DE102018126590A1

DE102018126590A1 - Planetary gear for a robot

Info

Publication number: DE102018126590A1
Application number: DE102018126590.5A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth; Ralph Schimpf
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2020-04-30
Also published as: WO2020083423A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe (1) für einen Roboter, wobei ein erster Planetenradsatz (2a) einen ersten Planetenträger (3a) mit mehreren drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern (4) umfasst, wobei die ersten Planetenräder (4) mit einem ersten Sonnenrad (5a) und einem ersten Hohlrad (6a) in Zahneingriff stehen, wobei ein zweiter Planetenradsatz (2b) einen zweiten Planetenträger (3b) mit mehreren drehbar daran angeordneten zweiten und dritten Planetenrädern (7, 8) umfasst, wobei die zweiten Planetenräder (7) eine Zähnezahl aufweisen, die ungleich zu einer Zähnezahl der dritten Planetenräder (8) ist, wobei die zweiten und dritten Planetenräder (7, 8) mit einem zweiten Sonnenrad (5b) und einem zweiten Hohlrad (6b) in Zahneingriff stehen, wobei die beiden Sonnenräder (5a, 5b) drehfest miteinander verbunden und antreibbar sind, wobei das erste Sonnenrad (5a) eine vierte Zähnezahl und das zweite Sonnenrad (5b) eine fünfte Zähnezahl aufweist, wobei die beiden Hohlräder (6a, 6b) drehfest miteinander verbunden sind, wobei das erste Hohlrad (6a) eine sechste Zähnezahl und das zweite Hohlrad (6b) eine siebte Zähnezahl aufweist, und wobei die vierte und fünfte Zähnezahl der Sonnenräder (5a, 5b) ungleich sowie die sechste und siebte Zähnezahl der Hohlräder (6a, 6b) gleich sind oder die sechste und siebte Zähnezahl der Hohlräder (6a, 6b) ungleich sowie die vierte und fünfte Zähnezahl der Sonnenräder (5a, 5b) gleich sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Roboter, umfassend ein solches Planetengetriebe (1).The invention relates to a planetary gear (1) for a robot, a first planetary gear set (2a) comprising a first planet carrier (3a) with a plurality of first planet gears (4) rotatably arranged thereon, the first planetary gears (4) having a first sun gear (5a ) and a first ring gear (6a) mesh with one another, a second planetary gear set (2b) comprising a second planet carrier (3b) with a plurality of rotatable second and third planetary gears (7, 8), the second planetary gears (7) having a number of teeth which is not equal to a number of teeth of the third planet gears (8), the second and third planet gears (7, 8) being in mesh with a second sun gear (5b) and a second ring gear (6b), the two sun gears (5a , 5b) are connected to one another in a rotationally fixed manner and can be driven, the first sun gear (5a) having a fourth number of teeth and the second sun gear (5b) having a fifth number of teeth, the two en ring gears (6a, 6b) are connected to one another in a rotationally fixed manner, the first ring gear (6a) having a sixth number of teeth and the second ring gear (6b) having a seventh number of teeth, and the fourth and fifth number of teeth of the sun gears (5a, 5b) unequal and the sixth and seventh teeth number of the ring gears (6a, 6b) are the same or the sixth and seventh teeth number of the ring gears (6a, 6b) are different and the fourth and fifth teeth number of the sun gears (5a, 5b) are the same. The invention further relates to a robot comprising such a planetary gear (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe für einen Roboter, umfassend einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz mit jeweils mehreren an Planetenträgern gelagerten Planetenrädern, wobei die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes mit einem ersten Sonnenrad und einem ersten Hohlrad in Zahneingriff stehen und die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes mit einem zweiten Sonnenrad und einem zweiten Hohlrad in Zahneingriff stehen.The invention relates to a planetary gear for a robot, comprising a first planetary gear set and a second planetary gear set, each with a plurality of planet gears mounted on planet carriers, the planet gears of the first planetary gear set meshing with a first sun gear and a first ring gear, and the planet gears of the second planetary gear set with one second sun gear and a second ring gear mesh.

Roboter benötigen Präzisionsgetriebe, die im Wesentlichen spielfrei ausgebildet sind. Mit anderen Worten muss ein Zahneingriff zwischen zwei Zahnrädern derart ausgeführt sein, dass kein oder nur geringes Spiel zwischen den Zahnflanken der Zahnräder vorliegt. Spiel zwischen den Zahnflanken von Zahnrädern ist in den Präzisionsgetrieben für Robotik Anwendungen unerwünscht, weil dadurch Ungenauigkeiten beim Bewegungsablauf erzeugt werden. Wenn sich Zahnräder eines Getriebes im Leerlauf befinden oder von einer Drehrichtung in eine andere Drehrichtung wechseln, kann es unter anderem zu störenden Geräuschen aufgrund eines Spiels zwischen aufeinanderstoßender Zahnflanken der Zahnräder kommen. Ferner können die stoßartigen Kontaktvorgänge beim Zahneintritt und Zahnaustritt zu unerwünschten Drehmomentspitzen und Geräuschen führen. Außerdem führt die im Betrieb schwankende Überdeckung, also die Anzahl der im Eingriff befindlichen Zähne, zu Steifigkeitsschwankungen, die sich wiederum in Drehmoment- und Positionierungsfehlern manifestieren und zu unerwünschten Vibrationen führen können.Robots need precision gears that are essentially free of play. In other words, a tooth engagement between two gear wheels must be carried out in such a way that there is little or no play between the tooth flanks of the gear wheels. Clearance between the tooth flanks of gears is undesirable in the precision gears for robotics applications because this creates inaccuracies in the motion sequence. If gearwheels of a transmission are idle or change from one direction of rotation to another direction of rotation, inter alia there can be disturbing noises due to play between the tooth flanks of the gearwheels that meet. Furthermore, the abrupt contact processes during tooth entry and exit can lead to undesirable torque peaks and noise. In addition, the fluctuating overlap during operation, i.e. the number of teeth in engagement, leads to fluctuations in stiffness, which in turn are manifested in torque and positioning errors and can lead to undesirable vibrations.

Die DE 10 2013 217 522 A1 offenbart ein Planetenkoppelgetriebe mit einem ersten Planetensatz, einem zweiten Planetensatz, einem Planetenträger für beide Planetensätze, und einem ersten und zweiten Sonnenrad. Ferner umfasst das Planetenkoppelgetriebe zwei Hohlräder. Der erste Planetensatz weist erste Planetenräder auf, die jeweils mit radialem Abstand zu einer Zentralachse des Planetenkoppelgetriebes jeweils um eine eigene erste Rotationsachse rotierbar von dem Planetenträger getragen sind. Die Planetenräder stehen dabei mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad im Zahneingriff. Der zweite Planetensatz weist zweite Planetenräder auf, welche jeweils mit radialem Abstand zu der Zentralachse um eine Rotationsachse rotierbar von dem Planetenträger getragen sind. Die Planetenräder stehen dabei mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad im Zahneingriff. Das erste Sonnenrad weist eine erste Verzahnung mit einer ersten Zähnezahl auf, die anders ist als eine zweite Zähnezahl einer zweiten Verzahnung des zweiten Sonnenrades. Der zweite Planetensatz weist wenigstens ein Planetenrad mit einer dritten Verzahnung auf, deren dritte Zähnezahl anders ist als eine vierte Zähnezahl einer vierten Verzahnung wenigstens eines der zweiten Planetenräder.The DE 10 2013 217 522 A1 discloses a planetary coupling transmission with a first planetary gear set, a second planetary gear set, a planet carrier for both planetary gear sets, and a first and second sun gear. Furthermore, the planetary coupling gear comprises two ring gears. The first planetary gear set has first planet gears, which are each rotatably supported by the planet carrier at a radial distance from a central axis of the planetary coupling gear, each about its own first rotational axis. The planet gears mesh with the first sun gear and the first ring gear. The second planetary gear set has second planet gears, which are each rotatably supported by the planet carrier at a radial distance from the central axis about an axis of rotation. The planet gears mesh with the second sun gear and the second ring gear. The first sun gear has a first toothing with a first number of teeth that is different than a second number of teeth of a second toothing of the second sun gear. The second planetary gear set has at least one planet gear with a third toothing, the third number of teeth of which is different from a fourth number of teeth of a fourth toothing of at least one of the second planetary gears.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Planetengetriebe zu schaffen, das insbesondere einfach aufgebaut ist und eine hohe Übersetzung ermöglicht. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to provide a planetary gear which is particularly simple in construction and enables high translation. The object is achieved by the subject matter of patent claim 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe für einen Roboter umfasst zwei Planetenradsätze, wobei der erste Planetenradsatz einen ersten Planetenträger mit mehreren drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern umfasst, wobei die ersten Planetenräder eine erste Zähnezahl aufweisen und mit einem ersten Sonnenrad und einem ersten Hohlrad in Zahneingriff stehen, wobei der zweite Planetenradsatz einen zweiten Planetenträger mit mehreren drehbar daran angeordneten zweiten und dritten Planetenrädern umfasst, wobei die zweiten Planetenräder eine zweite Zähnezahl aufweisen, die ungleich zu einer dritten Zähnezahl der dritten Planetenräder ist, wobei die zweiten und dritten Planetenräder mit einem zweiten Sonnenrad und einem zweiten Hohlrad in Zahneingriff stehen, wobei die beiden Sonnenräder drehfest miteinander verbunden und über eine Antriebswelle antreibbar sind, wobei das erste Sonnenrad eine erste Verzahnung mit einer vierten Zähnezahl und das zweite Sonnenrad eine zweite Verzahnung mit einer fünften Zähnezahl aufweist, wobei die beiden Hohlräder drehfest miteinander verbunden sind, wobei das erste Hohlrad eine erste Innenverzahnung mit einer sechsten Zähnezahl und das zweite Hohlrad eine zweite Innenverzahnung mit einer siebten Zähnezahl aufweist, und wobei die vierte und fünfte Zähnezahl der Sonnenräder ungleich sowie die sechste und siebte Zähnezahl der Hohlräder gleich sind oder die sechste und siebte Zähnezahl der Hohlräder ungleich sowie die vierte und fünfte Zähnezahl der Sonnenräder gleich sind. Mit anderen Worten weist das Planetengetriebe zwei voneinander getrennte Planetenträger auf, die nicht miteinander verbunden sind.A planetary gear according to the invention for a robot comprises two planetary gear sets, the first planetary gear set comprising a first planet carrier with a plurality of first planet gears rotatably arranged thereon, the first planetary gears having a first number of teeth and meshing with a first sun gear and a first ring gear, the second Planetary gear set comprises a second planet carrier with a plurality of second and third planet gears rotatably arranged thereon, the second planet gears having a second number of teeth which is not equal to a third number of teeth of the third planet gears, the second and third planet gears having a second sun gear and a second ring gear in Tooth mesh, the two sun gears are connected to one another in a rotationally fixed manner and can be driven via a drive shaft, the first sun gear having a first toothing with a fourth number of teeth and the second sun gear a second Has teeth with a fifth number of teeth, the two ring gears being connected to one another in a rotationally fixed manner, the first ring gear having a first internal toothing with a sixth number of teeth and the second ring gear having a second internal toothing with a seventh number of teeth, and wherein the fourth and fifth teeth number of the sun gears are not equal and the sixth and seventh teeth number of the ring gears are the same or the sixth and seventh teeth number of the ring gears are not the same and the fourth and fifth teeth number of the sun gears are the same. In other words, the planetary gear has two planet carriers which are separate from one another and are not connected to one another.

Die an dem ersten bzw. zweiten Planetenträger drehbar gelagerten Planetenräder sind radial beabstandet zu einer Rotationsachse der Sonnenräder bzw. der Antriebswelle um eine eigene Rotationsachse rotierbar von dem jeweiligen ersten bzw. zweiten Planetenträger getragen. Vorzugsweise stützen sich die beiden Planetenträger an der Antriebswelle des Planetengetriebes ab, wobei die Antriebswelle gegenüber den beiden Planetenträgern drehbar gelagert ist.The planet gears rotatably mounted on the first or second planet carrier are radially spaced from an axis of rotation of the sun gears or the drive shaft and are rotatably supported by the respective first or second planet carrier about their own axis of rotation. The two planet carriers are preferably supported on the drive shaft of the planetary gear, the drive shaft being rotatably mounted relative to the two planet carriers.

Alle ersten Planetenräder des ersten Planetenradsatzes sind identisch mit der gleichen ersten Zähnezahl ausgebildet, wobei im zweiten Planetenradsatz zumindest zwei sich in der Zähnezahl voneinander unterscheidende Planetenräder angeordnet sind, wobei sich die zweite Zähnezahl der zweiten Planetenräder von der dritten Zähnezahl der dritten Planetenräder unterscheidet.All first planet gears of the first planetary gear set are identical to the same first Number of teeth formed, wherein at least two planet gears differing in the number of teeth are arranged in the second planetary gear set, the second number of teeth of the second planetary gears differing from the third number of teeth of the third planetary gears.

Die beiden Sonnenräder sind vorzugsweise einteilig miteinander verbunden, wobei die Sonnenräder insbesondere einteilig mit der Antriebswelle verbunden und axial benachbart zueinander angeordnet sind. Über die beiden Sonnenräder wird eine Antriebsleistung in das Planetengetriebe eingeleitet. Mithin sind die Sonnenräder zumindest mittelbar mit einer Antriebsmaschine oder einem Aktor wirkverbunden, wobei der Antrieb des Planetengetriebes über die Sonnenräder erfolgt.The two sun gears are preferably connected to one another in one piece, the sun gears in particular being connected in one piece to the drive shaft and arranged axially adjacent to one another. Drive power is introduced into the planetary gear via the two sun gears. The sun gears are therefore at least indirectly operatively connected to a drive machine or an actuator, the planetary gear being driven via the sun gears.

Bevorzugt sind die Hohlräder einteilig miteinander verbunden, wobei die Hohlräder gemeinsam um die Rotationsachse der Sonnenräder frei drehbar gelagert sind. Auch alternative Verbindungen zur Erzeugung einer drehfesten Verbindung zwischen den beiden Sonnenrädern bzw. zwischen den beiden Hohlrädern sind denkbar.The ring gears are preferably integrally connected to one another, the ring gears being freely rotatable together about the axis of rotation of the sun gears. Alternative connections for producing a rotationally fixed connection between the two sun gears or between the two ring gears are also conceivable.

Vorzugsweise ist die vierte Zähnezahl des ersten Sonnenrades größer als die fünfte Zähnezahl des zweiten Sonnenrades. In diesem Fall ist die sechste und siebte Zähnezahl der beiden Hohlräder gleich ausgebildet. Folglich sind die beiden Hohlräder baugleich ausgebildet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das erste Sonnenrad zwei Zähne mehr auf als das zweite Sonnenrad.The fourth number of teeth of the first sun gear is preferably greater than the fifth number of teeth of the second sun gear. In this case, the sixth and seventh number of teeth of the two ring gears are identical. Consequently, the two ring gears are constructed identically. According to a preferred embodiment, the first sun gear has two teeth more than the second sun gear.

Alternativ ist die sechste Zähnezahl des ersten Hohlrades größer als die siebte Zähnezahl des zweiten Hohlrades. In diesem Fall ist die vierte und fünfte Zähnezahl der Sonnenräder gleich ausgebildet. Folglich sind die beiden Sonnenräder baugleich ausgebildet. Das erste Hohlrad weist zwei Zähne mehr auf als das zweite Hohlrad.Alternatively, the sixth number of teeth of the first ring gear is greater than the seventh number of teeth of the second ring gear. In this case, the fourth and fifth teeth number of the sun gears are of identical design. Consequently, the two sun gears are constructed identically. The first ring gear has two teeth more than the second ring gear.

Bevorzugt ist die dritte Zähnezahl der dritten Planetenräder größer als die zweite Zähnezahl der zweiten Planetenräder. Ferner bevorzugt sind die erste Zähnezahl der ersten Planetenräder und die dritte Zähnezahl der dritten Planetenräder identisch. Durch die verschiedenen Zähnezahlen an den Planetenrädern ist ein Ausgleich einer konventionellen Einbaubedingung möglich, mittels dessen eine Steigerung der Gesamtübersetzung erreicht werden kann. Die Gesamtübersetzung ist dabei maßgeblich vom Zähnezahlunterschied zwischen den beiden Sonnenrädern bzw. den beiden Hohlrädern abhängig. Je kleiner der Zähnezahlunterschied ist, desto größer ist die Gesamtübersetzung des Planetengetriebes.The third number of teeth of the third planet gears is preferably greater than the second number of teeth of the second planet gears. Furthermore, the first number of teeth of the first planet gears and the third number of teeth of the third planet gears are preferably identical. Due to the different number of teeth on the planet gears, it is possible to compensate for a conventional installation condition, by means of which an increase in the overall transmission ratio can be achieved. The overall gear ratio is largely dependent on the difference in the number of teeth between the two sun gears or the two ring gears. The smaller the difference in the number of teeth, the greater the overall ratio of the planetary gear.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der erste Planetenträger gehäusefest ausgebildet. Anders gesagt ist der erste Planetenträger gegenüber dem zweiten Planetenträger stationär festgelegt.According to a preferred exemplary embodiment, the first planet carrier is designed to be fixed to the housing. In other words, the first planet carrier is fixed in relation to the second planet carrier.

Vorzugsweise ist der zweite Planetenträger mit einer Abtriebswelle des Planetengetriebes drehfest verbunden. Demnach ist der zweite Planetenträger zusammen mit der Abtriebswelle um eine Rotationsachse rotierbar angeordnet, wobei der erste Planetenträger demgegenüber drehstarr zur Rotationsachse gehalten ist. Somit erfolgt der Abtrieb des Planetengetriebes über den zweiten Planetenträger.The second planet carrier is preferably connected in a rotationally fixed manner to an output shaft of the planetary gear. Accordingly, the second planet carrier is arranged together with the output shaft so as to be rotatable about an axis of rotation, the first planet carrier, on the other hand, being held in a rotationally rigid manner with respect to the axis of rotation. The planetary gear is thus driven via the second planet carrier.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Abtriebswelle dazu eingerichtet ist, mit einem Stellglied des Roboters wirkverbunden zu sein, wobei die Antriebswelle dazu eingerichtet ist, mit einem Aktor wirkverbunden zu sein. Der Aktor kann elektrisch ausgebildet sein und einen Stator sowie einen Rotor umfassen. Dabei ist der Rotor mit einer Rotorwelle wirkverbunden, wobei die Rotorwelle vorzugsweise mit der Antriebswelle wirkverbunden ist oder die Rotorwelle einteilig mit der Antriebswelle verbunden ist, um die Antriebswelle in eine Drehbewegung zu versetzen. Mithin ist die Antriebswelle entsprechend als Rotorwelle ausgebildet. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet.The invention includes the technical teaching that the output shaft is set up to be operatively connected to an actuator of the robot, the drive shaft being set up to be operatively connected to an actuator. The actuator can be designed electrically and comprise a stator and a rotor. The rotor is operatively connected to a rotor shaft, the rotor shaft preferably being operatively connected to the drive shaft or the rotor shaft being connected in one piece to the drive shaft in order to set the drive shaft into a rotational movement. The drive shaft is accordingly designed as a rotor shaft. The drive shaft and the output shaft are preferably arranged coaxially to one another.

Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente direkt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeelementen noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Wellen oder Zahnräder. Zwei miteinander im Zahneingriff stehende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispielsweise ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad eines Planetenradsatzes zu verstehen.The term “operatively connected” is to be understood to mean that two gear elements can be directly connected to one another, or that there are further gear elements between two gear elements, for example one or more shafts or gear wheels. Two gearwheels in mesh with one another are provided for transmitting a torque and a speed from one gearwheel to the other gearwheel. A gearwheel is understood to mean, for example, a sun gear, a ring gear and a planet gear of a planetary gear set.

Die Erfindung betrifft ferner einen Roboter, umfassend ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe. Der Roboter weist ferner zumindest ein Stellglied und einen Aktor auf, wobei durch das Planetengetriebe ein erstes Antriebsmoment oder eine erste Drehzahl einer Antriebswelle in ein zweites Antriebsmoment oder eine zweite Drehzahl umgewandelt wird. Das Planetengetriebe ist dabei im Leistungsfluss zwischen dem Aktor und dem zumindest einen Stellglied angeordnet und wird dabei von dem Aktor angetrieben.The invention further relates to a robot comprising a planetary gear according to the invention. The robot also has at least one actuator and one actuator, with the planetary gear converting a first drive torque or a first speed of a drive shaft into a second drive torque or a second speed. The planetary gear is arranged in the power flow between the actuator and the at least one actuator and is driven by the actuator.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt

1 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Querschnittdarstellung eines ersten Planetenradsatzes des erfindungsgemäßen Planetengetriebes nach 1, und
3 eine schematische Querschnittdarstellung eines zweiten Planetenradsatzes des erfindungsgemäßen Planetengetriebes nach 1.

Further measures improving the invention are shown below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figures. It shows

1 1 shows a simplified schematic illustration to illustrate the structure of a planetary gear according to the invention in accordance with a preferred exemplary embodiment,
2nd is a schematic cross-sectional view of a first planetary gear set of the planetary gear according to the invention 1 , and
3rd is a schematic cross-sectional view of a second planetary gear set of the planetary gear according to the invention 1 .

Gemäß 1 umfasst ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe für einen - hier nicht dargestellten - Roboter zwei Planetenradsätze 2a, 2b. Der erste Planetenradsatz 2a umfasst einen ersten Planetenträger 3a mit vier drehbar daran angeordneten ersten Planetenrädern 4, wobei die ersten Planetenräder 4 eine erste Zähnezahl aufweisen und mit einem ersten Sonnenrad 5a und einem ersten Hohlrad 6a des ersten Planetenradsatzes 2a in Zahneingriff stehen. Der erste Planetenträger 3a ist vorliegend an einem Gehäuse 17 stationär festgelegt.According to 1 comprises a planetary gear according to the invention for a robot (not shown here) two planetary gear sets 2a , 2 B . The first planetary gear set 2a comprises a first planet carrier 3a with four first planet gears rotatably arranged thereon 4th , with the first planet gears 4th have a first number of teeth and a first sun gear 5a and a first ring gear 6a of the first planetary gear set 2a mesh with teeth. The first planet carrier 3a is present on a housing 17th fixed stationary.

Der zweite Planetenradsatz 2b umfasst einen zweiten Planetenträger 3b mit jeweils zwei drehbar daran angeordneten zweiten und dritten Planetenrädern 7, 8, wobei die beiden zweiten Planetenräder 7 eine zweite Zähnezahl aufweisen, die ungleich zu einer dritten Zähnezahl der beiden dritten Planetenräder 8 ist. Die zweiten und dritten Planetenräder 7, 8 stehen mit einem zweiten Sonnenrad 5b und einem zweiten Hohlrad 6b des zweiten Planetenradsatzes 2b in Zahneingriff.The second planetary gear set 2 B comprises a second planet carrier 3b with two second and third planet gears rotatably arranged thereon 7 , 8th , with the two second planet gears 7 have a second number of teeth that is not equal to a third number of teeth of the two third planet gears 8th is. The second and third planet gears 7 , 8th stand with a second sun gear 5b and a second ring gear 6b of the second planetary gear set 2 B in meshing.

Der zweite Planetenträger 3b ist mit einer Abtriebswelle 15 des Planetengetriebes 1 drehfest verbunden, wobei die Abtriebswelle 15 mit einem Stellglied 16 des Roboters wirkverbunden ist. Die beiden Sonnenräder 5a, 5b sind vorliegend einteilig ausgebildet und axial benachbart zueinander sowie mit einer Antriebswelle 9 drehantreibbar verbunden. Die Antriebswelle 9 ist mit einem koaxial dazu angeordneten Aktor 10 wirkverbunden, um eine Antriebsleistung in das Planetengetriebe 1 einzuleiten. Die beiden Hohlräder 6a, 6b sind ebenfalls einteilig ausgebildet und axial benachbart zueinander sowie frei drehbar im Planetengetriebe 1 angeordnet.The second planet carrier 3b is with an output shaft 15 of the planetary gear 1 rotatably connected, the output shaft 15 with an actuator 16 of the robot is operatively connected. The two sun gears 5a , 5b are formed in one piece and axially adjacent to each other and with a drive shaft 9 rotatably connected. The drive shaft 9 is with a coaxial actuator 10th operatively connected to a drive power in the planetary gear 1 initiate. The two ring gears 6a , 6b are also in one piece and axially adjacent to each other and freely rotatable in the planetary gear 1 arranged.

Nach 2 ist der erste Planetenradsatz 2a dargestellt. Das erste Sonnenrad 5a weist eine erste Verzahnung 11 mit einer vierten Zähnezahl und das erste Hohlrad 6a weist eine erste Innenverzahnung 13 mit einer sechsten Zähnezahl auf. Die vier ersten Planetenräder 4 sind identisch mit einer ersten Außenverzahnung 18 und einer gleichen ersten Zähnezahl ausgebildet, wobei die erste Außenverzahnung 18 des jeweiligen ersten Planetenrades 4 sowohl mit der ersten Innenverzahnung 13 des ersten Hohlrades 6a als auch mit der ersten Verzahnung 11 des ersten Sonnenrades 5a in Zahneingriff steht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen das erste Hohlrad 6a eine sechste Zähnezahl von 72 auf, das erste Sonnenrad 5a eine vierte Zähnezahl von 24 und die ersten Planetenräder 4 eine erste Zähnezahl von 24 auf. Da das erste Hohlrad 6a innenverzahnt ist, kann die Zähnezahl auch negativ angegeben werden, nämlich -72.To 2nd is the first planetary gear set 2a shown. The first sun gear 5a has a first toothing 11 with a fourth number of teeth and the first ring gear 6a has a first internal toothing 13 with a sixth number of teeth. The first four planet gears 4th are identical to a first external toothing 18th and an identical first number of teeth, the first external toothing 18th of the respective first planet gear 4th both with the first internal toothing 13 of the first ring gear 6a as well as with the first toothing 11 of the first sun gear 5a is in mesh. In the present embodiment, the first ring gear 6a a sixth number of teeth 72 on, the first sun gear 5a a fourth number of teeth 24th and the first planet gears 4th a first number of teeth of 24th on. Because the first ring gear 6a is internally toothed, the number of teeth can also be negative, namely -72.

In 3 ist der zweite Planetenradsatz 2a dargestellt, wobei das zweite Sonnenrad 5b eine zweite Verzahnung 12 mit einer fünften Zähnezahl und das zweite Hohlrad 6b eine zweite Innenverzahnung 14 mit einer siebten Zähnezahl aufweist. Die beiden zweiten Planetenräder 7 sind identisch, nämlich mit einer zweiten Außenverzahnung 19 und einer gleichen zweiten Zähnezahl ausgebildet, wobei die beiden dritten Planetenräder 8 identisch, nämlich mit einer dritten Außenverzahnung 20 und einer gleichen dritten Zähnezahl ausgebildet sind. Sowohl die zweite Außenverzahnung 19 der zweiten Planetenräder 7 als auch die dritte Außenverzahnung 20 der dritten Planetenräder 8 stehen sowohl mit der zweiten Innenverzahnung14 des zweiten Hohlrades 6b als auch mit der zweiten Verzahnung 12 des zweiten Sonnenrades 5b in Zahneingriff. Das zweite Hohlrad 6b weist eine siebte Zähnezahl von 70 und das zweite Sonnenrad 5b eine fünfte Zähnezahl von 24 auf. Da das zweite Hohlrad 6b innenverzahnt ist, kann die Zähnezahl auch negativ angegeben werden, nämlich -70. Ferner weisen die beiden zweiten Planetenräder 7 eine zweite Zähnezahl von 22 und die beiden dritten Planetenräder 8 eine dritte Zähnezahl von 24 auf. Mithin ist die dritte Zähnezahl der beiden dritten Planetenräder 8 größer als die zweite Zähnezahl der beiden zweiten Planetenräder 7, wobei die erste Zähnezahl der ersten Planetenräder 4 und die dritte Zähnezahl der dritten Planetenräder 8 gleich sind.In 3rd is the second planetary gear set 2a shown with the second sun gear 5b a second gear 12th with a fifth number of teeth and the second ring gear 6b a second internal toothing 14 with a seventh number of teeth. The two second planet gears 7 are identical, namely with a second external toothing 19th and an equal second number of teeth, the two third planet gears 8th identical, namely with a third external toothing 20th and an equal third number of teeth are formed. Both the second external toothing 19th of the second planet gears 7 as well as the third external toothing 20th the third planet gears 8th are both with the second internal toothing 14 of the second ring gear 6b as well as with the second toothing 12th of the second sun gear 5b in meshing. The second ring gear 6b has a seventh tooth number of 70 and the second sun gear 5b a fifth number of teeth 24th on. Because the second ring gear 6b is internally toothed, the number of teeth can also be negative, namely -70. Furthermore, the two second planet gears 7 a second number of teeth of 22 and the two third planet gears 8th a third number of teeth 24th on. Hence the third number of teeth of the two third planet gears 8th larger than the second number of teeth of the two second planet gears 7 , wherein the first number of teeth of the first planet gears 4th and the third number of teeth of the third planet gears 8th are the same.

Somit ist die vierte und fünfte Zähnezahl der beiden Sonnenräder 5a, 5b gemäß den 2 und 3 gleich, wobei die sechste und siebte Zähnezahl der Hohlräder 6a, 6b ungleich ist, und das erste Hohlrad 6a zwei Zähne mehr aufweist als das zweite Hohlrad 6b. Dadurch wird ein kleinerer Zähnezahlunterschied zwischen den beiden Hohlrädern 6a, 6b erreicht, wobei je kleiner der Zähnezahlunterschied ist, desto größer ist eine Gesamtübersetzung des Planetengetriebes 1. Alternativ kann auch die sechste und siebte Zähnezahl der Hohlräder 6a, 6b gleich sowie die vierte und fünfte Zähnezahl der Sonnenräder 5a, 5b ungleich sein, wobei in diesem Fall die vierte Zähnezahl des ersten Sonnenrades 5a größer als die fünfte Zähnezahl des zweiten Sonnenrades 5b ist. Es versteht sich, dass die Hohlräder 6a, 6b, die Sonnenräder 5a, 5b sowie die Planetenräder 4, 7, 8 auch mit anderen, als den hier vorliegenden Zähnezahlen ausgebildet werden können, wobei stets ein möglichst geringer Zähnezahlunterschied zwischen den beiden Hohlrädern 6a, 6b bzw. zwischen den beiden Sonnenrädern 5a, 5b zu wählen ist.Thus the fourth and fifth teeth number of the two sun gears 5a , 5b according to the 2nd and 3rd the same, the sixth and seventh teeth number of the ring gears 6a , 6b is unequal, and the first ring gear 6a has two teeth more than the second ring gear 6b . This will result in a smaller difference in the number of teeth between the two ring gears 6a , 6b reached, the smaller the difference in the number of teeth, the greater the overall ratio of the planetary gear 1 . Alternatively, the sixth and seventh teeth number of the ring gears 6a , 6b same as the fourth and fifth teeth number of the sun gears 5a , 5b be unequal, in which case the fourth number of teeth of the first sun gear 5a larger than the fifth number of teeth of the second sun gear 5b is. It is understood that the ring gears 6a , 6b who have favourited Sun Gears 5a , 5b as well as the planet gears 4th , 7 , 8th can also be formed with teeth numbers other than those present here, with the smallest possible number of teeth differences between the two Ring gears 6a , 6b or between the two sun gears 5a , 5b to choose.

BezugszeichenlisteReference list

11: PlanetengetriebePlanetary gear
2a, 2b2a, 2b: PlanetenradsatzPlanetary gear set
3a, 3b3a, 3b: PlanetenträgerPlanet carrier
44th: Erstes PlanetenradFirst planet gear
5a, 5b5a, 5b: SonnenradSun gear
6a, 6b6a, 6b: HohlradRing gear
77: Zweites PlanetenradSecond planet gear
88th: Drittes PlanetenradThird planet gear
99: Antriebswelledrive shaft
1010th: AktorActuator
1111: Erste Verzahnung des ersten SonnenradesFirst toothing of the first sun gear
1212th: Zweite Verzahnung des zweiten SonnenradesSecond toothing of the second sun gear
1313: Erste Innenverzahnung des ersten HohlradesFirst internal toothing of the first ring gear
1414: Zweite Innenverzahnung des zweiten HohlradesSecond internal toothing of the second ring gear
1515: AbtriebswelleOutput shaft
1616: StellgliedActuator
1717th: Gehäusecasing
1818th: Erste Außenverzahnung des ersten PlanetenradesFirst external toothing of the first planet gear
1919th: Zweite Außenverzahnung des zweiten PlanetenradesSecond external toothing of the second planet gear
2020th: Dritte Außenverzahnung des dritten PlanetenradesThird external toothing of the third planet gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102013217522 A1 [0003]

Claims

Planetary gear (1) for a robot, comprising two planetary gear sets (2a, 2b), the first planetary gear set (2a) comprising a first planet carrier (3a) with a plurality of rotatable first planetary gears (4), the first planetary gears (4) one have the first number of teeth and mesh with a first sun gear (5a) and a first ring gear (6a), wherein the second planetary gear set (2b) comprises a second planet carrier (3b) with a plurality of second and third planet gears (7, 8) rotatably arranged thereon, the second planet gears (7) having a second number of teeth which is not equal to a third number of teeth of the third planetary gears (8), the second and third planet gears (7, 8) meshing with a second sun gear (5b) and a second ring gear (6b), The two sun gears (5a, 5b) are connected to one another in a rotationally fixed manner and can be driven via a drive shaft (9), the first sun gear (5a) having a first toothing (11) with a fourth number of teeth and the second sun gear (5b) having a second toothing ( 12) with a fifth number of teeth, The two ring gears (6a, 6b) are connected to one another in a rotationally fixed manner, the first ring gear (6a) having a first internal toothing (13) with a sixth number of teeth and the second ring gear (6b) having a second internal toothing (14) with a seventh number of teeth, and wherein the fourth and fifth teeth number of the sun gears (5a, 5b) are unequal and the sixth and seventh teeth number of the ring gears (6a, 6b) are the same or the sixth and seventh teeth number of the ring gears (6a, 6b) are unequal and the fourth and fifth teeth number the sun gears (5a, 5b) are the same.

Planetary gear (1) after Claim 1 , characterized in that the fourth number of teeth of the first sun gear (5a) is greater than the fifth number of teeth of the second sun gear (5b).

Planetary gear (1) after Claim 1 , characterized in that the sixth number of teeth of the first ring gear (6a) is greater than the seventh number of teeth of the second ring gear (6b).

Planetary gear (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the third number of teeth of the third planet gears (8) is greater than the second number of teeth of the second planet gears (7).

Planetary gear (1) after Claim 4 , characterized in that the first number of teeth of the first planet gears (4) and the third number of teeth of the third planet gears (8) are the same.

Planetary gear (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first planet carrier (3a) is fixed to the housing.

Planetary gear (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second planet carrier (3b) is rotatably connected to an output shaft (15) of the planetary gear (1).

Planetary gear (1) after Claim 7 , characterized in that the output shaft (15) is set up to be operatively connected to an actuator (16) of the robot.

Planetary gear (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (9) is set up to be operatively connected to an actuator (10).

Robot, comprising a planetary gear (1) according to one of the Claims 1 to 9 .