppelplaneten verbunden. Diese können baugleich zu den ersten Umlaufplaneten ausgeführt sein. Daraus folgt, dass der zweite Planetensatz nur zwei Umlaufplaneten aufweist, die mit einem zweiten Hohlrad mit positiver Profilverschiebung im Zahneingriff stehen. Auf dem Umlaufplanetenträger der kinematisch dem sog. Steg entspricht sitzt das Antriebsrad.The differential according to the invention comprises in an advantageous embodiment, as stated, a carrier, those two sets of planetary planets, and two ring gears with the same number of teeth and module. The planetary carrier is located axially between the two planetary gear sets. The first set of orbiting planets is engaged with two coupling planets. Two first planetary planets of the first set are in meshing engagement with the first ring gear, which has a large inner circle diameter by a negative profile displacement. The first orbiting planets and the coupling planets are identical. The coupling planets are located on the smaller axle circle and connect the planetary planets of the first set geared with the planetary planets of the second set. They are in meshing engagement with the first planetary planets but not with the first ring gear. Each of the planetary planets of the second set is rotatably connected by the carrier with an associated coupling planet. These can be constructed identical to the first circulation planet. It follows that the second planetary gearset has only two planetary planets, which are in meshing engagement with a second ring gear with positive profile displacement. On the planet carrier of the kinematically the so-called. Bridge sits the drive wheel.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe kann so aufgebaut werden, dass die Umlaufplaneten des ersten Satzes und die Umlaufplaneten des zweiten Satzes letztlich baugleich sind. The differential gear according to the invention can be constructed so that the orbital planets of the first set and the planetary planets of the second set are ultimately identical.

Die Hohlräder sind gemäß einer besonders bevorzugen Ausführungsform der Erfindung als Ringelemente ausgebildet. Diese Ringelemente können insbesondere als Stanz- oder Schneidteile aus einem Plattenmaterial gefertigt werden. Es ist insbesondere auch möglich, diese Ringelemente aus einem Bandmaterial zu fertigen, das zu jener Ringgeometrie gebogen und an seinen Stoßstellen verschweißt wird. Die in Axialrichtung der Ringelemente gemessene Breite wird vorzugsweise so abgestimmt, dass diese der Axiallänge des daran von innen her angreifenden Umlaufplaneten entspricht. Diese Ringelemente sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an Nabenteller angebunden, wobei diese Nabenteller als Blechumformteile ausgeführt sind. Die Verbindung des jeweiligen Ringelementes mit dem Nabenteller kann durch Presssitz und ggf. plastische Umformung entsprechender Bereiche der Nabenteller erfolgen. So ist es insbesondere möglich, am jeweiligen Nabenteller Reliefstrukturen vorzusehen die axial von der Seite her leicht in die Innenverzahnung des Ringelementes vordringen und damit eine Verdrehsicherung unterstützen. Das Ringelement kann an dem Nabenteller fixiert werden indem ein Umfangsrandbereich des Nabentellers derart umgeformt wird, dass dieser das Ringelement umgreift und damit sichert.The ring gears are formed according to a particularly preferred embodiment of the invention as ring elements. These ring elements can be made in particular as a punching or cutting parts of a plate material. In particular, it is also possible to manufacture these ring elements from a strip material which is bent to that ring geometry and welded at its joints. The width measured in the axial direction of the ring elements is preferably adjusted so that it corresponds to the axial length of the planetary planet attacking it from the inside. These ring elements are connected to hub plate according to a particularly preferred embodiment of the invention, these hub plates are designed as Blechumformteile. The connection of each Ring element with the hub plate can be done by press fit and possibly plastic deformation of corresponding areas of the hub plate. Thus, it is in particular possible to provide on the respective hub plate relief structures which axially penetrate easily from the side into the internal toothing of the ring element and thus support an anti-rotation. The ring element can be fixed to the hub plate by reshaping a peripheral edge region of the hub plate in such a way that it encompasses and thereby secures the ring element.

Der Träger selbst ist wie bereits angesprochen vorzugsweise als Scheibenkorpus ausgebildet und weist einen integral mit diesem ausgebildeten Stirnradkranz auf. Bei dem erfindungsgemäßen Stirnraddifferential besteht weiterhin ein Unterschied zu bisher bekannten Hohlraddifferenzialen insbesondere darin, dass der durch den Scheibenkorpus gebildete Steg des Antriebsrades direkt als Träger genutzt wird und die Planeten über diesen, im Wirkverbund mit den Planetenbolzen, angetrieben werden.The carrier itself is, as already mentioned, preferably designed as a disk body and has an integrally formed therewith spur gear. In the spur gear according to the invention, a difference to previously known Hohlraddifferenzialen in particular is that the web formed by the disc body web of the drive wheel is used directly as a carrier and the planets are driven on this, in operative association with the planet pins.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe, besteht im Kern aus einem Antriebsrad welches gleichzeitig als Träger dient, einem ersten Hohlrad, einem zweiten Hohlrad, Planetenpaaren bestehend aus Planetenrädern und Planetenbolzen, und Abtriebselementen sowie auch Gehäuseteilen, welche die Abtriebselemente führen und an den Planetenradträger anbinden.The differential gear according to the invention, in the core of a drive wheel which serves as a carrier, a first ring gear, a second ring gear, planetary pairs consisting of planetary gears and planet pins, and output elements and housing parts, which carry the output elements and connect to the planet carrier.

Um das Übersetzungsverhältnis von –1 zu erreichen haben beide Hohlräder die gleiche Zähnezahl. Die Umlaufplaneten und die Koppelplaneten haben ebenfalls die gleiche Zähnezahl und werden als Gleichteile ausgeführt. Das System weist lediglich zwei Verzahnungsebenen auf. Da die Koppelplaneten nicht an den Kopfkreis der ersten Hohlradinnenverzahnung anstoßen, kann keine Kollision von gegenläufig rotierenden Verzahnungselementen erfolgen.To achieve the ratio of -1 both ring gears have the same number of teeth. The planetary planets and the coupling planets also have the same number of teeth and are executed as equal parts. The system has only two toothing planes. Since the coupling planet do not abut on the top circle of the first Hohlradinnenverzahnung, no collision of counter-rotating toothed elements can take place.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:

1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes; 1 an exploded perspective view of a differential gear according to the invention;

2 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Darstellung des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes nach Figur in zusammengebautem Zustand; 2 a perspective, partially broken view of the differential gear according to the invention of Figure in the assembled state;

3 eine Axialschnittdarstellung des Differentialgetriebes nach 2 zur Veranschaulichung des Eingriffszustandes des zweiten Hohlrades mit den Umlaufplaneten des zweiten Satzes; 3 an axial sectional view of the differential gear to 2 to illustrate the engagement state of the second ring gear with the planetary planets of the second set;

4 eine Radialschnittdarstellung zur weiteren Veranschaulichung von Einzelheiten des Differentialgetriebes nach den 1 bis 3; 4 a radial sectional view to further illustrate details of the differential according to the 1 to 3 ;

5 eine Axialschnittdarstellung des Differentialgetriebes nach 2 zur Veranschaulichung des Eingriffszustandes des ersten Hohlrades mit den Umlaufplaneten des ersten Satzes; 5 an axial sectional view of the differential gear to 2 to illustrate the engagement state of the first ring gear with the planetary orbits of the first set;

6 eine Radialschnittdarstellung des Differentialgetriebes nach 2 zur Veranschaulichung des Eingriffszustandes des ersten Hohlrades mit den Umlaufplaneten des ersten Satzes; 6 a radial sectional view of the differential gear after 2 to illustrate the engagement state of the first ring gear with the planetary orbits of the first set;

7 eine perspektivische Darstellung des Differentialgetriebes nach 2 in vollständig zusammengebautem Zustand. 7 a perspective view of the differential gear to 2 in fully assembled condition.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt die Einzelteile des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes in Form einer Explosionsdarstellung. Das erfindungsgemäße Stirnraddifferential umfasst einen zum Umlauf um eine Umlaufachse X vorgesehenen Träger 3, ein erstes Hohlrad 1 das achsgleich zur Umlauflachse X angeordnet ist und eine erste Hohlradinnenverzahnung 1a bildet. Weiterhin umfasst das Stirnraddifferential ein zweites Hohlrad 2 das ebenfalls achsgleich zur Umlauflachse X angeordnet ist und eine zweite Hohlradinnenverzahnung 2a bildet.The representation after 1 shows the items of the differential gear according to the invention in the form of an exploded view. The spur gear differential according to the invention comprises a carrier provided for circulation about a revolving axis X. 3 , a first ring gear 1 is arranged coaxially with the revolving salmon X and a first Hohlradinnenverzahnung 1a forms. Furthermore, the spur gear differential comprises a second ring gear 2 which is also arranged coaxially to the revolving salmon X and a second Hohlradinnenverzahnung 2a forms.

In dem vom ersten Hohlrad 1 umgriffenen Getriebeinnenbereich befindet sich ein Satz erster Umlaufplaneten P1 die mit der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a des ersten Hohlrades 1 in Eingriff stehen. In dem vom zweiten Hohlrad 2 umgriffenen Getriebeinnenbereich befindet sich ein Satz zweiter Umlaufplaneten P2 die mit der zweiten Hohlradinnenverzahnung 2a des zweiten Hohlrads 2 in Eingriff stehen. Die vorgenannten ersten und zweiten Umlaufplanenten P1, P2 sind wie nachfolgend noch vertieft werden wird derart miteinander gekoppelt, dass sich diese gegensinnig drehen.In the first ring gear 1 engrossed gear inside area is a set of first planetary P1 with the first internal gear teeth 1a of the first ring gear 1 engage. In the second ring gear 2 encompassed gear inside area is a set of second planetary P2 with the second internal gear teeth 2a of the second ring gear 2 engage. The aforementioned first and second planetary planets P1, P2 are as will be deepened below are coupled together so that they rotate in opposite directions.

Die beiden Hohlräder 1, 2 sind derart ausgebildet, dass die Hohlradinnenverzahnung 1a des ersten Hohlrades 1 und die Hohlradinnenverzahnung 2a des zweiten Hohlrades 2 gleiche Zähnezahlen aufweisen. Auch die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes und die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes weisen ebenfalls gleiche Zähnezahlen auf.The two ring gears 1 . 2 are formed such that the Hohlradinnenverzahnung 1a of the first ring gear 1 and the internal gear teeth 2a of the second ring gear 2 have the same number of teeth. The circulation planets P1 of the first set and the circulation planets P2 of the second set also have the same number of teeth.

Die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes und die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind bei diesem Ausführungsbeispiel baugleich ausgeführt. Die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind jeweils über einen Achszapfen 4 mit einem Koppelzahnrad PK2 gekoppelt, und das jeweilige Koppelzahnrand PK2 greift jeweils in zwei Umlaufplanetenräder P1 des ersten Satzes ein. Hierdurch koppelt das Koppelzahnrad PK2 einerseits zwei benachbarte Umlaufplanetenräder P1 und zudem koppelt es die zweiten Umlaufplaneten P2 gegensinnig mit den ersten Umlaufplaneten P1.The circulation planets P1 of the first set and the circulation planets P2 of the second set are identical in construction in this embodiment. The orbital planets P2 of the second set are each via a journal 4 coupled to a coupling gear PK2, and the respective coupling tooth edge PK2 engages in each two planetary gears P1 of the first set. As a result, the coupling gear PK2, on the one hand, couples two adjacent planetary gears P1 and, in addition, couples the second planetary planets P2 in opposite directions to the first planetary planets P1.

Die Umlaufplaneten P1, P2 sind über einen Abschnitt ihres jeweiligen Achszapfens 4 in dem Umlaufträger 3 radial gelagert. Der Eingriff jenes Koppelzahnrades PK2 in das entsprechende Planetenrad P1 des ersten Satzes erfolgt auf dem Axialniveau der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. Die Hohlräder 1, 2 sind als Ringelemente ausgebildet und an Nabenteller 5, 6 angebunden, wobei diese Nabenteller 5, 6 als Blechumformteile ausgeführt sind.The planetary planets P1, P2 are over a portion of their respective journal 4 in the circulation carrier 3 radially mounted. The engagement of that coupling gear PK2 in the corresponding planet P1 of the first set takes place at the axial level of the first Hohlradinnenverzahnung 1a , The ring gears 1 . 2 are designed as ring elements and hub plate 5 . 6 Tailed, these hubbubes 5 . 6 are designed as Blechumformteile.

Der Träger 3 selbst ist als Scheibenkorpus ausgebildet und weist einen integral mit diesem ausgebildeten Stirnradkranz 3a auf. Dieser Stirnradkranz 3a bildet eine erste und eine zweite Innenumfangswandung 3b, 3c. In diese Innenumfangswandungen sind Gehäusedeckel 7, 8 axial eingepresst. Über diese Gehäusedeckel 7, 8 werden die an den Umlaufträger 3 axial angesetzten Komponenten gesichert und zu einer weitgehend geschlossenen Baueinheit vereinigt. Die Gehäusedeckel 7, 8 sind als Blechumformteile ausgeführt und zentrisch in den Stirnradkranz 3a eingepresst. Die Gehäusedeckel 7, 8 bilden Bundabschnitte 7a, 8a die als Lagersitze fungieren über welche dieses Differentialgetriebe drehbar gelagert werden kann. The carrier 3 itself is designed as a disc body and has an integrally formed therewith spur gear 3a on. This spur gear wreath 3a forms a first and a second inner circumferential wall 3b . 3c , In this Innenumfangswandungen are housing cover 7 . 8th pressed axially. About this housing cover 7 . 8th become the circulation bearer 3 secured axially attached components and combined into a largely closed unit. The housing cover 7 . 8th are designed as Blechumformteile and centric in the Stirnradkranz 3a pressed. The housing cover 7 . 8th form collar sections 7a . 8a which act as a bearing seats over which this differential gear can be rotatably mounted.

Die Einleitung der Antriebsleistung in das Differentialgetriebe erfolgt über die Stirnradverzahnung 3d des Stirnradkranzes 3a. Über die Umlaufplaneten P1, P2 erfolgt eine Leistungsverzweigung auf die Hohlräder 1, 2 und damit auf die Nabenteller 5, 6. An den Nabentellern 5, 6 sind Bundabschnitte 5a, 6a ausgebildet. Diese Bundabschnitte 5a, 6a sind ziehtechnisch gefertigt und mit einer Innenverzahnung 5b, 6b versehen. In diese Innenverzahnung 5b, 6b können entsprechend komplementär verzahnte Endabschnitte von Radantriebswellen, oder anderweitiger Leistungstransferkomponenten des jeweiligen Radantriebsstranges eingefügt werden. Anstelle der hier gezeigten Innenverzahnung sind auch anderweitige Verbindungsgeometrien zur Drehmomentenübertragung und zentrierten Aufnahme entsprechender Komponenten möglich.The introduction of the drive power in the differential gear via the spur gear toothing 3d of the spur gear wreath 3a , About the planetary planets P1, P2 is a power split to the ring gears 1 . 2 and thus on the hubbub 5 . 6 , At the hubbubs 5 . 6 are covenant sections 5a . 6a educated. These waistband sections 5a . 6a are made by pulling technique and with an internal toothing 5b . 6b Mistake. In this internal toothing 5b . 6b Accordingly, complementary toothed end portions of wheel drive shafts, or other power transfer components of the respective wheel drive train may be inserted. Instead of the internal teeth shown here also other connection geometries for torque transmission and centered recording of corresponding components are possible.

Die Achsen XP1 der Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes und die Achsen XP2 der Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind auf hinsichtlich ihres Durchmessers unterschiedlich bemessenen, jedoch jeweils zur Umlaufachse X koaxialen Achskreisen angeordnet. Der Durchmesser des die Achsen XP2 tragenden zweiten Achskreises ist kleiner dimensioniert als der Durchmesser des die Umlaufplanetenachsen XP1 des ersten Umlaufplanetensatzes tragenden Teilkreises. Die gleichachsig zu den Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes angeordneten Koppelplaneten PK2 kommen damit aus der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a des ersten Hohlrades 1 frei. Die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes, die Koppelplaneten PK2 und auch die Umlaufplaneten P2 des zweiten Umlaufplanetensatzes sind hier baugleich ausgeführt. The axes XP1 of the planetary planets P1 of the first set and the axes XP2 of the planetary planets P2 of the second set are arranged differently in terms of diameter, but each coaxial with the axis of rotation X axis circles arranged. The diameter of the second axis circle supporting the axes XP2 is smaller than the diameter of the pitch circle carrying the planetary planetary axes XP1 of the first planetary planetary set. The coaxially arranged to the planetary planets P2 of the second set coupling planet PK2 thus come from the first Hohlradinnenverzahnung 1a of the first ring gear 1 free. The circulation planets P1 of the first set, the coupling planets PK2 and also the circulation planets P2 of the second circulation planet set are of identical construction here.

Die Durchmesserdifferenz zwischen den vorangehend genannten, die Achsen XP1, XP2 tragenden Achskreisen ist so abgestimmt, dass der zur Umlaufachse X koaxiale Hüllkreis HC der Kopfkreise der Koppelplaneten PK2 kleiner ist als der Kopfkreis K1 der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a.The difference in diameter between the above-mentioned, the axes XP1, XP2-bearing axle circuits is tuned so that the coaxial to the axis X enveloping circle HC of the top circles of the coupling planet PK2 is smaller than the tip circle K1 of the first Hohlradinnenverzahnung 1a ,

An dem ersten Hohlrad 1 ist eine negative Profilverschiebung ausgeführt es hat also einen etwas vergrößerten Kopfkreisdurchmesser. An dem zweiten Hohlrad 2 ist eine positive Profilverschiebung realisiert, es hat also einen etwas verringerten Kopfkreisdurchmesser. Die durch Profilverschiebung realisierte Differenz zwischen dem Kopfreisdurchmesser des ersten Hohlrades 1 und dem Kopfkreisdurchmesser des zweiten Hohlrades entspricht wenigstens der zweifachen Zahnhöhe der Zähne der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. Der Eingriff der Koppelplaneten PK2 in die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes erfolgt auf dem Axialniveau der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. Der Kopfkreisdurchmesser der Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes entspricht dem Kopfkreisdurchmesser der Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes. Der erste Umlaufplanetensatz, der zweite Umlaufplanetensatz und die Koppelplaneten PK2 bestehen hier aus identischen gestalteten Stirnrädern. At the first ring gear 1 is a negative profile shift executed so it has a slightly larger tip diameter. At the second ring gear 2 If a positive profile shift is realized, it has a slightly reduced tip diameter. The realized by profile shift difference between the head diameter of the first ring gear 1 and the tip diameter of the second ring gear corresponds to at least twice the tooth height of the teeth of the first ring internal gear teeth 1a , The engagement of the coupling planet PK2 in the circulation planet P1 of the first set takes place at the axial level of the first internal gear internal teeth 1a , The head circle diameter of the orbital planets P1 of the first set corresponds to the tip circle diameter of the orbital planets P2 of the second set. The first planetary planetary set, the second planetary planetary set and the coupling planet PK2 here consist of identical shaped spur gears.

Die Umlaufplanetenräder P1 des ersten Umlaufplanetensatzes und die Koppelplanetenräder PK2 stehen wie aus den nachfolgend noch näher erläuterten Darstellungen weiter ersichtlich miteinander wechselweise unter Bildung eines in sich geschlossenen Zahnradkranzes in Eingriff. Die Koppelplaneten PK2 und die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind wie angegeben über Wellenzapfen 4 gekoppelt, wobei über diese Wellenzapfen 4 die radiale Lagerung der Koppelplaneten PK2 und der Umlaufplaneten P2 in dem Träger 3 bewerkstelligt wird. Die Koppelplaneten PK2 und die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind hier über eine an den Wellenzapfen 4 ausgebildete Steckverzahnung miteinander torsionssteif gekoppelt.The planetary gears P1 of the first planetary planetary gear set and the coupling planetary gears PK2 are as shown in further detail below representations further alternately engaged with each other to form a self-contained gear rim. The coupling planet PK2 and the planetary planets P2 of the second set are as indicated via shaft journals 4 coupled, with these shaft journals 4 the radial mounting of the coupling planet PK2 and the circulation planet P2 in the carrier 3 is accomplished. The coupling planet PK2 and the circulation planet P2 of the second set are here via a on the shaft journal 4 trained splines coupled torsionally stiff together.

In 2 ist in Form einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen Darstellung der Aufbau des in 1 „zerlegt“ dargestellten Differentialgetriebes nach Figur in nunmehr zusammengesetztem Zustand weiter veranschaulicht. In dieser Darstellung sind nunmehr die beiden Umlaufplaneten P1 erkennbar die in das erste Hohlrad 1 radial von innen her eingreifen. Die Hohlräder 1, 2, sitzen in den Nabentellern 5, 6. Die Hohlräder 1, 2 sind starr an die Nabenteller 5, 6 angebunden und werden als mit diesen Nabentellern 5, 6 integrale Strukturen montiert. Die in dieser Ansicht nicht erkennbaren Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes greifen radial von innen her in die das zweite Hohlrad 2 ein. Die Koppelung der mit dem zweiten Hohlrad 2 in Eingriff stehenden Umlaufplaneten P2 mit jenen, mit dem ersten Hohlrad 1 in Eingriff stehenden Umlaufplaneten P1 erfolgt wie bereits angesprochen über die Koppelplaneten PK2. Diese Koppelplaneten PK2 greifen nicht in die Innenverzahnung 1a des ersten Holrades 1 ein. In 2 is in the form of a partially broken perspective view of the structure of in 1 "Disassembled" illustrated differential gear according to figure in now assembled state further illustrated. In this presentation are now the two planetary P1 recognizable in the first ring gear 1 engage radially from the inside. The ring gears 1 . 2 , sitting in the hubbubs 5 . 6 , The ring gears 1 . 2 are rigid to the hubbub 5 . 6 tethered and become as with these hubbands 5 . 6 assembled integral structures. The revolving planets P2 of the second set, which can not be seen in this view, engage radially from the inside into the second ring gear 2 one. The coupling of the second ring gear 2 engaged planetary orbits P2 with those with the first ring gear 1 engaged planetary orbits P1 takes place as already mentioned via the coupling planet PK2. These coupling planet PK2 do not engage in the internal teeth 1a of the first wooden wheel 1 one.

Die Achsen XP1 der Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes und die Achsen XP2 der Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind auf hinsichtlich ihres jeweiligen Durchmessers unterschiedlich bemessenen Achskreisen angeordnet. The axes XP1 of the planetary orbits P1 of the first set and the axes XP2 of the orbital planets P2 of the second set are arranged on different sized with respect to their respective diameter Achskreisen.

Wie bereits angesprochen, wird die kinematische Koppelung der Umlaufplaneten P1, P2 erfindungsgemäß erreicht, indem die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes jeweils über einen Achszapfen 4 mit einem Koppelzahnrad PK2 gekoppelt sind, und dann das jeweilige Koppelzahnrand PK2 in ein Umlaufplanetenrad P1 des ersten Satzes eingreift. Die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes sitzen ebenfalls jeweils auf einem Achszapfen 4. Der die Umlaufplaneten P1 tragende Achszapfen 4 ist hier baugleich zu jenem Achszapfen 4 ausgeführt der die Umlaufplaneten P2 mit den Koppelplaneten PK2 koppelt. Die bei der Lagerung der Umlaufplaneten P1 frei bleibende Verzahnung der Achszapfen 4 ist hier kinematisch passiv, sie greift nicht in die Innenverzahnung 2a des zweiten Hohlrades 2 ein. As already mentioned, the kinematic coupling of the planetary planets P1, P2 is achieved according to the invention by the planetary planets P2 of the second set each have a journal 4 are coupled to a coupling gear PK2, and then engages the respective coupling tooth edge PK2 in a planetary gear P1 of the first set. The planetary planets P1 of the first set also sit on a journal each 4 , The journal bearing the planetary planets P1 4 here is identical to that axle journal 4 executed the circulating planets P2 coupled with the coupling planet PK2. The teeth of the journals remaining free during the bearing of the planetary planets P1 4 is kinematically passive here, it does not mesh with the internal teeth 2a of the second ring gear 2 one.

In 3 sind in Form einer Axialschnittdarstellung die Hohlradinnenverzahnungen 1a, 2a der Hohlräder 1, 2 sowie auch die Umlaufplaneten P2 und die Koppelzahnräder PK2 dargestellt. Wie bereits in Verbindung mit 1 beschrieben, sind die Achsen XP1 der Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes die Achsen XP2 der Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind auf hinsichtlich ihrer Durchmesser unterschiedlichen Achskreisen CXP1, CXP2 (siehe 4) angeordnet. Die Achsen XP1, XP2 sind parallel zur Differentialachse X ausgerichtet. Die Hohlräder 1, 2 weisen die gleichen Zähnezahlen und gleichen Modula auf. Die bei dieser Ausführungsform vorgesehenen Durchmesserdifferenzen der Achskreise CXP1, CXP2 bewirken dass die Koppelplaneten PK2 aus der ersten Hohlradinnenverzahnung freikommen. Die Durchmesserdifferenz beträgt hier wenigstens das zweifach der Zahnhöhe der Zähne der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. Die Umlaufplaneten P2 und die Koppelplaneten PK2 sind baugleich ausgeführt.In 3 are in the form of an axial section of the Hohlradinnenverzahnungen 1a . 2a the ring gears 1 . 2 as well as the planetary orbits P2 and the coupling gears PK2 shown. As already in connection with 1 The axes XP1 of the planetary orbits P1 of the first set are the axes XP2 of the orbital planets P2 of the second set are on different diameter circles CXP1, CXP2 (see 4 ) arranged. The axes XP1, XP2 are aligned parallel to the differential axis X. The ring gears 1 . 2 have the same number of teeth and the same modula. The diameter differences of the axial circles CXP1, CXP2 provided in this embodiment cause the coupling planet PK2 to be released from the first internal gear teeth. The difference in diameter here is at least twice the tooth height of the teeth of the first Hohlradinnenverzahnung 1a , The circulation planets P2 and the coupling planets PK2 are of identical construction.

Wie erkennbar wird die Lagerung der Umlaufplaneten P2 in dem Umlaufträger 3 bewerkstelligt, indem die Umlaufplaneten P2 über einen zylindrischen Abschnitt 4a ihres jeweiligen Achszapfens 4 in entsprechenden Lagerbohrungen 3e in dem Umlaufträger 3 radial gelagert werden. Die entsprechende Lagerstelle ist hier als Gleitlagerstelle ausgeführt. Die Achszapfen 4 sitzen hier unter einem hinreichenden Bewegungsspiel unmittelbar in einer entsprechenden Bohrungswandung des Umlaufträgers 3. Die Achszapfen 4 können auch integral mit dem jeweiligen Umlaufplaneten P2 oder einem Koppelplaneten PK2 ausgebildet sein. Vorzugsweise jedoch sind die Achszapfen 4 wie dargestellt als separate Bauteile gefertigt die eine Außenverzahnung 4b aufweisen und in eine hierzu komplementär konturierte Bohrung in den jeweiligen Umlaufplaneten P2 einsteckbar sind. Die Steckverbindungsstrukturen sind vorzugsweise so dimensioniert, dass die Steckverbindung unter einem leichten Presssitz erfolgt. Die Außenverzahnung 4b jener Achszapfen 4 weist eine Teilung auf die von der Zahnteilung der Stirnradverzahnung des entsprechenden Umlaufplaneten P1, P2 abweicht, insbesondere feiner ist. As can be seen the storage of Umlaufplaneten P2 in the circulation carrier 3 accomplished by the orbital planters P2 over a cylindrical section 4a their respective axle journal 4 in corresponding bearing bores 3e in the circulation carrier 3 be stored radially. The corresponding bearing point is designed here as a sliding bearing. The axle journal 4 sit here under a sufficient motion play directly in a corresponding bore wall of the circulation carrier 3 , The axle journal 4 can also be formed integrally with the respective planetary planetary P2 or a coupling planet PK2. Preferably, however, are the stub axle 4 as shown, manufactured as separate components which have an external toothing 4b have and in a complementary contoured hole in the respective planetary planet P2 can be inserted. The connector structures are preferably dimensioned so that the connector takes place under a slight interference fit. The external toothing 4b that axle journal 4 has a pitch which differs from the pitch of the spur gear toothing of the corresponding planetary planets P1, P2, in particular is finer.

Durch das hier gezeigte Konzept der kinematischen Koppelung der Umlaufplaneten P1, P2 über achsgleich auf dem Achszapfen 4 sitzende Koppelzahnräder PK2 wird es möglich, dass der Eingriff jenes Koppelzahnrades PK2 in das entsprechende Planetenrad P1 (hier nicht sichtbar) des ersten Satzes auf dem Axialniveau der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a erfolgt.Due to the concept of the kinematic coupling of the planetary planets P1, P2 over the same axis on the journal 4 Seated coupling gears PK2, it is possible that the engagement of that coupling gear PK2 in the corresponding planetary gear P1 (not visible here) of the first set on the axial level of the first Hohlradinnenverzahnung 1a he follows.

In 4 ist in Form einer Radialschnittdarstellung der Getriebeaufbau entlang der in 3 gekennzeichneten Schnittebene B-B weiter veranschaulicht. Wie angegeben ist der Träger 3 selbst als Scheibenkorpus ausgebildet und weist einen integral mit diesem ausgebildeten Stirnradkranz 3a auf. Dieser Stirnradkranz 3a bildet eine erste und eine zweite Innenumfangswandung 3b, 3c. In diese Innenumfangswandungen 3b, 3c sind die als Blechumformteile gefertigten Gehäusedeckel 7, 8 (1) axial eingepresst. Die Gehäusedeckel 7, 8 sind durch die Innenumfangswandungen 3b, 3c zentriert. Diese Gehäusedeckel 7, 8 sichern die an den Umlaufträger axial angesetzten Komponenten und halten das Differentialgetriebe zu einer vormontierten Baueinheit zusammen. In 4 is in the form of a radial section of the transmission structure along in 3 marked sectional plane BB further illustrated. As indicated, the carrier 3 itself formed as a disc body and has an integrally formed therewith spur gear 3a on. This spur gear wreath 3a forms a first and a second inner circumferential wall 3b . 3c , In these Innenumfangswandungen 3b . 3c are the housing cover manufactured as Blechumformteile 7 . 8th ( 1 ) pressed axially. The housing cover 7 . 8th are through the inner peripheral walls 3b . 3c centered. This housing cover 7 . 8th secure the axially attached to the circulation carrier components and hold the differential gear together to form a preassembled unit.

Wie bereits in Verbindung mit 1 angesprochen, hier jedoch besser erkennbar befinden sich die Achsen XP1 der Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes auf einem ersten Achskreis CXP1 und die Achsen XP2 der Koppelplaneten PK2 sowie auch der Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes auf einem zweiten Achskreis CXP2. Die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes, die Koppelplaneten PK2 und die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind baugleich ausgeführt. As already in connection with 1 addressed here, but more recognizable are the axes XP1 of the planetary planets P1 of the first set on a first axis circle CXP1 and the axes XP2 of the coupling planet PK2 and also the planetary planetary P2 of the second set on a second axis circle CXP2. The circulation planets P1 of the first set, the coupling planets PK2 and the Circulating planetary P2 of the second set are identical.

An der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a des ersten Hohlrades 1 ist eine negative Profilverschiebung ausgeführt. An der Hohlradinnenverzahnung 2a des hier nicht sichtbaren zweiten Hohlrades ist wie ausgeführt eine positive Profilverschiebung realisiert. Die durch Profilverschiebung realisierte Differenz zwischen dem Kopfkreisdurchmesser der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a und dem Kopfkreisdurchmesser der zweiten Hohlradinnenverzahnung 2a entspricht wenigstens der zweifachen Zahnhöhe der Zähne der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. Der Eingriff der Koppelplaneten PK2 in die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes erfolgt auf dem Axialniveau der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. At the first Hohlradinnenverzahnung 1a of the first ring gear 1 there is a negative profile shift. At the internal gear teeth 2a of the not visible here second ring gear is implemented as a positive profile shift realized. The realized by profile shift difference between the tip diameter of the first Hohlradinnenverzahnung 1a and the tip diameter of the second ring gear internal teeth 2a corresponds to at least twice the tooth height of the teeth of the first Hohlradinnenverzahnung 1a , The engagement of the coupling planet PK2 in the circulation planet P1 of the first set takes place at the axial level of the first internal gear internal teeth 1a ,

Die Umlaufplanetenräder P1 des ersten Umlaufplanetensatzes und die Koppelplanetenräder PK2 stehen wie nunmehr erkennbar miteinander wechselweise unter Bildung eines in sich geschlossenen Zahnradkranzes in Eingriff. Die Koppelplaneten PK2 und die hier nicht sichtbaren Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind wie angegeben über Wellenzapfen 4´ gekoppelt, wobei über diese Wellenzapfen 4´ die radiale Lagerung der Koppelplaneten PK2 und der Umlaufplaneten P2 in dem Träger 3 bewerkstelligt wird. Die Koppelplaneten PK2 und die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind über die hier im Querschnitt sichtbare, an den Wellenzapfen 4 ausgebildete Steckverzahnung miteinander torsionssteif gekoppelt.The planetary planetary gears P1 of the first planetary planetary gear set and the coupling planetary gears PK2 are as now recognizable alternately engaged with each other to form a self-contained gear rim. The coupling planet PK2 and the peripheral planets P2 of the second set, which are not visible here, are as indicated via shaft journals 4' coupled, with these shaft journals 4' the radial mounting of the coupling planet PK2 and the circulation planet P2 in the carrier 3 is accomplished. The coupling planet PK2 and the circulation planet P2 of the second set are on the visible here in cross-section, at the shaft journal 4 trained splines coupled torsionally stiff together.

In 5 ist in Form einer Axialschnittdarstellung der Eingriff der ersten Umlaufplanetenräder P1 in das erste Hohlrad 1 veranschaulicht. Die ersten Umlaufplanetenräder P1 sind auch hier über Achszapfen 4 in dem Träger 3 gelagert. Die Achszapfen 4 bewirken hier keine Drehmomentenübertragung und sind lediglich zur Reduktion der Teilevielfalt baugleich zu jenen Achszapfen 4 ausgebildet die als solche die Koppelplaneten PK2 und die zweiten Umlaufplaneten P2 koppeln (beide Komponenten hier nicht sichtbar). Die Hohlräder 1, 2 sind in Nabenteller 5, 6 eingefasst. Die Hohlradinnenverzahnungen 1a, 2a und auch die hierzu passenden Stirnradverzahnungen der Umlaufplaneten P1, P2 sind als gerade Evolventenverzahnungen ausgeführt. Die Kopfkreisdurchmesser der Innenverzahnungen 1a, 2a sind hier unterschiedlich.In 5 is in the form of an axial section of the engagement of the first planetary gears P1 in the first ring gear 1 illustrated. The first planetary gear wheels P1 are also here via journals 4 in the carrier 3 stored. The axle journal 4 cause here no torque transmission and are only to reduce the variety of parts identical to those journals 4 formed as coupling the coupling planet PK2 and the second planetary planets P2 (both components not visible here). The ring gears 1 . 2 are in hubbub 5 . 6 edged. The internal gear teeth 1a . 2a and also the matching Stirnradverzahnungen the planetary planets P1, P2 are designed as straight involute. The tip circle diameter of the internal gears 1a . 2a are different here.

In 6 ist der Eingriff der zweiten Umlaufplaneten P2 in das diesen zugeordnete zweite Hohlrad 2 veranschaulicht. Die radiale Lagerung der Umlaufplaneten P2 erfolgt über die auch der Drehmomentenübertragung dienenden Achszapfen 4´. Es ist möglich, im Bereich des Umlaufplanetenträgers 3 Strukturen auszubilden, oder an diesen anzusetzen die als solche eine Kopfkreisführung und damit radiale Abstützung der Umlaufplaneten P2 bewirken. Diese Struktur kann insbesondere als Einsatz ausgeführt werden welcher auch die Achszapfen 4 der ersten Umlaufplaneten trägt oder lagert. Die Koppelung der Hohlräder 1, 2 mit den zugeordneten Nabentellern 5, 6 erfolgt über die hier erkennbare Axialprofilierung des Aussenumfangsbereiches der Hohlräder 1, 2.In 6 is the engagement of the second planetary planetary P2 in the second ring gear associated therewith 2 illustrated. The radial mounting of the planetary planetary P2 is done via the axis also serving the torque transmission 4' , It is possible in the area of the planetary carrier 3 Form structures, or to set to this cause as such a top circle guide and thus radial support of the planetary orbits P2. This structure can be carried out in particular as an insert which also the journals 4 of the first circulating planet bears or stores. The coupling of the ring gears 1 . 2 with the assigned hub plates 5 . 6 takes place via the here recognizable axial profiling of the outer peripheral portion of the ring gears 1 . 2 ,

In 7 ist das erfindungsgemäße Differentialgetriebe in zusammengebautem Zustand dargestellt. Die Zusammenfassung der Einzelbauteile des Differentialgetriebes erfolgt im wesentlichen durch die beiden Gehäusedeckel 7, 8 die in den Träger 3 axial eingepresst sind. Die Gehäusedeckel 7, 8 sind als Blechumformteile ausgeführt und zentrisch in den Stirnradkranz 3a eingepresst. Die Gehäusedeckel 7, 8 bilden wie ausgeführt Bundabschnitte 7a, 8a die als Lagersitze fungieren über welche dieses Differentialgetriebe drehbar gelagert werden kann. In 7 the differential gear according to the invention is shown in the assembled state. The summary of the individual components of the differential gear is essentially done by the two housing cover 7 . 8th in the carrier 3 are pressed axially. The housing cover 7 . 8th are designed as Blechumformteile and centric in the Stirnradkranz 3a pressed. The housing cover 7 . 8th form as configured waistband sections 7a . 8a which act as a bearing seats over which this differential gear can be rotatably mounted.

Die Einleitung der Antriebsleistung in das Differentialgetriebe erfolgt in die Stirnradverzahnung 3d des Stirnradkranzes 3a. Über die hier nicht sichtbare, vorangehende beschriebene Innenmechanik erfolgt eine Leistungsverzweigung auf die an den Nabentellern 5, 6 ausgebildeten Bundabschnitte 5a, 6a. Diese Bundabschnitte 5a, 6a sind ziehtechnisch gefertigt und mit einer Innenverzahnung 5b, 6b versehen. In diese Innenverzahnung 5b, 6b können entsprechend komplementär verzahnte Endabschnitte von Radantriebswellen, oder anderweitiger Leistungstransferkomponenten des jeweiligen Radantriebsstranges eingefügt werden. Die Gehäusedeckel 7, 8 sind durch Sternsicken 7b ausgesteift.The introduction of the drive power in the differential gear takes place in the spur gear toothing 3d of the spur gear wreath 3a , About the here not visible, the above described internal mechanics is a power split on the hub plates 5 . 6 trained waistband sections 5a . 6a , These waistband sections 5a . 6a are made by pulling technique and with an internal toothing 5b . 6b Mistake. In this internal toothing 5b . 6b Accordingly, complementary toothed end portions of wheel drive shafts, or other power transfer components of the respective wheel drive train may be inserted. The housing cover 7 . 8th are by staring 7b stiffened.

Das diesem Differentialgetriebe zugrunde liegende Kernkonzept beruht in der Anordnung der Umlaufplanetenachsen XP1, XP2 auf hinsichtlich ihrer Durchmesser unterschiedlich dimensionierten Achskreisen in Verbindung mit einer negativen bzw. positiven Profilverschiebung an den Hohlrädern 1, 2. Mit diesem Konzept wird es möglich, die Umlaufplanenten einschließlich Koppelplaneten, die Nabenteller 5, 6 und die Gehäusedeckel 7, 8 als jeweils baugleiche Komponenten auszuführen. Durch Realisierung einer Profilverschiebung an den Hohlrädern 1, 2 derart, dass der Fußkreis des zweiten Hohlrades 2 kleiner ist als der Kopfkreis des ersten Hohlrades wird es möglich, die zweiten Umlaufplaneten 2 und die Koppelplaneten PK2 baugleich auszuführen. Die vorangehend beschriebene Ausführungsform entspricht dieser Variante. Es ist auch möglich, an den Umlaufplaneten P2 des zweiten Umlaufplanetensatzes eine ausgeprägte positive Profilverschiebung vorzunehmen, so dass die beiden Hohlräder baugleich ausgeführt werden können.The underlying this differential gear core concept is based on the arrangement of Umlaufplanetenachsen XP1, XP2 on differently dimensioned diameter circles in relation to a negative or positive profile displacement of the ring gears 1 . 2 , With this concept it becomes possible, the orbital planets including coupling planets, the hubbear 5 . 6 and the housing cover 7 . 8th as each identical components perform. By realization of a profile shift on the ring gears 1 . 2 such that the root circle of the second ring gear 2 is smaller than the tip circle of the first ring gear, it becomes possible, the second planetary planets 2 and the coupling planet PK2 identical. The embodiment described above corresponds to this variant. It is also possible to make a pronounced positive profile shift on the circulation planetary P2 of the second planetary planetary set, so that the two ring gears can be made identical.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4027423 A1 [0003]
FR 2798178 [0004]
DE 102007040479 A1 [0005]

Claims

Spur gear differential, comprising: - a support provided for circulation around a revolving axis ( 3 ), - a first ring gear ( 1 ) is arranged coaxially to the revolving salmon (X) and a first internal gear internal teeth ( 1a ) forms, - a second ring gear ( 2 ) which is also arranged coaxially to the revolving salmon (X) and a second internal gear teeth ( 2a ) forms, - a first set of first planetary planets (P1) with the first Hohlradinnenverzahnung ( 1a ) of the first ring gear ( 1 ), and - a second set of second planetary planets (P2) with the second Hohlradinnenverzahnung ( 2a ) of the second ring gear ( 2 ), wherein - the first and second planetary planets (P1, P2) are rotatably coupled together in opposite directions, - those gear coupling by coupling planet (PK2) takes place with the orbital planets (P1) of the first set are engaged and this coaxial to the circulation planets (P2) of the second set, - the circulation planets (P1) of the first set and the coupling planets (PK2) have the same number of teeth, - the axes (XP1) of the circulation planets (P1) of the first set on a first axis circle ( CXP1) and the axes (XP2) of the second planetary planets (P2) are arranged on a second axis circle (CXP2) whose diameter is smaller than the diameter of the first axis circle (CXP1), and - the diameter difference between the first axis circle (CXP1 ) and the second axis circle (CXP2), and the tip circle diameter of the coupling planet (PK2) is tuned such that the coaxial to the axis (X) enveloping circle (H C) the top circles of the coupling planet (PK2) is smaller than the top circle (K1) of the first internal gear internal teeth ( 1a ).

Spurraddifferential according to claim 1, characterized in that the circulating planet (P1) of the first set and the coupling planet (PK2) have identical tip diameter.

Spurraddifferential according to claim 2, characterized in that the circulation planet of the first set (P1) and the coupling planet (PK2) are designed identical in terms of their teeth.

Spurraddifferential according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that on the first Hohlradinnenverzahnung ( 1a ) a negative profile shift is realized, and that at the second Hohlradinnenverzahnung ( 2a ) a positive profile shift is realized.

Spurraddifferential according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the engagement of the coupling planet (PK2) in the circulation planet of the first set on the axial level of the first Hohlradinnenverzahnung ( 1a ) he follows.

Spurraddifferential according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the tip circle diameter of Umlaufplaneten (P1) of the first set corresponds to the tip circle diameter of Umlaufplaneten (P2) of the second set.

Spurraddifferential according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the first planetary gear set and the second planetary planetary gear set each have two circulating planets (P1, P2).

Spurraddifferential according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the first planetary gear set and the second planetary planetary gear set each have three circulating planets (P1, P2).

A spur gear according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the Umlaufplanetenräder (P1) of the first planetary gear set and the coupling planetary gears (PK2) are mutually engaged to form a self-contained gear rim.

Spurraddifferential according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the coupling planet (PK2) and the circulation planet (P2) of the second set with each other via shaft journals ( 4 ) are coupled, and that on these shaft journal ( 4 ) the radial bearing of the coupling planet (PK2) and the rotating planet (P2) in the carrier ( 3 ) is accomplished.