DE102013221465A1

DE102013221465A1 - Wälzendes Stirnraddifferentialgetriebe, in particular axle drive for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102013221465A1
Application number: DE201310221465
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth; Hannes Suhr
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2015-04-23

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf ein wälzendes Stirnraddifferentialgetriebe zur Verzweigung der an einem Leistungseingang anliegenden Antriebsleistung auf einen ersten und auf einen zweiten Leistungsausgang auf einem gegenüber der Antriebsdrehzahl am Leistungseingang abgesenkten Drehzahlniveau, mit einer ersten Wälzebene, mit einem den Leistungseingang darstellenden und zu einer Getriebeachse konzentrischen Antriebssonnenrad, und einem ersten Planetensatz, einer zweiten Wälzebene die in Richtung einer Getriebeachse axial zur ersten Wälzebene versetzt ist, mit einem den ersten Leistungsausgang darstellenden und zu einer Getriebeachse konzentrischen Abtriebssonnenrad, einem zweiten Planetensatz der als Doppelplanetensatz gestaltet ist, mit inneren Planeten, sowie in diese eingreifenden äußeren Planeten und einem zweiten Hohlrad, einer dritten Wälzebene die wiederum in Richtung der Getriebeachse axial zur zweiten Wälzebene versetzt ist, so dass sich die zweite Wälzebene zwischen der ersten und der dritten Wälzebene befindet, mit einem den zweiten Leistungsausgang darstellenden Abtriebshohlrad, und einem dritten Planetensatz, und einem Planetenträger, wobei das Antriebssonnenrad der ersten Wälzebene radial von innen her in die Planeten des ersten Planetensatzes eingreift, das Abtriebssonnenrad radial von innen her in die inneren Planeten des zweiten Doppelplanetensatzes, und die äußeren Planeten des zweiten Planetensatzes radial von innen her in das zweite Hohlrad eingreifen, die Planeten der drei Wälzebenen mit dem Planetenträger um die Getriebeachse umlaufen, und wenigstens ein erster Planet der ersten Wälzebene mit einem Planeten der dritten Wälzebene drehfest gekoppelt ist.The invention is directed to a rolling Stirnraddifferentialgetriebe for branching the voltage applied to a power input drive power to a first and a second power output on a relative to the input speed at the power input lowered speed level, with a first rolling plane, with a power input representing and concentric to a transmission axis Antriebssonnenrad , and a first planetary gear set, a second rolling plane which is offset in the direction of a transmission axis axially to the first rolling plane, with a first sun gear output and concentric to a transmission axis output sun gear, a second planetary gear set is designed as a double planetary set, with inner planets, and in this engaging outer planet and a second ring gear, a third rolling plane which is in turn offset axially in the direction of the transmission axis to the second rolling plane, so that the second rolling plane between d he first and the third rolling plane is located, with a second power output representing the output ring gear, and a planetary gear set, and a planet carrier, wherein the drive sun gear of the first rolling plane engages radially from the inside of the planets of the first planetary gear set, the output sun gear radially from the inside in the inner planets of the second double planetary gearset, and the outer planets of the second planetary gearset engage radially from the inside into the second ring gear, the planets of the three Wälzbenen with the planet carrier to the transmission axis rotate, and at least a first planet of the first Wäldenbene with a planet of the third Wälzbene rotatably coupled.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung richtet sich auf ein als wälzendes Stirnraddifferentialgetriebe ausgeführtes Umlaufrädergetriebe, insbesondere in der Ausgestaltung als Achsgetriebes zur Aufteilung der seitens einer Antriebseinrichtung bereitgestellten und über einen Leistungseingang zugeführten Antriebsleistung auf einen ersten und einen zweiten Leistungsausgang, wobei innerhalb des Stirnraddifferentialgetriebes auch bei gleicher Drehzahl an den beiden Leistungsausgängen über hierbei aneinander abwälzende Stirnräder eine Übersetzung erfolgt, so dass der Leistungsabgriff an den beiden Leistungsausgängen auf einem gegenüber der Antriebsdrehzahl am Leistungseingang reduzierten Ausgangsdrehzahlniveau und entsprechend erhöhtem Drehmoment erfolgt.The invention is directed to a planetary gear designed as a rolling Stirnraddifferentialgetriebe, especially in the configuration as a final drive for dividing the provided by a drive device and supplied via a power input drive power to a first and a second power output, wherein within the Stirnraddifferentialgetriebes also at the same speed at the two Power outputs on this rolling against each other spur gears is a translation, so that the power tap on the two power outputs on a relative to the input speed at the power input reduced output speed level and correspondingly increased torque occurs.

Aus US 5,845,732 A ist ein Umlaufrädergetriebe der vorgenannten Art bekannt. Die Leistungsverzweigung innerhalb des Getriebes wird hier durch eine Überlagerungsgetriebestufebewerkstelligt, die ein Sonnenrad, einen mit Planeten bestückten Planetenträger und ein Hohlrad umfasst. Die seitens eines Motors bereitgestellte Antriebsleistung wird über das insoweit als Leistungseingang fungierende Sonnenrad in das Getriebe eingeleitet, die Leistungsverzweigung erfolgt auf den Planetenträger sowie das Hohlrad. Der Planetenträger ist hierbei mit einer ersten Ausgangswelle gekoppelt. Das Hohlrad ist mit dem Sonnenrad der zweiten Planetenstufe gekoppelt. Die Wendegetriebestufe umfasst ein stationäres Hohlrad sowie einen mit Doppelplaneten bestückten Planetenträger. Dieser Planetenträger ist mit einer zweiten Ausgangswelle gekoppelt.Out US 5,845,732 A is a planetary gear transmission of the aforementioned type known. The power split within the transmission is here effected by a superposition gear stage comprising a sun gear, a planet carrier equipped with planets, and a ring gear. The drive power provided by an engine is introduced via the extent acting as a power input sun gear in the transmission, the power split takes place on the planet carrier and the ring gear. The planet carrier is in this case coupled to a first output shaft. The ring gear is coupled to the sun gear of the second planetary stage. The reversing gear stage comprises a stationary ring gear and a planet carrier equipped with double planets. This planet carrier is coupled to a second output shaft.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wälzendes Stirnraddifferentialgetriebe, insbesondere in Form eines Achsgetriebes zu schaffen, das sich durch einen kostengünstig realisierbaren, robusten und hinsichtlich seines mechanischen Betriebsverhaltens vorteilhaften Aufbau auszeichnet.The invention has for its object to provide a rolling Stirnraddifferentialgetriebe, in particular in the form of a transaxle, which is characterized by an economically feasible, robust and advantageous in terms of its mechanical performance structure.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein wälzendes Stirnraddifferentialgetriebe zur Verzweigung der an einem Leistungseingang anliegenden Antriebsleistung auf einen ersten und auf einen zweiten Leistungsausgang auf einem gegenüber der Antriebsdrehzahl am Leistungseingang abgesenkten Drehzahlniveau, mit:

– einer ersten Wälzebene, mit einem den Leistungseingang darstellenden und zu einer Getriebeachse konzentrischen Antriebssonnenrad, und einem ersten Planetensatz,
– einer zweiten Wälzebene die in Richtung einer Getriebeachse axial zur ersten Wälzebene versetzt ist, mit einem den ersten Leistungsausgang darstellenden und zu einer Getriebeachse konzentrischen Abtriebssonnenrad, einem zweiten Planetensatz der als Doppelplanetensatz gestaltet ist, mit inneren Planeten, sowie in diese eingreifenden äußeren Planeten und einem zweiten Hohlrad,
– einer dritten Wälzebene die wiederum in Richtung der Getriebeachse axial zur zweiten Wälzebene versetzt ist, so dass sich die zweite Wälzebene zwischen der ersten und der dritten Wälzebene befindet, mit einem den zweiten Leistungsausgang darstellenden Abtriebshohlrad, und einem dritten Planetensatz, und
– einem Planetenträger, wobei
– das Antriebssonnenrad der ersten Wälzebene radial von innen her in die Planeten des ersten Planetensatzes eingreift,
– das Abtriebssonnenrad radial von innen her in die inneren Planeten des zweiten Doppelplanetensatzes, und die äußeren Planeten des zweiten Planetensatzes radial von innen her in das zweite Hohlrad eingreifen,
– die Planeten der drei Wälzebenen mit dem Planetenträger um die Getriebeachse umlaufen, und
– enigstens ein erster Planet der ersten Wälzebene mit einem Planeten der dritten Wälzebene drehfest gekoppelt ist.

The above-mentioned object is achieved by a rolling Stirnraddifferentialgetriebe for branching the voltage applied to a power input drive power to a first and a second power output on a relative to the input speed at the power input lowered speed level, comprising:

A first rolling plane, with a power input representing and concentric with a transmission axis drive sun gear, and a first planetary gear set,
- A second rolling plane which is offset in the direction of a transmission axis axially to the first rolling plane, with a first power output representing and concentric to a transmission axis output sun gear, a second planetary set is designed as a double planetary set, with inner planets, as well as engaging in this outer planet and a second ring gear,
- A third rolling plane which is in turn offset axially in the direction of the transmission axis to the second rolling plane, so that the second rolling plane between the first and the third rolling plane is, with a second power output representing output ring gear, and a third planetary gear set, and
- a planet carrier, where
The drive sun gear of the first rolling plane engages radially from the inside into the planets of the first planetary gear set,
The output sun gear engages radially from the inside into the inner planets of the second double planetary gear set, and the outer planets of the second planetary gear set engage radially from the inside into the second ring gear,
- Rotate the planets of the three rolling planes with the planet carrier to the transmission axis, and
- At least a first planet of the first rolling plane is rotatably coupled to a planet of the third rolling plane.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Achs- oder Zwischendifferential zu schaffen, das einen hohen mechanischen Systemwirkungsgrad bietet und sich durch einen geringen Verschleiß auszeichnet.This advantageously makes it possible to provide an axle or intermediate differential which offers high mechanical system efficiency and is characterized by low wear.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das wälzende Stirnraddifferentialgetriebe so aufgebaut, dass das dritte Hohlrad den zweiten Leistungsausgang darstellt. Der Leistungsabgriff von diesem Hohlrad erfolgt dabei vorzugsweise indem das dritte Hohlrad an eine zur Getriebeachse koaxial drehbar gelagerte Glockenstruktur angebunden ist, welche dieses Hohlrad mit einer ebenfalls zur Getriebeachse koaxialen Ausgangswelle koppelt.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the rolling Stirnraddifferentialgetriebe is constructed so that the third ring gear represents the second power output. The Leistungsabgriff of this ring gear is preferably carried out by the third ring gear is connected to a coaxially rotatably mounted to the transmission axis bell structure, which couples this ring gear with a likewise coaxial to the transmission axis output shaft.

Das mit den Planeten der zweiten Wälzebene in Eingriff stehende zweite Hohlrad ist erfindungsgemäß stationär festgelegt. Diese stationäre Festlegung kann bewerkstelligt werden, indem dieses zweite Hohlrad im Getriebegehäuse fixiert ist, oder ggf. auch Bestandteil des Getriebegehäuses bildet. Es ist auch möglich, die Festlegung dieses Hohlrades über eine Schalteinrichtung vorzunehmen, so dass das Hohlrad ggf. schaltbar freigegeben werden kann und dann lastfrei im Getriebegehäuse rotiert. In diesem Schaltzustand ist dann die Antriebsverbindung zwischen dem Differentialeingang und den beiden Ausgängen aufgehoben.The stationary with the planets of the second rolling plane second ring gear is fixed according to the invention. This stationary determination can be accomplished by this second ring gear is fixed in the gear housing, or possibly also forms part of the gear housing. It is also possible to make the determination of this ring gear via a switching device, so that the ring gear can be optionally released switchable and then rotated without load in the gear housing. In this switching state is then the drive connection canceled between the differential input and the two outputs.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stirnraddifferentialgetriebe vorzugsweise so aufgebaut, dass das Antriebssonnenrad der ersten Wälzebene einen Kopfkreisdurchmesser aufweist der größer ist als der Kopfkreis des Abtriebssonnenrades der zweiten Wälzebene.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the Stirnraddifferentialgetriebe is preferably constructed so that the Antriebssonnenrad the first rolling plane has a tip diameter larger than the top circle of the output sun gear of the second rolling plane.

Der Drehmomentenabgriff von dem, den ersten Leistungsausgang darstellenden Abtriebssonnenrad wird vorzugsweise über einen Wellenzapfen bewerkstelligt, der koaxial durch das Antriebssonnenrad der ersten Wälzebene hindurchgeführt ist.The torque pickup from the output sun gear representing the first power output is preferably accomplished via a shaft journal coaxially passed through the drive sun gear of the first pitch plane.

Dieser Wellenzapfen und das Antriebssonnenrad sind hierbei vorzugsweise über eine Lagereinrichtung, insbesondere ein Nadellager radial aneinander abgestützt.This shaft journal and the drive sun gear are in this case preferably radially supported on one another via a bearing device, in particular a needle bearing.

Vorzugsweise sind die ersten Planeten der ersten Wälzebene mit den achsgleich angeordneten Planeten der dritten Wälzebene jeweils durch einen Wellenzapfen gekoppelt, der durch die äußeren Planeten der zweiten Wälzebene zentrisch hindurchgeführt ist. Die Planeten der ersten und dritten Wälzebene sind hierbei so ausgebildet und angeordnet, dass der diese Planeten drehfest koppelnde Koppelwellenzapfen innerhalb eines zur Getriebeachse konzentrischen Kreises verläuft dessen Durchmesser kleiner ist als der Innenkopfkreis des zweiten Hohlrades.Preferably, the first planets of the first rolling plane are coupled with the coaxially arranged planets of the third rolling plane in each case by a shaft journal which is guided centrally through the outer planets of the second rolling plane. The planets of the first and third rolling planes are in this case designed and arranged so that the planetary rotation coupling coupling shaft pin within a concentric to the transmission axis circle whose diameter is smaller than the inner head circle of the second ring gear.

Alternativ zu der oben genannten Ausführungsform bei welcher die Koppelwellenzapfen durch die Planeten der zweiten Wälzebene hindurchgeführt sind, ist es auch möglich, das Differentialgetriebe so zu gestalten, dass die ersten Planeten der ersten Wälzebene mit den äußeren Planeten der dritten Wälzebene jeweils durch einen Koppelwellenzapfen gekoppelt sind, der seitlich an den Planeten der zweiten Wälzebene vorbeigeführt ist.As an alternative to the above-mentioned embodiment in which the coupling shaft pins are passed through the planets of the second rolling plane, it is also possible to make the differential gear so that the first planet of the first rolling plane with the outer planet of the third rolling plane are each coupled by a coupling shaft journal , which is laterally guided past the planets of the second rolling plane.

Die Erfindung betrifft im Kern ein Differential in der Bauform als miteinander gekoppelte, wälzende Planetengetriebe (sog. wälzendes Differential). Die erfindungsgemäße Getriebeeinheit stellt eine Kombination aus Differential und Final-Drive-Übersetzungsstufe dar. Das erfindungsgemäße Differential kann insbesondere im Bereich des Achsantriebs verwendet, wenn eine zusätzliche Übersetzung mit Drehrichtungsumkehr gefordert ist. Die Erfindung schafft insoweit ein wälzendes Differential mit negativer Final-Drive-Übersetzung, wobei die Teilgetriebe zur Vereinfachung einen gemeinsamen Planetenträger aufweisen.The invention relates in essence to a differential in the design as mutually coupled, rolling planetary gear (so-called. Rolling differential). The transmission unit according to the invention represents a combination of differential and final drive ratio stage. The differential according to the invention can be used in particular in the area of the final drive if an additional ratio with reversal of direction is required. In this respect, the invention provides a rolling differential with a negative final drive ratio, wherein the partial transmissions have a common planet carrier for the sake of simplicity.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe auch gelöst durch ein Stirnraddifferentialgetriebe zur Verzweigung der an einem Leistungseingang anliegenden Antriebsleistung auf einen ersten und auf einen zweiten Leistungsausgang auf einem gegenüber der Antriebsdrehzahl am Leistungseingang abgesenkten Drehzahlniveau, mit:

– einer ersten Wälzebene, mit einem ersten Planetensatz der erste Planeten umfasst,
– einer zweiten Wälzebene, die in Richtung einer Getriebeachse axial zur ersten Wälzebene versetzt ist, mit einem zweiten Planetensatz der zweite Planeten umfasst;
– einer dritten Wälzebene, die wiederum in Richtung der Getriebeachse axial zur zweiten Wälzebene versetzt ist, so dass sich die zweite Wälzebene zwischen der ersten und der dritten Wälzebene befindet, mit einem dritten Planetensatz der dritte Planeten umfasst, und
– einem Planetenträger, wobei
– die Planeten der drei Wälzebenen mit dem Planetenträger um die Getriebeachse umlaufen, und
– wenigstens ein erster Planet der ersten Wälzebene mit einem Planeten der dritten Wälzebene drehfest gekoppelt ist.

According to a further aspect of the present invention, the object mentioned at the outset is also achieved by a spur gear differential for branching the drive power applied to a power input to a first and to a second power output at a speed level lowered relative to the input speed at the power input, with:

A first rolling plane, comprising a first planetary set of the first planets,
A second rolling plane, which is offset in the direction of a transmission axis axially to the first rolling plane, with a second planetary gearset comprising the second planetary gear;
A third rolling plane, which in turn is offset axially in the direction of the transmission axis to the second rolling plane, so that the second rolling plane is located between the first and third rolling planes, with a third planetary gearset comprising the third planet, and
- a planet carrier, where
- Rotate the planets of the three rolling planes with the planet carrier to the transmission axis, and
- At least a first planet of the first rolling plane is rotatably coupled to a planet of the third rolling plane.

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 Schemadarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines als Achsdifferentialgetriebe ausgeführten erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebes, Zur Veranschaulichung des prinzipiellen Aufbaus dieses Getriebes, sowie der operativen Verknüpfung der Getriebekomponenten. 1 a schematic representation of a first embodiment of a running as axle differential gear according to the invention Umlaufrädergetriebes, To illustrate the basic structure of this transmission, and the operative linkage of the transmission components.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt in Form einer Schemadarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes das hier als Achsgetriebe für ein Kraftfahrzeug ausgeführt ist. Dieses erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe dient der Verzweigung der an einem Leistungseingang I anliegenden Antriebsleistung auf einen ersten und auf einen zweiten Leistungsausgang O1, O2.The representation after 1 shows in the form of a schematic representation of a first embodiment of a Stirnraddifferentialgetriebes invention which is designed here as axle drive for a motor vehicle. This planetary gear transmission according to the invention serves to branch the power applied to a power input I drive power to a first and to a second power output O1, O2.

Das Stirnraddifferentialgetriebe ist als sog. wälzendes Differential ausgeführt bei weichem auch bei gleichen Abtriebsdrehzahlen an den beiden Leistungsausgängen alle Verzahnungspartner aneinander abwälzen. Das Stirnraddifferential bewirkt weiterhin dass die Leistungsabgabe an den beiden Leistungsausgängen auf einem gegenüber der Antriebsdrehzahl am Leistungseingang abgesenkten Drehzahlniveau erfolgt.The Stirnraddifferentialgetriebe is designed as a so-called rolling differential in soft even at the same output speeds at the two power outputs all Verzahnungspartner roll off each other. The spur gear differential further causes the power output at the two power outputs on a compared to the Drive speed at the power input lowered speed level occurs.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe umfasst drei axial abfolgende Wälzebenen. Die erste Wälzebene E1 umfasst hierbei ein den Leistungseingang I darstellendes und zu einer Getriebeachse X konzentrisches Antriebssonnenrad S1 sowie einen ersten Planetensatz P1.The Stirnraddifferentialgetriebe invention comprises three axially successive rolling planes. The first rolling plane E1 in this case comprises a power input I representing and concentric to a transmission axis X drive sun gear S1 and a first planetary gear set P1.

Die zweite Wälzebene E2 ist in Richtung einer Getriebeachse X axial zur ersten Wälzebene Ei versetzt. Die zweite Wälzebene E2 umfasst ein den ersten Leistungsausgang O1 darstellendes und zu einer Getriebeachse X konzentrisches Abtriebssonnenrad O2, einen zweiten Doppelplanetensatz P2 mit inneren Planeten P2a, sowie in diese eingreifenden äußeren Planeten P2b. Weiterhin umfasst die zweite Wälzebene E2 ein Hohlrad H2.The second rolling plane E2 is offset axially in the direction of a transmission axis X to the first rolling plane Ei. The second rolling plane E2 comprises a output sun gear O2 representing the first power output O1 and concentric with a transmission axis X, a second double planetary gearset P2 with inner planets P2a, and outer planets P2b engaging in these. Furthermore, the second rolling plane E2 comprises a ring gear H2.

Die dritte Wälzebene E3 ist wiederum in Richtung der Getriebeachse X axial zur zweiten Wälzebene E2 versetzt, so dass sich die zweite Wälzebene E2 zwischen der ersten und der dritten Wälzebene E1, E3 befindet. Diese dritte Wälzebene E3 umfasst ein den zweiten Leistungsausgang O2 darstellendes Abtriebshohlrad H3, und einen Planetensatz P3 mit Planeten P3a.The third rolling plane E3 is in turn offset axially in the direction of the transmission axis X to the second rolling plane E2, so that the second rolling plane E2 is located between the first and the third rolling plane E1, E3. This third rolling plane E3 comprises an output ring gear H3, which represents the second power output O2, and a planetary gear set P3 with planets P3a.

Die Planeten aller drei Wälzebenen E1, E2, E3 sind auf einem diesen Wälzebenen gemeinsamen Planetenträger C gelagert. Das Antriebssonnenrad S1 der ersten Wälzebene E1 greift radial von innen her in die Planeten P3a des ersten Planetensatzes P1 ein. Zudem greift das Abtriebssonnenrad S2 radial von innen her in die inneren Planeten P2a des zweiten Doppelplanetensatzes P2 ein. Die äußeren Planeten P2b des zweiten Planetensatzes P2 greifen radial von innen her in das zweite Hohlrad H2 ein. Die Planeten P3a, P2a, P2b, P3a der drei Wälzebenen E1, E2, E3 laufen mit dem Planetenträger C um die Getriebeachse X um und haben und haben damit mit bezüglich der Getriebeachse X identische Umfangsgeschwindigkeiten. Das Getriebe zeichnet sich hierbei insbesondere dadurch aus, dass wenigstens ein erster Planet P1a der ersten Wälzebene E1 mit einem Planeten P3a der dritten Wälzebene E3 drehfest gekoppelt ist. Diese Koppelung wird durch Koppelwellenzapfen B123 erreicht die von der Getriebeachse X beabstandet sind und parallel zu dieser ausgerichtet sind.The planets of all three rolling planes E1, E2, E3 are mounted on a planetary carrier C common to these rolling planes. The drive sun gear S1 of the first roller plane E1 engages radially from the inside into the planets P3a of the first planetary gear set P1. In addition, the output sun gear S2 engages radially from the inside into the inner planets P2a of the second double planetary gear set P2. The outer planets P2b of the second planetary gear set P2 engage radially from the inside into the second ring gear H2. The planets P3a, P2a, P2b, P3a of the three rolling planes E1, E2, E3 run with the planet carrier C to the transmission axis X and have and thus have with respect to the transmission axis X identical peripheral speeds. The transmission is characterized in particular by the fact that at least one first planet P1a of the first rolling plane E1 is rotatably coupled to a planet P3a of the third rolling plane E3. This coupling is achieved by coupling shaft journal B123 which are spaced from the transmission axis X and aligned parallel thereto.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel Ist das dritte Hohlrad H3 über eine Glockenstruktur B mit einer Ausgangswelle OS2 gekoppelt die als solche den zweiten Leistungsausgang O2 darstellt. Das zweite Hohlrad H2 ist stationär in dem nur schematisch angedeuteten Getriebegehäuse G festgelegt.In the embodiment shown, the third ring gear H3 is coupled via a bell structure B to an output shaft OS2 which, as such, represents the second power output O2. The second ring gear H2 is stationary fixed in the only schematically indicated gear housing G.

Das Antriebssonnenrad S1 weist einen Kopfkreisdurchmesser auf, der größer ist als der Kopfkreis des Abtriebssonnenrades S2 der zweiten Wälzebene E2. Der Drehmomentenabgriff von dem Abtriebssonnenrad S2 wird über einen Wellenzapfen OS1 bewerkstelligt, der koaxial durch das Antriebssonnenrad S1 der ersten Wälzebene E1 hindurchgeführt ist. Der Antrieb des Antriebssonnenrades S1 erfolgt über einen Hohlwellenzapfen 4 der auf dem Wellenzapfen OS1 drehbar gelagert ist und das Antriebssonnenrad mit einem Eingangsrad 5 koppelt. Das Eingangsrad 5 kann als Stirnrad oder als Kettenrad oder als Rad eines anderweitigen Zugmitteltriebs ausgebildet sein.The drive sun gear S1 has a tip diameter larger than the tip circle of the output sun gear S2 of the second roller plane E2. The torque pickup from the output sun gear S2 is accomplished via a shaft journal OS1, which is guided coaxially through the drive sun gear S1 of the first rolling plane E1. The drive of the drive sun gear S1 via a hollow shaft journal 4 which is rotatably mounted on the shaft journal OS1 and the drive sun gear with an input gear 5 coupled. The entrance wheel 5 may be formed as a spur gear or sprocket or as a wheel of another traction drive.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten Planeten P1a der ersten Wälzebene E1 mit den Planeten P3a der dritten Wälzebene E3 jeweils durch einen Koppelwellenzapfen B123 gekoppelt, der koaxial durch die äußeren Planeten P2a der zweiten Wälzebene E2 hindurchgeführt ist, wobei diese äußeren Planeten P2a auf diesem Koppelwellenzapfen B123 drehbar gelagert sind. Die spezielle, für eine derartige Hindurchführung des Drehmomentes durch die zweiten Planeten P2a vorteilhafte Position der Planeten P1a, P3a des ersten und dritten Planetensatzes P1, P3 gegenüber den Planeten P2a, P2b ist skizzenhaft im rechten Bereich der Darstellung nach 1 weiter veranschaulicht. Das Planetenrad P2b ist in der ersichtlichen, zur Getriebeachse X radialen Projektionsebene zumindest gleichachsig zur Achse der ersten Planeten P1a und der dritten Planeten P3a angeordnet, so dass eine für den Drehmomentententransfer ausreichend tragfähige Welle unmittelbar durch diese äußeren Planeten P2a der zweiten Wälzebene hindurchgeführt werden kann. Das innere Planetenrad P2a der zweiten Wälzebene E2 greift in das in der Skizze nicht, jedoch in der Hauptdarstellung ersichtliche Sonnenrad S2 ein.In this embodiment, the first planets P1a of the first rolling plane E1 are coupled to the planets P3a of the third rolling plane E3 respectively by a coupling shaft B123, which is passed coaxially through the outer planets P2a the second rolling plane E2, said outer planet P2a on this coupling shaft journal B123 are rotatably mounted. The special advantageous for such a passage of torque through the second planet P2a position of the planet P1a, P3a of the first and third planetary gear set P1, P3 with respect to the planets P2a, P2b is sketchy in the right portion of the illustration after 1 further illustrated. The planetary gear P2b is arranged in the apparent, to the transmission axis X radial projection plane at least equiaxial to the axis of the first planet P1a and the third planet P3a, so that a sufficient torque transfer for the transferable shaft can be passed directly through these outer planet P2a the second rolling plane. The inner planetary gear P2a of the second rolling plane E2 engages in the not shown in the sketch, but in the main diagram sun gear S2.

Das in 1 gezeigte Überlagerungsgetriebe des wälzenden Differentials dient der Leistungsteilung. Die Antriebsleistung des Sonnenrads S1 wird zu gleichen Teilen auf den Planetenträger C und das Sonnenrad S2 aufgeteilt. Da das Sonnenrad S2 und der Planetenträger C des Überlagerungsgetriebes zwar gleiche Leistungen, jedoch unterschiedliche Drehmomente führen, bedarf es eines weiteren Wendegetriebes, um letztlich gleiche Drehmomente an den Abtriebswellen OS1, OS2 zu erzeugen. Die Standübersetzungen der beiden Planetengetriebe sind daher voneinander abhängig. Die Kopplung der beiden Getriebe ist hierbei so gewählt, dass sich eine negative Achsübersetzung ergibt. Wie gezeigt kann durch die Wahl entsprechender Standübersetzungen z. B. eine Gesamtübersetzung von –6 oder –8 erreicht werden.This in 1 shown superposition gearbox of the rolling differential serves the power division. The drive power of the sun gear S1 is divided equally between the planet carrier C and the sun gear S2. Since the sun gear S2 and the planet carrier C of the superposition gear, although the same performance, but different torques lead, it requires a further reversing gear to ultimately produce equal torques on the output shafts OS1, OS2. The state ratios of the two planetary gears are therefore interdependent. The coupling of the two gears is chosen so that there is a negative axle ratio. As shown, by choosing appropriate stand translations z. B. a total translation of -6 or -8 can be achieved.

Die Erfindung betrifft ein wälzendes Differential mit negativer Gesamtübersetzung, das z. B. für elektrische Achsantriebe verwendet werden kann. Es weist nur einen Planetenträger auf und ist deshalb sehr kompakt. Die Problematik der gegenseitigen Durchdringung von Wellen wird durch eine spezielle Anordnung der Planeten überwunden.The invention relates to a rolling differential with negative total ratio, the z. B. can be used for electric axle drives. It has only one planet carrier and is therefore very compact. The problem of the mutual penetration of waves is overcome by a special arrangement of the planets.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5845732 A [0002]

Claims

Stirnraddifferentialgetriebe for branching the at a power input (I) applied drive power to a first and to a second power output (O1, O2) at a relative to the input speed at the power input lowered speed level, comprising: - a first rolling plane (E1), with a power input (I) representing and to a transmission axis (X) concentric drive sun gear (S1), and a first planetary gear set (P1), - A second rolling plane (E2) which is offset in the direction of a transmission axis (X) axially to the first rolling plane (E1), with a first power output (O1) representing and to a transmission axis (X) concentrically driven sun gear (S2), a second planetary gear set (P2) which is designed as a double planetary set, with inner planets (P2a), and in this engaging outer planets (P2b) and a second ring gear (H2), - A third rolling plane (E3) which is in turn in the direction of the transmission axis (X) axially offset to the second rolling plane (E2), so that the second rolling plane (E2) between the first and the third rolling plane (E1, E3) is located, with a power output gear (H3) representing the second power output (O2), and a planetary gearset (P3) with planets (P3a), and A planet carrier (C), in which The drive sun gear (S1) of the first rolling plane (E1) engages radially from the inside into the planets (P1a) of the first planetary gearset (P1), - The output sun gear (S2) radially from the inside into the inner planet (P2a) of the second double planetary gear set (P2), and the outer planet (P2b) of the second planetary gear set (P2) engage radially from the inside into the second ring gear (H2), - The planets (P1a, P2a, P2b, P3a) of the three rolling planes (E1, E2, E3) with the planet carrier (C) rotate around the transmission axis (X), and - At least a first planet (P1a) of the first rolling plane (E1) with a planet (P3a) of the third rolling plane (E3) is rotatably coupled.

Stirnraddifferentialgetriebe according to claim 1, characterized in that the second ring gear (H2) is fixed stationary.

Stirnraddifferentialgetriebe according to claim 1 or 2, characterized in that the Antriebssonnenrad (S1) has a tip diameter, which is greater than the tip circle diameter of the first output sun gear (S2) of the second rolling plane (E2).

Spurraddifferentialgetriebe according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the Drehmomentabgriff of the driven sun gear (S2) via a shaft journal (OS1) is accomplished, which is passed coaxially through the Antriebssonnenrad (S1) of the first rolling plane (E1).

Stirnraddifferentialgetriebe according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the outer planet (P2b) of the second rolling plane (E2) are rotatably mounted on a coupling shaft journal (B123), which the respective planet (P1a) of the first planetary gear set (P1) an associated planet (P3a) of the third planetary set (P3) connects.

Stirnraddifferentialgetriebe according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the coupling shaft journal (B123) in the planet carrier (C) is rotatably mounted on both sides.

Stirnraddifferentialgetriebe for branching the at a power input (I) applied drive power to a first and to a second power output (O1, O2) at a relative to the input speed at the power input lowered speed level, comprising: A first rolling plane (E1), with a first planetary gear set (P1) comprising the first planet (P1a), - a second rolling plane (E2) which is offset in the direction of a transmission axis (X) axially to the first rolling plane (E1), with a second planetary set (P2) of the second planet (P2a) comprises; - A third rolling plane (E3) which is in turn in the direction of the transmission axis (X) axially offset to the second rolling plane (E2), so that the second rolling plane (E2) between the first and the third rolling plane (E1, E3) is located, with a third planetary set (P3) comprises the third with planets (P3a), and - a planet carrier (C) in which - The planets (P1a, P2a, P3a) of the three rolling planes (E1, E2, E3) with the planet carrier (C) to the transmission axis (X) rotate, and - At least a first planet (P1a) of the first rolling plane (E1) with a planet (P3a) of the third rolling plane (E3) is rotatably coupled.

Stirnraddifferentialgetriebe according to claim 7, characterized in that the second rolling plane (E2) has a ring gear (H2), and that this ring gear (H2) is fixed stationary.

Stirnraddifferentialgetriebe according to claim 7 or 8, characterized in that the second planetary set (P2) of the second rolling plane (E2) is formed as a double planetary set, the inner planet (P2a) and outer planets (P2b), wherein the outer planet (P2b) in those inner planets (P2a), as well as radially from the inside into the second ring gear (H2) engage.

Stirnraddifferentialgetriebe according to at least one of claims 7 to 9, characterized in that the first power output (O1) to a sun gear of the second or third rolling plane (E2, E3) is rotatably coupled, and that the second power output (O2) to a ring gear of the second or third rolling plane (E2, E3) is rotatably coupled which does not include the aforementioned, the first power output (O1) driving sun gear.