DE102010019976B4

DE102010019976B4 - Planet wheel and planetary gear

Info

Publication number: DE102010019976B4
Application number: DE102010019976.1A
Authority: DE
Inventors: Dr. Smetana Tomas
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2030-05-11
Also published as: DE102010019976A1

Abstract

Planetentrieb (1) mit wenigstens einem umfangsdrehbar auf einem Planetenbolzen (3) über eine Nabe (8) abgestützten Planetenrad (4) mit mindestens einem Zahnkranz (5), wobei der Planetenbolzen (3) mit radialem Abstand zu einer Zentralachse (2) des Planetentriebs (1) radial abgestützt ist und wobei das Planetenrad (4) über die axial zu dem Zahnkranz (5) zumindest teilweise versetzte Nabe (8) auf dem Planetenbolzen (3) so zumindest radial abgestützt und drehbar gelagert ist, dass zumindest ein axial zur Nabe (8) versetzter axialer Abschnitt (5a) des Zahnkranzes (5) vollumfänglich radial frei zum Planetenbolzen (3) beabstandet und über die Nabe (8) drehbar auf dem Planetenbolzen (3) abgestützt ist.Planet drive (1) having at least one planetary gear (4) with at least one toothed ring (5) supported on a planet pin (3) via a hub (8), the planet pin (3) being at a radial distance from a central axis (2) of the planetary drive (1) is radially supported and wherein the planetary gear (4) via the axially to the sprocket (5) at least partially offset hub (8) on the planet pin (3) so at least radially supported and rotatably supported, that at least one axially to the hub (8) staggered axial portion (5a) of the ring gear (5) completely radially free to the planet pins (3) spaced and rotatably supported on the hub (8) on the planet pins (3).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Planetenrad mit wenigstens einem Zahnkranz und mit einer mit dem Zahnkranz verbundenen Nabe sowie einen Planetentrieb mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Planetenrad.The invention relates to a planetary gear with at least one sprocket and a connected to the sprocket hub and a planetary gear with at least one planetary gear according to the invention.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

DE 30 46 934 A1 zeigt ein Planetentrieb, in dem Planetenräder auf einseitig gelagerten bzw. einseitig eingespannten Planetenbolzen gelagert sind. Die Planetenräder sind mit Abstand zu einer Zentralachse des Planetengetriebes angeordnet und um die Mittelachse des jeweiligen Planetenbolzens drehbar auf den Planetenbolzen gelagert. DE 30 46 934 A1 shows a planetary gear, are stored in the planetary gears on one side mounted or cantilevered planet pins. The planet gears are arranged at a distance from a central axis of the planetary gear and rotatably mounted on the planet shaft about the central axis of the respective planetary pin.

Die Planetenbolzen können sich bei hohen Betriebsdrehmomenten aufgrund der angreifenden Zahnkräfte besonders in Umfangsrichtung um die Zentralachse des Planetengetriebes stark verformen. Dabei verlagert sich deren freies Ende. Da die Planetenräder aus einem massiven zylindrischen Grundkörper gebildet sind, an dem die Verzahnung umfangsseitig ausgebildet ist, sind diese relativ starr. Verlagerungen des Planetenbolzens führen daher zur Verlagerung der Planetenräder, ohne dass diese sich elastisch der Verformung des Planetenbolzens anpassen. Die Verlagerung der Planetenräder ist im Wesentlichen von der Größe der Spiele in der Lagerung der Planetenräder auf dem Planetenbolzen, vom Typ und der Elastizität der Lagerung, von den Zahneingriffspielen und von der Verformung der Planetenbolzen abhängig. Durch den Einfluss hoher Betriebsdrehmomente können die Planetenräder sich soweit verlagern, dass der Zahneingriff der Planetenräder mit dem jeweiligen Gegenzahnrad nicht mehr stimmt.The planet pins can deform strongly at high operating torques due to the attacking tooth forces, especially in the circumferential direction about the central axis of the planetary gear. This shifts their free end. Since the planet gears are formed from a solid cylindrical base body on which the toothing is formed circumferentially, they are relatively rigid. Therefore, displacements of the planetary bolt lead to the displacement of the planetary gears without these elastically adapting to the deformation of the planetary pin. The displacement of the planetary gears is essentially dependent on the size of the games in the bearing of the planetary gears on the planetary pin, the type and the elasticity of the bearing, the meshing games and the deformation of the planet pins. Due to the influence of high operating torques, the planetary gears can shift so far that the meshing of the planet gears with the respective counter gear is no longer correct.

Als Abstellmaßnahme für das vorgenannte Problem wird in DE 30 46 934 A1 vorgeschlagen, die Durchbiegung der Planetenbolzen und die Verformungen des mit den Planetenrädern im Eingriff befindlichen Sonnenrads auszunutzen und aneinander anzupassen. Diese Maßnahme soll bewirken, dass die Durchbiegungen der Planetenbolzen und die Verformung der mit diesen Planetenrädern im Zahneingriff stehenden Sonne gezielt abgestimmt und aneinander angepasst werden können. Dieses Zusammenwirken der Verformungen soll zur gleichmäßigen Belastung der Verzahnungen und der Lagerungen des Planetengetriebes führen. Im Zahneingriff mit den Planeten stehen Sonnenräder oder Hohlräder.As a remedy for the aforementioned problem is in DE 30 46 934 A1 proposed to exploit the bending of the planet pins and the deformations of the planetary gears with the engaged sun gear and adapt to each other. This measure is intended to ensure that the deflections of the planet pins and the deformation of the sun in mesh with these planetary gears can be tuned and adapted to one another. This interaction of the deformations should lead to uniform loading of the gears and the bearings of the planetary gear. In meshing with the planets are sun gears or ring gears.

Als Maßnahmen, mit denen die Durchbiegungen angepasst werden sollen, werden in DE 30 46 934 A1 die gezielte Abstimmung von Spielen aufeinander, wie die Radialspiele in der Lagerung der Planetenräder auf die Spiele im Zahneingriff und auf die Axialspiele vorgeschlagen. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, die gehärtete Verzahnung der Planetenräder mit einer ungehärteten Verzahnung eines mit diesem verzahnten Hohlrades zu paaren. Es wird im zuletzt genannten Fall davon ausgegangen, dass sich die harte Verzahnung der Planetenräder der Durchbiegung entsprechend in die weiche Gegenverzahnung des Hohlrads eingräbt und so eine optimale Lastverteilung im Zahnkontakt mit einem Hohlrad erzielt wird. Als eine weitere Maßnahme wird vorgeschlagen, die Biege- bzw. Torsionssteifigkeit gezielt durch Ausbohren eines Sonnenrades zu beeinflussen, womit dessen Torsionssteifigkeit gezielt verringert werden kann, so dass sich die Verformungen der im Zahneingriff befindlichen Planetenräder und die des Sonnenrads aneinander angleichen. In diesem Zusammenhang wird auch vorgeschlagen, die Planetenbolzen abgestuft hohl zu gestalten. Bevorzugt werden in diesem Fall einseitig eingespannte Planetenbolzen, in denen der Durchmesser der Bohrung von dem freien Ende zum eingespannten Ende des Planetenbolzens hin abnimmt. Alternativ wird vorgeschlagen, den Durchmesser des Planetenbolzens von seinem freien Ende ausgehend zur Einspannung hin zu vergrößern.Measures to adjust the deflections are given in DE 30 46 934 A1 the targeted coordination of games on each other, as the radial games proposed in the storage of planetary gears on the games in meshing and on the axial play. In addition, it is proposed to combine the hardened toothing of the planet gears with an uncured toothing of a toothed with this ring gear. It is assumed in the latter case, that the hard teeth of the planetary gears of the deflection digs into the soft counter-toothing of the ring gear and so optimal load distribution in the tooth contact with a ring gear is achieved. As a further measure, it is proposed to selectively influence the bending or torsional stiffness by drilling out a sun gear, whereby its torsional rigidity can be purposefully reduced, so that the deformations of the planetary gears meshing with one another and those of the sun gear are matched to one another. In this context, it is also proposed to make the planetary pin stepped hollow. In this case, cantilevered planet pins are preferred in which the diameter of the bore decreases from the free end to the clamped end of the planetary pin. Alternatively, it is proposed to increase the diameter of the planetary bolt starting from its free end for clamping.

Bekannt sind z. B. aus US 3 303 713 A auch Planetentriebe, in denen Planetenräder drehbar auf einer Nabe sitzen. Die jeweilige Nabe ist auf dem jeweiligen Planetenbolzen befestigt. Die Nabe weist einen Abschnitt auf, der auf dem Planetenbolzen nicht abgestützt ist und einen Abschnitt, mit dem die Nabe auf dem Planetenbolzen befestigt ist. Da wo die Nabe nicht an dem Planetenbolzen befestigt ist, ist diese vollumfänglich radial frei zum Planetenbolzen beabstandet. Die Verzahnung des Zahnkranzes des Planetenrads erstreckt sich im Wesentlichen axial soweit, wie sich auch der nicht unterstützte Abschnitt der Nabe axial über dem Planetenbolzen erstreckt. Der Abstand zwischen der Nabe und dem Planetenbolzen ist so ausgelegt, dass darin die aus den Belastungen der Verzahnung resultierenden möglichen Verformungen des Planetenbolzens berücksichtigt sind. Ähnlich aufgebaute Planetentriebe sind auch aus GB 1 053 412 A , GB 1 456 085 A , GB 2 413 836 A und JP H06-10 994 A bekannt. In allen diesen Planetentrieben ist der Planetenbolzen einseitig auslegerartig am Planetenträger aufgenommen. Die Planetenräder sind radial auf dem nicht unterstützten Abschnitt der jeweiligen Nabe im Wesentlichen innenumfangsseitig ganzflächig aufsitzend gleitgelagert.Are known z. B. off US Pat. No. 3,303,713 also planetary gears, in which planet gears rotatably seated on a hub. The respective hub is mounted on the respective planet pins. The hub has a portion which is not supported on the planet shaft and a portion with which the hub is mounted on the planet shaft. Where the hub is not attached to the planetary pin, it is fully radially spaced from the planetary pin. The toothing of the ring gear of the planetary gear extends substantially axially as far as the unsupported portion of the hub extends axially over the planet shaft. The distance between the hub and the planetary pin is designed so that it takes into account the possible deformations of the planetary pin resulting from the loads of the toothing. Similarly constructed planetary gears are also off GB 1 053 412 A . GB 1 456 085 A . GB 2 413 836 A and JP H06-10 994 A known. In all of these planetary drives, the planetary pin is cantilevered on the planet carrier. The planetary gears are radially slidably seated over the entire surface of the non-supported portion of the respective hub substantially over the entire circumference.

Aus EP 0 003 894 A1 sind auslegerartig ausgeführte Zahnradlagerungen bekannt, die aus einer Nabe und einer Distanzhülse sowie einer Gleitlagerung des entsprechenden Zahnrades gebildet sind. Die Nabe und die Distanzhülse sind so zueinander angeordnet, dass die Distanzhülse konzentrisch in der Nabe sitzt, wobei die Nabe radial vollumfänglich radial frei zur Distanzhülse angeordnet ist. Distanzhülse und Nabe sind vorzugsweise gelenkig axial gegeneinander vorgespannt und gehäuseseitig einseitig fest gestützt. Die Planetenräder und deren Zahnkränze sind, wie auch schon die vorhergehenden Beispiele, radial auf dem nicht unterstützten Abschnitt der jeweiligen Nabe im Wesentlichen innenumfangsseitig ganzflächig aufsitzend gleitgelagert.Out EP 0 003 894 A1 are executed like a cog gear bearings known, which are formed from a hub and a spacer sleeve and a sliding bearing of the corresponding gear. The hub and the spacer sleeve are so to each other arranged, that the spacer sleeve concentrically seated in the hub, wherein the hub is arranged radially completely radially free to the spacer sleeve. Spacer sleeve and hub are preferably articulated axially against each other and the housing side firmly supported on one side. The planetary gears and their sprockets are, as in the previous examples, radially slidably seated on the entire inner circumference of the non-supported portion of the respective hub substantially over the entire surface.

Zunächst war die Fachwelt bemüht, die Lagerstellen mit Wälzlagern so auszulegen, dass die am Planetenrad wirkenden Kräfte möglichst gleichmäßig und nur radial in die und mittig der Stützweite der Lagerung in die Lagerung eingebracht werden. Das war insbesondere bei der Verwendung von Rollen als Wälzkörper und hier insbesondere bei einreihigen Lagerungen von Bedeutung, da diese unter dem Einfluss von axialen Komponenten zum Verkippen neigen und dadurch unerwünschten Kantenlasten ausgesetzt sind. Bei zwei- oder mehrreihigen Lagerungen nehmen die Wälzkörper der einzelnen Reihen unterschiedliche Kräfte auf. Bei gleicher Dimensionierung der Wälzkörper ergeben sich je nach Belastung von Reihe zu Reihe unterschiedliche Lebensdauerwerte. Das führte im Interesse einer angestrebten hohen Gesamtlebensdauer der Lagerung zu kostspieligen Überdimensionierungen der weniger belasteten Lagerreihen.First, the experts endeavored to interpret the bearings with rolling bearings so that the forces acting on the planetary gear as evenly as possible and only radially in the middle and the span of the storage are introduced into the storage. This was particularly important in the use of rollers as rolling elements and in particular in single-row bearings of importance, since they tend to tilt under the influence of axial components and are thus exposed to undesirable edge loads. In two- or multi-row bearings take the rolling elements of each row different forces. With the same dimensioning of the rolling elements, different lifetime values result from row to row depending on the load. This led to costly over-dimensioning of the less loaded bearing rows in the interest of a desired overall lifetime of storage.

Als bekannte Lösungen zur Vermeidung dieser Probleme wurden Planetentriebe, in denen Planetenräder auf einer Nabe wälzgelagert sind, entwickelt. Beispiele dafür sind in US 2003/0 008 748 A1 und WO 2007/016 336 A2 beschrieben. An der Nabe sind außenumfangsseitig zugleich zwei Wälzlaufbahnen eines als zweireihiges Schrägrollen- bzw. Kegelrollenlager ausgeführten Wälzlagers ausgebildet. Die Nabe weist einen Abschnitt auf, der auf dem Planetenbolzen nicht abgestützt ist und einen Abschnitt, mit dem die Nabe auf dem Planetenbolzen befestigt ist. Der Planetenbolzen ist auslegerartig an einem Planetenträger befestigt. Da wo die Nabe nicht auf dem Planetenbolzen abgestützt ist, ist diese vollumfänglich radial frei zum Planetenbolzen beabstandet. Eine der Wälzlaufbahnen ist an dem Teil der Nabe ausgebildet, der zu dem Planetenbolzen radial beabstandet ist. Die andere Wälzlaufbahn umgibt zumindest teilweise den Abschnitt der Nabe, der fest mit dem Planetenbolzen verbunden ist. Daraus ergeben sich von Wälzreihe zu Wälzreihe des Wälzlagers voneinander unterscheidende radiale Steifigkeiten. Die Gegenlaufbahnen der Wälzlaufbahn sind innen an dem jeweiligen Planetenrad ausgebildet.As known solutions to avoid these problems, planetary gears in which planet gears are roller-mounted on a hub have been developed. Examples are in US 2003/0 008 748 A1 and WO 2007/016 336 A2 described. At the same time two Wälzlaufbahnen a designed as a double-row Schrägrollen- or tapered roller bearing rolling bearing are formed on the outer peripheral side of the hub. The hub has a portion which is not supported on the planet shaft and a portion with which the hub is mounted on the planet shaft. The planetary pin is attached to a planet carrier like a cantilever. Where the hub is not supported on the planet pin, it is fully radially spaced from the planet pin. One of the Wälzlaufbahnen is formed on the part of the hub which is radially spaced from the planet pins. The other Wälzlaufbahn at least partially surrounds the portion of the hub, which is fixedly connected to the planet shaft. This results from Wälzreihe to Wälzreihe the bearing differing radial stiffnesses. The mating tracks of Wälzlaufbahn are formed inside the respective planetary gear.

Die in GB 2 413 836 A beschriebenen Planetentriebe sind im Wesentlichen mit denen aus US 2003/0 008 748 A1 und WO 2007/016 336 A2 bekannten Anordnungen vergleichbar. Der jeweilige Planetenbolzen ist jedoch beidseitig, also links und rechts des Planetenrades, in einem Trägerteil abgestützt. Die Wälzlaufbahnen des zweireihigen Schräglagers sind in diesem Fall an Innenringen ausgebildet, welche fest auf der Nabe sitzen.In the GB 2 413 836 A described planetary gears are essentially made with those US 2003/0 008 748 A1 and WO 2007/016 336 A2 comparable arrangements. However, the respective planet pins are supported on both sides, that is to say left and right of the planetary gear, in a carrier part. The Wälzlaufbahnen the double row angular contact bearing are formed in this case on inner rings, which sit firmly on the hub.

Moderne Leichtbau-Planetentriebe weisen in der Regel ein Gehäuse aus zwei miteinander verbunden Schalenelementen auf. Ein Beispiel eines derartigen Getriebes ist in DE 10 2008 004 498 A1 beschrieben. Die Schalenelemente sind aus dünnwandigem Blech kalt geformt und beispielsweise miteinander vernietet. In dem Gehäuse sind Planetenräder und wahlweise auch ein oder zwei Sonnenräder aufgenommen. Die Planetenräder sitzen auf beidseitig im Gehäuse gelagerten Planetenbolzen. Die Gehäusehälften dienen demnach als Planetenträger.Modern lightweight planetary gears usually have a housing made of two interconnected shell elements. An example of such a transmission is in DE 10 2008 004 498 A1 described. The shell elements are cold formed from thin-walled sheet metal and, for example, riveted together. In the housing planetary gears and optionally also one or two sun gears are added. The planet gears sit on both sides mounted in the housing planet pins. The housing halves serve accordingly as planet carrier.

Der Vorteil derartiger Planetentriebe liegt in deren kompakten Bauweise, in dem geringen Gewicht und in deren kostengünstiger Herstellung. Einflüsse aus Verformungen in Folge hoher Betriebsdrehmomente wirken sich besonders in diesen sogenannten Leichtbaudifferenzialen oder ähnlich gestalteten Planetentrieben unter Umständen gravierend aus, wenn dem nicht vorgebeugt wird.The advantage of such planetary drives is their compact design, low weight and their cost-effective production. Influences from deformations as a result of high operating torques have a serious effect, especially in these so-called lightweight differentials or similarly designed planetary gears, if this is not prevented.

3 zeigt in übertriebener Weise eine Simulation der Verformung des Gehäuses 19 eines Leichtbau-Planetentriebs nach dem Beispiel aus DE 10 2008 004 498 A1 unter hohen Belastungen. Im Ausgangszustand sind die nicht verformten Gehäuseteile 20 und 21 mit gestrichelten Linien angedeutet. Unter dem Einfluss von Drehmomenten verformen sich die Gehäuseteile 20 und 21 und verändern dabei ihre Lage wie dargestellt gegeneinander. Die Flansche 22 und 23 werden dabei stark verformt und die Nietverbindungen 24 sind dadurch hoch belastet. Die beidseitig im Gehäuse 19 gelagerten Planetenbolzen 25, von denen aufgrund der besseren Übersichtlichkeit in 3 nur einer dargestellt ist, werden stark ausgelenkt und verwunden. 3 shows exaggeratedly a simulation of the deformation of the housing 19 of a lightweight planetary drive according to the example DE 10 2008 004 498 A1 under high loads. In the initial state are the non-deformed housing parts 20 and 21 indicated by dashed lines. Under the influence of torques, the housing parts deform 20 and 21 and change their situation as shown against each other. The flanges 22 and 23 are strongly deformed and the riveted joints 24 are thereby heavily loaded. The two-sided in the housing 19 stored planet bolts 25 of which, due to the better clarity in 3 only one is shown, are strongly deflected and wounded.

In DE 10 2008 004 498 A1 wird vorgeschlagen, die Verformung der Planetenbolzen schon bei der Herstellung der Planetentriebe zu berücksichtigen. Die Planetenbolzen sind im fertig montierten Planetentrieb von der parallelen Normalausrichtung abweichend gewollt schräg ausgerichtet. Richtung und Betrag der Schräglage sind an die vorhersehbaren Verformungen bei hohen Belastungen bestimmter Betriebszustände angepasst. Dabei ist die Abweichung von der Normallage auf vorher experimentell oder rechnerisch bestimmte Verformungen während definierter Betriebszustände mit hoher Belastung eingestellt. Während dieser Betriebszustände wird sich der Planetentrieb mit den anfangs bewusst schräggestellten Bolzen so verformen, dass die Planetenbolzen und Planetenräder unter hoher Belastung normal ausgerichtet sind und der Zahneingriff wieder stimmt. Damit ist die Schräglage der Bolzen nur den zu erwartenden Verformungen unter bestimmten hohen Belastungen angepasst, die nur einen Teil des üblichen Belastungszyklus des Planetentriebs ausmachen. Die Tragfähigkeit der Verzahnungen ist nur in diesen Betriebszuständen optimal und der Verschleiß gering. Mit einer derartigen Lösung wird in Kauf genommen, dass die Planetenbolzen, Planetenräder und damit der Zahneingriff in den übrigen durch geringere Belastungen gekennzeichneten Betriebszuständen des Belastungszyklus ständig von der Normallage abweichen und der Zahneingriff dementsprechend nicht stimmt. Das kann während des Betriebs nachteilig zu Geräuschen führen. Außerdem ist die Voreinstellung der Schräglage fertigungs- und montagetechnisch relativ kompliziert.In DE 10 2008 004 498 A1 It is proposed to take into account the deformation of the planet pins already in the production of the planetary gears. The planet pins are in the assembled planetary gear from the parallel normal orientation deviated obliquely aligned. The direction and magnitude of the inclination are adapted to the foreseeable deformations at high loads of certain operating conditions. In this case, the deviation from the normal position to previously determined experimentally or computationally deformations during defined operating conditions is set with high load. During these operating states, the planetary drive will deform with the initially deliberately inclined bolts so that the planet pins and planetary gears are aligned normally under high load and the meshing again Right. Thus, the skew of the bolt is adapted only to the expected deformations under certain high loads, which make up only part of the usual load cycle of the planetary drive. The load capacity of the gears is optimal only in these operating conditions and wear low. With such a solution is accepted that the planet pins, planet gears and thus the meshing in the other characterized by lower loads operating conditions of the load cycle constantly deviate from the normal position and the meshing accordingly not true. This can be detrimental to noise during operation. In addition, the default of the skew production and assembly technology is relatively complicated.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Probleme zu beseitigen.The object of the invention is therefore to eliminate the aforementioned problems.

Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.The object is solved according to the subject of claim 1.

Die Nabe ist teilweise axial zu dem Zahnkranz versetzt. Als Nabe ist im Sinne der Erfindung ein die Rotationsachse des Planetenrades umgebendes Rotationselement zu verstehen, welches über zylindrische, alternativ scheibenförmige oder speichenartige Abschnitte mit dem umfangsseitigen Zahnkranz radial verbunden ist, in welchem das innenzylindrische Loch axial ausgerichtet ist, über welches mittels des innenzylindrischen Lochs eine um die Planetenbolzenachse drehbare Wirkverbindung zwischen dem Zahnkranz des auf dem Planetenbolzen gelagerten Planetenrades und dem Planetenbolzen, beispielsweise über ein oder mehrere Lager in dem Loch, hergestellt werden kann und welches außen umfangsseitig nicht oder nur teils in den Zahnkranz integriert ist.The hub is partially offset axially to the sprocket. As a hub is in the context of the invention, a rotational axis surrounding the planetary gear rotation element to understand, which is connected via cylindrical, alternatively disc-shaped or spoke-like portions with the peripheral ring gear radially, in which the innenzylindrische hole is axially aligned, via which by means of the innenzylindrischen hole a about the planet pin shaft rotatable operative connection between the sprocket of the planetary pin mounted on the planet gear and the planet shaft, for example via one or more bearings in the hole, can be made and which is not circumferentially integrated outside or only partially in the sprocket.

Nabe und Zahnkranz sowie deren Verbindung sind entweder einteilig und einmaterialig aus dem Material des Planetenrades bzw. Zahnkranzes gebildet oder sie sind aus verschiedenen Materialien und Elementen auf geeignete Weise miteinander verbunden.Hub and ring gear and their connection are either one-piece and einmaterialig formed from the material of the planet gear or ring gear or they are made of different materials and elements connected to each other in a suitable manner.

Gemäß Erfindung ist ein Planetentrieb mit wenigstens einem an der Nabe auf einem Planetenbolzen abgestützten Planetenrad nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 vorgesehen. Der Planetenbolzen ist mit radialem Abstand zu einer Zentralachse des Planetentriebs wenigstens einmal radial abgestützt.According to the invention, a planetary gear with at least one supported on the hub on a planetary pinion planet gear according to the subject of claim 1 is provided. The planetary pin is radially supported at least once radially spaced from a central axis of the planetary gear.

Wenigstens ein Planetenrad mit mindestens einem Zahnkranz ist umfangsdrehbar auf einem Planetenbolzen über eine Nabe abgestützt. Der Planetenbolzen ist mit radialem Abstand zu einer Zentralachse des Planetentriebs radial entweder einseitig an einem Träger oder beidseitig an einem oder zwei Trägern abgestützt. Der Planetenbolzen ist endseitig oder alternativ zwischen seinen Enden an einem Träger oder zwei Trägern einseitig oder beidseitig aufgenommen. Der Träger kann beispielsweise eine Gehäusehälfte oder die Träger können die Gehäusehälften eines Gehäuses eines Leichtbau-Planetentriebs sein.At least one planetary gear having at least one sprocket is circumferentially rotatably supported on a planetary pin via a hub. The planetary pin is supported at a radial distance to a central axis of the planetary gear radially either on one side of a carrier or on both sides of one or two carriers. The planetary pin is end or alternatively between its ends on a carrier or two carriers on one or both sides added. The carrier may for example be a half of the housing or the carrier may be the housing halves of a housing of a lightweight planetary drive.

Das Planetenrad ist über die axial zu dem Zahnkranz zumindest teilweise versetzte Nabe auf dem Planetenbolzen zumindest radial abgestützt und drehbar gelagert. Dabei ist ein axial zur Nabe versetzter axialer Abschnitt des Zahnkranzes oder der gesamte Zahnkranz vollumfänglich radial frei zum Planetenbolzen so beabstandet, dass dieser auch bei hohen Belastungen und Verformungen den Planetenbolzen nicht berühren kann. Das Planetenrad ist axial versetzt zur axialen Mitte des Zahnkranzes auf dem Planetenbolzen abgestützt. Das Planetenrad ist innenumfänglich des Zahnkranzes bzw. eines Teils des Zahnkranzes nicht radial auf dem Planetenbolzen abgestützt.The planet gear is supported at least radially on the planet pin at least radially via the axially to the sprocket at least partially offset hub and rotatably supported. In this case, an axially offset from the hub axial portion of the ring gear or the entire ring gear is fully radially free to the planet pins so spaced that it can not touch the planet shaft even at high loads and deformations. The planet gear is axially offset from the axial center of the ring gear supported on the planet shaft. The planet gear is not supported radially on the inner circumference of the ring gear or a portion of the ring gear on the planetary pin.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens die Hälfte (in axialer Richtung betrachtet) der Gesamtbreite des Zahnkranzes nicht unterstützt. Zwischen dem sich innenumfangsseitig des Zahnkranzes anschließenden Material des Zahnkranzes und dem Planetenbolzen verbleibt vollumfangsseitig ein Radialspalt, der an engster Stelle größer ist als ein möglicher größter Radialspalt zwischen Planetenbolzen und Nabe in dem innenzylindrischen Loch der Nabe. Dabei können die Unterschiede im Durchmesser des Lochs der Nabe zu den Abmessungen des Radialspalts im Zentimeterbereich oder im Mikrometerbereich liegen.According to one embodiment of the invention, at least half (viewed in the axial direction) of the overall width of the ring gear is not supported. Between the inner circumference of the ring gear adjoining material of the ring gear and the planetary bolt remains full circumferential side, a radial gap which is larger than a possible largest radial gap between the planet shaft and hub in the inner cylindrical hole of the hub. The differences in the diameter of the hole of the hub to the dimensions of the radial gap can be in the centimeter range or in the micrometer range.

Das Planetenrad ist entweder direkt über die Innenwand des Lochs der Nabe an der Lagerstelle auf dem Planetenbolzen abgestützt oder mittels Wälzlagerung oder Gleitlagerung auf dem Planetenbolzen gelagert. Dabei ist es üblich, das Planetenrad ein, zwei oder mehrfach auf dem Planetenbolzen zu lagern. Die Lagerung der Nabe auf dem Planetenrad weist dann dementsprechend eine, zwei oder mehrere Lagerstellen auf. Die jeweilige Lagerstelle in Wälzlagerungen ist dabei durch eine oder mehrere axial nebeneinander angeordnete vollumfängliche Reihen Wälzkörper vom gleichen Typ und gleicher Abmessungen bzw. unterschiedlichen Typs oder unterschiedlicher Abmessungen gebildet.The planet gear is supported either directly on the inner wall of the hole of the hub at the bearing point on the planet shaft or mounted by means of rolling bearing or plain bearing on the planet shaft. It is customary to store the planet, one, two or more times on the planet shaft. The bearing of the hub on the planet gear then has accordingly one, two or more bearings. The respective bearing in rolling bearings is formed by one or more axially juxtaposed full-circumferential rows of rolling elements of the same type and the same dimensions or different type or different dimensions.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Planetentriebs 1 in einem Längsschnitt entlang der Zentralachse 2 des Planetentriebs 1 geschnitten. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III durch den Ausschnitt des Planetentriebs 1 nach 1. Die Zentralachse 2 ist axial ausgerichtet.The invention is described below with reference to an embodiment. 1 shows a section of a planetary drive 1 in a longitudinal section along the central axis 2 of the planetary drive 1 cut. 2 shows a section along the line III-III through the section of the planetary drive 1 to 1 , The central axis 2 is aligned axially.

Der Planetentrieb 1 weist drei jeweils umfangsdrehbar auf jeweils einem Planetenbolzen 3 über eine Nabe 8 abgestützte Planetenräder 4 auf, von denen nur eins bildlich dargestellt ist. Das jeweilige Planetenrad 4 weist außenumfangsseitig einen Zahnkranz 5 auf. Der jeweilige Planetenbolzen 3 ist mit radialem Abstand R zu der Zentralachse 2 des Planetentriebs 1 radial an zwei Planetenträgern 6 und 7 abgestützt. Das Planetenrad 4 ist über die axial zu dem Zahnkranz 5 zumindest teilweise versetzte Nabe 8 auf dem Planetenbolzen 3 so radial abgestützt und drehbar gelagert, dass zumindest ein axial zur Nabe 8 versetzter axialer Abschnitt 5a des Zahnkranzes 5 vollumfänglich radial frei zum Planetenbolzen 3 beabstandet und nur über die Nabe 8 auf dem Planetenbolzen 3 abgestützt ist. Der radial nicht unterstützte Abschnitt 5a des Zahnkranzes erstreckt sich axial über die Hälfte des Zahnkranzes 5.The planetary drive 1 has three each circumferentially rotatable on each one planetary pin 3 over a hub 8th supported planet gears 4 on, of which only one is represented figuratively. The respective planetary gear 4 has outer circumference a sprocket 5 on. The respective planet pin 3 is at a radial distance R to the central axis 2 of the planetary drive 1 radially on two planet carriers 6 and 7 supported. The planet wheel 4 is about the axial to the sprocket 5 at least partially offset hub 8th on the planet stud 3 so radially supported and rotatably supported, that at least one axially to the hub 8th offset axial section 5a of the sprocket 5 fully radial free to the planet pin 3 spaced and only over the hub 8th on the planet stud 3 is supported. The radially unsupported section 5a of the sprocket extends axially over half of the sprocket 5 ,

Die Nabe 8, welche teilweise axial zu dem Zahnkranz 5 versetzt ist, ist mit dem Zahnkranz 5 einteilig über einen Scheibenabschnitt 5b verbunden, der sich radial zwischen der Nabe 8 und dem Zahnkranz 5 erstreckt. In der Nabe 8 ist ein zur Rotationsachse 9 des Planetenrades 4 konzentrisches innenzylindrisches Loch 10 axial ausgerichtet. Das Loch 10 erstreckt sich axial bis unterhalb des Zahnkranzes 5 und mündet axial in eine von dem Zahnkranz 5 umfangsseitig umgebene Höhlung 11. Die Höhlung 11 ist innenzylindrisch ausgebildet. Der die Rotationsachse 9 kreuzende Innendurchmesser H der Höhlung 11 ist größer als der Innendurchmesser P der Nabe 8: H > P The hub 8th which partially axially to the sprocket 5 is offset, is with the sprocket 5 in one piece over a slice section 5b connected, extending radially between the hub 8th and the sprocket 5 extends. In the hub 8th is one to the axis of rotation 9 of the planet wheel 4 concentric inside cylindrical hole 10 axially aligned. The hole 10 extends axially to below the sprocket 5 and terminates axially into one of the sprocket 5 The circumference surrounded by a hollow 11 , The cavity 11 is formed inside cylindrical. The the rotation axis 9 intersecting inner diameter H of the cavity 11 is larger than the inner diameter P of the hub 8th : H> P

Der Zahnkranz 5 ist an dem radial zum Planetenbolzen 3 freien Abschnitt 5a axial versetzt zur Nabe 8 mit einer Gegenverzahnung eines Hohlrades 12 und eines Sonnenrades 13 im jeweils berührenden Zahneingriff 14 und 15 verzahnt. Die Zahneingriffe 14 und 15 liegen sich an der Rotationsachse 9 radial gegenüber. Das Planetenrad 4 ist mittels der Nabe 8 gegen Reaktionskräfte F_PB am Planetenbolzen 3 an der Lagerstelle 16 abgestützt. Es greifen axial, um den Abstand L_P versetzt zur Nabe 8, in den Zahneingriffen 14 und 15 Zahnkräfte F_PH und F_PS am Planetenrad 4 an. Die Lagerstelle 16 ist spielbehaftet und zeichnet sich durch das radiale Kippspiel S aus, um das der Planetenbolzen 3 sich unter Einwirkung der mit dem axialen Doppelpfeil markierten Drehmomente T und daraus resultierender Kräfte F_t sowie der Kräfte F_PH und F_PS sich innerhalb der Nabe 8 schräg stellen kann. Die mögliche Schrägstellung ist durch eine Differenz des Durchmessers P des Lochs 10 in der Nabe 8 und den Durchmesser B des Planetenbolzens 3 (Kippspiel S) sowie durch die Stützbreite L_B der Lagerstelle 16 bestimmt. Bei Verkippung des Planetenbolzens 3 in der Nabe 8 innerhalb des Kippspiels S sind die Reaktionskräfte F_BP an dem Planetenbolzen 3 mit der Stützbreite L_B zueinander axial versetzt und einander entgegen gerichtet. Die durch die gleichgerichteten Zahnkräfte F_PH und F_PS über den Abstand L_P eingebrachten Momente werden durch Reaktionsmomente über die Reaktionskräfte F_PB an der Stützbreite L_B ausgeglichen: F_PB × L_P = F_BP × L_B und der Einfluss dieser Verkippung vom Planetenrad 4 ferngehalten.The sprocket 5 is at the radial to the planet pin 3 free section 5a axially offset to the hub 8th with a counter toothing of a ring gear 12 and a sun wheel 13 in each touching tooth engagement 14 and 15 toothed. The dental procedures 14 and 15 lie on the axis of rotation 9 radially opposite. The planet wheel 4 is by means of the hub 8th against reaction forces F _PB at the planet pin 3 at the depository 16 supported. It grip axially, offset by the distance L _P to the hub 8th , in the teeth interventions 14 and 15 Tooth forces F _PH and F _PS on the planetary gear 4 at. The depository 16 is game-afflicted and is characterized by the radial tilting play S to that of the planet pins 3 under the influence of the marked with the axial double arrow torques T and resulting forces F _t and the forces F _PH and F _PS within the hub 8th can tilt. The possible skew is a difference in the diameter P of the hole 10 in the hub 8th and the diameter B of the planetary bolt 3 (Kippspiel S) and by the support width L _{B of} the bearing 16 certainly. When tilting the planetary bolt 3 in the hub 8th within the tilting clearance S are the reaction forces F _BP on the planetary bolt 3 with the support width L _B to each other axially offset and directed against each other. The moments introduced by the rectified tooth forces F _PH and F _PS over the distance L _P are compensated by reaction moments via the reaction forces F _PB at the support width L _B : F _PB × L _P = F _BP × L _B and the influence of this tilting of the planetary gear 4 kept away.

Dadurch, dass erfindungsgemäß zumindest ein axial zur Nabe versetzter axialer Abschnitt 5a des Zahnkranzes 5 durch die Höhlung 11 oder durch ein geringes Spiel vollumfänglich radial frei zum Planetenbolzen 3 beabstandet ist, kann der Planetenbolzen 3 außerhalb der Nabe 8 ungehindert verkippen.Characterized in that according to the invention at least one axially offset to the hub axial section 5a of the sprocket 5 through the cavity 11 or by a slight clearance completely radially free to the planetary pin 3 is spaced, the planetary pin can 3 outside the hub 8th to tilt without hindrance.

Der Planetenbolzen 3 ist an zwei axial zueinander beabstandeten sowie zum Abschnitt 5a des Zahnkranzes 5 axial versetzten Lagerstellen 17 und 18 radial abgestützt.The planetary pin 3 is at two axially spaced apart and the section 5a of the sprocket 5 axially offset bearings 17 and 18 radially supported.

Claims

Planetary drive ( 1 ) with at least one circumferential rotation on a planetary pin ( 3 ) via a hub ( 8th supported planetary gear ( 4 ) with at least one sprocket ( 5 ), the planetary pin ( 3 ) at a radial distance to a central axis ( 2 ) of the planetary drive ( 1 ) is radially supported and wherein the planetary gear ( 4 ) over the axial to the sprocket ( 5 ) at least partially offset hub ( 8th ) on the planet bolt ( 3 ) is at least radially supported and rotatably supported, that at least one axially to the hub ( 8th ) offset axial section ( 5a ) of the sprocket ( 5 ) completely radially free to the planetary pin ( 3 ) and over the hub ( 8th ) rotatably on the planetary pin ( 3 ) is supported.

Planetary drive according to claim 1, in the section ( 5a ) axially over half of the sprocket ( 5 ).

Planetary drive according to claim 1, in which the sprocket ( 5 ) at least at the radial to the planetary pin ( 3 ) free section ( 5a ) axially offset to the hub ( 8th ) with at least one counter toothing in the touching tooth engagement ( 14 . 15 ) is toothed, wherein the planetary gear ( 4 ) by means of the hub ( 8th ) against reactions of the axial offset to the hub ( 8th ) in tooth engagement ( 14 . 15 ) on the sprocket ( 5 ) attacking Tooth forces on the planet pin ( 3 ) is supported radially at least once.

Planetary drive according to claim 1, in which the planetary pin ( 3 ) at two axially spaced and the portion of the ring gear ( 5 ) axially offset bearing points ( 17 . 18 ) is radially supported.