DE102014214331A1 - planetary gear - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, umfassend einen Planetenradträger mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden mit daran einander gegenüberliegenden Axialbohrungen, wobei zwischen den Seitenwänden ein oder mehrere Planetenräder drehbar angeordnet sind. Dieses Planetengetriebe zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass am Planetenrad (5) beidseits der Drehlagerung dienende Kegelzapfen (14, 15) vorgesehen sind, dass die Axialbohrungen als Kegelbohrungen (8, 9) aufgeführt sind, und dass jeder Kegelzapfen (14, 15) in der Kegelbohrung (8, 9) über ein schräges Wälzlager (18, 19) drehgelagert ist.The invention relates to a planetary gear, comprising a planet carrier with two mutually parallel side walls with opposite axial bores, wherein one or more planet gears are rotatably arranged between the side walls. This planetary gear according to the invention is characterized in that the planetary gear (5) on both sides of the pivot bearing serving taper (14, 15) are provided that the axial bores are listed as conical bores (8, 9), and that each taper (14, 15) in the conical bore (8, 9) via a sloping roller bearing (18, 19) is rotatably mounted.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, umfassend wenigstens einen Planetenradträger mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden mit daran einander gegenüberliegenden Axialbohrungen, wobei zwischen den Seitenwänden ein oder mehrere Planetenräder drehbar angeordnet sind.The invention relates to a planetary gear, comprising at least one planet carrier with two mutually parallel side walls with opposite axial bores, wherein one or more planetary gears are rotatably arranged between the side walls.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Planetengetriebe sind in unterschiedlichen Bauformen bekannt. Ihnen gemein ist ein Planetenradträger mit zwei parallel zueinander verlaufenden, kraftschlüssig miteinander verbundenen Seitenwänden, die in mehreren jeweils achsgleich gegenüberliegenden Axialbohrungen eine Mehrzahl von Planetenradbolzen aufnehmen, auf denen jeweils ein Planetenrad über in eine zentrale Planetenradbohrung eingesetzte Nadelhülsen drehgelagert ist. In an sich bekannter Weise kämmen die Planetenräder mit einem zentralen Sonnenrad. Die Planetenräder weisen üblicherweise eine Schrägverzahnung auf. Durch diese Schrägverzahnung kommt es zu einem axialen Wandern der Planetenräder, d. h., dass sich die Planetenträger je nach Drehrichtung in Richtung der einen oder anderen Seitenwand bewegen. Um zu vermeiden, dass sich die Planetenräder direkt an die Seitenwand anlegen, sind an den Axialseiten der Planetenräder ringscheibenförmige Anlaufelemente angeordnet, welche als Verschleißschutz des Planetenradträgers gegenüber den Planetenrädern und als Axialanlauf für die Nadelhülsen der Planetenräder dienen. Kommt es zu einem axialen Wandern, so laufen die Anlaufelemente gegen die Seitenwände. Zwar kann hierdurch das jeweilige Planetenrad geschützt werden, jedoch kommt es infolge des Anlaufs zu einer erhöhten Reibung. Auch ist die Montage respektive Integration der Anlaufelemente mit höherem Aufwand und somit höheren Kosten verbunden.Planetary gears are known in different designs. Common to them is a planet carrier with two mutually parallel, frictionally interconnected side walls, which receive a plurality of Planetenradbolzen in several axially opposite axial bores, on each of which a planetary gear is rotatably mounted via inserted into a central Planetenradbohrung needle sleeves. In known manner, the planetary gears mesh with a central sun gear. The planet gears usually have a helical toothing. Due to this helical toothing, there is an axial migration of the planet gears, d. h. That move the planet carrier depending on the direction of rotation in the direction of one or the other side wall. In order to avoid that the planetary gears create directly on the side wall, ring-shaped starting elements are arranged on the axial sides of the planetary gears, which serve as wear protection of the planet carrier relative to the planetary gears and as an axial approach for the needle sleeves of the planetary gears. If it comes to an axial migration, the run-up elements run against the side walls. Although this allows the respective planetary gear to be protected, however, as a result of the startup, increased friction occurs. The assembly respectively integration of the starting elements is associated with higher costs and thus higher costs.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes, einfach aufgebautes Planetengetriebe anzugeben.The invention is therefore an object of the invention to provide a contrast improved, simply constructed planetary gear.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Planetengetriebe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Planetenrad beidseits der Drehlagerung dienende Kegelzapfen vorgesehen sind, dass die Axialbohrungen als Kegelbohrungen ausgeführt sind, und dass jeder Kegelzapfen in der Kegelbohrung über ein schräges Wälzlager drehgelagert ist.To solve this problem is provided according to the invention in a planetary gear of the type mentioned that the planetary gear on both sides of the rotary bearing serving taper are provided that the axial bores are designed as tapered holes, and that each taper is rotatably mounted in the tapered bore via an oblique roller bearing.

Erfindungsgemäß ist jedes Planetenrad über eine Kegellagerung an den Seitenwänden drehgelagert. Hierzu sind am jeweiligen Planetenrad beidseits entsprechende Kegelzapfen vorgesehen, die in seitenwandseitige Kegelbohrungen eingreifen. An den Zapfen oder in den Bohrungen ist jeweils ein schräg ausgeführtes Wälzlager angeordnet, also ein Wälzlager, dessen Wälzkörper um eine schräg zur Planetenraddrehachse stehende Achsen rotieren. Die Wälzkörper bestehen in diesem Fall lediglich aus den in einem Käfig aufgenommenen Wälzkörpern, sie wälzen unmittelbar auf den Mantelflächen der Kegelzapfen und der Kegelbohrungen ab. Die Wälzlager sind bevorzugt leicht vorgespannt.According to the invention, each planet gear is rotatably mounted on the side walls via a tapered bearing. For this purpose, on both sides corresponding tapered cones are provided on the respective planetary gear, which engage in side wall-side tapered holes. At the pin or in the bores in each case an obliquely executed rolling bearing is arranged, that is, a roller bearing, the rolling elements rotate about an axis perpendicular to the Planetenraddrehachse axes. The rolling elements consist in this case only of the rolling elements received in a cage, they roll directly on the lateral surfaces of the taper and the tapered holes. The rolling bearings are preferably slightly biased.

Durch diese erfindungsgemäße Kegellagerung werden die Planetenräder mit besonderem Vorteil sowohl axial als auch radial an den Seitenwänden abgestützt. Da die Planetenräder fest mit den Kegelzapfen verbunden sind, kann es folglich zu keinerlei axialer Wanderbewegung kommen. Aus diesem Grund sind bei dem erfindungsgemäßen Planetengetriebe auch keine Anlaufelemente, also Anlaufscheiben, erforderlich, da etwaige aus dem Schrägverzahnungseingriff resultierende, in Drehachsrichtung gegebene Kräfte über die Kegellagerung aufgenommen werden. Ein Anliegen eines Planetenrades an eine Seitenwand ist damit ohne zusätzliches Bauteil ausgeschlossen, es kann zu keinerlei Reibung zwischen dem Planetenrad und dem Planetenradträger kommen.As a result of this conical bearing according to the invention, the planet wheels are supported with particular advantage both axially and radially on the side walls. Since the planetary gears are firmly connected to the taper, it can therefore come to any axial migration movement. For this reason, in the planetary gear according to the invention also no starting elements, so thrust washers required because any resulting from the helical gear, given in Drehachsrichtung forces are absorbed via the tapered bearing. A concern of a planetary gear on a side wall is thus excluded without additional component, it can come to no friction between the planet and the planet carrier.

Als Wälzlager kann beispielsweise ein Schrägnadellager verwendet werden. Da die Nadeln über ihre gesamte Länge den gleichen Durchmesser aufweisen, sind folglich die Kegelwinkel des jeweiligen Kegelzapfens sowie der Kegelbohrung gleich. Alternativ zu einem schrägen Nadellager kann auch ein Kegelrollenlager verwendet werden. Der Durchmesser der Kegelrollen erweitert sich, so dass folglich, der Durchmesseränderung der Kegelrollen folgend, auch die Kegelwinkel des jeweiligen Kegelzapfens und der entsprechenden Kegelbohrung unterschiedlich sind.As a rolling bearing, for example, a helical needle bearings can be used. Since the needles have the same diameter over their entire length, consequently, the cone angle of the respective taper and the conical bore are the same. As an alternative to a tapered needle bearing, a tapered roller bearing can also be used. The diameter of the tapered rollers expands, so that, consequently, following the change in diameter of the tapered rollers, the taper angles of the respective tapered pin and the corresponding tapered hole are different.

Die Mantelflächen der Kegelbohrungen und der Kegelzapfen sind bevorzugt gehärtet, so dass eine hohe Verschleißfestigkeit gegeben ist.The lateral surfaces of the conical bores and the taper are preferably hardened, so that a high wear resistance is given.

Bevorzugt sind die Kegelzapfen einstückig am Planetenrad angeformt, was in einem entsprechenden Schmiedeprozess oder materialabtragenden Fertigungsprozess erfolgen kann. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, die Kegelzapfen separat zu fertigen und an den Planetenradseiten stoffschlüssig anzubringen.Preferably, the cones are integrally formed on the planet gear, which can be done in a corresponding forging process or material-removing manufacturing process. In principle, however, it would also be conceivable to manufacture the tapered pins separately and to attach them to the planetary gear sides in a material-locking manner.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der beiliegenden Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the embodiment described below and with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einem Planetenradträger und einem Planetenrad einer ersten Ausführungsform; 1 a partial view of a planetary gear according to the invention with a planet carrier and a planetary gear of a first embodiment;

2 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes einer zweiten Ausführungsform. 2 a partial view of a planetary gear according to the invention a second embodiment.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt einen Teil eines erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes 1, mit einem Planetenradträger 2 bestehend aus zwei Seitenwänden 3, 4, zwischen denen ein Planetenrad 5 angeordnet ist, das an den Seitenwänden 3, 4 über jeweilige Kegellagerungen 6, 7 drehgelagert ist. 1 shows a part of a planetary gear according to the invention 1 , with a planet carrier 2 consisting of two side walls 3 . 4 between which a planetary gear 5 is arranged on the side walls 3 . 4 via respective cone bearings 6 . 7 is rotatably mounted.

Hierzu ist an jeder Seitenwand 3, 4 eine Kegelbohrung 8, 9 vorgesehen, deren jeweilige Mantelfläche 10, 11 gehärtet ist.This is on every sidewall 3 . 4 a tapered hole 8th . 9 provided, the respective lateral surface 10 . 11 is cured.

Am Planetenrad 5 sind am eigentlichen, die Verzahnung 12, vorzugsweise eine Schrägverzahnung, aufweisenden Planetenradkörper 13 beidseits zwei Kegelzapfen 14, 15 einstückig angeformt. Auch die Mantelflächen 16, 17 der Kegelzapfen 15, 16 sind gehärtet. Die jeweilige Härtung kann über übliche Härteverfahren erfolgen.At the planet wheel 5 are at the actual, the gearing 12 , preferably a helical gear, having Planetenradkörper 13 two cones on both sides 14 . 15 integrally formed. Also the lateral surfaces 16 . 17 the taper 15 . 16 are hardened. The respective curing can be carried out by conventional hardening methods.

Zwischen den Kegelbohrungen 8, 9 und den Kegelzapfen 14, 15 ist jeweils ein schräges Wälzlager 18, 19 angeordnet, wobei die Wälzlager 18, 19 hier als Schrägnadellager 20, 21 ausgeführt sind. Die Schrägnadellager 20, 21 umfassen lediglich die eigentlichen Nadeln 22, 23 sowie den jeweiligen Käfig 24, 25, in dem die Nadeln geführt sind. Die Nadeln 22, 23 wälzen unmittelbar auf den Mantelflächen 10, 11 bzw. 16, 17 ab.Between the conical holes 8th . 9 and the taper 14 . 15 is in each case a sloping rolling bearing 18 . 19 arranged, the rolling bearings 18 . 19 here as an angular needle bearing 20 . 21 are executed. The angular needle bearings 20 . 21 include only the actual needles 22 . 23 as well as the respective cage 24 . 25 , in which the needles are guided. The needles 22 . 23 roll directly on the lateral surfaces 10 . 11 respectively. 16 . 17 from.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel Schrägnadellager 20, 21 mit im Durchmesser konstanten Nadeln verwendet werden, ist folglich der jeweilige Kegelwinkel der Kegelbohrungen 8, 9 und der Kegelzapfen 14, 15 gleich.As in this embodiment, angular needle bearings 20 . 21 with constant diameter needles is therefore the respective cone angle of the tapered holes 8th . 9 and the taper 14 . 15 equal.

Aufgrund der beidseitigen entgegengesetzt gerichteten Kegellagerung des Planetenrads 5 ist, da die Seitenwände 3, 4 positionsfest und kraftschlüssig miteinander verbunden sind, jedwede axiale Wanderbewegung des Planetenrads 5 in Richtung einer der Seitenwände 3, 4 ausgeschlossen.Due to the two-sided oppositely directed cone bearing of the planetary gear 5 is because the side walls 3 . 4 fixed in position and non-positively connected to each other, any axial traveling movement of the planetary gear 5 towards one of the side walls 3 . 4 locked out.

Eine alternative Ausführung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 ist in 2 gezeigt, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Der dortige Planetenradträger 2 besteht ebenfalls aus zwei Seitenwänden 3, 4, zwischen ihnen ist ein Planetenrad 5 angeordnet. Dieses ist wiederum über zwei Kegellagerungen 6, 7 an den Seitenwänden 3, 4 gelagert respektive abgestützt.An alternative embodiment of a planetary gear according to the invention 1 is in 2 shown, wherein the same reference numerals are used for the same components. The local planet carrier 2 also consists of two side walls 3 . 4 , between them is a planetary gear 5 arranged. This is in turn via two cone bearings 6 . 7 on the side walls 3 . 4 stored respectively supported.

Die Seitenwände 3, 4 weisen wiederum entsprechende Kegelbohrungen 8, 9 auf, deren Mantelflächen 10, 11 wiederum gehärtet sind.The side walls 3 . 4 again have corresponding tapered holes 8th . 9 on, whose lateral surfaces 10 . 11 again hardened.

Einstückig am Planetenradkörper 13 angeformt sind auch hier zwei Kegelzapfen 14, 15, deren Mantelflächen 16, 17 ebenfalls gehärtet sind.Integral to the Planetenradkörper 13 molded here are two cones 14 . 15 , whose lateral surfaces 16 . 17 also hardened.

Als Wälzlager 18, 19 sind bei dieser Ausführungsform zwei Kegelrollenlager 26, 27 vorgesehen. Die Wälzkörper sind hier als Kegelrollen 28, 29 ausgeführt, deren Durchmesser über ihre Länge zunimmt. Die Kegelrollen 28, 29 sind wiederum in entsprechenden Käfigen 30, 31 geführt.As a rolling bearing 18 . 19 are in this embodiment, two tapered roller bearings 26 . 27 intended. The rolling elements are here as tapered rollers 28 . 29 executed, whose diameter increases over its length. The tapered rollers 28 . 29 are again in appropriate cages 30 . 31 guided.

Da sich der Durchmesser der Kegelrollen 28, 29 ändert, sind folglich die jeweiligen Kegelwinkel von Kegelbohrung und Kegelzapfen unterschiedlich, eben entsprechend dem Winkel der Kegelrollen 28, 29.As the diameter of the tapered rollers 28 . 29 Consequently, the respective cone angles of taper and taper are different, just according to the angle of the tapered rollers 28 . 29 ,

Nachdem auch bei dieser Ausgestaltung der Kegelzapfen mit entsprechenden Kegelwinkel vorgesehen sind, ist auch hier eine axiale und radiale Abstützung des Planetenrads 5 an den Seitenwänden 3, 4 in beiden Richtungen gegeben, so dass auch bei dieser Ausführungsform ein axiales Wandern eines Planetenrads 5 ausgeschlossen ist.After the conical pins are provided with corresponding cone angle in this embodiment, also here is an axial and radial support of the planetary gear 5 on the side walls 3 . 4 given in both directions, so that also in this embodiment, an axial migration of a planetary gear 5 is excluded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Planetenradgetriebe planetary gear
22
Planetenradträger planet
33
Seitenwand Side wall
44
Seitenwand Side wall
55
Planetenrad planet
66
Kegellagerung cone bearing
77
Kegellagerung cone bearing
88th
Kegelbohrung tapered bore
99
Kegelbohrung tapered bore
1010
Mantelfläche lateral surface
1111
Mantelfläche lateral surface
1212
Verzahnung gearing
1313
Planetenradkörper Planetenradkörper
1414
Kegelzapfen taper
1515
Kegelzapfen taper
1616
Kegelzapfen taper
1717
Kegelzapfen taper
1818
Wälzlager roller bearing
1919
Wälzlager roller bearing
2020
Schrägnadellager Angular needle bearings
2121
Schrägnadellager Angular needle bearings
2222
Nadel needle
2323
Nadel needle
2424
Käfig Cage
2525
Käfig Cage
2626
Kegelrollenlager Tapered roller bearings
2727
Kegelrollenlager Tapered roller bearings
2828
Kegelrolle Tapered roller
2929
Kegelrolle Tapered roller
3030
Käfig Cage
3131
Käfig Cage

Claims (4)

Planetengetriebe, umfassend einen Planetenradträger mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden mit daran einander gegenüberliegenden Axialbohrungen, wobei zwischen den Seitenwänden ein oder mehrere Planetenräder drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Planetenrad (5) beidseits der Drehlagerung dienende Kegelzapfen (14, 15) vorgesehen sind, dass die Axialbohrungen als Kegelbohrungen (8, 9) aufgeführt sind, und dass jeder Kegelzapfen (14, 15) in der Kegelbohrung (8, 9) über ein schräges Wälzlager (18, 19) drehgelagert ist.Planetary gear, comprising a planet carrier with two mutually parallel side walls with axial bores lying opposite one another, wherein one or more planetary gears are rotatably arranged between the side walls, characterized in that on the planetary gear ( 5 ) on both sides of the pivot bearing taper ( 14 . 15 ) are provided that the axial bores as tapered holes ( 8th . 9 ) and that each taper ( 14 . 15 ) in the conical bore ( 8th . 9 ) via a sloping rolling bearing ( 18 . 19 ) is rotatably mounted. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (18, 19) ein Schrägnadellager (20, 21) oder ein Kegelrollenlager (26, 27) ist.Planetary gear according to claim 1, characterized in that the rolling bearing ( 18 . 19 ) a helical needle bearing ( 20 . 21 ) or a tapered roller bearing ( 26 . 27 ). Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelzapfen (14, 15) einstückig am Planetenrad (5) angeformt sind.Planetary gear according to claim 1 or 2, characterized in that the tapered cones ( 14 . 15 ) in one piece on the planetary gear ( 5 ) are formed. Planetengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelflächen (10, 11, 16, 17) der Kegelbohrungen (8, 9) und der Kegelzapfen (14, 15) gehärtet sind.Planetary gear according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral surfaces ( 10 . 11 . 16 . 17 ) of the conical bores ( 8th . 9 ) and the taper ( 14 . 15 ) are cured.
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