DE102020111001A1

DE102020111001A1 - Planetary gear

Info

Publication number: DE102020111001A1
Application number: DE102020111001.4A
Authority: DE
Inventors: Bernd-Robert Höhn
Original assignee: HOEHN GmbH; Hohn GmbH
Current assignee: HOEHN GmbH; Hohn GmbH
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2021-10-28
Anticipated expiration: 2040-04-23
Also published as: DE102020111001B4

Abstract

Planetengetriebe (2), mit einem Gehäuse (4), einer ersten Welle (6) mit einem außenverzahnten Sonnenrad (8), die in dem Gehäuse (4) um eine erste Achse (X1) drehbar gelagert ist, einem ersten Hohlrad (12), das koaxial zu der ersten Welle (6) nicht drehbar in dem Gehäuse (4) vorgesehen ist, einem zweiten Hohlrad (16), das in dem Gehäuse um die erste Achse (X1) drehbar gelagert ist, entweder einem Stufenplanetenrad (24), das radial zwischen der ersten Welle (6) und den Hohlrädern (12, 16) vorgesehen ist und einen ersten Verzahnungsbereich (26), der mit dem Sonnenrad (8) und dem ersten Hohlrad (12) kämmt, und einen zweiten Verzahnungsbereich (28), der mit dem zweiten Hohlrad (26) kämmt, aufweist, oder einem ersten Planetenrad, das radial zwischen der ersten Welle (6) und den ersten Hohlrad (16) vorgesehen ist und einen ersten Verzahnungsbereich, der mit dem Sonnenrad (8) und dem ersten Hohlrad (16) kämmt, aufweist, und einem zweiten Planetenrad, das radial zwischen der ersten Welle (4) und den zweiten Hohlrad (16) vorgesehen ist, drehfest und koaxial mit dem ersten Planetenrad verbunden ist und einen zweiten Verzahnungsbereich, der mit dem zweiten Hohlrad kämmt, aufweist, bei dem an der ersten Welle (6) ein zylindrischer Abstützbereich (32) vorgesehen ist, der koaxial zu der ersten Welle (6) vorgesehen ist, auf dem sich das Stufenplanetenrad (24) oder der miteinander verbundenen Planetenräder radial abstützt.

Planetary gear (2), with a housing (4), a first shaft (6) with an externally toothed sun gear (8) which is rotatably mounted in the housing (4) about a first axis (X1), a first ring gear (12) , which is provided coaxially to the first shaft (6) non-rotatably in the housing (4), a second ring gear (16) which is rotatably mounted in the housing about the first axis (X1), either a stepped planetary gear (24), which is provided radially between the first shaft (6) and the ring gears (12, 16) and a first toothing area (26) which meshes with the sun gear (8) and the first ring gear (12), and a second toothing area (28) , which meshes with the second ring gear (26), or a first planetary gear, which is provided radially between the first shaft (6) and the first ring gear (16) and a first toothing area, which with the sun gear (8) and the first ring gear (16) meshes, and a second planetary gear radially between the first shaft (4) un d the second ring gear (16) is provided, is non-rotatably and coaxially connected to the first planetary gear and has a second toothing area which meshes with the second ring gear, in which a cylindrical support area (32) is provided on the first shaft (6) , which is provided coaxially to the first shaft (6) on which the stepped planetary gear (24) or the interconnected planetary gears is supported radially.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Planetengetriebe. Insbesondere wird ein Planetengetriebe angegeben, bei dem Kräfte und Momente, die während einer Drehmomentübertragung in den verschiedenen Zahneingriffen entstehen, vorteilhaft abgestützt sind. Insbesondere wird ein Wolfrom-Planetengetriebe angegeben.The present disclosure relates to a planetary gear set. In particular, a planetary gear is specified in which forces and torques that arise during a torque transmission in the various tooth meshes are advantageously supported. In particular, a Wolfrom planetary gear is specified.

Wolfrom-Planetengetriebe ermöglichen die Realisierung von hohen Übersetzungen bei gleichzeitig wenigen Zahneingriffen. Dadurch lässt sich die Zahl der verwendeten Bauteile bei kompakter Bauweise gegenüber anderen Getriebebauarten mit ähnlich hohen Übersetzungen reduzieren. Gleichzeitig liegen ein geringes Getriebespiel und ein hoher Wirkungsgrad vor.Wolfrom planetary gears enable high gear ratios to be achieved with few gear meshes at the same time. As a result, the number of components used can be reduced with a compact design compared to other types of transmission with similarly high gear ratios. At the same time, there is a low gear backlash and a high degree of efficiency.

Herkömmliche Wolfrom-Planetengetriebe sind wie folgt aufgebaut: ein auf einer Eingangswelle vorgesehenes Sonnenrad ist koaxial mit und mit radialem Abstand zu innerhalb eines gehäusefest vorgesehenen ersten Hohlrads angeordnet. Zwischen dem Sonnenrad und dem ersten Hohlrad sind ein oder mehrere erste Planetenräder vorgesehen, die mit dem Sonnenrad und dem ersten Hohlrad kämmen und bei Drehung des Sonnenrads neben der Drehung um ihre eigene Achse um die Drehachse der Eingangswelle bzw. des Sonnenrads umlaufen. Weiterhin sind jeweils mit einem dem oder den ersten Planetenrädern starr verbunden ein oder mehrere zweite Planetenräder vorgesehen, die von einem weiteren Hohlrad umgeben sind und mit diesem kämmen. Alternativ hierzu wird ein Stufenplanetenrad mit zwei Verzahnungsbereichen verwendet, die axial (entlang der Drehachse) versetzt bzw. hintereinander angeordnet und zur Verzahnung mit den verschiedenen Hohlrädern ausgebildet sind. Das weitere Hohlrad dient als Abtrieb und kann beispielsweise mit einer Ausgangswelle verbunden sein. Üblicherweise sind die Planetenräder (das Stufenplanetenrad) auf einem gemeinsamen Steg gelagert, dieser kann an der Eingangs- oder Ausgangswelle oder im Gehäuse gelagert sein.Conventional Wolfrom planetary gears are constructed as follows: a sun gear provided on an input shaft is arranged coaxially with and at a radial distance from within a first ring gear provided fixed to the housing. Between the sun gear and the first ring gear, one or more first planetary gears are provided which mesh with the sun gear and the first ring gear and when the sun gear rotates around the axis of rotation of the input shaft or the sun gear in addition to the rotation about their own axis. Furthermore, one or more second planetary gears, which are surrounded by a further ring gear and mesh with the latter, are each rigidly connected to one or more of the first planetary gears. As an alternative to this, a stepped planetary gear with two toothed areas is used, which are axially offset (along the axis of rotation) or are arranged one behind the other and are designed for toothing with the various ring gears. The further ring gear serves as an output and can, for example, be connected to an output shaft. The planetary gears (the stepped planetary gear) are usually mounted on a common web; this can be mounted on the input or output shaft or in the housing.

Bei Leistungsübertragung wirken über die Zahneingriffe der Planetenräder Kräfte (speziell die entgegengesetzt wirkenden Umfangskräfte der beiden Hohlräder), die unter anderem in Kippmomenten senkrecht zu der Drehachse der Planetenräder resultieren. Es besteht daher der Bedarf, die Planetenräder senkrecht zu ihrer Drehachse (gegen Kippmomente) abzustützen. Hierfür ist herkömmlich ein um die Drehachse der Eingangswelle bzw. des Sonnenrads drehbar gelagerter Steg vorgesehen, der vorstehende Lagerzapfen zur Lagerung der Planetenräder aufweist.When power is transmitted, forces act via the meshing of the planetary gears (especially the opposing circumferential forces of the two ring gears), which among other things result in tilting moments perpendicular to the axis of rotation of the planetary gears. There is therefore a need to support the planet gears perpendicular to their axis of rotation (against tilting moments). For this purpose, a web that is rotatably mounted about the axis of rotation of the input shaft or of the sun gear is conventionally provided, which web has protruding bearing journals for mounting the planetary gears.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Planetengetriebe anzugeben, das bei kompaktem Aufbau mit geringer Anzahl von Komponenten einen hohen Wirkungsgrad und wenig Spiel aufweist.The object of the present invention is to specify an improved planetary gear which has a compact structure with a small number of components, a high degree of efficiency and little play.

Diese Aufgabe wird gelöst mit dem Planetengetriebe nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved with the planetary gear set according to claim 1. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.

Kräfte, die auf die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad wirken, sind auch die Radialkräfte der Zahneingriffe der beiden Hohlräder mit dem jeweiligen Planetenrad (miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad). Sie wirken in die gleiche Richtung auf den Mittelpunkt des Wolfrom-Satzes. Weiterhin ergibt sich eine Radialkraft aus dem Zahneingriff Sonne-Planetenrad. Diese Radialkraft wirkt den Radialkräften der beiden äußeren Zahneingriffe Planetenrad - erstes Hohlrad und Planetenrad - zweites Hohlrad entgegen ist, aber viel geringer. Sie ergibt sich aus der Berechnung der Drehmomente des Wolfromsatzes beispielsweise nach Herbert W. Müller, Die Umlaufrädergetriebe, zweite Auflage 1998, Springer Verlag. Die resultierende Radialkraft, die bei herkömmlichen Getrieben über den Steg abgestützt wird, wird hier bevorzugt mindestens teilweise, noch bevorzugter vollständig über die Außenumfangsfläche des zweiten Verzahnungsbereichs auf dem Abstützbereich abgestützt.Forces that act on the interconnected planet gears or the stepped planetary gear are also the radial forces of the meshing of the two ring gears with the respective planet gear (interconnected planet gears or the stepped planetary gear). They act in the same direction on the center of Wolfrom's theorem. Furthermore, a radial force results from the tooth engagement between the sun and the planetary gear. This radial force counteracts the radial forces of the two outer tooth meshes planet gear - first ring gear and planet gear - second ring gear, but is much lower. It results from the calculation of the torques of the Wolfrom theorem, for example according to Herbert W. Müller, Die Umlaufrädertrieb, second edition 1998, Springer Verlag. The resulting radial force, which is supported via the web in conventional transmissions, is preferably at least partially, more preferably completely supported on the support area via the outer circumferential surface of the second toothed area.

Die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad sind also einerseits zwischen dem ersten Hohlrad und dem Sonnenrad radial gelagert, aber mit gewissem Spiel, das für eine leicht laufende Verzahnung notwendig ist. Die bevorzugt vorgesehene Abstützung des zweiten Verzahnungsbereichs an dem zylindrischen Abstützbereich schafft eine zweite radiale Lagerung des Stufenplanetenrads bzw. der miteinander verbundenen Planetenräder, die gegenüber der ersten radialen Abstützung wenig Spiel (oder sogar im Wesentlichen spielfrei sein kann) aufweisen kann. Die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad sind also entlang ihrer Planetendrehachse bevorzugt in vier Stellen radial gelagert. Insbesondere durch die Lagerung am Abstützbereich kann sichergestellt werden, dass ein senkrecht zu der Planetendrehachse wirkendes Drehmoment auf die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad gut abgestützt werden kann. Insbesondere können hierdurch Verwindungen oder eine Schrägstellung der Planetendrehachse (zweite Achse) der verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplanetenrads bezüglich der Drehachse (erste Achse) des Sonnenrads vermieden oder verringert werden, wodurch der Wirkungsgrad steigt.The planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear are, on the one hand, supported radially between the first ring gear and the sun gear, but with a certain amount of play that is necessary for smoothly running teeth. The preferably provided support of the second toothed area on the cylindrical support area creates a second radial mounting of the stepped planetary gear or the interconnected planetary gears, which can have little play (or even essentially free of play) compared to the first radial support. The planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear are therefore preferably mounted radially in four locations along their planetary axis of rotation. In particular, the mounting on the support area can ensure that a torque acting perpendicular to the planetary axis of rotation can be well supported on the interconnected planet gears or the stepped planet gear. In particular, twisting or inclination of the planetary axis of rotation (second axis) of the connected planetary gears or the stepped planetary gear with respect to the axis of rotation (first axis) of the sun gear can be avoided or reduced, thereby increasing the efficiency.

Auch bei der alternativ möglichen Abstützung über eine zylindrische Außenumfangsfläche, die beispielsweise als zylindrische Hülse ausgebildet ist, die auf einen Teil der Verzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs aufgesetzt, beispielsweise aufgepresst ist, erlaubt die oben genannte vorteilhafte Abstützung in der Radialrichtung. In diesem Fall kann der zweite Verzahnungsbereich schräg- oder geradverzahnt sein. Statt einer Hülse kann an dem Stufenplanetenrad bzw. den miteinander verbundenen Planetenrädern auch unmittelbar eine zylindrische Außenumfangsfläche ausgebildet sein, die an der Abstützfläche abgestützt ist. In solchen Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass die Außenumfangsfläche geschlossen ist. Der Querschnitt der Außenumfangsfläche senkrecht zu der Drehachse ist bevorzugt kreisförmig.The above-mentioned advantageous support in the radial direction is also possible with the alternatively possible support via a cylindrical outer circumferential surface, which is designed, for example, as a cylindrical sleeve that is placed, for example, pressed onto part of the toothing of the second toothing area. In this case, the second toothing area can be helical or straight-toothed. Instead of a sleeve, a cylindrical outer circumferential surface which is supported on the support surface can also be formed directly on the stepped planetary gear or the interconnected planetary gears. In such embodiments, it is preferred that the outer circumferential surface is closed. The cross section of the outer circumferential surface perpendicular to the axis of rotation is preferably circular.

Bevorzugt ist das Zahnprofil des zweiten Verzahnungsbereichs schrägverzahnt und so ausgebildet, dass die im Kopfkreis liegende Außenumfangsfläche der einzelnen Zähne unmittelbar auf dem Abstützbereich abgestützt ist, unabhängig von der Drehposition des zweiten Verzahnungsbereichs. Weiterhin ist der zweite Verzahnungsbereich bevorzugt derart ausgebildet, dass bei Drehung des Getriebes durchgehend zwischen dem Abstützbereich und dem zweiten Verzahnungsbereich mindestens eine Punktberührung, bevorzugt eine Linienberührung auf dem Kopfkreis vorliegt. Entsprechend dem zweiten Verzahnungsbereich ist eine Innenverzahnung des zweiten Hohlrads ebenfalls schrägverzahnt. Bei einer solchen Ausführungsform ist bevorzugt keine zylindrische Außenumfangsfläche oder Hülse auf dem Planetenrad, wie sie oben beschrieben sind, vorgesehenen.The tooth profile of the second toothed area is preferably helical and designed such that the outer circumferential surface of the individual teeth lying in the tip circle is supported directly on the support area, regardless of the rotational position of the second toothed area. Furthermore, the second toothed area is preferably designed in such a way that when the gear is rotated, there is at least one point contact, preferably a line contact, on the tip circle continuously between the support area and the second toothed area. Corresponding to the second toothing area, an internal toothing of the second ring gear is likewise helical. In such an embodiment, preferably no cylindrical outer circumferential surface or sleeve, as described above, is provided on the planet gear.

Der erste Verzahnungsbereich kann schrägverzahnt oder geradverzahnt ausgebildet sein. Die Verzahnungen des Sonnenrads und des ersten Hohlrads sind entsprechend ausgebildet.The first toothing area can be designed with helical or straight teeth. The teeth of the sun gear and the first ring gear are designed accordingly.

Der Kopfkreis des zweiten Verzahnungsbereichs ist, wie üblich, der Außenumfangskreis des zweiten Verzahnungsbereichs. Insbesondere bei der Ausführungsform, bei der der zweite Verzahnungsbereich unmittelbar auf dem Abstützbereich abgestützt ist, wird bevorzugt eine Zahnform mit abgeflachtem Zahnkopf (stumpfe Verzahnung) verwendet. Dies trägt dazu bei, dass zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich und dem Abstützbereich eine Linienberührung (keine Punktberührung) vorliegen kann. Weitere Faktoren sind die Kopfbreite, die Teilung, der Schrägungswinkels, die aufeinander abzustimmen sind.The tip circle of the second toothed area is, as usual, the outer circumferential circle of the second toothed area. In particular in the embodiment in which the second toothing area is supported directly on the support area, a tooth shape with a flattened tooth tip (blunt toothing) is preferably used. This contributes to the fact that there can be a line contact (no point contact) between the second toothed area and the support area. Further factors are the head width, the pitch, the helix angle, which must be coordinated with one another.

Das Gehäuse kann integral geformt oder aus mehreren Bauteilen ausgebildet sein. Das Gehäuse kann Teil eines anderen Gehäuses oder Bauteils oder einer anderen Vorrichtung sein. Die erste Welle (beispielsweise Eingangswelle) kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Das Sonnenrad kann integral mit der ersten Welle ausgebildet sein oder auf der ersten Welle lösbar oder unlösbar befestigt sein. Das erste Hohlrad kann integral in dem Gehäuse ausgebildet oder lösbar oder unlösbar daran angebracht oder befestigt sein. Das zweite Hohlrad kann radial außenseitig in dem Gehäuse oder innenseitig auf der ersten Welle gelagert sein. Das zweite Hohlrad kann drehfest mit einer zweiten Welle verbunden sein oder unmittelbar selbst als Ausgangsbauteil vorgesehen sein. Das zweite Hohlrad kann integral mit einer zweiten Welle ausgebildet sein oder mit ihr über einen sich mindestens teilweise radial erstreckenden Bereich verbunden sein. Die zweite Welle selbst kann gelagert sein und das zweite Hohlrad kann über die zweite Welle gelagert sein und umgekehrt. Die zweite Welle ist bevorzugt auf einer der ersten Welle entgegengesetzten Seite ausgebildet. Alternativ können beide Wellen auf derselben Seite ausgebildet sein. In beiden Fällen ist die zweite Welle bevorzugt wenigstens teilweise als Hohlwelle ausgebildet, in der die erste Welle geführt und bevorzugt gelagert ist.The housing can be integrally molded or formed from a plurality of components. The housing can be part of another housing or component or another device. The first shaft (for example input shaft) can be designed in one piece or in several pieces. The sun gear can be formed integrally with the first shaft or can be attached to the first shaft in a detachable or non-detachable manner. The first ring gear can be formed integrally in the housing or detachably or non-detachably attached or attached thereto. The second ring gear can be mounted radially on the outside in the housing or on the inside on the first shaft. The second ring gear can be connected non-rotatably to a second shaft or directly provided as an output component itself. The second ring gear can be formed integrally with a second shaft or connected to it via an at least partially radially extending region. The second shaft itself can be mounted and the second ring gear can be mounted via the second shaft and vice versa. The second shaft is preferably formed on a side opposite the first shaft. Alternatively, both shafts can be formed on the same side. In both cases, the second shaft is preferably at least partially designed as a hollow shaft in which the first shaft is guided and preferably supported.

Das Planetengetriebe (Wolfrom-Planetengetriebe) wird bevorzugt entweder mit dem Stufenplanetenrad oder mit den zwei miteinander drehfest verbundenen Planetenrädern ausgebildet. Die Planetenräder können voneinander lösbar oder unlösbar verbunden sein. Ein Stufenplanetenrad oder verbundene Planetenräder unterscheiden sich bevorzugt nur im Herstellungsverfahren der jeweiligen Komponenten. Für den Betrieb des Planetengetriebes ergeben sich keine Unterschiede. Das Stufenplanetenrad kann integral aus einem Bauteil ausgebildet sein, auf dem die unterschiedlichen Verzahnungsbereiche in der Axialrichtung hintereinander vorgesehen sind, beispielsweise durch spanende Bearbeitung oder durch unlösbares oder lösbares Anbringen der Verzahnungsbereiche. Alternativ ist jeder der Verzahnungsbereiche durch je ein Planetenrad ausgebildet. Der erste Verzahnungsbereich ist axial versetzt zu dem zweiten Verzahnungsbereich ausgebildet. Die Verzahnungsbereiche drehen sich um eine gemeinsame Planetenachse. Die Planetenachse läuft mit der Drehung der Planetenräder oder des Stufenplanetenrads um die erste Achse um.The planetary gear (Wolfrom planetary gear) is preferably designed either with the stepped planetary gear or with the two planetary gears connected non-rotatably to one another. The planet gears can be connected detachably or permanently. A stepped planetary gear or connected planetary gears preferably differ only in the manufacturing process of the respective components. There are no differences for the operation of the planetary gear. The stepped planetary gear can be formed integrally from a component on which the different toothed areas are provided one behind the other in the axial direction, for example by machining or by permanent or detachable attachment of the toothed areas. Alternatively, each of the toothed areas is formed by a planet gear. The first toothed area is axially offset from the second toothed area. The toothed areas rotate around a common planetary axis. The planetary axis revolves around the first axis with the rotation of the planetary gears or the stepped planetary gear.

Der zylindrische Abstützbereich ist integral oder lösbar oder unlösbar bevorzugt starr verbunden mit oder an der ersten Welle ausgebildet. Der zylindrische Abstützbereich oder dessen Oberfläche kann eine höhere Vergütung und/oder Härte aufweisen. Der zylindrische Abstützbereich dreht sich mit der ersten Welle oder ist mindestens an ihr abgestützt. Der zylindrische Abstützbereich kann alternativ an der ersten Welle um diese drehbar gelagert sein. Die Querschnittsform der Außenumfangsfläche senkrecht zur Drehachse der ersten Welle ist bevorzugt kreisförmig.The cylindrical support area is formed integrally or detachably or non-detachably, preferably rigidly connected to or on the first shaft. The cylindrical support area or its surface can have a higher coating and / or hardness. The cylindrical support area rotates with the first shaft or is at least supported on it. The cylindrical support area can alternatively be mounted on the first shaft so as to be rotatable about the latter. The cross-sectional shape of the outer circumferential surface perpendicular to the axis of rotation of the first shaft is preferably circular.

Die erste Welle ist bevorzugt die Eingangswelle, über die ein Drehmoment in das Getriebe eingeleitet wird. Die erste Welle kann in oder an einer zweiten Welle, die bevorzugt die Ausgangswelle ist, gelagert sein, oder umgekehrt. Alternativ kann die erste Welle auch ausschließlich im Gehäuse gelagert sein.The first shaft is preferably the input shaft, via which a torque is introduced into the transmission. The first shaft can be mounted in or on a second shaft, which is preferably the output shaft, or vice versa. Alternatively, the first shaft can also be mounted exclusively in the housing.

Wenn der Außendurchmesser des zylindrischen Abstützbereichs und der Durchmesser des Kopfkreises des am Abstützbereich unmittelbar abgestützten schrägverzahnten zweiten Verzahnungsbereichs jeweils dem Wälzkreisdurchmesser der Verzahnung zwischen dem ersten Verzahnungsbereich und dem Sonnenrad entsprechen, kann der schrägverzahnte zweite Verzahnungsbereich auf dem Abstützbereich bevorzugt ohne Reibung abrollen. In der Abstützstelle zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich und dem Abstützbereich liegt also bevorzugt kein Gleiten vor. Hierdurch arbeitet diese radiale Abstützung im Wesentlichen verlustfrei.If the outer diameter of the cylindrical support area and the diameter of the tip circle of the helical second gear area directly supported on the support area each correspond to the pitch circle diameter of the gear between the first gear area and the sun gear, the helical second gear area can roll on the support area preferably without friction. In the support point between the second toothed area and the support area, there is therefore preferably no sliding. As a result, this radial support works essentially without losses.

Durch eine Sprungüberdeckung ε_β des am Abstützbereich unmittelbar abgestützten schrägverzahnten zweiten Verzahnungsbereichs, die bevorzugt gleich eins oder bevorzugt größer eins ist, wird sichergestellt, dass unabhängig von der Drehposition des zweiten Verzahnungsbereichs immer ein auf dem Kopfkreis liegender Teil des Zahnkopfes in Punkt oder Linienberührung mit der Abstützfläche ist. Der Abstützbereich kann daher nicht in die Vertiefung zwischen Zahnköpfen eintreten. Es wird also ein Holpern in der Lagerung ausgeschlossen, was bei Ausbildung der Verzahnung als Geradverzahnung zwingend der Fall wäre.A jump overlap ε _β of the helically toothed second toothed area directly supported on the support area, which is preferably equal to one or preferably greater than one, ensures that, regardless of the rotational position of the second toothed area, a part of the tooth tip lying on the tip circle is always in point or line contact with the Support surface is. The support area can therefore not enter the recess between the tooth tips. So there is no jolting in the storage, which would necessarily be the case if the toothing was designed as a straight toothing.

Wenn die Sprungüberdeckung ε_β des am Abstützbereich unmittelbar abgestützten schrägverzahnte zweiten Verzahnungsbereichs des mindestens einen Planetenrads kleiner eins aber größer oder gleich dem Verhältnis aus der Teilung p abzüglich der Zahnkopfbreite des zweiten Verzahnungsbereichs zu der Teilung p des zweiten Verzahnungsbereichs ist, kann ebenfalls sichergestellt werden, dass unabhängig von der Drehposition des zweiten Verzahnungsbereichs immer ein auf dem Kopfkreis liegender Teil des Zahnkopfes in Punkt oder Linienberührung mit der Abstützfläche ist. Wenn die Sprungüberdeckung ε_β des zweiten Verzahnungsbereichs größer als das obige Verhältnis ist (und nicht gleich dazu), liegt immer Linienberührung vor, was bevorzugt ist. Der Abstützbereich kann auch in diesem Fall nicht in die Vertiefung zwischen Zahnköpfen eintreten. Es wird also ein Holpern ausgeschlossen.If the jump overlap ε _β of the helically toothed second toothing area of the at least one planet gear, which is directly supported on the support area, is less than one but greater than or equal to the ratio of the pitch p minus the tooth tip width of the second toothing area for the pitch p of the second toothed area, it can also be ensured that regardless of the rotational position of the second toothed area, a part of the tooth tip lying on the tip circle is always in point or line contact with the support surface. If the step overlap ε _{β of} the second toothing area is greater than the above ratio (and not equal to it), there is always line contact, which is preferred. In this case, too, the support area cannot enter the recess between the tooth tips. So there is no jolting.

In einer alternativen Ausführungsform ist der zweite Verzahnungsbereich nicht selbst an dem Abstützbereich abgestützt, sondern ist an dem Stufenplanetenrad oder den miteinander verbundenen Planetenrädern ein Außenumfangsflächenbereich, mit dem eine Lagerung bzw. Abstützung an dem Abstützbereich erfolgt, ausgebildet bzw. vorgesehen. Dieser kann unmittelbar an dem Stufenplanetenrad oder den miteinander verbundenen Planetenrädern ausgebildet sein oder durch eine Außenumfangsfläche eines weiteren Bauteils, bevorzugt eines Hülsenbauteils, an diesen vorgesehen sein. Die Außenumfangsfläche bzw. der Außenumfangsflächenbereich ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die radiale Abstützung auf dem Abstützbereich unabhängig von der Drehposition des Stufenplanetenrads bzw. der miteinander verbundenen Planetenrädern durchgehend gewährleistet ist. Das Hülsenbauteil kann so ausgebildet sein, dass es auf den zweiten Verzahnungsbereich axial aufgeschoben, bevorzugt aufgepresst ist. Alternativ kann das Hülsenbauteil auf jede andere Weise und an anderer Stelle an dem Stufenplanetenrad bzw. den miteinander verbundenen Planetenrädern befestigt sein.In an alternative embodiment, the second toothed area is not itself supported on the support area, but rather an outer circumferential surface area is formed or provided on the stepped planetary gear or the interconnected planetary gears, with which a bearing or support takes place on the support area. This can be formed directly on the stepped planetary gear or on the planetary gears connected to one another, or it can be provided on these by an outer circumferential surface of a further component, preferably a sleeve component. The outer circumferential surface or the outer circumferential surface area is preferably designed in such a way that the radial support on the support area is continuously guaranteed regardless of the rotational position of the stepped planetary gear or the interconnected planetary gears. The sleeve component can be designed in such a way that it is pushed axially onto the second toothed area, preferably pressed on. Alternatively, the sleeve component can be fastened in any other way and at a different location on the stepped planetary gear or the planetary gears connected to one another.

Wenn der Außendurchmesser des Hülsenbauteils oder der zylindrische Außenumfangsflächenbereich des Stufenplanetenrads oder der miteinander verbundenen Planetenräder und der Durchmesser des Abstützbereichs auf der Eingangswelle jeweils dem Wälzkreisdurchmesser der Verzahnung zwischen dem ersten Verzahnungsbereich und dem Sonnenrad entsprechen, können das Stufenplanetenrad oder die miteinander verbundenen Planetenräder auf dem Abstützbereich bevorzugt ohne Reibung abrollen. In der Abstützstelle liegt also bevorzugt kein Gleiten vor. In diesem Fall arbeitet diese radiale Abstützung im Wesentlichen verlustfrei.If the outer diameter of the sleeve component or the cylindrical outer peripheral surface area of the stepped planetary gear or the interconnected planet gears and the diameter of the support area on the input shaft each correspond to the pitch circle diameter of the toothing between the first gear area and the sun gear, the stepped planetary gear or the interconnected planetary gears on the support area can be preferred roll off without friction. There is therefore preferably no sliding in the support point. In this case, this radial support works essentially without loss.

Die Abstützung des Planetenrads in der Axialrichtung erfolgt bevorzugt über Axiallager, bevorzugt über Rollen- und/oder Nadellager. Bevorzugt können ausschließlich Axiallager, bevorzugt ausschließlich Rollen- und/oder Nadellager zur axialen Abstützung vorgesehen sein. Alternativ kann die axiale Abstützung teilweise oder vollständig über Gleitlager erfolgen. Die im Wesentlichen spielfreie Abstützung Planetenrads in der Radialrichtung erfolgt bevorzugt ausschließlich durch Abstützung des zweiten Verzahnungsbereichs an dem Abstützbereich. Durch das Vorsehen von mindestens drei an dem Abstützbereich abgestützten Planetenrädern, die über den Umfang verteilt sind, erfolgt eine vorteilhafte Lagerung der Planetenräder und der mit ihnen kämmenden Komponenten.The planetary gear is supported in the axial direction preferably via axial bearings, preferably via roller bearings and / or needle bearings. Preferably, only axial bearings, preferably exclusively roller and / or needle bearings, can be provided for axial support. Alternatively, the axial support can take place partially or completely via slide bearings. The substantially backlash-free support of the planetary gear in the radial direction is preferably carried out exclusively by supporting the second toothed area on the supporting area. By providing at least three planet gears supported on the support area, which are distributed over the circumference, the planet gears and the components meshing with them are advantageously supported.

Die Eingangswelle kann in der Ausgangswelle gelagert sein. Die Eingangswelle kann auch in den Verzahnungen der Planetenräder bzw. des Stufenplanetenrads gelagert sein. In diesem Fall kann sich eine gleichmäßige Lastverteilung ergeben. Die Ausgangswelle ist bevorzugt im Gehäuse radial gelagert.The input shaft can be mounted in the output shaft. The input shaft can also be mounted in the toothing of the planetary gears or the stepped planetary gear. In this case, the load can be evenly distributed. The output shaft is preferably mounted radially in the housing.

Durch das bevorzugte Vorsehen der ersten Abstützscheibe können die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad in der Axialrichtung auf der Seite des ersten Verzahnungsbereichs gegenüber dem Gehäuse abgestützt werden. Die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad können unmittelbar auf der Abstützscheibe gleitend an ihr abgestützt werden. In diesem Fall wird von den miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. dem Stufenplanetenrad und der Abstützscheibe ein Gleitlager ausgebildet. Bevorzugt werden in diesem Fall die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad und/oder die Abstützscheibe, zumindest die aufeinander gleitenden Teile, mindestens teilweise aus Gleitmaterial, wie beispielsweise Teflon hergestellt.Due to the preferred provision of the first support disk, the can with one another connected planetary gears or the stepped planetary gear are supported in the axial direction on the side of the first toothed area opposite the housing. The planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear can be slidably supported directly on the support disc. In this case, a sliding bearing is formed from the planet gears connected to one another or the stepped planet gear and the support disk. In this case, the planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear and / or the support disk, at least the parts sliding on one another, are preferably made at least partially from sliding material such as Teflon.

Zur Aufnahme höherer Kräfte wird bevorzugt ein erstes Axiallager zwischen den miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. dem Stufenplanetenrad und der Abstützscheibe vorgesehen. Das erste Axiallager ist bevorzugt als Kugel-, noch bevorzugter als Rollen- oder Nadellager ausgebildet, welches um die zweite Achse (Achse des Planetenrades) umläuft.To absorb higher forces, a first axial bearing is preferably provided between the planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear and the support disc. The first axial bearing is preferably designed as a ball bearing, more preferably as a roller or needle bearing, which revolves around the second axis (axis of the planetary gear).

Das erste Axiallager ist einerseits an einem Ende der miteinander verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplanetenrads und anderseits an der ersten Abstützscheibe abgestützt. Das erste Axiallager läuft mit der Bewegung der miteinander verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplanetenrads um die zweite Achse (Drehachse des jeweiligen Planetenrads) um, die wiederum um die erste Achse (Drehachse der Eingangs- und Ausgangswelle) umläuft. Zur radialen Führung kann das erste Axiallager beispielsweise radial auf einem Absatz der miteinander verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplanetenrads gehalten sein (nicht dargestellt).The first axial bearing is supported on the one hand on one end of the interconnected planet gears or the stepped planetary gear and on the other hand on the first support disk. The first axial bearing rotates around the second axis (axis of rotation of the respective planetary wheel) with the movement of the planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear, which in turn rotates around the first axis (axis of rotation of the input and output shaft). For radial guidance, the first axial bearing can, for example, be held radially on a shoulder of the interconnected planet gears or the stepped planet gear (not shown).

In der Axialrichtung ist die erste Abstützscheibe bevorzugt über das dritte Axiallager unmittelbar an dem Gehäuse frei drehbar um die erste Achse axial abgestützt. Alternativ kann die erste Abstützscheibe auch direkt an oder auf dem Gehäuse gleitend abgestützt sein, d.h. kann das dritte Axiallager ein Gleitlager sein, das durch entsprechende Flächen der Abstützscheibe und des Gehäuses ausgebildet wird. Die erste Abstützscheibe kann radial an der ersten Welle gelagert sein, beispielsweise über ein Gleitlager oder ein Wälzlager. Alternativ erfolgt die Lagerung in der Radialrichtung beispielsweise über das dritte Axiallager gegebenenfalls durch dafür vorgesehene Lagernuten oder Vertiefungen. Da die Umlaufachse des dritten Axiallagers mit der Drehachse der ersten Abstützscheibe übereinstimmt, kann eine reibungsarme und verschleißfeste Lagerung gewährleistet werden. Da die erste Abstützscheibe bevorzugt frei um die erste Drehachse, insbesondere auch frei um die erste Welle drehbar ist (und die Lagerung gegenüber dem Gehäuse reibungsarm ist), kann die Abstützscheibe mit der Umlaufbewegung des ersten Axiallagers um die erste Drehachse mitbewegt werden. Die Abstützscheibe hat dabei bevorzugt eine Umlaufgeschwindigkeit, die der Umlaufgeschwindigkeit der miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. des Stufenplanetenrads entspricht oder geringfügig geringer ist. Letzteres kann einen geringeren Verschleiß der Abstützscheibe aufgrund der wechselnden Lagerfläche auf der Seite des ersten Axiallagers bedeuten.In the axial direction, the first support disk is preferably supported freely rotatably about the first axis directly on the housing directly via the third axial bearing. Alternatively, the first support disk can also be supported in a sliding manner directly on or on the housing, i.e. the third axial bearing can be a sliding bearing which is formed by corresponding surfaces of the support disk and the housing. The first support disk can be mounted radially on the first shaft, for example via a plain bearing or a roller bearing. Alternatively, the bearing in the radial direction takes place, for example, via the third axial bearing, possibly through bearing grooves or depressions provided for this purpose. Since the axis of rotation of the third axial bearing coincides with the axis of rotation of the first support disk, a low-friction and wear-resistant bearing can be guaranteed. Since the first support disk is preferably freely rotatable around the first axis of rotation, in particular also freely around the first shaft (and the bearing has low friction with respect to the housing), the support disk can be moved with the circumferential movement of the first axial bearing around the first axis of rotation. The support disk preferably has a rotational speed which corresponds to the rotational speed of the planetary gears connected to one another or of the stepped planetary gear or is slightly lower. The latter can mean less wear on the support disk due to the changing bearing surface on the side of the first axial bearing.

Alternativ können die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. der Stufenplanet derart mit der ersten Abstützscheibe gekoppelt werden, dass sie sich gemeinsam um die erste Achse drehen bzw. um diese umlaufen. Beispielsweise kann hierfür ein in Richtung der ersten Abstützscheibe vorstehendes Wellenende, das koaxial zu der zweiten Achse ausgebildet ist, vorgesehen sein, mittels dem die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad mit der ersten Abstützscheibe bezüglich der Umlaufbewegung um die erste Achse starr verbunden werden. Bevorzugt ist das Wellenende beispielsweise ein Endabschnitt einer Planetenwelle, die koaxial zu der zweiten Drehachse verläuft und auf der die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad gehalten sind. Bevorzugt kann der Endabschnitt drehbar in einer Bohrung in der ersten Abstützscheibe gehalten werden. Die Planetenwelle ist bevorzugt starr entweder mit der ersten Abstützscheibe oder mit den miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. dem Stufenplanetenrad verbunden und jeweils frei drehbar an oder in dem jeweils anderen gelagert. Statt dem Vorsehen einer Planetenwelle kann auch nur ein entsprechender Lagerzapfen an den miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. dem Stufenplanetenrad vorgesehen sein. Alternativ kann auch ein Lagerzapfen an der ersten Abstützscheibe vorgesehen sein, der in ein entsprechendes Loch in den miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. dem Stufenplanetenrad hineinragt.Alternatively, the interconnected planet gears or the stepped planet can be coupled to the first support disk in such a way that they rotate together about the first axis or revolve around it. For example, a shaft end protruding in the direction of the first support disk, which is coaxial with the second axis, can be provided, by means of which the interconnected planet gears or the stepped planetary gear are rigidly connected to the first support disk with respect to the orbital movement about the first axis. The shaft end is preferably, for example, an end section of a planetary shaft which runs coaxially to the second axis of rotation and on which the interconnected planet gears or the stepped planet gear are held. The end section can preferably be held rotatably in a bore in the first support disk. The planetary shaft is preferably rigidly connected either to the first support disk or to the interconnected planetary gears or the stepped planetary gear and is freely rotatably mounted on or in the other. Instead of providing a planetary shaft, only one corresponding bearing journal can be provided on the planetary gears or the stepped planetary gear connected to one another. Alternatively, a bearing journal can also be provided on the first support disk, which protrudes into a corresponding hole in the planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear.

Durch die radiale Abstützung der miteinander verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplanet im Abstützbereich werden bevorzugt keine oder nur geringe Radialkräfte (nur die Kräfte, die zum Mitdrehen der Abstützscheiben erforderlich sind) von den miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. dem Stufenplanet auf die Abstützscheiben und umgekehrt übertragen. Zur Vermeidung von Überbestimmung der radialen Abstützung der miteinander verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplaneten an den Abstützscheiben mittels Planetenwelle kann die Lagerung der Abstützscheiben an den miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. dem Stufenplaneten Spielpassung haben.Due to the radial support of the interconnected planet gears or the stepped planet in the support area, little or no radial forces (only the forces required to rotate the support disks) are preferably transmitted from the interconnected planet gears or the stepped planet to the support disks and vice versa. To avoid overdetermination of the radial support of the interconnected planet gears or the stepped planet on the support disks by means of a planet shaft, the bearing of the support disks on the interconnected planet gears or the stepped planet can have a clearance fit.

Es dreht sich also in diesem Beispiel die erste Abstützscheibe mit dem Umlaufen der miteinander verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplanetenrads um die erste Drehachse. Da die Lagerachse des dritten Axiallagers mit der Drehachse der ersten Abstützscheibe übereinstimmt, kann eine reibungsarme und verschleißfeste Lagerung bereitgestellt werden. Weiterhin läuft das erste Axiallager um eine Lagerachse um, die bezüglich der Abrollfläche auf der ersten Abstützscheibe feststeht. Hierdurch wird eine reibungsarme bzw. reibungsfreie Lagerung sichergestellt. Es werden keine Umfangskräfte über das erste Axiallager an die Abstützscheibe übertragen.In this example, the first support disk rotates with the rotation of the interconnected planet gears or the stepped planet gear around the first axis of rotation. As the bearing axis of the third axial bearing coincides with the axis of rotation of the first support disk, a low-friction and wear-resistant bearing can be provided. Furthermore, the first axial bearing rotates around a bearing axis which is fixed with respect to the rolling surface on the first support disk. This ensures low-friction or friction-free storage. No circumferential forces are transmitted to the support disk via the first axial bearing.

Der mögliche Aufbau und die möglichen Anordnungen der zweiten Abstützscheibe entsprechen bevorzugt denjenigen der ersten Abstützscheibe mit der Maßgabe, dass die Abstützung bevorzugt nicht direkt gegenüber dem Gehäuse erfolgt, sondern gegenüber einem sich radial erstreckenden Bereichs des zweiten Hohlrads. In alternativen Ausführungsformen, bei denen ein Ausgangsdrehmoment des zweiten Hohlrads beispielsweise direkt auf seiner radialen Außenseite abgegriffen wird, kann eine axiale Abstützung der zweiten Abstützscheibe auch unmittelbar gegenüber dem Gehäuse erfolgen. Die verschiedenen Anordnungen und Ausbildungen können miteinander kombiniert werden, d. h. die Abstützung an der ersten Abstützscheibe muss nicht auf die gleiche Weise erfolgen wie die Abstützung an der zweiten Abstützscheibe. Die zweite Abstützscheibe dreht sich bevorzugt wie auch die erste Abstützscheibe um die erste Achse. Da sich auch der sich radial erstreckende Bereich des zweiten Hohlrads um die erste Achse dreht, kann das um die erste Achse umlaufende vierte Lager verschleiß- und reibungsarm arbeiten.The possible structure and the possible arrangements of the second support disk preferably correspond to those of the first support disk with the proviso that the support preferably does not take place directly against the housing, but against a radially extending region of the second ring gear. In alternative embodiments, in which an output torque of the second ring gear is tapped, for example, directly on its radial outer side, the second support disk can also be axially supported directly with respect to the housing. The various arrangements and designs can be combined with one another, i. H. the support on the first support disk does not have to take place in the same way as the support on the second support disk. The second support disk, like the first support disk, preferably rotates about the first axis. Since the radially extending area of the second ring gear also rotates about the first axis, the fourth bearing rotating about the first axis can work with little wear and friction.

Wie auch bei der ersten Abstützscheibe kann die zweite Abstützscheibe unabhängig von den miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. dem Stufenplanetenrad um die erste Achse drehbar vorgesehen sein. Alternativ kann, wie auch die erste Abstützscheibe, die zweite Abstützscheibe über eine entsprechende Kopplung (vorstehende Enden, Lagerzapfen, Planetenwelle) mit der zweiten Achse der miteinander verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplanetenrads gekoppelt sein, so dass die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad sich zwar frei um die zweite Achse drehen können aber gemeinsam mit der zweiten Abstützscheibe um die erste Achse umlaufen.As with the first support disk, the second support disk can be provided so that it can rotate about the first axis independently of the planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear. Alternatively, like the first support disk, the second support disk can be coupled via a corresponding coupling (protruding ends, bearing journals, planetary shaft) to the second axis of the interconnected planet gears or the stepped planetary gear, so that the interconnected planetary gears or the stepped planetary gear Although they can rotate freely around the second axis, they can rotate together with the second support disk around the first axis.

Bevorzugt ist die Planetenwelle in eine Aufnahme in einer der Abstützscheiben eingepresst (starr gehalten) und in der jeweils anderen der Abstützscheiben frei drehbar um die zweite Achse gehalten, so dass die Abstützscheiben in der Axialrichtung relativ zueinander bewegbar sind. In einer solchen Ausgestaltung sind das Stufenplanetenrad oder die miteinander verbundenen Planetenräder frei um die Planetenwelle drehbar.The planetary shaft is preferably pressed into a receptacle in one of the support disks (held rigidly) and held in the respective other of the support disks so that it can rotate freely about the second axis, so that the support disks can be moved relative to one another in the axial direction. In such a configuration, the stepped planetary gear or the planetary gears connected to one another are freely rotatable about the planetary shaft.

Die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad können unmittelbar axial gleitend auf der zweiten Abstützscheibe abgestützt sein oder es kann das zweite Axiallager axial zwischen ihnen vorgesehen sein.The planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear can be supported directly in an axially sliding manner on the second support disk or the second axial bearing can be provided axially between them.

Das zweite Axiallager kann, wie bei der ersten Abstützscheibe, um die zweite Achse umlaufen. Das zweite Axiallager kann radial auf einem Absatz oder einer Vertiefung der miteinander verbundenen Planetenräder bzw. des Stufenplanetenrads oder einem vorstehenden Ende, Lagerzapfen, oder der Planetenwelle gehalten sein.As in the case of the first support disk, the second axial bearing can rotate around the second axis. The second axial bearing can be held radially on a shoulder or a recess of the interconnected planet gears or the stepped planet gear or a protruding end, bearing journal, or the planet shaft.

Die axiale Lagerung der zweiten Abstützscheibe gegenüber dem zweiten Hohlrad (oder dem Gehäuse) kann entweder (wie oben) gleitend (ohne zusätzliches Lager) oder über das vierte Axiallager erfolgen. Das vierte Axiallager, das axial zwischen der zweiten Abstützscheibe und zweiten Hohlrad (oder dem Gehäuse) angeordnet ist, kann über Nuten oder Vertiefungen in dem zweiten Hohlrad (oder dem Gehäuse) und/oder der zweiten Abstützscheibe in Position gehalten werden.The axial bearing of the second support disk with respect to the second ring gear (or the housing) can either be sliding (as above) (without an additional bearing) or via the fourth axial bearing. The fourth axial bearing, which is arranged axially between the second support disk and the second ring gear (or the housing), can be held in position via grooves or depressions in the second ring gear (or the housing) and / or the second support disk.

Die bevorzugt vorgesehene axiale Lagerung des zweiten Hohlrads gegenüber dem Gehäuse kann entweder unmittelbar gleitend (Gleitlager) oder über das fünfte Axiallager erfolgen. Das fünfte Axiallager läuft um die erste Achse um, um die sich auch der radiale Verbindungs- oder Erstreckungsbereich des zweiten Hohlrades dreht. Es erfolgt somit eine reibungs- und verschleißarme Lagerung.The axial bearing of the second ring gear with respect to the housing, which is preferably provided, can either take place in a directly sliding manner (sliding bearing) or via the fifth axial bearing. The fifth axial bearing rotates around the first axis, around which the radial connection or extension region of the second ring gear also rotates. There is thus a low-friction and low-wear storage.

Das Planetengetriebe ist bevorzugt ohne Steg ausgebildet, auf dem normalerweise die miteinander verbundenen Planetenräder bzw. das Stufenplanetenrad radial gelagert sind.The planetary gear is preferably designed without a web on which the planetary gears connected to one another or the stepped planetary gear are normally mounted radially.

Die Aufnahme der verschiedenen Kippmomente um Achsen senkrecht zu der Planetendrehachse (zweiten Achse), die einerseits durch die in den Verzahnungen wirkenden Umfangskräfte, Radialkräfte und ggfs. (bei Schrägverzahnung) Axialkräfte und andererseits die resultierende Radialkraft am Abstützbereich hervorgerufen werden, erfolgt durch die Axialkräfte, die sich auf den Abstützscheiben abstützen. Insbesondere wird ein aus den in den Zahneingriffen entstehenden Umfangskräften resultierendes erstes Kippmoment um eine Achse, die parallel zu der Richtung der in den Zahneingriffen wirkenden Radialkräfte ist, durch Axialkräfte abgestützt. Weiterhin wird ein aus den in den Zahneingriffen entstehenden Radialkräften, der Abstützkraft im Abstützbereich und den in den Zahneingriffen entstehenden Axialkräften resultierendes Kippmoment um eine Achse, die parallel zu der Richtung der in den Zahneingriffen wirkenden Umfangskräfte ist, durch Axialkräfte abgestützt.The absorption of the various tilting moments around axes perpendicular to the planetary axis of rotation (second axis), which are caused on the one hand by the circumferential forces, radial forces and possibly (with helical teeth) axial forces and on the other hand the resulting radial force on the support area, is caused by the axial forces, which are supported on the support disks. In particular, a first tilting moment resulting from the circumferential forces arising in the tooth meshes is supported by axial forces about an axis which is parallel to the direction of the radial forces acting in the tooth meshes. Furthermore, a tilting moment resulting from the radial forces arising in the tooth engagements, the support force in the support area and the axial forces arising in the tooth engagements is supported by axial forces.

Statt dem Vorsehen einer oder beider der Abstützscheiben können die Axialkräfte auch unmittelbar durch Gleit- oder Kugellagerung in das Gehäuse oder radiale Wandabschnitte des Hohlrads übertragen werden. Beim Weglassen der Abstützscheiben muss beachtet werden, dass keine Rollenlager eingesetzt werden können.Instead of providing one or both of the support disks, the axial forces can also be transmitted directly into the housing or radial wall sections of the ring gear by sliding or ball bearings. If the support disks are omitted, it must be ensured that roller bearings cannot be used.

Es wurde erkannt, dass bei günstig gewählten Zahneingriffswinkeln und Zähnezahlen bereits ein hoher, getriebetechnischer Wirkungsgrad erzielt wird, der aber durch die andere Aufnahme der Kippmomente durch Axialkräfte am Planeten noch weiter gesteigert ist. Die zusätzliche, seitliche Führung des Stufenplanetenrads durch die Abstützscheiben ermöglicht zudem, dass dieses weniger breit ausgeführt sein muss, weil keine Radiallager vorgesehen sein müssen, die die Kippmomente des Planetenrades abstützen müssen. Hierdurch kann das gesamte Planetengetriebe in axialer Richtung kürzer ausgelegt werden. Weiterhin existieren keine Lagerverluste durch Radiallager, da die Lagerung ohne Radiallager erfolgt.It was recognized that if the tooth engagement angles and numbers of teeth were chosen favorably, a high degree of efficiency in terms of transmission technology is achieved, which is, however, increased even further by the different absorption of the tilting moments due to axial forces on the planet. The additional, lateral guidance of the stepped planetary gear through the support disks also enables it to be designed to be less wide, because no radial bearings have to be provided to support the tilting moments of the planetary gear. As a result, the entire planetary gear can be designed to be shorter in the axial direction. Furthermore, there are no bearing losses due to radial bearings, since the bearings are carried out without radial bearings.

Der Außenumfang (Kopfkreis) des Sonnenrads ist bevorzugt größer als der Außendurchmesser des Abstützbereichs.The outer circumference (tip circle) of the sun gear is preferably larger than the outer diameter of the support area.

Bevorzugt sind mindestens zwei, bevorzugt drei und noch bevorzugter vier oder fünf Sätze aus miteinander verbundenen Planetenrädern bzw. Stufenplanetenräder vorgesehen, welche gleichmäßig über dem Umfang verteilt sind.Preferably at least two, preferably three and even more preferably four or five sets of interconnected planet gears or stepped planet gears are provided, which are evenly distributed over the circumference.

Das erste und das zweite Hohlrad weisen bevorzugt unterschiedliche Zähnezahlen auf. Die Zähnezahldifferenz der Zahnradstufen erstes Hohlrads zu dem ersten Verzahnungsbereich und/oder zweiten Hohlrads zu dem zweiten Verzahnungsbereich entspricht bevorzugt der Anzahl der Planeten oder einem Vielfachen davon.The first and the second ring gear preferably have different numbers of teeth. The difference in the number of teeth between the gear stages of the first ring gear and the first gear area and / or the second ring gear with the second gear area preferably corresponds to the number of planets or a multiple thereof.

Die Zähnezahl des ersten Verzahnungsbereichs des Planeten ist bevorzugt gleich zu der Zähnezahl des zweiten Verzahnungsbereichs. Bevorzugt ist das Stufenplanetenrad mit einer einzigen, bevorzugt durchgehenden Verzahnungsgeometrie ausgebildet. Jeder Zahn erstreckt sich also bevorzugt durchgehend über die gesamte Breite der beiden Verzahnungsbereiche des Stufenplanetenrads. Bevorzugt ist, bei grundsätzlich gleicher Verzahnungsgeometrie, der Kopfkreis des ersten Verzahnungsbereichs, der mit dem ersten Hohlrad kämmt, verschieden zu dem (bevorzugt größer als der) Kopfkreis des zweiten Verzahnungsbereichs, der mit dem zweiten Hohlrad kämmt. Beispielsweise sind die Zähne im zweiten Verzahnungsbereich des Stufenplanetenrades stumpfer/flacher, wobei die Zähnezahl des zweiten Hohlrades bevorzugt um die Zahl der Planeten (oder einem Vielfachen hiervon) größer ist als die Zähnezahl des ersten Hohlrades.The number of teeth of the first gear area of the planet is preferably equal to the number of teeth of the second gear area. The stepped planetary gear is preferably designed with a single, preferably continuous, toothing geometry. Each tooth therefore preferably extends continuously over the entire width of the two toothed areas of the stepped planetary gear. With basically the same toothing geometry, the tip circle of the first toothed area that meshes with the first ring gear is preferably different from the (preferably larger than) tip circle of the second toothed area that meshes with the second ring gear. For example, the teeth in the second toothing area of the stepped planetary gear are blunt / flatter, the number of teeth of the second ring gear preferably being the number of planets (or a multiple thereof) greater than the number of teeth of the first ring gear.

Die erste Welle kann in der zweiten Welle gelagert sein. Wird auf diese Lagerung verzichtet, kann die erste Welle über die Zahneingriffe Sonne-Planetenrad abgestützt werden. Hierdurch kann eine gleichmäßige Zahneingriffskraft (dies gilt insbesondere für drei Planetenräder) erreicht werden. Bevorzugt ist die erste Welle in der zweiten Welle und/oder im Gehäuse gelagert, weil damit die Planetenräder zentriert werden. Die Planetenräder werden in diesem Fall über die Abstützung an dem Abstützbereich und über den Eingriff mit den Verzahnungen der beiden Hohlräder radial geführt bzw. gelagert.The first shaft can be mounted in the second shaft. If this storage is not used, the first shaft can be supported by the sun-planet gear meshing. As a result, a uniform meshing force (this applies in particular to three planetary gears) can be achieved. The first shaft is preferably mounted in the second shaft and / or in the housing because the planet gears are centered in this way. In this case, the planet gears are guided or supported radially via the support on the support area and via the engagement with the toothing of the two ring gears.

Das Stufenplanetenrad weist den ersten Verzahnungsbereich, also eine erste Verzahnung, und den zweiten Verzahnungsbereich, also eine zweite Verzahnung, auf. Im Falle von miteinander verbundenen Planetenrädern weist das erste Planetenrad den ersten Verzahnungsbereich, also eine erste Verzahnung, auf und das zweite Planetenrad weist den zweiten Verzahnungsbereich, also eine zweite Verzahnung, auf. Wie oben angegeben können der erste Verzahnungsbereich (also die erste Verzahnung) und der zweite Verzahnungsbereich (also die zweite Verzahnung) dieselbe Verzahnungsgeometrie aufweisen und unterscheiden sich nur im Kopfkreis. Im Falle des Stufenplanetenrads kann dieses bevorzugt mit durchgehender Verzahnungsgeometrie hergestellt werden und anschließend der Kopfkreis eines Verzahnungsbereichs geändert werden. Im Falle von miteinander verbundenen Planetenrädern können zunächst zwei identische Planetenräder hergestellt werden, von denen dann eines zur Änderung des Kopfkreises bearbeitet wird.The stepped planetary gear has the first toothing area, that is to say a first toothing, and the second toothing area, that is to say a second toothing. In the case of interconnected planetary gears, the first planetary gear has the first toothing area, that is to say a first toothing, and the second planetary gear has the second toothing area, that is, a second toothing. As stated above, the first toothing area (that is to say the first toothing) and the second toothing area (that is to say the second toothing) can have the same toothing geometry and only differ in the tip circle. In the case of the stepped planetary gear, this can preferably be produced with a continuous toothing geometry and then the tip circle of a toothed area can be changed. In the case of planet gears connected to one another, two identical planet gears can first be produced, one of which is then machined to change the tip circle.

Alle Zahnräder und weiteren Bauteile sind bevorzugt im Wesentlichen starre Bauteile, die aus üblichen Materialien ausgebildet sind. Zur Schmierung kann beispielsweise ein Ölsumpf oder eine andere Ölzuführung etc. vorgesehen sein.All gearwheels and other components are preferably essentially rigid components that are formed from conventional materials. For example, an oil sump or some other oil supply, etc., can be provided for lubrication.

Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der Figuren beschrieben, von denen zeigen:

1 eine schematische teilweise Querschnittsansicht eines Planetengetriebes gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Eingangswelle des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführungsform,
3A und 3B jeweils verschiedene schematische teilweise Querschnittsansichten des Stufenplanetenrads des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführungsform, einschließlich angreifender Kräfte,
4 eine schematische Seitenansicht von Teilen bzw. Komponenten des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführungsform,
5 eine schematische Seitenansicht der Verzahnung zwischen dem ersten Hohlrad und dem ersten Verzahnungsbereich des Stufenplanetenrads des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführungsform,
6 eine schematische Seitenansicht der Verzahnung zwischen dem ersten Verzahnungsbereich des Stufenplanetenrads und dem Sonnenrad des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführungsform,
7 eine schematische Seitenansicht der Verzahnung zwischen dem zweiten Hohlrad und dem zweiten Verzahnungsbereich des Stufenplanetenrads des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführungsform,
8 eine schematische Seitenansicht der Lagerung des zweiten Verzahnungsbereichs des Stufenplanetenrads auf dem Abstützbereich der Eingangswelle des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführungsform, und
9 eine schematische Aufsicht auf die Berührbereiche zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich des Stufenplanetenrads und dem Abstützbereich der Eingangswelle in verschiedenen Drehstellungen des Stufenplanetenrads gemäß der ersten Ausführungsform,
10 eine schematische Aufsicht auf die Berührbereiche zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich des Stufenplanetenrads und dem Abstützbereich der Eingangswelle in verschiedenen Drehstellungen des Stufenplanetenrads gemäß einer weiteren Ausführungsform,
11 eine schematische teilweise Querschnittsansicht eines Planetengetriebes gemäß einer weiteren Ausführungsform, und
12 eine schematische teilweise Querschnittsansicht des Stufenplanetenrads des Planetengetriebes gemäß der weiteren Ausführungsform nach 11.

In the following, preferred embodiments are described with reference to the figures, of which show:

1 a schematic partial cross-sectional view of a planetary gear according to a first embodiment,
2 a schematic partial cross-sectional view of an input shaft of the planetary gear according to the first embodiment,
3A and 3B each different schematic partial cross-sectional views of the stepped planetary gear of the planetary gear according to the first embodiment, including acting forces,
4th a schematic side view of parts or components of the planetary gear according to the first embodiment,
5 a schematic side view of the toothing between the first ring gear and the first toothing area of the stepped planetary gear of the planetary gear according to the first embodiment,
6th a schematic side view of the toothing between the first toothing area of the stepped planetary gear and the sun gear of the planetary gear according to the first embodiment,
7th a schematic side view of the toothing between the second ring gear and the second toothing area of the stepped planetary gear of the planetary gear according to the first embodiment,
8th a schematic side view of the mounting of the second tooth area of the stepped planetary gear on the support area of the input shaft of the planetary gear according to the first embodiment, and
9 a schematic plan view of the contact areas between the second toothing area of the stepped planetary gear and the support area of the input shaft in different rotational positions of the stepped planetary gear according to the first embodiment,
10 a schematic plan view of the contact areas between the second toothing area of the stepped planetary gear and the support area of the input shaft in different rotational positions of the stepped planetary gear according to a further embodiment,
11 a schematic partial cross-sectional view of a planetary gear according to a further embodiment, and
12th a schematic partial cross-sectional view of the stepped planetary gear of the planetary gear according to the further embodiment according to 11 .

Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Gleiche oder ähnliche Merkmale sind in allen Figuren durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen eingesetzt sind.Embodiments are described below with reference to the figures. Identical or similar features are denoted by the same reference symbols in all figures, although not all reference symbols are used in all figures for reasons of clarity.

Das in 1 gezeigte Planetengetriebe 2 weist ein Gehäuse 4 auf, welches beispielsweise starr mit einer Antriebsmaschine bzw. mit deren Gehäuse verbunden ist. Diese Antriebsmaschine kann beispielsweise ein Elektromotor oder einer Brennkraftmaschine sein. Das Planetengetriebe 2 weist eine erste Welle 6 auf, die bevorzugt die Eingangs- bzw. Antriebswelle des Planetengetriebes 2 ist. Die erste Welle 6 dreht sich im Betrieb des Planetengetriebes 2 um eine erste Achse X1. In 1 sind das Gehäuse 4, die erste Welle 6 und weitere, später beschriebene Bauteile nur oberhalb der ersten Achse X1 dargestellt, obwohl sie als rotationssymmetrische Bauteile auch unterhalb der Achse X1 ausgebildet sind.This in 1 planetary gear shown 2 has a housing 4th on, which is rigidly connected, for example, to a prime mover or to its housing. This drive machine can be, for example, an electric motor or an internal combustion engine. The planetary gear 2 has a first wave 6th on, which is preferably the input or drive shaft of the planetary gear 2 is. The first wave 6th rotates when the planetary gear is in operation 2 around a first axis X1 . In 1 are the housing 4th , the first wave 6th and other components described later only above the first axis X1 shown, although they are also shown as rotationally symmetrical components below the axis X1 are trained.

Die erste Welle 6 ist ausgehend von der linken Seite in 1 antreibbar. Auf der ersten Welle 6 ist, wie auch aus 2 ersichtlich ist, ein außenverzahntes Sonnenrad 8 vorgesehen, das mit der ersten Welle 6 um die erste Achse X1 drehbar ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Sonnenrad 8 ausgehend von dem in 1 linken Ende der ersten Welle 6 auf die Welle 6 aufgepresst. Das Sonnenrad 8 ist bevorzugt starr auf der ersten Welle 6 angebracht. Das außenverzahnte Sonnenrad 8 kann einen gerad-oder schrägverzahnten Verzahnungsbereich 10 aufweisen.The first wave 6th is starting from the left in 1 drivable. On the first wave 6th is how also out 2 can be seen, an externally toothed sun gear 8th provided that with the first wave 6th around the first axis X1 is rotatable. In the present embodiment, the sun gear is 8th starting from the in 1 left end of the first wave 6th on the wave 6th pressed on. The sun gear 8th is preferably rigid on the first shaft 6th appropriate. The externally toothed sun gear 8th can have a straight or helical toothing area 10 exhibit.

Weiterhin ist ein Hohlrad 12 vorgesehen, das koaxial zu der ersten Welle 6 starr in dem Gehäuse 4 vorgesehen, bevorzugt befestigt ist. Beispielsweise ist das erste Hohlrad 12 in das Gehäuse 4 eingepresst oder mit ihm verschraubt. Das erste Hohlrad 12 weist eine Innenverzahnung 14 auf. Das erste Hohlrad 12 ist so ausgebildet, dass die Innenverzahnung 14 radial außerhalb (bevorzugt in der Radialrichtung gesehen überlappend) des Sonnenrads 8 mit einem radialen Abstand zu dem Verzahnungsbereich 10 des Sonnenrads 8 angeordnet ist.There is also a ring gear 12th provided that is coaxial with the first shaft 6th rigid in the housing 4th is provided, is preferably attached. For example, the first is a ring gear 12th in the housing 4th pressed in or screwed to it. The first ring gear 12th has internal teeth 14th on. The first ring gear 12th is designed so that the internal teeth 14th radially outside (preferably overlapping viewed in the radial direction) of the sun gear 8th with a radial distance from the toothed area 10 of the sun gear 8th is arranged.

In 1 rechts neben dem ersten Hohlrad ist ein zweites Hohlrad 16 vorgesehen, das koaxial zu der ersten Achse X1 und um die erste Achse X1 drehbar vorgesehen ist. Das zweite Hohlrad 16 weist eine Innenverzahnung 18 auf. Das zweite Hohlrad 16 weist einen radialen Erstreckungsbereich 20 auf, der die Innenverzahnung 18 (oder einen innenverzahnten Bereich) mit einer zweiten Welle 22 radial verbindet. Die zweite Welle 22 ist koaxial zu der ersten Achse X1 vorgesehen und starr mit dem zweiten Hohlrad 16 verbundenen bzw. hier integral mit ihm ausgebildet und durch das zweite Hohlrad 16 um die erste Achse X1 rotierbar.In 1 to the right of the first ring gear is a second ring gear 16 provided that is coaxial with the first axis X1 and around the first axis X1 is rotatably provided. The second ring gear 16 has internal teeth 18th on. The second ring gear 16 has a radial extent 20th on which the internal gearing 18th (or an internally toothed area) with a second shaft 22nd radial connects. The second wave 22nd is coaxial with the first axis X1 provided and rigid with the second ring gear 16 connected or here formed integrally with him and through the second ring gear 16 around the first axis X1 rotatable.

Weiterhin ist ein Stufenplanetenrad 24 vorgesehen. Das Stufenplanetenrad 24 ist schematisch auch in 3A und 3B näher dargestellt. Wie aus den 1 und 3A und 3B ersichtlich ist, weist das Stufenplanetenrad 24 in seinem linken Bereich einen ersten außenverzahnten Verzahnungsbereich 26 und in seinem rechten Bereich einen zweiten außenverzahnten Verzahnungsbereich 28 auf. Beide Verzahnungsbereiche 26, 28 sind auf einem Grundkörper 30 des Stufenplanetenrads 24 vorgesehen oder integral mit ihm ausgebildet. Bei der integralen Ausbildung sind die Verzahnungsbereiche 26, 28 beispielsweise aus dem Grundkörper 30 herausgefräst. Alternativsind die Verzahnungsbereiche 26, 28 an dem Grundkörper 30 befestigt (beispielsweise aufgepresst, hier nicht dargestellt).There is also a stepped planetary gear 24 intended. The stepped planetary wheel 24 is also schematically in 3A and 3B shown in more detail. As from the 1 and 3A and 3B can be seen, has the stepped planetary gear 24 in its left area a first externally toothed toothing area 26th and in its right area a second externally toothed toothing area 28 on. Both gear areas 26th , 28 are on a basic body 30th of the stepped planetary gear 24 provided or formed integrally with it. In the integral training are the gearing areas 26th , 28 for example from the base body 30th milled out. Alternatively, the toothed areas are 26th , 28 on the main body 30th attached (for example pressed on, not shown here).

Die erste Welle 6 weist, wie in den 1 und 2 dargestellt ist, rechts (hier beabstandet) neben dem Verzahnungsbereich 10 des Sonnenrads 8 einen Abstützbereich 32 auf. Der Abstützbereich 32 weist eine koaxial zu der ersten Welle 6 ausgebildete (zylindrische) Außenumfangsfläche 34 auf. Der Abstützbereich kann auch als Hülse aufgebaut sein, die mit der ersten Welle 6 fest verbunden ist.The first wave 6th knows how in the 1 and 2 is shown on the right (spaced here) next to the toothing area 10 of the sun gear 8th a support area 32 on. The support area 32 has one coaxial with the first shaft 6th formed (cylindrical) outer peripheral surface 34 on. The support area can also be constructed as a sleeve that connects to the first shaft 6th is firmly connected.

Die oben genannten Bauteile bzw. Komponenten sind so ausgebildet und angeordnet, dass das Stufenplanetenrad 24 mit seinem ersten Verzahnungsbereich 26 innenseitig mit dem Sonnenrad 8 und gleichzeitig außenseitig mit der Innenverzahnung 14 des ersten Hohlrads 12 kämmt. Gleichzeitig kämmt das Stufenplanetenrad 24 mit seinem zweiten Verzahnungsbereich 28 außenseitig mit der Innenverzahnung 18 des zweiten Hohlrads 16. Innenseitig ist dabei der Kopfkreis des zweiten Verzahnungsbereichs 28 in Berührung mit der Außenumfangsfläche 34 des Abstützbereichs 32.The above-mentioned parts or components are designed and arranged in such a way that the stepped planetary gear 24 with its first gear area 26th inside with the sun gear 8th and at the same time on the outside with the internal toothing 14th of the first ring gear 12th combs. At the same time, the stepped planetary gear meshes 24 with its second gear area 28 outside with the internal toothing 18th of the second ring gear 16 . The tip circle of the second toothing area is on the inside 28 in contact with the outer peripheral surface 34 of the support area 32 .

Das Stufenplanetenrad 24 ist somit an in der Axialrichtung verschiedenen Stellen radial abgestützt (bzw. es wirken Kräfte aus der Drehmomentübertragung in den Verzahnungen), nämlich einerseits zwischen dem ersten Hohlrad 12 und dem Sonnenrad 10 und andererseits zwischen dem zweiten Hohlrad 16 und dem Abstützbereich 32.The stepped planetary wheel 24 is thus radially supported at different points in the axial direction (or forces from the torque transmission act in the toothings), namely on the one hand between the first ring gear 12th and the sun gear 10 and on the other hand between the second ring gear 16 and the support area 32 .

Weiterhin ist der zweite Verzahnungsbereich 28 und der Abstützbereich 32 so ausgebildet, dass der Kopfkreis (-durchmesser) des zweiten Verzahnungsbereichs 28 dem Wälzkreis (durchmesser) der Verzahnung zwischen dem ersten Verzahnungsbereich 26 des Stufenplanetenrads 24 und dem Verzahnungsbereich 10 des Sonnenrads 8 entspricht.There is also the second gear area 28 and the support area 32 designed so that the tip circle (diameter) of the second toothed area 28 the pitch circle (diameter) of the toothing between the first toothing area 26th of the stepped planetary gear 24 and the gear area 10 of the sun gear 8th is equivalent to.

Im Betrieb, d.h. bei Drehung der ersten Welle 6 wird die Drehung der ersten Welle 6 über das Sonnenrad 8 auf das Stufenplanetenrad 24 übertragen. Durch die gehäusefeste Lagerung des ersten Hohlrades 12 läuft das Stufenplanetenrad 24 mit seiner Drehung um seine eigene Drehachse, die im Folgenden als zweite Achse X2 bezeichnet wird, um die erste Achse X1 um. Diese überlagerten Bewegungen, d.h. die Drehung um die eigene Drehachse (um die um die erste Achse X1 umlaufende zweite Achse X2 (sie entspricht der Planetendrehzahl nach Müller)) und das gleichzeitige Umlaufen um die erste Achse X1 (sie entspricht der Stegdrehzahl nach Müller) werden über den Zahneingriff des zweiten Verzahnungsbereichs 28 mit dem zweiten Hohlrad 16 in eine Drehbewegung des zweiten Hohlrads 16 um die erste Achse X1 übertragen. Diese wird zuletzt als Abtrieb an der zweiten Welle 22 ausgegeben.During operation, ie when the first shaft rotates 6th becomes the rotation of the first shaft 6th about the sun gear 8th on the stepped planetary wheel 24 transfer. Because the first ring gear is fixed to the housing 12th the stepped planetary wheel is running 24 with its rotation around its own axis of rotation, hereinafter referred to as the second axis X2 is referred to about the first axis X1 around. These superimposed movements, ie the rotation around its own axis of rotation (around the one around the first axis X1 revolving second axis X2 (it corresponds to the planetary speed according to Müller)) and the simultaneous revolving around the first axis X1 (it corresponds to the web speed according to Müller) via the meshing of the second toothing area 28 with the second ring gear 16 into a rotational movement of the second ring gear 16 around the first axis X1 transfer. This is ultimately used as an output on the second shaft 22nd issued.

Dadurch, dass der zweite Verzahnungsbereich 28 mit seinem Kopfkreis auf dem Außenumfang des Abstützbereich 32, der identisch mit dem Wälzkreis der Verzahnung des Sonnenrads 8 und des ersten Verzahnungsbereichs 26 ist, abrollt, drehen sich der zweite Verzahnungsbereich 28 und die ihn berührende Außenumfangsfläche 34 des Abstützbereichs 32 mit identischen Umfangsgeschwindigkeiten, so dass in der Abrollbewegung kein Gleiten auftritt. Durch die Schrägverzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs wird, wie unten erläutert wird, sichergestellt, dass unabhängig von der Drehposition des Stufenplanetenrads 24 eine Abstützung im Kopfkreis erfolgt, also kein Holpern auftreten kann.As a result of the fact that the second toothing area 28 with its tip circle on the outer circumference of the support area 32 , which is identical to the pitch circle of the toothing of the sun gear 8th and the first gear area 26th is, unrolls, the second gear area rotate 28 and the outer peripheral surface in contact with it 34 of the support area 32 with identical peripheral speeds so that no sliding occurs in the rolling movement. As will be explained below, the helical toothing of the second toothing area ensures that regardless of the rotational position of the stepped planetary gear 24 there is a support in the tip circle, so no jolting can occur.

Weiterhin ist das Stufenplanetenrad 24 in dieser Ausführungsform vorteilhaft zusätzlich in der Axialrichtung abgestützt, insbesondere über mindestens die Axiallager 38 und 42. Zur Abstützung von der in 1 linken Seite ist links neben dem Stufenplanetenrad 24 eine erste Abstützscheibe 36 vorgesehen.Furthermore is the stepped planetary gear 24 in this embodiment advantageously additionally supported in the axial direction, in particular via at least the axial bearings 38 and 42 . To support the in 1 left side is to the left of the stepped planetary wheel 24 a first support disc 36 intended.

In der Axialrichtung zwischen der ersten Abstützscheibe 36 und dem Stufenplanetenrad 24 ist ein erstes Axiallager 38 vorgesehen, das in der vorliegenden Ausführungsform als Rollenlager ausgebildet ist und das Stufenplanetenrad 24 gegenüber der ersten Abstützscheibe 36 axial abstützt. Die erste Abstützscheibe 36 ist ringförmig ausgebildet und koaxial zu der ersten Achse X1 angeordnet. Der Ring-Außendurchmesser und der Ring-Innendurchmesser sind bevorzugt so ausgebildet, dass die Differenz aus beiden größer als der Außendurchmesser des ersten Axiallagers 38 ist. Weiterhin ist der Ring-Innendurchmesser dabei bevorzugt größer als der Kopfkreis des Sonnenrads 8. Das erste Axiallager 38 ist so ausgebildet und angeordnet, dass es bei Drehung des Stufenplanetenrads 24 um die zweite Achse X2 (Drehachse des Stufenplanetenrads 24) umläuft, d. h., das erste Axiallager 38 ist koaxial zu der zweiten Achse X2 angeordnet. Weiterhin ist das erste Axiallager 38 so ausgebildet, dass es auf der einen Seite (in 1 rechte Seite) auf dem Grundkörper 30 und auf der anderen Seite auf der ersten Abstützscheibe 36 abrollt. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht, aus der unter anderem die Ausgestaltung des ersten Axiallagers 38 und der ersten Abstützscheibe 36 deren relative Anordnung ersichtlich ist. Nicht gezeigt sind die weiteren ersten Axiallager für die weiteren Stufenplanetenräder.In the axial direction between the first support washer 36 and the stepped planetary gear 24 is a first axial bearing 38 provided, which is designed as a roller bearing in the present embodiment and the stepped planetary gear 24 opposite the first support disc 36 axially supported. The first support disc 36 is annular and coaxial with the first axis X1 arranged. The ring outer diameter and the ring inner diameter are preferably designed such that the difference between the two is greater than the outer diameter of the first axial bearing 38 is. Furthermore, the inner diameter of the ring is preferably larger than the tip circle of the sun gear 8th . The first axial bearing 38 is designed and arranged so that when the stepped planetary gear rotates 24 around the second axis X2 (Axis of rotation of the stepped planetary gear 24 ) rotates, that is, the first axial bearing 38 is coaxial with the second axis X2 arranged. Furthermore is the first axial bearing 38 designed so that on one side (in 1 right side) on the base body 30th and on the other side on the first support disc 36 unrolls. 4th shows a schematic side view from which, among other things, the design of the first axial bearing 38 and the first support disc 36 whose relative arrangement can be seen. The further first axial bearings for the further stepped planetary gears are not shown.

Zur Abstützung von der in 1 rechten Seite ist rechts neben dem Stufenplanetenrad 24 eine zweite Abstützscheibe 40 vorgesehen. Die zweite Abstützscheibe 40 ist bevorzugt identisch oder ähnlich zu der ersten Abstützscheibe 36 ringförmig ausgebildet und koaxial zu der ersten Achse X1 angeordnet. Der Ring-Außendurchmesser und der Ring-Innendurchmesser sind so ausgebildet wie für die Abstützscheibe 36 beschriebenTo support the in 1 right side is to the right of the stepped planetary wheel 24 a second support disc 40 intended. The second support disc 40 is preferably identical or similar to the first support disc 36 ring-shaped and coaxial with the first axis X1 arranged. The outer diameter of the ring and the inner diameter of the ring are designed in the same way as for the support disc 36 described

In der Axialrichtung zwischen der zweiten Abstützscheibe 40 und dem Stufenplanetenrad 24 ist ein zweites Axiallager 42 vorgesehen, das in der vorliegenden Ausführungsform als Rollenlager ausgebildet ist und das Stufenplanetenrad 24 gegen die zweite Abstützscheibe 40 abstützt. Das zweite Axiallager 42 ist so ausgebildet, dass es bei Drehung des Stufenplanetenrads 24 um die zweite Achse X2 (Drehachse des Stufenplanetenrads 24) umläuft, d. h., dass zweite Axiallager 42 ist koaxial zu der zweiten Achse X2 angeordnet. Weiterhin ist es so ausgebildet, dass es auf der einen Seite (in 1 linke Seite) auf dem Grundkörper 30 abrollt und auf der anderen Seite auf der zweiten Abstützscheibe 40. Die die erste Abstützscheibe 36 betreffende 4 ist analog anzuwenden.In the axial direction between the second support washer 40 and the stepped planetary gear 24 is a second thrust bearing 42 provided, which is designed as a roller bearing in the present embodiment and the stepped planetary gear 24 against the second support disc 40 supports. The second thrust bearing 42 is designed in such a way that it occurs when the stepped planetary gear rotates 24 around the second axis X2 (Axis of rotation of the stepped planetary gear 24 ) rotates, that is, the second axial bearing 42 is coaxial with the second axis X2 arranged. Furthermore, it is designed so that on one side (in 1 left side) on the base body 30th unrolls and on the other side on the second support disc 40 . The first support disc 36 concerned 4th is to be applied analogously.

Weiterhin ist zur axialen Abstützung der ersten Abstützscheibe 36 (auf der dem Stufenplanetenrad 24 abgewandten Seite) ein drittes Axiallager 44 in der Axialrichtung zwischen der ersten Abstützscheibe 36 und dem Gehäuse 4 vorgesehen. Das dritte Axiallager 44 ist also auf der in 1 linken Seite der ersten Abstützscheibe 36 vorgesehen und gegen einen ersten radial verlaufenden Gehäusewandabschnitt 46 des Gehäuses 4 abgestützt. Das dritte Axiallager 44 läuft um die erste Achse X1 um und wird beispielsweise über eine nicht gezeigte Lagernut in dem ersten radial verlaufenden Gehäusewandabschnitt 46 oder in der ersten Abstützscheibe 36 radial geführt. Die in 4 gezeigte schematische Seitenansicht zeigt die Ausgestaltung und relative Anordnung des dritten Axiallagers 44 relativ zu der ersten Abstützscheibe 36.It is also used to axially support the first support disk 36 (on the stepped planetary wheel 24 remote side) a third axial bearing 44 in the axial direction between the first support disc 36 and the case 4th intended. The third thrust bearing 44 is on the in 1 left side of the first support disc 36 provided and against a first radially extending housing wall section 46 of the housing 4th supported. The third thrust bearing 44 runs around the first axis X1 around and is, for example, a not shown bearing groove in the first radially extending housing wall section 46 or in the first support disc 36 guided radially. In the 4th The schematic side view shown shows the configuration and relative arrangement of the third axial bearing 44 relative to the first support disc 36 .

Auf der anderen Seite ist zur axialen Abstützung der zweiten Abstützscheibe 40 ein viertes Axiallager 48 in der Axialrichtung zwischen der zweiten Abstützscheibe 40 und dem radialen Erstreckungsbereich 20 des zweiten Hohlrads 16 vorgesehen. Das vierte Axiallager 48 ist also auf der in 1 rechten Seite der zweiten Abstützscheibe 40 vorgesehen und gegen den radialen Erstreckungsbereich 20 des zweiten Hohlrads 16 abgestützt. Das vierte Axiallager 48 läuft um die erste Achse X1 um und wird beispielsweise radial, wie bei der ersten Abstützscheibe 36 beschrieben geführt. 4 ist analog anzuwenden.On the other hand is for the axial support of the second support disc 40 a fourth thrust bearing 48 in the axial direction between the second support washer 40 and the radial extension area 20th of the second ring gear 16 intended. The fourth thrust bearing 48 is on the in 1 right side of the second support disc 40 provided and against the radial extent area 20th of the second ring gear 16 supported. The fourth thrust bearing 48 runs around the first axis X1 around and is, for example, radial, as in the case of the first support disc 36 described led. 4th is to be applied analogously.

Zur weiteren axialen Abstützung des zweiten Hohlrads 16 ist auf der zum Planetenrad entgegengesetzten Seite weiterhin in der Axialrichtung zwischen dem radialen Erstreckungsbereich 20 des Hohlrads 16 und einem zweiten radial verlaufenden Gehäusewandabschnitt 50 des Gehäuses 4 ein fünftes Axiallager 52 vorgesehen. Das fünfte Axiallager 52 läuft um die erste Achse X1 um und wird beispielsweise auf einem Vorsprung in dem radialen Erstreckungsbereich 20 des Hohlrads 16 radial geführt.For further axial support of the second ring gear 16 is on the side opposite to the planetary gear further in the axial direction between the radial extension region 20th of the ring gear 16 and a second radially extending housing wall section 50 of the housing 4th a fifth thrust bearing 52 intended. The fifth thrust bearing 52 runs around the first axis X1 around and is, for example, on a projection in the radial extension area 20th of the ring gear 16 guided radially.

In der vorliegenden Ausführungsform ist weiter ein erstes Radiallager 54 vorgesehen, mittels dem die mit dem zweiten Hohlrad 16 verbundene zweite Welle 22, die als Hohlwelle ausgebildet ist, innenseitig auf einem (in 1 rechten) Endabschnitt 55 der ersten Welle 6 gelagert ist.In the present embodiment there is also a first radial bearing 54 provided, by means of which the with the second ring gear 16 connected second wave 22nd , which is designed as a hollow shaft, on the inside on a (in 1 right) end section 55 the first wave 6th is stored.

Zur radialen Lagerung der ersten Abstützscheibe 36 und der zweiten Abstützscheibe 40 ist in dieser Ausführungsform innerhalb des hohl ausgebildeten Grundkörpers 30 des Stufenplanetenrads 24 ein Wellenträgerkörper 56 vorgesehen. In dem Wellenträgerkörper 56 ist eine Planetenwelle 60 aufgenommen, um die das Stufenplanetenrad 24 sich dreht. Die Planetenwelle 60 ist also koaxial zu der zweiten Achse X2 ausgebildet und um die zweite Achse X2 frei drehbar zu dem Stufenplanetenrad 24. An den axialen Enden weist die Planetenwelle 60 aus dem Wellenträgerkörper 56 in der Axialrichtung vorstehende Wellenenden auf, die in entsprechenden Aufnahmelöchern in der ersten und zweiten Abstützscheibe 36, 40 aufgenommen sind. Die Aufnahme erfolgt hier derart, dass die Planetenwelle 60 zumindest in einer der Abstützscheiben 36, 40 eingepresst wird und in der anderen Scheibe eine Spielpassung aufweist, durch die eine frei axiale Bewegung der ersten Abstützscheibe 36 zu der zweiten Abstützscheibe 40 40 oder umgekehrt möglich ist. Der Wellenträgerkörper 56 kann sich auf der Planetenwelle 60 frei drehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist er gleitend gelagert und hat zur Vermeidung einer möglichen Überbestimmung bevorzugt Spielpassung. Alternativ kann ein separates Lagerbauteil vorgesehen sein. In einer weiteren Alternative kann der Grundkörper 30 frei drehbar relativ zu dem Wellenträgerkörper 56 ausgebildet sein, auch hier beispielsweise über ein Lagerbauteil.For the radial mounting of the first support disc 36 and the second support disc 40 is in this embodiment within the hollow base body 30th of the stepped planetary gear 24 a shaft support body 56 intended. In the shaft support body 56 is a planetary wave 60 added to the the stepped planetary gear 24 turns. The planetary wave 60 is thus coaxial with the second axis X2 formed and around the second axis X2 freely rotatable to the stepped planetary gear 24 . The planetary shaft has at the axial ends 60 from the shaft carrier body 56 in the axial direction protruding shaft ends, which are in corresponding receiving holes in the first and second support disks 36 , 40 are included. The recording takes place here in such a way that the planetary shaft 60 at least in one of the support disks 36 , 40 is pressed in and has a clearance fit in the other disk, through which a free axial movement of the first support disk 36 to the second support disc 40 40 or vice versa is possible. The shaft carrier body 56 can be on the planet shaft 60 rotate freely. In the present embodiment, it is mounted in a sliding manner and preferably has a clearance fit to avoid possible overdetermination. Alternatively, a separate bearing component can be provided. In a further alternative, the base body 30th freely rotatable relative to the shaft carrier body 56 be formed, here too, for example, via a bearing component.

Hierdurch wird die Drehachse des Stufenplanetenrads 24 mit der ersten und zweiten Abstützscheibe 36, 40 gekoppelt, sodass das Stufenplanetenrad 24 in seiner Umlaufbewegung um die erste Achse X1 die erste und zweite Abstützscheibe 36, 40 mitdreht.This becomes the axis of rotation of the stepped planetary gear 24 with the first and second support disks 36 , 40 coupled so that the stepped planetary gear 24 in its orbital motion around the first axis X1 the first and second support washers 36 , 40 turns.

Wie oben angegeben, wird hierdurch eine besonders reibungsarme axiale Lagerung zwischen dem Stufenplanetenrad 24 und der ersten und zweiten Abstützscheibe 36, 40 gewährleistet, weil die Drehachse des Stufenplanetenrads 24 und die Abstützscheiben 36 und 40 die gleiche Umfangsgeschwindigkeit um die erste Achse X1 haben und damit kein Schlupf zwischen den Axiallagern 38 und 42 und den Abstützscheiben 36 und 40 auftritt.As stated above, this results in a particularly low-friction axial bearing between the stepped planetary gear 24 and the first and second support disks 36 , 40 guaranteed because the axis of rotation of the stepped planetary gear 24 and the support disks 36 and 40 the same peripheral speed around the first axis X1 and thus no slip between the axial bearings 38 and 42 and the support disks 36 and 40 occurs.

Insgesamt lässt sich mit dem beschriebenen Aufbau folgende, wie beispielhaft in 3A und 3B dargestellt, vorteilhafte Kräfte- und Momentenanordnung erhalten: im Betrieb, das heißt bei Übertragung eines Drehmoments über das Getriebe wird das Eingangsdrehmoment von dem Sonnenrad 8 auf das Stufenplanetenrad 24 übertragen. Hierbei wirkt im Eingriff zwischen dem Verzahnungsbereich 10 des Sonnenrads 8 und dem ersten Verzahnungsbereich 26 des Stufenplanetenrads 24 eine Umfangskraft Fus, eine Radialkraft Frs und (bei Schrägverzahnung) eine Axialkraft F_axS auf das Stufenplanetenrad 24. Mit dem Abrollen und Abstützen des ersten Verzahnungsbereichs 26 an dem ersten Hohlrad 12 wirkt im Eingriff zwischen denselben eine Umfangskraft F_uH1 , eine Radialkraft F_rH1 und (bei Schrägverzahnung) eine Axialkraft F_axH1 auf das Stufenplanetenrad 24. Weiterhin wirkt im Eingriff zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich 28 des Stufenplanetenrads 24 und dem zweiten Hohlrad 16 eine Umfangskraft F_uH2 , eine Radialkraft F_rH2 und, durch die Schrägverzahnung, eine Axialkraft F_axH2 auf das Stufenplanetenrad 24.Overall, with the structure described, the following, as exemplified in 3A and 3B shown, advantageous force and torque arrangement obtained: in operation, that is, when a torque is transmitted via the transmission, the input torque is from the sun gear 8th on the stepped planetary wheel 24 transfer. This acts in engagement between the toothed area 10 of the sun gear 8th and the first gear area 26th of the stepped planetary gear 24 a circumferential force Fus, a radial force Frs and (with helical gearing) an axial force F _axS on the stepped planetary wheel 24 . With the unrolling and supporting of the first toothed area 26th on the first ring gear 12th a circumferential force acts in engagement between them F _uH1 , a radial force F _rH1 and (with helical gearing) an axial force F _axH1 on the stepped planetary wheel 24 . Furthermore, acts in engagement between the second toothed area 28 of the stepped planetary gear 24 and the second ring gear 16 a circumferential force F _uH2 , a radial force F _rH2 and, due to the helical teeth, an axial force F _axH2 on the stepped planetary wheel 24 .

Die genannten in den Verzahnungen wirkenden Radialkräfte gleichen sich teilweise aus und führen zu einer resultierenden radialen Abstützkraft F_A , die ausgehend von dem Abstützbereich 32 auf das Stufenplanetenrad 24 wirkt (Kräftegleichgewicht in radialer Richtung).The mentioned radial forces acting in the toothing partially balance each other and lead to a resulting radial supporting force Q _A starting from the support area 32 on the stepped planetary wheel 24 acts (equilibrium of forces in the radial direction).

Die genannten in den Verzahnungen wirkenden Axialkräfte gleichen sich je nach Ausrichtung der Schrägverzahnung teilweise aus oder verstärken sich und müssen axial abgestützt werden.Depending on the orientation of the helical teeth, the mentioned axial forces acting in the toothing partially balance or reinforce each other and must be axially supported.

Weiterhin resultieren aus den in den Verzahnungen wirkenden Radial-, Axial- und Umfangskräften und der radialen Abstützkraft und den in den Verzahnungen wirkenden Axialkräften zwei verschiedene Kippmomente senkrecht zu der zweiten Achse X2, um die sich das Stufenplanetenrad 24 dreht. Insbesondere resultiert ein erstes Kippmoment um die in 3A und 3B gezeigte y Achse und ein zweites Kippmoment um die in 3A und 3B gezeigte z Achse.Furthermore, the radial, axial and circumferential forces acting in the teeth and the radial support force and the axial forces acting in the teeth result in two different tilting moments perpendicular to the second axis X2 , around which the stepped planetary wheel 24 turns. In particular, a first tilting moment results around the in 3A and 3B y axis shown and a second tilting moment around the in 3A and 3B shown z axis.

Die Abstützung der Kippmomente und der wirkenden Axialkräfte erfolgt bevorzugt in axialer Richtung (in Richtung der zweiten Achse X2, die der X-Achse in Bild 3A, 3B entspricht) über die zwischen den Abstützscheiben 36, 40 und dem Stufenplanetenrad 24 angeordneten Axiallager 38, 42 (oder wenn diese nicht vorhanden sind über die direkte Abstützung an den Abstützscheiben). Die notwendigen axialen Abstützkräfte ergeben sich aus dem Kräfte- und Momentengleichgewicht. Insbesondere wird ein aus den obigen Umfangskräften resultierendes Kippmoment um die y Achse durch die Axialkräfte F_ax1 und F_ax2 abgestützt. Ein aus den Radialkräften, der Abstützkraft F_A und den Axialkräften der Verzahnungen resultierendes Kippmoment um die z Achse wird über die Axialkräfte F_ax3 und F_ax4 abgestützt. Je nach Spiel der Verzahnungen oder in den Lagerungen wirken die Kräfte nur an den eingezeichneten Punkten oder über Flächenbereiche.The tilting moments and the acting axial forces are preferably supported in the axial direction (in the direction of the second axis X2 , which corresponds to the X-axis in Figure 3A, 3B) over the one between the support disks 36 , 40 and the stepped planetary gear 24 arranged thrust bearing 38 , 42 (or if these are not available via the direct support on the support disks). The necessary axial support forces result from the balance of forces and moments. In particular, a tilting moment about the y axis resulting from the above circumferential forces is caused by the axial forces F _ax1 and F _ax2 supported. One of the radial forces, the supporting force Q _A and the overturning moment about the z axis resulting from the axial forces of the gears is over the axial forces F _ax3 and F _ax4 supported. Depending on the play of the teeth or in the bearings, the forces only act at the points shown or across areas.

Die Kräfte können mit üblichen Mitteln (Simulation etc.) berechnet und die Bauteile entsprechend ausgelegt werden. Die Reibungskräfte (nicht eingezeichnet) aus den Axialkräften wirken der Bewegungsrichtung entgegen und erzeugen in den Abstützscheiben 36 und 40 entgegengesetzt wirkende Drehmomente. Die in einer Abstützscheibe 36, 40 eingepresste Planentenwelle 60 sorgt für Synchronlauf der Abstützscheiben 36, 40.The forces can be calculated using conventional means (simulation, etc.) and the components can be designed accordingly. The frictional forces (not shown) from the axial forces counteract the direction of movement and generate them in the support disks 36 and 40 opposing torques. The one in a support disc 36 , 40 pressed-in tarpaulin shaft 60 ensures synchronous operation of the support disks 36 , 40 .

Es wurde erkannt, dass bei günstig gewählten Zahneingriffswinkeln und Zähnezahlen bereits ein hoher, getriebetechnischer Wirkungsgrad erzielt wird. Die zusätzliche, seitliche Führung des Stufenplanetenrads durch die Abstützscheiben ermöglicht zudem, dass dieses weniger breit ausgeführt sein muss, weil jetzt die Kippmomente nicht mehr über radiale Abstützung aufgenommen werden müssen (die bei herkömmlichen Getrieben normalerweise vorhandenen Radiallager können ersatzlos weggelassen werden), wodurch das gesamte Planetengetriebe in axialer Richtung kürzer ausgelegt werden kann.It has been recognized that a high degree of efficiency in terms of transmission technology is already achieved with well-chosen tooth pressure angles and numbers of teeth. The additional, lateral guidance of the stepped planetary gear through the support disks also enables it to be made less wide, because now the tilting moments no longer have to be absorbed via radial support (the radial bearings normally present in conventional transmissions can be omitted without replacement), whereby the entire Planetary gear can be designed shorter in the axial direction.

Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, weist die Welle 6 in dieser Ausführungsform zwischen dem Abstützbereich 32 und dem Sonnenrad 8 einen koaxial angeordneten, bevorzugt zylindrischen, vertieften Abschnitt 58 auf, der einen Außendurchmesser aufweist, der geringer als der Fußkreis des Sonnenrades 8 ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass der erste Verzahnungsbereich 26 der Stufenplanetenrads 24 nicht mit dem Verzahnungsbereich 10 des Sonnenrad 8 in Berührung kommen kann.As from the 1 and 2 can be seen, has the shaft 6th in this embodiment between the support area 32 and the sun gear 8th a coaxially arranged, preferably cylindrical, recessed section 58 on, which has an outer diameter that is less than the root circle of the sun gear 8th is. This ensures that the first toothed area 26th the stepped planet wheel 24 not with the gear area 10 of the sun gear 8th can come into contact.

5 zeigt die Zahnradpaarung bzw. den Eingriff zwischen der Innenverzahnung 14 des ersten Hohlrads 12 und dem ersten Verzahnungsbereich 26 des Stufenplanetenrads 24. d_P1 ist der Teilkreis und d_bP ist der Grundkreis des ersten Verzahnungsbereichs 26 des Stufenplanetenrads 24. d_H1 ist der Teilkreis und d_bH1 ist der Grundkreis der Innenverzahnung 14 des ersten Hohlrads 12. d_wP-H1 ist der Wälzkreis des Eingriffs zwischen dem ersten Verzahnungsbereich 26 und der Innenverzahnung 14 des ersten Hohlrads 12, der durch den Wälzpunkt C verläuft. Wie ersichtlich ist, sind die Verzahnungen so ausgebildet, dass der erste Verzahnungsbereich 26 des Stufenplanetenrades 24 mit der Innenverzahnung 14 des ersten Hohlrads 12 nur am Ende der Evolvente (vor der Spitzengrenze) mit großem Betriebseingriffswinkel kämmt und gleichzeitig der Wälzpunkt C ungefähr in der Mitte der Eingriffsstrecke AE liegt. Somit wird eine sogenannte Low-loss-Verzahnung mit geringsten Verlusten realisiert. Die Eingriffstrecke AE ist ein Teil der Eingriffslinie, die sich aus der Tangente an die beiden Grundkreise d_bH1 und d_bP ergibt. 5 shows the gear pairing or the engagement between the internal teeth 14th of the first ring gear 12th and the first gear area 26th of the stepped planetary gear 24 . d _P1 is the pitch circle and d _bP is the base circle of the first gear area 26th of the stepped planetary gear 24 . d _H1 is the pitch circle and d _bH1 is the base circle of the internal gearing 14th of the first ring gear 12th . d _wP-H1 is the pitch circle of the meshing between the first gear area 26th and the internal gearing 14th of the first ring gear 12th that runs through pitch point C. As can be seen, the teeth are designed so that the first tooth area 26th of the stepped planetary wheel 24 with the internal teeth 14th of the first ring gear 12th only combs at the end of the involute (before the tip limit) with a large operating pressure angle and at the same time the pitch point C is approximately in the middle of the contact distance AE. In this way, so-called low-loss interlocking is achieved with the lowest possible losses. The line of action AE is part of the line of action, which results from the tangent to the two base _circles d bH1 and d _bP .

6 zeigt die Zahnradpaarung bzw. den Eingriff zwischen dem ersten Verzahnungsbereich 26 des Stufenplanetenrads 24 und dem Verzahnungsbereich 10 des Sonnenrads 8. Wie oben angegeben ist d_P1 der Teilkreis und d_bP der Grundkreis des ersten Verzahnungsbereichs 26 des Stufenplanetenrads 24. ds ist der Teilkreis und dbs ist der Grundkreis des Verzahnungsbereichs 10 des Sonnenrads 8. d_wP-S ist der Wälzkreis des Eingriffs zwischen dem ersten Verzahnungsbereich 26 und des Verzahnungsbereichs 10 des Sonnenrads 8, der durch den Wälzpunkt C verläuft. Wie auch hier ersichtlich ist, sind die Verzahnungen so ausgebildet, dass der Wälzpunkt C ungefähr in der Mitte der Eingriffsstrecke AE liegt, es wird also auch hier eine sog. Low-loss-Verzahnung realisiert. 6th shows the gear pairing or the engagement between the first gear area 26th of the stepped planetary gear 24 and the gear area 10 of the sun gear 8th . As stated above, d _{P1 is} the pitch circle and d _{bP is} the base circle of the first toothed area 26th of the stepped planetary gear 24 . ds is the pitch circle and dbs is the base circle of the gear area 10 of the sun gear 8th . d _wP-S is the pitch circle of the meshing between the first gear area 26th and the gear area 10 of the sun gear 8th that runs through pitch point C. As can also be seen here, the toothing is designed in such a way that the pitch point C lies approximately in the middle of the contact path AE, so a so-called low-loss toothing is also implemented here.

7 zeigt die Zahnradpaarung bzw. den Eingriff zwischen der Innenverzahnung 18 des zweiten Hohlrads 16 und dem zweiten Verzahnungsbereich 28 des Stufenplanetenrads 24. d_P2 ist der Teilkreis und d_bP ist der Grundkreis des zweiten Verzahnungsbereichs 28 des Stufenplanetenrads 24. Aufgrund der identischen Verzahnungsgeometrie ist der Grundkreis des zweiten Verzahnungsbereichs 28 gleich zu dem des ersten Verzahnungsbereichs 26, wohingegen sich die jeweiligen Teilkreise voneinander unterscheiden. d_H2 ist der Teilkreis und d_bH2 ist der Grundkreis der Innenverzahnung 18 des zweiten Hohlrads 16. d_wP-H2 ist der Wälzkreis des Eingriffs zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich 28 und der Innenverzahnung 18 des zweiten Hohlrads 16, der durch den Wälzpunkt C verläuft. Auch hier wird eine Low-loss-Verzahnung realisiert, d.h. die Verzahnungen sind so ausgebildet, dass der Wälzpunkt ungefähr in der Mitte der Eingriffstrecke AE liegt. Im Gegensatz zu dem Eingriff zwischen dem ersten Verzahnungsbereich 26 und der Innenverzahnung 14 des ersten Hohlrads 12 ist der Betriebseingriffswinkel sehr klein. Die Zahnköpfe des zweiten Verzahnungsbereichs 28 des Stufenplanetenrads 24 sind sehr breit (stumpf) und der Fußkreis ist nur geringfügig größer als der Grundkreis db₁. 7th shows the gear pairing or the engagement between the internal teeth 18th of the second ring gear 16 and the second gear area 28 of the stepped planetary gear 24 . d _P2 is the pitch circle and d _bP is the base circle of the second gear area 28 of the stepped planetary gear 24 . Due to the identical gear geometry, the base circle is the second gear area 28 equal to that of the first gear area 26th , whereas the respective partial circles differ from one another. d _H2 is the pitch circle and d _bH2 is the base circle of the internal gearing 18th of the second ring gear 16 . d _wP-H2 is the pitch circle of the meshing between the second gear area 28 and the internal gearing 18th of the second ring gear 16 that runs through pitch point C. Here, too, a low-loss toothing is implemented, that is to say the toothing is designed in such a way that the pitch point lies approximately in the middle of the meshing path AE. In contrast to the engagement between the first toothed area 26th and the internal gearing 14th of the first ring gear 12th the operating pressure angle is very small. The tooth tips of the second gear area 28 of the stepped planetary gear 24 are very wide (blunt) and the root circle is only slightly larger than the base circle db ₁ .

8 zeigt die Abstützung des zweiten Verzahnungsbereichs 28 des Stufenplanetenrads 24 auf der Außenumfangsfläche 34 des Abstützbereichs 32. Der Durchmesser der Außenumfangsfläche 34 entspricht dem des Wälzkreises d_wP-S des Eingriffs zwischen dem ersten Verzahnungsbereich 26 und dem Verzahnungsbereich 10 des Sonnenrads 8. 8th shows the support of the second toothed area 28 of the stepped planetary gear 24 on the outer peripheral surface 34 of the support area 32 . The diameter of the outer peripheral surface 34 corresponds to that of the pitch circle d _wP-S of the meshing between the first toothing area 26th and the gear area 10 of the sun gear 8th .

9 und 10 zeigen Aufsichten auf den zweiten Verzahnungsbereich 28, in die verschiedene mögliche Berührlinien b_L eingezeichnet sind, die jeweils einen Bereich des Verzahnungsbereichs 28 markieren, der abhängig von einer Drehposition des Stufenplanetenrads 24 von der Außenumfangsfläche 34 des Abstützbereichs 32 kontaktiert wird. 9 and 10 show top views of the second toothed area 28 , in which various possible contact lines b _{L are} drawn, each representing a region of the toothing region 28 mark that depends on a rotational position of the stepped planetary gear 24 from the outer peripheral surface 34 of the support area 32 is contacted.

Für eine durchgehende Abstützung des zweiten Verzahnungsbereichs 28 auf der Außenumfangsfläche 34, bei der der Achsabstand der Drehachse des Stufenplanetenrads 24 und der Drehachse des Abstützbereichs 32 während der Drehung unter gleichzeitiger Abstützung konstant bleibt, muss sichergestellt werden, dass unabhängig von der Drehposition des Stufenplanetenrads 24 ein auf dem Kopfkreis des zweiten Verzahnungsbereichs 28 liegender Teil eines Zahns des zweiten Verzahnungsbereichs 28 in Berührung mit der Außenumfangsfläche 34 des Abstützbereichs 32 ist. Dies kann nur sichergestellt werden, indem der zweite Verzahnungsbereich 28 mit einer vorbestimmten Geometrie schrägverzahnt ist. Maßgebend für die Auslegung sind folgende auch in 9 und 10 gezeigte Kenngrößen:

b_P1 Breite der Verzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs 28 in Richtung der Drehachse
b₁ Kopfbreite der Zähne des zweiten Verzahnungsbereichs 28
p Teilung der Verzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs 28
beff effektive (tatsächliche) Tragbreite zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich 28 und der Außenumfangsfläche 34 des Abstützbereichs 32 (dicke Linien in 9 und 10)
β Schrägungswinkel der Verzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs 28
ε_β Sprungüberdeckung, die sich aus ε_β = (b_P1 × tan β) / p ergibt.

For continuous support of the second toothed area 28 on the outer peripheral surface 34 , where the center distance of the axis of rotation of the stepped planetary gear 24 and the axis of rotation of the support area 32 remains constant during the rotation with simultaneous support, it must be ensured that regardless of the rotational position of the stepped planetary gear 24 one on the tip circle of the second gear area 28 lying part of a tooth of the second toothing area 28 in contact with the outer peripheral surface 34 of the support area 32 is. This can only be ensured by using the second gear area 28 is helical with a predetermined geometry. The following are also decisive for the design in 9 and 10 shown parameters:

b _P1 Width of the toothing of the second toothing area 28 in the direction of the axis of rotation
b ₁ head width of the teeth of the second toothing area 28
p division of the toothing of the second toothing area 28
beff effective (actual) bearing width between the second toothing area 28 and the outer peripheral surface 34 of the support area 32 (thick lines in 9 and 10 )
β helix angle of the toothing of the second toothing region 28
ε _β jump coverage, which results from ε _β = (b _P1 × tan β) / p.

9 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Verzahnung mit einer Sprungüberdeckung ε_β = 1 ausgebildet ist. Ist dies der Fall lässt sich die effektive Tragbreite beff aus der Formel b_eff = (b₁ / p) × b_P1) bestimmen. Diese ist in dem Fall ε_β = 1 konstant, also unabhängig von der Drehposition des Stufenplanetenrads 24. 9 zeigt beispielhaft verschiedene effektive Tragbreiten b_L1, b_L2, b_L3. Wie unmittelbar ersichtlich ist, weisen diese identische Längen auf, die sich aus der obigen Formel ergeben. 9 shows an embodiment in which the toothing is designed with a step overlap ε _β = 1. If this is the case, the effective bearing width beff can be determined from the formula b _eff = (b ₁ / p) × b _P1 ). In the case ε _β = 1, this is constant, i.e. independent of the rotational position of the stepped planetary gear 24 . 9 shows an example of different effective widths b _L1 , b _L2 , b _L3 . As can be seen immediately, these have identical lengths, which result from the above formula.

10 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Verzahnung mit einer Sprungüberdeckung ε_β ε_β < 1 ausgebildet ist. 10 zeigt beispielhaft die effektiven Tragbreiten b_L5, b_L6, b_L7 für diesen Fall. Wie unmittelbar ersichtlich ist, sind die effektiven Tragbreiten in diesem Fall höchst unterschiedlich, in Abhängigkeit von der Drehposition des Stufenplanetenrads 24. Insbesondere liegen zwei Extrema vor, so entspricht die effektive Tragbreite b_L5 der Breite b_P1 der Verzahnung und entspricht die effektive Tragbreite b_L6 nur noch zwei Punkten, ein Holpern wird gerade noch vermieden. 10 shows an embodiment in which the toothing is designed with a step overlap ε _β ε _β <1. 10 shows an example of the effective bearing widths b _L5 , b _L6 , b _L7 for this case. As can be seen immediately, the effective widths are very different in this case, depending on the rotational position of the stepped planetary gear 24 . In particular, there are two extremes, so the effective width b _L5 corresponds to the width b _P1 the toothing and the effective width b _L6 corresponds to only two points, a bump is just avoided.

Damit bei ε_β < 1 kein Holpern auftreten kann und die Achsabstände konstant bleiben, muss daher bei ε_β < 1 zusätzlich folgende Formel erfüllt sein: ε_β ≥ (p - b₁ ) / pSo that _{no jolting can occur at ε β} <1 and the center distances remain constant, the following formula must also be fulfilled _{at ε β} _{<1: ε β} ≥ (p - b ₁ ) / p

Bei der Konstruktion des Getriebes werden die zu erwartenden Axial- und Radialkräfte ausgehend von dem zu übertragenden Drehmoment und der gewünschten Übersetzung berechnet. Beispielsweise können hier übliche Programme zur Berechnung von Kräften in Verzahnungen eingesetzt werden. Basierend darauf erfolgt eine Auslegung der Zahnradstufen und insbesondere der Abstützung des zweiten Verzahnungsbereichs 28 an dem Abstützbereich 32. Hier wird bei der Auslegung die effektive Tragbreite unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Hertz'sche Flächenpressung in dem linien- oder punktförmigen Berührbereich zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich 28 und dem Abstützbereich berücksichtigt.When designing the gearbox, the expected axial and radial forces are calculated based on the torque to be transmitted and the desired gear ratio. For example, the usual programs for calculating forces in gears can be used here. Based on this, the gear stages and, in particular, the support of the second gear area are designed 28 at the support area 32 . Here, in the design, the effective bearing width is taken into account, taking into account the maximum permissible Hertzian surface pressure in the linear or punctiform contact area between the second toothing area 28 and the support area are taken into account.

Für den Fall, dass der Außendurchmesser des Abstützbereichs 32 dem Wälzkreisdurchmesser der Verzahnung zwischen dem Sonnenrad 8 und dem ersten Verzahnungsbereich 26 entspricht, können als zulässige Hertz'sche Pressungen die Werte von Wälzlagern übernommen werden. Entspricht der Außendurchmesser des Abstützbereichs 32 nicht dem Wälzkreisdurchmesser der Verzahnung zwischen dem Sonnenrad 8 und dem ersten Verzahnungsbereich 26, tritt Gleiten auf und die Verluste sind erheblich höher, so dass die zulässigen Werte für die Hertz' sche Pressung niedriger liegen und sich an den Werten für Zahnräder orientieren sollten.In the event that the outside diameter of the support area 32 the pitch circle diameter of the teeth between the sun gear 8th and the first gear area 26th corresponds, the values of rolling bearings can be adopted as permissible Hertzian pressures. Corresponds to the outside diameter of the support area 32 not the pitch circle diameter of the toothing between the sun gear 8th and the first gear area 26th , sliding occurs and the losses are considerably higher, so that the permissible values for the Hertzian pressure are lower and should be based on the values for gears.

Der Zusammenbau des Planetengetriebes kann je nach konkreter Ausbildung auf verschiedene Weisen erfolgen. Bevorzugt ist das Gehäuse so ausgebildet, dass das Getriebe einfach reparierbar und wartbar ist.The assembly of the planetary gear can be done in different ways depending on the specific training. The housing is preferably designed in such a way that the transmission can be easily repaired and maintained.

Zur Anwendung kann das Getriebe in Bereichen kommen, in denen eine hohe Übersetzung mit geringem Spiel gefordert ist. Beispielsweise kann das Getriebe im Roboterbereich zur Anwendung kommen.The gear can be used in areas where a high gear ratio with little play is required. For example, the gearbox can be used in the robot sector.

Eine weitere alternative Ausführungsform eines Planetengetriebes 2 ist in 11 gezeigt. Das Planetengetriebe in 11 entspricht dem in 1 Gezeigten gemäß der ersten Ausführungsform mit Ausnahme folgender Merkmale: der ersten Verzahnungsbereich 26 und der zweite Verzahnungsbereich 28 des Stufenplanetenrads 24 sind geradverzahnt. Entsprechend sind die Verzahnungen des Sonnenrads 8 und des ersten Hohlrads 12 und des zweiten Hohlrads 16 geradverzahnt ausgebildet. Der zweite Verzahnungsbereich 26 ist axial nach rechts verlängert ausgebildet. Auf das rechte Ende des zweiten Verzahnungsbereichs 28 ist ein Hülsenbauteil 62 aufgepresst. Das Hülsenbauteil 62 ist in dieser Ausführungsform innenseitig mit Übermaßpassung komplementär zu der Verzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs 28 ausgebildet. Außenumfangsseitig ist das Hülsenbauteil 62 zylindrisch ausgebildet. In einer Querschnittsansicht senkrecht zu der zweiten Achse X2 ist die Außenumfangsfläche kreisförmig. Die Außenumfangsfläche des Hülsenbauteils 62 ist radial auf dem an der ersten Welle 6 vorgesehenen Abstützbereich 32 abgestützt. Die Außenumfangsfläche des Hülsenbauteils 62 weist einen Außendurchmesser auf, der dem Wälzkreisdurchmesser der Verzahnung zwischen dem Sonnenrad 8 und dem ersten Verzahnungsbereich 26 entspricht. Im Betrieb des Getriebes rollt daher die Außenumfangsfläche des Hülsenbauteils 62 ohne Gleiten auf dem Abstützbereich 32 ab. Der Teil der Verzahnung des zweiten Verzahnungsbereichs 28, mit dem das Hülsenbauteil 62 nicht im Eingriff ist, kämmt mit der Innenverzahnung des zweiten Hohlrads 16. Die erste Welle 6 ist radial innerhalb des kämmenden Bereichs des zweiten Verzahnungsbereichs 28 radial zu dem zweiten Verzahnungsbereich 28 beabstandet.Another alternative embodiment of a planetary gear 2 is in 11 shown. The planetary gear in 11 corresponds to in 1 Shown according to the first embodiment with the exception of the following features: the first toothed area 26th and the second gear area 28 of the stepped planetary gear 24 are straight teeth. The toothings of the sun gear are corresponding 8th and the first ring gear 12th and the second ring gear 16 straight teeth. The second gear area 26th is designed to be extended axially to the right. On the right end of the second gear area 28 is a sleeve component 62 pressed on. The sleeve component 62 is in this embodiment complementary on the inside with an interference fit to the toothing of the second toothing area 28 educated. The sleeve component is on the outer circumference 62 cylindrical. In a cross-sectional view perpendicular to the second axis X2 the outer peripheral surface is circular. The outer peripheral surface of the sleeve component 62 is radial on that on the first shaft 6th intended support area 32 supported. The outer peripheral surface of the sleeve component 62 has an outer diameter that is the pitch circle diameter of the toothing between the sun gear 8th and the first gear area 26th is equivalent to. When the transmission is in operation, the outer circumferential surface of the sleeve component therefore rolls 62 without sliding on the support area 32 away. The part of the toothing of the second toothing area 28 with which the sleeve component 62 is not in mesh with the internal teeth of the second ring gear 16 . The first wave 6th is radially within the meshing area of the second gear area 28 radial to the second toothing area 28 spaced.

12 zeigt eine Querschnittsansicht des Stufenplanetenrads 24 gemäß der Ausführungsform aus 11 mit dem aufgepressten Hülsenbauteil 62. 12th shows a cross-sectional view of the stepped planetary gear 24 according to the embodiment 11 with the pressed-on sleeve component 62 .

Die auf das Stufenplanetenrad 24 gemäß der Ausführungsform aus 11 wirkenden Kräfte unterscheiden sich von denen gemäß der ersten Ausführungsform wie folgt: da in dieser Ausführungsform nur Geradverzahnungen zur Anwendung kommen, entfallen die in den Verzahnungen wirkenden Axialkräfte. In den Abstützscheiben 36, 40 werden daher axial ausschließlich die Kippmomente um die y- und die z-Achse abgestützt.The one on the stepped planetary wheel 24 according to the embodiment 11 Acting forces differ from those according to the first embodiment as follows: since only straight teeth are used in this embodiment, the axial forces acting in the teeth are omitted. In the support disks 36 , 40 Therefore, only the tilting moments about the y and z axes are axially supported.

In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann der erste Verzahnungsbereich oder der zweite Verzahnungsbereich geradverzahnt und der jeweils andere Verzahnungsbereich schrägverzahnt ausgebildet sein. Alternativ können beide Verzahnungsbereiche schrägverzahnt ausgebildet sein.In a further embodiment, not shown, the first toothed area or the second toothed area can be designed with straight teeth and the respective other toothed area with helical teeth. Alternatively, both toothing areas can be designed with helical teeth.

Es versteht sich von selbst, dass die angegebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weisen modifiziert oder abgeändert werden können, ohne den Kern der vorliegenden Offenbarung zu verlassen. Beispielsweise kann das Stufenplanetenrad durch zwei miteinander drehfest verbundene Planetenräder ersetzt werden, ohne dass es weiterer Anpassungen bedarf. Hierfür sind die miteinander verbundenen Planetenräder beispielsweise auf einer gemeinsamen Planetenwelle gelagert, die wiederum in Bohrungen in den Abstützscheiben gehalten wird.It goes without saying that the specified embodiments can be modified or changed in various ways without departing from the gist of the present disclosure. For example, the stepped planetary gear can be replaced by two planetary gears connected non-rotatably to one another, without the need for further adjustments. For this purpose, the planet gears connected to one another are mounted, for example, on a common planet shaft, which in turn is held in bores in the support disks.

Statt einer Planetenwelle zur Verbindung mit den Abstützscheiben können an dem Stufenplanetenrad oder den miteinander verbundenen Planetenrädern in der Axialrichtung vorstehende Lagerzapfen, die koaxial zur zweiten Achse angeordnet sind, vorgesehen sein.Instead of a planetary shaft for connection to the support disks, the stepped planetary gear or the interconnected Planetary gears projecting bearing journals in the axial direction, which are arranged coaxially to the second axis, can be provided.

Statt der Kopplung des Stufenplanetenrads und der Abstützscheiben durch die Planetenwelle oder die Lagerzapfen kann eine radiale Lagerung der Abstützscheiben durch in der Abstützscheibe vorgesehene vertiefte Lagerbahnen für das erste bzw. zweite Axiallager erreicht werden.Instead of coupling the stepped planetary gear and the support disks through the planetary shaft or the bearing journals, a radial mounting of the support disks can be achieved by means of recessed bearing tracks for the first or second axial bearing provided in the support disk.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist, wie oben angegeben, das Stufenplanetenrad mit durchgehender Verzahnung ausgebildet. Hierfür wird in einem ersten Schritt das gesamte Stufenplanetenrad mit einer einzigen durchgehenden Schrägverzahnung ausgebildet, die später der Verzahnung in dem ersten Verzahnungsbereich entspricht. Anschließend wird die Verzahnung in dem zweiten Verzahnungsbereich durch einen weiteren Arbeitsschritt (Abdrehen etc.) verkleinert, wobei Teilung bzw. Zahnabstand gleich bleiben. Insbesondere ist der Kopfkreis der Verzahnung des dann ausgebildeten zweiten Verzahnungsbereichs kleiner als der Kopfkreis der Verzahnung des ersten Verzahnungsbereichs. Umgekehrt ist die Kopfbreite der Verzahnung des dann ausgebildeten zweiten Verzahnungsbereichs größer als die Kopfbreite der Verzahnung des ersten Verzahnungsbereichs. Das zweite Hohlrad weist eine entsprechend daran angepasste Verzahnung auf. 5 bis 8 zeigen die beschriebenen Unterschiede. Der oben beschriebene „weitere Arbeitsschritt“ kann aber auch vor dem Verzahnen erfolgen, d.h. das Rohteil weist einen abgesetzten Außendurchmesser auf und wird dann erst verzahnt. Das Ergebnis ist das gleiche wie in 3 dargestellt.In a particularly preferred embodiment, as indicated above, the stepped planetary gear is designed with continuous teeth. For this purpose, in a first step, the entire stepped planetary gear is designed with a single continuous helical toothing, which later corresponds to the toothing in the first toothing area. The toothing in the second toothing area is then reduced in size by a further work step (turning, etc.), with the pitch or tooth spacing remaining the same. In particular, the tip circle of the toothing of the then formed second toothing area is smaller than the tip circle of the toothing of the first toothing area. Conversely, the head width of the toothing of the second toothing area then formed is greater than the head width of the toothing of the first toothing area. The second ring gear has a correspondingly adapted toothing. 5 until 8th show the differences described. The “further work step” described above can, however, also take place before the gear cutting, ie the blank has a stepped outer diameter and is only then geared. The result is the same as in 3 shown.

Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.It is explicitly emphasized that all features disclosed in the description and / or the claims are viewed as separate and independent of one another for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of restricting the claimed invention, regardless of the combinations of features in the embodiments and / or the claims should. It is explicitly stated that all range specifications or specifications of groups of units disclose every possible intermediate value or subgroup of units for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of restricting the claimed invention, in particular also as a limit of a range specification.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22: PlanetengetriebePlanetary gear
44th: Gehäusecasing
66th: erste Wellefirst wave
88th: SonnenradSun gear
1010: Verzahnungsbereich des SonnenradsToothing area of the sun gear
1212th: erstes Hohlradfirst ring gear
1414th: Innenverzahnung des ersten HohlradsInternal toothing of the first ring gear
1616: zweites Hohlradsecond ring gear
1818th: Innenverzahnung des zweiten HohlradInternal teeth of the second ring gear
2020th: radialer Erstreckungsbereich des zweiten Hohlradsradial extent of the second ring gear
2222nd: zweite Wellesecond wave
2424: StufenplanetenradStepped planetary gear
2626th: erster Verzahnungsbereich des Stufenplanetenradsfirst toothing area of the stepped planetary gear
2828: zweiter Verzahnungsbereich des Stufenplanetenradssecond toothing area of the stepped planetary gear
3030th: Grundkörper des StufenplanetenradsBase body of the stepped planetary gear
3232: AbstützbereichSupport area
3434: Außenumfangsfläche des AbstützbereichsOuter peripheral surface of the support area
3636: erste Abstützscheibefirst support disc
3838: erstes Axiallagerfirst axial bearing
4040: zweite Abstützscheibesecond support disc
4242: zweites Axiallagersecond axial bearing
4444: drittes Axiallagerthird thrust bearing
4646: erster radial verlaufender Gehäusewandabschnittfirst radially extending housing wall section
4848: viertes Axiallagerfourth thrust bearing
5050: zweiter radial verlaufender Gehäusewandabschnittsecond radially extending housing wall section
5252: fünftes Axiallagerfifth thrust bearing
5454: erstes Radiallagerfirst radial bearing
5555: Endabschnitt der zweiten WelleEnd portion of the second shaft
5656: WellenträgerkörperShaft carrier body
5858: vertiefter Abschnitt der ersten Wellerecessed section of the first wave
6060: PlanetenwellePlanetary shaft
6262: HülsenbauteilSleeve component
X1X1: erste Achsefirst axis
X2X2: zweite Achsesecond axis
bP1bP1: Breite der Verzahnung des zweiten VerzahnungsbereichsWidth of the toothing of the second toothing area
b1b1: Kopfbreite der Zähne des zweiten VerzahnungsbereichsHead width of the teeth of the second toothing area
pp: Teilung der Verzahnung des zweiten VerzahnungsbereichsDivision of the toothing of the second toothing area
beffbeff: effektive (tatsächliche) Tragbreite zwischen dem zweiten Verzahnungsbereich und der Außenumfangsfläche des Abstützbereichseffective (actual) bearing width between the second toothing area and the outer circumferential surface of the support area
ββ: Schrägungswinkel der Verzahnung des zweiten VerzahnungsbereichsHelix angle of the toothing of the second toothing area
FrH1FrH1: Radialkraft aus Verzahnung erster Verzahnungsbereich - erstes HohlradRadial force from toothing first toothing area - first ring gear
FrH2FrH2: Radialkraft aus Verzahnung zweiter Verzahnungsbereich - zweites HohlradRadial force from toothing second toothing area - second ring gear
FrSFrS: Radialkraft aus Verzahnung Sonnenrad - erster VerzahnungsbereichRadial force from toothing sun gear - first toothing area
FuH1FuH1: Umfangskraft aus Verzahnung erster Verzahnungsbereich - erstes HohlradCircumferential force from toothing first toothing area - first ring gear
FuH2FuH2: Umfangskraft aus Verzahnung zweiter Verzahnungsbereich - zweites HohlradCircumferential force from toothing second toothing area - second ring gear
FuSFuS: Umfangskraft aus Verzahnung Sonnenrad - erster VerzahnungsbereichCircumferential force from toothing sun gear - first toothing area
FaxSFax S.: Axialkraft aus Verzahnung Sonnenrad - erster VerzahnungsbereichAxial force from toothing sun gear - first toothing area
FaxH1FaxH1: Axialkraft aus Verzahnung erster Verzahnungsbereich - erstes HohlradAxial force from toothing first toothing area - first ring gear
FaxH2FaxH2: Axialkraft aus Verzahnung zweiter Verzahnungsbereich - zweites HohlradAxial force from toothing second toothing area - second ring gear
Fax1Fax1: erste Axialkraft zur Abstützung des Kippmoments um die Achse yfirst axial force to support the tilting moment about axis y
Fax2Fax2: zweite Axialkraft zur Abstützung des Kippmoments um die Achse ysecond axial force to support the tilting moment about axis y
Fax3Fax3: erste Axialkraft zur Abstützung des Kippmoments um die Achse zfirst axial force to support the tilting moment about the axis z
Fax4Fax4: zweite Axialkraft zur Abstützung des Kippmoments um die Achse zsecond axial force to support the tilting moment about the axis z
FAFA: Radialkraft der Abstützstelle 34Radial force of the support point 34

Claims

Planetary gear (2), with a housing (4), a first shaft (6) with an externally toothed sun gear (8) which is rotatably mounted in the housing (4) about a first axis (X1), a first ring gear (12) which is provided coaxially to the first shaft (6) and not rotatable in the housing (4), a second ring gear (16) which is rotatably mounted in the housing about the first axis (X1), and either a stepped planetary gear (24) which is provided radially between the first shaft (6) and the ring gears (12, 16) and a first toothing area (26) which meshes with the sun gear (8) and the first ring gear (12), and a second toothed area (28) which meshes with the second ring gear (16), or a first planetary gear which is provided radially between the first shaft (6) and the first ring gear (12) and a first toothed area which is provided with the sun gear (8) and the first ring gear (12) meshes, and a second planetary gear, which is provided radially between the first shaft (4) and the second ring gear (16), rotatably and coaxially connected to the first planetary gear and a second toothed region (28) which meshes with the second ring gear (16), in which a cylindrical support area (32) is provided on the first shaft (6) and is provided coaxially to the first shaft (6) on which the stepped planetary gear (24) or the interconnected planetary gears are radially supported.

Planetary gear according to Claim 1 , in which the outer diameter of the cylindrical support area (32) corresponds to the pitch circle diameter of the sun gear (8) in the toothing between the sun gear (8) and the first toothing area (26).

Planetary gear according to Claim 1 or 2 , in which the second toothed area (28) is helical, and the stepped planetary gear (24) or the interconnected planetary gears with the outer peripheral surface of the second toothed area (28) lying on the tip circle of the second toothed area (28) is supported on the support area.

Planetary gear according to Claim 3 , in which the jump overlap (ε _β ) of the second toothing area (28) is greater than or equal to one.

Planetary gear according to one of the Claims 2 or 3 , in which the step overlap (ε _β ) of the second toothed area (28) is greater than or equal to the ratio of the pitch (p) minus the tooth tip width (b ₁ ) of the second toothed area (28) to the pitch (p) of the second toothed area (28 ) is.

Planetary gear according to Claim 1 or 2 , in which a sleeve component (62) is provided on the stepped planetary gear (24) or the interconnected planetary gears, which has a cylindrical outer circumferential surface which is coaxial with the planetary rotation axis (X1), by means of which the stepped planetary gear (24) or with each other connected planetary gears are radially supported on the support area, or the stepped planetary gear (24) or the interconnected planetary gears have a cylindrical outer peripheral surface area which is coaxial to the planetary rotation axis (X1), by means of which the stepped planetary gear (24) or the connected planetary gears on the Support area are supported radially.

Planetary gear according to one of the Claims 1 until 6th , in which tilting moments acting perpendicular to the axis of rotation of the stepped planetary gear or the interconnected planetary gears are supported by axial support of the stepped planetary gear or the interconnected planetary gears during operation due to the torque transmission to the stepped planetary gear or the interconnected planetary gears.

Planetary gear according to one of the Claims 1 until 7th , which further comprises a first support disc (36) provided on the side of the first toothing region (26) of the stepped planetary gear (24) or on the side of the first planetary gear, which is provided coaxially to the first axis (X1) and rotatable about it, for axial support of the stepped planetary gear (24) or the interconnected planetary gears, and / or a second support disc (40) provided on the side of the second toothing area (26) of the stepped planetary gear (24) or on the side of the second planetary gear, which is coaxial with the first Axis (X1) and is provided to be rotatable about this, for the axial support of the stepped planetary gear (24) or the interconnected planetary gears.

Planetary gear according to Claim 8 , in which between the first support disc (36) and the stepped planetary gear (24) or the first planetary gear for axial support, a first axial bearing (38) is provided coaxially to a planetary rotation axis (X2) or the stepped planetary gear (24) or the first planetary gear directly the first support disk (36; 36A) is slidably axially supported, and / or between the second support disk (40; 40A) and the stepped planet gear (24) or the second planet gear for axial support a second axial bearing (42; 42A) coaxial with the planetary axis of rotation (X2) is provided or the stepped planetary gear (24) or the second planetary gear is axially supported in a sliding manner directly on the second support disk (40; 40A).

Planetary gear according to Claim 8 or 9 , in which a third axial bearing (44) is provided between the first support disk (36) and the housing (4) coaxially to the first axis (X1) or the first support disk (36;) is slidably supported axially on the housing (4) .

Planetary gear according to one of the Claims 8 until 10 , in which the planetary rotation axis (X2) is coupled to at least one of the support disks (36, 40) in such a way that the at least one support disk (36, 40) together with the stepped planetary gear (24) or the first and second planetary gear around the first axis (X1) rotates.

Planetary gear (2) according to one of the preceding claims, with a second shaft (22) which is torsionally rigidly connected to the second ring gear (16) and rotates with it about the first axis (X1), in which the second ring gear (20) is rotationally rigidly connected to the second shaft (22) via a radial extension area (20; 20A) of the second ring gear (16) or a radially extending connection area from the second ring gear (16) to the second shaft (22) ) is provided.

Planetary gear according to Claim 12 , in which the second support disk (40) between the stepped planetary gear (24) or the second planetary gear and a radial extension area (20) of the second ring gear (16) or a radially extending connection area from the second ring gear (16) to the second shaft ( 22) is provided, and between the second support disk (40) and the radial extension area (20) of the second ring gear (16) or the radially extending connection area, a fourth axial bearing (48) is provided coaxially to the first axis (X1) or the second support disk (4) is slidably axially supported on the radial extension region (20) of the second ring gear (16) or the radially extending connecting region.

Planetary gear according to Claim 12 or 13th , in which the second ring gear (16) is mounted in the axial direction via a fifth axial bearing (52) which is between the radial extension area (20) of the second ring gear (16) or the radially extending connection area of the second ring gear (16) of the second shaft (22) and the housing (4) and is provided coaxial with the first axis (X1).

Planetary gear according to one of the Claims 12 until 14th , in which the second shaft (22) is supported in the radial direction by a radial bearing which is located between an axially extending inner peripheral surface of the second shaft (22), which is hollow, or an axial connection area from the second ring gear (16) to the second Shaft (22) and the first shaft (6) is provided.

Planetary gear according to one of the preceding claims, as far as Claim 8 referred back, in which at least one, preferably all of the axial bearings are needle or roller bearings.

Planetary gear according to one of the preceding claims, in which no web is provided which radially supports the stepped planetary gear (24) or the interconnected planetary gears on the first or second shaft.

Planetary gear according to one of the preceding claims, in which several stepped planetary gears (24) or several of the interconnected planetary gears are provided.

Planetary gear according to one of the preceding claims, in which the first toothed area (26) and the second toothed area (28) of the stepped planetary gear (24) are formed from a continuous toothing.