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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, wie ein Differenzialgetriebe, mit einem Planetenträger, an dem Planetenräder drehbar angeordnet sind, welche mit zumindest einem Sonnenrad in formschlüssigem Wirkkontakt befindlich sind, wobei der Planetenträger mit einem Antriebsrad, wie einem Stirnrad verbunden ist, wobei ferner ein Lager, wie ein Wälzlager, mit einem Lagerinnenring und einem Lageraußenring, zum bestimmen der Axial- und/oder Radialposition des Planetenträgers relativ zu einem ortsfesten Gehäuse, wie einem Getriebegehäuse, vorhanden ist.
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Der Planetenträger kann auch als Korb bezeichnet werden, insbesondere kann er als Differenzialkorb ausgebildet sein.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits unterschiedliche Planetengetriebe bekannt, so bspw. aus der
EP 0156067. Grundsätzlich sind auch Ausgleichsgetriebe für Kraftfahrzeuge aus der
DE 10156890 C1 bekannt. Dort wird ein Ausgleichgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem in einer Gehäusewand gelagerten, einen Antriebszahnkranz aufweisenden Ausgleichsgehäuse offenbart, in dem ein Ausgleichsbolzen mit mindestens einem drehbar gelagerten Ausgleichskegelrad angeordnet ist, das mit einem Antriebswellenrad einer im Ausgleichsgehäuse gelagerten Antriebswelle in Eingriff steht. Die Antriebswelle ist mittels mindestens eines ersten Lagers in der Gehäusewand des Ausgleichsgetriebes und/oder des Ausgleichsgehäuses mittels mindestens eines zweiten Lagers auf der Antriebswelle gelagert und die Antriebswelle weist eine gemeinsame Lagerbuchse für das als Wellenlager ausgebildete erste Lager der Antriebswelle und das Gehäuselager des Ausgleichsgehäuses auf.
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Eine auf Kegelräder zurückgreifende Differenzialordnung ist auch aus der Druckschrift
US 7775928 B2 gekannt.
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Ferner ist aus der
DE 10 2009 017 397 A1 eine Getriebeanordnung bekannt, die auf Planetenräder zurückgreift. Die dort vorgestellte Getriebeanordnung betrifft ein Differenzialgetriebe, mit einem antriebsseitigen Scheibenteil, einem ersten Antriebsteil, das drehfest mit einer ersten angetriebenen Achse in Verbindung steht, und einem zweiten Antriebsteil, das drehfest mit einer zweiten angetriebenen Achse in Verbindung steht, wobei zwischen dem ersten Antriebsteil und dem zweiten Antriebsteil eine Zahnradanordnung zur Drehmomentübertragung von dem antriebsseitigen Scheibenteil auf das erste Antriebsteil und das zweite Antriebsteil vorgesehen ist. Das erste Antriebsteil weist dabei die Form einer ersten Antriebsscheibe auf und besitzt radial von der ersten angetriebenen Achse beabstandet eine Auswölbung. Das zweite Antriebsteil weist ferner die Form einer von der zweiten angetriebenen Achse aus radial nach außen verlaufenden zweiten Antriebsscheibe auf. Die Auswölbung weist ferner von der zweiten Antriebsscheibe weg. Die Zahnradanordnung ist in einem durch die Auswölbung der ersten Antriebsscheibe und dem gegenüberliegenden Bereich der zweiten Antriebsscheibe gebildeten Raum angeordnet.
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Solche Planetengetriebe, die als Differenzialgetriebe ausgebildet sind, können als Stirnraddifferenzialgetriebe ausgebildet sein, wie sie bspw. aus der
WO2010/112366 A1 bekannt sind. Die dort vorgestellte Stirnraddifferenzialgetriebeanordnung offenbart die Einsatzfähigkeit in einem Kraftfahrzeug. Dabei werden jeweils schräg verzahnte Sonnenräder, Planetenräder und ein Hohlrad so von einem umgebenden Gehäuse mit abgestützten Lagerungen verwendet, dass die parallel angeordneten Sonnenräder jeweils mit parallel angeordneten Abtriebswellen gekoppelt sind. Es ist in dieser Druckschrift vorgesehen, dass zwischen den parallel angeordneten Sonnenrädern und/oder zwischen den Sonnenrädern und dem umgebenden Gehäuse jeweils Reibflächen angeordnet sind.
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Die bekannten Planetengetriebe weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie sehr viel Axialbauraum benötigen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und eine bauraumsparende, insbesondere axialbauraumsparende Verbesserung zu schaffen, die gleichzeitig langlebig ist und zumindest kostenneutral ausführbar ist oder im Optimalfall sogar kostensenkend wirkt.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Lagerinnenring zumindest abschnittsweise radial innerhalb des Planetenträgers angeordnet ist. Dieser modifizierte Innenring wird in den Planetenträger hinein komprimiert, wirkt zentrierend, spart Platz und erhöht die Effizienz des Designs.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn sich der Lagerinnenring bis auf die dem Lager abgewandte Seite des Planetenträgers erstreckt, vorzugsweise axial darüber hinaus, oder an einem radialen Vorsprung des Planetenträgers anliegt, und zwar in einer durch diesen bestimmten Ausnehmung. Steht der Lagerinnenring axial über, so kann sein überstehendes Ende, nämlich ein Bundabschnitt, gehärtet ausgebildet werden und in Anlage mit dem Sonnenrad gebracht werden, um dieses zu zentrieren. Alternativ kann unter Zwischenschaltung eines Reibringes auch ein Überstehen vermieden sein, so dass der Reibring nur in Anlage mit dem Planetenträger befindlich ist. Auf diese Weise muss der Bundabschnitt des Lagerinnenrings nicht gehärtet werden und stattdessen bietet sich eine Härtung des Vorsprunges des Planetenträgers an. Die Konstruktionsvielfalt wird dadurch erhöht, was zu bedarfsgerechteren Konstruktionen führt.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung radial über den Lagerinnenring übersteht. Dieser radial überstehende Vorsprung dient dann als Anschlag für den Lagerinnenring, und erleichtert somit die Montage.
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Wenn der Lagerinnenring direkt oder unter Zwischenschaltung eines Reibelementes, wie eines Reibringes, an dem Planetenträger anliegt und zusätzlich fest mit dem Planetenträger verbunden ist, so wird die Gesamtfunktionalität verbessert.
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Es ist ferner von Vorteil, wenn der Planetenträger und/oder der Lagerinnenring einen Bund ausbilden, der zum Zentrieren des Sonnenrades an diesem anliegt. Auf diese Weise lässt sich auch ein Stirnraddifferenzial realisieren, bei dem auf einem Lagerring ein Wälzlager angebracht ist, das sich auf der Seite abstützt, an der auch die Wälzkörper des Wälzlagers ablaufen. Ein in Anlage bringen des Lagerinnenrings mit dem Planetenträgers einerseits und dem Sonnenrad andererseits verbessert die Stabilität des Planetengetriebes.
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Es ist von Vorteil, wenn der Bund sich aus einem sich in Axialrichtung erstreckenden Bundabschnitt des Planetenträgers und einen sich in Axialrichtung erstreckenden Bundabschnitt des Lagerinnenringes zusammensetzt oder nur durch einen der beiden Bundabschnitte gebildet ist. Weisen sowohl der Planetenträger als auch der Lagerinnenring einen Bundabschnitt auf, so können diese miteinander ausgerichtet werden und abstützend miteinander wirken.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bundabschnitt des Lagerinnenrings in Axialrichtung über eine erste Hälfte des Planetenträgers in Richtung einer zweiten Hälfte des Planetenträgers erstreckt, vorzugsweise sich bis in einen zwischen den beiden Hälften befindlichen Raum hinein erstreckt.
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Wenn das Planetengetriebe als Stirnraddifferenzial ausgebildet, das zwei Sonnenräder aufweist, die je mit einem Planetenrad zumindest eines Planetenradsatzes in kämmendem Eingriff befindlich sind, so lässt sich eine besonders kompakt bauende Planetengetriebeausgestaltung realisieren, die gleichzeitig hoch belastbar und kostengünstig ist.
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Um positive Selbsthemmeffekte realisieren zu können, ist es von Vorteil, wenn zwischen den Sonnenrädern eine Reibscheibe befindlich ist.
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Auch ist es von Vorteil, wenn sich radial innerhalb des Lagerinnenrings ein Deckel befindet, auf welchem form- und/oder kraftschlüssig der Lagerinnenring befestigt ist. Auf diese Weise lässt sich einerseits ein Dichteffekt realisieren und andererseits ein Abstützeffekt realisieren. Eine Öffnung zwischen dem Planetenträger und dem Sonnenrad wird dadurch verschlossen.
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Die Erfindung wird mit einer Zeichnung, in der unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßes Planetengetriebes in einer Längsschnittdarstellung,
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2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in einer Längsschnittdarstellung,
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Planetengetriebeausgestaltung in einer Längsschnittdarstellung,
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4 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Planetengetriebeausgestaltung in einer Längsschnittdarstellung, und
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5 eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Planetengetriebeausgestaltung in einer Längsschnittdarstellung, die einen Deckel aufweist.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 dargestellt. Das Planetengetriebe 1 ist als Differenzialgetriebe, insbesondere als Stirnraddifferenzialgetriebe 2 ausgebildet. Es weist einen Planetenträger 3 auf, der als Korb, insbesondere als Differenzialkorb bezeichnet werden kann. Der Planetenträger 3 kann ferner auch als Planetenradträger bezeichnet werden.
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An dem Planetenträger 3 sind Planetenradsätze 4 mit je einem ersten Planetenrad 5 und einem zweiten Planetenrad 6 über je einen Bolzen 7, der in einer Lagerungshülse 8 befindlich sein kann, gelagert. Die Planetenräder 5 und 6 sind mit je einem Sonnenrad 9 in Wirkkontakt. Dabei ist das erste Planetenrad 5 mit einem ersten Sonnenrad 10 in kämmendem Wirkeingriff und das zweite Planetenrad 6 mit einem zweiten Sonnenrad 11 in kämmendem Wirkkontakt. Beide Planetenräder 5 und 6 sind zu einem Planetenradsatz 4 zusammengefasst und miteinander in kämmendem Eingriff. Der jedes Planetenrad 5 oder 6 lagernde Bolzen 7 ist als Hohlbolzen ausgebildet.
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Es werden vorteilhafterweise drei, vier, fünf, sechs oder sieben Planetenradsätze 4 mit je einem ersten Planetenrad 5 und einem zweiten Planetenrad 6 verwendet.
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Der Planetenträger 3 weist eine erste Hälfte 12 und eine zweite Hälfte 13 auf, die über ein Verbindungselement 14, wie einen Niet an einem Antriebsrad 15, das als Stirnrad 16 ausgebildet ist, verbunden sind. Das Stirnrad 16 weist eine Außenschrägverzahnung 17 auf.
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Zwischen den beiden Planetenträgerhälften 12 und 13 ist ein Raum 18 befindlich. Dieser Raum 18 ist bestimmt durch die aufeinander zugewandten, radial verlaufenden 3 Seiten der jeweiligen Hälfte 12 oder 13 des Planetenträgers. Die Tatsache, dass sich in diesen Raum 18 auch ein bundartig ausgebildeter Abschnitt des Planetenträgers 3 hinein erstreckt, ist diesbezüglich unerheblich.
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Der Planetenträger 3 wird über ein Lager 19 zentriert, das mit einem weiteren Lager 19 zusammenarbeitet. Diese beiden Lager 19 sind in den hier dargestellten Ausführungsbeispielen der 1 bis 5 in einer „X-Anordnung“ angeordnet, allerdings kann auch eine „O-Anordnung“ oder eine andere Anordnung gewählt werden.
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Die beiden Lager 19 sind als Wälzlager 20 ausgebildet und haben einen Lagerinnenring 21 und einen Lageraußenring 22. Am Lagerinnenring 21 ist eine Lauffläche 23 ausgebildet, wohingegen am Lageraußenring 22 eine Lauffläche 24 ausgebildet ist. Auf diesen Laufflächen 23 un 24 laufen Wälzkörper 25 ab.
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Es ist möglich, dass entweder der Lagerinnenring 21 oder der Lageraußenring 22 oder beide Elemente vollständig durchgehärtet werden, oder die Elemente nur in einem Bereich durchgehärtet werden.
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Während der Planetenträger 3 der Ausführungsbeispiele der 1 und 2 keinen radial abstehenden Vorsprung aufweist, weist der Planetenträger 3 des dritten Ausführungsbeispiels in 3 einen solchen radial abstehenden Vorsprung auf, welcher mit dem Referenzzeichen 26 versehen ist. Der Vorsprung 26 begrenzt eine Ausnehmung 27, in die der Lagerinnenring 21 eingesetzt ist.
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Ein Reibring 28 ist in den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 eingesetzt. In dem Ausführungsbeispiel gem. 2 ist er in Anlage mit dem Lagerinnenring 21 und im Ausführungsbeispiel gem. 3 ist er in Anlage mit dem Planetenträger 3 bringbar.
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Die Sonnenräder 10 und 11 können auf ihrer Innenseite eine Keilverzahnung 29 aufweisen und sind voneinander durch den Leerraum 30 beabstandet. Der Planetenträger 3 und/oder der Lagerinnenring 21 bilden einen Bund aus, wie in allen Ausführungsbeispielen dargestellt. Der Bund ist mit dem Bezugszeichen 31 versehen und entweder durch einen Bundabschnitt 32 des Planetenträgers 3 oder durch einen Bundabschnitt 33 des Lagerinnenrings 21 gebildet oder durch beide Bundabschnitte 32 und 33. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird der Bund 31 durch die beiden Bundabschnitte 32 und 33 gebildet, wohingegen in den Ausführungsbeispielen der 2 bis 5 lediglich der Bundabschnitt 33 des Lagerinnenrings 21 den Bund 31 ausbildet.
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Wie in 1 visualisiert, weisen die beiden Bundabschnitte 32 und 33 nach innen, in Richtung der Sonnenräder 10 und 11. Die beiden Bunde 31 beidseitig der Sonnenräder 9, 10 und 11 sind aufeinander zu ausgerichtet. Dabei steht der Bundabschnitt 33 axial etwas mehr in den Raum 18 über, als der Bundabschnitt 32. Der Bundabschnitt 33 ist gehärtet ausgebildet und in Anlage befindlich mit dem ebenfalls gehärteten Sonnenrad 10 bzw. 11.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 fehlt der Bundabschnitt 32, wohingegen jedoch der Reibring 28 an dem axial in den Raum 18 überstehenden Bundabschnitt 33 in Anlage befindlich ist. Der Reibring 28 hat einen L-förmigen Querschnitt und ist an zwei Seiten in Anlage mit dem Lagerinnenring 21.
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Die Ausführungsform gemäß der 3 setzt auf einen axialen Anschlag, der durch den Vorsprung 26 gebildet ist, welcher die Montage erleichtert.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist radial innerhalb des Lagerinnenrings 21 noch ein topfartiger, hohlwandiger Deckel 34, mit einer relativ zum Planetenträger 3 gesehen dünnen Wand form- und/oder kraftschlüssig am Lagerinnenring 21 befestigt.
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In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel, weist dieser Deckel 34 einen Versatz 35 auf, der eine Reibvorrichtung 36, wie eine Reibscheibe 37 oder ein Reibring 28, aufnimmt. Diese Reibvorrichtung 36 ist in Anlage mit sowohl dem Deckel 34, als auch einem Sonnenrad 9, also einem der beiden Sonnenräder 10 oder 11, befindlich.
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Es sei noch erwähnt, dass in den in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen zwischen den beiden Sonnenrädern 9, also zwischen dem ersten Sonnenrad 10 und dem zweiten Sonnenrad 11, immer eine Reibscheibe 37 befindlich sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetengetriebe
- 2
- Stirnraddifferenzialgetriebe
- 3
- Planetenträger
- 4
- Planetenradsatz
- 5
- erstes Planetenrad
- 6
- zweites Planetenrad
- 7
- Bolzen
- 8
- Lagerungsringe
- 9
- Sonnenrad
- 10
- erstes Sonnenrad
- 11
- zweites Sonnenrad
- 12
- erste Hälfte
- 13
- zweite Hälfte
- 14
- Verbindungselement
- 15
- Antriebsrad
- 16
- Stirnrad
- 17
- Außenschrägverzahnung
- 18
- Raum zwischen Planetenträgerhälften
- 19
- Lager
- 20
- Wälzlager
- 21
- Lagerinnenring
- 22
- Lageraußenring
- 23
- Lauffläche auf Lagerinnenring
- 24
- Lauffläche auf Lageraußenring
- 25
- Wälzkörper
- 26
- Vorsprung
- 27
- Ausnehmung
- 28
- Reibring
- 29
- Keilverzahnung
- 30
- Leerraum
- 31
- Bund
- 32
- Bundabschnitt des Planetenträgers
- 33
- Bundabschnitt des Lagerinnenrings
- 34
- Deckel
- 35
- Versatz
- 36
- Reibvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0156067 [0003]
- DE 10156890 C1 [0003]
- US 7775928 B2 [0004]
- DE 102009017397 A1 [0005]
- WO 2010/112366 A1 [0006]
