DE102012105541A1

DE102012105541A1 - PLANETARY GEAR WITH POSITION OFFER

Info

Publication number: DE102012105541A1
Application number: DE102012105541.6A
Authority: DE
Inventors: Alexander Vähning; Jürgen Hörsch
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2014-01-02
Also published as: WO2014001003A3; WO2014001003A2

Abstract

Die Beschreibung umfasst ein Planetengetriebe (P) für eine Lenksystem, mit einem Hohlrad (10) und einem sich zentrisch darin erstreckenden Sonnenrad (20), wobei das Hohlrad (10) und das Sonnenrad (20) gegeneinander verdrehbar gelagert sind, und mit Planetenrädern (30...30’’), die einerseits mit dem Sonnenrad (20) und andererseits mit dem Hohlrad (10) in Eingriff stehen, und deren Drehachsen (31...31’’) zur gemeinsamen Bewegung über einen Steg (40) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in Blickrichtung der zentralen Achse (11) des Hohlrades (10) gesehen die Drehachse (31...31’’) von wenigstens einem der Planetenräder (30...30’’) einen Positionsversatz aufweist, bei dem diese Drehachse (31...31’’) versetzt aus einem idealen Winkelabstand gegenüber den Drehachsen (31...31’’) der jeweils benachbarten Planetenräder (31...31’’) angeordnet ist.The description includes a planetary gear (P) for a steering system, with a ring gear (10) and a sun gear (20) extending centrally therein, the ring gear (10) and the sun gear (20) being rotatably supported relative to one another, and with planet gears ( 30 ... 30 ''), which are on the one hand in engagement with the sun gear (20) and on the other hand with the ring gear (10), and their axes of rotation (31 ... 31 '') for joint movement via a web (40) are connected to one another, characterized in that, when viewed in the direction of view of the central axis (11) of the ring gear (10), the axis of rotation (31 ... 31 '') of at least one of the planet gears (30 ... 30 '') has a position offset , in which this axis of rotation (31 ... 31 '') is offset from an ideal angular distance with respect to the axes of rotation (31 ... 31 '') of the adjacent planet gears (31 ... 31 '').

Description

GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Getriebetechnik und insbesondere ein Planetengetriebe mit Positionsversatz nach Anspruch 1 und eine bevorzugte Verwendung dieses Getriebes für ein Lenksystem nach Anspruch 9. The present invention relates to the technical field of transmission technology and more particularly to a planetary gear with positional offset according to claim 1 and a preferred use of this transmission for a steering system according to claim 9.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

Aus dem Stand der Technik sind Planetengetriebe mit einem starren Achsabstand der Räder zueinander bekannt, die einen mit Flankenspiel behaftetem Zahneingriff aufweisen. Vereinzelt wird das Flankenspiel durch radiales Anfedern eines Planetenrades zum Sonnenrad reduziert. Ebenso ist ein axiales Anstellen eines Planetenrades relativ zum Sonnenrad und/oder Hohlrad mit leicht kegeliger Verzahnung üblich. From the prior art planetary gear with a rigid center distance of the wheels are known to each other, which have an afflicted with backlash tooth engagement. Occasionally, the backlash is reduced by radial springing a planetary gear to the sun. Likewise, an axial hiring of a planet gear relative to the sun gear and / or ring gear with a slightly conical toothing is common.

Allerdings ist das radiale Anfedern mit einer geringen Steifigkeit verbunden. Bei höheren Drehmomenten erfolgt ein Ausfedern mit entsprechender Nachgiebigkeit und Winkelverzögerung des Getriebes. Bei schnellem Richtungswechsel des Moments können zudem Geräusche durch Klappern auftreten. However, the radial springing is associated with a low rigidity. At higher torques there is a rebound with corresponding compliance and angular deceleration of the transmission. In the event of a rapid change of direction of the torque, noises may also occur due to rattling.

Umgekehrt wirkt eine axiale Anstellung entweder nur auf das Sonnenrad oder nur auf das Hohlrad. Beides zugleich stellt eine Überbestimmung des Systems dar. Somit ist keine eindeutige Spieleinengung gewährleistet, wenn ein System aus Sonnen-, Planeten- und Hohlrad verwendet wird. Conversely, an axial adjustment acts either only on the sun gear or only on the ring gear. Both at the same time represents an over-determination of the system. Thus, no clear game narrowing is guaranteed when a system of sun, planetary and ring gear is used.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

Eine Aufgabe ist es, ein Planetengetriebe mit einem verbesserten Eingriffsverhalten bereitzustellen, das die vorstehenden Nachteile überwindet und das konstruktiv besonders einfach zu verwirklichen ist. An object is to provide a planetary gear with an improved engagement behavior, which overcomes the above disadvantages and is structurally particularly easy to implement.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche, die in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Vorteile der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich. This object is achieved with the features of claim 1. Additional embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, which can be combined with each other in a technologically meaningful manner and show other advantages of the invention. The description, in particular in connection with the figures, additionally characterizes and specifies the invention.

Ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung besteht dabei darin, dass wenigstens ein Planetenrad aus seinem idealen Winkelabstand gegenüber den Drehachsen der jeweils benachbarten Planetenräder versetzt ist. Dieser Positionsversatz bewirkt vor allem eine tangentiale Anstellung seiner Achse, bezogen auf einen gedachten Kreis um die zentrale Achse des Hohlrades durch die Drehachsen der Planetenräder. Dadurch wird das Planetenrad über den Steg, das Sonnenrad und das Hohlrad mit seinem jeweiligen Nachbar-Planetenrad verspannt, was den elastischen Anteil im System deutlich reduziert und sich – insbesondere bei höheren Drehmomenten – nicht durch Winkelverzögerung im System bemerkbar macht. Durch die Herausnahme des Spiels aus allen Verzahnungseingriffen (Sonnenrad/Planetenrad und Planetenrad/Hohlrad) erhöht sich auch das Reibmoment nicht zusätzlich. Der ideale Winkelabstand, aus dem das wenigstens eine Planetenrad heraus versetzt angeordnet ist, kann sich dabei z.B. aus einer Teilung des Vollkreises des Hohlrades durch die Anzahl aller Planetenräder ergeben. An essential point of the present invention consists in the fact that at least one planetary gear is offset from its ideal angular distance with respect to the axes of rotation of the respective adjacent planetary gears. This positional offset causes above all a tangential adjustment of its axis, based on an imaginary circle about the central axis of the ring gear through the axes of rotation of the planetary gears. As a result, the planet gear is braced via the web, the sun gear and the ring gear with its respective adjacent planetary gear, which significantly reduces the elastic component in the system and - especially at higher torques - does not make noticeable by angular deceleration in the system. By removing the game from all gearing (sun / planet and planet / ring gear) and the friction torque does not increase in addition. The ideal angular distance, from which the at least one planetary gear is offset out, may be e.g. resulting from a division of the full circle of the ring gear by the number of all planet gears.

Grundsätzlich kann der Positionsversatz von wenigstens einem der Planetenräder fest vorgegeben sein. Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Planetengetriebe aber eine Einstelleinrichtung auf, die zum Einstellen des Positionsversatzes des wenigstens einen Planetenrades ausgelegt ist. Damit ist ein Positionsversatz kontrolliert manipulierbar, was nicht nur die exakte Einstellung des Lenkgetriebes ab Werk, sondern insbesondere auch den Ausgleich betriebsbedingten Verschleißes zulässt. In principle, the position offset of at least one of the planetary gears can be fixed. According to a first advantageous embodiment of the invention, however, the planetary gear has an adjusting device, which is designed to adjust the positional offset of the at least one planetary gear. Thus, a position offset can be controlled manipulated, which not only allows the exact adjustment of the steering gear from the factory, but in particular also the compensation of operational wear.

Bevorzugt weist die Einstelleinrichtung einen Exzenter auf, der eine weitestgehend starre mechanische Einstellung der Verzahnungseingriffe durch den Positionsversatz des wenigstens einen Planetenrades zulässt. In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist der Exzenter dabei zwischen dem Steg und dem wenigstens einen Planetenrad angeordnet, um die Lage der Drehachse des Planetenrades gegenüber der Lage der Drehachse des Steges und damit der Lage aller anderen Planetenräder zu verändern. Preferably, the adjusting device has an eccentric, which allows a largely rigid mechanical adjustment of the toothing interventions by the positional offset of the at least one planetary gear. In a particularly simple embodiment, the eccentric is arranged between the web and the at least one planet gear to change the position of the axis of rotation of the planet relative to the position of the axis of rotation of the web and thus the position of all other planetary gears.

Zusätzlich oder alternativ kann es aber auch von Vorteil sein, wenn das Planetengetriebe eine Anfedereinrichtung aufweist, die zum Erzeugen des Positionsversatzes des wenigstens einen Planetenrades ausgelegt ist. Zunächst wird dadurch eine leichte Montage des wenigstens einen versetzten Planetenrades ermöglicht, das gegen den Druck der Anfederung ausgerückt in der richtigen Winkellage eingesetzt werden kann. Bei kleinen Drehmomenten ist dessen Verspannung mit einem jeweiligen Nachbar-Planetenrad über den Steg, das Hohlrad und das Sonnenrad mit den bereits genannten Vorteilen gewährleistet. Bei großen Drehmomenten kommt es schließlich zur Ausfederung der Verzahnung, so dass auch in diesem Betriebszustand eine gleichmäßige Lastverteilung im Planetengetriebe gewährleistet ist. Additionally or alternatively, it may also be advantageous if the planetary gear has a catching device, which is designed to generate the positional offset of the at least one planetary gear. First, this allows easy mounting of the at least one offset planetary gear, which can be used against the pressure of the springing disengaged in the correct angular position. At low torques whose tension is guaranteed with a respective neighboring planetary gear on the web, the ring gear and the sun gear with the advantages already mentioned. At high torques, it eventually comes to rebound of the teeth, so that even in this operating condition, a uniform load distribution is ensured in the planetary gear.

Bevorzugt weist die Anfedereinrichtung wenigstens ein elastisches Element zum Erzeugen des Positionsversatzes auf, was eine definierte Elastizität des Getriebes vorzugeben erlaubt. Aus Gründen der Platzersparnis ist das wenigstens eine elastische Element dabei bevorzugt zwischen dem Steg und dem wenigstens einen Planetenrad angeordnet. Zusätzlich oder alternativ kann das wenigstens eine elastische Element wenigstens bereichsweise auch durch den Steg selbst gebildet ist. Den Steg mit elastischen bzw. federnden Anteilen zu versehen stellt die konstruktiv einfachste und effizienteste Möglichkeit dar, die Drehachse des Planetenrades gegenüber der Drehachse des Steges zu beeinflussen, um einen Positionsversatz des Planetenrades gegenüber den anderen Planetenrädern herbeizuführen. Preferably, the Anfedereinrichtung at least one elastic element for generating the positional offset, which has a defined elasticity of the transmission allowed to pretend. For reasons of saving space, the at least one elastic element is preferably arranged between the web and the at least one planetary gear. Additionally or alternatively, the at least one elastic element is at least partially formed by the web itself. To provide the bridge with elastic or resilient portions provides the structurally simplest and most efficient way to influence the axis of rotation of the planet gear relative to the axis of rotation of the web to bring about a positional offset of the planetary gear relative to the other planetary gears.

Ein elastisches Element kann dabei aus einem rückfedernden Kunststoffbauteil bestehen, wie z.B. einem O-Ring, der an einem exzentrisch angeordneten Einstich in einem Planetenradzapfen gelagert ist. Es kann aber auch als mechanisches Federelement wie eine ringförmige Feder ausgeführt sein. In jedem Fall ist eine vorbestimmte Elastizität des Getriebes erzielbar. An elastic element may consist of a resilient plastic component, such as e.g. an O-ring which is mounted on an eccentrically arranged recess in a Planetenradzapfen. But it can also be designed as a mechanical spring element such as an annular spring. In any case, a predetermined elasticity of the transmission can be achieved.

Aufgrund seines einfachen und robusten Aufbaus sowie seiner praktisch spielfreien Verzahnung soll das erfindungsgemäße Planetengetriebe bevorzugt für ein Lenksystem, insbesondere in einem Kraftfahrzeug verwendet werden. Due to its simple and robust construction as well as its virtually backlash-free toothing, the planetary gear according to the invention should preferably be used for a steering system, in particular in a motor vehicle.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Es zeigen: Further details and advantages of the invention will become apparent from the embodiments illustrated in the drawings. The same or equivalent parts are provided with the same reference numerals. Show it:

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes; 1 a first embodiment of a planetary gear according to the invention;

2A die erste Ausführungsform des Planetengetriebes der 1; 2A the first embodiment of the planetary gear of 1 ;

2B den Positionsversatz von Planetenrad zu Hohlrad der 2A; 2 B the position offset from planet to ring gear of 2A ;

2C den Positionsversatz von Planetenrad zu Sonnenrad der 2A; 2C the positional offset from planetary gear to sun gear the 2A ;

3A eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes; 3A a second embodiment of a planetary gear according to the invention;

3B die Einstelleinrichtung für das Planetenrad der 3A; 3B the adjusting device for the planet of the 3A ;

3C eine geometrische Darstellung des Exzenters der 3B, und 3C a geometric representation of the eccentric of 3B , and

4 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetengetriebes. 4 a third embodiment of the planetary gear according to the invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes P, mit einem Hohlrad 10 und einem sich zentrisch darin erstreckenden Sonnenrad 20. Das Hohlrad 10 und das Sonnenrad 20 sind um eine zentrale Achse 11 gegeneinander verdrehbar gelagert. Drei Planetenräder 30...30’’ stehen einerseits mit dem Sonnenrad 20 und andererseits mit dem Hohlrad 10 in Eingriff. Deren Drehachsen 31...31’’ sind zur gemeinsamen Bewegung über einen Steg 40; 40’ miteinander verbunden. Das Planetenrad 30 soll dabei erfindungsgemäß aus seiner idealen Position heraus gegenüber den anderen Planetenrädern 30’, und 30’’ versetzt angeordnet sein. Das bedeutet, dass es nicht genau in einem Winkelabstand von 120° zu den beiden benachbarten Rädern 30’ und 30’’ steht, sondern so tangential aus dieser Position herausgerückt ist, dass es einen größeren Winkelabstand zum Planetenrad 30’’ und einen kleineren Winkelabstand zum Planetenrad 30’ einhält. Dadurch kommt es zu einer Anstellung der Verzahnung zwischen diesem Planetenrad 30 und dem Hohlrad 10 einerseits und dem Planetenrad 30 und dem Sonnenrad 20 andererseits. In der Folge werden zwei nebeneinander liegende Räder 30...30’’ über den Steg 40 und das Sonnenrad 20 in dem Hohlrad 10 verspannt, wodurch das Spiel in dem Getriebe P deutlich verringert wird. Eine üblicherweise vorhandene Nachgiebigkeit und Winkelverzögerung gleich wie ein Klappern bei einem Drehmomentenwechsel ist dadurch sicher ausgeschlossen, ohne dass der Verschleiß des Getriebes P erhöht wird. The 1 shows a first embodiment of a planetary gear P according to the invention, with a ring gear 10 and a sun gear extending centrally therein 20 , The ring gear 10 and the sun wheel 20 are around a central axis 11 rotatably mounted against each other. Three planet wheels 30 ... 30 '' stand on the one hand with the sun 20 and on the other hand with the ring gear 10 engaged. Their axes of rotation 31 ... 31 '' are for joint movement over a footbridge 40 ; 40 ' connected with each other. The planet wheel 30 is intended according to the invention from its ideal position with respect to the other planetary gears 30 ' , and 30 '' be arranged offset. This means that it is not exactly at an angular distance of 120 ° to the two adjacent wheels 30 ' and 30 '' is, but so tangentially moved out of this position, that there is a greater angular distance to the planet 30 '' and a smaller angular distance to the planetary gear 30 ' comply. This results in a position of the teeth between this planet 30 and the ring gear 10 on the one hand and the planetary gear 30 and the sun wheel 20 on the other hand. As a result, two adjacent wheels 30 ... 30 '' over the jetty 40 and the sun wheel 20 in the ring gear 10 clamped, whereby the game in the transmission P is significantly reduced. A usually existing compliance and angular deceleration equal to a rattle at a torque change is thereby safely excluded, without the wear of the transmission P is increased.

Die 2A zeigt die erste Ausführungsform des Planetengetriebes P der 1, bei der aus Übersichtsgründen die Bezugszeichen weggelassen wurden. Die Positionen 1...4 bezeichnen die Kontaktpunkte zwischen Planetenrad 30 und Hohlrad 10 (1), zwischen Planetenrad 30 und Sonnenrad 20 (2), zwischen Sonnenrad 20 und Planetenrad 30’ (3) und zwischen Planetenrad 30’ und Hohlrad 10 (4). Das Hohlrad 10 und der Steg 40 werden dabei als verdrehfest angenommen. Der Verstellantrieb erfolgt über die Einstelleinrichtung 50, 50’ relativ zum feststehenden Planetenradzapfen so lange, bis das Getriebe P frei blockiert. Es werden dadurch zwei der Planetenräder 30...30’’ über den Steg 40 miteinander verspannt. The 2A shows the first embodiment of the planetary gear P of 1 in which the reference numerals have been omitted for reasons of clarity. The positions 1 ... 4 denote the contact points between the planetary gear 30 and ring gear 10 ( 1 ), between planetary gear 30 and sun gear 20 ( 2 ), between sun gear 20 and planetary gear 30 ' ( 3 ) and between planetary gear 30 ' and ring gear 10 ( 4 ). The ring gear 10 and the jetty 40 are assumed to be rotationally stable. The adjustment is done via the adjustment 50 . 50 ' relative to the fixed Planetenradzapfen until the transmission P blocks free. It will be two of the planetary gears 30 ... 30 '' over the jetty 40 braced together.

Die 2B zeigt den Positionsversatz V von Planetenrad 30 zu Hohlrad 10 der 2A, der mit einer (hier nicht näher beschriebenen) Einstelleinrichtung 50 vorgenommen werden soll. Die Drehachse des Planetenrads 30 soll hier um einen tangentialen Anstellweg a gegenüber dem Momentanpol M zwischen Planetenrad 30 und Sonnenrad 20 versetzt sein. Das Verdrehspiel J_t am Wälzkreis Planetenrad/Hohlrad (Pl/HR), also in Position 1 wird dabei minimiert. The 2 B shows the position offset V of planetary gear 30 to ring gear 10 of the 2A , with a (not described here) adjuster 50 should be made. The axis of rotation of the planetary gear 30 shall here by a tangential Anstellweg a with respect to the instantaneous pole M between the planet 30 and sun gear 20 be offset. The torsional backlash J_t on the pitch circle Planetary / ring gear (Pl / HR), so in position 1 is minimized.

Die 2C zeigt den Positionsversatz V von Planetenrad 30 zu Sonnenrad 20 der 2A, der mit der Einstelleinrichtung 50 vorgenommen werden soll. Die Drehrichtung beider Räder ist hier umgekehrt wie die in 2B, wodurch das Verdrehspiel J_t am Wälzkreis Sonnenrad/Planetenrad (So/Pl), also in Position 2, 3 und 4 dann J_t max/min 0,25/0,11 beträgt. The 2C shows the position offset V of planetary gear 30 to sun wheel 20 of the 2A that with the adjuster 50 should be made. The direction of rotation of both wheels is reversed here as in 2 B , whereby the torsional backlash J_t on the pitch circle sun gear / planetary gear (So / Pl), ie in position 2 . 3 and 4 then J_t max / min is 0.25 / 0.11.

Ein Verdrehspiel in der Position 1 ergibt sich damit zu a₁ = ½·J_t_Pl/HR = 0,5·0,29 = 0,145 und ein Verdrehspiel in Positionen 2, 3 und 4 mit J_t₂₃₄ = J_t_Pl/HR + 2·J_t_So/Pl = 0,29 + 2·0,25 = 0,79 zu a₂₃₄ = ½·J_t₂₃₄ = 0,5·0,79 = 0,395 was in der Summe zu einem maximalen tangentialen Anstellweg von a_max/min = a₁ + a₂₃₄ = 0,145 + 0,395 = 0,54; 0,26 führt. Es sei hier angemerkt, das eine Schwankung des Verdrehflankenspiels auf Grund von Achsabstandstoleranzen, Teilungsfehlern und Zahndickenschwankungen nicht berücksichtigt wird. A backlash in the position 1 is the result a ₁ = ½ · J_t _{Pl / HR} = 0.5 · 0.29 = 0.145 and a backlash in positions 2 . 3 and 4 With J_t ₂₃₄ = J_t _{Pl / HR} + 2 * J_t _{So / Pl} = 0.29 + 2 * 0.25 = 0.79 to a ₂₃₄ = ½ · J_t ₂₃₄ = 0.5 · 0.79 = 0.395 which in total to a maximum tangential Anstellweg of a _{max / min} = a ₁ + a ₂₃₄ = 0.145 + 0.395 = 0.54; 0.26 leads. It should be noted here that a fluctuation of the backlash due to axial distance tolerances, pitch errors and tooth thickness variations is not taken into account.

Die 3A zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes P’ mit einer erfindungsgemäßen Anstellung der Verzahnung. Die Drehachsen 31...31’’ der Planetenräder 30...30’’ sind auf einem gedachten Kreis K um die zentrale Achse 11 des Hohlrades 10 herum angeordnet. Das Planetenrad 30 weist dabei einen Positionsversatz V auf, so dass dessen Drehachse 31 annähernd auf dem Kreis K um einen definierten Winkelfehler versetzt ist, bei dem das Planetengetriebe P’ frei blockiert. Über den Steg 40, das Sonnenrad 20 und das Hohlrad 10 sind die beiden benachbarten Planetenräder 30’, 30’’ gegen das versetzte Planetenrad 30 verspannt, womit die Verzahnung spielfrei angestellt ist, was den elastischen Anteil im System deutlich reduziert und sich – insbesondere bei höheren Drehmomenten – nicht durch Winkelverzögerung im System bemerkbar macht. Durch die Herausnahme des Spiels aus allen Verzahnungseingriffen (Sonnenrad 20/Planetenrad 30 und Planetenrad 30/Hohlrad 10) erhöht sich auch das Reibmoment nicht zusätzlich. Der ideale Winkelabstand, aus dem das Planetenrad 30 heraus versetzt angeordnet ist, ergibt sich hier z.B. aus einer Teilung des Vollkreises des Hohlrades 10 durch die Anzahl aller Planetenräder zu 120°. Der ideale Winkelabstand der Planetenräder 30...30’’ ist abhängig von der Anzahl dieser Räder 30...30’’ und den Zähnezahlen aller im Getriebe P, P’ vorhandenen Räder. Die theoretisch ideale Auslegung des Getriebes P, P’ kann auch ungleiche Teilungen der Planetenräder 30...30’’ zueinander vorsehen. The 3A shows a second embodiment of a planetary gear according to the invention P 'with an inventive employment of the toothing. The axes of rotation 31 ... 31 '' the planet wheels 30 ... 30 '' are on an imaginary circle K about the central axis 11 of the ring gear 10 arranged around. The planet wheel 30 has a position offset V, so that its axis of rotation 31 is approximately offset on the circle K by a defined angular error, in which the planetary gear P 'free blocked. Over the jetty 40 , the sun wheel 20 and the ring gear 10 are the two neighboring planet gears 30 ' . 30 '' against the offset planetary gear 30 braced, so that the teeth is set free of play, which significantly reduces the elastic component in the system and - especially at higher torques - not noticeable by angular deceleration in the system. By removing the game from all gearing (sun 20 / planet 30 and planetary gear 30 / ring gear 10 ), the friction torque does not increase additionally. The ideal angular distance from which the planetary gear 30 out offset, resulting here, for example, from a division of the full circle of the ring gear 10 by the number of all planetary wheels to 120 °. The ideal angular distance of the planet gears 30 ... 30 '' depends on the number of these wheels 30 ... 30 '' and the numbers of teeth of all existing in the transmission P, P 'wheels. The theoretically ideal design of the transmission P, P 'can also unequal divisions of the planetary gears 30 ... 30 '' provide each other.

Die 3B zeigt die Einstelleinrichtung 51 für das Planetenrad 30 der 3A, dessen Stellung unter 0° dargestellt ist. Die Einstelleinrichtung 50 weist dabei einen Exzenter 51 mit einer Exzenterhülse 32 auf, in der ein Planetenradzapfen 33 aufgenommen ist. Das Planetenrad 30 selbst ist drehbar an einem Lagerinnenring 34 gehalten, welcher wiederum die Exzenterhülse 32 aufnimmt. Eine Achse des Planetenradzapfens soll hier um R = 2 mm radial nach innen versetzt sein, so dass – abhängig von der Winkellage der Exzenterhülse 32 – unterschiedliche Positionsversätze V des Planetenrades 30 einstellbar sind. The 3B shows the adjustment 51 for the planetary gear 30 of the 3A whose position is shown below 0 °. The adjustment device 50 has an eccentric 51 with an eccentric sleeve 32 on, in which a planetary pin 33 is included. The planet wheel 30 itself is rotatable on a bearing inner ring 34 held, which in turn the eccentric sleeve 32 receives. An axis of the Planetenradzapfens should be offset here by R = 2 mm radially inwards, so that - depending on the angular position of the eccentric sleeve 32 - Different position offsets V of the planetary gear 30 are adjustable.

Die 3C zeigt eine geometrische Darstellung des Exzenters 51 der 3B. Hierbei ist die Winkellage der Exzenterhülse 32 um den Winkel α verdreht. Die Position der Drehachse 31 des Planetenrades 30 wandert dabei um den Anstellweg a = 0,5 mm tangential nach rechts und gleichzeitig um den Wert x nach unten. Die Achse 31 beschreibt bei der Verstellbewegung eine Kreisbahn um die Mitte des Planetenradzapfens 33 mit Radius 2 mm. Die Verstellbewegung weicht dabei von der Idealbahn des Kreises K ab. Bei kleinen Verstellwinkeln α hält sich der unerwünschte Verstellwert x in Grenzen der Achsabstands-Toleranz. Bei einem Anstellweg von a = ca. 0,5 bis ca. 0,25 mm und einer Exzentrizität von R = 2 mm ergibt sich ein Verdrehwinkel von α = arctan(a/R) = ca. 14,03° bis ca. 7,13° und ein radialer Anstellweg von x = R – R·cosα = ca. 0,06 bis ca. 0,015 mm. The 3C shows a geometric representation of the eccentric 51 of the 3B , Here is the angular position of the eccentric sleeve 32 rotated by the angle α. The position of the rotation axis 31 of the planet wheel 30 moves tangentially to the right by the setting path a = 0.5 mm and at the same time downwards by the value x. The axis 31 describes during the adjustment a circular path around the center of Planetenradzapfens 33 with radius 2 mm. The adjustment deviates from the ideal path of the circle K. At small adjustment angles α, the undesired adjustment value x is kept within limits of the axial distance tolerance. At a Anstellweg of a = about 0.5 to about 0.25 mm and an eccentricity of R = 2 mm results in a twist angle of α = arctan (a / R) = about 14.03 ° to about 7.13 ° and a radial Anstellweg of x = R - R · cos α = about 0.06 to about 0.015 mm.

Die Exzentrizität R und der Anstellweg a können so gewählt werden, dass ein radiales Einrücken des versetzten Planetenrads 30, also dessen radialer Anstellweg x im Mittel minimiert wird. Dies kann dadurch geschehen, dass im vorliegenden Beispiel der Achsabstand des Planetenradzapfens 33 des Planetenrades 30 von vornherein fertigungstechnisch um ca. 0,035 mm korrigiert wird, wobei der Verstellfehler des Exzenters 51 im Mittel etwa ausgeglichen wird. The eccentricity R and the Anstellweg a can be chosen so that a radial engagement of the offset planetary gear 30 , So its radial Anstellweg x is minimized on average. This can be done in that in the present example, the center distance of the Planetenradzapfens 33 of the planet wheel 30 From the outset production technology is corrected by approx. 0.035 mm, whereby the adjustment error of the eccentric 51 on average it is about balanced.

Die 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetengetriebes P’’, das eine Anfedereinrichtung 60 zum Erzeugen eines Positionsversatzes V aufweist, die ein elastisches Element 61 in Form eines federnden Steges 40’ umfasst. Ein entsprechender Positionsversatz V, also ein definierter Winkelfehler der Drehachse 31 des Planetenrades 30 muss dabei bereits in der Fertigung berücksichtigt werden, damit der Planetenträger-Federarm in Neutralstellung federnd ausgelenkt werden kann. Bei kleinen Drehmomenten ist dessen Verspannung mit einem jeweiligen Nachbar-Planetenrad 30’, 30’’ über den Steg 40’, das Hohlrad 10 und das Sonnenrad 20 spielfrei gewährleistet. Bei großen Drehmomenten kommt es zur Ausfederung der Verzahnung, so dass auch in diesem Betriebszustand eine gleichmäßige Lastverteilung im Planetengetriebe P’’ gewährleistet ist. The 4 shows a third embodiment of the planetary gear P '' according to the invention, which is a Anfedereinrichtung 60 for generating a positional offset V, which is an elastic element 61 in the form of a resilient bridge 40 ' includes. A corresponding position offset V, ie a defined angular error of the axis of rotation 31 of the planet wheel 30 must already be considered in the production, so that the planet carrier spring arm can be deflected resiliently in neutral position. At low torques is its tension with a respective neighboring planetary gear 30 ' . 30 '' over the jetty 40 ' , the ring gear 10 and the sun wheel 20 guaranteed free of play. At high torques it comes to rebounding of the teeth, so that even in this operating condition, a uniform load distribution in the planetary gear P '' is guaranteed.

Durch den erfindungsgemäßen Positionsversatz wenigstens einer Drehachse der Planetenräder kommt es in jeder der vorstehenden Ausführungsformen zu einer Anstellung der Verzahnung der Räder in dem Getriebe. Das Flankenspiel der Verzahnung wird dadurch deutlich verringert und in der Folge eine bei bekannten Getrieben vorhandene Nachgiebigkeit und Winkelverzögerung gleich wie ein Klappern bei einem Drehmomentenwechsel sicher ausgeschlossen, ohne dass ein Verschleiß des Getriebes erhöht wird. Due to the positional offset according to the invention at least one axis of rotation of the planetary gears occurs in each of the above embodiments to a position of the teeth of the wheels in the transmission. The backlash of the toothing is thereby significantly reduced and as a result existing in known transmissions resilience and angular deceleration equal as rattling at a torque change safely excluded without a wear of the transmission is increased.

Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen“ weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein“ und „eine“ mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt. It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements or method steps, just as the term "a" and "an" does not exclude multiple elements and steps.

Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich der besseren Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird. The reference numbers used are for convenience of reference only and are not to be considered as limiting, the scope of the invention being indicated by the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

a a: Anstellweg Anstellweg
K K: Kreis circle
M M: Momentanpol instantaneous
P, P‘, P‘‘ P, P ', P' ': Planetengetriebe planetary gear
V V: Positionsversatz position offset
1 1: Kontaktpunkt Hohlrad/Planetenrad Contact point ring gear / planetary gear
2 2: Kontaktpunkt Planetenrad/Sonnenrad Contact point planetary gear / sun gear
3 3: Kontaktpunkt Sonnenrad/Planetenrad Contact point sun gear / planetary gear
4 4: Kontaktpunkt Planetenrad/Hohlrad Contact point planetary gear / ring gear
10 10: Hohlrad ring gear
11 11: Zentrale Achse des Hohlrades Central axis of the ring gear
20 20: Sonnenrad sun
32 32: Exzenterhülse eccentric
33 33: Planetenradzapfen planet gear
34 34: Lagerinnenring Bearing inner ring
30...30’’ 30 ... 30 '': Planetenräder planetary gears
31...31’’ 31 ... 31 '': Drehachsen rotational axes
40, 40’ 40, 40 ': Steg web
50, 50’ 50, 50 ': Einstelleinrichtung adjustment
51, 51‘ 51, 51 ': Exzenter eccentric
60 60: Anfedereinrichtung Anfedereinrichtung
61 61: Elastisches Element Elastic element

Claims

Planetary gear (P ... P ''), with a ring gear ( 10 ) and a sun gear extending centrally therein ( 20 ), wherein the ring gear ( 10 ) and the sun wheel ( 20 ) are rotatably mounted against each other, and with planetary gears ( 30 ... 30 '' ), on the one hand with the sun gear ( 20 ) and on the other hand with the ring gear ( 10 ), and their axes of rotation ( 31 ... 31 '' ) for joint movement over a bridge ( 40 ; 40 ' ) are interconnected, characterized in that in the direction of the central axis ( 11 ) of the ring gear ( 10 ) seen the axis of rotation ( 31 ... 31 '' ) of at least one of the planet gears ( 30 ... 30 '' ) has a position offset (V), in which this axis of rotation ( 31 ... 31 '' ) offset from an ideal angular distance with respect to the axes of rotation ( 31 ... 31 '' ) of the respective adjacent planetary gears ( 31 ... 31 '' ) is arranged.

Planetary gear (P ... P '') according to claim 1, with an adjusting device ( 50 ; 50 ' ) for adjusting the positional offset (V) of the at least one planetary gear ( 30 ... 30 '' ) is designed.

Planetary gear (P ... P '') according to claim 2, wherein the adjusting device ( 50 ; 50 ' ) an eccentric ( 51 ; 51 ' ) for adjusting the positional offset (V).

Planetary gear (P ... P '') according to claim 3, wherein the eccentric ( 51 ; 51 ' ) between the bridge ( 40 ; 40 ' ) and the at least one planetary gear ( 30 ... 30 '' ) is arranged.

Planetary gear (P ... P '') according to one of the preceding claims, with a springing device ( 60 ) for generating the positional offset (V) of the at least one planetary gear ( 30 ... 30 '' ) is designed.

Planetary gear (P ... P '') according to claim 5, in which the catching device ( 60 ) at least one elastic element ( 61 ) for generating the position offset (V).

Planetary gear (P ... P '') according to claim 6, wherein the at least one elastic element (P 61 ) between the bridge ( 40 ' ) and the at least one planetary gear ( 30 ... 30 '' ) is arranged.

Planetary gear (P ... P '') according to claim 6 or 7, wherein the at least one elastic element (P 61 ) at least partially through the web ( 40 ' ) itself is formed.

Use of a planetary gear (P ... P '') according to one of the preceding claims for a steering system, in particular in a motor vehicle.