-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, wie ein Differenzialgetriebe, mit einem Planetenträger, an dem Planetenräder drehbar angebunden sind, welche mit zumindest einem Sonnenrad in drehmomentübertragenem Wirkkontakt stehen, wobei der Planetenträger mit einem Antriebsrad, wie einem Stirnrad verbunden ist.
-
Der Planetenträger kann auch als Korb bezeichnet werden, insbesondere kann er als Differenzialkorb ausgebildet sein.
-
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.
-
Eine auf Kegelräder zurückgreifende Differenzialordnung ist auch aus der Druckschrift
US 7775928 B2 gekannt.
-
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.
-
Solche Planetengetriebe, die als Differenzialgetriebe ausgebildet sind, können als Stirnraddifferenzialgetriebe ausgebildet sein, wie sie bspw. aus der
WO 2010/112366 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.
-
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.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Planetenträger über ein von ihm separates Verbindungsteil mit einem Lager, wie einem Wälzlager, verbunden ist. Auf diese Weise kann das Lager breiter bauen und näher an die Sonnenräder heranrücken. Eine vorteilhafte O-Anordnung der vorzugsweise beidseitig des Planetengetriebes vorhandene Lagerung lässt sich dann einfach realisieren. Auch können die Lager kleiner dimensioniert werden, da sich optimalere Hebelverhältnisse einstellen. Der Innendurchmesser von Wälzlagern lässt sich dann soweit vergrößern, dass sich optimale Kräfteverhältnisse einstellen. Trotzdem baut ein solches Planetengetriebe extrem kompakt.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
-
So ist es von Vorteil, wenn das Verbindungsteil als Blechteil ausgebildet ist, vorzugweise als Blechhülse. Gerade die Verwendung von Blechteilen oder als Blechhülsen ausgebildeten Elementen, lässt ein weiteres Reduzieren der Kosten zu.
-
Die Montage lässt sich erleichtern, wenn die Blechhülse zwei durch einen Verbindungsabschnitt verbundene zylindrische Flanschabschnitte aufweist. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Verbindungsabschnitt entweder ausschließlich sich radial erstreckend ausgebildet ist oder zumindest abschnittsweise quer zur Radialrichtung und zur Axialrichtung verläuft, weiter vorzugsweise gekröpft ausgebildet ist.
-
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil mit einem Innenring oder einem Außenring des Lagers in kraftübertragendem, abstützendem Kontakt steht. Der Planetenträger lässt sich dann an einem feststehenden Gehäuse drehbar anbinden.
-
Wenn der eine Flanschabschnitt eine erste Grenzfläche aufweist, die an dem Planetenträger anliegt und weniger weit von einer Rotationsachse, um die sich der Planetenträger dreht, radial beabstandet ist, als eine zweite Grenzfläche des anderen Flanschabschnittes, die mit dem Innenring oder dem Außenring in das Lager in Anlage befindlich ist, so kann das jeweilige Sonnenrad einfach montiert werden. Auch stellen sich eine nahezu optimale Kräfte- und Momentenverteilung im Planetengetriebe ein.
-
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der Abstand der ersten Grenzfläche zur Rotationsachse nur 1,25-mal bis 2-mal dem Abschnitt der zweiten Grenzfläche zur Rotationsachse beträgt, weiter vorzugsweise 1,75-mal so groß ist.
-
Eine besonders langlebige Planetengetriebevariante lässt sich dann erzielen, wenn der Verbindungsabschnitt an dem Planetenträger sich in Radialrichtung erstreckend anliegt.
-
Auch ist es von Vorteil, wenn das Verbindungsteil am Innenring oder am Außenring des Lagers durch eine Verstemmung gesichert ist. Es stellt sich eine höhere Stabilität bei geringerer Federung ein. Auch lassen sich spezielle Umformtechniken, wie des „smart fit bearing“, besser einsetzen. Auch lassen sich Standardgrößen besser verwenden. Ferner ist dies von Vorteil, da dann bei der Montage ein definierter Anschlagpunkt vorhanden ist.
-
Wenn das Planetengetriebe als Stirnraddifferenzial ausgebildet ist, das zwei Sonnenräder aufweist, die je mit einem Planetenrad zumindest eines Planetenradsatzes im kämmenden Eingriff befindlich sind, so lässt sich eine besonders kompakt bauende Planetengetriebeausgestaltung realisieren, die gleichzeitig hoch belastbar und kostengünstig ist.
-
Um positive Selbsthemmeffekte realisieren zu können, ist es von Vorteil, wenn zwischen den Sonnenrädern eine Reibscheibe befindlich ist.
-
Auch ist es von Vorteil, wenn das Verbindungsteil als ein Deckel ausgebildet ist, der eine Öffnung zwischen dem Planetenträger und einem Sonnenrad verschließt. Auf diese Weise lässt sich einerseits ein Dichteffekt realisieren und andererseits ein Abstützeffekt realisieren.
-
Die Erfindung wird mit unterschiedlichen Zeichnungen, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in einer Längsschnittdarstellung,
-
2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in einer Längsschnittdarstellung,
-
3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Planetengetriebeausgestaltung in einer Längsschnittdarstellung, und
-
4 einen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform in einer teilweisen Längsschnittdarstellung.
-
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
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 Differenzialkorb bezeichnet werden kann. Der Planetenträger 3 kann ferner auch als Planetenradträger bezeichnet werden.
-
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 ist, gelagert. Die Planetenräder 5 und 6 sind mit einem Sonnenrad 9 in Wirkkontakt. Dabei ist das erste Planetenrad 5 mit einem ersten Sonnenrad 10 in kämmenden Wirkeingriff und das zweite Planetenrad 6 mit einem zweiten Sonnenrad 11 in kämmenden Wirkkontakt. Der Bolzen 7 ist als Hohlbolzen ausgebildet.
-
Es werden vorteilhafterweise drei, vier, fünf, sechs oder sieben Planetenradsätze 4 mit je einem ersten Planetenrad 5 und einem zweiten Planetenrad 6 verwendet.
-
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 Strinrad 16 weist eine Außenschrägverzahnung 17 auf.
-
Der Planetenträger 3 ist über ein separates Verbindungsteil 18 mit einem Lager 19, das als Wälzlager 20 ausgebildet ist, verbunden. Das Wälzlager 20 ist als Schrägkugellager ausgebildet. An sowohl der ersten Hälfte 12 des Planetenträgers 3, als auch der zweiten Hälfte 13 des Planetenträgers 3 ist jeweils ein Schrägkugellager befindlich.
-
Das Verbindungsteil 18 weist dabei einen ersten Flanschabschnitt 21 auf, der über einen Verbindungsabschnitt 22 mit einem zweiten Flanschabschnitt 23 verbunden ist. Der erste Flanschabschnitt 21 bildet dabei eine erste Grenzfläche 24 aus, die in Anlage mit einer Innenfläche 25 des Planetenträgers 3 befindlich ist. Der zweite Flanschabschnitt 23 bildet ferner eine zweite Grenzfläche 26 aus, die mit einer Außenfläche 27 des Lagers 19 in Anlage befindlich ist. Dabei liegt die zweite Grenzfläche 26 an einem Außenring 28 des Wälzlagers 20 an.
-
Es ist jedoch möglich, dass wie in 2 dargestellt, ein Innenring 29 des Wälzlagers 20 mit einer nach innen weisenden Innenringfläche 30 an der zweiten Grenzfläche 26 anliegt.
-
Während in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 nur ein bestimmter Bereich des Verbindungsabschnittes 25 radial am Planetenträger 3 anliegt, liegt in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 der gesamte oder nahezu der gesamte Verbindungsabschnitt 22 axial, sich in Radialrichtung erstreckend, am Planetenträger 3 an. Das Verbindungsteil 18 ist dabei als Blechteil, insbesondere als Blechhülse ausgebildet.
-
Während in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sowohl der Planetenträger 3, als auch das Verbindungsteil 18 einen Bund 31 ausbilden und in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sowohl der Planetenträger 3 mit einem Bundabschnitt 32 an dem ersten Sonnenrad 10 anliegt und das Verbindungsteil 18 mit einem Bundabschnitt 33 an dem ersten Sonnenrad 10 anliegt, liegt in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 nur der Bundabschnitt 33 des Verbindungsteils 18 an dem Sonnenrad 9 an.
-
Wie in 2 auch dargestellt, ist an zumindest einem der Sonnenräder 9 eine Außenverzahnung, etwa über einen Zahnkranz 34 vorhanden.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist das Verbindungsteil 18 als topfartiger Deckel 35 ausgebildet, der verglichen mit dem Planetenträger dünnwandig konfiguriert ist, insbesondere nur die Hälfte der Wanddicke oder vorteilhafterweise nur ein Drittel bis ein Viertel der Wanddicke des Planetenträgers 3 aufweist. Es liegt in einer dort vorhandenen Ausnehmung 36 eine Reibscheibe 37 an, die in Anlage mit dem Sonnenrad 9, insbesondere dem ersten Sonnenrad 10 oder dem zweiten Sonnenrad 11 befindlich ist.
-
Der Deckel 35 weist eine sich in Axialrichtung erstreckende Außenfläche 38 auf, die auf derselben in Radialrichtung gemessenen Höhe in Anlage mit sowohl dem Planetenträger 3, als auch dem Innenring 29, insbesondere der Innenfläche 30 des Innenrings 29 befindlich ist.
-
Wie in 4 zu erkennen ist, ist in einem axial von den Sonnenrädern 9 beabstandeten Bereich des Lagers eine Verstemmung 39 angebracht. Auf der linken Seite des Stirnraddifferenzialgetriebes 2 ist auch zu erkennen, dass am Außenring 28 des als Kegelrollenlager ausgebildeten Wälzlagers 20 der zweite Flanschabschnitt 23 schräg bzw. quer zur Radialrichtung als auch schräg bzw. quer zur Axialrichtung ausgerichtet ist.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist der Innenring 29 als fließgepresster Innenring 29 ausgebildet, wohingegen der Außenring 28 als gezogener Lageraußenring ausgebildet ist. Dadurch werden die Laufbahneigenschaften verbessert und die Zentrierung des Stirnraddifferenzials gewährleistet.
-
Eine Variante ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil 18 einen Flanschabschnitt 23 aufweist, der zusätzlich mit einer Laufbahn für eine Wälzlagerung 20 versehen ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 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
- Verbindungsteil
- 19
- Lager
- 20
- Wälzlager
- 21
- erster Flanschabschnitt
- 22
- Verbindungsabschnitt
- 23
- zweiter Flanschabschnitt
- 24
- erste Grenzfläche
- 25
- Innenfläche
- 26
- zweite Grenzfläche
- 27
- Außenfläche
- 28
- Außenring
- 29
- Innenring
- 30
- Innenringfläche
- 31
- Bund
- 32
- Bundabschnitt des Planetenträgers
- 33
- Bundabschnitt des Verbindungsteils
- 34
- Zahnkranz
- 35
- Deckel
- 36
- Ausnehmung
- 37
- Reibscheibe
- 38
- Außenfläche
- 39
- Verstemmung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0156067 [0003]
- DE 10156890 C1 [0003]
- US 7775928 B2 [0004]
- DE 102009017397 A1 [0005]
- WO 2010/112366 A1 [0006]
