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Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe für eine Kraftfahrzeugantriebseinheit mit einem ersten Sonnenrad, einem zweiten Sonnenrad, einem als Planetenträger fungierenden Umlaufgehäuse, sowie einer mit dem Planetenträger um eine Umlaufachse umlaufenden Planetenanordnung, wobei der Leistungsabgriff aus dem Umlaufrädergetriebe über dessen Sonnenräder bewerkstelligt wird.
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Aus
DE 10 2012 213 392 A1 ist ein Umlaufrädergetriebe der eingangs genannten Art bekannt, das als Stirnraddifferenzial gestaltet ist und ein Umlaufgehäuse mit einer darin aufgenommenen Planetenanordnung aufweist, wobei die Planeten dieser Planetenordnung mit Sonnenrädern in Eingriff stehen die ebenfalls im Inneren des Umlaufgehäuses aufgenommen sind. Das Umlaufgehäuse umfasst ein erstes Gehäuseseitenteil und ein zweites Gehäuseseitenteil, wobei diese beiden Gehäuseseitenteile seitlich an einander gegenüberliegende Stirnseiten eines außenverzahnten Zahnringes angebunden sind. Durch die axiale Erstreckung dieses Zahnringes ergibt sich zwischen den beiden Seitenteilen der zur Aufnahme der Sonnenräder und der Planetenanordnung erforderliche Bauraum. Die Planetenanordnung selbst steht mit den Sonnenrädern derart in Eingriff, dass die Sonnenräder miteinander gegensinnig drehbar gekoppelt sind. Die Einkoppelung der Antriebsleistung in das Stirnraddifferenzial erfolgt über ein externes Stirnrad, das mit der Außenverzahnung des genannten Zahnringes in Eingriff steht.
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Aus der WO 2013/ 013 841 A1 ist ein weiteres Umlaufrädergetriebe bekannt, welches in elektromechanischen Antriebseinheit eingesetzt wird. Das Umlaufrädergetriebe weist eine Reduzierstufe und ein Differenzial auf. Das Differenzial ist ein Stirnraddifferenzial mit zwei Sonnenrädern, einem als Differenzialkorb ausgebildeten Planetenträgern und mit zwei Planetensätzen. Jedem Sonnenrad ist einer der Sätze der Planeten zugeordnet. Das jeweilige Sonnenrad steht mit den Planeten eines der Planetensätze im Zahneingriff. Darüber hinaus steht jeder Planet des einen Planetensatzes jeweils mit einem Planeten des anderen Planetensatzes im Zahneingriff. Daraus ergibt sich, dass zwecks einer zu erzielenden Verteilungs- und Ausgleichsfunktion des Differenzials die Sonnenräder gegensinnig miteinander drehbar gekoppelt sind. Die Reduzierstufe ist durch einen Satz Stufenplaneten und durch ein Hohlrad gebildet. Die großen Planeten des Stufenplanetensatzes stehen mit einem weiteren Sonnenrad im Zahneingriff, welches mit der Rotorwelle eines Motors der elektromechanischen Antriebseinheit verbunden ist. Die kleinen Planeten des jeweiligen Stufenplaneten stehen mit dem Hohlrad im Zahneingriff. Die Planeten der Reduzierstufe und die des Differenzials sind an einem gemeinsamen Planetenträger gelagert. Ein weiteres durch die WO 2013/ 013 841 A1 offenbartes Umlaufrädergetriebe ist mit Kupplungen schaltbar ausgeführt und weist dafür einen weiteren Planetensatz auf, der der zuvor genannten Anordnung vorgeschaltet und über die Kupplungen mit der Rotorwelle verbindbar ist.
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Aus der
DE 197 56 966 A1 ist ein Umlaufrädergetriebe offenbart, in welchem ein fliegend gelagertes Sonnenrad mit den großen Planetenrädern eines Satzes Stufenplaneten im Zahneingriff steht. Die Verzahnungsabschnitte der kleinen Planeten dieser Stufenplaneten stehen jeweils mit den großen Planeten eines weiteren Satzes Stufenplaneten im Zahneingriff. Die kleinen Stufenplaneten dieses anderen Satzes stehen mit einem Hohlrad im Zahneingriff. Die Planeten der Stufenplaneten sind zur Überbrückung bauraumbedingter Abstände jeweils axial mit Abstand zueinander ausgeführt. Dieser axiale Abstand wird mit einem Schaft überbrückt, über den die beiden Planeten axial miteinander verbunden sind. Der Vorteil einer derartigen Ausbildung der Stufenplaneten liegt darin, dass zum einen über die Länge des Schaftes bauraumbedingte axiale Abstände beliebig ausgeglichen werden können und zum anderen, wie in der
DE 197 56 966 A1 folgerichtig offenbart ist, dass der jeweilige Schaft als Aufnahme für ein Planetenlager genutzt werden kann. Durch eine derartige Lagerung stehen die Planeten links- und rechtsseitig im Sinne einer fliegenden Lagerung von der Lagerstelle frei ab und sind an ihrem . Der Nachteil einer solchen Anordnung kann unter Umständen jedoch sein, dass diese insgesamt zu großen axialen Bauraum für sich beansprucht.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umlaufrädergetriebe für eine Kraftfahrzeugantriebseinheit zu schaffen, das sich durch einen robusten und kompakten Aufbau auszeichnet und unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft herstellbar ist.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß Anspruch 1 wird das Umlaufrädergetriebe mit folgenden Merkmalen gebildet:
- - einem ersten Sonnenrad,
- - einem zweiten Sonnenrad,
- - einem Umlaufgehäuse, das als Planetenträger fungiert,
- - einer Planetenanordnung, die in dem Planetenträger aufgenommen ist, mit ersten und zweiten Planeten, die mit den beiden Sonnenrädern derart in Eingriff stehen, dass die beiden Sonnenräder miteinander gegensinnig drehbar gekoppelt sind;
- - einem Stufenplaneten, der einen ersten Verzahnungsabschnitt und einen zweiten Verzahnungsabschnitt aufweist und der an dem Planetenträger gelagert ist,
- - einem Hohlrad, das den Planetenträger konzentrisch zu dessen Umlaufachse umsäumt und mit dem ersten Verzahnungsabschnitt des Stufenplaneten in Eingriff steht, und
- - einem dritten Sonnenrad, das mit dem zweiten Verzahnungsabschnitt des Stufenplaneten in Eingriff steht und zu der Umlaufachse des Planetenträgers gleichachsig angeordnet ist,
- - wobei der erste Verzahnungsabschnitt des Stufenplaneten sich auf dem Axialniveau des ersten und des zweiten Sonnenrades erstreckt und über eine erste und eine zweite Lagerstelle an dem Planetenträger gelagert ist, und
- - der zweite Verzahnungsabschnitt an dem Planetenträger fliegend gelagert ist und sich auf einer dem ersten Verzahnungsabschnitt abgewandten Außenseite des Planetenträgers erstreckt.
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Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Umlaufrädergetriebe zu schaffen, bei welchem der zur Realisierung der Differenzialgetriebefunktion vorgesehene Planetenträger zugleich als Planetenträger für einen Stufenplaneten fungiert, wobei die über den Stufenplaneten in den Planetenträger eingekoppelten Umfangskräfte in den jenen Stufenplaneten stützenden Kraftebenen auch in die Lagerstellen der Planetenanordnung abgeleitet werden. Hierdurch ergibt sich eine strukturmechanisch vorteilhafte Belastung des Planetenträgers und zudem die Möglichkeit der Nutzung eines zwischen den für die Differenzialfunktion maßgeblichen Planeten im Planetenträger verbleibenden Bauraums für den, oder die Stufenplaneten. Zudem ergibt sich ein primär durch Umfangskräfte unter weitgehender interner Kompensation der Radialkräfte verursachter Aufbau des Antriebsdrehmomentes in dem Planetenträger, so dass dieser über kostengünstige Lagerstellen auf den zum Leistungsabgriff vorgesehenen Wellensystemen gelagert werden kann.
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Der zweite Verzahnungsabschnitt des Stufenplaneten ragt vorzugsweise axial über eine Stirnfläche eines Seitenteils des Planetenträgers hervor und ist vorzugsweise durch zwei den ersten Verzahnungsabschnitt zwischen sich aufnehmende Lager an dem Planetenträger fliegend gelagert.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Umlaufrädergetriebe derart ausgebildet, dass die beiden Sonnenräder, die Planetenanordnung und der Planetenträger ein Stirnraddifferenzial bilden, zur symmetrischen Verzweigung der über den Planetenträger geführten Antriebsleistung auf die beiden Sonnenräder. Die beiden Sonnenräder können durch spezielle Kopfkreisdimensionierung und ergänzende Gestaltung und Lagerung der Planetenanordnung in enger Nachbarschaft nebeneinander liegend angeordnet sein, so dass die Axiallänge des ersten Verzahnungsabschnitts des Stufenplaneten der Summe der Breitenmaße der Zahnkränze der beiden inneren Sonnenräder entspricht.
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Der Planetenträger ist vorzugsweise als Blechumformteil gefertigt und besteht dabei aus einem ersten Seitenteil und einem zweiten Seitenteil, wobei die beiden inneren Sonnenräder sich axial zwischen diesen beiden Seitenteilen befinden. Der Stufenplanet kann dann derart in das Getriebesystem eingebunden sein, dass dieser das erste Seitenteil zur Umlaufachse radial beabstandet und zu dieser achsparallel durchsetzt, so dass sich dann der zweite Verzahnungsabschnitt des Stufenplaneten auf einer dem ersten Verzahnungsabschnitt abgewandten Seite des ersten Seitenteiles außerhalb des Planetenträgers erstreckt. Für diesen zweiten Verzahnungsabschnitt ergibt sich dann eine sog. fliegende Lagerung, wobei diese fliegende Lagerung aufgrund der beidseitigen Abstützung des ersten Verzahnungsabschnitts in dem Planetenträger eine hohe Steifigkeit aufweist.
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Der Stufenplanet ist vorzugsweise derart gestaltet, dass der sich auf dem Axialniveau der inneren Sonnenräder erstreckende erste Verzahnungsabschnitt einen Teilkreisdurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Teilkreisdurchmesser des zweiten Verzahnungsabschnitts. Dadurch wird es möglich den Durchmesser des mit dem zweiten Verzahnungsabschnitt in Eingriff stehenden und dieses antreibenden dritten Sonnenrades relativ klein zu dimensionieren und über den Eingriff des dritten Sonnenrades in den zweiten Verzahnungsabschnitt des Stufenplaneten, sowie den Zahneingriff des ersten Verzahnungsabschnitts des Stufenplaneten in die Innenverzahnung des Hohlrades ein hohes Gesamtübersetzungsverhältnis zu realisieren. In besonders vorteilhafter Weise ergibt sich durch das erfindungsgemäße Konzept dabei auch eine Reduzierung der Relativbewegungen der Bauteile, da zahlreiche benachbarte und über Lagerstellen oder Bewegungsflächen einander positionierende Bauteile gleiche Umlaufrichtungen aufweisen. So hat das zum Antrieb des Stufenplaneten vorgesehene dritte Sonnenrad den gleichen Drehsinn wie die über das erste innere Sonnenrad angetriebene Ausgangswelle. Der Planetenträger und die beiden inneren Sonnenräder haben ebenfalls gleiche Rotationsrichtungen, so dass hier nur im Rahmen der Ausgleichswirkung des Differenzialgetriebesystems Relativbewegungen bei kleinen Relativwinkelgeschwindigkeiten auftreten.
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Bei dem erfindungsgemäßen Getriebesystem ist es in vorteilhafter Weise möglich, das dritte Sonnenrad und eine mit dem ersten Sonnenrad gekoppelte erste Abtriebswelle über eine Sonnenradlagerstelle drehbar aneinander abzustützen. Diese Abstützung kann insbesondere durch ein Nadellager, oder Zylinderrollenlager bewerkstelligt werden, wobei die Laufflächen der Wälzkörper in vorteilhafter Weise direkt durch entsprechende Umfangsflächen jenes dritten Sonnenrades (zylindrische Innenfläche) und der ersten Abtriebswelle (zylindrische Außenfläche) bereitgestellt werden können.
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Die Lagerung des Planetenträgers kann in vorteilhafter Weise bewerkstelligt werden, indem das erste Seitenteil des Planetenträgers und die mit dem ersten Sonnenrad gekoppelte Abtriebswelle über eine erste Planetenträgerlagerstelle drehbar aneinander abgestützt sind. Diese Lagerstelle kann in vorteilhafter Weise als Gleitlagerstelle realisiert sein, da in dieser Lagerstelle nur die im Rahmen der Ausgleichswirkung des Differenzialgetriebesystems auftretenden Relativbewegungen zugelassen werden müssen. In gleicher Weise können dann auch das zweite Seitenteil des Planetenträgers und eine mit dem zweiten Sonnenrad gekoppelte zweite Abtriebswelle über eine zweite Planetenträgerlagerstelle drehbar aneinander abgestützt werden, wobei auch diese Lagerstelle wiederum vorzugsweise als Gleitlager realisiert ist. Die Hauptlagerung des Umlaufenden Systems kann dann durch Lagerung der Abtriebswellen bewerkstelligt werden, so dass diese eben den Planetenträger radial stützen.
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Der Stufenplanet bildet vorzugsweise Teil einer Stufenplanetengruppe, wobei die Stufenplaneten jener Stufenplanetengruppe vorzugsweise baugleich ausgeführt sind und in gleicher Umfangsteilung an den Planetenträger angebunden sind. Diese Stufenplanetengruppe umfasst dann vorzugsweise wenigstens zwei, insbesondere drei oder auch vier in gleicher Teilung auf dem Planetenträger angeordnete Stufenplaneten. Die Stufenplaneten können als schräg verzahnte Stufenplaneten ausgelegt sein. Die Verzahnungswinkel können hierbei wiederum derart gewählt werden, dass sich ein zumindest weitgehender Ausgleich der Axialkraftkomponenten der am Stufenplaneten angreifenden Reaktionskräfte ergibt. Die Festlagerung des Stufenplaneten wird vorzugsweise über die zweite Lagerstelle des Stufenplaneten bewerkstelligt über welche sich dieser auf der dem zweiten Verzahnungsabschnitt abgewandten Seite im zweiten Seitenteil des Planetenträgers drehbar abstützt.
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Der Stufenplanet kann in vorteilhafter Weise als gebaute Struktur gefertigt werden, so dass insbesondere der erste Verzahnungsabschnitt Teil eines Zapfens bildet, der über eine Verzahnung in ein den zweiten Verzahnungsabschnitt bildendes Stirnrad eingefügt wird. Die oben genannte, den Stufenplaneten im zweiten, d.h. dem „hinteren“ Planetenträgerseitenteil lagernde Lageranordnung kann so gestaltet sein, dass diese ein Hindurchschieben des ersten Verzahnungsabschnitts durch die entsprechende Bohrung im zweiten Planetenträgerseitenteil ermöglicht. Dazu ist dann der Kopfkreis des ersten Verzahnungsabschnitts kleiner dimensioniert als die Innenbohrung eines ein Wälzlager aufnehmenden Lagersitzes im zweiten Planetenträgerseitenteil.
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Es ist jedoch insbesondere auch möglich, den Stufenplaneten so zu gestalten, dass im Innenbereich des ersten Verzahnungsabschnitts ein Mitnehmerprofil, insbesondere eine Steckverzahnung ausgebildet ist, in welche ein komplementär gestalteter Zapfen einsteckbar ist.
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Der Antrieb des dritten Sonnenrades erfolgt vorzugsweise durch eine elektromechanische Antriebseinheit. Diese kann einen Hohlwellenläufer aufweisen, durch welchen sich eine Abtriebswelle der Antriebsanordnung axial hindurch erstreckt. Die elektromechanische Antriebseinheit umfasst dann einen koaxial zu jener Abtriebswelle angeordneten Motor. Das dritte Sonnenrad kann dann direkt als auf einer hohlen Rotorwelle sitzendes Ritzel gefertigt sein. Es ist jedoch auch möglich, das dritte Sonnenrad durch eine anderweitige Anbindung einer Antriebseinheit anzutreiben. So kann der Antrieb des dritten Sonnenrades über ein Stirnradgetriebe, einen Zugmitteltrieb oder auch ein Winkelgetriebe erfolgen. Alternativ zu einem rein elektrischen Antrieb des dritten Sonnenrades ist es auch möglich, dieses durch ein anderweitiges Antriebssystem, z.B. eine Brennkraftmaschine, einen Ölmotor oder ein Hybridantriebssystem anzutreiben.
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Die erfindungsgemäße Antriebseinheit kann in vorteilhafter Weise zur Realisierung eines Hinterachssystems herangezogen werden, das z.B. zu den Anbindungspunkten einer konventionellen Hinterachse kompatibel ist, so dass die erfindungsgemäße Antriebseinheit in Fahrzeuge eingebunden werden kann, deren Bodenplatte primär für andere Antriebsarten ausgelegt ist.
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Figurenliste
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
- 1 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebes, das insbesondere zur Realisierung eines elektromechanischen Hinterachsantriebs Anwendung finden kann;
- 2 eine vereinfachte Axialschnittdarstellung zur Erläuterung weiterer Einzelheiten des Stufenplaneten und des diesen am Planetenträger tragenden Lagersystems.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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Die Darstellung nach 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Umlaufrädergetriebe für ein Kraftfahrzeugantriebssystem, mit einem ersten Sonnenrad S1, einem zweiten Sonnenrad S2, einem Umlaufgehäuse G das als Planetenträger C fungiert, einer Planetenanordnung P mit ersten und zweiten Planeten P1, P2, die miteinander und mit den beiden Sonnenrädern S1, S2 derart in Eingriff stehen, dass die beiden Sonnenräder S1, S2 über die Planeten P1, P2 gegensinnig drehbar gekoppelt sind.
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Das Umlaufrädergetriebe umfasst weiterhin einen Stufenplaneten P3, der einen ersten Verzahnungsabschnitt P3Z1 und einen zweiten Verzahnungsabschnitt P3Z2 aufweist, sowie ein Hohlrad H, das mit dem ersten Verzahnungsabschnitt P3Z1 des Stufenplaneten P3 in Eingriff steht. Der Antrieb des Stufenplaneten P3 wird über ein drittes Sonnenrad S3 bewerkstelligt, das mit dem zweiten Verzahnungsabschnitt P3Z2 des Stufenplaneten P3 in Eingriff steht und zu einer Umlaufachse X des Umlaufgehäuses G gleichachsig angeordnet ist. Der erste Verzahnungsabschnitt P3Z1 des Stufenplaneten P3 erstreckt sich auf dem Axialniveau des ersten und des zweiten Sonnenrades S1, S2 und ist über eine erste und eine zweite Lagerstelle mit den Wälzlagern L1, L2 in dem Umlaufgehäuse G gelagert.
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Die beiden Sonnenräder S1, S2, die Planetenanordnung P und das Umlaufgehäuse G bilden ein Stirnraddifferenzial zur symmetrischen Verzweigung der über den Planetenträger C geführten Antriebsleistung auf die beiden Sonnenräder S1, S2.
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Der Planetenträger C setzt sich aus einem ersten Seitenteil C1 und einem zweiten Seitenteil C2 zusammen und die beiden Sonnenräder S1, S2 sind axial zwischen diesen beiden Seitenteilen C1, C2 angeordnet.
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Der Stufenplanet P3 durchsetzt das erste Seitenteil C1 axial und der zweite Verzahnungsabschnitt P3Z2 des Stufenplaneten P3 erstreckt sich auf einer dem ersten Verzahnungsabschnitt P3Z1 abgewandten Seite des ersten Seitenteiles C1. Der erste Verzahnungsabschnitt P3Z1 weist dabei einen Teilkreisdurchmesser auf, der kleiner ist als der Teilkreisdurchmesser des zweiten Verzahnungsabschnitts P3Z2. Der zweite Verzahnungsabschnitt P3Z2 ist an dem Planetenträger C fliegend gelagert, d.h. sein dem Planetenträger C abgewandter Endbereich ist über keine weitere Lagereinrichtung gestützt.
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Der Leistungsabgriff aus den beiden inneren Sonnenrädern S1, S2 wird über eine erste und eine zweite Abtriebswelle WS1, WS2 bewerkstelligt. Das zum Antrieb des zweiten Verzahnungsabschnitts P3Z2 des Stufenplaneten vorgesehene dritte Sonnenrad S3 ist auf der mit dem ersten Sonnenrad S1 gekoppelten ersten Abtriebswelle WS1 über eine Sonnenradlagerstelle L3 drehbar gelagert. Beide Komponenten rotieren im Rahmen des Betriebs in gleiche Umlaufrichtungen, so dass sich hier eine Reduktion der Relativbewegungen ergibt.
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Das erste Seitenteil C1 des Planetenträgers C und die mit dem ersten Sonnenrad S1 gekoppelte Abtriebswelle WS1 sind über eine erste Planetenträgerlagerstelle L4 drehbar aneinander abgestützt. Das zweite Seitenteil C2 des Planetenträgers C und die mit dem zweiten Sonnenrad S2 gekoppelte Abtriebswelle WS2 sind über eine zweite Planetenträgerlagerstelle L5 drehbar aneinander abgestützt.
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Der erste Verzahnungsabschnitt P3Z1 des Stufenplaneten P3 greift radial von innen her in das Hohlrad H ein. Das Hohlrad H ist stationär im Getriebegehäuse HO verankert.
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Wie aus der eingebundenen Skizze V1 ersichtlich, bildet der Stufenplanet P3 Teil einer Stufenplanetengruppe, wobei die Stufenplaneten P3 jener Stufenplanetengruppe baugleich ausgeführt sind und in gleicher Umfangsteilung an den Planetenträger C angebunden sind. Der Stufenplanet P3 ist als gebaute Struktur gefertigt, d.h. er ist aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt. Wie nachfolgend noch in Verbindung mit 2 näher erläutert werden wird, kann der Stufenplanet P3 insbesondere derart aufgebaut sein, dass der erste Verzahnungsabschnitt P3Z1 Teil eines Zapfens P3S bildet, der über eine Verzahnung in ein den zweiten Verzahnungsabschnitt bildendes Stirnrad P3S1 eingefügt ist.
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Der in der Skizze V1 dargestellte Teilkreis P3C3 des zweiten Verzahnungsabschnitts P3Z2 weist einen größeren Durchmesser auf, als der Teilkreis P3C1 des ersten Verzahnungsabschnitts P3Z1. Der erste Verzahnungsabschnitt P3Z1 erstreckt sich innerhalb des Planetenträgers C zwischen den Seitenteilen C1, C2 desselben.
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Die Planetenanordnung P ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass die ersten und zweiten Planeten P1, P2 auf dem Axialniveau des zweiten („kleinere“) Sonnenrades S2 miteinander in Eingriff stehen. Der erste Planet P1 ist dabei als „langer“ Planet gestaltet, der sich über die gesamte Länge der Außenverzahnung des ersten Sonnenrades S1 und der der Außenverzahnung des zweiten Sonnenrades S2 erstreckt. Der zweite Planet P2 ist als „kurzer“ Planet ausgeführt und erstreckt sich nur über die Außenverzahnung des zweiten Sonnenrades S2 und steht mit dieser in Eingriff. Damit der erste Planet P1 nicht in das zweite Sonnenrad S2 eingreift, sind die Sonnenräder S1, S2 so gestaltet, dass bei gleicher Zähnezahl der Fußkreisdurchmesser des ersten Sonnenrades S1 größer ist als der Kopfkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrades S2. Durch diese Maßnahme wird es möglich, die ersten Planeten P1 der Planetenanordnung P auf einem Teilkreis anzuordnen, dessen Durchmesser größer ist als der Teilkreis, auf welchem die zweiten Planeten P2 der Planetenanordnung P angeordnet sind und die ersten Planeten P1 kommen damit aus der Außenverzahnung des zweiten Sonnenrades S2 frei.
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Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind an dem Planetenträger C drei baugleiche Stufenplaneten P3 gelagert. Die zur Realisierung der Differenzialgetriebefunktion vorgesehene Planetenanordnung P befindet sich jeweils in einem Zwischenbereich abfolgender Stufenplaneten P3. Bei einer Verwendung von drei Stufenplaneten P3 sind demnach auch drei Planetenanordnungen P vorgesehen, die jeweils einen ersten und einen zweiten Koppelplaneten P1, P2 aufweisen. Durch die enge Nachbarschaft der Stufenplaneten P3 und den Koppelplaneten P1, P2 der Planetenanordnung P ergibt sich eine günstige Kraftübertragung innerhalb der Seitenteile C1, C2 des Planetenträgers C sowie die Realisierung der Übersetzungswirkung und der Differenzialfunktion auf engstem Bauraum.
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Die Darstellung nach 2 veranschaulicht in Form eines vereinfachten Axialteilschnitts den Aufbau eines Stufenplaneten P3 und der Lagerung desselben in den Seitenteilen C1, C2 des Planetenträgers C. Der Stufenplanet P3 umfasst einen Kernzapfen P3S, der einerseits den ersten Verzahnungsabschnitt P3Z1 bildet und andererseits einen Einsteckabschnitt durch die Verzahnung P3Z3 aufweist, der in eine komplementär innenverzahnte Bohrung P3Z4 des Stirnrades P3S1 drehfest einsteckbar, insbesondere einpressbar, ist. Das Stirnrad P3S1 bildet an seinem Außenumfangsbereich den zweiten Verzahnungsabschnitt P3Z2 des Stufenplaneten P3.
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Die Lagerung des Stufenplaneten P3 in dem Planetenträger C wird wie dargestellt durch ein erstes Wälzlager L1 im ersten Seitenteil C1 und durch ein zweites Wälzlager L2 im zweiten Seitenteil bewerkstelligt. Das erste Wälzlager L1 befindet sich dabei axial zwischen dem ersten und dem zweiten Verzahnungsabschnitt P3Z1, P3Z2 des Stufenplaneten. Dieses erste Wälzlager L1 ist als Loslager ausgelegt und zudem als Zylinderrollenlager ausgeführt. Die Wälzkörper L1W dieses ersten Wälzlager L1 des Stufenplaneten laufen unmittelbar auf einer zylindrischen Außenumfangsfläche des Kernzapfens P3S. Das erste Wälzlager L1 umfasst weiterhin einen Lageraußenring L1Ra der in eine entsprechende Aufnahmebohrung C1B1 eingepresst ist. Die Wälzkörper L1W sind in einem Käfig L1K geführt. Der Lageraußenring L1R1 ist durch eine hier nicht weiter dargestellte Sicherungseinrichtung (z.B. durch Rollbördelung) in der Aufnahmebohrung C1B1 axial gesichert. Das Seitenteil C1 des Planetenträgers C ist in dem die Aufnahmebohrung C1B1 umsäumenden Bereich verdickt ausgebildet. Der entsprechende Wulst ist durch plastische Umformung des zu Bildung des Seitenteiles C1 verwendeten Ausgangsmateriales gefertigt. Die Materialhäufung wird durch radiale Verlagerung des zunächst im Bereich der Aufnahmebohrung C1B1 befindlichen Materials nach außen herbeigeführt.
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Auf der dem zweiten Verzahnungsabschnitt P3Z2 abgewandten Seite des Kernzapfens P3S ist dieser über das zweite Wälzlager L2 im zweiten Seitenteil C2 des Planetenträgers C gelagert. Dieses zweite Wälzlager L2 bildet das Festlager und legt die Axialposition des Kernzapfens P3S im Planetenträger C fest. Dieses Wälzlager L2 ist hier als Rillenkugellager ausgebildet. Es umfasst einen Lagerinnenring L2i und einen Lageraußenring L2a, sowie als Kugeln ausgeführte Wälzkörper L2W die in einem Käfig L2C geführt sind. Der Lagerinnenring L2i ist über einen Sicherungsring L2R auf dem Kernzapfen P3S gesichert. Der Lageraußenring L2a des zweiten Wälzlagers L2 ist ähnlich wie der Lageraußenring L1 Ra des ersten Wälzlagers L1 in eine Bohrung C1B2 eingepresst, die in einem von einem Wulst umsäumten Bereich des zweiten Seitenteils C2 ausgebildet ist. Die axiale Sicherung diese Lageraußenringes L2a kann wiederum durch plastische Umformung des den Lageraußenring im Bereich seiner Stirnflächen umsäumenden Materials des zweiten Seitenteils C2 bewerkstelligt werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Lagerstelle mit dem Wälzlager L1 derart gestaltet, dass der Innendurchmesser des ersten Lageraußenringes L1Ra größer ist als der Kopfkreisdurchmesser des ersten Verzahnungsabschnitts. Dies erlaubt es, zunächst den ersten Lageraußenring L1Ra im ersten Seitenteil zu fixieren und dann den Kernzapfen P3S durch den ersten Lageraußenring L1Ra hindurchzuführen. Das zweite Wälzlager L2 kann ebenfalls vor Einfügen des Kernzapfens P3S zunächst in dem zweiten Seitenteil C2 fixiert werden, wobei dann nach dem Einführen des entsprechenden Endabschnitts des Kernzapfens P3S dieser durch Einsetzten des Sicherungsringes L2R in dem zweiten Wälzlager axial fixiert wird.
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Das den zweiten Verzahnungsabschnitt P3Z2 des Stufenplaneten P3 bildende Stirnrad P3S1 sitzt auf der dem zweiten Seitenteil C2 des Planetenträgers C abgewandten Seite des Planetenträgers C und ist über die beiden Wälzlager L1, L2 fliegend gelagert. Der zweite Verzahnungsabschnitt P3Z2 befindet damit sich außerhalb des Planetenträgers C und sitzt auf einem im Ergebnis fliegend gelagerten Zapfen P3S des Stufenplaneten P3.
