DE102018130118A1 - Helical gear differential - Google Patents

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DE102018130118A1 DE102018130118.9A DE102018130118A DE102018130118A1 DE 102018130118 A1 DE102018130118 A1 DE 102018130118A1 DE 102018130118 A DE102018130118 A DE 102018130118A DE 102018130118 A1 DE102018130118 A1 DE 102018130118A1
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planet
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnraddifferentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse, einem ersten Sonnenrad, einem zweiten Sonnenrad und einer Koppelplanetenanordnung mit ersten und zweiten Koppelplaneten zur gegensinnig drehbaren Koppelung der Sonnenräder, wobei die ersten Koppelplaneten radial von außen her in das erste Sonnenrad eingreifen, die zweiten Koppelplaneten radial von außen her in das zweite Sonnenrad eingreifen, die ersten Koppelplaneten in der Ebene des ersten Sonnenrades in die zweiten Koppelplaneten eingreifen und hinsichtlich ihrer Verzahnung axial kürzer bemessen sind als die zweiten Koppelplaneten, der Kopfkreisdurchmesser des ersten Sonnenrades kleiner ist als der Fußkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrades, die ersten Koppelplaneten jeweils über eine erste Lagereinrichtung radial abgestützt sind, deren Lagerflächen innerhalb eines Zylinderraumes realisiert sind, der zur Achse des jeweiligen ersten Koppelplaneten gleichachsig ausgerichtet ist und an den Fußkreis der Verzahnung der ersten Koppelplaneten heranragt, und die zweiten Koppelplaneten jeweils über eine zweite Lagereinrichtung radial in dem Umlaufgehäuse abgestützt sind und hierbei die jeweilige zweite Lagereinrichtung Lagerflächen umfasst, die durch die Kopfkreisflächen der zweiten Koppelplaneten gebildet werden.The invention relates to a spur gear differential gear with a revolving housing, a first sun gear, a second sun gear and a coupling planet arrangement with first and second coupling planets for coupling the sun gears in opposite directions, the first coupling planet engaging radially from the outside in the first sun gear, the second coupling planet engage radially from the outside in the second sun gear, engage the first coupling planet in the plane of the first sun gear in the second coupling planet and are axially shorter in terms of their toothing than the second coupling planet, the tip diameter of the first sun gear is smaller than the root diameter of the second sun gear , the first coupling planets are each supported radially via a first bearing device, the bearing surfaces of which are realized within a cylinder space which is aligned coaxially with the axis of the respective first coupling planet and on the base s the toothing of the first coupling planet protrudes, and the second coupling planets are each supported radially in the revolving housing by a second bearing device, and in this case the respective second bearing device comprises bearing surfaces which are formed by the tip circular surfaces of the second coupling planet.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnraddifferentialgetriebe mit einem Umlaufgehäuse, einem ersten Sonnenrad, einem zweiten Sonnenrad und einer Koppelplanetenanordnung mit ersten und zweiten Koppelplaneten, wobei die ersten Koppelplaneten radial von außen her in das erste Sonnenrad eingreifen und die zweiten Koppelplaneten radial von außen her in das zweite Sonnenrad eingreifen, die ersten Koppelplaneten in der Ebene des ersten Sonnenrades in die zweiten Koppelplaneten eingreifen und der Kopfkreisdurchmesser des ersten Sonnenrades kleiner ist als der Fußkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrades.The invention relates to a spur gear differential gear with a revolving housing, a first sun gear, a second sun gear and a coupling planet arrangement with first and second coupling planet, the first coupling planet engaging radially from the outside in the first sun gear and the second coupling planet radially from the outside engage the second sun gear, engage the first coupling planet in the plane of the first sun gear in the second coupling planet and the tip diameter of the first sun gear is smaller than the root diameter of the second sun gear.

Ein Stirnraddifferentialgetriebe dieser Bauart ist aus der auf die Anmelderin zurückgehenden DE 10 2014 206 528 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Stirnraddifferentialgetriebe bilden die wechselweise miteinander in Eingriff stehenden ersten und zweiten Koppelplaneten der Koppelplanetenanordnung einen Planetenradkranz, welcher die Sonnenräder umsäumt. Die Planetenräder der Koppelplanetenanordnung sitzen in zylindrischen Bohrungen, deren Längsachsen zur Umlaufachse des Planetenträgers parallel ausgerichtet sind. Diese Bohrungen bilden Taschen, die von zylindrischen Wandungsabschnitten begrenzt sind und vom Bahnraum der Verzahnung des jeweiligen Sonnenrades erfasst werden. Diese zylindrischen Wandungsabschnitte der Taschen fungieren als Lagerflächen, an welchen die Kopfkreisflächen der Koppelplaneten anlaufen und damit radial abgestützt und drehbar gelagert sind.A spur gear differential of this type is based on the applicant DE 10 2014 206 528 A1 known. In this known spur gear differential gear, the mutually intermeshing first and second coupling planets of the coupling planetary arrangement form a planetary gear rim which surrounds the sun gears. The planet gears of the coupling planetary arrangement sit in cylindrical bores, the longitudinal axes of which are aligned parallel to the axis of rotation of the planet carrier. These holes form pockets that are delimited by cylindrical wall sections and are captured by the path space of the toothing of the respective sun gear. These cylindrical wall sections of the pockets act as bearing surfaces on which the tip circular surfaces of the coupling planets abut and are thus supported radially and rotatably.

Aus DE 10 2013 202 088 A1 ist ein weiteres Stirnraddifferentialgetriebe bekannt, bei welchem der gegenseitige Zahneingriff der Koppelplaneten in der Verzahnungsebene eines der beiden Sonnenräder erfolgt. Die Koppelplaneten sind hierbei axial durchbohrt und über Nadellager auf Bolzen gelagert, die im Bereich ihrer axialen Endabschnitte im Umlaufgehäuse verankert sind.Out DE 10 2013 202 088 A1 Another spur gear differential gear is known, in which the mutual meshing of the coupling planet takes place in the toothing plane of one of the two sun gears. The coupling planets are axially drilled through and supported by needle bearings on bolts that are anchored in the revolving housing in the area of their axial end sections.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stirnradgetriebe der oben genannten Art zu schaffen, das sich durch einen robusten und kostengünstig realisierbaren Aufbau sowie ein vorteilhaftes mechanisches Betriebsverhalten auszeichnet.The invention has for its object to provide a spur gear of the type mentioned, which is characterized by a robust and inexpensive to implement construction and an advantageous mechanical operating behavior.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Stirnraddifferentialgetriebe mit:

  • - einem Umlaufgehäuse,
  • - einem ersten Sonnenrad,
  • - einem zweiten Sonnenrad und
  • - einer Koppelplanetenanordnung mit ersten und zweiten Koppelplaneten zur gegensinnig drehbaren Koppelung der Sonnenräder,
wobei
  • - die ersten Koppelplaneten radial von außen her in das erste Sonnenrad eingreifen,
  • - die zweiten Koppelplaneten radial von außen her in das zweite Sonnenrad eingreifen,
  • - die ersten Koppelplaneten in der Ebene des ersten Sonnenrades in die zweiten Koppelplaneten eingreifen und hinsichtlich ihrer Verzahnung axial kürzer bemessen sind als die zweiten Koppelplaneten,
  • - der Kopfkreisdurchmesser des ersten Sonnenrades kleiner ist als der Fußkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrades,
  • - die ersten Koppelplaneten jeweils über eine erste Lagereinrichtung radial abgestützt sind, deren Lagerflächen innerhalb eines Zylinderraumes realisiert sind, der zur Achse des jeweiligen ersten Koppelplaneten gleichachsig ausgerichtet ist und an den Fußkreis der Verzahnung der ersten Koppelplaneten heranragt, und
  • - die zweiten Koppelplaneten jeweils über eine zweite Lagereinrichtung radial in dem Umlaufgehäuse abgestützt sind und hierbei die jeweilige zweite Lagereinrichtung Lagerflächen umfasst, die durch die Kopfkreisflächen der zweiten Koppelplaneten gebildet werden.
This object is achieved according to the invention by a spur gear differential gear with:
  • - a circulation housing,
  • - a first sun gear,
  • - a second sun gear and
  • a coupling planet arrangement with first and second coupling planets for coupling the sun gears in opposite directions,
in which
  • - the first coupling planets engage radially from the outside in the first sun gear,
  • - the second coupling planets engage radially from the outside in the second sun gear,
  • the first coupling planets engage in the second coupling planet in the plane of the first sun gear and are axially shorter in terms of their toothing than the second coupling planet,
  • the tip circle diameter of the first sun gear is smaller than the base circle diameter of the second sun gear,
  • - The first coupling planets are each supported radially via a first bearing device, the bearing surfaces of which are realized within a cylinder space which is aligned coaxially with the axis of the respective first coupling planet and projects towards the root circle of the toothing of the first coupling planet, and
  • - The second coupling planets are each supported radially in the revolving housing via a second bearing device and in this case the respective second bearing device comprises bearing surfaces which are formed by the tip circular surfaces of the second coupling planet.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Stirnraddifferentialgetriebe zu schaffen, bei welchem die in das erste und hinsichtlich des Kopfkreisdurchmessers kleinere Sonnenrad eingreifenden kurzen Koppelplaneten unter Realisierung eines zum Umlaufgehäuse verbleibenden radialen Kopfspiels in dem Umlaufgehäuse angeordnet und gelagert sind und zugleich die in das zweite Sonnenrad eingreifenden zweiten Koppelplaneten über ihre gesamte Länge am Umlaufgehäuse abgestützt werden können.This advantageously makes it possible to create a spur gear differential transmission in which the short coupling planets which engage in the first sun gear and which are smaller in terms of the tip circle diameter are arranged and mounted in the circulation housing while realizing a radial head play remaining with the circulation housing and at the same time those in the second sun gear engaging second coupling planet can be supported over their entire length on the revolving housing.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe ist hierzu vorzugsweise derart ausgebildet, dass die ersten Koppelplaneten zumindest einseitig durch axial über die Verzahnungsebene des ersten Sonnenrades hervorragende und mit den Koppelplaneten um deren Planetenachsen rotierende Strukturen in dem Umlaufgehäuse radial gelagert sind. Diese mit den ersten Koppelplaneten gemeinsam rotierenden Strukturen können als mit den Koppelplaneten integrale Zapfenabschnitte realisiert sein, die im Bereich der axialen Enden der Koppelplaneten axial über die Verzahnungsebene des ersten Sonnenrades hinausragen und in Strukturen des Umlaufgehäuses hinein vordringen und unter Realisierung eines Gleitlagers im Umlaufgehäuse drehbar gelagert sind. Der Außendurchmesser dieser Zapfenabschnitte ist gleich oder kleiner als der Fußkreis der ersten Koppelplaneten. Hierdurch wird es möglich, an den Zapfenabschnitten jeweils eine durchgängig zylindrische Umfangsfläche zu realisieren, die als Gleitlagerlauffläche fungiert.The spur gear differential gear according to the invention is preferably designed for this purpose in such a way that the first coupling planets are supported radially in the revolving housing at least on one side by structures which protrude axially over the toothing plane of the first sun gear and which rotate with the coupling planet about their planetary axes. These structures rotating together with the first coupling planets can be realized as integral peg sections with the coupling planet, which in the Extend the area of the axial ends of the coupling planets axially beyond the toothing plane of the first sun gear and penetrate into structures of the revolving housing and are rotatably supported in the revolving housing while realizing a sliding bearing. The outside diameter of these pin sections is equal to or smaller than the root circle of the first coupling planet. This makes it possible to implement a continuously cylindrical circumferential surface on the pin sections, which functions as a sliding bearing running surface.

Bei dem erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebe sind die ersten Koppelplaneten vorzugsweise über eine Zapfenlagerung in dem Umlaufgehäuse gelagert und die zweiten Koppelplaneten sind über eine Kopfkreislagerung in dem Umlaufgehäuse gelagert.In the spur gear differential gear according to the invention, the first coupling planets are preferably mounted in the revolving housing via a journal bearing and the second coupling planet are supported in the revolving housing via a tip circle bearing.

Alternativ zu der oben genannten Lagerung der ersten Koppelplaneten durch axial überstehende Zapfenabschnitte ist es auch möglich, die Koppelplaneten innerhalb ihres Fußkreisniveaus durch axial in die ersten Koppelplaneten eintauchende oder diese durchdringende Strukturen oder Lagersysteme radial und vorzugsweise auch axial zu lagern.As an alternative to the above-mentioned mounting of the first coupling planet by means of axially projecting pin sections, it is also possible to support the coupling planet radially and preferably also axially within their base circle level by structures or bearing systems which penetrate axially into or penetrate the first coupling planet.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe ist vorzugsweise derart aufgebaut, dass die axiale Länge der ersten Koppelplaneten der axialen Länge der Verzahnung des ersten Sonnenrades entspricht und zudem die axiale Länge der zweiten Koppelplaneten der Summe der axialen Längen der Verzahnungen des ersten und des zweiten Sonnenrades entspricht.The spur gear differential gear according to the invention is preferably constructed in such a way that the axial length of the first coupling planet corresponds to the axial length of the toothing of the first sun gear and also the axial length of the second coupling planet corresponds to the sum of the axial lengths of the toothing of the first and second sun gear.

Das Umlaufgehäuse setzt sich vorzugsweise aus einer Topfstruktur und einer Deckelstruktur zusammen. Hierbei sind die ersten und zweiten Koppelplaneten sowie das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad in Bohrungen aufgenommen, die in der Topfstruktur ausgebildet sind. Die Deckelstruktur kann dabei so gestaltet sein, dass diese eine erste Achsbohrung bildet, durch welche eine erste Ausgangswelle in das erste Sonnenrad einführbar ist. In gleicher Weise kann die Topfstruktur so gestaltet sein, dass diese eine zweite Achsbohrung bildet, durch welche eine zweite Ausgangswelle in das zweite Sonnenrad einführbar ist. Die Deckelstruktur und die Topfstruktur sind vorzugsweise aneinander zentriert und das Umlaufgehäuse trägt ein Antriebsrad.The circulation housing is preferably composed of a pot structure and a lid structure. Here, the first and second coupling planets as well as the first sun gear and the second sun gear are received in bores which are formed in the pot structure. The cover structure can be designed so that it forms a first axle bore through which a first output shaft can be inserted into the first sun gear. In the same way, the pot structure can be designed such that it forms a second axis bore through which a second output shaft can be inserted into the second sun gear. The lid structure and the pot structure are preferably centered on one another and the circulating housing carries a drive wheel.

Innerhalb des Umlaufgehäuses werden die beiden Sonnenräder vorzugsweise radial gelagert. Es ist dabei möglich, am ersten Sonnenrad und am zweiten Sonnenrad zueinander komplementäre Strukturen auszubilden, die bewirken, dass die beiden Sonnenräder sich aneinander zentrieren und dabei zudem gegeneinander verdrehbar sind.The two sun gears are preferably mounted radially within the revolving housing. It is possible to form mutually complementary structures on the first sun gear and on the second sun gear, which have the effect that the two sun gears center on one another and can also be rotated relative to one another.

Bei dem erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebe ist ein Satz der Koppelplaneten mit radialem Spiel des Verzahnungs-Kopfkreises zu den Taschen des Umlaufgehäuses gelagert und ein zweiter Satz der Koppelplaneten ist über den Kopfkreis am Umlaufgehäuse gelagert. Es können also die langen oder kurzen Planeten mit radialem Spiel des Kopfkreises berührungsfrei zum Differentialkorb im Differentialkorb/Planetenträger gelagert sein und die in diese Koppelplaneten eingreifenden entsprechend kurzen oder langen Koppelplaneten werden hingegen über den Kopfkreis ihrer Verzahnung berührend an dem Differentialkorb/Planetenträger abgestützt. Insbesondere weisen die kurzen Planeten einteilig mit ihnen gefertigte Zapfen oder einen oder zwei fest verbundene Zapfen auf und sind über diese Zapfen im Differenzialkorb gelagert. Die kurzen Planeten können auch drehbar auf Planetenbolzen sitzen, wobei dann diese Planetenbolzen drehfest im Differentialkorb sitzen. Das erfindungsgemäße Konzept bietet den Vorteil, dass nur für die langen Planeten, welche eine größere Stützfläche bilden als die kurzen Koppelplaneten, eine Kopfkreislagerung erfolgt. Dadurch verteilt sich die Last besser an der Kopfkreislagerung, außerdem wird ein Teil der Radialkräfte aus dem Zahneingriff aufgrund der erfindungsgemäßen Konstellation an die kleinen Zahnräder weitergegeben, sodass die Zahnkräfte generell nicht so hoch sind.In the spur gear differential gear according to the invention, a set of the coupling planets with radial play of the toothing tip circle is mounted to the pockets of the circulating housing and a second set of the coupling planet is supported on the rotating housing via the tip circle. Thus, the long or short planets with radial play of the tip circle can be stored contact-free to the differential cage in the differential cage / planet carrier and the correspondingly short or long coupling planets engaging in these coupling planets are, however, supported on the differential cage / planet carrier in a contacting manner via the tip circle of their teeth. In particular, the short planets have pins made in one piece with them or one or two fixed pins and are supported by these pins in the differential carrier. The short planets can also be rotatably seated on planet bolts, in which case these planet bolts are non-rotatably seated in the differential carrier. The concept according to the invention has the advantage that only for the long planets, which form a larger support surface than the short coupling planets, is a tip circle bearing. As a result, the load is better distributed at the tip circle bearing, and in addition a part of the radial forces from the tooth engagement are passed on to the small gears due to the constellation according to the invention, so that the tooth forces are generally not as high.

FigurenlisteFigure list

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt, bzw. zeigen:

  • 1 eine Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes in der Ebene der Achsen der ersten - d.h. der „kurzen“ - Koppelplaneten;
  • 2 eine Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes in der Ebene der Achsen der zweiten - d.h. der „langen“ - Koppelplaneten;
  • 3a bis 3j eine Darstellungsserie zur Veranschaulichung unterschiedlicher Varianten der ersten Lagereinrichtung der ersten Koppelplaneten;
  • 4 eine Skizze zur Veranschaulichung einer Lagerbohrung für einen Lagerzapfen eines kurzen Koppelplaneten mit einer vollumfänglich geschlossenen und zylindrischen Bohrungswand;
  • 5 eine Skizze zur Veranschaulichung einer Lagerbohrung für einen Lagerzapfen eines Koppelplaneten mit einer sektional aufgebrochenen und damit zur Verzahnung des zweiten Sonnenrades hin offenen, ansonsten ebenfalls zylindrischen, Bohrungswand.
Further details and features of the invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawing. It shows or show:
  • 1 an axial sectional view to illustrate the structure of a spur gear differential according to the invention in the plane of the axes of the first - ie the "short" - coupling planet;
  • 2nd an axial sectional view to illustrate the structure of a spur gear according to the invention in the plane of the axes of the second - ie the "long" - coupling planet;
  • 3a to 3y a series of illustrations to illustrate different variants of the first bearing device of the first coupling planet;
  • 4th a sketch to illustrate a bearing bore for a journal of a short coupling planet with a completely closed and cylindrical bore wall;
  • 5 a sketch to illustrate a bearing bore for a journal Coupling planets with a sectionally broken and thus open to the teeth of the second sun gear, otherwise also cylindrical, bore wall.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stirnraddifferentialgetriebes mit einem Umlaufgehäuse GH, einem ersten Sonnenrad S1, einem zweiten Sonnenrad S2 und einer Koppelplanetenanordnung K mit ersten und zweiten Koppelplaneten K1, K2 (bezgl. K2 siehe 2). Das Stirnraddifferentialgetriebe ist hierbei derart aufgebaut, dass die ersten Koppelplaneten K1 radial von außen her in das erste Sonnenrad S1 eingreifen und die zweiten Koppelplaneten K2 radial von außen her in das zweite Sonnenrad S2 eingreifen. Die zweiten Koppelplaneten K2 überbrücken die Verzahnungsebenen der beiden Sonnenräder S1, S2. Der Eingriff der ersten Koppelplaneten K1 in die zweiten Koppelplaneten K2 erfolgt hierbei in der Verzahnungsebene E1 des ersten Sonnenrades S1. Die ersten Koppelplaneten K1 sind hierbei axial kürzer bemessen als die zweiten Koppelplaneten K2. Der Kopfkreisdurchmesser des ersten Sonnenrades S1 ist zudem kleiner als der Fußkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrades S2. Unter dem oben verwendeten Begriff „Verzahnungsebene“ wird im Kontext der vorliegenden Beschreibung eine Raumscheibe verstanden, die zur Umlaufachse des entsprechenden Zahnrades radial ausgerichtet ist und deren zueinander parallele Begrenzungsebenen mit den einander abgewandten Stirnflächen der Verzahnung des Zahnrades fluchten.The representation after 1 shows an embodiment of a first embodiment of a spur gear differential transmission according to the invention with a rotating housing GH , a first sun gear S1 , a second sun gear S2 and a coupling planetary arrangement K with first and second coupling planets K1 , K2 (regarding K2 please refer 2nd ). The spur gear differential gear is constructed in such a way that the first coupling planet K1 radially from the outside into the first sun gear S1 intervene and the second coupling planet K2 radially from the outside into the second sun gear S2 intervention. The second coupling planet K2 bridge the tooth planes of the two sun gears S1 , S2 . The intervention of the first coupling planet K1 into the second coupling planet K2 takes place in the gear plane E1 of the first sun gear S1 . The first coupling planet K1 are axially shorter than the second coupling planets K2 . The tip circle diameter of the first sun gear S1 is also smaller than the root diameter of the second sun gear S2 . In the context of the present description, the term “toothing plane” used above is understood to mean a spacer disk which is radially aligned with the circumferential axis of the corresponding gearwheel and whose mutually parallel boundary planes are aligned with the end faces of the toothing of the gearwheel facing away from one another.

Das erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die ersten Koppelplaneten K1 jeweils über eine erste Lagereinrichtung B1 radial abgestützt sind, deren Lagerflächen B1A innerhalb eines Zylinderraumes realisiert sind, der zur Achse XK1 des jeweiligen ersten Koppelplaneten K1 gleichachsig ausgerichtet ist und an den Fußkreis FK1 der Verzahnung VK1 der ersten Koppelplaneten K1 heranragt, wobei (siehe hierzu 2) zugleich die zweiten Koppelplaneten K2 jeweils über eine zweite Lagereinrichtung B2 radial in dem Umlaufgehäuse GH abgestützt sind und hierbei die jeweilige zweite Lagereinrichtung B2 Lagerflächen B2A umfasst, die durch die Kopfkreisflächen der zweiten Koppelplaneten K2 gebildet werden.The spur gear differential transmission according to the invention is characterized according to the invention in that the first coupling planet K1 each via a first storage facility B1 are radially supported, their bearing surfaces B1A are realized within a cylinder space facing the axis XK1 of the respective first coupling planet K1 is aligned coaxially and to the base FK1 the gearing VK1 the first coupling planet K1 protruding, whereby (see here 2nd ) the second coupling planet at the same time K2 each via a second storage facility B2 radially in the circulation housing GH are supported and the respective second storage device B2 Storage space B2A comprises by the tip circular surfaces of the second coupling planet K2 be formed.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die ersten Koppelplaneten K1 beidseitig durch axial über die Wälzebene E1 des ersten Sonnenrades S1 hervorragende und mit den Koppelplaneten K1 um deren Planetenachsen XK1 rotierende Strukturen in dem Umlaufgehäuse GH radial gelagert. Hierbei bilden die ersten Koppelplaneten K1 im Bereich ihrer axialen Enden Zapfenabschnitte ZK1 und sind über diese Zapfenabschnitte ZK1 im Umlaufgehäuse GH drehbar gelagert. Die Zapfenabschnitte ZK1 sind derart dimensioniert, dass der Außendurchmesser dieser Zapfenabschnitte kleiner ist als der Durchmesser des Fußkreises FK1 der ersten Koppelplaneten K1.In the exemplary embodiment shown here, the first coupling planets are K1 on both sides through axially across the roller plane E1 of the first sun gear S1 excellent and with the coupling planet K1 around their planetary axes XK1 rotating structures in the circulation housing GH stored radially. The first coupling planets form here K1 in the region of their axial ends, pin sections ZK1 and are over these tenon sections ZK1 in the circulation housing GH rotatably mounted. The tenon sections ZK1 are dimensioned such that the outer diameter of these pin sections is smaller than the diameter of the root circle FK1 the first coupling planet K1 .

Das hier dargestellte erfindungsgemäße Stirnraddifferentialgetriebe ist insgesamt derart aufgebaut, dass die ersten Koppelplaneten K1 über eine Zapfenlagerung in dem Umlaufgehäuse GH gelagert sind und die zweiten Koppelplaneten K2 über eine Kopfkreislagerung in dem Umlaufgehäuse GH gelagert sind.The spur gear differential transmission according to the invention shown here is constructed overall such that the first coupling planet K1 via a journal bearing in the circulation housing GH are stored and the second coupling planet K2 via a head circle bearing in the circulation housing GH are stored.

Die axiale Länge LK1 der Verzahnung der ersten Koppelplaneten K1 entspricht der axialen Länge LS1 der Verzahnung des ersten Sonnenrades S, d.h. der „Dicke“ der ersten Verzahnungsebene E1.The axial length LK1 the interlocking of the first coupling planets K1 corresponds to the axial length LS1 the toothing of the first sun gear S, ie the “thickness” of the first toothing plane E1 .

Wie aus der Darstellung nach 2 ersichtlich entspricht die axiale Länge LK2 der zweiten Koppelplaneten K2 der Summe der axialen Längen LS1, LS2 der Verzahnungen des ersten und des zweiten Sonnenrades S1, S2.As from the illustration 2nd the axial length clearly corresponds LK2 the second coupling planet K2 the sum of the axial lengths LS1 , LS2 the toothing of the first and second sun gear S1 , S2 .

Das Umlaufgehäuse GH setzt sich aus einer Topfstruktur T und einer Deckelstruktur D zusammen und die ersten und zweiten Koppelplaneten K1, K2 und das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 sind in Bohrungen aufgenommen, die in der Topfstruktur T ausgebildet sind, wobei die Deckelstruktur D eine erste Achsbohrung AB1 bildet, durch welche eine erste - hier nicht dargestellte - Ausgangswelle in das erste Sonnenrad S1 einführbar ist und die Topfstruktur T eine zweite Achsbohrung AB2 bildet, durch welche eine zweite - hier ebenfalls nicht dargestellte - Ausgangswelle in das zweite Sonnenrad S2 einführbar ist. In beiden Bohrungen AB1, AB2 sitzen Gleitlagerbuchsen AB1', AB2'.The circulation housing GH consists of a pot structure T and a lid structure D together and the first and second coupling planets K1 , K2 and the first sun gear S1 and the second sun gear S2 are drilled in holes in the pot structure T are formed, the lid structure D a first axis bore AB1 forms through which a first - not shown here - output shaft in the first sun gear S1 is insertable and the pot structure T a second axle hole STARTING AT 2 forms, through which a second - also not shown here - output shaft in the second sun gear S2 can be introduced. In both holes AB1 , STARTING AT 2 slide bushings AB1 ' , STARTING AT 2' .

Die Deckelstruktur D und die Topfstruktur T sind aneinander durch Passflächen zentriert. Das Umlaufgehäuse GH trägt ein Antriebsrad DW. Die Anbindung des Antriebsrades DW an das Umlaufgehäuse GH erfolgt durch Schrauben 1 die einen Flanschabschnitt der Topfstruktur axial durchdringen und mit einem Gewindeabschnitt 1a in einem Ringelement 2 verankert sind. Über dieses Ringelement 2 wird die Deckelstruktur D axial auf die Topfstruktur T gespannt. Die Topfstruktur T und die Deckelstruktur D sind vorzugsweise aus einem Gusswerkstoff, insbesondere einem Kugelgraphitguss, gefertigt. Das Ringelement 2 ist vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff gefertigt.The lid structure D and the pot structure T are centered on each other by mating surfaces. The circulation housing GH carries a drive wheel DW . The connection of the drive wheel DW to the circulation housing GH done by screws 1 which axially penetrate a flange section of the pot structure and with a threaded section 1a in a ring element 2nd are anchored. About this ring element 2nd becomes the lid structure D axially on the pot structure T curious; excited. The pot structure T and the lid structure D are preferably made of a cast material, in particular spheroidal graphite cast iron. The ring element 2nd is preferably made of a steel material.

Das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 können insbesondere durch konzentrische Komplementärstrukturen aneinander drehbar zentriert sein, oder durch anderweitige Lager- und Führungseinrichtungen zueinander gleichachsig ausgerichtet und axial und radial aneinander gelagert sein.The first sun gear S1 and the second sun gear S2 can in particular by concentric complementary structures are rotatably centered on one another, or are aligned coaxially with one another by other bearing and guide devices and are axially and radially supported on one another.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Sonnenrad S1 über einen daran ausgebildeten Kegelzapfen KS1 in einem ersten Lagerring 3 geführt, der in die Deckelstruktur D eingepresst ist. Das zweite Sonnenrad S2 weist ebenfalls einen Kegelzapfen KS2 auf, der durch einen zweiten Lagerring 4 geführt ist, der in der Topfstruktur geführt ist. Der zweite Lagerring 4 wird axial durch eine Feder 5 gegen das erste Sonnenrad S1 gedrängt. Die Feder 5 stützt sich hierbei an einer Umfangsschulter T1 der Topfstruktur T ab. Diese Lagerung generiert ein Reibmoment und bewirkt eine definierte reibschlüssige Koppelung der Sonnenräder S1, S2.In the embodiment shown here is the first sun gear S1 via a taper formed on it KS1 in a first bearing ring 3rd led out into the lid structure D is pressed. The second sun gear S2 also has a tapered pin KS2 on by a second bearing ring 4th is guided, which is guided in the pot structure. The second bearing ring 4th is axially by a spring 5 against the first sun gear S1 crowded. The feather 5 is supported on a circumferential shoulder T1 the pot structure T from. This bearing generates a frictional torque and causes a defined frictional coupling of the sun gears S1 , S2 .

Die Deckelstruktur D und die Topfstruktur T sind im Bereich der Stirnflächen der zweiten Koppelplaneten K2 mit Bohrungen 6, 7 versehen. Diese ermöglichen einen bidirektionalen Schmierstoffdurchgang und einen Druckausgleich.The lid structure D and the pot structure T are in the area of the end faces of the second coupling planet K2 with holes 6 , 7 Mistake. These enable bidirectional lubricant passage and pressure compensation.

Die axiale Länge LS1 der Verzahnung des ersten Sonnenrades S1 ist größer als die axiale Länge LS2 der Verzahnung des zweiten Sonnenrades S2. Die axiale Länge LS1 der Verzahnung des ersten Sonnenrades S1 beträgt vorzugsweise das 1,4- bis 2,5-fache der axialen Länge der Verzahnung des zweiten Sonnenrades S2.The axial length LS1 the teeth of the first sun gear S1 is greater than the axial length LS2 the teeth of the second sun gear S2 . The axial length LS1 the teeth of the first sun gear S1 is preferably 1.4 to 2.5 times the axial length of the toothing of the second sun gear S2 .

Die Darstellungsserie nach den 3a bis 3j zeigt in Form von Axialschnittdarstellungen unterschiedliche Gestaltungen der ersten Koppelplaneten K1 und der hierbei durch diese realisierten Funktionsstrukturen der ersten Lagereinrichtung B1.The illustration series after the 3a to 3y shows in the form of axial sectional representations different designs of the first coupling planet K1 and the functional structures of the first storage facility realized by this B1 .

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3a erfolgt die Lagerung des ersten Koppelplaneten K1 durch beidseitig axial über die Verzahnung hinausragende zylindrische Zapfen ZK1, deren Außendurchmesser kleiner ist als der Fußkreis FK1 der Verzahnung VK1. Die Außenflächen B1A der Zapfen ZK1 bilden Gleitlagerlaufflächen der ersten Lagereinrichtung B1. Die Zapfen ZK1 sind einstückig mit dem Koppelplaneten K1 ausgeführt.In the embodiment according to 3a the first coupling planet is stored K1 due to cylindrical pins projecting axially beyond the teeth on both sides ZK1 whose outer diameter is smaller than the root circle FK1 the gearing VK1 . The outside surfaces B1A the cone ZK1 form slide bearing running surfaces of the first bearing device B1 . The cones ZK1 are in one piece with the coupling planet K1 executed.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3b erfolgt die Lagerung des ersten Koppelplaneten K1 wiederum durch beidseitig axial über die Verzahnung VK1 hinausragende zylindrische Zapfen ZK. Die Lagerzapfen ZK1 haben bei diesem Ausführungsbeispiel unterschiedliche Durchmesser. Der Außendurchmesser des in die Deckelstruktur (vgl. 2) eindringenden und in dieser Darstellung linken Lagerzapfens LK1 ist größer als der Außendurchmesser des in dieser Darstellung rechten und in die Topfstruktur eindringenden Lagerzapfens ZK1. Der Außendurchmesser des größeren Lagerzapfens ZK1 entspricht nahezu dem Fußkreisdurchmesser FK1, der Außendurchmesser des kleineren Lagerzapfens ZK1 ist deutlich kleiner. Dieser relativ kleine Lagerzapfen ZK1 kann in einer Lagerbohrung der Topfstruktur gelagert werden wie sie in 4 skizziert ist.In the embodiment according to 3b the first coupling planet is stored K1 again by axially on both sides via the toothing VK1 protruding cylindrical pins ZK. The bearing journals ZK1 have different diameters in this embodiment. The outer diameter of the in the lid structure (cf. 2nd ) penetrating and left bearing pin in this illustration LK1 is larger than the outer diameter of the bearing pin on the right in this illustration and penetrating into the pot structure ZK1 . The outer diameter of the larger journal ZK1 corresponds almost to the root diameter FK1 , the outer diameter of the smaller journal ZK1 is significantly smaller. This relatively small journal ZK1 can be stored in a bearing hole in the pot structure as in 4th is outlined.

Für das Ausführungsbeispiel nach 3c gelten die Ausführungen zu 3b sinngemäß, abweichend hiervon ist der Außendurchmesser des in der Darstellung rechten Lagerzapfens ZK1 größer dimensioniert. Dieser relativ große Lagerzapfen ZK1 kann in einer Lagerbohrung der Topfstruktur gelagert werden wie sie in 5 skizziert ist.For the embodiment according to 3c the explanations apply 3b the outer diameter of the bearing journal on the right in the illustration is analogous to this ZK1 dimensioned larger. This relatively large journal ZK1 can be stored in a bearing hole in the pot structure as in 5 is outlined.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3d erfolgt die Lagerung des ersten Koppelplaneten K1 durch einen einseitig axial über die Verzahnung hinausragenden zylindrischen Zapfen ZK1, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Fußkreis FK1 der Verzahnung VK1, sowie durch einen hier nicht weiter dargestellten, durch das Umlaufgehäuse GH bereitgstellten Zapfen, der in eine zylindrischen Sacklochbohrung BB1 eintaucht, die in dem Koppelplaneten K1 ausgebildet ist und deren Innendurchmesser kleiner ist als der Fußkreisdurchmesser FK1 der Verzahnung VK1. Die Außenfläche B1A des Zapfens ZK1 und die Innenumfangsfläche BB1' der Sacklochbohrung BB1 bilden Gleitlagerlaufflächen der ersten Lagereinrichtung B1. Der Zapfen ZK1 ist auch hier einstückig mit dem Koppelplaneten K1 ausgeführt.In the embodiment according to 3d the first coupling planet is stored K1 by means of a cylindrical pin projecting axially beyond the toothing on one side ZK1 whose outer diameter is smaller than the root circle FK1 the gearing VK1 , and by a not shown here, by the circulation housing GH provided peg that is in a cylindrical blind hole BB1 immersed in the coupling planet K1 is formed and the inner diameter is smaller than the root diameter FK1 the gearing VK1 . The outside surface B1A of the cone ZK1 and the inner peripheral surface BB1 ' the blind hole BB1 form slide bearing running surfaces of the first bearing device B1 . The cone ZK1 is also in one piece with the coupling planet K1 executed.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3e erfolgt die Lagerung des ersten Koppelplaneten K1 ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach 3a durch beidseitig axial über die Verzahnung hinausragende zylindrische Zapfen ZK1, deren Außendurchmesser kleiner ist als der Fußkreis FK1 der Verzahnung VK1. Die Außenflächen B1A der Zapfen ZK1 bilden Gleitlagerlaufflächen der ersten Lagereinrichtung B1. Die Zapfen ZK1 sind einstückig mit dem Koppelplaneten K1 ausgeführt. Die Zapfen ZK1 sind von Umfangsnuten NK1 umsäumt. Diese Umfangsnuten NK1 ermöglichen es, die Lagerung der Zapfen ZK1 durch diese Zapfen ZK1 umsäumende Strukturen zu bewerkstelligen, die axial noch unter das Stirnseitenniveau der Verzahnung vordringen und damit eine Verbreiterung der Lagerflächen und einen Kräfteaufgriff innerhalb der Verzahnungsebene bewirken.In the embodiment according to 3e the first coupling planet is stored K1 similar to the embodiment according to 3a due to cylindrical pins projecting axially beyond the teeth on both sides ZK1 whose outer diameter is smaller than the root circle FK1 the gearing VK1 . The outside surfaces B1A the cone ZK1 form sliding bearing surfaces of the first Storage facility B1 . The cones ZK1 are in one piece with the coupling planet K1 executed. The cones ZK1 are of circumferential grooves NK1 edged. These circumferential grooves NK1 allow the storage of the cones ZK1 through these cones ZK1 to accomplish fringing structures that penetrate axially below the face level of the toothing and thus widen the bearing surfaces and force within the toothing plane.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3f erfolgt die Lagerung des ersten Koppelplaneten K1 wiederum wie bezüglich 3a schon beschrieben durch beidseitig axial über die Verzahnung hinausragende zylindrische Zapfen ZK1, deren Außendurchmesser deutlich kleiner ist als der Fußkreis FK1 der Verzahnung VK1. Die Außenflächen B1A der Zapfen ZK1 bilden Gleitlagerlaufflächen der ersten Lagereinrichtung B1. Die Zapfen ZK1 sind einstückig mit dem Koppelplaneten K1 ausgeführt.In the embodiment according to 3f the first coupling planet is stored K1 again like regarding 3a already described by cylindrical pins projecting axially beyond the teeth on both sides ZK1 whose outer diameter is significantly smaller than the base circle FK1 the gearing VK1 . The outside surfaces B1A the cone ZK1 form slide bearing running surfaces of the first bearing device B1 . The cones ZK1 are in one piece with the coupling planet K1 executed.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3g erfolgt die Lagerung des ersten Koppelplaneten K1 im Zusammenspiel mit beidseitig axial in die Ebene E1 der Verzahnung VK1 eintauchenden Sacklochbohrungen BB1, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Fußkreis FK1 der Verzahnung VK1. Die Innenflächen BB1' der Sacklochbohrungen BB1, ZK1 bilden Gleitlagerlaufflächen der ersten Lagereinrichtung B1. Die ersten Koppelplaneten K1 sind damit innerhalb ihres Fußkreisniveaus durch axial in die ersten Koppelplaneten K1 eintauchende oder diese durchdringende Strukturen radial gelagert.In the embodiment according to 3g the first coupling planet is stored K1 in interaction with both sides axially in the plane E1 the gearing VK1 immersed blind holes BB1 whose inner diameter is smaller than the root circle FK1 the gearing VK1 . The inner surfaces BB1 ' the blind holes BB1 , ZK1 form slide bearing running surfaces of the first bearing device B1 . The first coupling planet K1 are thus within their base circle level by axially into the first coupling planet K1 immersed or radially penetrating structures.

Für das Ausführungsbeispiel nach 3h gelten die Ausführungen zu 3g sinngemäß. Die Sacklochbohrungen BB1 sind hier als gestufte Bohrungen ausgeführt.For the embodiment according to 3h the explanations apply 3g analogous. The blind holes BB1 are designed as stepped holes.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3i erfolgt die Lagerung des ersten Koppelplaneten K1 durch einen Lagerbolzen 8, der im Umlaufgehäuse GH (Vgl. 1 und 2) fest verankert ist und den Koppelplaneten K1 entlang einer im Koppelplaneten K1 ausgebildeten Lagerbohrung axial durchdringt. Der Koppelplanet K1 ist über eine durch die Innenumfangswandung der Lagerbohrung gebildete Lauffläche B1A auf dem Lagerbolzen 8 gelagert. Der Innendurchmesser der Lagerbohrung ist deutlich kleiner als der Durchmesser des Fußkreises FK1.In the embodiment according to 3i the first coupling planet is stored K1 through a bearing pin 8th that in the circulation housing GH (See. 1 and 2nd ) is firmly anchored and the coupling planet K1 along one in the coupling planet K1 trained bearing bore axially penetrates. The coupling planet K1 is over a tread formed by the inner peripheral wall of the bearing bore B1A on the bearing pin 8th stored. The inside diameter of the bearing bore is significantly smaller than the diameter of the root circle FK1 .

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3j erfolgt die Lagerung des ersten Koppelplaneten K1 in gleicher Weise wie bei der Variante nach 3i durch einen Lagerbolzen 8, der im Umlaufgehäuse GH (vgl. 1 und 2) fest verankert ist und den Koppelplaneten K1 über eine im Koppelplaneten K1 ausgebildeten Lagerbohrung axial durchdringt. Der Koppelplanet K1 ist hier unter Einbindung eines Wälzlagers RB, insbesondere in Form eines Nadellagers, über eine durch die Innenumfangswandung der Lagerbohrung gebildete Lauffläche B1A auf dem Lagerbolzen 8 gelagert. Der Innendurchmesser der Lagerbohrung ist auch hier deutlich kleiner als der Durchmesser des Fußkreises FK1.In the embodiment according to 3y the first coupling planet is stored K1 in the same way as for the variant 3i through a bearing pin 8th that in the circulation housing GH (see. 1 and 2nd ) is firmly anchored and the coupling planet K1 via one in the coupling planet K1 trained bearing bore axially penetrates. The coupling planet K1 is here with the inclusion of a rolling bearing RB, in particular in the form of a needle bearing, via a running surface formed by the inner circumferential wall of the bearing bore B1A on the bearing pin 8th stored. The inner diameter of the bearing bore is also significantly smaller than the diameter of the root circle FK1 .

Die Darstellung nach 4 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung der Lage und Gestaltung einer zur Aufnahme eines Lagerzapfens ZK1 vorgesehenen Bohrung 9 der Topfstruktur T. Diese Bohrung 9 ist in der Topfstruktur T des Umlaufgehäuses GH ausgebildet. Sie befindet sich in der Nachbarschaft jener Bohrung 10, in welcher das zweite Sonnenrad S2 sitzt. Der Durchmesser der Bohrung 9 ist hier derart abgestimmt, dass zwischen der Bohrung 9 und der Bohrung 10 ein Materialabschnitt 11 des Umlaufgehäuses GH verbleibt.The representation after 4th shows a sketch to illustrate the location and design of a for receiving a journal ZK1 provided bore 9 the pot structure T . This hole 9 is in the pot structure T of the circulation housing GH educated. It is in the vicinity of that hole 10th in which the second sun gear S2 sits. The diameter of the hole 9 is coordinated here so that between the hole 9 and the hole 10th a section of material 11 of the circulation housing GH remains.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 5 ist der Durchmesser der Bohrung 9 vergrößert und die Bohrung 9 liegt seitlich zur Bohrung 10 frei. Hierdurch kann Schmierstoff aus dem Umfangsbereich des zweiten Sonnenrades zur Innenwandung der Bohrung 9 vordringen. Die Bohrung 9 stützt wie durch die Zapfenreaktionskräfte FL, FR angedeutet den darin laufenden Zapfen ZK1 an Wandungsabschnitten, die gegenüber der Durchbrechung 11' relativ in Umfangsrichtung der Bohrungswandung versetzt sind.In the embodiment according to 5 is the diameter of the hole 9 enlarged and the hole 9 lies to the side of the hole 10th free. This allows lubricant from the peripheral region of the second sun gear to the inner wall of the bore 9 penetrate. The hole 9 supports as by the cone reaction forces FL , FR indicated the spigot running in it ZK1 on wall sections opposite the opening 11 ' are offset relatively in the circumferential direction of the bore wall.

Bei dem erfindungsgemäßen Stirnraddifferential erfolgt die Lagerung der Koppelplaneten K1, K2 der Koppelplanetenanordnung K durch zwei unterschiedliche Lagerungskonzepte B1, B2. Die Lagerung der hinsichtlich ihrer axialen Länge kurzen Koppelplaneten K1 erfolgt durch ein Lagerungskonzept, bei welchem die Laufflächen innerhalb des Fußkreisniveaus der Verzahnung VK1 des ersten Koppelplaneten K1 liegen. Die Lagerung der axial längeren und die Verzahnungsebenen E1, E2 der beiden Sonnenräder überbrückenden Koppelplaneten K2 erfolgt nach Maßgabe eines Lagerungskonzeptes B2, bei welchem die Laufflächen außerhalb des Fußkreises FK2, insbesondere auf dem Kopfkreis der Verzahnung VK2, liegen. Die Verzahnung der kurzen Koppelplaneten K1 läuft damit unter einem definierten Umfangsspalt in der Topfstruktur T.In the spur gear differential according to the invention, the coupling planet is supported K1 , K2 the coupling planet arrangement K thanks to two different storage concepts B1 , B2 . The bearing of the coupling planets, which are short in terms of their axial length K1 takes place through a bearing concept in which the treads are within the root circle level of the toothing VK1 of the first coupling planet K1 lie. The storage of the axially longer and the gear planes E1 , E2 of the coupling planet bridging the two sun gears K2 takes place in accordance with a storage concept B2 , in which the treads outside the root circle FK2 , especially on the tip circle of the gearing VK2 , lie. The interlocking of the short coupling planets K1 thus runs under a defined circumferential gap in the pot structure T .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014206528 A1 [0002]DE 102014206528 A1 [0002]
  • DE 102013202088 A1 [0003]DE 102013202088 A1 [0003]

Claims (10)

Stirnraddifferentialgetriebe mit: - einem Umlaufgehäuse (GH), - einem ersten Sonnenrad (S1), - einem zweiten Sonnenrad (S2) und - einer Koppelplanetenanordnung (K) mit ersten und zweiten Koppelplaneten (K1, K2), wobei - die ersten Koppelplaneten (K1) radial von außen her in das erste Sonnenrad (S1) eingreifen, - die zweiten Koppelplaneten (K2) radial von außen her in das zweite Sonnenrad (S2) eingreifen, - die ersten Koppelplaneten (K1) in der Verzahnungsebene (E1) des ersten Sonnenrades in die zweiten Koppelplaneten (K2) eingreifen und axial kürzer bemessen sind als die zweiten Koppelplaneten (K2), - der Kopfkreisdurchmesser des ersten Sonnenrades (S1) kleiner ist als der Fußkreisdurchmesser des zweiten Sonnenrades (S2), - die ersten Koppelplaneten (K1) jeweils über eine erste Lagereinrichtung (B1) radial abgestützt sind, deren Lagerflächen (B1A) innerhalb eines Zylinderraumes realisiert sind, der zur Achse (XK1) des jeweiligen ersten Koppelplaneten (K1) gleichachsig ausgerichtet ist und an den Fußkreis der Verzahnung der ersten Koppelplaneten (K1) heranragt, und - die zweiten Koppelplaneten (K2) jeweils über eine zweite Lagereinrichtung (B2) radial in dem Umlaufgehäuse (GH) abgestützt sind und hierbei die jeweilige zweite Lagereinrichtung (B2) Lagerflächen (B2A) umfasst, die durch die Kopfkreisflächen der zweiten Koppelplaneten (K2) gebildet werden.Helical differential gear with: - a circulation housing (GH), - a first sun gear (S1), - a second sun gear (S2) and - A coupling planet arrangement (K) with first and second coupling planet (K1, K2), wherein - The first coupling planets (K1) engage radially from the outside in the first sun gear (S1), - The second coupling planet (K2) engage radially from the outside in the second sun gear (S2), - The first coupling planets (K1) engage in the toothing plane (E1) of the first sun gear in the second coupling planet (K2) and are dimensioned axially shorter than the second coupling planet (K2), - The tip circle diameter of the first sun gear (S1) is smaller than the base circle diameter of the second sun gear (S2), - The first coupling planets (K1) are each supported radially via a first bearing device (B1), the bearing surfaces (B1A) of which are realized within a cylinder space which is aligned with the axis (XK1) of the respective first coupling planet (K1) and at the base circle the toothing of the first coupling planet (K1) protrudes, and - The second coupling planets (K2) are each supported radially in the circulating housing (GH) via a second bearing device (B2) and in this case the respective second bearing device (B2) comprises bearing surfaces (B2A) formed by the tip circular surfaces of the second coupling planet (K2) will. Stirnraddifferentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Koppelplaneten (K1) zumindest einseitig durch axial über die Verzahnungsebene (E1) des ersten Sonnenrades (S1) hervorragende und mit den Koppelplaneten (K1) um deren Planetenachsen (XK1) rotierende Strukturen in dem Umlaufgehäuse (GH) radial gelagert sind.Spur gear differential gear after Claim 1 , characterized in that the first coupling planets (K1) radially at least on one side by structures in the revolving housing (GH) which project axially over the tooth plane (E1) of the first sun gear (S1) and which rotate with the coupling planets (K1) about their planet axes (XK1) are stored. Stirnraddifferentialgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Koppelplaneten (K1) im Bereich ihrer axialen Enden Zapfenabschnitte (ZK1) bilden und über diese Zapfenabschnitte (ZK1) im Umlaufgehäuse (GH) drehbar gelagert sind.Spur gear differential gear after Claim 2 , characterized in that the first coupling planets (K1) form pin sections (ZK1) in the region of their axial ends and are rotatably mounted in the revolving housing (GH) via these pin sections (ZK1). Stirnraddifferentialgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser dieser Zapfenabschnitte (ZK1) kleiner ist als der Fußkreis (FK1) der ersten Koppelplaneten (K1).Spur gear differential gear after Claim 3 , characterized in that the outer diameter of these pin sections (ZK1) is smaller than the root circle (FK1) of the first coupling planet (K1). Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Koppelplaneten (K1) über eine Zapfenlagerung in dem Umlaufgehäuse (GH) gelagert sind und die zweiten Koppelplaneten (K2) über eine Kopfkreislagerung in dem Umlaufgehäuse (GH) gelagert sind.Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the first coupling planet (K1) are supported by a journal bearing in the revolving housing (GH) and the second coupling planet (K2) is supported by a tip bearing in the revolving housing (GH). Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Koppelplaneten (K1) innerhalb ihres Fußkreisniveaus durch axial in die ersten Koppelplaneten (K1) eintauchende oder diese durchdringende Strukturen (8) radial gelagert sind.Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the first coupling planets (K1) are radially supported within their base circle level by structures (8) which penetrate axially into the first coupling planets (K1) or penetrate them. Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge der ersten Koppelplaneten (K1) der axialen Länge der Verzahnung des ersten Sonnenrades (S1) entspricht und dass die axiale Länge (LK2) der zweiten Koppelplaneten (K2) der Summe der axialen Längen (LS1, LS2) der Verzahnungen des ersten und des zweiten Sonnenrades (S1, S2) entspricht.Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the axial length of the first coupling planet (K1) corresponds to the axial length of the toothing of the first sun gear (S1) and that the axial length (LK2) of the second coupling planet (K2) the sum of the axial lengths (LS1, LS2) corresponds to the toothing of the first and second sun gear (S1, S2). Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlaufgehäuse (GH) sich aus einer Topfstruktur (T) und einer Deckelstruktur (D) zusammensetzt und dass die ersten und zweiten Koppelplaneten (K1,K2) und das erste Sonnenrad (S1) und das zweite Sonnenrad (S2) in Bohrungen aufgenommen sind, die in der Topfstruktur (T) ausgebildet sind, wobei die Deckelstruktur (D) eine erste Achsbohrung (AB1) bildet durch welche eine erste Ausgangswelle in das erste Sonnenrad (S1) einführbar ist und die Topfstruktur (T) eine zweite Achsbohrung (AB2) bildet, durch welche eine zweite Ausgangswelle in das zweite Sonnenrad (S2) einführbar ist.Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the circulating housing (GH) is composed of a pot structure (T) and a cover structure (D) and that the first and second coupling planets (K1, K2) and the first sun gear (S1) and the second sun gear (S2) are received in bores which are formed in the pot structure (T), the cover structure (D) forming a first axle bore (AB1) through which a first output shaft can be inserted into the first sun gear (S1) and the pot structure (T) a second Axle bore (AB2) forms through which a second output shaft can be inserted into the second sun gear (S2). Stirnraddifferentialgetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelstruktur (D) und die Topfstruktur (T) aneinander zentriert sind und dass das Umlaufgehäuse (GH) ein Antriebsrad (DW) trägt, und/oder dass das erste Sonnenrad (S1) und das zweite Sonnenrad (S2) zueinander zentriert geführt sind.Spur gear differential according to at least one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the lid structure (D) and the pot structure (T) are centered on one another and that the circulating housing (GH) carries a drive wheel (DW) and / or that the first sun gear (S1) and the second sun gear (S2) are centered to each other. Stirnraddifferentialgetriebe, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, mit: - einem Umlaufgehäuse (GH), - einem ersten Sonnenrad (S1), - einem zweiten Sonnenrad (S2) und - einer Koppelplanetenanordnung (K) mit ersten und zweiten Koppelplaneten (K1, K2) die miteinander in Eingriff stehen, wobei - die ersten Koppelplaneten (K1) radial von außen her in das erste Sonnenrad (S1) eingreifen, - die zweiten Koppelplaneten (K2) radial von außen her in das zweite Sonnenrad (S2) eingreifen, - die ersten Koppelplaneten (K1) über eine erste Lagerkonzeption (B1) radial in dem Umlaufgehäuse (GH) abgestützt sind; - die zweiten Koppelplaneten (K2) über eine zweite Lagerkonzeption (B2) radial in dem Umlaufgehäuse abgestützt sind, - die beiden Lagerkonzeptionen (B1, B2) unterschiedliche Lagerprinzipien umsetzen; - die Koppelplaneten (K1; K2) einer in ein gemeinsames Sonnenrad (S1;S2) eingreifenden Koppelplanetengruppe nach einer der Lagerkonzeptionen (B1, B2) mit radialem Spiel des Kopfkreises gegenüber dem Umlaufgehäuses (GH) gelagert sind und - die Koppelplaneten (K2;K1) der in das andere Sonnenrad (S2;S1) eingreifenden Koppelplanetengruppe gemäß der anderen Lagerkonzeption (B2;B1) über deren Kopfkreisflächen radial in dem Umlaufgehäuse (GH) gelagert sind.Spur gear differential, especially according to at least one of the Claims 1 to 9 , with: - a revolving housing (GH), - a first sun gear (S1), - a second sun gear (S2) and - a coupling planet arrangement (K) with first and second coupling planets (K1, K2) which are in engagement with each other, whereby - the first coupling planets (K1) engage radially from the outside in the first sun gear (S1), - the second coupling planets (K2) engage radially from the outside in the second sun gear (S2), - the first coupling planets (K1) via a first bearing concept (B1) are supported radially in the circulation housing (GH); - The second coupling planets (K2) are supported radially in the revolving housing via a second bearing concept (B2), - The two bearing concepts (B1, B2) implement different bearing principles; - the coupling planets (K1; K2) of a coupling planet group engaging in a common sun gear (S1; S2) according to one of the bearing designs (B1, B2) are supported with radial play of the tip circle in relation to the rotating housing (GH) and - the coupling planets (K2; K1) the coupling planet group engaging in the other sun gear (S2; S1) according to the other bearing concept (B2; B1) are mounted radially in the revolving housing (GH) via their tip circular surfaces.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011087578A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetary gear for gear unit e.g. spur gear differential, has pin-like bearing element that is connected to integral pin and arranged within main portion
DE102012213396A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Spur gear differential for use as axle gear box for passenger car, has spur gear whose tip circle is smaller than root circle of another spur gear, where connection zones of gears extend on axial level of intervention zones
DE102013202088A1 (en) 2013-02-08 2014-08-14 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Bearing arrangement for a differential gear
DE102014206528A1 (en) 2014-04-04 2015-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG differential
DE102014221127A1 (en) * 2014-10-17 2016-04-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric drive for a vehicle and vehicle with the electric drive

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011087578A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetary gear for gear unit e.g. spur gear differential, has pin-like bearing element that is connected to integral pin and arranged within main portion
DE102012213396A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Spur gear differential for use as axle gear box for passenger car, has spur gear whose tip circle is smaller than root circle of another spur gear, where connection zones of gears extend on axial level of intervention zones
DE102013202088A1 (en) 2013-02-08 2014-08-14 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Bearing arrangement for a differential gear
DE102014206528A1 (en) 2014-04-04 2015-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG differential
DE102014221127A1 (en) * 2014-10-17 2016-04-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric drive for a vehicle and vehicle with the electric drive

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