DE102012216413A1

DE102012216413A1 - Gear wheel structure for self-statically gear box device of differential spur gear, has two gear units that are arranged so that circumferential displacement of toothed rings is rotationally fixed on pin external teeth of post unit

Info

Publication number: DE102012216413A1
Application number: DE201210216413
Authority: DE
Inventors: Thorsten BIERMANN; Harald Martini; Richard Grabenbauer; Florian Wilm
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-03-20
Also published as: CN103671812A; CN103671812B

Abstract

The gear wheel structure has two gear units that include an inner aperture with an internal gear having a toothed ring respectively. A post unit (4) is provided for coupling two gear units, and is provided with a first portion with pin external teeth complementary to the first internal gear and a second portion with pin external teeth complementary to the second internal gears. Two gear units are arranged so that the circumferential displacement of the toothed rings is rotationally fixed on the respective pin external teeth. An independent claim is included for differential spur gear.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradstruktur die sich aus einem ersten Zahnradelement, einem zweiten Zahnradelement und einem diese beiden Zahnradelemente koppelnden Zapfenelement zusammensetzt.The invention relates to a gear structure composed of a first gear element, a second gear element and a coupling element which couples these two gear elements.

Im engeren Umriss bezieht sich die Erfindung auf eine Zahnradstruktur für einen statisch überbestimmten Getriebeabschnitt eines Umlaufrädergetriebes, insbesondere in Form eines Differentialgetriebes das einen Leistungseingang, sowie einen ersten und einen zweiten Leistungsausgang umfasst, wobei durch dieses Differentialgetriebe die am Leistungseingang anliegende Antriebsleistung auf den ersten und auf den zweiten Leistungsausgang verzweigt wird. Jene vorgenannte statische Überbestimmung ergibt sich bei diesem Getriebetyp aufgrund des Umstandes, dass aus Festigkeitsgründen, sowie zur Vermeidung von Unwuchten, die Koppelung der beiden Leistungsausgänge überwiegend durch mehrere im kinematischen Sinne im wesentlichen parallel arbeitende Zahnradstrukturen erfolgt.In a narrower outline, the invention relates to a gear structure for a statically overdetermined gear portion of a planetary gear, in particular in the form of a differential gear which includes a power input, and a first and a second power output, said by this differential gear applied to the power input drive power to the first and on the second power output is branched. The aforementioned static overdetermination results in this type of transmission due to the fact that for reasons of strength, as well as to avoid imbalances, the coupling of the two power outputs predominantly by a plurality of kinematic sense essentially parallel-working gear structures.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradstruktur, insbesondere für eine in sich statisch überbestimmte Getriebeeinrichtung zu schaffen, die unter fertigungs- und montagetechnischen Gesichtspunkten Vorteile bietet.The invention has for its object to provide a gear structure, in particular for a statically over-determined transmission device, which offers advantages under production and assembly technical aspects.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorangehend genannte Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erfindungsgemäß gelöst durch eine Zahnradstruktur mit:

– einem ersten Zahnradelement das einen ersten Zahnkranz mit mehreren in Umfangsrichtung mit einer ersten Teilung abfolgenden Zähnen und eine erste Innenöffnung mit einer ersten Innenverzahnung aufweist,
– einem zweiten Zahnradelement das einen zweiten Zahnkranz mit mehreren in Umfangsrichtung mit einer zweiten Teilung abfolgenden Zähnen und eine zweite Innenöffnung mit einer zweiten Innenverzahnung aufweist, und
– einem Zapfenelement zur gleichachsigen Koppelung der beiden Zahnradelemente,
– wobei das Zapfenelement einen ersten Abschnitt mit einer zur ersten Innenverzahnung komplementären Zapfenaußenverzahnung und einen zweiten Abschnitt mit einer zur zweiten Innenverzahnung komplementären Zapfenaußenverzahnung aufweist, und die beiden Zahnradelemente so ausgebildet sind, dass diese in mehreren hinsichtlich des Umfangsversatzes der Zähne unterschiedlichen Fügestellungen drehfest auf die jeweilige Zapfenaußenverzahnung aufsetzbar sind.

The above object is achieved according to a first aspect of the present invention according to the invention by a gear structure having:

A first gear element having a first toothed ring with a plurality of teeth following in the circumferential direction with a first pitch and a first inner opening with a first inner toothing,
- A second gear member having a second sprocket with a plurality of circumferentially spaced second teeth with a second teeth and a second inner opening with a second internal toothing, and
A pin element for the equiaxial coupling of the two gear elements,
- Wherein the pin member having a first portion with a complementary to the first internal teeth pin outer teeth and a second portion with complementary to the second internal teeth pin outer teeth, and the two gear elements are formed so that in a different with respect to the circumferential offset of the teeth different joining positions rotationally fixed to the respective Zapfenaußenverzahnung are placed.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, bei einem Umlaufrädergetriebe mit mehreren Umlaufräderpaaren die an gemeinsamen Abtriebsrädern angreifenden Umlaufräderpaare aus baugleichen Komponenten zu fertigen und im Rahmen des Zusammenbaus der Getriebeeinrichtung über die Auswahl der Steckposition für jedes Umlaufräderpaar korrekte Bauteilausrichtungen zu realisieren.This makes it possible in an advantageous manner, in a planetary gear with multiple Umlaufräderpaaren to attack the common output gears Umlaufräderpaare from identical components and to realize in the context of assembly of the transmission device on the selection of the insertion position for each Umlaufräderpaar correct component alignments.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das jeweilige zur Koppelung der Zahnradelemente vorgesehene Planetenradelement derart gestaltet, dass die Zapfenaußenverzahnung beider Abschnitte im Radialschnitt konturidentisch ist. Die Zapfenaußenverzahnung kann dabei so gestaltet sein, dass diese sich durchgängig und gleichförmig über die gesamte Länge des Zapfenelementes erstreckt.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the respective planetary gear element provided for coupling the gear elements is designed such that the journal outer toothing of both sections is contour-identical in the radial section. The pin outer toothing can be designed so that it extends continuously and uniformly over the entire length of the pin member.

Alternativ zu einer durchgängigen Ausbildung der Zapfenaußenverzahnung ist es auch möglich, die Zapfenelemente derart auszubilden, dass zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt der Zapfenaußenverzahnung ein Zylinderflächenabschnitt liegt. Über diesen Zylinderflächenabschnitt kann dann insbesondere eine Lagerung des Zapfenelementes bewerkstelligt werden. Zudem kann dieser Zylinderflächenabschnitt auch als Anschlagstruktur fungieren die als solche die axiale Aufschubposition der Zahnradelemente festlegt.As an alternative to a continuous design of the pin outer teeth, it is also possible to form the pin elements such that a cylindrical surface section lies between the first section and the second section of the pin outer teeth. In particular, a bearing of the pin member can be accomplished via this cylindrical surface portion. In addition, this cylindrical surface portion can also act as a stop structure which defines as such the axial postponement position of the gear elements.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Zapfenaußenverzahnung vorzugsweise derart gestaltet, dass die Teilung der Zapfenaußenverzahnung feiner ist als die Teilung des ersten oder zweiten Zahnkranzes. Hierdurch wird es möglich die Ausrichtung der beiden Zahnradelemente in relativ kleinen Winkelsprüngen einzustellen. Insbesondere bei dieser Variante kann die Teilung so gewählt sein, dass diese eine Primzahl darstellt. Bei dieser Gestaltung wird es möglich, die Ausrichtung der Zahnradelemente zueinander mit einer besonders hohen Auflösung einzustellen, da sich für jede Steckkombination unterschiedliche Versatzwinkel zwischen den Zähnen der Zahnradelemente ergeben. Die Ausrichtung der Innenverzahnung gegenüber der Außenverzahnung kann in besonderem Maße abgestimmt werden, so dass die kombinatorisch möglichen Steckkombinationen zuverlässig die geforderten Relativpositionen zwischen den Zähnen der beiden Zahnradelemente beinhalten. Es ist auch möglich, mehrere Zahnradelemente mit unterschiedlichen Ausrichtungen der Innenverzahnung gegenüber der eigentlichen Zahnradverzahnung bereitzuhalten. Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, an den Zahnradelementen Markierungen, insbesondere in Form eines Farbauftrages, einer Gravur, einer Einkerbung oder Laserbeschriftung aufzutragen die angibt, an welcher Stelle innerhalb des Getriebes das jeweilige Zahnradelement unter welcher Ausrichtung auf das Zapfenelement aufgesteckt werden soll. Diese Maßnahme erleichtert den Montagevorgang, da seitens des Monteurs keine Versuche zur Herbeiführung geeigneter Bauteilausrichtungen vor dem Zusammenfügen der Bauteile vorgenommen werden müssen. Es ist möglich, die Fügepositionen so zu wählen, dass das Getriebe eine leichte innere Verspannung erhält und damit nach außen als spielfreies Getriebe erscheint.According to a particular aspect of the present invention, the journal outer toothing is preferably designed such that the pitch of the journal outer toothing is finer than the pitch of the first or second toothed rim. This makes it possible to adjust the orientation of the two gear elements in relatively small angular jumps. In particular, in this variant, the division may be chosen so that this represents a prime. In this design, it is possible to adjust the alignment of the gear elements with each other with a particularly high resolution, as result for each plug combination different offset angle between the teeth of the gear elements. The orientation of the internal toothing with respect to the external toothing can be adjusted to a particular degree, so that the combinatorially possible plug-in combinations reliably contain the required relative positions between the teeth of the two gear elements. It is also possible to provide a plurality of gear elements with different orientations of the internal toothing with respect to the actual gear toothing. According to a particular aspect of present invention, it is possible to apply to the gear elements markings, in particular in the form of a paint job, an engraving, a notch or laser marking indicating at which point within the transmission, the respective gear member is to be plugged under which orientation on the pin member. This measure facilitates the assembly process, since the fitter does not have to make any attempts to bring about suitable component alignments before assembling the components. It is possible to choose the joining positions so that the transmission receives a slight internal tension and thus appears to the outside as a backlash-free transmission.

Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich insbesondere für die getriebliche Koppelung der Umlaufplaneten bei einem Differentialgetriebe, wobei die beiden Zahnradelemente hierbei vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass die erste Teilung des ersten Zahnkranzes und die zweite Teilung des zweiten Zahnkranzes identisch sind. Insbesondere bei diesem Anwendungsfall können, wie in der Figurenbeschreibung noch deutlich werden wird die Zahnräder derart gestaltet sein, dass wenigstes einer der Zahnkränze eine Profilverschiebung aufweist.The inventive concept is particularly suitable for the geared coupling of the planetary orbits in a differential gear, wherein the two gear elements are preferably formed such that the first pitch of the first ring gear and the second pitch of the second ring gear are identical. In particular, in this application, as will be clear in the figure description, the gears will be designed so that at least one of the sprockets has a profile shift.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung befasst sich diese auch mit der Aufgabe, ein Stirnraddifferential zu schaffen das unter fertigungstechnischen und montagetechnischen Gesichtpunkten Vorteile bietet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Stirnraddifferential, mit:

– einem zum Umlauf um eine Umlaufachse vorgesehenen Planetenträger,
– einem ersten Hohlrad das achsgleich zur Umlauflachse angeordnet ist und eine erste Hohlradinnenverzahnung bildet,
– einem zweiten Hohlrad das ebenfalls achsgleich zur Umlauflachse angeordnet ist und eine zweite Hohlradinnenverzahnung bildet,
– einer ersten Gruppe erster Umlaufplaneten die mit der ersten Hohlradinnenverzahnung des ersten Hohlrades in Eingriff stehen, und
– einer zweiten Gruppe zweiter Umlaufplaneten die mit der zweiten Hohlradinnenverzahnung des zweiten Hohlrads in Eingriff stehen,
– wobei die ersten und zweiten Umlaufplanenten miteinander gegensinnig drehbar getrieblich gekoppelt sind, und
– die getriebliche Koppelung der Umlaufplaneten beider Gruppen unter Einschluss von Zapfenelementen, sowie mit diesen jeweils drehfest gekoppelten Koppelplaneten erfolgt, und
– die Zapfenelemente jeweils eine Zapfenaußenverzahnung aufweisen, die es ermöglicht, durch Wahl der Aufsetzposition eines Umlaufplaneten und/oder der Aufsetzposition eines Koppelplaneten auf die Zapfenaußenverzahnung zwischen den jeweiligen Umlaufplaneten einen für den Eingriff in die jeweilige Hohlradinnenverzahnung geeigneten Koppelungszustand zu realisieren.

According to a further aspect of the present invention, this is also concerned with the task of creating a spur gear differential which offers advantages in terms of production technology and assembly technology. This object is achieved by a Stirnraddifferential, with:

A planetary carrier provided for circulation about a revolving axis,
A first ring gear is arranged coaxially with respect to the revolving axis and forms a first ring gear internal toothing,
A second ring gear, which is likewise arranged coaxially with respect to the revolving axis and forms a second ring gear internal toothing,
A first group of first planetary gears which mesh with the first internal gear of the first ring gear, and
A second group of second planetary gears which are in engagement with the second internal gear of the second ring gear,
- Wherein the first and second planetary rotors are rotatably coupled together in opposite directions, and
- The geared coupling of the planetary planets of both groups, including pin elements, as well as with these each rotatably coupled coupling planet occurs, and
- The pin members each have a pin outer teeth, which makes it possible to realize by selecting the placement position of a planetary planet and / or the placement of a coupling planet on the pin outer teeth between the respective planetary planets suitable for engagement in the respective Hohlradinnenverzahnung coupling state.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, bei einem Differentialgetriebe der beschriebenen Bauart die Umlaufplaneten innerhalb eines Planetensatzes baugleich auszuführen und über baugleich ausgeführte Zapfenelemente zu koppeln. Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe kann damit aus kostengünstigen Komponenten gefertigt und unter montagetechnischen Gesichtspunkten besonders vorteilhaft zusammengesetzt werden.This makes it possible in an advantageous manner, in a differential gear of the type described to execute the circulation planets identical within a planetary gear set and to couple via identical design pin elements. The differential gear according to the invention can thus be made of cost-effective components and assembled particularly advantageous assembly technical point of view.

Bei dem vorstehend beschriebenen Stirnraddifferential entsprechen die im Zusammenhang mit der Zahnradstruktur beschriebenen Zahnradelemente den Umlaufplaneten der zweiten Gruppe, sowie den Koppelplaneten.In the spur gear differential described above, the gear elements described in connection with the gear structure correspond to the planetary planets of the second group, as well as the coupling planet.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad hinsichtlich der Verzahnungsgeometrie derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Kopfkreis der Hohlradinnenverzahnung des ersten Hohlrades größer ist als der Kopfkreis der Hohlradinnenverzahnung des zweiten Hohlrades.The differential gear according to the invention is preferably designed such that the first ring gear and the second ring gear are matched with respect to the gear geometry such that the tip circle of Hohlradinnenverzahnung the first ring gear is greater than the tip circle of Hohlradinnenverzahnung the second ring gear.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferential ist vorzugsweise weiterhin derart ausgebildet, dass die Hohlradinnenverzahnung des ersten Hohlrades und die Hohlradinnenverzahnung des zweiten Hohlrades gleiche Zähnezahlen aufweisen. Vorzugsweise weisen auch die Umlaufplaneten des ersten Satzes und die Umlaufplaneten des zweiten Satzes gleiche Zähnezahlen auf. Bei dieser Ausführungsform wird es auf vorteilhafte Weise möglich eine Standübersetzung von exakt „–1” zu realisieren. Die Durchmesserdifferenz der beiden Kopfkreise ist vorzugsweise so abgestimmt, dass diese wenigstens der zweifachen kleinsten Zahnhöhe der Zähne eines der Ausgleichselemente entspricht. Diese Durchmesserdifferenz der ersten und der zweiten Hohlradinnenverzahnung ist vorzugsweise durch Profilverschiebung realisiert.The spur gear differential according to the invention is preferably further designed such that the internal gear teeth of the first ring gear and the internal gear teeth of the second ring gear have the same number of teeth. Preferably, the orbital planets of the first set and the orbital planets of the second set also have the same number of teeth. In this embodiment, it is advantageously possible to realize a stand translation of exactly "-1". The diameter difference of the two head circles is preferably adjusted so that it corresponds to at least twice the smallest tooth height of the teeth of one of the compensation elements. This difference in diameter of the first and the second Hohlradinnenverzahnung is preferably realized by profile displacement.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Achsen der Umlaufplaneten des ersten Satzes auf einem ersten Teilkreis angeordnet und die Achsen der Umlaufplaneten des zweiten Satzes sind auf einem zweiten Teilkreis angeordnet, und der zweite Teilkreis weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser des ersten Teilkreises. Die Durchmesserdifferenz der beiden Teilkreise entspricht vorzugsweise wenigstens der zweifachen kleinsten Zahnhöhe der Zähne eines Ausgleichselementes.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, the axes of the planetary planets of the first set are arranged on a first pitch circle and the axes of the planetary planets of the second set are arranged on a second pitch circle, and the second pitch circle has a diameter which is smaller than that Diameter of the first pitch circle. The diameter difference of the two pitch circles preferably corresponds to at least twice the smallest tooth height of the teeth of a compensating element.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe kann so aufgebaut werden, dass die Umlaufplaneten des ersten Satzes und die Umlaufplaneten des zweiten Satzes letztlich baugleich sind. Es ist auch möglich, an den Umlaufplaneten Profilverschiebungen vorzunehmen so dass diese unterschiedliche Kopfkreisdurchmesser erlangen. The differential gear according to the invention can be constructed so that the orbital planets of the first set and the planetary planets of the second set are ultimately identical. It is also possible to make profile changes on the planetary planets so that they obtain different tip diameter.

Die kinematische Koppelung der Umlaufplaneten wird erfindungsgemäß bewerkstelligt, indem die Umlaufplaneten des zweiten Satzes jeweils über ein Zapfenelement mit einem Koppelzahnrad gekoppelt sind, und das jeweilige Koppelzahnrand in ein Umlaufplanetenrad des ersten Satzes eingreift. Auch die Umlaufplaneten des ersten Satzes sind vorzugsweise mit einem Zapfenelement bestückt. Die Lagerung der Umlaufplaneten in dem Umlaufplanetenträger wird vorzugsweise bewerkstelligt, indem die Umlaufplaneten über einen Abschnitt ihres jeweiligen Zapfenelementes in dem Umlaufträger radial gelagert werden. Diese Lagerstelle kann als Gleitlagerstelle ausgeführt werden. Die Zapfenelemente können dann unmittelbar in einer entsprechenden Bohrungswandung des Umlaufträgers sitzen. Die Zapfenelemente sind als separate Bauteile gefertigt die eine Außenverzahnung aufweisen und in eine hierzu komplementär konturierte Bohrung in den jeweiligen Umlaufplaneten einsteckbar sind. Die Steckverbindungsstrukturen sind vorzugsweise so dimensioniert, dass die Steckverbindung unter einem leichten Presssitz erfolgt. Die Außenverzahnung jener Zapfenelemente weist vorzugsweise eine Teilung auf die von der Zahnteilung der Stirnradverzahnung des entsprechenden Umlaufplaneten abweicht, insbesondere feiner ist. Hierdurch wird es möglich besondere Ausrichtungen der Umlaufplaneten des zweiten Satzes gegenüber der Umlaufplaneten des zweiten Satzes gegenüber dem zugeordneten Koppelzahnrad zu realisieren.The kinematic coupling of Umlaufplaneten is accomplished according to the invention by the Umlaufplaneten the second set are each coupled via a pin member with a coupling gear, and engages the respective coupling tooth edge in a Umlaufplanetenrad the first set. The circulation planets of the first set are preferably equipped with a pin member. The storage of circulating planets in the Umlaufplanetenträger is preferably accomplished by the circulating planets are radially mounted over a portion of their respective pin member in the circulation carrier. This bearing can be designed as a plain bearing. The pin elements can then sit directly in a corresponding bore wall of the circulation carrier. The pin elements are manufactured as separate components having an external toothing and in a complementary contoured bore in the respective planetary planets can be inserted. The connector structures are preferably dimensioned so that the connector takes place under a slight interference fit. The external teeth of those pin elements preferably has a pitch which deviates from the tooth pitch of the spur gear teeth of the corresponding planetary planet, in particular is finer. This makes it possible to realize particular orientations of the planetary planets of the second set relative to the planetary planets of the second set with respect to the associated coupling gear.

Durch das erfindungsgemäße Konzept der kinematischen Koppelung der Umlaufplaneten über achsgleich auf dem Achszapfen sitzende Koppelzahnräder wird es möglich, dass der Eingriff jenes Koppelzahnrades in das entsprechende Planetenrad des ersten Satzes auf dem Axialniveau der ersten Hohlradinnenverzahnung erfolgt.Due to the inventive concept of kinematic coupling of the planetary planets via coaxially seated on the journals coupling gears, it is possible that the intervention of that coupling gear in the corresponding planetary gear of the first set on the axial level of the first Hohlradinnenverzahnung.

Die Hohlräder sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Ringelemente ausgebildet. Diese Ringelemente können insbesondere als Stanz- oder Schneidteile aus einem Plattenmaterial, oder auch als Fließpressbauteile gefertigt werden. Es ist insbesondere auch möglich, diese Ringelemente aus einem Bandmaterial zu fertigen, das zu jener Ringgeometrie gebogen und an seinen Stoßstellen verschweißt wird. Die in Axialrichtung der Ringelemente gemessene Breite wird vorzugsweise so abgestimmt, dass diese der Axiallänge des daran von innen her angreifenden Umlaufplaneten entspricht. Diese Ringelemente sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an Nabenteller angebunden, wobei diese Nabenteller als Blechumformteile ausgeführt sind. Die Verbindung des jeweiligen Ringelementes mit dem Nabenteller kann durch Presssitz und ggf. plastische Umformung entsprechender Bereiche der Nabenteller erfolgen. So ist es insbesondere möglich, am jeweiligen Nabenteller Reliefstrukturen vorzusehen, die axial von der Seite her leicht in die Innenverzahnung des Ringelementes vordringen und damit eine Verdrehsicherung unterstützen. Das Ringelement kann an dem Nabenteller fixiert werden indem ein Umfangsrandbereich des Nabentellers derart umgeformt wird, dass dieser das Ringelement umgreift und damit sichert.The ring gears are formed according to a particularly preferred embodiment of the invention as ring elements. These ring elements can be manufactured in particular as punching or cutting parts from a plate material, or as extruded components. In particular, it is also possible to manufacture these ring elements from a strip material which is bent to that ring geometry and welded at its joints. The width measured in the axial direction of the ring elements is preferably adjusted so that it corresponds to the axial length of the planetary planet attacking it from the inside. These ring elements are connected to hub plate according to a particularly preferred embodiment of the invention, these hub plates are designed as Blechumformteile. The connection of the respective ring element with the hub plate can be done by press fit and possibly plastic deformation of corresponding areas of the hub plate. Thus, it is particularly possible to provide relief structures on the respective hub plate, which axially penetrate from the side easily into the internal toothing of the ring element and thus support an anti-rotation. The ring element can be fixed to the hub plate by reshaping a peripheral edge region of the hub plate in such a way that it encompasses and thereby secures the ring element.

Der Planetenträger selbst ist wie bereits angesprochen vorzugsweise als Scheibenkorpus ausgebildet und weist einen integral mit diesem ausgebildeten Stirnradkranz auf. Bei dem erfindungsgemäßen Stirnraddifferential besteht weiterhin ein Unterschied zu bisher bekannten Hohlraddifferenzialen insbesondere darin, dass der durch den Scheibenkorpus gebildete Steg des Antriebsrades direkt als Planetenträger genutzt wird und die Planeten über diesen, im Wirkverbund mit den Zapfenelementen, angetrieben werden.The planet carrier itself is, as already mentioned, preferably designed as a disk body and has an integrally formed with this Stirnradkranz. In the spur gear according to the invention, a difference from previously known Hohlraddifferenzialen particular in that the web formed by the disc body web of the drive wheel is used directly as a planetary carrier and the planet on this, in operative association with the pin elements driven.

Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe, besteht im Kern aus einem Antriebsrad welches gleichzeitig als Planetenträger dient, einem negativ profilverschobenen Hohlrad, einem relativ dazu positiv profilverschobenen Hohlrad, Planetenpaaren bestehend aus Planetenrädern und Planetenbolzen, und Abtriebselementen sowie auch Gehäuseteilen, welche die Abtriebselemente führen und an den Planetenradträger anbinden, wobei die Planetenbolzen wie beschrieben als Zapfenelemente mit einer Außenverzahnung ausgebildet sind die es ermöglicht zwischen den auf dem jeweiligen Zapfenelement sitzenden Zahnrädern durch Wahl der Ausrichtung beim Aufstecken, geeignete Umfangspositionen der Zahnräder zueinander zu realisieren.The differential gear according to the invention, in the core of a drive wheel which serves as a planet carrier, a negative profilverschobenen ring gear, a relatively positive profile-shifted ring gear, planet pairs consisting of planetary gears and planet pins, and output elements and housing parts, which carry the output elements and connect to the planet , wherein the planet pins are designed as described as pin elements with external teeth which allows between the seated on the respective pin member gears by selecting the orientation when plugging to realize appropriate circumferential positions of the gears to each other.

Um das Übersetzungsverhältnis von –1 zu erreichen haben beide Hohlräder die gleiche Zähnezahl, jedoch ist eines der Räder positiv, das andere negativ profilverschoben. Die Planeten haben ebenfalls die gleiche Zähnezahl und werden als Gleichteile ausgeführt. Das System weist lediglich zwei Verzahnungsebenen auf. Da die Planeten aufgrund der profilverschobenen Hohlräder auf unterschiedlichen Teilkreisen liegen, kann keine Kollision von gegenläufig rotierenden Verzahnungselementen erfolgen.In order to achieve the gear ratio of -1, both ring gears have the same number of teeth, but one of the wheels is positive, the other profile shifted negatively. The planets also have the same number of teeth and are executed as equal parts. The system has only two toothing planes. Since the planets are due to the profile-shifted ring gears on different pitch circles, no collision of counter-rotating gear elements can take place.

Ausgehend vom negativ-verschobenen Hohlrad betrachtet befindet sich in der gleichen Verzahnungsebene (axiale Position) ein Planet pro Planetenpaar mit dem Hohlrad im Eingriff. Dieser wiederum greift in den zweiten „Halbplaneten” (Koppelplanet) ein, welcher über den als erfindungsgemäßes Zapfenelement ausgeführten Planetenbolzen das Drehmoment auf den, in der zweiten Verzahnungsebene (positiv-verschobenes Hohlrad) liegenden, zweiten „Halbplaneten” (zweite Umlaufplaneten) überträgt. Der Planetenträgersteg des Antriebsrads liegt zwischen den beiden „Halbplaneten”.Starting from the negatively-shifted ring gear, one planet per planetary pair is engaged with the ring gear in the same toothing plane (axial position). This again engages in the second "semi-planet" (coupling planet), which transmits the torque on the, in the second toothing plane (positive-shifted ring gear), the second "semi-planet" (second planetary orbits) via the planet pin designed as a pin element according to the invention. The planet carrier web of the drive wheel is located between the two "semi-planets".

Die Bezeichnung Halbplanet bezieht sich auf einen Planeten, welcher auf der gegenüberliegenden Seite des Antriebsradsteges einen weiteren Planeten auf demselben Zapfenelement als Wirkpartner sitzt. Der eigentliche Ausgleichsplanet wird letztlich in zwei Hälften rechts und links des Antriebsrades geteilt wobei die beiden Hälften über das erfindungsgemäße Zapfenelement in einer erforderlichen Drehposition drehfest miteinander gekoppelt werden können.The term semi-planet refers to a planet which sits on the opposite side of the drive wheel land another planet on the same pin element as a partner. The actual Ausgleichsplanet is ultimately divided into two halves right and left of the drive wheel with the two halves can be rotatably coupled to each other via the pin member according to the invention in a required rotational position.

Durch das erfindungsgemäße Konzept wird eine Modularisierung der Bauteile erreicht. Hierdurch werden Mehrfachverwendung ermöglicht die aufgrund größerer Stückzahlen zu einer Stückkostenreduktion führen. Erfindungsgemäß werden zwei Elemente zur Kraftübertragung mit einem Bolzen gekoppelt, wobei das erste Element einen Außendurchmesser d1 und eine Breite b1 aufweist, und das zweite Element einen Außendurchmesser d2 und eine Breite b2 aufweist und beide Elemente jeweils eine Innenbohrung mit gleichem Innendurchmesser di aufweisen und durch einen Bolzen mit dem Außendurchmesser Da zur Kraftübertragung verbunden sind. Die vorgenannten ersten und zweiten Elemente sind als Zahnräder ausgeführt. Die modulare Bauweise bedeutet, dass die aus den einzelnen Bauelementen Bolzen und Zahnräder zusammengesetzte Baugruppe verschiedene austauschbare Gleich- oder sich unterscheidende Bauteile aufweisen kann. Konkret besteht die Erfindung darin, dass die Zahnräder und der Bolzen korrespondierende Steckverzahnungen aufweisen. Die Teilung der Steckverzahnung macht es möglich, dass verschiedenen, sich gegenüber der Systemumgebung ergebene Teilungsanforderungen von dem einen zu dem anderen der verbundenen Zahnräder entsprochen werden kann. Dementsprechend können Teilung und Anzahl der Zähne der Zahnräder und der Steckverbindung gleich oder ungleich zueinander sein. Die Zahnräder fungieren beispielsweise als Planetenräder. Die Bolzen fungieren als Kraftübertragungselemente und sind mit einer Steckverzahnung versehen, vorzugsweise mit gleicher Zähnezahl wie die Verzahnung des aufzusteckenden Kraftübertragungselements. Alternativ zu einer durchgängigen Steckverzahnung können auch zwei unterschiedliche Steckverzahnungen, im Besonderen mit verschiedener Zähnezahl, Modul, bzw. Teilung, vorgesehen werden. Diese zwei Verzahnungen können alternativ auch mit einem Winkelversatz ausgeführt werden. Die Lagerung der Planeten erfolgt durch Kontakt des Bolzens am Kopfkreis der Steckverzahnung in der zugehörigen Bohrung. Alternativ kann im Bereich der Lagerung eine zylindrische Gleitfläche vorgesehen werden. Die auf einem gemeinsamen Bolzen festgelegten koaxialen Zahnräder können durch Wahl der Aufsteckposition geforderte Ausrichtungen einnehmen. Die erfindungsgemäße modulare Bauweise ermöglicht es auch bei einem komplexen Getriebe aus einzelnen Bauelementen Bolzen und Zahnräder eine Baugruppe zusammenzusetzen die verschiedene austauschbare Gleich- oder sich unterscheidende Bauteile aufweist. Die Erfindung beruht dabei darin, dass die Zahnräder und der Bolzen korrespondierende Steckverzahnungen aufweisen. Dies betrifft im weitesten Sinne alle denkbaren Zahnradpaare, erweist sich jedoch insbesondere bei Planetengetrieben als besonders vorteilhaft. Die Teilung der Steckverzahnung macht es möglich, verschiedene Teilungsfehler von dem einen zu dem anderen der verbundenen Zahnräder auszugleichen. Dementsprechend können Teilung und Anzahl der Zähne der Zahnräder und der Steckverbindung gleich oder ungleich zueinander sein.By the inventive concept a modularization of the components is achieved. This allows multiple use which leads to a reduction in unit costs due to larger quantities. According to the invention, two elements for power transmission are coupled with a bolt, wherein the first element has an outer diameter d1 and a width b1, and the second element has an outer diameter d2 and a width b2 and both elements each have an inner bore with the same inner diameter di and through a Bolt with outer diameter Since connected for power transmission. The aforementioned first and second elements are designed as gears. The modular design means that the assembled from the individual components bolts and gears assembly may have different interchangeable DC or different components. Specifically, the invention consists in that the gears and the bolt have corresponding splines. The pitch of the spline makes it possible to accommodate different pitch requirements associated with the system environment from one to the other of the connected gears. Accordingly, the pitch and the number of teeth of the gears and the connector may be the same or different from each other. The gears act as planetary gears, for example. The bolts act as power transmission elements and are provided with a spline, preferably with the same number of teeth as the teeth of the aufzusteckenden power transmission element. As an alternative to a continuous spline, two different splines, in particular with different numbers of teeth, module, or division can be provided. These two teeth can alternatively be performed with an angular offset. The bearing of the planet takes place by contact of the bolt on the tip circle of the spline in the associated bore. Alternatively, a cylindrical sliding surface can be provided in the region of the bearing. The fixed on a common bolt coaxial gears can take by selecting the Aufsteckposition required alignments. The modular design according to the invention makes it possible to assemble a module comprising different interchangeable DC or different components even with a complex transmission of individual components bolts and gears. The invention is based on the fact that the gears and the bolt have corresponding splines. This affects in the broadest sense all conceivable gear pairs, but proves to be particularly advantageous in planetary gearboxes. The division of the spline makes it possible to compensate for different pitch errors from one to the other of the connected gears. Accordingly, the pitch and the number of teeth of the gears and the connector may be the same or different from each other.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:

1 eine Axialschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Differentialgetriebes; 1 an axial sectional view of a differential gear according to the invention;

2 eine perspektivische Axialschnittdarstellung des Umlaufträgers des erfindungsgemäßen Differentialgetriebes in Verbindung mit den angesetzten Hohlrädern und den auf erfindungsgemäßen Zapfenelementen sitzenden Umlaufplaneten; 2 a perspective Axialschnittdarstellung the circulation carrier of the differential gear according to the invention in conjunction with the scheduled ring gears and sitting on the pin elements of the invention circular planets;

3 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Eingriffszustände der Hohlräder und der Umlaufplaneten; 3 a representation for illustrating the engagement states of the ring gears and the rotating planet;

4 eine Detaildarstellung zur weiteren Veranschaulichung von Einzelheiten des Differentialgetriebes nach 1; 4 a detail view for further illustrating details of the differential gear after 1 ;

5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Hohlräder, der Umlaufplaneten und der als Achszapfen fungierenden Zapfenelemente; 5 an exploded perspective view of the ring gears, the planetary planets and acting as axle pin elements;

6a eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zahnradstruktur die als solche aus einem ersten und einem zweiten Zahnradelement und einem außenverzahnten Zapfenelement besteht; 6a a perspective view of a gear structure according to the invention as such consists of a first and a second gear member and an externally toothed pin member;

6b eine Axialschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Zahnradstruktur nach 6a; 6b an axial sectional view of the gear structure according to the invention 6a ;

6c eine Draufsicht auf die vordere Stirnseite der erfindungsgemäßen Zahnradstruktur nach 6a; 6c a plan view of the front end face of the gear structure according to the invention 6a ;

7 eine Schemadarstellung zur weiteren Erläuterung der durch das erfindungemäße Konzept ermöglichten Gestaltungs- und Kombinationsmöglichkeiten. 7 a schematic representation for further explanation of the erfindungemäße concept enabled design and combination options.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Stirnraddifferential im Axialschnitt. Das erfindungsgemäße Stirnraddifferential umfasst einen zum Umlauf um eine Umlaufachse X vorgesehenen Planetenträger 3, ein erstes Hohlrad 1 das achsgleich zur Umlauflachse X angeordnet ist und eine erste Hohlradinnenverzahnung 1a bildet. Weiterhin umfasst das Stirnraddifferential ein zweites Hohlrad 2, das ebenfalls achsgleich zur Umlauflachse X angeordnet ist und eine zweite Hohlradinnenverzahnung 2a bildet.The representation after 1 shows an inventive Stirnraddifferential in axial section. The inventive spur gear differential comprises a planet carrier provided for circulation about a revolving axis X. 3 , a first ring gear 1 is arranged coaxially with the revolving salmon X and a first Hohlradinnenverzahnung 1a forms. Furthermore, the spur gear differential comprises a second ring gear 2 , which is also arranged coaxially to the revolving salmon X and a second Hohlradinnenverzahnung 2a forms.

In dem vom ersten Hohlrad 1 umgriffenen Getriebeinnenbereich befindet sich eine erste Gruppe erster Umlaufplaneten P1 (hier nicht sichtbar, siehe 2) die mit der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a des ersten Hohlrades 1 in Eingriff stehen. In dem vom zweiten Hohlrad 2 umgriffenen Getriebeinnenbereich befindet sich eine zweite Gruppe zweiter Umlaufplaneten P2 die mit der zweiten Hohlradinnenverzahnung 2a des zweiten Hohlrads 2 in Eingriff stehen. Die vorgenannten ersten und zweiten Umlaufplanenten P1, P2 sind wie nachfolgend noch vertieft werden wird, derart miteinander gekoppelt, dass sich diese gegensinnig drehen.In the first ring gear 1 engined gear inside area is a first group of first planetary P1 (not visible here, see 2 ) with the first Hohlradinnenverzahnung 1a of the first ring gear 1 engage. In the second ring gear 2 engrossed gear inner region is a second group of second planetary planetary P2 with the second ring gear internal teeth 2a of the second ring gear 2 engage. The aforementioned first and second planetary planets P1, P2 are as will be deepened below, coupled together so that they rotate in opposite directions.

Das erste Hohlrad 1 und das zweite Hohlrad 2 sind hinsichtlich der Verzahnungsgeometrie derart aufeinander abgestimmt, dass der Kopfkreis K1 der Hohlradinnenverzahnung 1a des ersten Hohlrades 1 größer ist als der Fußkreis F2 der Hohlradinnenverzahnung 2a des zweiten Hohlrades 2.The first ring gear 1 and the second ring gear 2 are matched with respect to the tooth geometry such that the tip circle K1 of the internal Hohlradinnenverzahnung 1a of the first ring gear 1 is greater than the root circle F2 of the internal Hohlradinnenverzahnung 2a of the second ring gear 2 ,

Die beiden Hohlräder 1, 2 sind derart ausgebildet, dass die Hohlradinnenverzahnung 1a des ersten Hohlrades 1 und die Hohlradinnenverzahnung 2a des zweiten Hohlrades 2 gleiche Zähnezahlen aufweisen. Auch die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes und die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes weisen gleiche Zähnezahlen auf.The two ring gears 1 . 2 are formed such that the Hohlradinnenverzahnung 1a of the first ring gear 1 and the internal gear teeth 2a of the second ring gear 2 have the same number of teeth. The circulation planets P1 of the first set and the circulation planets P2 of the second set also have the same number of teeth.

Die getriebliche Koppelung der Umlaufplaneten P1, P2 beider Gruppen erfolgt unter Einschluss von Zapfenelementen 4, sowie mit diesen jeweils drehfest gekoppelten Koppelplaneten PK2. Die Zapfenelemente 4 weisen eine Zapfenaußenverzahnung auf, die es ermöglicht, durch Wahl der Aufsetzposition eines Umlaufplaneten P2 und/oder der Aufsetzposition eines Koppelplaneten PK2 auf die Zapfenaußenverzahnung zwischen den jeweiligen Umlaufplaneten Relativpositionen zu realisieren, die den Eingriff in die jeweilige Hohlradinnenverzahnung ermöglichen.The geared coupling of the planetary planets P1, P2 of both groups takes place including pin elements 4 , as well as with these in each case rotatably coupled coupling planet PK2. The pin elements 4 have a pin outer teeth, which makes it possible to realize by selecting the placement position of a planetary planetary P2 and / or the placement position of a coupling planet PK2 relative to the pin outer teeth between the respective planetary orbits relative positions that allow engagement in the respective Hohlradinnenverzahnung.

Die Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes und die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind hier zudem baugleich ausgeführt. Die Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind wie angegeben, jeweils über ein Zapfenelement 4 mit einem Koppelzahnrad PK2 gekoppelt, und das jeweilige Koppelzahnrand PK2 greift in ein Umlaufplanetenrad P1 des ersten Satzes ein.The circulation planets P1 of the first set and the circulation planets P2 of the second set are also identical here. The planetary planets P2 of the second set are, as indicated, in each case via a pin element 4 coupled to a coupling gear PK2, and the respective coupling tooth edge PK2 engages in a planetary gear P1 of the first set.

Die Umlaufplaneten P2 und die Koppelzahnräder PK2 sind jeweils über einen Abschnitt ihres jeweiligen Zapfenelementes 4 in dem Umlaufträger 3 radial gelagert. Der Eingriff jenes Koppelzahnrades PK2 in das entsprechende Planetenrad P1 des ersten Satzes erfolgt auf dem Axialniveau der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. Die Hohlräder 1, 2 sind als Ringelemente ausgebildet und an Nabenteller 5, 6 angebunden, wobei diese Nabenteller 5, 6 als Blechumformteile ausgeführt sind.The planetary planets P2 and the coupling gears PK2 are each over a portion of their respective pin member 4 in the circulation carrier 3 radially mounted. The engagement of that coupling gear PK2 in the corresponding planet P1 of the first set takes place at the axial level of the first Hohlradinnenverzahnung 1a , The ring gears 1 . 2 are designed as ring elements and hub plate 5 . 6 Tailed, these hubbubes 5 . 6 are designed as Blechumformteile.

Der Planetenträger 3 selbst ist als Scheibenkorpus ausgebildet und weist einen integral mit diesem ausgebildeten Stirnradkranz 3a auf. Dieser Stirnradkranz 3a bildet eine erste und eine zweite Innenumfangswandung 3b, 3c. In diese Innenumfangswandungen sind Gehäusedeckel 7, 8 axial eingepresst. Über diese Gehäusedeckel 7, 8 werden die an den Umlaufträger 3 axial angesetzten Komponenten gesichert und zu einer Baueinheit vereinigt. Die Gehäusedeckel 7, 8 sind als Blechumformteile ausgeführt und zentrisch in den Stirnradkranz 3a eingepresst. Die Gehäusedeckel 7, 8 bilden Bundabschnitte 7a, 8a die als Lagersitze fungieren über welche dieses Differentialgetriebe drehbar gelagert werden kann.The planet carrier 3 itself is designed as a disc body and has an integrally formed therewith spur gear 3a on. This spur gear wreath 3a forms a first and a second inner circumferential wall 3b . 3c , In this Innenumfangswandungen are housing cover 7 . 8th pressed axially. About this housing cover 7 . 8th become the circulation bearer 3 secured axially attached components and combined to form a unit. The housing cover 7 . 8th are designed as Blechumformteile and centric in the Stirnradkranz 3a pressed. The housing cover 7 . 8th form collar sections 7a . 8a which act as a bearing seats over which this differential gear can be rotatably mounted.

Die Einleitung der Antriebsleistung in das Differentialgetriebe erfolgt über die Stirnradverzahnung 3d des Stirnradkranzes 3a. Über die Umlaufplaneten P1, P2 erfolgt eine Leistungsverzweigung auf die Hohlräder 1, 2 und damit auf die Nabenteller 5, 6. An den Nabentellern 5, 6 sind Bundabschnitte 5a, 6a ausgebildet. Diese Bundabschnitte 5a, 6a sind ziehtechnisch gefertigt und mit einer Innenverzahnung 5b, 6b versehen. In diese Innenverzahnung 5b, 6b können entsprechend komplementär verzahnte Endabschnitte von Radantriebswellen, oder anderweitiger Leistungstransferkomponenten des jeweiligen Radantriebsstranges eingefügt werden. Anstelle der hier gezeigten Innenverzahnung sind auch anderweitige Verbindungsgeometrien zur Drehmomentenübertragung und zentrierten Aufnahme entsprechender Komponenten möglich.The introduction of the drive power in the differential gear via the spur gear toothing 3d of the spur gear wreath 3a , About the planetary planets P1, P2 is a power split to the ring gears 1 . 2 and thus on the hubbub 5 . 6 , At the hubbubs 5 . 6 are covenant sections 5a . 6a educated. These waistband sections 5a . 6a are made by pulling technique and with an internal toothing 5b . 6b Mistake. In this internal toothing 5b . 6b Accordingly, complementary toothed end portions of wheel drive shafts, or other power transfer components of the respective wheel drive train may be inserted. Instead of the internal teeth shown here also other connection geometries for torque transmission and centered recording of corresponding components are possible.

In 2 ist in Form einer perspektivischen Axialschnittdarstellung der Aufbau des Differentialgetriebes nach 1 weiter veranschaulicht. In dieser Darstellung sind nunmehr zumindest teilweise die Umlaufplaneten P1 erkennbar die in das erste Hohlrad 1 radial von innen her eingreifen. Die in 1 dargestellten Nabenteller 5, 6 sind in dieser Darstellung nicht gezeigt. Die Hohlräder 1, 2 sind jedoch an diese Nabenteller 5, 6 starr angebunden und werden in Verbindung mit diesen Nabentellern 5, 6 montiert. Die Weglassung der Nabenteller 5, 6 in dieser Darstellung erfolgt lediglich zur deutlicheren Veranschaulichung. Die Umlaufplaneten P2 greifen radial von innen her in die das zweite Hohlrad 2 ein. Die Koppelung der mit dem zweiten Hohlrad 2 in Eingriff stehenden Umlaufplaneten P2 mit jenen, mit dem ersten Hohlrad 1 in Eingriff stehenden Umlaufplaneten P1 erfolgt wie bereits angesprochen über die Koppelplaneten PK2. Diese Koppelplaneten PK2 greifen nicht in die Innenverzahnung 1a des ersten Holrades 1 ein. In 2 is in the form of a perspective Axialschnittdarstellung the structure of the differential gear to 1 further illustrated. In this illustration, now at least partially the circulation planet P1 are recognizable in the first ring gear 1 engage radially from the inside. In the 1 illustrated hub plate 5 . 6 are not shown in this illustration. The ring gears 1 . 2 However, these are hubbels 5 . 6 rigidly tied and in connection with these hubbands 5 . 6 assembled. The omission of the hubbub 5 . 6 in this illustration, only for a clearer illustration. The planetary planets P2 engage radially from the inside into the second ring gear 2 one. The coupling of the second ring gear 2 engaged planetary orbits P2 with those with the first ring gear 1 engaged planetary orbits P1 takes place as already mentioned via the coupling planet PK2. These coupling planet PK2 do not engage in the internal teeth 1a of the first wooden wheel 1 one.

Die Achsen XP1 der Umlaufplaneten P1 der ersten Gruppe sind auf einem ersten Teilkreis TK1 angeordnet und die Achsen XP2 der Umlaufplaneten P2 der zweiten Gruppe sind auf einem zweiten Teilkreis TK2 angeordnet. Der zweite Teilkreis TK2 weist einen Durchmesser D2 auf, der kleiner ist als der Durchmesser D1 des ersten Teilkreises TK1. Die Durchmesserdifferenz der beiden Teilkreise TK1, TK2 entspricht in etwa der zweifachen Zahnhöhe h der Zähne Z1 der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. Die Durchmesserdifferenzen der ersten und der zweiten Hohlradinnenverzahnung 1a, 2a sind durch Profilverschiebung realisiert.The axes XP1 of the planetary planets P1 of the first group are arranged on a first pitch circle TK1 and the axes XP2 of the planetary gears P2 of the second group are arranged on a second pitch circle TK2. The second pitch circle TK2 has a diameter D2 which is smaller than the diameter D1 of the first pitch circle TK1. The diameter difference of the two pitch circles TK1, TK2 corresponds approximately to twice the tooth height h of the teeth Z1 of the first ring gear internal teeth 1a , The diameter differences of the first and the second Hohlradinnenverzahnung 1a . 2a are realized by profile shift.

Wie bereits angesprochen wird die kinematische Koppelung der Umlaufplaneten P1, P2 erfindungsgemäß erreicht, indem die Umlaufplaneten P2 der zweiten Gruppe jeweils über ein Zapfenelement 4 mit einem Koppelzahnrad PK2 gekoppelt sind, und dann das jeweilige Koppelzahnrand PK2 in ein Umlaufplanetenrad P1 des ersten Satzes eingreift. Die Umlaufplaneten P1 der ersten Gruppe sitzen jeweils auf einem Achszapfen der an sich kein Drehmoment übertragen muss. Zur Reduktion der Teilevielfalt und aufgrund des vorhandenen Bauraums ist es möglich, die Lagerung der Umlaufplaneten P1 ebenfalls über das erfindungsgemäß gestaltete Zapfenelement 4 vorzunehmen, ohne dass hier jedoch der durch die Außenverzahnung realisierte Effekt zum tragen kommt. Das die Umlaufplaneten P1 tragende Zapfenelement 4 kann also wie gezeigt zur Reduktion der Teilevielfalt baugleich zu jenem Zapfenelement 4 ausgeführt werden das die Umlaufplaneten P2 mit den Koppelplaneten PK2 koppelt. Die bei der Lagerung der Umlaufplaneten P1 frei bleibende Verzahnung der Zapfenelemente 4 greift nicht in die Innenverzahnung 2a des zweiten Hohlrades 2 ein.As already mentioned, the kinematic coupling of the planetary planets P1, P2 is achieved according to the invention by the planetary planets P2 of the second group in each case via a pin element 4 are coupled to a coupling gear PK2, and then engages the respective coupling tooth edge PK2 in a planetary gear P1 of the first set. The planetary planets P1 of the first group are each seated on a journal which does not have to transmit any torque per se. To reduce the variety of parts and due to the available space, it is possible, the storage of the circulation planet P1 also on the inventively designed pin member 4 without, however, the effect realized by the external toothing comes to bear here. The journal element carrying the planetary planets P1 4 So as shown to reduce the variety of parts identical to that pin element 4 be executed that the planetary planets P2 coupled with the coupling planet PK2. The teeth of the pin elements which remain free during the bearing of the planetary planets P1 4 does not engage in the internal teeth 2a of the second ring gear 2 one.

Wie erkennbar wird die Lagerung der Umlaufplaneten P1, P2 in dem Umlaufplanetenträger 3 bewerkstelligt, indem die Umlaufplaneten P1, P2 über einen zylindrischen Abschnitt 4a ihres jeweiligen Zapfenelementes 4 in entsprechenden Lagerbohrungen 3e in dem Umlaufträger 3 radial gelagert werden. Die entsprechende Lagerstelle ist hier als Gleitlagerstelle ausgeführt. Die Zapfenelemente 4 sitzen hier unter einem hinreichenden Bewegungsspiel unmittelbar in einer entsprechenden Bohrungswandung des Umlaufträgers 3. Die Zapfenelemente 4 sind wie dargestellt als separate Bauteile gefertigt die eine Außenverzahnung 4b aufweisen und in eine hierzu komplementär konsturierte Bohrung in den jeweiligen Umlaufplaneten P1, P2 einsteckbar sind. Die Steckverbindungsstrukturen sind vorzugsweise so dimensioniert, dass die Steckverbindung unter einem leichten Presssitz erfolgt. Die Außenverzahnung 4b jener Zapfenelemente 4 weist eine Teilung auf die von der Zahnteilung der Stirnradverzahnung des entsprechenden Umlaufplaneten P1, P2 abweicht, insbesondere feiner ist und zudem vorzugsweise einer Primzahl entspricht.How recognizable is the storage of the circulation planets P1, P2 in the circulation planet carrier 3 accomplished by the orbital planets P1, P2 via a cylindrical section 4a their respective pin element 4 in corresponding bearing bores 3e in the circulation carrier 3 be stored radially. The corresponding bearing point is designed here as a sliding bearing. The pin elements 4 sit here under a sufficient motion play directly in a corresponding bore wall of the circulation carrier 3 , The pin elements 4 are as shown as separate components manufactured the external teeth 4b and can be plugged into a complementary hole in the respective planetary planets P1, P2. The connector structures are preferably dimensioned so that the connector takes place under a slight interference fit. The external toothing 4b those pin elements 4 has a pitch which differs from the tooth pitch of the spur gear teeth of the corresponding planetary planets P1, P2, in particular is finer and also preferably corresponds to a prime number.

Durch das hier gezeigte Konzept der kinematischen Koppelung der Umlaufplaneten P1, P2 über achsgleich auf dem jeweiligen Zapfenelement 4 sitzende Koppelzahnräder PK2 wird es möglich, dass der Eingriff jenes Koppelzahnrades PK2 in das entsprechende Planetenrad P1 des ersten Satzes auf dem Axialniveau der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a erfolgt. Das Hohlrad 1 fungiert als erstes Abtriebsrad. das Hohlrad 2 fungiert als zweites Abtriebsrad. Die beiden Abtriebsräder sind hier über insgesamt 4 kinematisch parallele Getriebeabschnitte (Komponenten P1, PK2, 4, P2) gekoppelt wobei aufgrund der Gestaltung des Zapfenelementes 4 als in besonderer Weise verzahnte Struktur durch Aufsetzen der Umlaufplaneten P2 und der Koppelplaneten PK2 auf die Verzahnung stets geeignete Relativpositionen der beiden Zahnräder P2, PK2 zueinander erreicht werden können.By the concept shown here of the kinematic coupling of the planetary planets P1, P2 over the same axis on the respective pin element 4 Sitting coupling gears PK2, it is possible that the engagement of that coupling gear PK2 in the corresponding planet P1 of the first set on the axial level of the first Hohlradinnenverzahnung 1a he follows. The ring gear 1 acts as the first output gear. the ring gear 2 acts as a second output gear. The two driven wheels are here over a total of 4 kinematically parallel transmission sections (components P1, PK2, 4 , P2) coupled due to the design of the pin member 4 as a particularly toothed structure by placing the planetary planetary P2 and the coupling planet PK2 on the teeth always suitable relative positions of the two gears P2, PK2 can be achieved to each other.

In 3 sind in Form einer Draufsicht die Hohlradinnenverzahnungen 1a, 2a der Hohlräder 1, 2 sowie auch die Umlaufplaneten P1, P2 und die Koppelzahnräder PK2 dargestellt. Wie bereits in Verbindung mit 1 beschrieben, jedoch in dieser Darstellung besser erkennbar sind die Achsen XP1 der Umlaufplaneten P1 des ersten Satzes auf einem ersten Teilkreis TK1 angeordnet und die Achsen XP2 der Umlaufplaneten P2 des zweiten Satzes sind auf einem zweiten Teilkreis TK2 angeordnet. Die Achsen XP1, XP2 sind parallel zur Differentialachse X ausgerichtet. Der zweite Teilkreis TK2 weist einen Durchmesser D2 auf, der kleiner ist als der Durchmesser D1 des ersten Teilkreises TK1. Die Durchmesserdifferenz der beiden Teilkreise TK1, TK2 entspricht in etwa der zweifachen Zahnhöhe h der Zähne Z1 der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a. Die Hohlräder 1, 2 weisen die gleichen Zähnezahlen und gleichen Moduls auf. Die Durchmesserdifferenzen der ersten und der zweiten Hohlradinnenverzahnung 1a, 2a sind durch Profilverschiebung realisiert. Die Umlaufplaneten P1, P2 und die Koppelplaneten PK2 sind baugleich ausgeführt.In 3 are in the form of a plan view, the Hohlradinnenverzahnungen 1a . 2a the ring gears 1 . 2 as well as the planetary planets P1, P2 and the coupling gears PK2 shown. As already in connection with 1 However, in this illustration, the axes XP1 of the planetary orbits P1 of the first set are arranged on a first pitch circle TK1 and the axes XP2 of the planetary gears P2 of the second set are arranged on a second pitch circle TK2. The axes XP1, XP2 are aligned parallel to the differential axis X. The second pitch circle TK2 has a diameter D2 which is smaller than the diameter D1 of the first pitch circle TK1. The diameter difference of the two pitch circles TK1, TK2 corresponds approximately to twice the tooth height h of the teeth Z1 of the first ring gear internal teeth 1a , The ring gears 1 . 2 have the same number of teeth and the same module. The diameter differences of the first and the second Hohlradinnenverzahnung 1a . 2a are realized by profile shift. The circulation planets P1, P2 and the coupling planets PK2 are of identical construction.

In 4 ist in Form einer Detaildarstellung der in 1 durch das Symbol „A” gekennzeichnete Bereich des Differentialgetriebes weiter veranschaulicht. Wie angegeben ist der Planetenträger 3 selbst als Scheibenkorpus ausgebildet und weist einen integral mit diesem ausgebildeten Stirnradkranz 3a auf. Dieser Stirnradkranz 3a bildet eine erste und eine zweite Innenumfangswandung 3b, 3c. In diese Innenumfangswandungen 3b, 3c sind die als Blechumformteile gefertigten Gehäusedeckel 7, 8 axial eingepresst. Die Gehäusedeckel 7, 8 sind hierzu mit Umfangsstegen 7b, 8b. versehen. Die Gehäusedeckel 7, 8 sind durch die Innenumfangswandungen 3b, 3c zentriert. Diese Gehäusedeckel 7, 8 sichern die an den Umlaufträger axial angesetzten Komponenten und halten das Differentialgetriebe zu einer vormontierten Baueinheit zusammen.In 4 is in the form of a detailed representation of in 1 illustrated area indicated by the symbol "A" of the differential gear on. As indicated, the planet carrier 3 itself formed as a disc body and has an integrally formed therewith spur gear 3a on. This spur gear wreath 3a forms a first and a second inner circumferential wall 3b . 3c , In these Innenumfangswandungen 3b . 3c are the housing cover manufactured as Blechumformteile 7 . 8th pressed axially. The housing cover 7 . 8th are for this purpose with peripheral webs 7b . 8b , Mistake. The housing cover 7 . 8th are through the inner peripheral walls 3b . 3c centered. This housing cover 7 . 8th secure the axially attached to the circulation carrier components and hold the differential gear together to form a preassembled unit.

In 5 sind in Form einer perspektivischen Explosionsdarstellung die beiden Hohlräder 1, 2, die Umlaufplaneten P1, P2, Die Koppelplaneten PK2 und die Zapfenelemente 4 dargestellt. Die Zapfenelemente 4 sind hier mit einer axial durchgängigen Außenverzahnung versehen. Bevorzugt wird jedoch die in 1 angedeutete Variante mit einem mittigen Zylindermantelabschnitt der als solcher eine höhere radiale Tragfähigkeit bietet. Soweit die Zapfenelemente 4 wie hier dargestellt, mit einer durchgängigen Außenverzahnung versehen sind ist es auch möglich, auf diese eine innenverzahnte Ringbuchse aufzusetzen die eine als Gleitlagerlauffläche fungierende zylindrische Außenfläche bildet. Die Zapfenelemente 4 sind hier insgesamt baugleich ausgeführt. Die Verzahnung weist eine Teilung auf die von der Teilung der Stirnradverzahnung der Umlaufplaneten P1, P2 abweicht. Die hier als Einzelteile dargestellten Hohlräder 1, 2 sind wie in 1 veranschaulicht in Nabenteller eingefasst. Die Hohlradinnenverzahnungen 1a, 2a und auch die hierzu passenden Stirnradverzahnungen der Umlaufplaneten P1, P2 sind als gerade Evolventenverzahnungen ausgeführt. Die Kopfkreisdurchmesser der Innenverzahnungen 1a, 2a sind unterschiedlich. Die Durchmesserdifferenz ist bei gleicher Zähnezahl durch Profilverschiebung realisiert. Bei dieser Ausführungsform ist der Kopfkreisdurchmesser der ersten Hohlradinnenverzahnung 1a größer als der Fußkreisdurchmesser der zweiten Hohlradinnenverzahnung. Die Umlaufplaneten P1, P2 und auch die Koppelplaneten PK2 sind baugleich ausgeführt.In 5 are in the form of a perspective exploded view, the two ring gears 1 . 2 , the circulation planets P1, P2, the coupling planets PK2 and the pin elements 4 shown. The pin elements 4 are here provided with an axially continuous external toothing. However, preference is given to the in 1 indicated variant with a central cylindrical shell section as such offers a higher radial load capacity. As far as the pin elements 4 As shown here, are provided with a continuous external toothing, it is also possible to put on this an internally toothed ring bushing which forms a cylindrical outer surface acting as a sliding bearing surface. The pin elements 4 are executed here overall identical. The toothing has a pitch which differs from the pitch of the spur gear teeth of the planetary planets P1, P2. The ring gears shown here as individual parts 1 . 2 are like in 1 illustrated edged in hubbub. The internal gear teeth 1a . 2a and also the matching Stirnradverzahnungen the planetary planets P1, P2 are designed as straight involute. The tip circle diameter of the internal gears 1a . 2a are different. The diameter difference is realized with the same number of teeth by profile displacement. In this embodiment, the tip diameter of the first ring internal gear is 1a greater than the root diameter of the second Hohlradinnenverzahnung. The circulation planets P1, P2 and also the coupling planets PK2 are of identical construction.

Es ist grundsätzlich möglich, bei dem beschriebenen Getriebeaufbau auch an den Umlaufplaneten P1, P2 sowie an den Koppelplaneten PK2 positive und negative Profilverschiebungen vorzunehmen. Hierdurch wird es möglich die erforderliche Durchmesserdifferenz der Kopfkreise der Hohlradinnenverzahnungen 1a, 2a der Hohlräder 1, 2 zu reduzieren. Konkret wird dann der Kopfkreisdurchmesser der zweiten Umlaufplaneten P2 vergrößert und der Kopfkreisdurchmesser der Koppelplaneten PK2 durch negative Profilverschiebung verkleinert.It is basically possible to make positive and negative profile shifts in the described transmission structure also on the planetary planets P1, P2 and on the coupling planet PK2. This makes it possible the required diameter difference of the top circles of Hohlradinnenverzahnungen 1a . 2a the ring gears 1 . 2 to reduce. Specifically, then the tip diameter of the second planetary orbits P2 is increased and the tip diameter of the coupling planet PK2 reduced by negative profile shift.

In 6a ist in Form einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Zahnradstruktur dargestellt. Die erfindungsgemäße Zahnradstruktur umfasst ein erstes Zahnradelement ZE1 das einen ersten Zahnkranz ZK1 mit mehreren in Umfangsrichtung mit einer ersten Teilung abfolgenden Zähnen T1 und eine erste Innenöffnung B1 mit einer ersten Innenverzahnung ZB1 aufweist. Die Zahnradstruktur umfasst weiterhin ein zweites Zahnradelement ZE2 das einen zweiten Zahnkranz ZK2 mit mehreren in Umfangsrichtung mit einer zweiten Teilung abfolgenden Zähnen T2 und eine zweite Innenöffnung B2 mit einer zweiten Innenverzahnung ZB2 aufweist. Schließlich umfasst die Zahnradstruktur auch ein Zapfenelement 4 zur gleichachsigen Koppelung der beiden Zahnradelemente ZE1, ZE2.In 6a is shown in the form of a perspective view of a gear structure according to the invention. The gear structure according to the invention comprises a first gear element ZE1 which has a first toothed ring ZK1 with a plurality of teeth T1 following in the circumferential direction with a first pitch and a first inner opening B1 with a first internal toothing ZB1. The toothed wheel structure further comprises a second toothed wheel element ZE2 which has a second toothed ring ZK2 with a plurality of teeth T2 following in the circumferential direction with a second pitch and a second inner opening B2 with a second internal toothing ZB2. Finally, the gear structure also includes a pin member 4 for the equiaxial coupling of the two gear elements ZE1, ZE2.

Wie aus der Darstellung nach 6b ersichtlich weist das Zapfenelement 4 einen ersten Abschnitt 41 mit einer zur ersten Innenverzahnung ZB1 komplementären Zapfenaußenverzahnung Z4 und einen zweiten Abschnitt 42 mit einer zur zweiten Innenverzahnung ZB2 komplementären Zapfenaußenverzahnung Z4 auf. Die beiden Zahnradelemente ZE1, ZE2 sind so ausgebildet, dass diese in mehreren hinsichtlich des Umfangsversatzes der Zahnkränze unterschiedlichen Fügestellungen drehfest auf die jeweilige Zapfenaußenverzahnung Z4 aufsetzbar sind.As shown 6b can be seen, the pin member 4 a first section 41 with a pin outer toothing Z4 complementary to the first internal toothing ZB1 and a second section 42 with a complementary to the second internal teeth ZB2 pin outer teeth Z4. The two gear elements ZE1, ZE2 are designed so that they are rotatably mounted on the respective pin outer teeth Z4 in several different with respect to the circumferential offset of the sprockets joining positions.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Zapfenaußenverzahnung beider Abschnitte 41, 42 im Radialschnitt konturidentisch und erstreckt sich über die gesamte Länge des Zapfenelementes 4. Die Teilung der Zapfenaußenverzahnung Z4 ist zudem feiner als die Teilung des ersten oder zweiten Zahnkranzes ZK1, ZK2. Die Teilung der Zapfenaußenverzahnung entspricht einer Primzahl und beträgt hier den Wert 13. Dadurch wird es möglich zwischen den beiden Zahnradelementen ZE1, ZE2 eine Vielzahl von unterschiedlichen Winkelstellungen zu ermöglichen, insbesondere wenn auch die Teilung der Zahnradkränze ZK1, ZK2 einer Primzahl entspricht.In the embodiment shown here, the pin outer teeth of both sections 41 . 42 in radial section contour identical and extends over the entire length of the pin member 4 , The pitch of the pin outer teeth Z4 is also finer than the pitch of the first or second ring gear ZK1, ZK2. The pitch of the pin outer toothing corresponds to a prime number and is the value here 13 , This makes it possible between the two gear elements ZE1, ZE2 to allow a variety of different angular positions, especially if the pitch of the gear rims ZK1, ZK2 corresponds to a prime number.

Wie aus der Darstellung nach 6c ersichtlich sind die Teilungszahlen der beiden Zahnkränze ZK1, ZK2 identisch. Die beiden Zahnradelemente ZE1, ZE2 weisen hier unterschiedliche Kopfkreisdurchmesser auf, obgleich hier nicht umgesetzt können diese unterschiedlichen Durchmesser bis zu einem gewissen Grad auch durch Profilverschiebung generiert werden. Das Zapfenelement 4e weist wie in dieser Darstellung erkennbar eine Zapfenaußenverzahnung Z4 auf, die es ermöglicht, durch Wahl der Aufsetzposition des jeweiligen Zahnradelementes ZE1, ZE2 zwischen den jeweiligen Zahnradelementen einen für den Eingriff in eine anderweitig bereits synchronisierte Umgebung geeignete Zahnstellungen zu erreichen.As shown 6c As can be seen, the division numbers of the two sprockets ZK1, ZK2 are identical. The two gear elements ZE1, ZE2 here have different tip diameter, although not implemented here, these different diameters can be generated to a certain extent by profile shift. The pin element 4e has as shown in this illustration, a pin outer teeth Z4, which makes it possible to achieve by selecting the placement position of the respective gear element ZE1, ZE2 between the respective gear elements suitable for engagement in an otherwise already synchronized environment tooth positions.

Wie in 7 vereinfacht dargestellt ist es möglich, die Zahnradelemente ZE1, ZE2 und das Zapfenelement 4 als Teil eines Baukastensystems bereitzustellen das verschiedene Kombinationen dieser Bauteile über die Verzahnung Z4 des Zapfenelementes ermöglicht. Innerhalb dieses Baukastensystems können dann Zahnradelemente bereitgestellt werden die sich hinsichtlich der Zahnkranzbreiten b1, b2, und hinsichtlich der Kopfkreisdurchmesser d1, d2 unterscheiden. Der Baukasten kann auch hinsichtlich der Axiallänge des Zapfenelements 4 unterschiedliche Varianten desselben beinhalten. Durch dieses Konzept wird es möglich, innerhalb eines Getriebesystems den Anteil untereinander baugleicher Komponenten zu erhöhen. Weiterhin wird es möglich unterschiedliche Getriebevarianten unter Rückgriffnahme auf baugleiche Zahnradkomponenten zu realisieren.As in 7 shown simplified, it is possible, the gear elements ZE1, ZE2 and the pin member 4 as part of a modular system that allows various combinations of these components via the teeth Z4 of the pin element. Within this modular system gear elements can then be provided which differ with respect to the tooth rim widths b1, b2, and with respect to the tip circle diameter d1, d2. The kit can also with regard to the axial length of the pin member 4 different variants of the same include. This concept makes it possible to increase the proportion of identical components within a transmission system. Furthermore, it is possible to realize different transmission variants by recourse to identical gear components.

Claims

Gear structure with: A first gear element having a first toothed ring with a plurality of teeth following in the circumferential direction with a first pitch and a first inner opening with a first inner toothing, - A second gear member having a second sprocket with a plurality of circumferentially spaced second teeth with a second teeth and a second inner opening with a second internal toothing, and A pin element for the equiaxial coupling of the two gear elements, - wherein the pin member has a first portion with a complementary to the first internal teeth pin outer teeth and a second portion with complementary to the second internal teeth pin outer teeth, and the two gear elements are formed so that in a different with respect to the circumferential offset of the sprockets different joining positions rotationally fixed to the respective Zapfenaußenverzahnung are placed.

Gear structure according to claim 1, characterized in that the pin outer teeth of both sections in the radial section is contour identical.

Gear structure according to claim 2, characterized in that the pin outer toothing extends over the entire length of the pin member.

Gear structure according to claim 1 or 2, characterized in that between the first portion and the second portion of the pin outer teeth is a cylindrical surface portion.

Gear structure according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the pitch of the pin outer teeth is finer than the pitch of the first or second ring gear.

Gear structure according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the pitch of the pin outer teeth is a prime number.

Gear structure according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the first pitch of the first sprocket and the second pitch of the second sprocket are identical.

Gear structure according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the sprockets has a profile displacement.

Spurraddifferential with a first output gear and a second output gear, wherein the two output gears are coupled to each other via two kinematically parallel transmission sections and at least one of these transmission sections includes a gear structure according to at least one of claims 1 to 8.

Spurraddifferential, with: - a planetary gear provided for circulation about a revolving axis, - a first ring gear is arranged coaxially to the axis salmon and forms a first Hohlradinnenverzahnung, - a second ring gear is also arranged coaxially to Uml salmon and forms a second Hohlradinnenverzahnung, - a first Group of first planetary planets which are in engagement with the first ring gear internal teeth of the first ring gear, and - a second group of second planetary gears which are in engagement with the second ring gear internal teeth of the second ring gear, - wherein the first and second planetary rotors are rotatably coupled together in opposite directions, and the geared coupling of the planetary planets of both groups, including pin elements, as well as with these each rotatably coupled coupling planet occurs, and - The pin elements have a pin outer teeth which makes it possible to realize by selecting the placement position of a planetary planet and / or the placement of a coupling planet on the pin outer teeth between the respective planetary planets suitable for engagement in the respective Hohlradinnenverzahnung coupling state.