DE102016219399A1

DE102016219399A1 - Planetary coupling transmission

Info

Publication number: DE102016219399A1
Application number: DE102016219399.6A
Authority: DE
Inventors: Meinhard SCHMIDT
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2017-08-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetenkoppelgetriebe (1) mit mindestens einem Zentralrad (2) und mindestens zwei Planetensätzen (3, 4), wobei das Zentralrad (2) einen ersten Verzahnungsabschnitt (7) aufweist, welcher mit den Planetenrädern (5) des ersten Planetensatzes (3) in Eingriff steht und einen zweiten Verzahnungsabschnitt (8), welcher mit den Planetenrädern (6) des zweiten Planetensatzes (4) in Eingriff steht, wobei die Planetenräder (5) des ersten Planetensatzes (3) mit den Planetenrädern (6) des zweiten Planetensatzes (4) wirkverbunden sind, und wobei an dem Zentralrad (2) zwischen dem ersten Verzahnungsabschnitt (7) und dem zweiten Verzahnungsabschnitt (8) eine Umfangsnut (10) ausgebildet ist, die den ersten Verzahnungsabschnitt (7) von dem zweiten Verzahnungsabschnitt (8) trennt. Die Erfindung betrifft ferner einen Wankstabilisator (13) mit einem solchen Planetenkoppelgetriebe (1) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Planetenkoppelgetriebes (1).The invention relates to a planetary coupling gear (1) having at least one central gear (2) and at least two planetary gear sets (3, 4), wherein the central gear (2) has a first toothed section (7) which is connected to the planetary gears (5) of the first planetary gear set (7). 3) is engaged and a second gear portion (8) which is in engagement with the planet gears (6) of the second planetary gear set (4), wherein the planetary gears (5) of the first planetary gear set (3) with the planetary gears (6) of the second A planetary gear set (4) is operatively connected, and wherein on the central gear (2) between the first gear portion (7) and the second gear portion (8) a circumferential groove (10) is formed, the first gear portion (7) of the second gear portion (8 ) separates. The invention further relates to a roll stabilizer (13) with such a planetary coupling gear (1) and a method for producing such a planetary coupling gear (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetenkoppelgetriebe, einen Wankstabilisator mit einem solchen Planetenkoppelgetriebe sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenkoppelgetriebes.The invention relates to a planetary coupling gear, a roll stabilizer with such a planetary coupling gear and a method for producing a planetary linkage.

Planetenkoppelgetriebe werden als hochübersetzende Umlaufrädergetriebe bei Positionier- oder Servoantrieben, beispielsweise zum Antreiben eines Spindelelements einer Werkzeugmaschine oder eines Industrieroboters, verwendet. Darüber hinaus sind Anwendungen in der Kraftfahrzeugindustrie, beispielsweise im Bereich von Wankstabilisatoren von Kraftfahrzeugen, bekannt.Planetary coupling gears are used as high-ratio epicyclic gears in positioning or servo drives, for example for driving a spindle element of a machine tool or an industrial robot. In addition, applications in the automotive industry, for example in the field of roll stabilizers of motor vehicles, are known.

Aus der DE 10 2008 035 114 A1 ist ein Planentengetriebe mit einem Hohlrad mit einer ersten konischen Verzahnung und einem benachbarten, konzentrisch zu dem ersten Hohlrad angeordneten zweiten Hohlrad mit einer zweiten konischen Verzahnung bekannt, wobei die Verzahnung des ersten Hohlrades und die Verzahnung des zweiten Hohlrades die gleiche Zähneanzahl aufweisen, wobei die Hohlräder mit einem Planetenrad in Eingriff stehen, welches eine dritte und eine vierte konische Verzahnung aufweist, wobei die dritte konische Verzahnung des Planetenrades mit dem ersten Hohlrad und die vierte konische Verzahnung des Planetenrades mit dem zweiten Hohlrad in Wirkverbindung steht.From the DE 10 2008 035 114 A1 is a planetary gear with a ring gear with a first conical toothing and an adjacent, concentrically arranged to the first ring gear second ring gear with a second conical toothing, wherein the teeth of the first ring gear and the teeth of the second ring gear have the same number of teeth, wherein the ring gears are in engagement with a planetary gear, which has a third and a fourth conical toothing, wherein the third conical toothing of the planet gear with the first ring gear and the fourth conical toothing of the planet gear is in operative connection with the second ring gear.

Ferner ist aus der DE 101 61 942 A1 ein Planetengetriebe mit zwei zueinander koaxialen Hohlrädern unterschiedlicher Zähneanzahl bekannt, von denen ein Hohlrad drehfest mit einem Gehäuse des Planentengetriebes verbunden ist und das zweite Hohlrad drehbar zu dem Gehäuse angeordnet ist, wobei ein erstes Planetenrad des Getriebes mit dem ersten Hohlrad in Eingriff steht und ein zweites Planetenrad des Getriebes mit dem zweiten Hohlrad in Eingriff steht. Die beiden Planetenräder sitzen in einem gemeinsamen Planetenträger und sind miteinander drehfest gekoppelt. Dabei weisen das erste Planetenrad und das zweite Planetenrad unterschiedliche Zähnezahlen auf. Die Leitungszufuhr zu dem Getriebe erfolgt dabei über ein Sonnenrad, welches entweder die in das stationäre Hohlrad eingreifenden Planeten, oder die in das angetriebene Hohlrad eingreifende Planeten, antreibt.Furthermore, from the DE 101 61 942 A1 a planetary gear with two mutually coaxial ring gears of different numbers of teeth known, of which a ring gear rotatably connected to a housing of the planetary gear and the second ring gear is rotatably arranged to the housing, wherein a first planet gear of the transmission is in engagement with the first ring gear and a second Planet gear of the transmission with the second ring gear is engaged. The two planetary gears are located in a common planet carrier and are coupled to each other in a rotationally fixed manner. In this case, the first planet and the second planet gear on different numbers of teeth. The line supply to the transmission takes place via a sun gear, which drives either the engaging in the stationary ring gear planet, or engaging in the driven ring gear planet.

Aus der DE 10 2014 215 700 A1 ist ein elektromechanischer Antrieb für einen Wankstabilisator bekannt, welcher einen Elektromotor und ein Planetengetriebe umfasst. Dabei weist der Wankstabilisator einen drehfest mit dem Gehäuse des Wankstabilisators befestigten Stator und einen relativ zum Stator verdrehbaren Rotor auf, wobei der Rotor über eine Antriebswelle mit dem Planetengetriebe verbunden ist, wobei ferner ein erstes Drehstabfederelement zumindest mittelbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist und ein zweiten Drehstabfederelement zumindest mittelbar mit einer Abtriebswelle des Planetengetriebes gekoppelt ist und wobei die beiden Drehstabfederelemente zur Wankbewegungskompensation des Kraftfahrzeuges zueinander verdrehbar sind. Dabei weißt das Planetengetriebe einen Stufenplanetensatz auf, wobei eine erste Stufe des Planetensatz einen ersten Durchmesser und eine zweite Stufe des Planetensatzes eine zweite Stufe aufweist.From the DE 10 2014 215 700 A1 An electromechanical drive for a roll stabilizer is known which comprises an electric motor and a planetary gear. In this case, the roll stabilizer has a rotatably fixed to the housing of the roll stabilizer stator and a rotor rotatable relative to the stator, wherein the rotor is connected via a drive shaft to the planetary gear, further wherein a first torsion spring element is at least indirectly coupled to the housing and a second torsion bar spring element at least indirectly coupled to an output shaft of the planetary gear and wherein the two torsion bar spring elements for roll motion compensation of the motor vehicle are rotatable relative to each other. In this case, the planetary gear on a stepped planetary gear set, wherein a first stage of the planetary gear set has a first diameter and a second stage of the planetary gear set a second stage.

Nachteilig an einer solchen Lösung ist jedoch, dass die Fertigung und Montage vergleichsweise aufwendig ist und die Gefahr einer Beschädigung der Zahnflanken des Planetengetriebes durch bei nicht optimaler Ausführung der Fertigung oder der Montage besteht.A disadvantage of such a solution, however, is that the production and installation is relatively expensive and there is a risk of damage to the tooth flanks of the planetary gear by not optimal execution of the production or assembly.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Planetenkoppelgetriebe derart weiterzubilden, dass sich die Montage des Planetenkoppelgetriebes erleichtert und insbesondere die Gefahr durch, bei der Montage entstehende oder in das Planetenkoppelgetriebe eingebrachte Späne zwischen den Zahnflanken zu verringern.The object of the invention is to develop a planetary coupling such that facilitates the assembly of the planetary gear and in particular to reduce the risk of, during assembly or introduced into the planetary coupling chips between the tooth flanks.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Planetenkoppelgetriebe mit mindestens einem Zentralrad und mindestens zwei Planetensätzen gelöst, wobei das Zentralrad einen ersten Verzahnungsabschnitt aufweist, welcher mit den Planetenräder des ersten Planetensatzes in Eingriff steht, und einen zweiten Verzahnungsabschnitt aufweist, welcher mit den Planetenrädern des zweiten Planetensatzes in Eingriff steht, wobei die Planetenräder des ersten Planetensatzes mit den Planetenrädern des zweiten Planetensatzes wirkverbunden sind, und wobei an dem Zentralrad zwischen dem ersten Verzahnungsabschnitt und dem zweiten Verzahnungsabschnitt eine Umfangsnut ausgebildet ist, welche den ersten Verzahnungsabschnitt von dem zweiten Verzahnungsabschnitt trennt. Durch die Umfangsnut wird die mechanische Bearbeitbarkeit der Zahnflanke des Zentralrades erleichtert, da jeweils nur ein in axialer Richtung vergleichsweise kurzer Teilabschnitt bearbeitet, insbesondere geschliffen werden muss. Dadurch ist eine Verlängerung des Zentralrades in axialer Richtung möglich, wodurch die Planetenräder des ersten Planetensatzes und des zweiten Planetensatzes über eine größere Führungslänge verfügen und somit besser zentriert werden können.According to the invention the object is achieved by a planetary coupling with at least one central gear and at least two planetary gear sets, wherein the central gear has a first toothed portion, which is in engagement with the planet gears of the first planetary gear set, and has a second toothed portion, which with the planetary gears of the second planetary gear set in Engage, wherein the planetary gears of the first planetary gearset are operatively connected to the planetary gears of the second planetary gear set, and wherein on the central gear between the first gear portion and the second gear portion, a circumferential groove is formed, which separates the first gear portion of the second gear portion. The circumferential groove facilitates the mechanical workability of the tooth flank of the central wheel, since in each case only one section, which is comparatively short in the axial direction, has to be machined, in particular ground. As a result, an extension of the central wheel in the axial direction is possible, whereby the planet gears of the first planetary gear set and the second planetary gear set have a greater guide length and thus can be better centered.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Merkmale sind vorteilhafte Weiterentwicklungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch genannten Planetenkoppelgetriebes sowie eines Wankstabilisators mit einem solchen Planetenkoppelgetriebe möglich.The features mentioned in the dependent claims advantageous developments and improvements of the independent claim called planetary coupling gear and a roll stabilizer with such a planetary coupling gear are possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zentralrad ein Sonnenrad ist. Ein Sonnenrad bietet den Vorteil, dass die Planetenräder der Planetensätze auf das Sonnenrad aufgeschoben werden können, wobei durch das Sonnenrad eine Zentrierung der Planetenräder um eine zentrale Drehachse des Planetenkoppelgetriebes möglich ist. Dabei weist ein Sonnenrad im Vergleich zu einem Hohlrad eine geringere Baugröße und im Allgemeinen ein geringeres Gewicht auf, wodurch das Planetenkoppelgetriebe leichter und kompakter ausgeführt werden kann.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the central wheel Sun wheel is. A sun gear has the advantage that the planetary gears of the planetary gear sets can be pushed onto the sun gear, wherein a centering of the planet gears about a central axis of rotation of the planetary gear mechanism is possible by the sun gear. In this case, a sun gear in comparison to a ring gear of a smaller size and generally a lighter weight, whereby the planetary coupling gear can be made lighter and more compact.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umfangsnut in radialer Richtung mindestens bis zu einem Zahngrund der Zähne der Planetenräder beider Planetensätze ausgebildet ist. Durch eine Umfangsnut, welche in axialer Richtung mindestens bis zum Zahnfuß des Zentralrades ausgebildet ist, wird ein Auslauf für die Schleifscheiben bei der Bearbeitung der Zahnflanken geschaffen, wodurch die Bearbeitung der jeweiligen Zahnflanke des Zentralrades erleichtert wird. According to an advantageous development of the invention it is provided that the circumferential groove is formed in the radial direction at least up to a tooth base of the teeth of the planet gears of both planetary gear sets. By a circumferential groove which is formed in the axial direction at least up to the tooth root of the central wheel, an outlet for the grinding wheels is created in the processing of the tooth flanks, whereby the processing of the respective tooth flank of the central wheel is facilitated.

Zudem wird in der Montage ein Aufschieben der Planetenräder, insbesondere der Planetenräder des ersten Planetensatzes erleichtert.In addition, a postponement of the planet gears, in particular the planet gears of the first planetary gear set is facilitated in the assembly.

In einer alternativen, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zentralrad als ein Hohlrad ausgebildet ist. Alternativ kann das Zentralrad als Hohlrad ausgebildet sein, wobei die Verzahnungskräfte aufgrund der höheren Umlaufgeschwindigkeiten bei gleichem zu übertragenden Drehmoment verringert und auf eine Mehrzahl von Zähnen verteilt werden kann. Zudem können die Verzahnungen der Planetenräder vor einer Verschmutzung von außen durch das Hohlrad geschützt werden.In an alternative, advantageous embodiment of the invention, it is provided that the central wheel is designed as a ring gear. Alternatively, the central gear may be formed as a ring gear, wherein the teeth forces can be reduced due to the higher rotational speeds with the same torque to be transmitted and distributed to a plurality of teeth. In addition, the teeth of the planetary gears can be protected from contamination from the outside by the ring gear.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Planetenräder des ersten Planetensatzes starr mit den Planetenrädern des zweiten Planetensatzes verbunden sind. Durch eine starre Kopplung der Planeten des ersten Planetensatzes und des zweiten Planetensatzes ist eine besonders einfache Übertragung von Kräften und Momenten zwischen den beiden Planetensätzen möglich, wodurch sich die Montage des Planetenkoppelgetriebes erleichtert.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the planetary gears of the first planetary gearset are rigidly connected to the planetary gears of the second planetary gearset. By a rigid coupling of the planets of the first planetary gear set and the second planetary gear set a particularly simple transmission of forces and moments between the two planetary gear sets is possible, thereby facilitating the assembly of the planetary gearset.

Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Planetenräder des ersten Planetensatzes flexibel verschwenkbar mit den Planetenrädern des zweiten Planetensatzes verbunden sind. Dazu ist zwischen einem Planetenrad des ersten Planetensatzes und einem Planetenrad des zweiten Planetensatzes ein Federelement, insbesondere ein Federring angeordnet, welcher das Planetenrad des ersten Planetensatzes gegen das Planetenrad des zweiten Planetensatzes vorspannt. Dadurch lässt sich das Verzahnungsspiel aus dem Planetengetriebe herausnehmen, wodurch sich die Abrollgeräusche im Planetenradgetriebe nochmals reduzieren lassen.Alternatively, it is advantageously provided that the planet gears of the first planetary gear set are flexibly pivotally connected to the planet wheels of the second planetary gear set. For this purpose, a spring element, in particular a spring ring is arranged between a planetary gear of the first planetary gear set and a planetary gear of the second planetary gear set, which biases the planetary gear of the first planetary gearset against the planetary gear of the second planetary gear set. As a result, the gear play can be removed from the planetary gear, whereby the rolling noise in the planetary gear can be further reduced.

In einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verzahnungen an dem Zentralrad und an den Planetenrädern als Geradverzahnungen ausgebildet sind. Eine Geradverzahnung ermöglicht ein einfaches, axiales Aufschieben der Planetenräder auf das Zentralrad. Zwar ist prinzipiell auch eine Schrägverzahnung denkbar, jedoch entsteht hierbei eine unerwünschte Axialkraftkomponente. Insbesondere bei zwei starr gekoppelten Planetenrädern aus dem ersten und zweiten Planetensatz ist es daher schwierig, die beiden Planetenräder mit dem Zentralrad zu paaren, wenn an dem Zentralrad und an den Planetenrädern Schrägverzahnungen ausgebildet sind.In a further improvement of the invention it is provided that the teeth are formed on the central gear and the planet gears as Geradverzahnungen. A spur toothing allows a simple, axial sliding of the planet gears on the central wheel. Although, in principle, a helical gearing conceivable, but this creates an undesirable Axialkraftkomponente. In particular, in the case of two rigidly coupled planetary gears of the first and second planetary gear sets, it is therefore difficult to pair the two planetary gears with the central gear when helical gears are formed on the central gear and on the planetary gears.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zentralrad einteilig ausgeführt ist. Durch eine einteilige Ausführung ist eine besonders verwindungssteife und biegesteife Ausführung des Zentralrades möglich. Zudem können bei einer einteiligen Ausführung in der Regel engere Toleranzen erreicht werden, da sich die Fertigungstoleranzen nicht zusätzlich mit Montagetoleranzen bei der Montage eines Zentralrades aus mehreren Bauteilen, insbesondere aus mehreren Verzahnungsabschnitten, überdecken.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the central wheel is made in one piece. By a one-piece design, a particularly torsionally rigid and rigid design of the central wheel is possible. In addition, tighter tolerances can generally be achieved with a one-piece design, since the manufacturing tolerances do not additionally overlap with assembly tolerances when assembling a central wheel comprising a plurality of components, in particular a plurality of toothed sections.

Erfindungsgemäß wird ein Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welcher ein erfindungsgemäßes Planetenkoppelgetriebe aufweist. Passive Wankstabilisatoren umfassen im Allgemeinen ein durchgehendes, gebogenes Rohr. In aktiven Wankstabilisatoren kann dieses durchgehende Rohr aufgetrennt werden, um die Getriebeeinheit inklusive einem elektrischen Antriebsmotor in den Wankstabilisator zu integrieren. Dabei entstehen hochbelastete Schnittstellen zwischen dem Stabilisator und der aktiven Baugruppe, an denen Torsionsmomente, Biegemomente und Axialkräfte übertragen werden müssen. Die Verstellung dieser Torsionsmomente erfolgt im Allgemeinen über ein mehrstufiges Planetenkoppelgetriebe, welches aus Komfortgründen keine akustischen, im Fahrzeuginnenraum wahrnehmbaren Geräusche erzeugen soll, wenn in dem Planetengetriebe eine Drehrichtungsänderung stattfindet. Das erfindungsgemäße Planetenkoppelgetriebe erlaubt eine gezielte Vorspannung der einzelnen Zahnräder, insbesondere der Planetenräder und des Zentralrads zueinander, welches ein selbstständiges Lösen der Komponenten sperrt und eine Geräuschentwicklung, insbesondere bei einer Umkehr der Drehrichtung des Planetenkoppelgetriebes, minimiert.According to the invention, a roll stabilizer for a motor vehicle is proposed which has a planetary coupling mechanism according to the invention. Passive roll stabilizers generally include a continuous, bent tube. In active roll stabilizers this continuous tube can be separated to integrate the gear unit including an electric drive motor in the roll stabilizer. This creates highly loaded interfaces between the stabilizer and the active assembly, where torsional, bending and axial forces must be transmitted. The adjustment of these torsional moments generally takes place via a multi-stage planetary coupling gear, which for reasons of comfort should not produce audible noises perceptible in the vehicle interior when a change in direction of rotation takes place in the planetary gear. The planetary coupling gear according to the invention allows a targeted bias of the individual gears, in particular of the planet gears and the central gear to each other, which blocks an independent release of the components and minimizes noise, especially in a reversal of the direction of rotation of the planetary coupling.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenkoppelgetriebes mit mindestens einem Zentralrad und mindestens zwei Planetensätzen vorgeschlagen, wobei an dem Zentralrad ein ersten Verzahnungsabschnitt ausgebildet wird, welcher mit den Planetenrädern des ersten Planetensatzes in Wirkverbindung treten kann, wobei an dem Zentralrad ein zweiter Verzahnungsabschnitt ausgebildet wird, welcher mit den Planetenrädern des zweiten Planetensatzes in Wirkverbindung treten kann, wobei die Planetenräder des ersten Planetensatzes mit den Planetenrädern des zweiten Planetensatzes verbunden werden und wobei an dem Zentralrad zwischen dem ersten Verzahnungsabschnitt und dem zweiten Verzahnungsabschnitt eine Umfangsnut eingebracht wird, welche den ersten Verzahnungsabschnitt von dem zweiten Verzahnungsabschnitt trennt. Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann sichergestellt werden, dass miteinander verbundenen Planetenräder der beiden Planetensätze während des Montagezustands miteinander verspannt bleiben. Dabei können die Planetenräder über einen Zahnfuß des Zentralrades, insbesondere eines Sonnenrades, während des axialen Aufschiebens auf das Zentralrad zueinander zentriert werden, und die Gefahr einen Spanbildung bei der Montage, welche die Funktion und die Lebensdauer des Planetenkoppelgetriebes beeinträchtigen kann, wird deutlich verringert. Zudem kann durch eine axiale Verlängerung des Zentralrads um die Breite der Umfangsnut eine genauere Fertigung des Zentralrads, insbesondere der Verzahnungsbereiche des Zentralrads erfolgen, da durch die Umfangsnut in axialer Richtung kürzere Zahnflanken bearbeitet werden müssen und sich somit die Gefahr eines Schleifbrandes an den bearbeiteten Zahnflanke reduziert. Dies führt zu einer verbesserten Oberflächenfestigkeit der Zahnflanken und somit zu einem geringeren Verschleiß.According to the invention, a method for producing a planetary linkage with at least one central wheel and at least two Proposed planetary gear sets, wherein on the central gear, a first toothed portion is formed, which can interact with the planetary gears of the first planetary gear set, wherein on the central gear, a second toothed portion is formed, which can interact with the planet gears of the second planetary gear set in operative connection, wherein the planetary gears of the first planetary gear set are connected to the planet gears of the second planetary gear set and wherein on the central gear between the first gear portion and the second gear portion, a circumferential groove is inserted, which separates the first gear portion from the second gear portion. By the manufacturing method according to the invention can be ensured that interconnected planetary gears of the two planetary gear set remain clamped together during the mounting state. In this case, the planet gears can be centered on a tooth root of the central wheel, in particular a sun gear, during the axial sliding onto the central wheel to each other, and the risk of chip formation during assembly, which may affect the function and life of the planetary gear, is significantly reduced. In addition, by an axial extension of the central wheel to the width of the circumferential groove a more accurate production of the central gear, in particular the toothed areas of the central wheel done because shorter tooth flanks must be processed by the circumferential groove in the axial direction and thus reduces the risk of a grinding burn on the machined tooth flank , This leads to an improved surface strength of the tooth flanks and thus to a lower wear.

Die verschiedenen, in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with one another.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 einen erfindungsgemäßen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug; 1 a roll stabilizer according to the invention for a motor vehicle;

2 ein erfindungsgemäßes Planetenkoppelgetriebe für einen Wankstabilisator; 2 an inventive planetary coupling gear for a roll stabilizer;

3 ein Sonnenrad eines erfindungsgemäßen Planetenkoppelgetriebes; 3 a sun gear of a planetary linkage according to the invention;

4 zwei mittels einer schwenkbaren Verbindung miteinander verbundene Planetenräder eines erfindungsgemäßen Planetenkoppelgetriebes. 4 two interconnected by means of a pivotable connection planet gears of a planetary linkage according to the invention.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Wankstabilisator 13 für ein nicht dargestelltes Kraftfahrzeug. Der Wankstabilisator 13 umfasst eine erste Drehstabfeder 19 und eine zweite Drehstabfeder 20, welche über zwei Lagerstellen 23, 24 fahrzeugseitig gelagert sind und an ihren jeweils anderen Enden über eine nicht dargestellte Pendelstange jeweils mit einem Rad des Kraftfahrzeuges verbunden sind. Die beiden Drehstabfedern 19, 20 sind über einen Aktuator 22 verdrehbar verbunden, um eine Wankbewegungskompensation des Kraftfahrzeugs zu erzielen. Der Aktuator weist ein Gehäuse 17 auf, in dem ein Planetenkoppelgetriebe 1 und ein Elektromotor 14 angeordnet sind. Der Elektromotor 14 weist einen, über eine Antriebswelle 18 mit dem Planetenkoppelgetriebe 1 verbundenen Rotor 15, sowie einen drehfest mit dem Gehäuse 17 verbundenen Stator 16 auf. Dabei ist die erste Drehstabfeder 19 mit dem Gehäuse 17 gekoppelt und die zweite Drehstabfeder 20 zumindest mittelbar mit einer Abtriebswelle 21 des Planetenkoppelgetriebes 1 verbunden. Die beiden Drehstabfedern 19, 20 sind zur Wankbewegungskompensation des Kraftfahrzeuges zueinander verdreht, wobei der Elektromotor 14 ein Drehmoment über die Antriebswelle 18 in das Planetenkoppelgetriebe 1 einleitet. Durch das Planetenkoppelgetriebe 1 kann ein hohes Übersetzungsverhältnis erzielt werden, wodurch eine hohe Drehzahl und ein vergleichsweise geringes Drehmoment des Elektromotors 14 in eine geringe Drehzahl und ein hohes Drehmoment an der Abtriebswelle 21 übersetzt werden. 1 shows a roll stabilizer according to the invention 13 for a motor vehicle, not shown. The roll stabilizer 13 includes a first torsion spring 19 and a second torsion spring 20 , which have two bearings 23 . 24 are mounted on the vehicle side and are connected at their respective other ends via a non-illustrated pendulum rod each with a wheel of the motor vehicle. The two torsion bars 19 . 20 are about an actuator 22 rotatably connected to achieve a rolling motion compensation of the motor vehicle. The actuator has a housing 17 in which a planetary linkage 1 and an electric motor 14 are arranged. The electric motor 14 has one, via a drive shaft 18 with the planetary linkage 1 connected rotor 15 , as well as a non-rotatable with the housing 17 connected stator 16 on. Here is the first torsion bar spring 19 with the housing 17 coupled and the second torsion bar spring 20 at least indirectly with an output shaft 21 of the planetary linkage 1 connected. The two torsion bars 19 . 20 are rotated to each other for roll motion compensation of the motor vehicle, wherein the electric motor 14 a torque across the drive shaft 18 in the planetary linkage 1 initiates. Through the planetary coupling gear 1 can be achieved a high transmission ratio, whereby a high speed and a comparatively low torque of the electric motor 14 in a low speed and high torque on the output shaft 21 to be translated.

In 2 ist eine Getriebestufe 25 des Wankstabilisators 13 mit einem erfindungsgemäßen Planetenkoppelgetriebe 1 dargestellt. Das Planetenkoppelgetriebe 1 weist ein Zentralrad 2 in Form eines Sonnenrades 9 auf. Das Sonnenrad 9 weist einen ersten Verzahnungsabschnitt 7 und einen zweiten Verzahnungsabschnitt 8 auf, welche durch eine Umfangsnut 10 voneinander getrennt sind. Der erste Verzahnungsabschnitt 7 des Sonnenrads 9 steht mit einem Planetenrad 5 eines ersten Planetensatzes 3 in Eingriff. Der zweite Verzahnungsabschnitt 8 des Sonnenrades 9 steht mit einem Planetenrad 6 des zweiten Planetensatzes 4 in Eingriff. Das Planetenrad 5 des ersten Planetensatzes 3 und das Planetenrad 6 des zweiten Planetensatzes 4 sind miteinander verbunden, um auf bekannte Art und Weise eine Verspannung zwischen den Zahnrädern 5, 6, 9 zu ermöglichen. Die Planetenräder 5, 6 stehen zudem mit einem Hohlrad 12 des Planetenkoppelgetriebes 1 in Eingriff, welches vorzugsweise drehfest mit dem Gehäuse 17 des Aktuators 22 verbunden oder einteilig mit diesem ausgebildet ist. Alternativ kann das Zentralrad 2 auch als ein Hohlrad 12 ausgebildet sein, wobei die Umfangsnut 10 in diesem Fall einen ersten Verzahnungsabschnitt des Hohlrades 12 von einem zweiten Verzahnungsabschnitt des Hohlrades 12 trennt.In 2 is a gear stage 25 of the roll stabilizer 13 with a planetary coupling gear according to the invention 1 shown. The planetary linkage 1 has a central wheel 2 in the form of a sun wheel 9 on. The sun wheel 9 has a first toothing section 7 and a second gear portion 8th on, which by a circumferential groove 10 are separated from each other. The first gear section 7 of the sun wheel 9 stands with a planetary gear 5 a first planetary gear set 3 engaged. The second gear section 8th of the sun wheel 9 stands with a planetary gear 6 of the second planetary gear set 4 engaged. The planet wheel 5 of the first planetary gear set 3 and the planetary gear 6 of the second planetary gear set 4 are connected together in a known manner, a tension between the gears 5 . 6 . 9 to enable. The planet wheels 5 . 6 are also available with a ring gear 12 of the planetary linkage 1 in engagement, which preferably rotatably with the housing 17 of the actuator 22 connected or integrally formed with this. Alternatively, the central wheel 2 also as a ring gear 12 be formed, wherein the circumferential groove 10 in this case, a first toothed portion of the ring gear 12 from a second toothed portion of the ring gear 12 separates.

In 3 ist das Sonnenrad 9 des Planetenkoppelgetriebes 1 nochmals vergrößert dargestellt. Das Sonnenrad 9 weist einen ersten Verzahnungsabschnitt 7 und einen zweiten Verzahnungsabschnitt 8 auf, welche in axialer Richtung durch eine Umfangsnut 10 voneinander getrennt sind. Dabei reicht die Umfangsnut 10 in radialer Richtung mindestens bis zu einem Zahnfuß 11 der Zähne der beiden Verzahnungsabschnitte 7, 8, vorzugsweise ist die Umfangsnut 10 jedoch noch etwas tiefer ausgebildet, um die Zähne des ersten Verzahnungsabschnittes 7 und des zweiten Verzahnungsabschnittes 8 in axialer Richtung freizustellen und somit eine vereinfachte Schleifbearbeitung der beiden Verzahnungsabschnitte 7, 8 zu ermöglichen. Die Verzahnung an den beiden Verzahnungsabschnitten 7, 8 des Sonnenrades 9 und an den Planetenrädern 5, 6 ist dabei als Geradverzahnung ausgebildet, um die Montage der Planetenräder 6, 7 unter Vorspannung zu erleichtern und somit den kompletten Verbund auf das Sonnenrad 9 aufschieben zu können. In 3 is the sun wheel 9 of the planetary linkage 1 shown enlarged again. The sun wheel 9 has a first toothing section 7 and a second gear portion 8th on, which in the axial direction by a circumferential groove 10 are separated from each other. The circumferential groove is sufficient 10 in the radial direction at least up to a tooth root 11 the teeth of the two gear sections 7 . 8th , Preferably, the circumferential groove 10 but still slightly deeper trained to the teeth of the first gear section 7 and the second gear portion 8th free in the axial direction and thus a simplified grinding machining of the two toothing sections 7 . 8th to enable. The toothing on the two toothed sections 7 . 8th of the sun wheel 9 and at the planet wheels 5 . 6 is designed as a straight toothing to the assembly of the planetary gears 6 . 7 under bias to facilitate and thus the complete composite on the sun gear 9 to postpone.

In der Montage des Planetenkoppelgetriebes 1 werden die Planetenräder 5, 6 des ersten und zweiten Planetensatzes 3, 4 miteinander verspannt. Dabei werden die Planetenräder 5, 6 über den Zahnfuß 11 des Sonnenrades 9 während des axialen Verschiebens zueinander zentriert, wobei durch die Umfangsnut 10 die Gefahr einer Spanbildung in der Montage reduziert wird. Zudem kann durch die Umfangsnut eine verbesserte Fertigung des Sonnenrades 9 mittels einer Schleifbearbeitung der Zahnflanken des Sonnenrads 9 erfolgen, da durch die Umfangsnut 10 der Schleifbrand an den Zahnflanken bei der Schleifbearbeitung deutlich reduziert wird. Dies führt zu einer verbesserten Oberflächenqualität an den Zahnflanken, was die Dauerhaltbarkeit des Planetenkoppelgetriebes 1 verbessert. Zudem wird durch die Umfangsnut 10 die Masse des Sonnenrades 9 reduziert, wodurch auch das Massenträgheitsmoment an diesem Sonnenrad 9 geringer ist.In the assembly of the planetary linkage 1 become the planet wheels 5 . 6 of the first and second planetary gear sets 3 . 4 braced together. This will be the planetary gears 5 . 6 over the tooth base 11 of the sun wheel 9 centered during axial displacement to each other, wherein by the circumferential groove 10 the risk of chip formation in the assembly is reduced. In addition, through the circumferential groove improved production of the sun gear 9 by grinding the tooth flanks of the sun gear 9 done, because through the circumferential groove 10 The grinding burn on the tooth flanks during grinding is significantly reduced. This leads to an improved surface quality on the tooth flanks, which the durability of the planetary coupling gear 1 improved. In addition, by the circumferential groove 10 the mass of the sun wheel 9 reduces, which also causes the moment of inertia of this sun 9 is lower.

In 4 sind zwei Planetenräder 5, 6 des ersten und zweiten Planetensatzes 5, 6 dargestellt, welche mittels einer schwenkbaren Verbindung miteinander verbunden sind. Dazu ist zwischen dem ersten Planetenrad 5 und dem zweiten Planetenrad 6 ein C-förmiger Federring 26 angeordnet, welcher die beiden Planetenräder 5, 6 gegeneinander Verspannt. Zur Übertragung eines Drehmoments ist sind ein erster Stift 27 und ein zweiter Stift 28 vorgesehen, welche jeweils in eine Ausnehmung 29 des C-förmigen Federrings 26 eingreifen, und somit eine Drehmomentübertragung von dem ersten Planetenrad 5 auf das zweite Planetenrad 6 ermöglichen.In 4 are two planet gears 5 . 6 of the first and second planetary gear sets 5 . 6 represented, which are interconnected by means of a pivotal connection. This is between the first planetary gear 5 and the second planetary gear 6 a C-shaped spring ring 26 arranged, which the two planet wheels 5 . 6 Tense against each other. To transmit a torque is a first pin 27 and a second pen 28 provided, each in a recess 29 of the C-shaped spring ring 26 engage, and thus a torque transmission from the first planetary gear 5 on the second planetary gear 6 enable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Planetenkoppelgetriebe Planetary coupling transmission
22: Zentralrad central wheel
33: erster Planetensatz first planetary gear set
44: zweiter Planetensatz second planetary set
55: Planetenrad (des ersten Planetensatzes) Planetary gear (of the first planetary gear set)
66: Planetenrad (des zweiten Planetensatzes) Planetary gear (second planetary gear set)
77: erster Verzahnungsabschnitt first toothing section
88th: zweiter Verzahnungsabschnitt second toothing section
99: Sonnenrad sun
1010: Umfangsnut circumferential groove
1111: Zahnfuß tooth root
1212: Hohlrad ring gear
1313: Wankstabilisator roll stabilizer
1414: Elektromotor electric motor
1515: Rotor rotor
1616: Stator stator
1717: Gehäuse casing
1818: Antriebswelle drive shaft
1919: erste Drehstabfeder first torsion bar spring
2020: zweite Drehstabfeder second torsion bar spring
2121: Abtriebswelle output shaft
2222: Aktuator actuator
2323: erste Lagerstelle first depository
2424: zweite Lagerstelle second depository
2525: Getriebestufe gear stage
2626: Federring spring washer
2727: erster Stift first pen
2828: zweiter Stift second pen
2929: Ausnehmung recess

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008035114 A1 [0003]
DE 10161942 A1 [0004]
DE 102014215700 A1 [0005]

Claims

Planetary coupling gear ( 1 ) with at least one central wheel ( 2 ) and at least two planetary gear sets ( 3 . 4 ), the central wheel ( 2 ) a first toothing section ( 7 ), which with the planetary gears ( 5 ) of the first planetary gear set ( 3 ) and a second toothing section ( 8th ), which with the planetary gears ( 6 ) of the second planetary gear set ( 4 ), wherein the planetary gears ( 5 ) of the first planetary gear set ( 3 ) with the planetary gears ( 6 ) of the second planetary gear set ( 4 ) are operatively connected, and wherein at the central wheel ( 2 ) between the first gear section ( 7 ) and the second toothing section ( 8th ) a circumferential groove ( 10 ) is formed, which the first toothing section ( 7 ) of the second toothing section ( 8th ) separates.

Planetary coupling gear ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the central wheel ( 2 ) a sun wheel ( 9 ).

Planetary coupling gear ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the circumferential groove ( 10 ) in the radial direction at least up to a tooth root ( 11 ) of the teeth of the central wheel ( 2 ) is trained.

Planetary coupling gear ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the central wheel ( 2 ) as a ring gear ( 12 ) is trained.

Planetary coupling gear ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the planetary gears ( 5 ) of the first planetary gear set ( 3 ) rigidly with the planet wheels ( 6 ) of the second planetary gear set ( 4 ) connected is.

Planetary coupling gear ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the planetary gears ( 5 ) of the first planetary gear set ( 3 ) flexibly pivotable with the planetary gears ( 6 ) of the second planetary gear set ( 4 ) are connected.

Planetary coupling gear ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the teeth on the central wheel ( 2 ) and on the planet wheels ( 5 . 6 ) are formed as Geradverzahnungen.

Planetary coupling gear ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the central wheel ( 2 ) is made in one piece.

Roll stabilizer ( 13 ) with a planetary coupling gear ( 1 ) according to one of claims 1 to 8.

Method for producing a planetary coupling gear ( 1 ) with at least one central wheel ( 2 ) and at least two planetary gear sets ( 3 . 4 ), wherein at the central wheel ( 2 ) a first toothing section ( 7 ) is formed, which with the planetary gears ( 5 ) of the first planetary gear set ( 3 ) can come into operative connection, wherein at the central wheel ( 2 ) a second toothed section ( 8th ) is formed, which with the planetary gears ( 6 ) of the second planetary gear set ( 4 ) can be in operative connection, wherein the planet gears ( 5 ) of the first planetary gear set ( 3 ) with the planetary gears ( 6 ) of the second planetary gear set ( 4 ), and wherein at the central wheel ( 2 ) between the first gear section ( 7 ) and the second toothing section ( 8th ) a circumferential groove is introduced, which the first toothed portion ( 8th ) of the second toothing section ( 8th ) separates.