DE102014226469B4 - Planetary gears with several load paths and mechanically limited torsion angle of the paths - Google Patents
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Abstract
Umlaufrädergetriebe mit einer Antriebswelle (an) als Antrieb und mehreren Abtriebswellen (5 ,6) als Abtrieb, wobei zur Leistungsaufteilung auf die Abtriebswellen (5, 6) als Getriebekomponenten zumindest ein Ausgleichsrad (1) und ein das Ausgleichsrad (1) lagernder Ausgleichsradträger (2) sowie ein erstes Zentralrad (3) und ein zweites Zentralrad (4) vorgesehen sind, wobei an zumindest einer der Getriebekomponenten eine begrenzte Verdrehbarkeit als Sicherheitsfunktion zur Antriebsleistungsübertragung im Fehlerfall auf zumindest eine der beiden Abtriebswellen (5, 6) vorgesehen ist, wobei die Sicherheitsfunktion an dem bezogen auf die Verdrehfreiheit begrenzten Ausgleichsrad (1) vorgesehen ist, und wobei die Relativbewegung des Ausgleichsrades (1) bezogen auf den Ausgleichsradträger (2) auf einen vorbestimmten Drehwinkelbereich durch Anschläge mechanisch begrenzt ist, wobei an den Abtriebswellen (5, 6) Übersetzungsstufen (7, 8) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,dass die Antriebswelle (an) mit dem Ausgleichsradträger (2) verbunden ist,dass das Ausgleichsrad (1) sowohl mit dem ersten Zentralrad (3) als auch mit dem zweiten Zentralrad (4) in Eingriff steht, unddass das erste Zentralrad (3) mit der ersten Abtriebswelle (5) verbunden ist und das zweite Zentralrad (4) mit der zweiten Abtriebswelle (6) verbunden ist unddass das erste Zentralrad (3) als innenverzahntes Hohlrad ausgeführt ist, dass das zweite Zentralrad (4) als außenverzahntes Sonnenrad ausgeführt ist,wobei das Hohlrad und das Sonnenrad jeweils mit dem als Planetenrad ausgebildeten Ausgleichsrad (1) in Eingriff stehen, unddass der Ausgleichsradträger (2) als Planetenradträger ausgeführt ist.Epicyclic gearing with a drive shaft (an) as input and several output shafts (5, 6) as output, with at least one differential gear (1) and a differential gear carrier (2nd ) as well as a first central wheel (3) and a second central wheel (4) are provided, with a limited twistability being provided on at least one of the transmission components as a safety function for the transmission of drive power to at least one of the two output shafts (5, 6) in the event of a fault, the safety function is provided on the differential gear (1), which is limited in terms of freedom of rotation, and wherein the relative movement of the differential gear (1) in relation to the differential gear carrier (2) is mechanically limited to a predetermined angle of rotation range by stops, with transmission stages on the output shafts (5, 6). (7, 8) are provided, characterized in that the drive shaft (an) is connected to the differential gear carrier (2), that the differential gear (1) is connected both to the first central wheel (3) and to the second central wheel (4) in is engaged, and that the first central wheel (3) is connected to the first output shaft (5) and the second central wheel (4) is connected to the second output shaft (6) and that the first central wheel (3) is designed as an internally toothed ring gear, that the second central gear (4) is designed as an externally toothed sun gear, with the ring gear and the sun gear each meshing with the differential gear (1) designed as a planetary gear, and that the differential gear carrier (2) is designed as a planetary gear carrier.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umlaufrädergetriebe mit einer Antriebswelle als Antrieb und mehreren Abtriebswellen als Abtrieb gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The present invention relates to an epicyclic gear with a drive shaft as input and several output shafts as output according to the type defined in more detail in the preamble of
Beispielsweise aus der Druckschrift
Aus der
Die
Aus MÜLLER Herbert W.: Die Umlaufgetriebe, Zweite Auflage, Berlin, Heidelberg: Springer, 1998, S. 24-28, Bild 1.18 und 1.19, ISBN 978-3-642-63698-1 ist ein dreiwelliges Umlaufgetriebe mit Kegelrädern bekannt.From MÜLLER Herbert W.: The planetary gear, second edition, Berlin, Heidelberg: Springer, 1998, pp. 24-28, Figure 1.18 and 1.19, ISBN 978-3-642-63698-1, a three-shaft planetary gear with bevel gears is known.
Die
Eine Leistungsaufteilung auf mehrere Lastpfade ist in vielen Bereichen der Fahrzeugtechnik gewünscht und vorteilhaft, da durch die Lastaufteilung eine höhere Leistungsdichte ermöglicht wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass im Fehlerfall, wenn beispielsweise einer der Lastpfade keine Leistung übertragen kann, ein unerwünschter kompletter Lastabwurf auftritt, der nicht akzeptabel ist, da dadurch kritische Betriebszustände auftreten können.A power distribution over several load paths is desirable and advantageous in many areas of vehicle technology, since the load distribution enables a higher power density. However, it has been shown that in the event of a fault, for example if one of the load paths cannot transmit any power, an undesired complete load shedding occurs, which is unacceptable because critical operating states can occur as a result.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Umlaufrädergetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei dem auch im Fehlerfall eine Lastübertragung über zumindest einen Lastpfad möglich ist.The present invention is based on the object of proposing an epicyclic gearing of the type described at the beginning, in which a load transmission via at least one load path is possible even in the event of a fault.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder durch die Merkmale eines der nebengeordneten Ansprüche 2 bis 8 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of
Erfindungsgemäß ist ein Umlaufrädergetriebe vorgesehen, mit einer Antriebswelle als Antrieb und mehreren Abtriebswellen als Abtrieb, wobei zur Leistungsaufteilung auf die Abtriebswellen als Getriebekomponenten zumindest ein Ausgleichsrad und ein das Ausgleichsrad lagernder Ausgleichsradträger sowie ein erstes Zentralrad und ein zweites Zentralrad vorgesehen sind, wobei an zumindest einer der Getriebekomponenten eine begrenzte Verdrehbarkeit als Sicherheitsfunktion zur Antriebsleistungsübertragung im Fehlerfall auf zumindest eine der beiden Abtriebswellen vorgesehen ist, wobei die Sicherheitsfunktion an dem bezogen auf die Verdrehfreiheit begrenzten Ausgleichsrad vorgesehen ist, und wobei die Relativbewegung des Ausgleichsrades bezogen auf den Ausgleichsradträger auf einen vorbestimmten Drehwinkelbereich durch Anschläge mechanisch begrenzt ist, wobei an den Abtriebswellen Übersetzungsstufen vorgesehen sind.According to the invention, an epicyclic gear is provided, with a drive shaft as input and several output shafts as output, with at least one differential gear and a differential gear carrier supporting the differential gear as well as a first central gear and a second central gear being provided as transmission components for power distribution to the output shafts, with at least one of the Transmission components a limited ver rotatability is provided as a safety function for drive power transmission in the event of a fault to at least one of the two output shafts, the safety function being provided on the differential gear, which is limited in terms of freedom of rotation, and the relative movement of the differential gear relative to the differential gear carrier being mechanically limited to a predetermined angle of rotation by stops, wherein transmission stages are provided on the output shafts.
Das Umlaufrädergetriebe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle mit dem Ausgleichsradträger verbunden ist, dass das Ausgleichsrad sowohl mit dem ersten Zentralrad als auch mit dem zweiten Zentralrad in Eingriff steht, und dass das erste Zentralrad mit der ersten Abtriebswelle verbunden ist und das zweite Zentralrad mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist und dass das erste Zentralrad als innenverzahntes Hohlrad ausgeführt ist, dass das zweite Zentralrad als außenverzahntes Sonnenrad ausgeführt ist, wobei das Hohlrad und das Sonnenrad jeweils mit dem als Planetenrad ausgebildeten Ausgleichsrad in Eingriff stehen, und dass der Ausgleichsradträger als Planetenradträger ausgeführt ist.The planetary gear is characterized in that the input shaft is connected to the differential gear carrier, that the differential gear meshes with both the first central gear and the second central gear, and that the first central gear is connected to the first output shaft and the second central gear to the second output shaft and that the first central gear is designed as an internally toothed ring gear, that the second central gear is designed as an externally toothed sun gear, with the ring gear and the sun gear each meshing with the differential gear designed as a planetary gear, and that the differential gear carrier is designed as a planetary gear carrier .
Vorzugsweise kann die vorliegende Erfindung bei Drei-Wellengetrieben eingesetzt werden, bei denen jeweils koaxial angeordnete Zentralwellen von z. B. dem Ausgleichsradträger, dem ersten und zweiten Zentralrad vorgesehen sind, wobei die Drehachse des Ausgleichsrades nicht raumfest angeordnet ist, um den erforderlichen Ausgleich zwischen z. B. von der Summenwelle angetriebenen Differenzwellen zu ermöglichen. Es sind auch andere Anwendungsbereiche möglich.Preferably, the present invention can be used in three-shaft transmissions, in which each coaxially arranged central shafts of z. B. the differential gear carrier, the first and second central wheel are provided, the axis of rotation of the differential gear is not fixed in space to the required balance between z. B. to allow driven by the sum shaft difference shafts. Other areas of application are also possible.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebes gemäßAnspruch 2 mit als Kegelräder ausgebildeten Getriebekomponenten; -
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante des Umlaufrädergetriebes in Planetenradbauweise gemäßAnspruch 1; -
3 eine dritte mögliche Ausführungsvariante des Umlaufrädergetriebes gemäßAnspruch 3 mit einem 2-stufigen Planetenrad; -
4 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsvariante des Umlaufrädergetriebes gemäßAnspruch 4 mit einem 2-stufigen Kegelrad; -
5 eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsvariante des Umlaufrädergetriebes gemäßAnspruch 5 mit einem 2-stufigen Planetenradsatz mit zwei innenverzahnten Hohlrädern; -
6 eine schematische Ansicht einer sechsten Ausführungsvariante des Umlaufrädergetriebes gemäßAnspruch 6 mit einem 2-stufigen Kegelrad; -
7 eine schematische Ansicht einer siebenten Ausführungsvariante des Umlaufrädergetriebes gemäßAnspruch 7 mit einem 2-stufigen Planetenradsatz mit einem außenverzahnten Sonnenrad und mit einem innenverzahnten Hohlrad; und -
8 eine schematische Ansicht einer achten Ausführungsvariante des Umlaufrädergetriebes gemäßAnspruch 8 mit einem Planetenradsatz.
-
1 a schematic view of a first embodiment of a planetary gear according to the invention according toclaim 2 with gear components designed as bevel gears; -
2 a schematic view of a second embodiment of the epicyclic gear in planetary design according toclaim 1; -
3 a third possible embodiment of the planetary gear according toclaim 3 with a 2-stage planet gear; -
4 a schematic view of a fourth embodiment of the planetary gear according toclaim 4 with a 2-stage bevel gear; -
5 a schematic view of a fifth embodiment of the planetary gear according toclaim 5 with a 2-stage planetary gear set with two internally toothed ring gears; -
6 a schematic view of a sixth embodiment of the planetary gear according toclaim 6 with a 2-stage bevel gear; -
7 a schematic view of a seventh embodiment of the planetary gear according toclaim 7 with a 2-stage planetary gear set with an externally toothed sun gear and with an internally toothed ring gear; and -
8th a schematic view of an eighth embodiment of the planetary gear according toclaim 8 with a planetary gear set.
In den
Unabhängig von den nur beispielhaft dargestellten Ausführungsvarianten umfasst das Umlaufrädergetriebe eine Antriebswelle an als Antrieb und zwei Abtriebswellen 5, 6 als Abtrieb. Zur Leistungsaufteilung auf mehrere Leistungspfade bzw. Abtriebswellen 5, 6 sind als Getriebekomponenten zumindest ein Ausgleichsrad 1 und zumindest ein das Ausgleichsrad 1 lagernder Ausgleichsradträger 2 sowie zumindest ein erstes Zentralrad 3 und ein zweites Zentralrad 4 vorgesehen. An zumindest einer der vorgenannten Getriebekomponenten ist eine begrenzte Verdrehbarkeit bzw. Verdrehfreiheit als Sicherheitsfunktion zur Antriebsleistungsübertragung auf zumindest eine der beiden Abtriebswellen 5, 6 im Fehlerfall vorgesehen.Irrespective of the embodiment variants shown only as examples, the epicyclic gearing comprises a drive shaft as input and two
Bei sämtlichen Ausführungsvarianten ist beispielhaft das Ausgleichsrad 1 mit der Sicherheitsfunktion versehen, in dem die Relativbewegung des Ausgleichsrads 1 bezogen auf den Ausgleichsradträger 2 auf einen vorbestimmten Drehwinkelbereich mechanisch begrenzt ist, welches jedoch nicht weiter dargestellt ist.In all variants, the
Unabhängig von den gezeigten Ausführungsvarianten sind die zentralen Drehachsen der beiden Zentralräder 3, 4 sowie die Drehachse des Ausgleichsradträgers 2 koaxial zueinander angeordnet und raumfest, während die Drehachse des Ausgleichsrades 1 nicht raumfest zum Ausgleich von Referenzbewegdrehzahlen angeordnet.Regardless of the embodiment variants shown, the central axes of rotation of the two
In
Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß
In den
Bei der dritten Ausführungsvariante gemäß
Bei der vierten Ausführungsvariante gemäß
In den
Bei der fünften Ausführungsvariante gemäß
Gemäß
Gemäß
Bei der achten Ausführungsvariante gemäß
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Ausgleichsradbalance wheel
- 22
- Ausgleichsradträgerbalance wheel carrier
- 33
- erstes Zentralradfirst central wheel
- 44
- zweites Zentralradsecond central wheel
- 55
- erste Abtriebswellefirst output shaft
- 66
- zweite Abtriebswellesecond output shaft
- 77
- Übersetzungtranslation
- 88th
- Übersetzungtranslation
- anat
- Antriebswelledrive shaft
- abaway
- Abtriebdownforce
Claims (8)
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- 2014-12-18 DE DE102014226469.3A patent/DE102014226469B4/en active Active
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MÜLLER Herbert W.: Die Umlaufgetriebe. Zweite Auflage. Berlin, Heidelberg : Springer, 1998. S. 24-28. Bild 1.18 und 1. 19. - ISBN 978-3-642-63698-1 |
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