DE102010012879A1

DE102010012879A1 - Planetary gear for use in e.g. coreless motor, has tooth arrangement provided between wheels and/or ring gears for supporting moment against pitching, where position of arrangement is different from positions of other tooth arrangements

Info

Publication number: DE102010012879A1
Application number: DE201010012879
Authority: DE
Inventors: Dr. Schulze Jens Oliver
Original assignee: Maxon Motor AG
Current assignee: Maxon International AG
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-09-29
Also published as: CH702879B1; CH702879A2

Abstract

The gear (1) has a tooth arrangement provided between planetary wheels (7) and sun wheels (5, 6) and/or ring gears (13, 14) for supporting moment against pitching around a tilting axis (9) standing vertical to axles (8) of the planetary wheels. An axial position of the tooth arrangement is different from axial positions of other tooth arrangements. A driven shaft of the gear is connected with one of the ring gears. The other ring gears are firmly connected with a gear housing. One of the sun wheels is connected with the drive shaft in a torque-proof manner. . An independent claim is also included for an electric motor comprising a planetary gear.

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe in Wolfrom-Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei derartigen Planetengetrieben ist ein Sonnenrad mit einer Antriebswelle koaxial und drehfest verbunden. Ebenfalls koaxial zur Antriebswelle, jedoch nicht drehfest mit der Antriebswelle verbunden, sind ein erstes Hohlrad und ein zweites Hohlrad angeordnet. Um das Sonnenrad herum sind ferner mindestens zwei Planetenräder angeordnet, die jeweils einen ersten Zahnkranz und einen zweiten Zahnkranz aufweisen. Die Planetenräder kämmen mit dem ersten Zahnkranz sowohl mit dem Zahnkranz des Sonnenrads als auch mit dem Zahnkranz des ersten Hohlrads und stehen ferner über den zweiten Zahnkranz mit dem Zahnkranz des zweiten Hohlrads in Eingriff. Abtriebsseitig kann ein Nutzmoment zwischen dem ersten Hohlrad und dem zweiten Hohlrad abgegriffen werden. Üblicherweise ist eines der beiden Hohlräder mit dem feststehenden Getriebegehäuse verbunden, wobei ein Nutzmoment von dem jeweils anderen Hohlrad abgegriffen wird. Es lässt sich dadurch eine sehr hohe Übersetzung erzielen, dass mindestens die Anzahl der Zähne des ersten Zahnkranzes der Planetenräder von der Zähnezahl des zweiten Zahnkranzes leicht verschieden ist oder die Anzahl der Zähne des ersten Hohlrades der Planetenräder von der Zähnezahl des zweiten Hohlrades leicht verschieden ist. Üblicherweise differieren die Zähnezahlen des ersten und zweiten Hohlrades um den entsprechend gleichen Betrag wie die Zahl der eingreifenden Zähne der Planetenräder. Die erzielbare Untersetzung ist dabei größer als bei einem zweistufigen Planetengetriebe herkömmlicher Bauart. Die mit Planetengetrieben in Wolfrom-Anordnung erreichbaren Wirkungsgrade und Standzeiten sind jedoch relativ gering. Dies liegt darin begründet, dass auf die Planetenräder ein Kippmoment um eine senkrecht zur Achse der Planetenräder stehende Kippachse wirkt. Durch das Kippmoment kommt es zu einer Verkippung der Achsen der Planetenräder und in der Folge zu einer Verkantung des Zahneingriffs zwischen den Planetenrädern und dem Sonnenrad bzw. den Hohlrädern. Dadurch besteht kein vollständiger Eingriff der gesamten Zahnflankenlänge. Zwischen einem Planetenrad und dem Sonnenrad bzw. den beiden Hohlrädern kommt es vielmehr jeweils zu einer Punktberührung zwischen zwei Zähnen.The invention relates to a planetary gear in Wolfrom arrangement according to the preamble of claim 1. In such planetary gears, a sun gear with a drive shaft is connected coaxially and rotationally fixed. Also coaxial with the drive shaft, but not rotatably connected to the drive shaft, a first ring gear and a second ring gear are arranged. At least two planetary gears, which each have a first toothed rim and a second toothed rim, are arranged around the sun gear. The planet gears mesh with the first ring gear both with the ring gear of the sun gear and with the ring gear of the first ring gear and are also on the second ring gear with the ring gear of the second ring gear into engagement. On the output side, a useful torque between the first ring gear and the second ring gear can be tapped. Typically, one of the two ring gears is connected to the fixed gear housing, wherein a Nutzmoment is tapped from the other ring gear. It can thereby achieve a very high translation, that at least the number of teeth of the first ring gear of the planetary gears slightly different from the number of teeth of the second ring gear or the number of teeth of the first ring gear of the planetary gears slightly different from the number of teeth of the second ring gear. Usually, the numbers of teeth of the first and second ring gear differ by the same amount as the number of meshing teeth of the planetary gears. The achievable reduction is greater than in a two-stage planetary gear conventional design. However, the achievable with planetary gears in Wolfrom arrangement efficiencies and lives are relatively low. This is due to the fact that acts on the planetary gears a tilting moment about a perpendicular to the axis of the planetary wheels tilting axis. Due to the tilting moment, there is a tilting of the axes of the planet gears and as a result to a tilting of the meshing between the planetary gears and the sun gear or the ring gears. As a result, there is no complete engagement of the entire tooth flank length. Rather, a point contact between two teeth occurs between a planetary gear and the sun gear or the two ring gears.

Aus US 1,499,763 ist ein Planetengetriebe in Wolfrom-Anordnung bekannt, bei dem die Planetenräder zur Abstützung gegen ein Kippmoment um eine senkrecht zur Achse der Planetenräder stehende Kippachse jeweils beidseitig drehbar in einem Planetenträgerring gelagert sind. Der Planetenträgerring ist koaxial zur Antriebswelle angeordnet und auf dieser drehbar gelagert. Durch die Lagerung der Planetenräder in dem Planetenträgerring werden zudem Kräfte aufgenommen, die radial auf die Achse der Planetenräder wirken. Diese Radialkräfte müssten ohne Lagerung von den jeweils in Eingriff befindlichen Zahnflanken aufgenommen werden. Aus US 2008/0045374 A1 ist ein weiteres Planetengetriebe in Wolfrom-Anordnung bekannt, das ähnlich aufgebaut ist. Auch hier sind die Planetenräder drehbar auf einem Planetenträgerring gelagert.Out US 1,499,763 a planetary gear Wolfrom arrangement is known in which the planetary gears are supported to support against a tilting moment about a tilting axis perpendicular to the axis of the planetary gears in each case rotatably on both sides in a planet carrier ring. The planet carrier ring is arranged coaxially to the drive shaft and rotatably mounted on this. By the storage of the planet wheels in the planet carrier ring forces are also absorbed, which act radially on the axis of the planetary gears. These radial forces would have to be absorbed by the tooth flanks in engagement without bearing. Out US 2008/0045374 A1 is another planetary gear Wolfrom arrangement known, which is similar. Again, the planet gears are rotatably mounted on a planet carrier ring.

Das Problem der aus dem Stand der Technik bekannten Planetengetriebe in Wolfrom-Anordnung ist, dass einer Verkippung der Planetenräder aufgrund eines Kippmoments um eine senkrecht zur Achse der Planetenräder stehende Kippachse nur durch eine äußerst präzise Lagerung wirksam entgegengewirkt werden kann. Im Regelfall kommt es je nach Toleranzlage dennoch zu einer Verkippung der Planetenräder und dadurch zu einem nicht optimalen Eingriff der Zahnflanken. Dabei ist die Lagerung der Planetenräder in einem Planetenträgerring sehr aufwendig und teuer in der Fertigung.The problem of the known from the prior art planetary gear Wolfrom arrangement is that tilting of the planet gears due to a tilting moment about a perpendicular to the axis of the planetary wheels tilting axis can be effectively counteracted only by a very precise storage. As a rule, however, depending on the tolerance position, the planetary gears are tilted and thus a non-optimal engagement of the tooth flanks. The storage of planetary gears in a planet carrier ring is very expensive and expensive to manufacture.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein verbessertes Planetengetriebe in Wolfrom-Anordnung bereitzustellen. Insbesondere soll eine Alternative zur Lagerung der Planetenräder in einem Planetenträgerring angegeben werden, die eine einfache und kostengünstige Fertigung eines Planetengetriebes in Wolfrom-Anordnung ermöglicht. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor mit einer hohen Untersetzung bereitzustellen, der einfach und kostengünstig mit einem integrierten Planetengetriebe in Wolfrom-Anordnung hergestellt werden kann.Object of the present invention is therefore to provide an improved planetary gear in Wolfrom arrangement. In particular, an alternative to the storage of planetary gears in a planet carrier ring is to be specified, which allows a simple and cost-effective production of a planetary gear in Wolfrom arrangement. It is another object of the present invention to provide an electric motor with a high reduction, which can be easily and inexpensively manufactured with an integrated planetary gear in Wolfrom arrangement.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 der vorliegenden Erfindung gelöst. Demnach liegt dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn die Planetenräder schwimmend gelagert sind, und zur Momentabstützung gegen ein Kippmoment um eine senkrecht zur Achse der Planetenräder stehende Kippachse ein zusätzlicher Zahneingriff zwischen den Planetenrädern und einem Sonnenrad und/oder einem Hohlrad besteht. Dabei ist die axiale Position des zusätzlichen Zahneingriffs von der axialen Position des ersten Zahneingriffs zwischen den Planetenrädern, dem Sonnenrad und dem ersten Hohlrad sowie der axialen Position des zweiten Zahneingriffs zwischen den Planetenrädern und dem zweiten Hohlrad verschieden. Durch den zusätzlichen Zahneingriff der Planetenräder wird die mögliche Verkippung der Planetenräder weiter eingeschränkt, wodurch der Kontakt der in Eingriff befindlichen Zahnflanken verbessert wird. Zudem werden die wirkenden Kräfte auf mehr Berührungspunkte bzw. Flächenkontakte zwischen den in Eingriff befindlichen Zahnflanken verteilt. Insgesamt führt dies vorrangig zu einem verminderten Verschleiß. Ferner kann auf eine aufwendige und teure Lagerung der Planetenräder in einem Planetenträgerring verzichtet werden.The object is achieved by the features of claim 1 of the present invention. Accordingly, there is a solution according to the invention the task before when the planetary gears are floating, and there is an additional meshing engagement between the planetary gears and a sun gear and / or a ring gear for moment support against a tilting moment about a tilt axis perpendicular to the axis of the planetary gears. In this case, the axial position of the additional meshing engagement is different from the axial position of the first meshing engagement between the planetary gears, the sun gear and the first ring gear and the axial position of the second meshing engagement between the planetary gears and the second ring gear. The additional meshing of the planetary gears further limits the possible tilting of the planet gears, thereby improving the contact of the engaged tooth flanks. In addition, the forces acting on more points of contact or area contacts between the meshing tooth flanks are distributed. Overall, this leads primarily to a reduced wear. Furthermore, can be dispensed with a complex and expensive storage of planet gears in a planet carrier ring.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch den unabhängigen Anspruch 14 erfüllt, wonach ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe in einen Elektromotor integriert ist. The object is further achieved according to the invention by the independent claim 14, according to which an inventive planetary gear is integrated in an electric motor.

Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Planetenräder jeweils einen zusätzlichen Zahnkranz auf. Der zusätzliche Zahneingriff der Planetenräder mit einem Sonnenrad oder einem Hohlrad besteht dabei über den zusätzlichen Zahnkranz der Planetenräder.In a preferred embodiment, the planet gears each have an additional sprocket. The additional meshing of the planetary gears with a sun gear or a ring gear consists of the additional ring gear of the planetary gears.

Vorzugsweise ist der zweite Zahnkranz der Planentenräder entlang der Achse der Planetenräder jeweils zwischen dem ersten Zahnkranz und dem zusätzlichen Zahnkranz angeordnet.Preferably, the second ring gear of the planetary gears along the axis of the planetary gears each between the first ring gear and the additional ring gear is arranged.

Alternativ dazu ist der erste Zahnkranz der Planetenräder jeweils zwischen dem zusätzlichen Zahnkranz und dem zweiten Zahnkranz angeordnet.Alternatively, the first ring gear of the planetary gears is disposed between each of the additional ring gear and the second ring gear.

Vorzugsweise ist auf der Antriebswelle ein zusätzliches Sonnenrad angeordnet, dass koaxial und drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Der zusätzliche Zahneingriff besteht dabei über den zusätzlichen Zahnkranz der Planetenräder und dem zusätzlichen Sonnenrad. Der Wälzkreis des zusätzlichen Sonnenrads entspricht dabei dem Wälzkreis des Sonnenrads, und der Wälzkreis des zusätzlichen Zahnkranzes der Planetenräder entspricht dem Wälzkreis des ersten Zahnkranzes der Planetenräder. Ist der zweite Zahnkranz der Planetenräder jeweils zwischen dem ersten Zahnkranz und dem zusätzlichen Zahnkranz angeordnet, so ist die Abstützung gegen ein Kippmoment um eine senkrecht zur Achse der Planetenräder stehende Kippachse besonders gut realisiert. Sie ist umso besser, je größer der Abstand zwischen dem ersten Zahnkranz und dem zusätzlichen Zahnkranz ist.Preferably, an additional sun gear is arranged on the drive shaft, which is connected coaxially and rotationally fixed to the drive shaft. The additional tooth engagement consists of the additional sprocket of the planet gears and the additional sun gear. The pitch circle of the additional sun gear corresponds to the pitch circle of the sun gear, and the pitch circle of the additional ring gear of the planet gears corresponds to the pitch circle of the first ring gear of the planetary gears. If the second ring gear of the planetary gears is arranged in each case between the first ring gear and the additional ring gear, then the support against a tilting moment about a tilting axis perpendicular to the axis of the planetary gears is realized particularly well. It is better, the greater the distance between the first sprocket and the additional sprocket.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform findet der zusätzliche Zahneingriff zwischen den Planetenrädern und dem Sonnenrad über den ersten Zahnkranz statt. Der erste Zahnkranz der Planetenräder sowie das Sonnenrad werden dazu gegenüber der üblichen Bauweise verbreitert, so dass der erste Zahnkranz und das Sonnenrad mindestens 1½ mal so breit sind wie der zweite Zahnkranz. Vorzugsweise sind der Zahnkranz und das Sonnenrad in axialer Ausdehnung mindestens zweimal so breit wie der zweite Zahnkranz.In a further preferred embodiment, the additional tooth engagement between the planetary gears and the sun gear takes place via the first ring gear. The first sprocket of the planetary gears and the sun gear are widened compared to the usual construction, so that the first sprocket and the sun gear are at least 1½ times as wide as the second sprocket. Preferably, the sprocket and the sun gear in axial extent at least twice as wide as the second sprocket.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der zusätzliche Zahneingriff zwischen den Planetenrädern und dem zweiten Hohlrad über den zweiten Zahnkranz. Dazu werden der zweite Zahnkranz und das zweite Hohlrad gegenüber der üblichen Bauweise verbreitert, so dass der zweite Zahnkranz und das zweite Hohlrad mindestens 1½ mal so breit sind wie der erste Zahnkranz. Vorzugsweise sind der zweite Zahnkranz und das zweite Hohlrad in axialer Ausrichtung jedoch mindestens zweimal so breit wie der erste Zahnkranz.In a further preferred embodiment, the additional tooth engagement between the planet gears and the second ring gear on the second sprocket. For this purpose, the second ring gear and the second ring gear are widened compared to the usual construction, so that the second ring gear and the second ring gear are at least 1½ times as wide as the first ring gear. Preferably, however, the second ring gear and the second ring gear in axial alignment are at least twice as wide as the first ring gear.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf den Planetenrädern jeweils mindestens ein planetenseitiger Ring und auf der Antriebswelle mindestens ein antriebswellenseitiger Ring vorgesehen. Jeder der planetenseitigen Ringe ist dabei auf einem antriebswellenseitigen Ring abgestützt und rollt auf diesem ab. Vorzugsweise wird mindestens ein Paar, bestehend aus planetenseitigem Ring und antriebswellenseitigem Ring, durch zwei Ringe mit jeweils zylindrischen Umfangsflächen gebildet. Dadurch wird jedes der Planetenräder gegen die Antriebswelle in radialer Richtung abgestützt, wobei durch die radiale Abstützung Kräfte aufgenommen werden können, die radial zur Achse der Planetenräder bzw. radial zur Antriebswelle auf die Achse der Planetenräder wirken.In a further preferred embodiment, at least one planetary-side ring is provided on the planetary gears and at least one drive shaft-side ring is provided on the drive shaft. Each of the planetary side rings is supported on a drive shaft side ring and rolls on this. Preferably, at least one pair consisting of planetenseitigem ring and drive shaft side ring formed by two rings, each with cylindrical peripheral surfaces. Thereby, each of the planet gears is supported against the drive shaft in the radial direction, which can be absorbed by the radial support forces acting radially to the axis of the planetary gears or radially to the drive shaft on the axis of the planetary gears.

Weist mindestens einer der planetenseitigen Ringe und/oder der antriebswellenseitigen Ringe eine kegelförmige Umfangsfläche auf, so kann das Planetenrad dadurch sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung abgestützt werden.If at least one of the planet-side rings and / or the drive-shaft-side rings has a conical peripheral surface, the planetary gear can thereby be supported both in the radial direction and in the axial direction.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform findet ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe in Wolfrom-Anordnung als Getriebe in einem Elektromotor Verwendung.In a further preferred embodiment, an inventive planetary gear in Wolfrom arrangement is used as a transmission in an electric motor.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Elektromotor um einen Glockenankermotor.Preferably, the electric motor is a bell armature motor.

Vorzugsweise ist das Getriebe koaxial zur Welle des Elektromotors und innerhalb des Stators des Elektromotors angeordnet, wobei die Welle des Elektromotors die Antriebswelle ist und in einer Abtriebswelle des Planetengetriebes gelagert ist. Dadurch wird eine sehr kompakte Integration des Planetengetriebes in den Elektromotor erreicht.Preferably, the transmission is coaxial with the shaft of the electric motor and disposed within the stator of the electric motor, wherein the shaft of the electric motor is the drive shaft and is mounted in an output shaft of the planetary gear. As a result, a very compact integration of the planetary gear is achieved in the electric motor.

Vorzugsweise ist der Elektromotor als DC-Motor mit zylindrischer eisenloser Wicklung ausgeführt.Preferably, the electric motor is designed as a DC motor with a cylindrical ironless winding.

Vorteilhafterweise ist der Elektromotor alternativ dazu als AC-Motor ausgeführt.Advantageously, the electric motor is alternatively designed as an AC motor.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in Wolfrom-Anordnung, 1 An embodiment of a planetary gear according to the invention in Wolfrom arrangement,

2 einen Elektromotor mit einem integrierten Planetengetriebe nach dem Schema des Ausführungsbeispiels in 1, 2 an electric motor with an integrated planetary gear according to the scheme of the embodiment in 1 .

3 einen weiteren Elektromotor mit einem integrierten Planetengetriebe nach dem Schema des Ausführungsbeispiels in 1, 3 a further electric motor with an integrated planetary gear according to the scheme of the embodiment in 1 .

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in Wolfrom-Anordnung, 4 a further embodiment of a planetary gear according to the invention in Wolfrom arrangement,

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in Wolfrom-Anordnung, 5 a further embodiment of a planetary gear according to the invention in Wolfrom arrangement,

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in Wolfrom-Anordnung, 6 a further embodiment of a planetary gear according to the invention in Wolfrom arrangement,

7 einen Elektromotor mit einem integrierten erfindungsgemäßen Planetengetriebe, 7 an electric motor with an integrated planetary gear according to the invention,

8 einen weiteren Elektromotor mit einem integrierten erfindungsgemäßen Planetengetriebe. 8th another electric motor with an integrated planetary gear according to the invention.

Für die gesamte weitere Beschreibung gilt: Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugsziffern enthalten, aber im zugehörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf die Erwähnung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen.For the rest of the further description, the following applies: If reference numbers are included in a figure for the purpose of graphic uniqueness, but are not explained in the associated descriptive text, reference is made to the mention in the preceding description of the figures.

1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe 1 in Wolfrom-Anordnung in einem ersten Ausführungsbeispiel. Ein Sonnenrad 5 ist koaxial und drehfest mit der Antriebswelle 4 verbunden. Um die Antriebswelle 4 herum sind zwei oder mehrere Planetenräder 7 angeordnet, wobei nur eines der Planetenräder 7 dargestellt ist. Das Planetenrad 7 weist einen ersten Zahnkranz 10 und einen zweiten Zahnkranz 11 auf. Über dem ersten Zahnkranz 10 steht das Planetenrad 7 mit dem Sonnenrad 5 und einem ersten Hohlrad 13 in Eingriff, über dem zweiten Zahnkranz 11 steht es mit einem zweiten Hohlrad 14 in Eingriff. Durch die Eingriffe mit dem Sonnenrad, dem ersten und dem zweiten Hohlrad wirkt auf das Planetenrad 7 ein Kippmoment um die Kippachse 9, die senkrecht auf die Achse 8 des Planetenrads 7 steht. Zur erfindungsgemäßen verbesserten Abstützung gegen das Kippmoment um die Kippachse 9 greift das Planetenrad 7 über einen zusätzlichen Zahnkranz 12 in ein zusätzliches Sonnenrad 6 ein. Dabei ist der zweite Zahnkranz 11 des Planetenrads 7 zwischen dem ersten Zahnkranz 10 und dem zusätzlichen Zahnkranz 12 angeordnet. Das Planetenrad 7 wird zusätzlich über planetenseitige Ringe 15 radial gegen antriebswellenseitige Ringe 16 abgestützt. Planetenseitige Ringe sowie antriebsseitige Ringe weisen dazu zylindrische Umfangsflächen auf, Die Abstützung findet jeweils zwischen zusätzlichem und zweitem Zahnkranz bzw. zwischen zweitem und erstem Zahnkranz statt. Der Wälzkreisdurchmesser der antriebswellenseitigen Ringe entspricht dem des Sonnenrads und des zusätzlichen Sonnenrads, der Wälzkreisdurchmesser der planetenseitigen Ringe entspricht dem des ersten und des zusätzlichen Zahnkranzes. 1 shows a section through an inventive planetary gear 1 in Wolfrom arrangement in a first embodiment. A sun wheel 5 is coaxial and non-rotatable with the drive shaft 4 connected. To the drive shaft 4 around are two or more planetary gears 7 arranged, with only one of the planet wheels 7 is shown. The planet wheel 7 has a first sprocket 10 and a second sprocket 11 on. Above the first sprocket 10 is the planetary gear 7 with the sun wheel 5 and a first ring gear 13 engaged, above the second sprocket 11 it stands with a second ring gear 14 engaged. By interfering with the sun gear, the first and the second ring gear acts on the planet 7 a tilting moment about the tilting axis 9 that are perpendicular to the axis 8th of the planetary gear 7 stands. For improved support according to the invention against the tilting moment about the tilting axis 9 grabs the planetary gear 7 via an additional sprocket 12 in an additional sun gear 6 one. Here is the second sprocket 11 of the planetary gear 7 between the first sprocket 10 and the additional sprocket 12 arranged. The planet wheel 7 additionally has planetary rings 15 radially against drive shaft side rings 16 supported. Planet-side rings and drive-side rings have to cylindrical peripheral surfaces, the support takes place between each additional and second sprocket or between the second and first sprocket. The pitch circle diameter of the drive shaft side rings corresponds to that of the sun gear and the additional sun gear, the pitch circle diameter of the planet side rings corresponds to that of the first and the additional ring gear.

2 zeigt einen Elektromotor 3 mit einem integrierten Planetengetriebe 1, welches in seinem Aufbau im Wesentlichen dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht. Der Rotor 18 des Elektromotors 3 ist koaxial und drehfest mit der Antriebswelle 4 des Planetengetriebes 1 verbunden. Die Abtriebswelle 17 des Planetengetriebes 1 ist mit dem ersten Hohlrad 13 verbunden, wobei das zweite Hohlrad 14 fest mit dem Getriebegehäuse 2 verbunden ist. Die Abtriebswelle 17 ist über zwei Lager 21 in einem fest mit dem Getriebegehäuse 2 verbundenen Befestigungsflansch 20 gelagert. Das linke Lager 21 zwischen Antriebswelle 4 und einem ebenfalls fest mit dem Getriebegehäuse 2 verbundenem Befestigungsflansch 20 ist als Festlager ausgeführt. Auf der rechten Seite ist die Antriebswelle 4 zusätzlich über ein Loslager 21 in der Abtriebswelle 17 gelagert. Der Stator 19 des Elektromotors 3 ist fest mit dem Getriebegehäuse 2 verbunden. Die Abstützung des Planetenrads 7 durch planetenseitige Ringe 15 und antriebswellenseitige Ringe 16 weicht von dem in 1 gezeigten Schema ab. Erstens sind die planetenseitigen Ringe 15 und die antriebswellenseitigen Ringe 16 jeweils außen am Planetenrad 7 links von dem zusätzlichen Zahnkranz 12 und rechts von dem ersten Zahnkranz 10 des Planetenrads 7 angeordnet. Zudem weisen die planetenseitigen Ringe 15 und die antriebswellenseitigen Ringe 16 jeweils konische Umfangsflächen auf, die entgegengesetzt angeordnet sind und somit eine radiale Abstützung sowie eine axiale Abstützung des Planetenrads 7 an der Antriebswelle 4 gewährleisten. Zur Erleichterung der Montage ist der Durchmesser der planetenseitigen Ringe 15 vorzugsweise so gering bemessen, dass das Planetenrad 7 mit den planetenseitigen Ringen 15 durch die Verzahnungen des ersten Hohlrads 13 und des Sonnenrads 5 hindurchgeschoben werden kann. 2 shows an electric motor 3 with an integrated planetary gear 1 , which in its construction essentially corresponds to the in 1 shown embodiment corresponds. The rotor 18 of the electric motor 3 is coaxial and non-rotatable with the drive shaft 4 of the planetary gear 1 connected. The output shaft 17 of the planetary gear 1 is with the first ring gear 13 connected, wherein the second ring gear 14 firmly with the gear housing 2 connected is. The output shaft 17 is about two camps 21 in a fixed to the gearbox 2 connected mounting flange 20 stored. The left bearing 21 between drive shaft 4 and one also fixed to the gearbox 2 connected mounting flange 20 is designed as a fixed bearing. On the right side is the drive shaft 4 additionally via a floating bearing 21 in the output shaft 17 stored. The stator 19 of the electric motor 3 is fixed to the gearbox 2 connected. The support of the planetary gear 7 through planetary rings 15 and drive shaft side rings 16 deviates from the in 1 shown scheme. First are the planetary rings 15 and the drive shaft side rings 16 each outside the planetary gear 7 to the left of the additional sprocket 12 and to the right of the first sprocket 10 of the planetary gear 7 arranged. In addition, the planetary side rings 15 and the drive shaft side rings 16 each conical peripheral surfaces which are arranged opposite and thus a radial support and an axial support of the planetary gear 7 on the drive shaft 4 guarantee. To facilitate assembly, the diameter of the planetary side rings 15 preferably dimensioned so small that the planetary gear 7 with the planetary rings 15 through the teeth of the first ring gear 13 and the sun wheel 5 can be pushed through.

3 zeigt einen ähnlich aufgebauten Elektromotor 3 mit einem integrierten Planetengetriebe 1 nach Schema des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels. In Abweichung zu dem in 2 gezeigten Elektromotor 3 bildet hier das erste Hohlrad 13 das feststehende Gehäuse, welches mit dem Stator 19 verbunden ist. Die mit dem Rotor 18 verbundene Antriebswelle 4 ist über ein rechtes Festlager 21 in einem Befestigungsflansch 20 gelagert, der mit dem ersten Hohlrad 13 verbunden ist. Die Antriebswelle 4 ist links zusätzlich über ein Loslager 21 in der Abtriebswelle 17 gelagert, die mit dem zweiten Hohlrad 14 verbunden ist. Die Abtriebswelle 17 wiederum ist über zwei weitere Lager 21 in einem mit dem ersten Hohlrad 13 verbundenem Befestigungsflansch 20 gelagert. 3 shows a similarly constructed electric motor 3 with an integrated planetary gear 1 according to the scheme of 1 shown embodiment. In deviation to the in 2 shown electric motor 3 here forms the first ring gear 13 the fixed housing, which is connected to the stator 19 connected is. The one with the rotor 18 connected drive shaft 4 is about a right-wing camp 21 in a mounting flange 20 stored, with the first ring gear 13 connected is. The drive shaft 4 is on the left in addition to a floating bearing 21 in the output shaft 17 stored with the second ring gear 14 connected is. The output shaft 17 in turn is about two more camps 21 in one with the first ring gear 13 connected mounting flange 20 stored.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 in Wolfrom-Anordnung. Die Momentabstützung gegen einen Kippmoment um eine senkrecht zur Achse 8 des Planetenrads 7 stehende Kippachse 9 erfolgt hier durch den Eingriff eines zusätzlichen Zahnkranzes 12 mit einem zusätzlichen Sonnenrad 6, das koaxial und drehfest mit der Antriebswelle 4 verbunden ist. Der zusätzliche Zahnkranz 12 kämmt, ebenso wie der erste Zahnkranz 10, mit dem ersten Hohlrad 13. Der Wälzkreisdurchmesser des zusätzlichen Sonnenrads 6 entspricht dem Wälzkreisdurchmesser des Sonnenrads 5, und der Wälzkreisdurchmesser des zusätzlichen Zahnkranzes 12 entspricht dem des ersten Zahnkranzes 10. Der erste Zahnkranz 10 ist zwischen dem zweiten Zahnkranz 11 und dem zusätzlichen Zahnkranz 12 angeordnet. Zur besseren Momentabstützung ist die Achse 8 des Planetenrads 7 ein Stück nach rechts verlängert, so dass der zusätzliche Zahnkranz 12 einen gewissen Abstand zum ersten Zahnkranz 10 aufweist. Zur axialen sowie radialen Abstützung des Planetenrads 7 sind planetenseitige Ringe 15 und antriebswellenseitige Ringe 16 jeweils vor und nach dem zweiten Zahnkranz 11 angeordnet. Die antriebswellenseitigen Ringe 16 weisen dabei konische Umfangsflächen auf, auf die sich tubusförmige Umfangsflächen der planetenseitigen Ringe 15 in radialer sowie axialer Richtung abstützen. 4 shows a further embodiment of a planetary gear according to the invention 1 in tungsten arrangement. The torque support against a tilting moment about a perpendicular to the axis 8th of the planetary gear 7 standing tilt axis 9 takes place here by the engagement of an additional sprocket 12 with an additional sun gear 6 , coaxial and non-rotatable with the drive shaft 4 connected is. The additional sprocket 12 meshes, as well as the first sprocket 10 , with the first ring gear 13 , The pitch circle diameter of the additional sun gear 6 corresponds to the pitch circle diameter of the sun gear 5 , and the pitch diameter of the additional sprocket 12 corresponds to that of the first sprocket 10 , The first sprocket 10 is between the second sprocket 11 and the additional sprocket 12 arranged. For better momentum support is the axis 8th of the planetary gear 7 extended a bit to the right, leaving the extra sprocket 12 a certain distance to the first sprocket 10 having. For axial and radial support of the planetary gear 7 are planetary rings 15 and drive shaft side rings 16 each before and after the second sprocket 11 arranged. The drive shaft side rings 16 have conical peripheral surfaces, on the tubular peripheral surfaces of the planetary side rings 15 supported in the radial and axial direction.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 in Wolfrom-Anordnung. Die Anordnung ist ähnlich der des Ausführungsbeispiels aus 4. Erster und zusätzlicher Zahnkranz 10 und 12 sowie Sonnenrad 5 und zusätzliches Sonnenrad 6 sind hier jeweils miteinander verbunden, so dass der zusätzliche Zahnkranz 12 und das zusätzliche Sonnenrad 6 de facto entfallen. Der erfindungsgemäße zusätzliche Zahneingriff zur Momentabstützung gegen ein Kippmoment um die senkrecht auf die Achse 8 des Planetenrads 7 stehende Kippachse 9 besteht aufgrund der starken Verlängerung des ersten Zahnkranzes 10 sowie des Sonnenrads 5 und des ersten Hohlrades 13 am rechten äußeren Ende des ersten Zahnkranzes 10 zwischen dem ersten Zahnkranz 10 und dem Sonnenrad 5 sowie dem ersten Hohlrad 13. Der erste Zahnkranz 10 ist dabei ungefähr zweimal so lang wie der zweite Zahnkranz 11. 5 shows a further embodiment of a planetary gear according to the invention 1 in tungsten arrangement. The arrangement is similar to that of the embodiment 4 , First and additional sprocket 10 and 12 as well as sun wheel 5 and additional sun gear 6 are here each connected to each other, so that the additional sprocket 12 and the additional sun gear 6 de facto eliminated. The additional tooth engagement according to the invention for torque support against a tilting moment about the perpendicular to the axis 8th of the planetary gear 7 standing tilt axis 9 exists due to the strong extension of the first sprocket 10 as well as the sun wheel 5 and the first ring gear 13 at the right outer end of the first sprocket 10 between the first sprocket 10 and the sun wheel 5 and the first ring gear 13 , The first sprocket 10 is about twice as long as the second sprocket 11 ,

6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 in Wolfrom-Anordnung. Hier wird die erfindungsgemäße zusätzliche Momentabstützung gegen ein Kippmoment um eine senkrecht auf die Achse 8 des Planetenrads 7 stehende Kippachse 9 durch einen verbreiterten zweiten Zahnkranz 11 herbeigeführt. Der zusätzliche Zahneingriff besteht dabei am linken äußeren Ende des zweiten Zahnkranzes 11 zwischen dem zweiten Zahnkranz 11 und dem zweiten Hohlrad 14. In dieser Anordnung ist eine radiale Abstützung des Planetenrads 7 gegen die Antriebswelle 4 durch antriebswellenseitige Ringe 16 und planetenseitige Ringe 15 zwingend erforderlich. Antriebswellenseitige Ringe 16 und planetenseitige Ringe 15 sind hier jeweils vor und nach dem zweiten Zahnkranz 11 an geordnet. 6 shows a further embodiment of a planetary gear according to the invention 1 in tungsten arrangement. Here is the additional torque support according to the invention against a tilting moment about a perpendicular to the axis 8th of the planetary gear 7 standing tilt axis 9 through a widened second sprocket 11 brought about. The additional tooth engagement consists of the left outer end of the second sprocket 11 between the second sprocket 11 and the second ring gear 14 , In this arrangement is a radial support of the planetary gear 7 against the drive shaft 4 by drive shaft side rings 16 and planetary rings 15 absolutely necessary. Drive shaft side rings 16 and planetary rings 15 are here before and after the second sprocket 11 ordered.

7 zeigt einen Elektromotor 3 mit einem erfindungsgemäßen Planetengetriebe 1 in Wolfrom-Anordnung nach dem Schema eines der in den 1, 4, 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiele. Bei dem gezeigten Elektromotor 3 handelt es sich um einen DC-Glockenankermotor. Von dem Planetengetriebe 1 sind lediglich die Antriebswelle 4, die Abtriebswelle 17 sowie das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad 14 abgebildet. Je nach Bauart des Planetengetriebes 1 ist entweder das erste Hohlrad 13 oder das zweite Hohlrad 14 über den Innenrückschluss 22 mit dem feststehenden Magneten 25 verbunden. Koaxial zum Innenrückschluss 22 ist der Motorrückschluss 26 angeordnet und mit dem Innenrückschluss 22 über einen Befestigungsflansch 20 verbunden. Die Abtriebswelle 17 ist im Innenrückschluss 22 durch zwei Lager 21 gelagert. Statorseitig ist zudem eine Bürste 29 um den rotorseitigen Kollektor 28 herum angeordnet, die über die Bürstenachse 30 mit dem Bürstendeckel 31 verbunden ist. Die Stromzuführung erfolgt über den elektrischen Anschluss 32. Die Rotorbaugruppe besteht im Wesentlichen aus der Wicklung 24, die über die Kollektorscheibe 23 koaxial und drehfest mit der Antriebswelle 4 verbunden ist. Vom Kollektor 28 führt der Wicklungsanschluss 27 zur Wicklung 24. 7 shows an electric motor 3 with a planetary gear according to the invention 1 in Wolfrom arrangement according to the scheme of one of the 1 . 4 . 5 and 6 shown embodiments. In the shown electric motor 3 it is a DC bell armature motor. From the planetary gear 1 are only the drive shaft 4 , the output shaft 17 and the first ring gear and the second ring gear 14 displayed. Depending on the design of the planetary gear 1 is either the first ring gear 13 or the second ring gear 14 over the inner backbone 22 with the fixed magnet 25 connected. Coaxial with the inner yoke 22 is the engine feedback 26 arranged and with the inner yoke 22 via a mounting flange 20 connected. The output shaft 17 is inside 22 through two camps 21 stored. There is also a brush on the stator side 29 around the rotor-side collector 28 arranged around, over the brush axis 30 with the brush lid 31 connected is. The power supply is via the electrical connection 32 , The rotor assembly consists essentially of the winding 24 passing over the collector disk 23 Coaxial and non-rotatable with the drive shaft 4 connected is. From the collector 28 leads the winding connection 27 to the winding 24 ,

8 zeigt einen weiteren Elektromotor 3 mit integriertem Planetengetriebe 1 nach dem Schema eines der in den 1, 4, 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiele. Bei dem dargstellten Elektromotor 3 handelt es sich um einen AC-Glockenankermotor. Auch hier sind vom Planetengetriebe 1 die Antriebswelle 4, die Abtriebswelle 17 sowie das erste Hohlrad 13 und das zweite Hohlrad 14 dargestellt. Je nach Bauweise des Planetengetriebes ist entweder das erste Hohlrad 13 oder das zweite Hohlrad 14 mit dem Träger 33 der Statorbaugruppe verbunden. Die Statorbaugruppe umfasst ferner die Wicklung 24 und das Blechpaket 34. Die Statorbaugruppe wird über den Befestigungsflansch 20 an das nicht dargestellte Motorengehause angebunden. An der Antriebswelle 4 ist über den Rotor 18 der Läufer 35 befestigt. Für die tatsachliche Ausführung der Rotorbaugruppe eines AC-Glockenankermotors gibt es zahlreiche Ausführungsvarianten. 8th shows another electric motor 3 with integrated planetary gear 1 according to the scheme of one of the 1 . 4 . 5 and 6 shown embodiments. In the dargstellten electric motor 3 it is an AC bell armature motor. Again, from the planetary gear 1 the drive shaft 4 , the output shaft 17 and the first ring gear 13 and the second ring gear 14 shown. Depending on the design of the planetary gear is either the first ring gear 13 or the second ring gear 14 with the carrier 33 connected to the stator assembly. The stator assembly further includes the winding 24 and the laminated core 34 , The stator assembly is placed over the mounting flange 20 connected to the engine housing, not shown. At the drive shaft 4 is over the rotor 18 the runner 35 attached. For the actual design of the rotor assembly of an AC bell armature motor there are numerous variants.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 1499763 [0002]
US 2008/0045374 A1 [0002]

Claims

Planetary gear ( 1 ) in Wolfromanordnung, in particular for use in an electric motor ( 3 ), with a sun wheel ( 5 ), which with a drive shaft ( 4 ) is connected coaxially and rotationally fixed, at least two around the sun gear ( 5 ) arranged planetary gears ( 7 ), a coaxial with the drive shaft arranged first ring gear ( 13 ) and a likewise arranged coaxially to the drive shaft second ring gear ( 14 ), wherein via a first sprocket ( 10 ) of planetary gears ( 7 ) a first tooth engagement between the planetary gears ( 7 ), the sun wheel ( 5 ) and the first ring gear ( 13 ), and a second sprocket ( 11 ) of planetary gears ( 7 ) a second tooth engagement between the planetary gears ( 7 ) and the second ring gear ( 14 ), characterized in that the planet gears ( 7 ) are mounted floating and for moment support against a tilting moment about a perpendicular to the axis ( 8th ) of planetary gears ( 7 ) tilting axis ( 9 ) an additional tooth engagement between the planetary gears ( 7 ) and a sun wheel ( 5 . 6 ) and / or a ring gear ( 13 . 14 ), wherein the axial position of the additional tooth engagement is different from the axial position of the first tooth engagement and the axial position of the second tooth engagement.

Planetary gear ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the planet gears ( 7 ) an additional sprocket ( 12 ), wherein the additional tooth engagement on the additional sprocket ( 12 ) consists.

Planetary gear ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the second sprocket ( 11 ) of planetary gears ( 7 ) each axially between the first sprocket ( 10 ) and the additional sprocket ( 12 ) is arranged.

Planetary gear ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the first sprocket ( 10 ) of planetary gears ( 7 ) each axially between the additional sprocket ( 12 ) and the second sprocket ( 11 ) is arranged.

Planetary gear ( 1 ) according to one of claims 2, 3 or 4, characterized in that the additional tooth engagement between the planet gears ( 7 ) and an additional sun gear ( 6 ), which is coaxial and rotationally fixed to the drive shaft ( 4 ) connected is.

Planetary gear ( 1 ) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the additional tooth engagement between the planet gears ( 7 ) and the second ring gear ( 14 ) consists.

Planetary gear ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the additional tooth engagement between the planetary gears ( 7 ) and the sun wheel ( 5 ) over the first sprocket ( 10 ) by the first sprocket ( 10 ) and the sun wheel ( 5 ) in axial extent at least one and a half times as wide as the second sprocket ( 11 ).

Planetary gear ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the first sprocket ( 10 ) and the sun wheel ( 5 ) are at least twice as wide in axial extent as the second sprocket ( 11 ).

Planetary gear ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the additional tooth engagement between the planetary gears ( 7 ) and the second ring gear ( 14 ) over the second sprocket ( 11 ) by the second sprocket ( 11 ) and the second ring gear ( 14 ) in axial extent at least one and a half times as wide as the first sprocket ( 10 ).

Planetary gear ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the second sprocket ( 11 ) and the second ring gear ( 14 ) are at least twice as wide in axial extent as the first sprocket ( 10 ).

Planetary gear ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the planet wheels ( 7 ) at least one planetary side ring ( 15 ) and on the drive shaft ( 4 ) at least one drive shaft side ring ( 16 ), wherein planetary side rings ( 15 ) on drive shaft side rings ( 16 ) and roll on this.

Planetary gear ( 1 ) according to claim 11, characterized in that at least one pair consisting of planetary-sided ring ( 15 ) and drive shaft side ring ( 16 ) for absorbing a part of the forces acting radially on the axis ( 8th ) of planetary gears ( 7 ), is formed by two rings, each with cylindrical peripheral surfaces.

Planetary gear ( 1 ) according to one of claims 11 or 12, characterized in that at least one of the planetary side rings ( 15 ) and / or the drive shaft side rings ( 16 ) for the radial and axial support of the planet gears ( 7 ) has a conical peripheral surface.

Electric motor ( 3 ) with an integrated planetary gear ( 1 ) according to one of claims 1 to 13.

Electric motor ( 3 ) according to claim 14, characterized in that the electric motor ( 3 ) is a bell armature motor.

Electric motor ( 3 ) according to one of claims 14 or 15, characterized in that the Planetary gear ( 1 ) coaxial with the shaft of the electric motor ( 3 ) and within the stator ( 19 ) of the electric motor ( 3 ), wherein the shaft of the electric motor ( 3 ) the drive shaft ( 4 ) and in an output shaft ( 17 ) of the planetary gear ( 1 ) is stored.

Electric motor ( 3 ) according to one of claims 14, 15 or 16, characterized in that the electric motor ( 3 ) as a DC motor with cylindrical ironless winding ( 24 ) is executed.

Electric motor ( 3 ) according to one of claims 14, 15 or 16, characterized in that the electric motor ( 3 ) is designed as an AC motor.