DE102012207255A1

DE102012207255A1 - Planetary gear of combustion engine, has planet gear portions that are displaced and spring-loaded in opposite direction, so that gear portions are respectively pressed to play-free engage the meshing portions to ring gear and sun gear

Info

Publication number: DE102012207255A1
Application number: DE201210207255
Authority: DE
Inventors: Karl Benkler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2013-11-07

Abstract

The gear (1) has planet gear portions (6a-6d) that are rotatably mounted between sun gear (2) and ring gear (3). The meshing portions (7,8) of gear portions are operatively combined to ring gear at radially outer region and to sun gear at radially inner region respectively. The planet gear portions are radially displaced and spring-loaded in opposite directions, so that one of the gear portions is pressed to play-free engage meshing portion (7) to ring gear and other gear portion is pressed to play-free engage the meshing portion (8) to sun gear, in stationary state.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetengetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art. The present invention relates to a planetary gear according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Bei Verbrennungsmotoren werden beispielsweise zum Verstellen des Verdichtungsverhältnisses Planetengetriebe eingesetzt. Dabei entstehen durch Spiel im Planetengetriebe starke Vibrationen, welche Lastüberhöhungen verursachen, wodurch die Oberflächen der Zähne beschädigt oder sogar vollständig zerstört werden können. Ferner werden durch ein zu starkes Spiel innerhalb der Planetengetriebeverzahnungen störende Geräusche verursacht. Es ist allgemein bekannt, dass das Spiel im Bereich der Verzahnungseingriffe des Planetengetriebes durch enge Passungen reduziert werden kann. Derartige Passungen können bsp. durch Auswahlpaarung realisiert werden, was jedoch sehr aufwändig ist. In internal combustion engines, for example, planetary gears are used to adjust the compression ratio. In this case, caused by play in the planetary gear strong vibrations, which cause load peaks, whereby the surfaces of the teeth can be damaged or even completely destroyed. Furthermore, disturbing noises are caused by excessive play within the planetary gear teeth. It is well known that the play in the area of the meshing interventions of the planetary gear can be reduced by close fits. Such fits can bsp. be realized by selection pairing, which is very complex.

Ferner ist aus der CH 667 314 A1 ein Planetengetriebe mit festem Hohlrad und mit der Antriebswelle festverbundenem Steg bekannt, bei dem zur Eliminierung des Getriebespiels die Planetenräder unterteilt sind. Das dadurch abgeteilte Hauptrad zur Übertragung des Drehmoments kämmt mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad. Das verbleibende Verstellrad kämmt mit dem Hohlrad und ist auf der Planetenwelle axialverschieblich geführt und wird mit einer Feder gegen das Hauptrad gedrückt. Durch Verwendung einer Schrägverzahnung für die Übertragung des Drehmomentes und einer Geradeverzahnung als axialverschiebliche Führung bewirkt die Feder ein Verspannen, so dass das Spiel aufgehoben ist. Ferner offenbart diese Druckschrift, dass für die Aufhebung des Getriebespiels sowohl zwischen Sonnenrad und Planetenrad als auch zwischen Planetenrädern und Hohlrad der Abstand zur Drehachse des Sonnenrades zwischen zwei Planetenradpaaren, die jeweils aus zwei sich gegenüberliegend angeordneten Planetenräder gebildet sind, unterschiedlich ausgebildet ist. Demnach weist bsp. ein erstes Planetenradpaar einen größeren Abstand zur Drehachse des Sonnenrades auf als ein zweites Planetenradpaar. Furthermore, from the CH 667 314 A1 a planetary gear with fixed ring gear and firmly connected to the drive shaft web, in which the planet gears are divided to eliminate the gear play. The thus divided main gear for transmitting the torque meshes with the sun gear and the ring gear. The remaining adjusting gear meshes with the ring gear and is guided axially displaceable on the planetary shaft and is pressed with a spring against the main wheel. By using a helical gear for the transmission of torque and a straight toothing as an axially displaceable guide, the spring causes a distortion, so that the game is canceled. Furthermore, this document discloses that for the abolition of the backlash between both sun and planet and between planet gears and ring gear, the distance to the axis of rotation of the sun between two Planetenradpaaren, each formed of two oppositely arranged planetary gears, is designed differently. Accordingly, bsp. a first pair of planetary gears at a greater distance from the axis of rotation of the sun gear than a second pair of planetary gears.

Aus der WO 01/49553 A1 ist ein Planetengetriebe mit Mitteln zur Unterdrückung eines zwischen den Stufenplaneten und zweier Sonnenräder vorhandenen Zahnflankenspiels bekannt. Diese Mittel umfassen eine radialfedernde Lagerung mindestens eines der Stufenplaneten im Planetenträger, was durch eine radialfedernde Ausbildung der Lagerstellen dieses Planeten im Planetenträger bewirkt wird. Die federnde Lagerstelle ist als Bohrung auf einem Biegearm ausgebildet, der an der Deckelplatte federelastisch festgelegt ist. Der Biegearm ist dabei so ausgebildet, dass er bei montierten Planetengetriebe eine zu den kämmenden Sonnenrädern hingerichtete, annähernd radiale Spannkraft erzeugt. From the WO 01/49553 A1 is a planetary gear with means for suppressing a present between the stepped planetary and two sun gears backlash known. These means comprise a radially spring bearing at least one of the stepped planet in the planet carrier, which is effected by a radially springing training of the bearings of this planet in the planet carrier. The resilient bearing is formed as a bore on a Biegearm which is resiliently fixed to the cover plate. The bending arm is designed so that it generates a mounted to the meshing sun gears, approximately radial clamping force when mounted planetary gear.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung. The problem underlying the invention is solved by the features of patent claim 1. Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the drawings.

Es wird ein Planetengetriebe mit einem zentralen Sonnenrad, einem Hohlrad, welches das Sonnenrad umgibt, und drehbar gelagerten Planetenrädern vorgeschlagen. Die Planetenräder sind derart radial zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad angeordnet, dass sie jeweils in einem radial äußeren Bereich mit dem Hohlrad einen ersten Verzahnungseingriff und in einem radial inneren Bereich mit dem Sonnenrad einen zweiten Verzahnungseingriff ausbilden. Zumindest zwei in Umfangsrichtung beabstandete Planetenräder sind derart radialverschiebbar und in entgegengesetzte Richtungen federbeaufschlagt, dass im Stillstand des Planetengetriebes eines der beiden Planetenräder gegen das Hohlrad gedrückt ist, so dass der erste Verzahnungseingriff im Wesentlichen spielfrei ausgebildet ist, und das andere Planetenrad gegen das Sonnenrad gedrückt ist, so dass der zweite Verzahnungseingriff im Wesentlichen spielfrei ausgebildet ist. Somit ist das Hohlrad sowie das Sonnenrad mittels der Planetenräder derart vorgespannt, dass das Spiel im Planetengetriebe stark reduziert ist, wodurch eine störende Geräuschentwicklung vermieden wird. Ferner wird eine Beschädigung der Zähne im Bereich des ersten sowie des zweiten Verzahnungseingriffes vermieden, da zwischen den ineinandergreifenden Zähnen im Wesentlichen kein Spiel vorliegt. It is proposed a planetary gear with a central sun gear, a ring gear, which surrounds the sun gear, and rotatably mounted planetary gears. The planetary gears are arranged radially between the sun gear and the ring gear such that they form a first gear engagement in a radially outer region with the ring gear and a second gear engagement in a radially inner region with the sun gear. At least two circumferentially spaced planetary gears are so radially displaceable and spring-loaded in opposite directions that at standstill of the planetary gear one of the two planet gears is pressed against the ring gear, so that the first gear engagement is formed substantially free of play, and the other planet is pressed against the sun gear , so that the second gear engagement is formed substantially free of play. Thus, the ring gear and the sun gear is biased by the planetary gears such that the play in the planetary gear is greatly reduced, whereby a disturbing noise is avoided. Furthermore, damage to the teeth in the region of the first and second tooth engagement is avoided because there is essentially no play between the intermeshing teeth.

Vorteilhaft ist es, wenn die Planetenräder in Radialrichtung eine gemeinsame Neutralstellung aufweisen. Im Stillstand des Planetengetriebes sind die Planetenräder aus dieser Neutralstellung radial nach außen oder radial nach innen gedrückt. Die Neutralstellung der Planetenräder ist in Radialrichtung im Wesentlichen mittig zwischen dem Sonnenrad und dem außenliegenden Hohlrad ausgebildet. Vorteilhafterweise weisen die Planetenräder in der Neutralstellung somit im Bereich des ersten sowie des zweiten Verzahnungseingriffes ein Spiel auf, wodurch der Wirkungsgrad der Planetengetriebes aufgrund er reduzierten Reibverluste verbessert wird. Vorzugsweise befinden sich die Planetenräder ab einem bestimmten Nennmoment in der Neutralstellung. It is advantageous if the planet gears have a common neutral position in the radial direction. At standstill of the planetary gear planet gears are pressed from this neutral position radially outward or radially inward. The neutral position of the planet gears is formed in the radial direction substantially centrally between the sun gear and the outer ring gear. Advantageously, the planetary gears in the neutral position thus in the range of the first and the second toothing engagement on a game, whereby the efficiency of the planetary gear is improved due to it reduced friction losses. Preferably, the planet gears are in the neutral position from a certain nominal torque.

Eine bauraumsparende Anordnung kann sichergestellt werden, wenn die Planetenräder jeweils mittels eines Federelementes radial federbeaufschlagt sind. Das Federelement ist vorzugsweise eine Schraubenfeder, Spiralfeder und/oder Blattfeder. Ferner kann das Federelement als elastisches und/oder flexibles einseitig eingespanntes Balkenelement ausgebildet sein. A space-saving arrangement can be ensured if the planet wheels are each radially spring-loaded by means of a spring element. The spring element is preferably a coil spring, coil spring and / or leaf spring. Further, the spring element may be formed as an elastic and / or flexible cantilevered beam element.

Wenn die Planetenräder im Bereich des ersten Verzahnungseingriffes oder im Bereich des zweiten Verzahnungseingriffes radial gegen das Hohlrad bzw. Sonnenrad gedrückt werden, wirkt dies zwar einer Beschädigung der Zahnflanken entgegen, jedoch reduziert sich hierdurch aufgrund der erhöhten Reibverluste der Wirkungsgrad des Planetengetriebes. Um diesem negativen Effekt entgegenzuwirken, ist es vorteilhaft, wenn das Federelement derart ausgebildet ist, dass die Planetenräder ab einem bestimmten Moment in die Neutralstellung verschiebbar sind. Vorzugsweise befinden sich die Planetenräder am dem bestimmten Nennmoment in der Neutralstellung. If the planet gears in the area of the first gear engagement or in the area of Although the second toothing engagement is pressed radially against the ring gear or sun gear, this indeed counteracts damage to the tooth flanks, this reduces the efficiency of the planetary gear mechanism due to the increased frictional losses. To counteract this negative effect, it is advantageous if the spring element is designed such that the planet gears are displaced from a certain moment in the neutral position. Preferably, the planetary gears are at the determined nominal torque in the neutral position.

Diesbezüglich ist es auch vorteilhaft, dass die Planetenräder in der Neutralstellung ein Spiel im Bereich des ersten und zweiten Verzahnungseingriffes aufweisen, so dass die Reibverluste bei laufendem Planetengetriebe reduziert werden. In this regard, it is also advantageous that the planetary gears in the neutral position have a clearance in the region of the first and second toothing engagement, so that the friction losses are reduced when the planetary gear is running.

Vorteilhaft ist es, wenn die Neutralstellung mittels eines Anschlags festgelegt ist, da somit vermieden wird, dass sich ein Planetenrad ab dem bestimmten Nennmoment über die Neutralstellung hinaus bewegt. Dies hätte nämlich den negativen Effekt, dass das Planetenrad zu stark in die gegenüberliegende Verzahnung eingepresst werden würde, wodurch sich die Reibung des Planetengetriebes erhöhen würde. It is advantageous if the neutral position is determined by means of a stop, since it is thus avoided that a planetary gear moves beyond the neutral position beyond the specific rated torque. This would have the negative effect that the planetary gear would be pressed too much into the opposite teeth, which would increase the friction of the planetary gear.

Besonders kostengünstig und bauraumsparend kann der Anschlag realisiert werden, wenn das Federelement derart ausgebildet ist, dass es im maximal gestauchten Zustand als Anschlag wirkt. Particularly cost-effective and space-saving, the stop can be realized when the spring element is designed such that it acts as a stop in the maximum compressed state.

Um eine Reproduzierbarkeit der Verschiebung der Planetenräder sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn die Planetenräder jeweils mittels einer Führungseinrichtung radial geführt sind. Vorzugsweise führt die Führungseinrichtung die Planetenräder linear in Radialrichtung. Alternativ kann die Führung auch auf einer Bogenbahn, insbesondere Kreisbahn, radialverschieblich erfolgen. In order to ensure a reproducibility of the displacement of the planet gears, it is advantageous if the planet gears are each guided radially by means of a guide device. Preferably, the guide means linearly guides the planet gears in the radial direction. Alternatively, the guide can also be radially displaceable on a curved path, in particular a circular path.

Eine besonders bauraumsparende Auslegung des Planetengetriebes kann erzielt werden, wenn die Führungseinrichtung das Planetenrad drehbar gelagert aufnimmt und derart um eines seiner beiden Enden an einen Planetenträger gelagert ist, dass es das Planetenrad radial zu verschwenken vermag. A particularly space-saving design of the planetary gear can be achieved when the guide device rotatably supports the planet gear and is mounted around one of its two ends to a planet carrier, that it is able to pivot the planet radially.

Eine effektive und effiziente Arbeitsweise des Federelements kann begünstigt werden, wenn das Federelement im Bereich des freien Endes der Führungseinrichtung angeordnet ist. An effective and efficient operation of the spring element can be favored if the spring element is arranged in the region of the free end of the guide device.

Vorteilhaft ist es, wenn alle Planetenräder radialverschiebbar und federbeaufschlagt ausgebildet sind. Somit sind alle Zahnräder im Getriebe vorgespannt ausgebildet, wodurch beim Anfahren des Planetengetriebes kein Spiel vorliegt. It is advantageous if all planet gears are designed to be radially displaceable and spring-loaded. Thus, all gear wheels are biased in the transmission, which is no match when starting the planetary gear.

Eine symmetrische Verspannung der Zahnräder im Planetengetriebe kann erfolgen, wenn das Planetengetriebe eine gerade Anzahl an Planetenrädern aufweist. Vorteilhaft ist es, wenn das Planetengetriebe insbesondere vier, sechs oder acht Planetenräder aufweist. Eine gleichmäßige Lastaufteilung auf alle Planeten kann begünstigt werden, wenn die radial nach außen und/oder die radial nach innen federbeaufschlagten Planetenräder zueinander in Umfangsrichtung äquidistant angeordnet sind. Alternativ können die Planetenräder bei Planetengetrieben mit ungleicher Stegteilung derart zueinander angeordnet sein, dass die Teilungswinkel zwischen den Planetenrädern die Einbaubedingungen erfüllen. A symmetrical tension of the gears in the planetary gear can take place when the planetary gear has an even number of planetary gears. It is advantageous if the planetary gear in particular has four, six or eight planetary gears. A uniform load distribution on all planets can be favored if the radially outwardly and / or radially inwardly spring-loaded planetary gears are arranged equidistant to each other in the circumferential direction. Alternatively, the planet gears in planetary gears with unequal ridge pitch can be arranged to each other such that the pitch angle between the planetary gears meet the installation conditions.

Insbesondere bei einem Planetengetriebe mit vier oder acht Planetenrädern ist es vorteilhaft, wenn jeweils zwei gegenüberliegende Planetenräder radial nach außen oder radial nach innen federbeaufschlagt sind, da somit eine gleichmäßige Lastaufteilung auf alle Planeten begünstigt wird. Ferner wird hierdurch eine symmetrische Verspannung der Planetenräder im Hohlrad und/oder im Sonnenrad sichergestellt. In particular, in a planetary gear with four or eight planetary gears, it is advantageous if each two opposite planet gears are spring-loaded radially outward or radially inward, since thus a uniform load distribution is favored on all planets. Furthermore, this ensures a symmetrical tension of the planet gears in the ring gear and / or in the sun gear.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: The invention is explained in more detail with reference to a drawing. It shows:

1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes im Querschnitt. 1 a schematic diagram of a planetary gear according to the invention in cross section.

1 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Planetengetriebes 1 im Querschnitt, wobei das Planetengetriebe 1 ein zentrales Sonnenrad 2 und ein Hohlrad 3 aufweist. Das Hohlrad 3 umgibt das Sonnenrad 2. Das Sonnenrad 2 weist eine Außenverzahnung 4 und das Hohlrad 3 eine Innenverzahnung 5 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Hohlrad 3 feststehend und das Sonnenrad 2 drehbar gelagert. Alternativ kann auch das Sonnenrad 2 feststehend und das Hohlrad 3 drehbar gelagert sein oder sowohl das Sonnenrad 2 als auch das Hohlrad 3 drehbar ausgebildet sein. 1 shows a simplified representation of a planetary gear 1 in cross section, the planetary gear 1 a central sun wheel 2 and a ring gear 3 having. The ring gear 3 surrounds the sun wheel 2 , The sun wheel 2 has an external toothing 4 and the ring gear 3 an internal toothing 5 on. In the present embodiment, the ring gear 3 stationary and the sun wheel 2 rotatably mounted. Alternatively, the sun gear 2 stationary and the ring gear 3 be rotatably mounted or both the sun gear 2 as well as the ring gear 3 be formed rotatable.

Zwischen dem Sonnenrad 2 und dem Hohlrad 3 sind Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d angeordnet, die in die Außenverzahnung 4 des Sonnenrades 2 sowie in die Innenverzahnung 5 des Hohlrades 3 einkämmen. Die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d bilden demnach jeweils in einem radial äußeren Bereich mit dem Hohlrad 3 einen ersten Verzahnungseingriff 7 und in einem radial inneren Bereich mit dem Sonnenrad 2 einen zweiten Verzahnungseingriff 8 aus. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit ist in 1 lediglich bei einem der Planetenräder 6a der erste Verzahnungseingriff 7 sowie der zweite Verzahnungseingriff 8 mit Bezugszeichen versehen. Between the sun wheel 2 and the ring gear 3 are planet gears 6a . 6b . 6c . 6d arranged in the outer toothing 4 of the sun wheel 2 as well as in the internal toothing 5 of the ring gear 3 paper onto. The planet wheels 6a . 6b . 6c . 6d Accordingly, each form in a radially outer region with the ring gear 3 a first gear engagement 7 and in a radially inner region with the sun gear 2 a second gear engagement 8th out. For the sake of clarity is in 1 only with one of the planet gears 6a the first gear engagement 7 and the second gear engagement 8th provided with reference numerals.

Die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d sind im Planetengetriebe 1 jeweils um einen Drehpunkt 9a, 9b, 9c, 9d drehbar gelagert. Alle Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d des Planetengetriebes 1 sind radial verschiebbar ausgebildet. Sie können sich von einer ersten Position, bei der sie gegen das Sonnenrad 2 oder das Hohlrad 3 gedrückt sind, in eine zweite Position bewegen. In der ersten Position werden die Planetenräder 6a, 6c, 6c, 6d derart gegen das Sonnenrad 2 oder das Hohlrad 3 gedrückt, dass im Bereich der ersten Verzahnung 7 oder im Bereich der zweiten Verzahnung 8 ein Spiel zwischen den ineinanderkämmenden Zähnen der entsprechenden Zahnräder vermieden wird. Durch die Vermeidung eines derartigen Flankenspiels wird vorteilhafterweise eine Beschädigung der Zähne insbesondere beim Anfahren des Planetengetriebes vermieden. The planet wheels 6a . 6b . 6c . 6d are in the planetary gear 1 each about a pivot point 9a . 9b . 9c . 9d rotatably mounted. All planet gears 6a . 6b . 6c . 6d of the planetary gear 1 are formed radially displaceable. You can move from a first position, in which they are against the sun 2 or the ring gear 3 are pressed, move to a second position. In the first position are the planetary gears 6a . 6c . 6c . 6d so against the sun 2 or the ring gear 3 pressed that in the area of the first toothing 7 or in the area of the second toothing 8th a game between the intermeshing teeth of the corresponding gears is avoided. By avoiding such backlash advantageously damage to the teeth is avoided in particular when starting the planetary gear.

Jedes der Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d weist ein Federelement 10a, 10b, 10c, 10d auf, das derart ausgebildet ist, dass es das jeweilige Planetenrad 6a, 6b, 6c, 6d radial nach außen oder radial nach innen drückt. Grundsätzlich ist das Planetengetriebe 1 derart ausgebildet, dass zumindest zwei in Umfangsrichtung benachbarte Planetenräder 6a, 6b, vom jeweiligen Federelement 10a, 10b in entgegengesetzte Richtungen radial federbeaufschlagt sind. Infolgedessen wird das eine der beiden Planetenräder 6a vom Federelement 10a, radial nach außen gedrückt, so dass das Spiel im Bereich des ersten Verzahnungseingriffes 7 reduziert wird. Im Gegensatz dazu wird das andere Planetenrad 6b vom Federelement 10b radial nach innen gedrückt, so dass im Bereich des zweiten Verzahnungseingriffes 8 eine spielfreie Verzahnung des Planetenrades 6b mit dem Sonnenrad 2 ausgebildet ist. Each of the planetary gears 6a . 6b . 6c . 6d has a spring element 10a . 10b . 10c . 10d on, which is designed such that it is the respective planetary gear 6a . 6b . 6c . 6d pushes radially outward or radially inward. Basically, the planetary gear 1 formed such that at least two circumferentially adjacent planet gears 6a . 6b , of the respective spring element 10a . 10b are spring-loaded radially in opposite directions. As a result, this becomes one of the two planet gears 6a from the spring element 10a , pressed radially outward, allowing the play in the area of the first gearing engagement 7 is reduced. In contrast, the other planetary gear becomes 6b from the spring element 10b pressed radially inward, so that in the region of the second toothing engagement 8th a backlash-free toothing of the planetary gear 6b with the sun wheel 2 is trained.

Die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d weisen eine gemeinsame Neutralstellung 11 auf, in der sich die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d im Wesentlichen in Radialrichtung des Planetengetriebes 1 mittig zwischen dem Sonnenrad 2 und dem Hohlrad 3 befinden. In dieser Stellung weisen die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d im Bereich ihres jeweiligen ersten Verzahnungseingriffes 7 sowie zweiten Verzahnungseingriffes 8 ein Spiel mit dem Sonnenrad 2 und dem Hohlrad 3 auf. Die Neutralstellung 11 der jeweiligen Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d ist mittels eines hier nicht dargestellten Anschlags festgelegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wirkt das Federelement 10a, 10b, 10c, 10d als Anschlag, wenn es maximal gestaucht ist. Hierfür eignet sich insbesondere eine Schrauben- oder Spiralfeder, die im maximal gestauchten Zustand als starrer Block bzw. Anschlag ausgebildet ist. Somit vermeidet das Federelement 10a, 10b, 10c, 10d eine Bewegung des entsprechenden Planetenrades 6a, 6b, 6c, 6d in Radialrichtung über die Neutralstellung 11 hinaus. The planet wheels 6a . 6b . 6c . 6d have a common neutral position 11 on, in which the planetary gears 6a . 6b . 6c . 6d essentially in the radial direction of the planetary gear 1 in the middle between the sun wheel 2 and the ring gear 3 are located. In this position, the planetary gears 6a . 6b . 6c . 6d in the area of their respective first gear meshing 7 and second gear engagement 8th a game with the sun wheel 2 and the ring gear 3 on. The neutral position 11 the respective planet gears 6a . 6b . 6c . 6d is determined by means of a stop, not shown here. In the present embodiment, the spring element acts 10a . 10b . 10c . 10d as a stop, if it is maximum compressed. For this purpose, in particular a helical or spiral spring, which is formed in the maximum compressed state as a rigid block or stop. Thus, the spring element avoids 10a . 10b . 10c . 10d a movement of the corresponding planetary gear 6a . 6b . 6c . 6d in the radial direction via the neutral position 11 out.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Planetengetriebe 1 vier Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d auf. Die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d sind in Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet. Sie können jedoch zur Einhaltung der Einbaubedingungen auch kleine Abweichungen zur Äquidistanz aufweisen. Um eine symmetrische Verspannung der Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d zwischen dem Sonnenrad 2 und dem Hohlrad 3 erzielen zu können, sind jeweils zwei gegenüberliegende Planetenräder 6a, 6c bzw. 6b, 6d in gleicher Art und Weise in Radialrichtung verschiebbar und federbeaufschlagt ausgebildet. So ist das erste Planetenradpaar 6a, 6b mittels des entsprechenden Federelements 10a, 10c aus der jeweiligen Neutralstellung 11 radial nach außen gegen das Hohlrad 3 gedrückt. Infolgedessen liegt beim ersten Planetenradpaar 6a, 6b im Bereich des ersten Verzahnungseingriffes 7 kein Spiel vor. Im Gegensatz dazu ist das zweite Planetenradpaar 6b, 6d mittels des jeweiligen Federelements 10b, 10d aus der Neutralstellung 11 radial nach innen verschoben, so dass im Bereich des jeweiligen zweiten Verzahnungseingriffes 8 ein spielfreier Verzahnungseingriff ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Verschiebung der Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d mittels einer hier nicht dargestellten Führungseinrichtung auf einer linearen Bahn in Radialrichtung. Alternativ kann die Verschiebung der Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d auch auf einer bogenförmigen Bahn, insbesondere einer kreisförmigen Bahn, in Radialrichtung bzw. radial nach außen oder nach innen erfolgen. In the in 1 illustrated embodiment, the planetary gear 1 four planet gears 6a . 6b . 6c . 6d on. The planet wheels 6a . 6b . 6c . 6d are arranged in the circumferential direction equidistant from each other. However, they can also have small deviations from the equidistance to comply with the installation conditions. To a symmetrical tension of the planet wheels 6a . 6b . 6c . 6d between the sun wheel 2 and the ring gear 3 to be able to achieve, are two opposing planet gears 6a . 6c respectively. 6b . 6d formed in the same manner in the radial direction displaced and spring-loaded. This is the first pair of planetary gears 6a . 6b by means of the corresponding spring element 10a . 10c from the respective neutral position 11 radially outward against the ring gear 3 pressed. As a result, lies with the first Planetenradpaar 6a . 6b in the area of the first tooth engagement 7 no game ahead. In contrast, the second planetary gear pair 6b . 6d by means of the respective spring element 10b . 10d from the neutral position 11 displaced radially inwards, so that in the region of the respective second toothing engagement 8th a backlash-free toothing engagement is formed. In the present embodiment, the displacement of the planet gears takes place 6a . 6b . 6c . 6d by means of a guide device, not shown here on a linear path in the radial direction. Alternatively, the displacement of the planet gears 6a . 6b . 6c . 6d also take place on an arcuate path, in particular a circular path, in the radial direction or radially outwards or inwards.

1 zeigt das Planetengetriebe 1 im Stillstand. Um beim Anfahren des Planetengetriebes eine Beschädigung der Außenverzahnung 4, der Innenverzahnung 5 sowie der Planetenzähne zu vermeiden, müssen die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d mit dem Sonnenrad 2 und dem Hohlrad 3 verspannt sein, so dass im Bereich der ersten Verzahnungseingriffe 7 und/oder der zweiten Verzahnungseingriffe 8 kein Spiel vorliegt. Demnach ist das erste Planetenradpaar 6a, 6c aus der Neutralstellung 11 radial nach außen verschoben, so dass das jeweilige Planetenrad 6a, 6c im Bereich des jeweiligen ersten Verzahnungseingriffes 7 mit dem Hohlrad 3 verpresst ist. 1 shows the planetary gear 1 at standstill. To damage the external teeth when starting the planetary gear 4 , the internal toothing 5 as well as to avoid the planetary teeth, the planetary gears need 6a . 6b . 6c . 6d with the sun wheel 2 and the ring gear 3 be tense so that in the area of the first gearing interventions 7 and / or the second gearing interventions 8th there is no game. Accordingly, the first pair of planetary gears 6a . 6c from the neutral position 11 shifted radially outwards, so that the respective planetary gear 6a . 6c in the region of the respective first tooth engagement 7 with the ring gear 3 is compressed.

Das zweite Planetenradpaar 6b, 6d ist entgegengesetzt zum ersten Planetenradpaar 6a, 6c ausgebildet. Demnach sind die das zweite Planetenradpaar 6b, 6d bildenden Planetenräder 6b, 6d aus der Neutralstellung 11 radial nach innen verschoben. Die Planetenräder 6b, 6d sind vom jeweiligen Federelement 10b, 10d in diese Position gedrückt. Hierdurch erfolgt eine Verpressung des jeweiligen Planetenrades 6b, 6d mit dem Sonnenrad 2, so dass im Bereich des jeweiligen zweiten Verzahnungseingriffes 8 im Wesentlichen kein Spiel vorliegt. Das Planetengetriebe 1 ist somit im Stillstand symmetrisch verspannt, so dass zumindest teilweise im Bereich des ersten Verzahnungseingriffes 7 und im Bereich des zweiten Verzahnungseingriffes 8 der jeweiligen Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d kein Spiel vorliegt. Infolgedessen können die aneinanderliegenden Zahnflanken beim Anfahren des Planetengetriebes 1 nicht aneinander stoßen, wodurch eine Beschädigung der entsprechenden Zähne verursacht werden würde. The second pair of planetary gears 6b . 6d is opposite to the first pair of planetary gears 6a . 6c educated. Accordingly, they are the second planetary pair 6b . 6d forming planet gears 6b . 6d from the neutral position 11 moved radially inward. The planet wheels 6b . 6d are of the respective spring element 10b . 10d pressed into this position. This results in a compression of the respective planetary gear 6b . 6d with the sun wheel 2 , so that in the region of the respective second toothing engagement 8th There is essentially no game. The planetary gear 1 is thus clamped symmetrically at a standstill, so that at least partially in the region of the first toothing engagement 7 and in the region of the second tooth engagement 8th the respective planet gears 6a . 6b . 6c . 6d there is no game. As a result, the contiguous Tooth flanks when starting the planetary gear 1 do not abut each other, which would cause damage to the corresponding teeth.

Um den Wirkungsgrad des Planetengetriebes 1 zu verbessern, sind die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d derart ausgebildet, dass sie sich ab einem bestimmten Moment automatisch in die Neutralstellung 11 verschieben. Dies kann mittels einer entsprechenden Auslegung der jeweiligen Federelemente 10a, 10b, 10c, 10d sowie der hier nicht dargestellten Führungseinrichtungen gewährleistet werden. Demnach sind die Federelemente 10a, 10b, 10c, 10d derart ausgebildet, dass sie ab einem bestimmten Moment zusammendrückbar sind, wobei sich die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d in die Neutralstellung 11 bewegen. Bei einem bestimmten Nennmoment befinden sich die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d in der Neutralstellung 11, wobei die Federelemente 10a, 10b, 10c, 10d derart ausgebildet sind, dass sie bei dem bestimmten Nennmoment auf Block gehen, wodurch sie als Anschläge ausgebildet sind und somit die Neutralstellung festlegen. In dieser Neutralstellung 11 weisen die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d im Bereich des jeweiligen ersten Verzahnungseingriffes 7 sowie zweiten Verzahnungseingriffes 8 ein Spiel auf. Dieses ist im Wesentlichen im Bereich der Zahnrückflanken der Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d ausgebildet. Vorteilhafterweise kann hierdurch die Reibung im Bereich des ersten Verzahnungseingriffes 7 sowie des zweiten Verzahnungseingriffes 8 reduziert werden, wodurch der Wirkungsgrad des Planetengetriebes 1 erhöht wird. To the efficiency of the planetary gear 1 to improve, are the planetary gears 6a . 6b . 6c . 6d designed so that they automatically from a certain moment in the neutral position 11 move. This can be done by means of a corresponding design of the respective spring elements 10a . 10b . 10c . 10d and the guide devices, not shown here are guaranteed. Accordingly, the spring elements 10a . 10b . 10c . 10d designed so that they are compressible from a certain moment, with the planetary gears 6a . 6b . 6c . 6d in the neutral position 11 move. At a certain rated torque are the planetary gears 6a . 6b . 6c . 6d in the neutral position 11 , wherein the spring elements 10a . 10b . 10c . 10d are designed such that they go to block at the specific nominal torque, whereby they are designed as stops and thus set the neutral position. In this neutral position 11 assign the planet wheels 6a . 6b . 6c . 6d in the region of the respective first tooth engagement 7 and second gear engagement 8th a game on. This is essentially in the area of the tooth backs of the planet wheels 6a . 6b . 6c . 6d educated. Advantageously, this allows the friction in the region of the first toothing engagement 7 and the second gear engagement 8th be reduced, reducing the efficiency of the planetary gear 1 is increased.

Sobald das tatsächlich anliegende Moment beim Abschalten des Planetengetriebes 1 unter den Wert des bestimmten Nennmoments fällt, werden die Planetenräder 6a, 6b, 6c, 6d automatisch von den Federelementen 10a, 10b, 10c, 10d radial nach innen bzw. radial nach außen aus der Neutralstellung 11 gedrückt. Infolgedessen liegt somit das erste Planetenradpaar 6a, 6b erneut spielfrei im Bereich des ersten Verzahnungseingriffes 7 am Hohlrad 3 und das zweite Planetenradpaar 6b, 6d im Bereich des zweiten Verzahnungseingriffes 8 am Sonnenrad 2 an. As soon as the moment actually applied when switching off the planetary gear 1 falls below the value of the specified nominal torque, the planet gears 6a . 6b . 6c . 6d automatically from the spring elements 10a . 10b . 10c . 10d radially inward or radially outward from the neutral position 11 pressed. As a result, thus lies the first Planetenradpaar 6a . 6b again free of play in the area of the first gear meshing 7 on the ring gear 3 and the second pair of planetary gears 6b . 6d in the region of the second tooth engagement 8th at the sun wheel 2 at.

In einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Planetengetriebe an Stelle von vier auch acht Planetenräder aufweisen, wobei auch in diesem Fall analog zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die jeweils gegenüberliegenden Planetenräder ein Planetenradpaar bilden, die identisch radialverschiebbar und federbeaufschlagt ausgebildet sind. Das jeweils benachbart angeordnete Planetenradpaar ist dementsprechend entgegengesetzt bzgl. seiner Verschiebbarkeit und der Richtung, in die es federbeaufschlagt ist, ausgebildet. In an embodiment not shown here, the planetary gear in place of four also have eight planetary gears, wherein also in this case analogous to the in 1 illustrated embodiment, the respective opposite planetary gears form a Planetenradpaar, which are formed identically radially displaceable and spring-loaded. The respectively adjacent arranged Planetenradpaar is accordingly opposite with respect to its displaceability and the direction in which it is spring-loaded formed.

Alternativ kann das Planetengetriebe in einer weiteren hier nicht dargestellten Ausführungsform sechs Planetenräder aufweisen. In diesem Fall sind die jeweils gegenüberliegenden Planetenräder bzgl. der Verschiebbarkeit und Federbeaufschlagung entgegengesetzt ausgebildet. Gleiches trifft auf die jeweils benachbarten Planetenräder zu. Infolgedessen sind diejenigen drei Planetenräder, die beim Verbinden ihrer Drehpunkte ein gleichseitiges Dreieck ausbilden bzgl. ihrer radialen Beweglichkeit und Federbeaufschlagung identisch ausgebildet. Hierdurch wird eine symmetrische Verspannung der Zahnräder im Planetengetriebe sichergestellt. Alternatively, the planetary gear in a further embodiment, not shown, have six planetary gears. In this case, the respective opposite planetary gears with respect to. The displaceability and spring loading are formed opposite. The same applies to the respective adjacent planetary gears. As a result, those three planet gears that form an equilateral triangle when connecting their fulcrums with respect to their radial mobility and spring loading are identical. As a result, a symmetrical tension of the gears in the planetary gear is ensured.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind. The present invention is not limited to the illustrated and described embodiment. Variations within the scope of the claims are just as possible as a combination of features, even if they are shown and described in different embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Planetengetriebe planetary gear
2 2: Sonnenrad sun
3 3: Hohlrad ring gear
4 4: Außenverzahnung external teeth
5 5: Innenverzahnung internal gearing
6 6: Planetenrad planet
7 7: erster Verzahnungseingriff first gearing intervention
8 8th: zweiter Verzahnungseingriff second gearing intervention
9 9: Drehpunkt pivot point
10 10: Federelement spring element
11 11: Neutralstellung neutral position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CH 667314 A1 [0003]
WO 01/49553 A1 [0004]

Claims

Planetary gear ( 1 ) with a central sun gear ( 2 ), a ring gear ( 3 ), which the sun wheel ( 2 ) and rotatably mounted planet gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) so radially between the sun gear ( 2 ) and the ring gear ( 3 ) are arranged so that they each in a radially outer region with the ring gear ( 3 ) a first gear engagement ( 7 ) and in a radially inner region with the sun gear ( 2 ) a second tooth engagement ( 8th ), characterized in that at least two circumferentially adjacent planet gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) are so radially displaceable and spring-loaded in opposite directions that at standstill of the planetary gear ( 1 ) one of the two planet gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) for substantially backlash-free formation of the first tooth engagement ( 7 ) against the ring gear ( 3 ) and the other planetary gear ( 6 ) for essentially backlash-free formation of the second toothing engagement ( 8th ) against the sun wheel ( 2 ) is pressed.

Planetary gear according to the preceding claim, characterized in that the planet gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) in the radial direction a common neutral position ( 11 ), from which they are at a standstill of the planetary gear ( 1 ) are pressed radially outward or radially inward.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the planet gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) each by means of a spring element ( 10 ), in particular a coil spring, coil spring and / or leaf spring, are radially spring-loaded.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 10 ) is formed such that the planetary gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) at a certain moment in the neutral position ( 11 ) are displaceable.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the planet gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) in the neutral position ( 11 ) a game in the area of their first ( 7 ) and second gearing ( 8th ) exhibit.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the neutral position ( 11 ) is determined by means of a stop.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 10 ) is designed such that it acts as a stop in the maximum compressed state.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the planet gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) are each guided radially by means of a guide device, in particular linear or arcuate.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the guide device, the planetary gear ( 6a . 6b . 6c . 6d ) rotatably receives and is mounted at one of its two ends to a planet carrier, that it is the planetary gear ( 6a . 6b . 6c . 6d ) is able to pivot radially.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 10 ) is arranged in the region of the free end of the guide device.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that all planet gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ) are formed radially displaceable and spring-loaded.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the planetary gear ( 1 ) an even number of planetary gears ( 6a . 6b . 6c . 6d ), in particular four, six or eight planet wheels.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that the radially outwardly and / or radially inwardly spring-loaded planet gears ( 6a . 6c ; 6b . 6d ) are arranged equidistant from each other in the circumferential direction.

Planetary gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that in each case two opposing planet gears ( 6a . 6c ; 6b . 6d ) are spring-loaded radially outward or radially inward.