DE102018209834A1

DE102018209834A1 - planetary gear

Info

Publication number: DE102018209834A1
Application number: DE102018209834.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Pöhnlein
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2019-12-19

Abstract

Es wird ein Planetengetriebe (1) umfassend als Elemente ein Sonnenrad (2), ein Hohlrad (3) und einen Steg (4) vorgeschlagen, welches zumindest ein Kreuzschieberelement (8) aufweist, welches jeweils einem Element (2, 3, 4) des Planetengetriebes (1) zugeordnet ist, dieses mit einer Welle (6) drehfest verbindet und als Radialversatzausgleichselement dient.A planetary gear (1) comprising elements as a sun gear (2), a ring gear (3) and a web (4) is proposed, which has at least one cross slide element (8), each of which has an element (2, 3, 4) of the Planetary gear (1) is assigned, this rotatably connects to a shaft (6) and serves as a radial offset compensation element.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Planetengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a planetary gear according to the preamble of claim 1.

Planetengetriebe umfassend als Elemente ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg werden in der Automobiltechnik eingesetzt, beispielsweise als Fahrzeuggetriebe oder als Komponenten eines Ölpumpenantriebs bei Fahrzeugen umfassend einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor. Bei einem derartigen Ölpumpenantrieb wird ein erstes Element des Planetengetriebes vom als erster Antrieb des Ölpumpenantriebs dienenden Verbrennungsmotor angetrieben, wobei ein zweites Element des Planetenradsatzes mit dem als zweiter Antrieb des Ölpumpenantriebs dienenden Elektromotor wirkverbunden und von diesem antreibbar ist und ein drittes Element des Planetengetriebes mit einer Pumpeneingangswelle wirkverbunden ist.Planetary gears comprising as elements a sun gear, a ring gear and a land are used in automotive engineering, for example as vehicle gears or as components of an oil pump drive in vehicles comprising an internal combustion engine and an electric motor. In such an oil pump drive, a first element of the planetary gear is driven by the internal combustion engine serving as the first drive of the oil pump drive, a second element of the planetary gear set being operatively connected to and driven by the electric motor serving as the second drive of the oil pump drive, and a third element of the planetary gear being driven by a pump input shaft is connected.

Derartige Planetengetriebe können als einfache Minus- oder Plus-Planetengetriebe ausgeführt sein. Ein Minus-Planetengetriebe ist bekanntlich ein einfaches Planetengetriebe umfassend als Elemente ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg mit daran verdrehbar gelagerten Planetenrädern, wobei jedes dieser Planetenräder sowohl mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad in Zahneingriff stehen. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg eine zum Sonnenrad entgegengesetzte Drehrichtung auf. Demgegenüber umfasst ein einfaches Plus-Planetengetriebe ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem innere und äußere Planetenräder drehbar gelagert sind, wobei alle inneren Planetenräder mit dem Sonnenrad und alle äußeren Planetenräder mit dem Hohlrad kämmen, wobei jedes innere Planetenrad mit jeweils einem äußeren Planetenrad kämmt. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg die gleiche Drehrichtung auf wie das Sonnenrad und es ergibt sich eine positive Standgetriebeübersetzung.Such planetary gears can be designed as simple minus or plus planetary gears. A minus planetary gear is known to be a simple planetary gear comprising as elements a sun gear, a ring gear and a web with planet gears rotatably mounted thereon, each of these planet gears meshing with both the sun gear and the ring gear. As a result, the ring gear has a direction of rotation opposite to the sun gear when the web is held. In contrast, a simple plus planetary gear comprises a sun gear, a ring gear and a web on which inner and outer planet gears are rotatably mounted, all inner planet gears meshing with the sun gear and all outer planet gears meshing with the ring gear, each inner planet gear each having an outer gear Planet gear meshes. As a result, the ring gear has the same direction of rotation as the sun gear when the web is held in place, and there is a positive stationary gear ratio.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Elemente eines Planetengetriebes über einen Pressverband, über Kurzverzahnungen oder über Einhängung auf An- bzw. Abtriebswellen zu montieren; dies erfordert jedoch in nachteiliger Weise axial betrachtet Bauraum für die Montage.It is known from the prior art to mount the elements of a planetary gear via a press fit, via short toothing or via hooking on input and output shafts; this, however, disadvantageously requires installation space for assembly, viewed axially.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe anzugeben. Insbesondere soll ein Planetengetriebe angegeben werden, bei dem zumindest ein Element des Planetengetriebes an einer Welle, beispielsweise an einer Antriebs- oder Abtriebswelle montierbar ist, ohne die Notwendigkeit axial Bauraum für die Montage vorhalten zu müssen. Ferner soll zumindest ein Element des Planetengetriebes radial frei gelagert sein.The present invention has for its object to provide a planetary gear. In particular, a planetary gear is to be specified in which at least one element of the planetary gear can be mounted on a shaft, for example on an input or output shaft, without having to provide axial installation space for the mounting. Furthermore, at least one element of the planetary gear should be freely supported radially.

Diese Aufgabe wird die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved the features of claim 1. Further embodiments and advantages according to the invention emerge from the subclaims.

Demnach wird ein Planetengetriebe umfassend als Elemente ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg vorgeschlagen, welches zumindest ein Kreuzschieberelement aufweist, welches jeweils einem Element des Planetengetriebes zugeordnet ist und dieses mit einer Welle drehfest verbindet.Accordingly, a planetary gear is proposed comprising as elements a sun gear, a ring gear and a web, which has at least one cross slide element, which is each assigned to an element of the planetary gear and connects it to a shaft in a rotationally fixed manner.

Das zumindest eine Kreuzschieberelement ist mit dem Element des Planetengetriebes, dem es zugeordnet ist, durch Formschluss in Drehrichtung drehfest verbunden und weist eine Nut auf, in die im montierten Zustand ein Vorsprung der mit dem Element drehfest verbundenen Welle spielbehaftet entlang der Längsachse der Nut eingreift. Das zumindest eine Kreuzschieberelement ist derart in Drehrichtung formschlüssig mit dem Element des Planetengetriebes, dem es zugeordnet ist, verbunden, dass eine Bewegung des Kreuzschieberelementes radial betrachtet senkrecht zur Längsachse der Nut ermöglicht wird.The at least one cross slide element is non-rotatably connected to the element of the planetary gear to which it is assigned by positive locking in the direction of rotation and has a groove in which, in the assembled state, a projection of the shaft connected to the element in a rotationally fixed manner engages along the longitudinal axis of the groove with play. The at least one cross slide element is positively connected in the direction of rotation to the element of the planetary gear to which it is assigned in such a way that, viewed radially, movement of the cross slide element is made possible perpendicular to the longitudinal axis of the groove.

Gemäß der Erfindung kann das zumindest eine Kreuzschieberelement auf der Antriebsseite oder der Abtriebsseite des Planetengetriebes verbaut sein und jeweils das Hohlrad, das Sonnenrad oder den Steg des Planetengetriebes mit einer Antriebwelle oder einer Abtriebswelle verbinden. Insbesondere bei einem leistungsverzweigten Planetengetriebe können mehrere Kreuzschiebeelemente vorgesehen sein, die jeweils einem Element des Planetengetriebes zugeordnet sind.According to the invention, the at least one cross slide element can be installed on the drive side or the driven side of the planetary gear and connect the ring gear, the sun gear or the web of the planetary gear to a drive shaft or an output shaft. In particular in the case of a power-branched planetary gear, a plurality of cross slide elements can be provided, each of which is assigned to an element of the planetary gear.

Die erfindungsgemäße Konzeption resultiert auch in einer radialen Freimachung des Elementes des Planetenradsatzes, dem gemäß der Erfindung ein Kreuzschieberelement zugeordnet ist, so dass zum einen eine axial betrachtet bauraumsparende Montage des Planetengetriebes erzielt wird und zum anderen eine radiale Freimachung zumindest eines Elementes des Planetengetriebes gewährleistet wird, so dass separate Bauteile zur radialen Freimachung, wie beispielsweise eine spielbehaftete Verzahnung oder Vorrichtungen zum Einhängen an einem Gehäuse in vorteilhafter Weise entfallen.The concept according to the invention also results in a radial clearance of the element of the planetary gear set, to which a cross slide element is assigned according to the invention, so that, on the one hand, an axially space-saving assembly of the planetary gear set is achieved and, on the other hand, radial clearance of at least one element of the planetary gear set is ensured, so that separate components for radial clearance, such as a toothed toothing or devices for hanging on a housing, are advantageously omitted.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1: Eine schematische Ansicht eines Planetengetriebes, bei dem das Sonnenrad über ein Kreuzschieberelement mit einer Antriebswelle drehfest verbunden ist;
2: Eine schematische Ansicht des Planetengetriebes gemäß 1 im Montagezustand; und
3: Eine schematische Schnittansicht der formschlüssigen Verbindung in Drehrichtung zwischen dem Kreuzschieberelement und dem Sonnenrad zur Veranschaulichung der radialen Freimachung des Sonnenrades.

The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the accompanying figures. Show it:

1 : A schematic view of a planetary gear, in which the sun gear is rotatably connected to a drive shaft via a cross slide element;
2 : A schematic view of the planetary gear according to 1 in the assembled state; and
3 : A schematic sectional view of the positive connection in the direction of rotation between the cross slide element and the sun gear to illustrate the radial clearance of the sun gear.

In 1 ist ein als Minus-Planetengetriebe ausgeführtes Planetengetriebe 1 dargestellt, umfassend ein Sonnenrad 2, ein Hohlrad 3 und einen Steg 4. In 1 ist ein Planetenrad dargestellt und mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Des Weiteren sind in 1 eine Antriebswelle 6 und ein Abtriebsflansch 7 dargestellt.In 1 is a planetary gear designed as a minus planetary gear 1 shown comprising a sun gear 2 , a ring gear 3 and a footbridge 4 , In 1 a planet gear is shown and with the reference symbol 5 Mistake. Furthermore, in 1 a drive shaft 6 and an output flange 7 shown.

Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 1 und 2 wird das Sonnenrad mittels eines Kreuzschieberelementes 8 mit der Antriebswelle 6 drehfest verbunden. Bei dem gezeigten Beispiel ist das Kreuzschieberelement 8 durch Formschluss in Drehrichtung drehfest mit dem Sonnenrad 5 verbunden und weist eine Nut 9 auf, in die im montierten Zustand ein Vorsprung 10 der Antriebswelle 6 spielbehaftet entlang der Längsachse der Nut 9 eingreift, wodurch eine formschlüssige Verbindung in Drehrichtung hergestellt wird.According to the invention and with reference to 1 and 2 the sun gear by means of a cross slide element 8th with the drive shaft 6 non-rotatably connected. In the example shown, the cross slide element 8th due to positive locking in the direction of rotation with the sun gear 5 connected and has a groove 9 on, in the assembled state a projection 10 the drive shaft 6 with play along the longitudinal axis of the groove 9 engages, whereby a positive connection is made in the direction of rotation.

Auf diese Weise wird eine einfache Montage des Sonnenrades 5 an der Antriebswelle 6 ermöglicht, ohne hierfür axial Bauraum vorhalten zu müssen. In vorteilhafter Weise ist durch diese Konzeption eine Fehlmontage ausgeschlossen.In this way, an easy assembly of the sun gear 5 on the drive shaft 6 made possible without having to provide axial installation space for this. This conception advantageously precludes incorrect assembly.

Dia axiale Fixierung des Planetengetriebes 1 erfolgt über eine Schrägverzahnung zwischen dem Sonnenrad 2 und dem Steg 4, welche bewirkt, dass auf das Sonnenrad 2 eine axiale Kraft in Richtung auf die Antriebswelle 6 wirkt. Ferner ist zwischen dem Steg 4 und dem Hohlrad 3 eine weitere Schrägverzahnung vorgesehen, welche bewirkt, dass auf den Steg 4 keine resultierende axiale Kraft wirkt.Dia axial fixation of the planetary gear 1 takes place via a helical toothing between the sun gear 2 and the jetty 4 , which causes the sun gear 2 an axial force towards the drive shaft 6 acts. Furthermore, between the web 4 and the ring gear 3 a further helical toothing is provided, which causes that on the web 4 no resulting axial force acts.

Durch das Vorsehen des Kreuzschieberelementes 8 wird zudem das Sonnenrad 5 radial betrachtet frei und ohne Verdrehspiel gelagert, da das Kreuzschieberelement 8 als Radialversatzausgleichselement dient. Zu diesem Zweck ist das Kreuzschieberelement 8 derart in Drehrichtung formschlüssig mit dem Sonnenrad 2 verbunden, dass eine Bewegung des Kreuzschieberelementes 8 radial betrachtet senkrecht zur Nut 9 ermöglicht wird, wie anhand 3 veranschaulicht.By providing the cross slide element 8th will also be the sun gear 5 viewed radially freely and without torsional play, because the cross slide element 8th serves as a radial offset compensation element. For this purpose the cross slide element 8th such in the direction of rotation with the sun gear 2 connected that a movement of the cross slide element 8th viewed radially perpendicular to the groove 9 is made possible as based on 3 illustrated.

In 3 werden durch die Pfeile die möglichen Bewegungen der Welle 6 relativ zum Sonnenrad 2 veranschaulicht. Durch die spielbehaftete Aufnahme des Vorsprungs 10 der Antriebswelle 6 in der Nut 9 und die Ermöglichung einer Bewegung des Kreuzschieberelementes 8 radial betrachtet senkrecht zur Nut 9 wird eine radiale Freimachung des Sonnenrads 2 erzielt.In 3 arrows indicate the possible movements of the shaft 6 relative to the sun gear 2 illustrated. Through the playful inclusion of the projection 10 the drive shaft 6 in the groove 9 and enabling movement of the cross slide member 8th viewed radially perpendicular to the groove 9 becomes a radial clearance of the sun gear 2 achieved.

Auf diese Weise wird bei einfacher Montage und ohne hierfür axial Bauraum vorhalten zu müssen eine radiale Lagerung sämtlicher Elemente des Planetengetriebes 1 vermieden, welche in akustischen Problemen sowie in radialen Zwangskräften resultieren kann.In this way, a radial mounting of all elements of the planetary gear is with simple assembly and without having to provide axial space for this 1 avoided, which can result in acoustic problems as well as radial constraining forces.

Analog zu der gezeigten Ausgestaltung können das Hohlrad oder der Steg mit einer Welle verbunden und gleichzeitig radial frei gelagert werden.Analogous to the embodiment shown, the ring gear or the web can be connected to a shaft and, at the same time, freely supported radially.

Das Kreuzschieberelement 8 und die entsprechende Ausgestaltung des dem Kreuzschieberelement 8 zugewandten Endes der Antriebswelle 6 sind kostengünstig herstellbar, z.B. durch Sintern.The cross slide element 8th and the corresponding design of the cross slide element 8th facing end of the drive shaft 6 are inexpensive to manufacture, for example by sintering.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Planetengetriebeplanetary gear
22: Sonnenradsun
33: Hohlradring gear
44: Stegweb
55: Planetenradplanet
66: Antriebswelledrive shaft
77: Abtriebsflanschoutput flange
88th: KreuzschieberelementCross slide element
99: Nutgroove
1010: Vorsprung der Antriebswelle 6 Projection of the drive shaft 6

Claims

Planetary gear (1) comprising as elements a sun gear (2), a ring gear (3) and a web (4), characterized in that it has at least one cross slide element (8), each of which has an element (2, 3, 4) of the Planetary gear (1) is assigned, this rotatably connects to a shaft (6) and serves as a radial offset compensation element.

Planetary gear (1) after Claim 1 , characterized in that the at least one cross slide element (8) is installed on a drive side or an output side of the planetary gear and each connects an element (2, 3, 4) of the planetary gear (1) to a drive shaft (6) or an output shaft.

Planetary gear (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one cross slide element (8) has a groove (9) into which, in the assembled state, a projection (10) of the shaft (6) connected to the element (2, 3, 4) of the planetary gear in a rotationally fixed manner along with play the longitudinal axis of the groove (9) engages, the at least one cross slide element (8) with the element (2, 3, 4) of the planetary gear to which it is assigned is rotatably connected by positive locking in the direction of rotation such that movement of the cross slide element (8), viewed radially, is made possible perpendicular to the longitudinal axis of the groove (9).