DE102013201520A1 - Circulation gear-transmission for electromechanical actuator utilized for e.g. motor car, has input part and output part, planetary gears provided between wheels and ring gears, where ring gears are supported independent of bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Umlaufrädergetriebe insbesondere für einen elektromechanischen Aktuator mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil und mit zumindest zwei zwischen diesen angeordneten Übersetzungsstufen, enthaltend die Komponenten zumindest ein Hohlrad, jeweils ein einer Übersetzungsstufe zugeordnetes Sonnenrad und einen jeweils einer Übersetzungsstufe zugeordneten Planetenträger mit über den Umfang verteilten, zwischen Sonnenrad und Hohlrad kämmenden Planetenrädern.The invention relates to an epicyclic gearbox, in particular for an electromechanical actuator having an input part and an output part and having at least two arranged between these translation stages, containing the components at least one ring gear, each one associated with a gear ratio sun gear and each associated with a gear ratio planet carrier with distributed over the circumference , planetary gears meshing between sun gear and ring gear.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Umlaufrädergetriebe, beispielsweise in Form von zwischen zwei Wellen angeordneten, eine Übersetzung ins Schnelle oder Langsame zwischen den beiden Wellen bereitstellenden Planetengetrieben sind hinreichend bekannt. Hierbei können mehrere Übersetzungsstufen mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und dazwischen kämmenden, über den Umfang verteilten und auf einem Planetenträger verdrehbar aufgenommenen Planetenrädern hintereinander geschaltet sein. In weniger anspruchsvollen Anwendungen können einzelne Übersetzungsstufen mehrstufiger Umlaufrädergetriebe beispielsweise für elektromechanische Aktuatoren, beispielsweise für Wankstabilisatoren, Spurund/oder Sturzverstellungen und dergleichen ohne eigene Lagerstellen vorgesehen werden. Sowohl die Zentrierung als auch die Führung des gesamten Getriebeverbundes und der einzelnen Getriebestufen erfolgt dabei über ein Kopfspiel zwischen dem Sonnenrad, den zugehörigen Planetenrädern und dem zugehörigen Hohlrad. Hierbei kann eine Hohlradverzahnung für einzelne Gruppen oder alle Getriebestufen zur Minimierung der Teileanzahl sowie aus Gesichtspunkten einer Montage, der Fertigung sowie aus Kostengründen direkt als eine durchgängige Verzahnung im Gehäuse eines elektromechanischen Aktuators angeformt sein.Planetary gear, for example in the form of arranged between two shafts, a translation into fast or slow between the two shafts planetary gears providing are well known. Here, a plurality of gear ratios with a ring gear, a sun gear and meshing therebetween, distributed over the circumference and rotatably received on a planet carrier planetary gears be connected in series. In less demanding applications, individual gear ratios of multi-stage epicyclic gears, for example for electromechanical actuators, for example for roll stabilizers, lane and / or camber adjustments and the like can be provided without their own bearings. Both the centering and the leadership of the entire transmission network and the individual gear stages takes place via a head clearance between the sun gear, the associated planetary gears and the associated ring gear. Here, a ring gear for individual groups or all gear stages to minimize the number of parts and from aspects of assembly, manufacturing and cost reasons can be formed directly as a continuous teeth in the housing of an electromechanical actuator.
Weiterhin ist beispielsweise aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Umlaufrädergetriebes mit verbessertem Lagerungskonzept. The object of the invention is the development of a planetary gear with improved storage concept.
Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, die vom Anspruch 1 abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1, which depend on claim 1 dependent claims give advantageous embodiments again.
Das vorgeschlagene Umlaufrädergetriebe ist insbesondere für einen elektromechanischen Aktuator, der beispielsweise in einem Wankstabilisator, einem Spur- und/oder Sturzversteller und dergleichen in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Das Umlaufrädergetriebe weist ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil und zumindest zwei zwischen diesen angeordneten Übersetzungsstufen mit jeweils den Komponenten Hohlrad, Sonnenrad und Planetenträger mit über den Umfang verteilten, zwischen Sonnenrad und Hohlrad kämmenden Planetenrädern auf. Die Hohlräder einzelner oder aller Übersetzungsstufen können einteilig ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise sind zumindest zwei Komponenten, bevorzugt Sonnenräder und/oder Planetenträger mittels radial und/oder axial einander übergreifender Lagerungen aufeinander und unabhängig von einer Lagerung gegenüber dem zumindest einen Hohlrad gelagert. Dies bedeutet, dass keine der Komponenten Sonnenrad und Planetenträger über Verzahnungen des oder der Hohlräder oder innerhalb der Verzahnungen der einzelnen Hohlräder gelagert ist. The proposed epicyclic gearing is particularly suitable for an electromechanical actuator, for example in a roll stabilizer, a lane and / or lintel and the like is provided in a motor vehicle. The epicyclic gearbox has an input part and an output part and at least two arranged between these gear ratios with each of the components ring gear, sun gear and planet carrier distributed over the circumference, meshing between the sun and ring gear planetary gears. The ring gears of individual or all gear ratios can be formed in one piece. Advantageously, at least two components, preferably sun gears and / or planet carriers by means of radially and / or axially overlapping bearings on each other and stored independently of a storage relative to the at least one ring gear. This means that none of the components sun gear and planet carrier is mounted via gears of the ring gear or within the teeth of the individual ring gears.
In vorteilhafter Weise können zumindest zwei Komponenten eingangsseitig und/oder ausgangsseitig an einem radial innen angeordneten Bolzen direkt oder indirekt gelagert sein. In vorteilhafter Weise können alle Sonnenräder auf Bolzen und zumindest zwei Sonnenräder auf unterschiedlichen Bolzen gelagert sein. Unter Bolzen können hierbei Wellen- und Achsabschnitte zu verstehen sein.In an advantageous manner, at least two components can be mounted directly or indirectly on the input side and / or output side on a bolt arranged radially inwards. Advantageously, all sun gears can be mounted on bolts and at least two sun gears on different bolts. Under bolts here shaft and axle sections can be understood.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen Eingangsteil oder Ausgangsteil und nachfolgender Übersetzungsstufe ein Torsionselement mit zwei gegeneinander begrenzt entgegen der Wirkung eines in Umfangsrichtung wirksamen Energiespeichers verdrehbaren Bauteilen angeordnet. Hierbei kann eines dieser Bauteile einen Planetenträger dieser Übersetzungsstufe aufnehmen und eine axiale und radiale Lagerung zwischen den Bauteilen vorgesehen sein. In an advantageous embodiment, a torsion element with two mutually limited against the action of an effective energy storage device in the circumferential direction rotatable components is arranged between the input part or output part and subsequent translation stage. In this case, one of these components can receive a planet carrier this translation stage and be provided between the components an axial and radial bearing.
In einem vorteilhaften elektromechanischen Aktuator mit dem vorgeschlagenen Umlaufrädergetriebe kann ein Eingangsteil des Umlaufrädergetriebes mit einer Rotorwelle eines Elektromotors drehschlüssig verbunden sein und der Planetenträger der mittels des Sonnenrads mit der Rotorwelle verbundenen Übersetzungsstufe auf einem Gehäuse des Elektromotors verdrehbar gelagert sein. Alternativ kann ein Eingangsteil des Umlaufrädergetriebes mit einer Rotorwelle eines Elektromotors drehschlüssig verbunden und der Planetenträger der mittels des Sonnenrads mit dem Rotor verbundenen Übersetzungsstufe auf der Rotorwelle verdrehbar gelagert sein. In an advantageous electromechanical actuator with the proposed epicyclic gearing, an input part of the epicyclic gearbox may be rotationally connected to a rotor shaft of an electric motor, and the planet carrier of the gear stage connected to the rotor shaft by means of the sun gear may be rotatably mounted on a housing of the electric motor. Alternatively, an input part of the epicyclic gearbox can be rotationally connected to a rotor shaft of an electric motor and the planet carrier can be rotatably mounted on the rotor shaft via the gear stage connected to the rotor by means of the sun gear.
Eine ineinander geschachtelte Ausbildung von Lagerungen kann vorgesehen sein, indem zwei Planetenträger axial benachbarter Übersetzungsstufen aufeinander verdrehbar gelagert sind. Hierbei kann eine Lagerstelle der beiden Planetenträger radial außerhalb einer Lagerstelle des Sonnenrads einer der Übersetzungsstufen auf dem Bolzen angeordnet sein.A nested formation of bearings can be provided by two planetary carrier axially adjacent translation stages are mounted rotatably on each other. In this case, a bearing point of the two planet carriers can be arranged radially outside of a bearing point of the sun gear of one of the transmission stages on the bolt.
Die Lagerarten, beispielsweise Wälz- und/oder Gleitlager, können an sich frei vorgegeben werden. Es kann jedoch vorgesehen sein, zwischen den Sonnenrädern und den Bolzen Gleitlager und zwischen den Komponenten der Übersetzungsstufen Wälzlager, insbesondere Festlager anzuordnen.The types of bearings, such as rolling and / or plain bearings, can be specified freely. However, it may be provided to arrange between the sun gears and the pin plain bearings and between the components of the gear ratios rolling bearings, in particular fixed bearings.
Das vorgeschlagene Umlaufrädergetriebe – hier beschrieben für drei Übersetzungsstufen –, ein elektromechanischer Aktuator mit diesem sowie insbesondere eine Wankstabilisierung weisen beispielsweise folgende Vorteile und Ausbildungsformen auf:
- – Vollständige Lagerung sämtlicher Übersetzungsstufen des Umlaufrädergetriebes sowohl an ihrer Abtriebs- als auch an ihrer Antriebsseite;
- – Ausführung sämtlicher Lagerstellen bevorzugt als ineinander geschachtelte Lagerstellen, um mehrere Lagerstellen in möglichst wenig axialen Bauraum zu integrieren;
- – Ausführung dieser einzelnen Lagerstellen in der Art, dass eine Abstützung der Lagerstellen nach außen, beispielsweise an einem Gehäuse des elektromechanischen Wankstabilisators nicht erforderlich ist und somit die Hohlräder des Umlaufrädergetriebes als eine für alle Übersetzungsstufen durchgängige und voll in ein Aktuatorgehäuse integrierte Verzahnung ausgestaltet werden können;
- – Ausführung dieser einzelnen Lagerstellen in der Art, dass eine Abstützung sämtlicher Lagerstellen über einen oder mehrere zentral in einem Getriebeverbund des Umlaufrädergetriebes liegende und an Antriebs- oder Abtriebsseite angebundene Bolzen erfolgen kann;
- – Einsatz eines Torsionselements mit einer gegenüber einer Außenkontur entgegen der Wirkung eines in Umfangsrichtung wirksamen Energiespeichers wie zumindest einer oder mehrerer Gummi- und/oder Stahlfedern (siehe hierzu
DE 10 2009 006 385 A1 - – Lagerung des Sonnenrads der zweiten Übersetzungsstufe auf einem Bolzen, welcher direkt an der Innenkontur des Torsionselements befestigt ist oder dort direkt angeformt ist;
- – Lagerung des Sonnenrads der dritten Stufe auf einem Bolzen, welcher direkt an der Innenkontur des Torsionselements befestigt ist oder dort direkt angeformt ist.
- – Lagerung des Planetenträgers der ersten Übersetzungsstufe antriebsseitig entweder nach innen auf einem mit einer Rotorwelle des Elektromotors gemeinsam drehenden oder aus dieser gebildeten Bolzen oder radial außen an einem Gehäuse des Elektromotors;
- – Lagerung des Planetenträgers der zweiten Übersetzungsstufe antriebsseitig über eine Lagerstelle, die sich an der Lagerstelle des zugehörigen Sonnenrads der zweiten Übersetzungsstufe abstützt, das seinerseits wiederum drehbar auf dem zuvor bereits beschriebenen, der Innenkontur des Torsionselement zugeordneten Bolzen gelagert ist;
- – Entsprechend kann das beschriebene dreistufige Umlaufrädergetriebe zweioder mehr als dreistufig ausgebildet sein.
- - Complete storage of all gear ratios of the epicyclic gearbox on both its output and on its drive side;
- - Execution of all bearings preferred as nested bearings, to integrate multiple bearings in the least possible axial space;
- - Execution of these individual bearings in the way that a support of the bearings to the outside, for example, on a housing of the electromechanical roll stabilizer is not required and thus the ring gears of the planetary gear can be configured as one integrated for all gear ratios and fully integrated into an actuator housing gearing;
- - Execution of these individual bearings in the way that a support of all bearings can be done via one or more centrally located in a transmission network of Umlaufrädergetriebes and connected to the drive or driven side bolt;
- - Use of a torsion element with respect to an outer contour against the action of a circumferentially effective energy storage as at least one or more rubber and / or steel springs (see
DE 10 2009 006 385 A1 - - Storage of the sun gear of the second translation stage on a bolt which is attached directly to the inner contour of the torsion element or formed there directly;
- - Storage of the sun gear of the third stage on a bolt, which is attached directly to the inner contour of the torsion element or formed there directly.
- - Storage of the planet carrier of the first gear stage on the drive side either inwardly on a common with a rotor shaft of the electric motor rotating or formed from this bolt or radially on the outside of a housing of the electric motor;
- - Storage of the planet carrier of the second gear stage on the drive side via a bearing, which is supported on the bearing of the associated sun gear of the second gear ratio, in turn rotatably mounted on the previously described, the inner contour of the torsion associated bolt is mounted;
- - Accordingly, the described three-stage planetary gear can be formed two or more than three stages.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Die Erfindung wird anhand der in den
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures
Die
Die Außenkontur
Der Planetenträger
Der Drehmomentfluss erfolgt ausgehend von dem Eingangsteil
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Umlaufrädergetriebe Planetary gear
- 1a1a
- Umlaufrädergetriebe Planetary gear
- 22
- Eingangsteil introductory
- 33
- Ausgangsteil output portion
- 44
- Rotorwelle rotor shaft
- 4a4a
- Rotorwelle rotor shaft
- 55
- Bolzen bolt
- 66
- Sonnenrad sun
- 77
- Torsionselement torsion
- 7a7a
- Energiespeicher energy storage
- 88th
- Innenkontur inner contour
- 99
- Außenkontur outer contour
- 1010
- Lagerung storage
- 1111
- Gehäuse casing
- 1212
- Verzahnung gearing
- 1313
- Verzahnung gearing
- 1414
- Verzahnung gearing
- 1515
- Hohlrad ring gear
- 1616
- Hohlrad ring gear
- 1717
- Hohlrad ring gear
- 1818
- Lagerung storage
- 18a18a
- Ringbund collar
- 1919
- Bolzen bolt
- 2020
- Lagerung storage
- 2121
- Lagerung storage
- 2222
- Sonnenrad sun
- 2323
- Sonnenrad sun
- 2424
- Planetenträger planet carrier
- 24a24a
- Planetenträger planet carrier
- 2525
- Lagerung storage
- 25a25a
- Lagerung storage
- 2626
- Planetenrad planet
- 2727
- Planetenträger planet carrier
- 2828
- Lagerung storage
- 2929
- Planetenrad planet
- 3030
- Planetenrad planet
- 3131
- Planetenträger planet carrier
- 32a32a
- Gehäuseabschnitt housing section
- II
- Übersetzungsstufe translation stage
- IIII
- Übersetzungsstufe translation stage
- IIIIII
- Übersetzungsstufe translation stage
- xx
- Drehachse axis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009006385 A1 [0003, 0012, 0016] DE 102009006385 A1 [0003, 0012, 0016]
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DE102013201520A1 true DE102013201520A1 (en) | 2014-07-31 |
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DE201310201520 Withdrawn DE102013201520A1 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Circulation gear-transmission for electromechanical actuator utilized for e.g. motor car, has input part and output part, planetary gears provided between wheels and ring gears, where ring gears are supported independent of bearing |
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- 2013-01-30 DE DE201310201520 patent/DE102013201520A1/en not_active Withdrawn
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