DE102022109204A1

DE102022109204A1 - Stepped planetary gear and epicyclic gear

Info

Publication number: DE102022109204A1
Application number: DE102022109204.6A
Authority: DE
Inventors: Bernd Cihlar; Dominik Wolters; Berthold Bühler
Original assignee: NEUGART GmbH
Current assignee: NEUGART GmbH
Priority date: 2022-04-14
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2023-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem ein Stufenplanetenrad (5) für ein Umlaufgetriebe (1), wobei das Stufenplanetenrad (5) zwei derart aufeinander abgestimmte Schrägverzahnungen (18,19) aufweist, ein Betrag einer effektiven Axialkraft, die aus im Betrieb des Stufenplanetenrades (5) durch die Schrägverzahnungen (18,19) jeweils verursachten Axialkräfte resultiert, kleiner als 10% eines Betrages einer, vorzugsweise einer kleinsten, der durch die Schrägverzahnungen (18,19) jeweils verursachten Axialkräfte ist, oder dass sich durch die Schrägverzahnungen (18,19) bei Verwendung des Stufenplanetenrades (5) in einem Umlaufgetriebe (1) und bei Betrieb des Umlaufgetriebes (1) jeweils verursachte Axialkräfte gegenseitig aufheben.The invention relates, among other things, to a stepped planetary gear (5) for an epicyclic gearbox (1), wherein the stepped planetary gear (5) has two helical gears (18, 19) that are coordinated with one another, an amount of an effective axial force that results from the operation of the stepped planetary gear (5) axial forces caused by the helical gears (18,19) result in less than 10% of an amount of one, preferably the smallest, of the axial forces caused by the helical gears (18,19), or that the helical gears (18,19) When using the stepped planetary gear (5) in an epicyclic gearbox (1) and when operating the epicyclic gearbox (1), the axial forces caused each other cancel each other out.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stufenplanetenrad für ein Umlaufgetriebe und ein Umlaufgetriebe.The invention relates to a stepped planetary gear for an epicyclic gear and an epicyclic gear.

Umlaufgetriebe sind beispielsweise als Planetengetriebe aus der Praxis vorbekannt und ermöglichen aufgrund ihrer kompakten Bauweise hohe Übersetzungsverhältnisse bei geringem Platzbedarf. So eignen sich diese Umlaufgetriebe beispielsweise für den Einsatz als Getriebe von Industrierobotern.Epicyclic gears, for example, are already known in practice as planetary gears and, due to their compact design, enable high transmission ratios with little space requirements. These epicyclic gearboxes are suitable, for example, for use as gearboxes in industrial robots.

Beispielsweise aus der Druckschrift WO 2015/185 036 A1 ist ein Planetengetriebe mit Planetenrädern vorbekannt, die jeweils zwei Verzahnungen aufweisen, also zweistufig ausgebildet sind. Eine der beiden Verzahnungen ist eine konische Verzahnung. Die andere Verzahnung ist eine nicht-konische Verzahnung. Durch die Kombination einer konischen und einer nicht-konischen Verzahnung in Verbindung mit einer entsprechenden Gegenverzahnung des Sonnenrades bzw. des Hohlrades des Planetengetriebes soll ein selbsttätig wirksamer Toleranzausgleich realisiert werden. Das vorbekannte Planetengetriebe weist ferner Stellvorrichtungen auf, die axial auf die Planetenräder wirken, um die konischen Verzahnungen der Planetenräder im Wesentlichen spielfrei in Eingriff mit der korrespondierenden Gegenverzahnung des Hohlrades zu bringen.For example from the publication WO 2015/185 036 A1 A planetary gear with planetary gears is already known, each of which has two teeth, i.e. is designed in two stages. One of the two teeth is a conical tooth. The other gearing is a non-conical gearing. By combining a conical and a non-conical toothing in conjunction with a corresponding counter-toothing of the sun gear or the ring gear of the planetary gear, an automatically effective tolerance compensation should be achieved. The previously known planetary gear also has adjusting devices which act axially on the planetary gears in order to bring the conical toothings of the planetary gears into engagement with the corresponding counter-toothing of the ring gear essentially without play.

Umlaufgetriebe sind einer zunehmenden Miniaturisierung unterworfen, ohne dass hierbei jedoch Abstriche bei der Belastbarkeit der Umlaufgetriebe toleriert werden. Die Miniaturisierung reduziert dabei auch den für die Lagerung der Planetenräder innerhalb der Umlaufgetriebe zur Verfügung stehenden Bauraum. Bei den unverändert hohen Belastungen, denen die Umlaufgetriebe weiterhin standhalten müssen, stellt dies eine große Herausforderung dar.Epicyclic gearboxes are subject to increasing miniaturization, but no compromises in the load capacity of the epicyclic gearbox are tolerated. Miniaturization also reduces the space available for storing the planetary gears within the epicyclic gearbox. Given the continued high loads that epicyclic gearboxes still have to withstand, this represents a major challenge.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Stufenplanetenrad für ein Umlaufgetriebe bereitzustellen, das die Verwendung von besonders kompakten und gleichzeitig belastbaren Radiallagern zur drehbaren Lagerung des Stufenplanetenrades in einem Umlaufgetriebe begünstigt.The object of the invention is therefore to provide a stepped planetary gear for an epicyclic gearbox, which promotes the use of particularly compact and at the same time resilient radial bearings for the rotatable mounting of the stepped planetary gear in an epicyclic gearbox.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Stufenplanetenrad mit den Merkmalen des unabhängigen, auf ein Stufenplanetenrad gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Zur Lösung der Aufgabe wird damit ein Stufenplanetenrad für ein Umlaufgetriebe vorgeschlagen, wobei das Stufenplanetenrad zwei Schrägverzahnungen aufweist, die derart aufeinander abgestimmt sind, dass ein Betrag einer effektiven Axialkraft, die aus im Betrieb des Stufenplanetenrades durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachten Axialkräfte resultiert, kleiner als 10% eines Betrages einer, vorzugsweise einer kleinsten, der durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachten Axialkräfte ist, oder dass sich im Betrieb des Stufenplanetenrads durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachte Axialkräfte gegenseitig aufheben.To solve the problem, a stepped planetary gear with the features of the independent claim directed towards a stepped planetary gear is proposed. To solve the problem, a stepped planetary gear for an epicyclic gear is proposed, the stepped planetary gear having two helical gears which are coordinated with one another in such a way that an amount of an effective axial force, which results from axial forces caused by the helical gears during operation of the stepped planetary gear, is less than 10 % of an amount of one, preferably a smallest, of the axial forces caused by the helical gears, or that axial forces caused by the helical gears cancel each other out during operation of the stepped planetary gear.

Ein gegenseitiges Aufheben der Axialkräfte im Sinne der Erfindung kann auch dann vorliegen, wenn eine geringe effektive Axialkraft auftritt, die aus den durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachten Axialkräften resultiert und auf Fertigungstoleranzen der aufeinander abgestimmten Schrägverzahnungen zurückzuführen ist.A mutual cancellation of the axial forces in the sense of the invention can also occur if a low effective axial force occurs, which results from the axial forces caused by the helical gears and can be attributed to manufacturing tolerances of the coordinated helical gears.

Die Schrägverzahnungen können so gestaltet sein, dass die durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachten Axialkräfte, insbesondere innerhalb üblicher Fertigungstoleranzen, denselben Betrag haben, jedoch einander entgegengesetzt ausgerichtet sind.The helical gears can be designed in such a way that the axial forces caused by the helical gears, in particular within usual manufacturing tolerances, have the same magnitude, but are aligned in opposite directions to one another.

Auf diese Weise wird ein Stufenplanetenrad geschaffen, bei dem aufgrund seiner beiden Schrägverzahnungen keine oder nur vernachlässigbare effektive Axialkräfte im Betrieb eines mit dem Stufenplanetenrad ausgestatteten Umlaufgetriebes durch das Stufenplanetenrad verursacht werden. Dies führt dazu, dass die Lagerung des Stufenplanetenrades in seiner Gebrauchsstellung in dem Umlaufgetriebe deutlich vereinfacht ist. So ist es beispielsweise möglich, zur Lagerung des erfindungsgemäßen Stufenplanetenrades zumindest ein Radiallager, beispielsweise ein Nadellager zu verwenden. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Stufenplanetenrad in seiner Gebrauchsstellung in einem Umlaufgetriebe mittels zweier in Bezug auf eine Rotationsachse des Stufenplanetenrades axial voneinander beabstandeter Drehlager, beispielsweise Radiallager, wie Nadellager, drehbar gelagert.In this way, a stepped planetary gear is created in which, due to its two helical gears, no or only negligible effective axial forces are caused by the stepped planetary gear during operation of an epicyclic gearbox equipped with the stepped planetary gear. This means that the storage of the stepped planetary gear in its position of use in the epicyclic gear is significantly simplified. For example, it is possible to use at least one radial bearing, for example a needle bearing, to support the stepped planetary gear according to the invention. The stepped planetary gear according to the invention is preferably rotatably mounted in its position of use in an epicyclic gearbox by means of two rotary bearings, for example radial bearings such as needle bearings, which are axially spaced apart from one another with respect to a rotation axis of the stepped planetary gear.

Nadellager zur Lagerung des Stufenplanetenrades haben den Vorteil, dass sie nur geringen Bauraum benötigen und radial hoch belastet werden können. Der Umstand, dass Nadellager in der Regel weniger gut zur Aufnahme von axialen Kräften geeignet sind, wird durch den Aufbau des erfindungsgemäßen Stufenplanetenrades und den durch die beiden aufeinander abgestimmten Schrägverzahnungen erreichten Axialkräfteausgleich kompensiert und stellt somit keinen Nachteil dar.Needle bearings for supporting the stepped planetary gear have the advantage that they only require a small amount of installation space and can be subjected to high radial loads. The fact that needle bearings are generally less suitable for absorbing axial forces is compensated for by the design of the stepped planetary gear according to the invention and the axial force compensation achieved by the two coordinated helical gears and therefore does not represent a disadvantage.

Die Schrägverzahnungen des Stufenplanetenrades können ferner die Laufruhe eines mit dem Stufenplanetenrad ausgestatteten Umlaufgetriebes begünstigen und auch zu einer geringeren Geräuschentwicklung beitragen.The helical teeth of the stepped planetary gear can also promote the smooth running of an epicyclic gearbox equipped with the stepped planetary gear and can also contribute to lower noise development.

Das erfindungsgemäße Stufenplanetenrad ermöglicht also die Verwendung von hochbelastbaren Radiallagern, beispielsweise von Nadellagern, zur drehbaren Lagerung des Stufenplanetenrades. Die Verwendung eines Nadellagers zur Lagerung des Stufenplanetenrades ermöglicht eine Minimierung des radialen Bauraums innerhalb eines mit dem Stufenplanetenrad auszustattenden Umlaufgetriebes zur Aufnahme der Lagerung des Stufenplanetenrades. Dies begünstigt den zuvor erwähnten Miniaturisierungstrend bei Umlaufgetrieben.The stepped planetary gear according to the invention therefore enables the use of heavy-duty radial bearings, for example needle bearings, for rotatable mounting of the stepped planet wheel. The use of a needle bearing to support the stepped planetary gear enables the radial installation space to be minimized within an epicyclic gearbox to be equipped with the stepped planetary gear to accommodate the bearing of the stepped planetary gear. This favors the aforementioned miniaturization trend in rotary gears.

Eine der beiden Verzahnungen kann eine Hohlradverzahnung sein. Eine der beiden Verzahnungen kann eine Sonnenradverzahnung sein. Mit seiner Hohlradverzahnung kann das Stufenplanetenrad in Gebrauchsstellung mit einem Hohlrad eines Umlaufgetriebes in Eingriff stehen. Mit seiner Sonnenradverzahnung kann das Stufenplanetenrad in Gebrauchsstellung mit einem Sonnenrad eines Umlaufgetriebes in Eingriff stehen.One of the two teeth can be a ring gear. One of the two teeth can be a sun gear. With its ring gear teeth, the stepped planetary gear can engage with a ring gear of an epicyclic gearbox in the position of use. With its sun gear teeth, the stepped planetary gear can engage with a sun gear of an epicyclic gearbox in the position of use.

Bei einer Ausführungsform des Stufenplanetenrades ist vorgesehen, dass die Schrägverzahnungen des Stufenplanetenrades in Bezug auf eine Rotationsachse des Stufenplanetenrades axial voneinander beabstandet sind. Dadurch kann das Stufenplanetenrad mit seinen beiden Schrägverzahnungen an einen axialen Abstand zwischen seinen Wälzpartnern, beispielsweise auf einen axialen Abstand zwischen einem Hohlrad und einem Sonnenrad eines Umlaufgetriebes, angepasst sein.In one embodiment of the stepped planetary gear it is provided that the helical teeth of the stepped planetary gear are axially spaced apart from one another with respect to a rotation axis of the stepped planetary gear. As a result, the stepped planetary gear with its two helical gears can be adapted to an axial distance between its rolling partners, for example to an axial distance between a ring gear and a sun gear of an epicyclic gearbox.

Bei einer Ausführungsform des Stufenplanetenrades ist vorgesehen, dass sich die beiden Schrägverzahnungen des Stufenplanetenrades voneinander unterscheiden. Die Schrägverzahnungen können beispielsweise unterschiedliche Kopfkreisdurchmesser und/oder unterschiedliche Teilkreisdurchmesser und/oder unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser aufweisen.In one embodiment of the stepped planetary gear it is provided that the two helical teeth of the stepped planetary gear differ from one another. The helical gears can, for example, have different tip circle diameters and/or different pitch circle diameters and/or different pitch circle diameters.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Verhältnis der Schrägungswinkel der Schrägverzahnungen einem Verhältnis der Wälzkreisdurchmesser der Schrägverzahnungen entspricht. Ist diese Bedingung erfüllt, begünstigt dies eine vollständige oder zumindest weitgehende gegenseitige Aufhebung der durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachten Axialkräfte. Ein Wälzkreisdurchmesser der Sonnenradverzahnung kann beispielsweise 20 mm betragen. Ein Wälzkreisdurchmesser der Hohlradverzahnung kann beispielsweise 10 mm betragen. Ein Schrägungswinkel der Sonnenradverzahnung kann demnach dann beispielsweise 10° betragen, während ein Schrägungswinkel der Hohlradverzahnung 5° beträgt. Die Schrägungswinkel der beiden Schrägverzahnungen können dabei in die gleiche Richtung zeigen. Der Schrägungswinkel der Hohlradverzahnung kann beispielsweise zwischen 2° und 15° betragen. Der Schrägungswinkel der Sonnenradverzahnung kann beispielsweise zwischen 4° und 30° betragen.It can be provided that a ratio of the helix angles of the helical gears corresponds to a ratio of the pitch circle diameters of the helical gears. If this condition is met, this promotes a complete or at least extensive mutual cancellation of the axial forces caused by the helical gears. A pitch circle diameter of the sun gear teeth can be, for example, 20 mm. A pitch circle diameter of the ring gear teeth can be, for example, 10 mm. A helix angle of the sun gear toothing can then be, for example, 10°, while a helix angle of the ring gear toothing is 5°. The helix angles of the two helical gears can point in the same direction. The helix angle of the ring gear teeth can be between 2° and 15°, for example. The helix angle of the sun gear teeth can be between 4° and 30°, for example.

Bei einer Ausführungsform des Stufenplanetenrades ist vorgesehen, dass der Schrägungswinkel der einen Schrägverzahnung des Stufenplanetenrades größer oder kleiner oder so groß wie ein Schrägungswinkel der anderen Schrägverzahnung ist. So kann der Schrägungswinkel der einen Schrägverzahnung, beispielsweise der zuvor erwähnten Sonnenradverzahnung, bei einer Ausführungsform des Stufenplanetenrades größer als ein Schrägungswinkel der anderen Schrägverzahnung, beispielsweise der zuvor erwähnten Hohlradverzahnung, des Stufenplanetenrades sein. Bei einer anderen Ausführungsform des Stufenplanetenrades ist vorgesehen, dass ein Schrägungswinkel der einen Schrägverzahnung, beispielsweise der zuvor erwähnten Sonnenradverzahnung, kleiner als ein Schrägungswinkel der anderen Schrägverzahnung, beispielsweise der zuvor erwähnten Hohlradverzahnung, des Stufenplanetenrades ist. Bei einer weiteren Ausführungsform des Stufenplanetenrades ist vorgesehen, dass der Schrägungswinkel der einen Schrägverzahnung, beispielsweise der zuvor erwähnten Sonnenradverzahnung, gleich groß wie ein Schrägungswinkel der anderen Schrägverzahnung, beispielsweise der zuvor erwähnten Hohlradverzahnung, des Stufenplanetenrades ist.In one embodiment of the stepped planetary gear it is provided that the helix angle of one helical gearing of the stepped planetary gear is larger or smaller or as large as a helix angle of the other helical gearing. In one embodiment of the stepped planetary gear, the helix angle of one helical gearing, for example the previously mentioned sun gearing, can be greater than a helix angle of the other helical gearing, for example the previously mentioned ring gearing, of the stepped planetary gear. In another embodiment of the stepped planetary gear, it is provided that a helix angle of one helical gear, for example the previously mentioned sun gear, is smaller than a helix angle of the other helical gear, for example the previously mentioned ring gear, of the stepped planetary gear. In a further embodiment of the stepped planetary gear, it is provided that the helix angle of one helical gear, for example the previously mentioned sun gear, is the same size as a helix angle of the other helical gear, for example the previously mentioned ring gear, of the stepped planetary gear.

Die jeweiligen Größen der Schrägungswinkel der beiden Schrägverzahnungen des Stufenplanetenrades können beispielsweise davon abhängig sein, wie groß die Wälzkreisdurchmesser der Schrägverzahnungen des Stufenplanetenrades sind.The respective sizes of the helix angles of the two helical gears of the stepped planetary gear can, for example, depend on how large the pitch circle diameters of the helical gears of the stepped planetary gear are.

Das Stufenplanetenrad kann an seiner Außenseite zumindest einen Lagersitz für ein Drehlager zur drehbaren Lagerung des Stufenplanetenrades aufweisen. Vorzugsweise weist das Stufenplanetenrad zwei Lagersitze für Drehlager auf. Zwischen den beiden Lagersitzen kann eine Schrägverzahnung, beispielsweise die zuvor erwähnte Hohlradverzahnung des Stufenplanetenrades angeordnet sein. Über diese Schrägverzahnung auf das Stufenplanetenrad oder von dem Stufenplanetenrad beispielsweise auf ein Hohlrad übertragene Kräfte können über die beiden beidseits der Schrägverzahnung angeordneten Lagersitze gleichmäßig aufgenommen und abgeleitet werden.The stepped planetary gear can have on its outside at least one bearing seat for a pivot bearing for rotatably supporting the stepped planetary gear. The stepped planetary gear preferably has two bearing seats for pivot bearings. A helical toothing, for example the previously mentioned ring gear toothing of the stepped planetary gear, can be arranged between the two bearing seats. Forces transmitted via this helical gearing to the stepped planetary gear or from the stepped planetary gear, for example to a ring gear, can be absorbed and dissipated evenly via the two bearing seats arranged on both sides of the helical gearing.

In Gebrauchsstellung des Stufenplanetenrades kann an jedem der Lagersitze ein Drehlager, beispielsweise ein Radiallager, vorzugsweise ein Nadellager, angeordnet sein, um das Stufenplanetenrad drehbar beispielsweise in einem nachfolgend noch näher erläuterten Planetenträger zu lagern.In the position of use of the stepped planetary gear, a rotary bearing, for example a radial bearing, preferably a needle bearing, can be arranged on each of the bearing seats in order to rotatably support the stepped planetary gear, for example in a planet carrier explained in more detail below.

Bei einer Ausführungsform des Stufenplanetenrades weist dieses einen Lagersitz auf, der zwischen einem Einführende des Stufenplanetenrades in eine Planetenaufnahme eines Planetenträgers und einer der beiden Schrägverzahnungen, beispielsweise der Hohlradverzahnung angeordnet ist. Dieser Lagersitz kann einen Außendurchmesser aufweisen, der kleiner als der Außendurchmesser dieser Schrägverzahnung ist. Dies begünstigt, dass das Hohlrad ausgehend von einer Seite in eine Planetenaufnahme eines Planetenträgers eingeschoben werden kann.In one embodiment of the stepped planetary gear, it has a bearing seat which is located between an insertion end of the stepped planetary gear in a planetary receptacle of a planet carrier and one of the two helical gears for example the ring gear toothing is arranged. This bearing seat can have an outside diameter that is smaller than the outside diameter of this helical gearing. This makes it possible for the ring gear to be inserted into a planet holder of a planet carrier from one side.

Günstig kann es sein, wenn auf diesem Lagersitz ein Drehlager, insbesondere ein Radiallager, vorzugsweise ein Nadellager, angeordnet ist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser dieser Schrägverzahnung, insbesondere der Hohlradverzahnung, des Stufenplanetenrades ist. So ist es möglich, das Stufenplanetenrad mit einem bereits auf dem Lagersitz montierten Drehlager in seine Gebrauchsstellung in eine Planetenaufnahme eines Planetenträgers einzuschieben.It can be advantageous if a rotary bearing, in particular a radial bearing, preferably a needle bearing, is arranged on this bearing seat, the outer diameter of which is smaller than the outer diameter of this helical toothing, in particular the ring gear toothing, of the stepped planetary gear. It is thus possible to insert the stepped planetary gear with a rotary bearing already mounted on the bearing seat into its position of use in a planet holder of a planet carrier.

Das zumindest eine Stufenplanetenrad kann eine Planetenwelle aufweisen. Die Sonnenradverzahnung kann an einem Sonnenritzel ausgebildet sein, das an der Planetenwelle angeordnet ist.The at least one stepped planetary gear can have a planetary shaft. The sun gear toothing can be formed on a sun pinion that is arranged on the planetary shaft.

Zwischen Planetenwelle und Sonnenritzel kann Klebstoff angeordnet sein, um ein Durchrutschen des Sonnenritzels zu vermeiden. Ferner kann zwischen Planetenwelle und Sonnenritzel eine Konusverbindung vorgesehen sein, über die das Sonnenritzel mit der Planetenwelle verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Stufenplanetenrades ist vorgesehen, dass zwischen Sonnenritzel und Planetenwelle sowohl Klebstoff angeordnet als auch eine Konusverbindung ausgebildet ist, so dass das Sonnenritzel bei dieser Ausführungsform besonders zuverlässig auf der Planetenwelle festgelegt werden kann.Adhesive can be arranged between the planetary shaft and the sun pinion to prevent the sun pinion from slipping. Furthermore, a cone connection can be provided between the planetary shaft and the sun pinion, via which the sun pinion is connected to the planetary shaft. In a preferred embodiment of the stepped planetary gear, it is provided that both adhesive is arranged between the sun pinion and the planetary shaft and a conical connection is formed, so that the sun pinion can be fixed particularly reliably on the planetary shaft in this embodiment.

Das Sonnenritzel kann beispielsweise mit einer Schraube und/oder mit einer Mutter an der Planetenwelle fixiert sein. Wird eine Schraube zur Fixierung des Sonnenritzels an der Planetenwelle verwendet, kann die Schraube beispielsweise stirnseitig die Planetenwelle eingeschraubt werden.The sun pinion can be fixed to the planetary shaft, for example, with a screw and/or a nut. If a screw is used to fix the sun pinion to the planetary shaft, the screw can, for example, be screwed into the face of the planetary shaft.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Umlaufgetriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das zumindest ein Stufenplanetenrad nach einem der auf ein solches gerichteten Ansprüche aufweist. Das zumindest eine Stufenplanetenrad kann mit zumindest einem Drehlager, nämlich mit zumindest einem Radiallager, vorzugsweise mit zumindest einem Nadellager, drehbar in dem Umlaufgetriebe gelagert sein.To solve the problem, an epicyclic gear, in particular a planetary gear, of the type mentioned is also proposed, which has at least one stepped planetary gear according to one of the claims directed to such. The at least one stepped planetary gear can be rotatably mounted in the epicyclic gear with at least one rotary bearing, namely with at least one radial bearing, preferably with at least one needle bearing.

Das Umlaufgetriebe kann ein Gehäuse, ein Sonnenrad, einen Planetenträger, und mindestens ein Stufenplanetenrad und ein Hohlrad aufweisen.The epicyclic gear can have a housing, a sun gear, a planet carrier, and at least one stepped planet gear and a ring gear.

Der Planetenträger kann drehbar in dem Gehäuse gelagert sein. Das Gehäuse kann eine Montagerichtung zur Montage des Planetenträgers definieren. Der Planetenträger kann an seiner Außenseite einen Lagersitz aufweisen, der benachbart zu einem Einführende des Planetenträgers und in Gebrauchsstellung des Planetenträgers in Montagerichtung hinter dem Hohlrad des Umlaufgetriebes angeordnet ist und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser, insbesondere als ein Kopfkreisdurchmesser, des Hohlrades ist.The planet carrier can be rotatably mounted in the housing. The housing can define a mounting direction for mounting the planet carrier. The planet carrier can have a bearing seat on its outside, which is arranged adjacent to an insertion end of the planet carrier and in the position of use of the planet carrier in the assembly direction behind the ring gear of the epicyclic gear and has an outer diameter that is smaller than an inner diameter, in particular than a tip circle diameter, of the ring gear .

Auf diese Weise ist es möglich, den Planetenträger von einer Seite aus in seine Gebrauchsstellung innerhalb des Gehäuses des Getriebes einzuführen. Eine zweiseitige Montage, wie sie bei dem aus dem Stand der Technik vorbekannten Umlaufgetriebe vorbekannt ist, und eine damit verbundene Teilung des Planetenträgers lassen sich auf diese Weise vermeiden. So kann der Planetenträger beispielsweise einteilig ausgebildet sein oder aber, wenn er zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, noch außerhalb des Gehäuses des Umlaufgetriebes montiert werden. In this way it is possible to insert the planet carrier from one side into its position of use within the housing of the transmission. A two-sided assembly, as is already known in the epicyclic gearbox known from the prior art, and an associated division of the planet carrier can be avoided in this way. For example, the planet carrier can be designed in one piece or, if it is designed in two or more parts, can be mounted outside the housing of the epicyclic gear.

Dies kann die Montage des Umlaufgetriebes erheblich vereinfachen.This can significantly simplify the assembly of the epicyclic gearbox.

Der zuvor erwähnte Lagersitz des Planetenträgers kann als hinterer oder distaler Lagersitz des Planetenträgers bezeichnet werden. Auf dem Lagersitz kann ein Drehlager des Umlaufgetriebes zur drehbaren Lagerung des Planetenträgers in dem Gehäuse angeordnet sein.The aforementioned planetary carrier bearing seat may be referred to as the rear or distal planetary carrier bearing seat. A rotary bearing of the epicyclic gear can be arranged on the bearing seat for rotatably supporting the planet carrier in the housing.

Das Gehäuse kann eine Planetenträgeraufnahme mit einer Einführöffnung für den Planetenträger aufweisen, durch die die Montagerichtung des Planetenträgers definiert ist. In der Planetenträgeraufnahme kann der Planetenträger dann drehbar gelagert innerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Innerhalb der Planetenträgeraufnahme kann zumindest ein Lagersitz eines Drehlagers für den Planetenträger ausgebildet sein. Innerhalb der Planetenträgeraufnahme kann auch das Hohlrad des Umlaufgetriebes angeordnet sein. Das Hohlrad kann drehfest innerhalb des Gehäuses, insbesondere innerhalb der Planetenträgeraufnahme des Gehäuses, und/oder an dem Gehäuse angeordnet oder ausgebildet sein.The housing can have a planet carrier receptacle with an insertion opening for the planet carrier, through which the mounting direction of the planet carrier is defined. The planet carrier can then be rotatably mounted within the housing in the planet carrier receptacle. At least one bearing seat of a rotary bearing for the planet carrier can be formed within the planet carrier receptacle. The ring gear of the epicyclic gear can also be arranged within the planet carrier holder. The ring gear can be arranged or designed in a rotationally fixed manner within the housing, in particular within the planet carrier receptacle of the housing, and/or on the housing.

Der Planetenträger kann an seiner Außenseite in Bezug auf seine Rotationsachse zwei axial voneinander beabstandete Lagersitze zur drehbaren Lagerung des Planetenträgers aufweisen. Dies begünstigt eine gleichmäßige Kraftübertragung zwischen dem Planetenträger und dem Gehäuse. Bei in Gebrauchsstellung innerhalb des Gehäuses befindlichem Planetenträger kann das Hohlrad des Umlaufgetriebes zwischen den beiden Lagersitzen angeordnet sein. Die Lagersitze können an einer Außenseite des Planetenträgers ausgebildet sein. An den Lagersitzen können Drehlager zur drehbaren Lagerung des Planetenträgers in dem Gehäuse angeordnet sein.The planet carrier can have two axially spaced bearing seats on its outside in relation to its axis of rotation for rotatable mounting of the planet carrier. This promotes even power transmission between the planet carrier and the housing. When the planet carrier is in the use position within the housing, the ring gear can rotate Gearbox be arranged between the two bearing seats. The bearing seats can be formed on an outside of the planet carrier. Pivot bearings for rotatably supporting the planet carrier in the housing can be arranged on the bearing seats.

Der Planetenträger kann einen Lagersitz aufweisen, der in Montagerichtung und in Gebrauchsstellung des Planetenträgers vor dem Hohlrad und/oder benachbart zu einem dem Einführende abgewandten Ende des Planetenträgers angeordnet ist. Dieser Lagersitz kann als vorderer oder auch als proximaler Lagersitz des Planetenträgers bezeichnet werden und an einer Außenseite des Planetenträgers ausgebildet sein. Dieser Lagersitz kann einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Innendurchmesser, insbesondere als der Kopfkreisdurchmesser, des Hohlrades und/oder größer als ein Durchmesser des zu dem Einführende benachbarten, hinteren Lagersitzes des Planetenträgers ist.The planet carrier can have a bearing seat which is arranged in front of the ring gear and/or adjacent to an end of the planet carrier facing away from the insertion end in the assembly direction and in the position of use of the planet carrier. This bearing seat can be referred to as the front or proximal bearing seat of the planet carrier and can be formed on an outside of the planet carrier. This bearing seat can have a diameter that is larger than the inner diameter, in particular than the tip circle diameter, of the ring gear and / or larger than a diameter of the rear bearing seat of the planet carrier adjacent to the insertion end.

Der Planetenträger kann eine Welle, insbesondere eine Abtriebswelle, aufweisen oder als Welle, insbesondere als Abtriebswelle, des Umlaufgetriebes ausgebildet sein.The planet carrier can have a shaft, in particular an output shaft, or can be designed as a shaft, in particular as an output shaft, of the epicyclic gear.

Das zumindest eine Stufenplanetenrad des Umlaufgetriebes kann mit zumindest einem Drehlager drehbar, insbesondere innerhalb des Gehäuses des Umlaufgetriebes, gelagert sein. Als Drehlager kann zumindest ein Radiallager, besonders bevorzugt zumindest ein Nadellager verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jedes Stufenplanetenrad des Umlaufgetriebes mit zwei in Bezug auf eine Rotationsachse des jeweiligen Stufenplanetenrades axial voneinander beabstandeten Drehlagern, vorzugsweise mit zwei axial voneinander beabstandeten Nadellagern drehbar gelagert.The at least one stepped planetary gear of the epicyclic gear can be rotatably mounted with at least one pivot bearing, in particular within the housing of the epicyclic gear. At least one radial bearing, particularly preferably at least one needle bearing, can be used as the pivot bearing. In a preferred embodiment, each stepped planetary gear of the epicyclic gear is rotatably mounted with two rotary bearings that are axially spaced apart from one another with respect to a rotation axis of the respective stepped planetary gear, preferably with two needle bearings that are axially spaced apart from one another.

Insbesondere dann, wenn als Drehlager zur drehbaren Lagerung des zumindest einen Stufenplanetenrades des Umlaufgetriebes ein Radiallager verwendet wird, das bauartbedingt weniger gut zur Aufnahme von Axialkräften geeignet ist, kann es vorteilhaft sein, wenn das Umlaufgetriebe zumindest ein Axiallagerelement, beispielsweise eine Axialgleitscheibe, aufweist, das zur Aufnahme von Axialkräften eingerichtet ist. In particular, if a radial bearing is used as a rotary bearing for the rotatable mounting of the at least one stepped planetary gear of the epicyclic gearbox, which due to its design is less suitable for absorbing axial forces, it can be advantageous if the epicyclic gearbox has at least one axial bearing element, for example an axial sliding disk, which is set up to absorb axial forces.

Das zumindest eine Axiallagerelement kann zumindest einem Drehlager zur drehbaren Lagerung des zumindest einen Stufenplanetenrades zugeordnet sein. Sollten beim Betrieb des Umlaufgetriebes Axialkräfte auf das zumindest eine Stufenplanetenrad wirken, können diese über das zumindest eine Axiallagerelement aufgenommen und abgeleitet werden.The at least one axial bearing element can be assigned to at least one rotary bearing for rotatably supporting the at least one stepped planetary gear. If axial forces act on the at least one stepped planetary gear during operation of the epicyclic gear, these can be absorbed and dissipated via the at least one axial bearing element.

Derartige Axialkräfte könnten beispielsweise schwerkraftbedingt auftreten, wenn das Umlaufgetriebe bei seiner Verwendung seine Lage im Raum ändert. Dies ist beispielsweise möglich, wenn das Umlaufgetriebe an einem Industrieroboter eingesetzt wird oder wenn es nicht gelingt, die Axialkräfte gänzlich zu kompensieren.Such axial forces could occur, for example, due to gravity if the epicyclic gear changes its position in space during use. This is possible, for example, if the epicyclic gear is used on an industrial robot or if it is not possible to completely compensate for the axial forces.

Vorzugsweise weist das Umlaufgetriebe für jedes Drehlager eines jeden Stufenplanetenrades jeweils zumindest ein derartiges Axiallagerelement auf, das zur Aufnahme von Axialkräften eingerichtet ist.The epicyclic gear preferably has at least one such axial bearing element for each rotary bearing of each stepped planetary gear, which is set up to absorb axial forces.

Das zumindest eine Stufenplanetenrad des Umlaufgetriebes kann in dem Planetenträger drehbar gelagert sein. Das zumindest eine Stufenplanetenrad kann über seine beiden Schrägverzahnungen sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit dem Hohlrad des Umlaufgetriebes kämmen.The at least one stepped planetary gear of the epicyclic gear can be rotatably mounted in the planet carrier. The at least one stepped planetary gear can mesh with both the sun gear and the ring gear of the epicyclic gear via its two helical gears.

Der Planetenträger kann zumindest eine Planetenaufnahme für ein Stufenplanetenrad aufweisen. Vorzugsweise weist der Planetenträger eine Anzahl von Planetenaufnahmen auf, die der Anzahl von Stufenplanetenrädern des Umlaufgetriebes entspricht. Ein Stufenplanetenrad kann in Gebrauchsstellung in der Planetenaufnahmedrehbar gelagert sein.The planet carrier can have at least one planet holder for a stepped planet gear. The planet carrier preferably has a number of planet holders which corresponds to the number of stepped planet gears of the epicyclic gear. A stepped planet wheel can be rotatably mounted in the planet holder in the position of use.

Die zumindest eine Planetenaufnahme kann eine Einführöffnung aufweisen, durch die das zumindest eine Stufenplanetenrad in einer Montagerichtung in seine Gebrauchsstellung in die Planetenaufnahme einführbar ist. Dabei kann die Planetenaufnahme mit ihrer Einführöffnung so ausgerichtet sein, dass die durch die Planetenaufnahme definierte Montagerichtung mit der Montagerichtung des Planetenträgers in seine Gebrauchsstellung innerhalb des Gehäuses übereinstimmt. Die zuvor erwähnte Einführöffnung des Gehäuses und die Einführöffnung der Planetenaufnahme können jeweils in Axialebenen bezüglich der Rotationsachse des Umlaufgetriebes und/oder an derselben Seite des Umlaufgetriebes angeordnet sein.The at least one planetary receptacle can have an insertion opening through which the at least one stepped planetary gear can be inserted into the planetary receptacle in its position of use in an assembly direction. The planet holder can be aligned with its insertion opening in such a way that the mounting direction defined by the planet holder corresponds to the mounting direction of the planet carrier in its position of use within the housing. The aforementioned insertion opening of the housing and the insertion opening of the planetary receptacle can each be arranged in axial planes with respect to the axis of rotation of the epicyclic gear and/or on the same side of the epicyclic gear.

Die zumindest eine Planetenaufnahme kann als Sackloch oder als Stufenbohrung ausgebildet sein. Wenn die Planetenaufnahme als Stufenbohrung ausgebildet ist, kann das Stufenplanetenrad von einer Seite der Stufenbohrung aus in die Planetenaufnahme eingebracht werden. Von der anderen Seite der Stufenbohrung kann zum Beispiel ein Montagehilfsmittel in die Planetenaufnahme eingebracht werden. Mithilfe eines Montagehilfsmittels, beispielsweise eines Bolzens, kann beispielsweise eine Planetenwelle des Stufenplanetenrades bei der Montage eines Ritzels abgestützt werden. Ist die Planetenaufnahme als Sackloch ausgebildet, kann auf eine vorzugsweise durchgängige Stufenbohrung verzichtet werden.The at least one planet holder can be designed as a blind hole or as a stepped hole. If the planet holder is designed as a stepped bore, the stepped planet wheel can be inserted into the planet holder from one side of the stepped bore. For example, a mounting aid can be inserted into the planet holder from the other side of the stepped bore. With the help of an assembly aid, for example a bolt, a planetary shaft of the stepped planetary gear can be supported when assembling a pinion. If the planet holder is designed as a blind hole, it can a preferably continuous stepped bore can be dispensed with.

Die zumindest zwei Verzahnungen des Stufenplanetenrades können sich voneinander unterscheiden, beispielsweise unterschiedliche Kopfkreisdurchmesser und/oder Teilkreisdurchmesser und/oder Wälzkreisdurchmesser aufweisen.The at least two toothings of the stepped planetary gear can differ from one another, for example have different tip circle diameters and/or pitch circle diameters and/or pitch circle diameters.

Das Stufenplanetenrad kann eine mit dem Sonnenrad des Umlaufgetriebes kämmende Sonnenradverzahnung und eine mit dem Hohlrad des Umlaufgetriebes kämmende Hohlradverzahnung aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, ein Drehmoment von dem Sonnenrad über das Stufenplanetenrad und das Hohlrad auf den Planetenträger des Umlaufgetriebes und umgekehrt zu übertragen.The stepped planetary gear can have a sun gear toothing that meshes with the sun gear of the epicyclic gearbox and a ring gear toothing that meshes with the ring gear of the epicyclic gearbox. In this way, it is possible to transmit torque from the sun gear via the stepped planet gear and the ring gear to the planet carrier of the epicyclic gear and vice versa.

Kopfkreisdurchmesser und/oder Teilkreisdurchmesser und/oder Wälzkreisdurchmesser der Sonnenradverzahnung des zumindest einen Stufenplanetenrades kann/können hierbei unabhängig von dem Kopfkreisdurchmesser und/oder Teilkreisdurchmesser und/oder Wälzkreisdurchmesser der Hohlradverzahnung des Stufenplanetenrades gewählt werden. Die Hohlradverzahnung kann bei in Gebrauchsstellung befindlichem Stufenplanetenrad in Bezug auf eine Rotationsachse des Planetenträgers radial über den hinteren oder distalen Lagersitz des Planetenträgers überstehen, der benachbart zu dem Einführende des Planetenträgers angeordnet ist.Tip circle diameter and/or pitch circle diameter and/or pitch circle diameter of the sun gear toothing of the at least one stepped planetary gear can be selected independently of the tip circle diameter and/or pitch circle diameter and/or pitch circle diameter of the ring gear toothing of the stepped planetary gear. When the stepped planetary gear is in the use position, the ring gear toothing can protrude radially beyond the rear or distal bearing seat of the planet carrier in relation to an axis of rotation of the planet carrier, which is arranged adjacent to the insertion end of the planet carrier.

In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Planetenaufnahme eine quer zur Rotationsachse des Planetenträgers ausgerichtete Seitenöffnung aufweist, durch die die Hohlradverzahnung des Stufenplanetenrades ragen kann, um in Eingriff mit einer Innenverzahnung des Hohlrades zu gelangen.In this context, it can be advantageous if at least one planet holder has a side opening oriented transversely to the axis of rotation of the planet carrier, through which the ring gear toothing of the stepped planetary gear can protrude in order to come into engagement with an internal toothing of the ring gear.

Eine mit dem Hohlrad kämmende Hohlradverzahnung des zumindest einen Stufenplanetenrades kann zwischen zwei Lagersitzen des Stufenplanetenrades angeordnet sein. Dies begünstigt eine gleichmäßige Verteilung der beim Betrieb des Umlaufgetriebes auf das Stufenplanetenrad übertragenen Kräfte.A ring gear toothing of the at least one stepped planetary gear meshing with the ring gear can be arranged between two bearing seats of the stepped planetary gear. This promotes an even distribution of the forces transmitted to the stepped planetary gear during operation of the epicyclic gear.

Das zumindest eine Stufenplanetenrad kann zwischen einem Einführende des Stufenplanetenrades in seine Gebrauchsstellung und der Hohlradverzahnung einen Lagersitz aufweisen, der einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser der Hohlradverzahnung ist. Auf diese Weise ist es möglich, das zumindest eine Stufenplanetenrad in einer Montagerichtung von einer Seite aus und vorzugsweise als einteiliges Element in seine Gebrauchsstellung innerhalb der zuvor bereits erwähnten Planetenaufnahme des Umlaufgetriebes einzuführen. Der in Montagerichtung des Stufenplanetenrades hintere Lagersitz kann aufgrund seiner Abmessung dann das Hohlrad passieren, ohne mit dem Hohlrad zu kollidieren. Dieser hintere Lagersitz kann auch als distaler Lagersitz des Stufenplanetenrades bezeichnet werden. Ein Drehlager, das an diesem Lagersitz angeordnet ist, kann einen Außendurchmesser aufweisen, der kleiner als der Außendurchmesser der Hohlradverzahnung des zumindest einen Stufenplanetenrades ist. Das Drehlager, das ein Radiallager sein kann, kann so auf den Lagersitz geschoben werden und dann zusammen mit dem Stufenplanetenrad in die Planetenaufnahme des Planetenträgers eingeschoben werden.The at least one stepped planetary gear can have a bearing seat between an insertion end of the stepped planetary gear into its position of use and the ring gear toothing, which has an outer diameter that is smaller than the outer diameter of the ring gear toothing. In this way, it is possible to introduce the at least one stepped planetary gear in an assembly direction from one side and preferably as a one-piece element into its position of use within the previously mentioned planetary receptacle of the epicyclic gear. Due to its dimensions, the rear bearing seat in the mounting direction of the stepped planetary gear can then pass through the ring gear without colliding with the ring gear. This rear bearing seat can also be referred to as the distal bearing seat of the stepped planetary gear. A rotary bearing that is arranged on this bearing seat can have an outer diameter that is smaller than the outer diameter of the ring gear toothing of the at least one stepped planetary gear. The pivot bearing, which can be a radial bearing, can be pushed onto the bearing seat and then inserted together with the stepped planet gear into the planet holder of the planet carrier.

Die zumindest eine Planetenaufnahme kann einen Lagersitz für eine Außenseite eines Drehlagers, insbesondere für einen Außenring eines Drehlagers, des zumindest einen Stufenplanetenrades aufweisen, der benachbart zu der Einführöffnung der Planetenaufnahme angeordnet ist. Dieser Lagersitz kann in Montagerichtung des Stufenplanetenrades in die Planetenaufnahme vor dem Hohlrad und/oder vor der zuvor erwähnten Seitenöffnung der Planetenaufnahme angeordnet sein. Der Lagersitz kann einen Innendurchmesser aufweisen, der mindestens so groß wie, vorzugsweise größer als, der Außendurchmesser der Hohlradverzahnung des zumindest einen Stufenplanetenrades ist. Der Außenring des an diesem Lagersitz angeordneten Drehlagers kann einen Außendurchmesser aufweisen, der mindestens so groß wie, vorzugsweise größer als der, Außendurchmesser der Hohlradverzahnung des zumindest einen Stufenplanetenrades ist. Dies begünstigt die Einführung des Stufenplanetenrades von einer Seite aus in seine Gebrauchsstellung innerhalb der Planetenaufnahme.The at least one planetary receptacle can have a bearing seat for an outside of a rotary bearing, in particular for an outer ring of a rotary bearing, of the at least one stepped planetary gear, which is arranged adjacent to the insertion opening of the planetary receptacle. This bearing seat can be arranged in the mounting direction of the stepped planetary gear in the planetary receptacle in front of the ring gear and/or in front of the previously mentioned side opening of the planetary receptacle. The bearing seat can have an inner diameter that is at least as large as, preferably larger than, the outer diameter of the ring gear toothing of the at least one stepped planetary gear. The outer ring of the rotary bearing arranged on this bearing seat can have an outer diameter that is at least as large as, preferably larger than, the outer diameter of the ring gear toothing of the at least one stepped planetary gear. This favors the introduction of the stepped planetary gear from one side into its position of use within the planet holder.

Da das Umlaufgetriebe zumindest ein erfindungsgemäßes Stufenplanetenrad aufweist, kann eine Schrägverzahnung des Umlaufgetriebes zwischen dem zumindest einen Stufenplanetenrad und dem Sonnenrad und eine Schrägverzahnung des Umlaufgetriebes zwischen dem zumindest einen Stufenplanetenrad und dem Hohlrad des Umlaufgetriebes derart aufeinander abgestimmt sein, dass sich im Betrieb des Umlaufgetriebes durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachte Axialkräfte gegenseitig aufheben oder annähernd aufheben. Auf diese Weise ist es möglich, dass zumindest eine Stufenplanetenrad mit einer vergleichsweise günstigen Radiallagerung drehbar in dem Planetenträger zu lagern, beispielsweise mittels kleinbauenden Nadellagern. Derartige Nadellager zeichnen sich durch ihre hohe radiale Belastbarkeit aus und benötigen wenig radialen Bauraum. Nadellager sind jedoch weniger gut für die Aufnahme von Axialkräften geeignet. Durch den Axialkräfteausgleich, der mithilfe der aufeinander abgestimmten Schrägverzahnungen möglich ist, können resultierende Axialkräfte minimiert oder vorzugsweise sogar kompensiert und die Lagerung des zumindest einen Stufenplanetenrades entsprechend günstig gestaltet werden.Since the epicyclic gear has at least one stepped planetary gear according to the invention, a helical toothing of the epicyclic gear between the at least one stepped planetary gear and the sun gear and a helical gearing of the epicyclic gear between the at least one stepped planetary gear and the ring gear of the epicyclic gear can be coordinated with one another in such a way that during operation of the epicyclic gear Helical gears cancel each other out or almost cancel out the axial forces caused. In this way, it is possible to rotatably mount at least one stepped planet gear with a comparatively inexpensive radial bearing in the planet carrier, for example by means of small needle bearings. Such needle bearings are characterized by their high radial load capacity and require little radial installation space. However, needle bearings are less suitable for absorbing axial forces. Due to the axial force compensation, which is possible with the help of the coordinated helical gears, the resulting axial forces can be mini mated or preferably even compensated for and the storage of the at least one stepped planetary gear can be designed accordingly.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung somit unter anderem ein Stufenplanetenrad, das zwei derart aufeinander abgestimmte Schrägverzahnungen aufweist, ein Betrag einer effektiven Axialkraft, die aus im Betrieb des Stufenplanetenrades durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachten Axialkräfte resultiert, kleiner als 10% eines Betrages einer, vorzugsweise einer kleinsten, der durch die Schrägverzahnungen jeweils verursachten Axialkräfte ist, oder dass sich durch die Schrägverzahnungen bei Verwendung des Stufenplanetenrades in einem Umlaufgetriebe und bei Betrieb des Umlaufgetriebes jeweils verursachte Axialkräfte gegenseitig aufheben.In summary, the invention relates, among other things, to a stepped planetary gear which has two helical gears that are coordinated with one another in this way, an amount of an effective axial force, which results from axial forces caused by the helical gears during operation of the stepped planetary gear, is less than 10% of an amount of one, preferably a smallest, of the axial forces caused by the helical gears, or that axial forces caused by the helical gears when using the stepped planetary gear in an epicyclic gear and during operation of the epicyclic gear cancel each other out.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Ausführungsbeispiele.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment, but is not limited to this exemplary embodiment. Further exemplary embodiments result from combining the features of individual or several protection claims with one another and/or by combining individual or several features of the exemplary embodiments.

Es zeigen:

1 eine geschnittene Seitenansicht eines Umlaufgetriebes, dessen Gehäuse eine Montagerichtung zur Montage eines Planetenträgers des Umlaufgetriebes definiert, wobei ein Lagersitz des Planetenträgers, der benachbart zu einem Einführende des Planetenträgers und in Gebrauchsstellung des Planetenträgers in Montagerichtung hinter einem Hohlrad des Umlaufgetriebes angeordnet ist, einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des Hohlrades ist,
2 eine isometrische Darstellung des Umlaufgetriebes aus 1,
3 eine geschnittene Seitenansicht des Planetenträgers des in den vorherigen Figuren gezeigten Umlaufgetriebes mit einem mit Schrägverzahnungen versehenen Stufenplanetenrad vor einer der insgesamt sechs gleichmäßig um eine Rotationsachse des Planetenträgers verteilt angeordneten Planetenaufnahmen des Planetenträgers,
4 bis 6 unterschiedliche Ansichten des in 3 gezeigten Stufenplanetenrades, das in dem in den 1 und 2 gezeigten Umlaufgetriebe eingesetzt werden kann und zwei Schrägverzahnungen aufweist.

Show it:

1 a sectional side view of an epicyclic gearbox, the housing of which defines a mounting direction for mounting a planetary carrier of the epicyclic gearbox, wherein a bearing seat of the planetary carrier, which is arranged adjacent to an insertion end of the planetary carrier and in the use position of the planetary carrier in the mounting direction behind a ring gear of the epicyclic gearbox, has a diameter, which is smaller than an inner diameter of the ring gear,
2 an isometric representation of the epicyclic gearbox 1 ,
3 a sectional side view of the planet carrier of the epicyclic gearbox shown in the previous figures with a step planet gear provided with helical teeth in front of one of the six planetary receptacles of the planet carrier that are evenly distributed around an axis of rotation of the planet carrier,
4 until 6 different views of the in 3 shown step planet wheel, which is in the in the 1 and 2 The epicyclic gear shown can be used and has two helical gears.

Sämtliche Figuren zeigen zumindest Teile eines im Ganzen mit 1 bezeichneten Umlaufgetriebes, das als Planetengetriebe ausgebildet ist.All figures show at least parts of an epicyclic gear, designated as a whole by 1, which is designed as a planetary gear.

Das Umlaufgetriebe 1 umfasst ein Gehäuse 2, ein Sonnenrad 3, einen als Abtriebswelle dienenden Planetenträger 4 sowie mehrere als Stufenplanetenräder ausgebildete Planetenräder 5. Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein Hohlrad 6 des Umlaufgetriebes 1 angeordnet. Der Planetenträger 5 ist innerhalb des Gehäuses 2 relativ drehbar zu dem feststehenden Hohlrad 6 gelagert.The epicyclic gear 1 comprises a housing 2, a sun gear 3, a planet carrier 4 serving as an output shaft and several planet gears 5 designed as stepped planet gears. A ring gear 6 of the epicyclic gear 1 is arranged inside the housing 2. The planet carrier 5 is mounted within the housing 2 so that it can rotate relative to the fixed ring gear 6.

Die 3 zeigt eine Einzelansicht des Planetenträgers 4 und eines Stufenplanetenrades 5. Die 4, 5 und 6 zeigen Einzelansichten eines Stufenplanetenrades 5, das und zwei Schrägverzahnungen 18, 19 aufweist. Die Schrägverzahnungen 18 und 19 der Stufenplanetenräder 5 sind derart aufeinander abgestimmt, dass sich im Betrieb des Stufenplanetenrades 5 in dem Umlaufgetriebe 3 durch die Schrägverzahnungen 18, 19 jeweils verursachte Axialkräfte gegenseitig aufheben bzw. fast aufheben. Die Schrägverzahnungen 18, 19 sind so gestaltet, dass die durch die Schrägverzahnungen 18, 19 jeweils verursachten Axialkräfte denselben Betrag haben, jedoch einander entgegengesetzt ausgerichtet sind.The 3 shows an individual view of the planet carrier 4 and a stepped planet gear 5. The 4 , 5 and 6 show individual views of a stepped planetary gear 5, which has two helical gears 18, 19. The helical gears 18 and 19 of the stepped planetary gears 5 are coordinated with one another in such a way that during operation of the stepped planetary gear 5 in the epicyclic gear 3, the axial forces caused by the helical gears 18, 19 cancel each other out or almost cancel each other out. The helical gears 18, 19 are designed in such a way that the axial forces caused by the helical gears 18, 19 have the same magnitude, but are aligned in opposite directions to one another.

Das Gehäuse 2 des in den Figuren gezeigten Umlaufgetriebes 1 definiert eine Montagerichtung 7 zur Montage des Planetenträgers 4. Der Planetenträger 4 weist an seiner Außenseite einen Lagersitz 8 auf, der benachbart zu einem Einführende 9 des Planetenträgers 4 und in Gebrauchsstellung des Planetenträgers 4 in Montagerichtung 7 hinter dem Hohlrad 6 angeordnet ist und auch als distaler Lagersitz bezeichnet werden kann. Dieser distale Lagersitz 8 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als ein Innendurchmesser, nämlich kleiner als ein Kopfkreisdurchmesser des Hohlrades 6 ist.The housing 2 of the epicyclic gear 1 shown in the figures defines a mounting direction 7 for mounting the planet carrier 4. The planet carrier 4 has a bearing seat 8 on its outside, which is adjacent to an insertion end 9 of the planet carrier 4 and in the position of use of the planet carrier 4 in the mounting direction 7 is arranged behind the ring gear 6 and can also be referred to as a distal bearing seat. This distal bearing seat 8 has an outer diameter that is smaller than an inner diameter, namely smaller than a tip circle diameter of the ring gear 6.

Auf diese Weise kann der Planetenträger 4 ausgehend von einer Seite des Gehäuses 2 in seine Gebrauchsstellung innerhalb des Gehäuses 2 eingesetzt werden. Dies begünstigt die einteilige Ausbildung des Planetenträgers 5, die besonders gut aus den 3 und 4 ersichtlich ist.In this way, the planet carrier 4 can be inserted into its position of use within the housing 2 starting from one side of the housing 2. This favors the one-piece design of the planet carrier 5, which is particularly good from the 3 and 4 is visible.

Das Gehäuse 2 weist eine Planetenträgeraufnahme 10 mit einer Einführöffnung 11 für den Planetenträger 4 auf. Die Planetenträgeraufnahme 10 und ihre Einführöffnung 11 geben die Montagerichtung 7 des Planetenträger 4 vor.The housing 2 has a planet carrier receptacle 10 with an insertion opening 11 for the planet carrier 4. The planet carrier receptacle 10 and its insertion opening 11 specify the mounting direction 7 of the planet carrier 4.

Das Hohlrad 6 ist innerhalb der Planetenträgeraufnahme 10 des Gehäuses 2 angeordnet und zudem drehfest. Der Planetenträger 4 weist an seiner Außenseite insgesamt zwei in Bezug auf seine Rotationsachse R axial voneinander beabstandete Lagersitze, nämlich den bereits zuvor erwähnten, hinteren oder distalen Lagersitz 8 und einen vorderen oder proximalen Lagersitz 12 auf. Der vordere Lagersitz 12 des Planetenträgers 4 ist der Lagersitz, der in Gebrauchsstellung des Planetenträgers 4 näher an der Einführöffnung 11 der Planetenträgeraufnahme 10 für den Planetenträger 4 angeordnet ist. Das Hohlrad 6 ist bei in Gebrauchsstellung befindlichem Planetenträger 4 zwischen den beiden Lagersitzen 8 und 12 angeordnet. Beide Lagersitze 8 und 12 sind an einer Außenseite des Planetenträgers 4 ausgebildet und dienen der drehbaren Lagerung des Planetenträgers 4 in dem Gehäuse 2 des Umlaufgetriebes.The ring gear 6 is arranged within the planet carrier receptacle 10 of the housing 2 and is also non-rotatable. The planet carrier 4 has on its outside a total of two axially spaced apart with respect to its axis of rotation R Bearing seats, namely the previously mentioned rear or distal bearing seat 8 and a front or proximal bearing seat 12. The front bearing seat 12 of the planet carrier 4 is the bearing seat which is arranged closer to the insertion opening 11 of the planet carrier receptacle 10 for the planet carrier 4 in the position of use of the planet carrier 4. The ring gear 6 is arranged between the two bearing seats 8 and 12 when the planet carrier 4 is in the position of use. Both bearing seats 8 and 12 are formed on an outside of the planet carrier 4 and serve to rotatably mount the planet carrier 4 in the housing 2 of the epicyclic gear.

Der vordere Lagersitz 12 des Planetenträgers 4 ist in Montagerichtung 7 und in Gebrauchsstellung des Planetenträger 4 vor dem Hohlrad 6 und zudem benachbart zu einem dem Einführende 9 des Planetenträgers 4 abgewandten Ende 13 des Planetenträgers 4 angeordnet. Der vordere Lagersitz 12 weist einen Durchmesser auf, der größer als der Innendurchmesser, nämlich größer als der Kopfkreisdurchmesser des Hohlrades 6 und größer als ein Durchmesser des zu dem Einführende 9 des Planetenträger 4 benachbarten, hinteren Lagersitzes 8 des Planetenträgers 4 ist.The front bearing seat 12 of the planet carrier 4 is arranged in the assembly direction 7 and in the position of use of the planet carrier 4 in front of the ring gear 6 and also adjacent to an end 13 of the planet carrier 4 facing away from the insertion end 9 of the planet carrier 4. The front bearing seat 12 has a diameter that is larger than the inner diameter, namely larger than the tip circle diameter of the ring gear 6 and larger than a diameter of the rear bearing seat 8 of the planet carrier 4 adjacent to the insertion end 9 of the planet carrier 4.

Die Stufenplanetenräder 5 sind drehbar in dem Planetenträger 4 gelagert. Die Stufenplanetenräder 5 kämmen sowohl mit dem Sonnenrad 3 als auch mit dem Hohlrad 6 des Umlaufgetriebes 1. Der Planetenträger 4 weist für jedes der Stufenplanetenräder 5 jeweils eine Planetenaufnahme 14 auf. Insgesamt ist der Planetenträger 4 mit sechs Planetenaufnahmen 14 versehen.The stepped planet gears 5 are rotatably mounted in the planet carrier 4. The stepped planetary gears 5 mesh with both the sun gear 3 and the ring gear 6 of the epicyclic gear 1. The planet carrier 4 has a planetary mount 14 for each of the stepped planetary gears 5. In total, the planet carrier 4 is provided with six planet holders 14.

Jede Planetenaufnahme 14 ist als Sackloch ausgebildet und weist eine Einführöffnung 15 auf, durch die die Stufenplanetenräder 5 in einer Montagerichtung 16 in ihre Gebrauchsstellung innerhalb der Planetenaufnahmen 14 eingeführt werden können.Each planetary receptacle 14 is designed as a blind hole and has an insertion opening 15 through which the stepped planet gears 5 can be inserted into their position of use within the planetary receptacles 14 in a mounting direction 16.

Die Montagerichtung 16 der Stufenplanetenräder 5 stimmt mit der Montagerichtung 7 des Planetenträgers 4 überein. Der Planetenträger 4 und die Stufenplanetenräder 5 können somit ausgehend von derselben Seite des Gehäuses 2 montiert werden. Der Planetenträger 4 weist für jede seiner Planetenaufnahmen 14 jeweils eine Seitenöffnung 17 auf. Durch die Seitenöffnungen 17 sind die Planetenaufnahmen 14 des Planetenträgers 4 seitlich zugänglich. Durch die Seitenöffnungen 17 können die Hohlradverzahnungen 18 der Stufenplanetenräder 5 ragen, um in Eingriff mit dem Hohlrad 6 des Umlaufgetriebes 1 zu gelangen.The mounting direction 16 of the stepped planet gears 5 corresponds to the mounting direction 7 of the planet carrier 4. The planet carrier 4 and the stepped planet gears 5 can thus be mounted starting from the same side of the housing 2. The planet carrier 4 has a side opening 17 for each of its planet holders 14. The planet holders 14 of the planet carrier 4 are laterally accessible through the side openings 17. The ring gear teeth 18 of the stepped planet gears 5 can protrude through the side openings 17 in order to come into engagement with the ring gear 6 of the epicyclic gear 1.

Die Schrägverzahnungen 18 und 19 der Stufenplanetenräder 5 sind in Bezug auf eine Rotationsachse des jeweiligen Stufenplanetenrades 5 axial voneinander beabstandet und unterscheiden sich voneinander, beispielsweise durch ihre Kopfkreisdurchmesser und/oder Teilkreisdurchmesser und/oder Wälzkreisdurchmesser.The helical gears 18 and 19 of the stepped planetary gears 5 are axially spaced apart from one another with respect to a rotation axis of the respective stepped planetary gear 5 and differ from one another, for example by their tip circle diameter and/or pitch circle diameter and/or pitch circle diameter.

Jedes Stufenplanetenrad 5 weist eine mit dem Sonnenrad 3 des Umlaufgetriebes 1 kämmende Sonnenradverzahnung 19 und eine mit dem Hohlrad 6 des Umlaufgetriebes 1 kämmende Hohlradverzahnung 18 auf.Each stepped planetary gear 5 has a sun gear toothing 19 which meshes with the sun gear 3 of the epicyclic gearbox 1 and a ring gear toothing 18 which meshes with the ring gear 6 of the epicyclic gearbox 1.

Insbesondere die Schnittdarstellungen des Umlaufgetriebes 1 und seiner Bestandteile verdeutlichen, dass die Hohlradverzahnungen 18 durch die Seitenöffnungen 17 des Planetenträgers 4 ragen und in Eingriff mit dem Hohlrad 6 des Umlaufgetriebes 1 stehen.In particular, the sectional views of the epicyclic gear 1 and its components make it clear that the ring gear teeth 18 protrude through the side openings 17 of the planet carrier 4 and are in engagement with the ring gear 6 of the epicyclic gear 1.

Die mit dem Hohlrad 6 kämmenden Hohlradverzahnungen 18 der Stufenplanetenräder 5 sind dabei jeweils zwischen zwei Lagersitzen 20 und 21 des jeweiligen Stufenplanetenrades 5 angeordnet. Jedes Stufenplanetenrad 5 weist einen Lagersitz 20 auf, der zwischen einem Einführende 22 des jeweiligen Stufenplanetenrades 5 und der Hohlradverzahnung 18 angeordnet ist.The ring gear toothings 18 of the stepped planetary gears 5, which mesh with the ring gear 6, are each arranged between two bearing seats 20 and 21 of the respective stepped planetary gear 5. Each stepped planetary gear 5 has a bearing seat 20 which is arranged between an insertion end 22 of the respective stepped planetary gear 5 and the ring gear teeth 18.

Dieser Lagersitz 20 weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der Außendurchmesser der Hohlradverzahnung 18 ist. Auf diesem Lagersitz 20 ist ein Drehlager 23, nämlich ein Radiallager angeordnet. Dieses Drehlager 23, nämlich sein Außenring 24, weist einen Außendurchmesser auf, der höchstens so groß wie und vorzugsweise kleiner als der Außendurchmesser der Hohlradverzahnung 18 des Stufenplanetenrades 5 ist. Aufgrund dieser Abmessung ist es möglich, den Lagersitz 20 zusammen mit dem an dem Lagersitz 20 angeordneten Drehlager 23 an dem Hohlrad 6 vorbei in seine beispielsweise in 1 gezeigte Zielposition zu bewegen und dabei die Hohlradverzahnung 18 des Stufenplanetenrades 5 in Eingriff mit dem Hohlrad 6 des Umlaufgetriebes 1 zu bringen.This bearing seat 20 has a diameter that is smaller than the outer diameter of the ring gear teeth 18. A rotary bearing 23, namely a radial bearing, is arranged on this bearing seat 20. This rotary bearing 23, namely its outer ring 24, has an outer diameter that is at most as large as and preferably smaller than the outer diameter of the ring gear toothing 18 of the stepped planetary gear 5. Due to this dimension, it is possible to move the bearing seat 20 together with the pivot bearing 23 arranged on the bearing seat 20 past the ring gear 6 into its position, for example 1 to move the target position shown and thereby bring the ring gear teeth 18 of the stepped planetary gear 5 into engagement with the ring gear 6 of the epicyclic gear 1.

Jede Planetenaufnahme 14 weist benachbart zu der Einführöffnung 15 in die Planetenaufnahme 14 und noch vor der Seitenöffnung 17 einen Lagersitz 25 für einen Außenring 24 eines Drehlagers 23 eines in der Planetenaufnahme 14 zu positionierenden Stufenplanetenrades 5 auf. Dieser Lagersitz 25 liegt in Montagerichtung 16 des Stufenplanetenrades 5 noch vor dem Hohlrad 6 und ist damit zwischen der axialen Einführöffnung 15 und der radialen Seitenöffnung 17 der Planetenaufnahme 14 angeordnet.Each planetary receptacle 14 has, adjacent to the insertion opening 15 into the planetary receptacle 14 and in front of the side opening 17, a bearing seat 25 for an outer ring 24 of a rotary bearing 23 of a stepped planetary gear 5 to be positioned in the planetary receptacle 14. This bearing seat 25 lies in the mounting direction 16 of the stepped planetary gear 5 in front of the ring gear 6 and is therefore arranged between the axial insertion opening 15 and the radial side opening 17 of the planetary receptacle 14.

Ein Innendurchmesser dieses Lagersitzes 25 ist dabei mindestens so groß wie der Außendurchmesser der Hohlradverzahnung 18 des Stufenplanetenrades 5, das in die Planetenaufnahme 14 eingeführt werden soll. Der Außenring 24 des an diesem Lagersitz 25 angeordneten Drehlagers 23 hat dann folgerichtig einen Außendurchmesser, der mindestens so groß wie und vorzugsweise größer als der Außendurchmesser der Hohlradverzahnung 18 des Stufenplanetenrades 5 ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Planetenaufnahme 14 in ihrem der Einführöffnung 15 nachgelagerten Bereich ausreichend Platz bietet, um die Hohlradverzahnung 18 des Planetenträger 5 in ihre Gebrauchsstellung an dem Hohlrad 6 des Umlaufgetriebes 1 zu bringen.An inner diameter of this bearing seat 25 is at least as large as the outer diameter of the ring gear teeth 18 of the stepped plane tenrades 5, which is to be inserted into the planet holder 14. The outer ring 24 of the rotary bearing 23 arranged on this bearing seat 25 then logically has an outer diameter that is at least as large as and preferably larger than the outer diameter of the ring gear toothing 18 of the stepped planetary gear 5. In this way it is ensured that the planet holder 14 offers sufficient space in its area downstream of the insertion opening 15 to bring the ring gear toothing 18 of the planet carrier 5 into its position of use on the ring gear 6 of the epicyclic gear 1.

Die 4-6 zeigen, dass das Stufenplanetenrad 5 eine Hohlradverzahnung 18 und eine Sonnenradverzahnung 19 aufweist, die jeweils als Schrägverzahnungen ausgebildet sind.The 4-6 show that the stepped planetary gear 5 has a ring gear toothing 18 and a sun gear toothing 19, each of which is designed as helical gearing.

Das in den 4-6 gezeigte Stufenplanetenrad 5 ermöglicht daher eine Schrägverzahnung zwischen dem Sonnenrad 3 und dem Stufenplanetenrad 5 und eine weitere Schrägverzahnung zwischen dem Stufenplanetenrad 5 und dem Hohlrad 6 des Umlaufgetriebes 1.That in the 4-6 Stepped planetary gear 5 shown therefore enables helical gearing between the sun gear 3 and the stepped planetary gear 5 and further helical gearing between the stepped planetary gear 5 and the ring gear 6 of the epicyclic gear 1.

Die Schrägverzahnungen 18, 19 der Stufenplanetenräder 5 des Umlaufgetriebes 1 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass sich im Betrieb des Umlaufgetriebes 1 durch die Schrägverzahnungen 18, 19 verursachte Axialkräfte gegenseitig aufheben, oder zumindest dass ein Betrag einer effektiven Axialkraft, die aus den jeweiligen Axialkräften resultiert, kleiner als 10% des Betrages der kleinsten der von den Schrägverzahnungen 18, 19 verursachten Axialkräfte ist.The helical gears 18, 19 of the stepped planet gears 5 of the epicyclic gear 1 are coordinated with one another in such a way that axial forces caused by the helical gears 18, 19 during operation of the epicyclic gear 1 cancel each other out, or at least that an amount of an effective axial force that results from the respective axial forces , is less than 10% of the amount of the smallest axial forces caused by the helical gears 18, 19.

Optimalerweise entspricht ein Verhältnis der Schrägungswinkel der beiden Schrägverzahnungen 18,19 einem Verhältnis der Wälzkreisdurchmesser der Schrägverzahnungen 18, 19, um eine bestmögliche Kompensation der Axialkräfte, die durch die Schrägverzahnungen jeweils verursacht werden, zu erreichen.Optimally, a ratio of the helix angles of the two helical gears 18, 19 corresponds to a ratio of the pitch circle diameters of the helical gears 18, 19 in order to achieve the best possible compensation of the axial forces caused by the helical gears.

Dabei kann ein Schrägungswinkel der Sonnenradverzahnung 19 größer oder aber auch kleiner als oder gleich groß wie ein Schrägungswinkel der Hohlradverzahnung 18 des Stufenplanetenrades 5 sein, je nachdem, welche Wälzkreisdurchmesser die Verzahnungen 18 und 19 aufweisen.A helix angle of the sun gear teeth 19 can be larger or smaller than or equal to a helix angle of the ring gear teeth 18 of the stepped planetary gear 5, depending on which pitch circle diameter the teeth 18 and 19 have.

Das Sonnenrad 3 und das Hohlrad 6 weisen zu den Hohlradverzahnungen 18 und den Sonnenradverzahnungen 19 der Stufenplanetenräder 5 korrespondierende Schrägverzahnungen auf.The sun gear 3 and the ring gear 6 have helical gears corresponding to the ring gear teeth 18 and the sun gear teeth 19 of the stepped planet gears 5.

Insbesondere 1 mit der Schnittdarstellung des Umlaufgetriebes 1 verdeutlicht, dass die Stufenplanetenräder 5 des Umlaufgetriebes 1 innerhalb der Planetenaufnahmen 14 des Planetenträgers 4 mit jeweils zwei Drehlagern 23 drehbar gelagert sind. Als Drehlager 23 kommen bei dem in den Figuren gezeigten Umlaufgetriebe 1 Radiallager, nämlich Nadellager zum Einsatz, die besonders gut radial belastet werden können.In particular 1 The sectional view of the epicyclic gearbox 1 shows that the stepped planet gears 5 of the epicyclic gearbox 1 are rotatably mounted within the planetary receptacles 14 of the planetary carrier 4, each with two rotary bearings 23. In the epicyclic gearbox 1 shown in the figures, radial bearings, namely needle bearings, which can be particularly well loaded radially, are used as pivot bearings 23.

Das Umlaufgetriebe 1 weist für jedes Stufenplanetenrad 5 zwei Axiallagerelemente 26 in Form von Axialgleitscheiben auf. Die Axiallagerelemente 26 sind den Drehlagern 23 der Stufenplanetenräder 5 zugeordnet und zur Aufnahme von Axialkräften eingerichtet. Die Axiallagerelemente 26 sind beidseits der Hohlradverzahnung 18 des jeweiligen Stufenplanetenrades 5 angeordnet.The epicyclic gear 1 has two axial bearing elements 26 in the form of axial sliding disks for each stepped planetary gear 5. The axial bearing elements 26 are assigned to the pivot bearings 23 of the stepped planetary gears 5 and are set up to absorb axial forces. The axial bearing elements 26 are arranged on both sides of the ring gear teeth 18 of the respective stepped planetary gear 5.

Die Axiallagerelemente 26 kommen dann zum Einsatz, wenn der Axialkräfteausgleich nicht komplett gelingt, der durch die Hohlradverzahnung 18 und die Sonnenradverzahnung 19 der Stufenplanetenräder 5 bereitgestellt wird. Die Axiallagerelemente 26 können auch dann vorteilhaft sein, wenn Axialkräfte beispielsweise durch eine Lageänderung des Umlaufgetriebes 1 im Raum in bestimmten Fällen doch noch auf die Stufenplanetenräder 5 des Umlaufgetriebes 1 wirken und abgeleitet werden müssen.The axial bearing elements 26 are used when the axial force compensation, which is provided by the ring gear toothing 18 and the sun gear toothing 19 of the stepped planetary gears 5, is not completely successful. The axial bearing elements 26 can also be advantageous if axial forces, for example due to a change in the position of the epicyclic gear 1 in space, still act on the stepped planet gears 5 of the epicyclic gear 1 in certain cases and have to be dissipated.

Sofern die durch die Schrägverzahnungen der Hohlradverzahnung 18 und der Sonnenradverzahnung 19 jeweils verursachten Axialkräfte unterschiedlich groß sein sollten, sind die Schrägverzahnungen 18 und 19, wie zuvor bereits ausgeführt, dennoch zumindest derart aufeinander abgestimmt, dass ein Betrag einer effektiven Axialkraft, die aus den unterschiedlich großen Axialkräften resultiert, kleiner als 10 % des Betrages der kleinsten der beiden durch die Schrägverzahnungen 18,19 jeweils verursachten Axialkräfte ist. Eine derartig geringe resultierende Axialkraft kann mit den zuvor erwähnten Axiallagerelementen 26 aufgefangen werden.If the axial forces caused by the helical gearing of the ring gear toothing 18 and the sun gear toothing 19 should be of different sizes, the helical gearings 18 and 19 are, as already explained above, at least coordinated with one another in such a way that an amount of an effective axial force that results from the different sizes Axial forces result, is less than 10% of the amount of the smallest of the two axial forces caused by the helical gears 18,19. Such a small resulting axial force can be absorbed with the previously mentioned axial bearing elements 26.

Die Figuren zeigen, dass die Stufenplanetenräder 5 jeweils eine Planetenwelle 27 aufweisen. Die Sonnenradverzahnungen 19 der Stufenplanetenräder 5 sind jeweils an einem Sonnenritzel 28 ausgebildet, das an der Planetenwelle 27 des jeweiligen Stufenplanetenrades 5 angeordnet ist. Um das Sonnenritzel 28 in seiner Position an der jeweiligen Planetenwelle 27 zu sichern, ist Klebstoff zwischen Sonnenritzel 28 und Planetenwelle 27 eingebracht. Ferner ist jedes Sonnenritzel 28 über eine Konusverbindungen 29 mit seiner Planetenwelle 27 verbunden. Die Konusverbindung 29 umfasst einen Außenkonus an der Planetenwelle 27 und einen Innenkonus an dem Sonnenritzel 28.The figures show that the stepped planetary gears 5 each have a planetary shaft 27. The sun gear teeth 19 of the stepped planetary gears 5 are each formed on a sun pinion 28 which is arranged on the planetary shaft 27 of the respective stepped planetary gear 5. In order to secure the sun pinion 28 in its position on the respective planetary shaft 27, adhesive is inserted between the sun pinion 28 and the planetary shaft 27. Furthermore, each sun pinion 28 is connected to its planetary shaft 27 via a cone connection 29. The cone connection 29 includes an outer cone on the planetary shaft 27 and an inner cone on the sun pinion 28.

Die Figuren zeigen ferner, dass die Sonnenritzel 28 entweder mit einer Schraube 30 oder mit einer Mutter 31 an der jeweiligen Planetenwelle 27 fixiert sind. Bei der Variante des Umlaufgetriebes 1, bei der die Sonnenritzel 28 mittels Schrauben 30 an den Planetenwelle 27 fixiert sind, kann es zweckmäßig sein, das jeweilige Sonnenritzel 28 mit einem Presswerkzeugs auf die Planetenwelle 27 zu pressen.The figures also show that the sun pinions 28 are fixed to the respective planetary shaft 27 either with a screw 30 or with a nut 31. In the variant of the epicyclic gearbox 1, in which the sun pinions 28 are fixed to the planetary shaft 27 by means of screws 30, it may be expedient to press the respective sun pinion 28 onto the planetary shaft 27 using a pressing tool.

Bei der Variante des Umlaufgetriebes 1, bei der die Sonnenritzel 28 mittels einer Mutter 31 an der jeweiligen Planetenwelle 27 fixiert sind, kann das Aufpressen des Sonnenritzels 28 auf den Konus 29 der Planetenwelle 27 durch Anziehen der Mutter 31 erfolgen. Dabei wird die Mutter 31 auf einen Gewindeabschnitt 32 der Planetenwelle 27 geschraubt.In the variant of the epicyclic gear 1, in which the sun pinions 28 are fixed to the respective planetary shaft 27 by means of a nut 31, the sun pinion 28 can be pressed onto the cone 29 of the planetary shaft 27 by tightening the nut 31. The nut 31 is screwed onto a threaded section 32 of the planetary shaft 27.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: UmlaufgetriebeEpicyclic gearbox
22: GehäuseHousing
33: Sonnenradsun gear
44: PlanetenträgerPlanet carrier
55: StufenplanetenradStepped planetary gear
66: Hohlradring gear
77: Montagerichtung von 4Mounting direction of 4
88th: hinterer, distaler Lagersitz an 4rear, distal bearing seat at 4
99: Einführende von 4Introductory part of 4
1010: Planetenträgeraufnahme in 2 für 4Planet carrier mount in 2 for 4
1111: EinführöffnungInsertion opening
1212: vorderer, proximaler Lagersitz von 4front, proximal bearing seat of 4
1313: dem Einführende abgewandtes Ende von 4End of 4 facing away from the introductory one
1414: PlanetenaufnahmePlanet recording
1515: EinführöffnungInsertion opening
1616: Montagerichtung von 5Mounting direction of 5
1717: SeitenöffnungSide opening
1818: Hohlradverzahnung von 5Ring gear teeth of 5
1919: Sonnenradverzahnung von 5Sun gear teeth of 5
2020: Lagersitz an 5Bearing seat at 5
2121: Lagersitz an 5Bearing seat at 5
2222: EinführendeIntroductory
2323: DrehlagerPivot bearing
2424: Außenring von 23Outer ring of 23
2525: Lagersitz in 14, benachbart zu 15Bearing location in 14, adjacent to 15
2626: AxiallagerelementAxial bearing element
2727: PlanetenwellePlanetary wave
2828: SonnenritzelSun pinion
2929: KonusverbindungCone connection
3030: Schraubescrew
3131: MutterMother
3232: GewindeabschnittThread section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2015185036 A1 [0003]

Claims

Stepped planetary gear (5) for an epicyclic gearbox (1) with two helical gears (18,19), which are coordinated with one another in such a way that an amount of an effective axial force that results from the helical gears (18,19) during operation of the stepped planetary gear (5) respectively caused axial forces results, less than 10% of an amount of one, preferably a smallest, of the axial forces caused by the helical gears (18, 19), or that are caused by the helical gears (18, 19) during operation of the stepped planetary gear (5). Axial forces cancel each other out.

step planet gear (5). Claim 1 , wherein the helical gears (18, 19) are designed such that the axial forces caused by the helical gears have the same amount, but are aligned opposite to one another, and / or wherein the two helical gears (18, 19) relate to an axis of rotation of the stepped planetary gear (5) are axially spaced from one another.

step planet gear (5). Claim 1 or 2 , wherein the stepped planet gear (5) has a ring gear toothing (18) and a sun gear toothing (19) as helical gears (18, 19), and/or wherein the helical gears (18, 19) differ from one another, preferably different tip circle diameters and/or pitch circle diameters and / or have pitch circle diameter.

Stepped planetary gear (5) according to one of the preceding claims, wherein a ratio of the helix angles of the helical gears (18,19) corresponds to a ratio of the pitch circle diameters of the helical gears (18,19).

Stepped planetary gear (5) according to one of the preceding claims, wherein the stepped planetary gear (5) has at least one bearing seat (20, 21), or wherein the stepped planetary gear (5) has two bearing seats (20, 21), in particular between which a helical toothing (18, 19), for example the ring gear toothing (18), of the stepped planet gear (5) is arranged.

Stepped planetary gear (5) according to one of the preceding claims, wherein the stepped planetary gear (5) has a bearing seat (20) which is between an insertion end (22) of the stepped planetary gear (5) and a helical toothing (18, 19), in particular the ring gear toothing (18). , is arranged, wherein this bearing seat (20) has an outer diameter which is smaller than the outer diameter of the helical toothing (18, 19), in particular the ring gear toothing (18), and / or a rotary bearing (23) on this bearing seat (20). , in particular a radial bearing, preferably a needle bearing, is arranged, the outer diameter of which is smaller than the outer diameter of the helical toothing (18, 19), in particular the ring gear toothing (18) of the stepped planetary gear (5).

Stepped planetary gear (5) according to one of the preceding claims, wherein the stepped planetary gear (5) has a planetary shaft (27) and the sun gearing (19) is formed on a sun pinion (28) which is arranged on the planetary shaft (27).

Stepped planetary gear (5) according to the preceding claim, wherein adhesive is arranged between the planetary shaft (27) and the sun pinion (28) and/or a conical connection (29) is formed, via which the sun pinion (28) is connected to the planetary shaft (27), and /or wherein the sun pinion (28) is fixed to the planetary shaft (27) with a screw (30) and/or with a nut (31).

Epicyclic gearbox (1) with at least one stepped planetary gear (5) according to one of the preceding claims.

Epicyclic gear (1) according to the previous claim with a housing (2), a sun gear (3), a planet carrier (4) for the at least one stepped planet gear (5) and a ring gear (6), the planet carrier (4) being rotatable in the Housing (2) is stored.

Epicyclic gearbox (1) according to the preceding claim, wherein the housing (2) defines a mounting direction (7) for mounting the planet carrier (4) and the planet carrier (4) has a bearing seat (8) on its outside, which is adjacent to an insertion end ( 9) of the planet carrier (4) and in the position of use of the planet carrier (4) in the mounting direction (7) is arranged behind the ring gear (6) and has an outer diameter that is smaller than an inner diameter, in particular than a tip circle diameter, of the ring gear (6). .

Epicyclic gearbox (1) according to one of the preceding claims, wherein the housing (2) has a planet carrier receptacle (10) with an insertion opening (11) for the planet carrier (4), through which the mounting direction (7) of the planet carrier (4) is defined, and/or wherein the ring gear (6) is arranged or formed in a rotationally fixed manner within the housing (2) and/or on the housing (2), and/or wherein the planet carrier (4) is formed in one piece.

Epicyclic gearbox (1) according to one of the preceding claims, wherein the planet carrier (4) is on ner outside has two bearing seats (8, 12) which are axially spaced apart from one another with respect to its axis of rotation (R), between which the ring gear (6) is arranged when the planet carrier (4) is in the position of use.

Epicyclic gearbox (1) according to one of the preceding claims, wherein a bearing seat (12) of the planet carrier (4), in the assembly direction (7) and in the use position of the planet carrier (4) in front of the ring gear (6) and / or adjacent to one of the insertion (9) facing away from the end (13) of the planet carrier (4), has a diameter that is larger than the inner diameter, in particular than the tip circle diameter, of the ring gear (6) and / or larger than a diameter of the insertion end (9) adjacent bearing seat (8) of the planet carrier (4).

Epicyclic gearbox (1) according to one of the preceding claims, wherein the planet carrier (4) has a shaft, in particular an output shaft, or is designed as a shaft, in particular as an output shaft.

Epicyclic gearbox (1) according to one of the preceding claims, wherein the at least one stepped planet gear (5) is rotatably mounted in the planet carrier (4) with at least one rotary bearing (23), preferably with at least one radial bearing, in particular with at least one needle bearing, and / or wherein the at least one stepped planetary gear (5) meshes with the sun gear (3) and/or with the ring gear (6).

Epicyclic gear (1) according to one of the preceding claims, wherein the epicyclic gear (1) has at least one axial bearing element (26), in particular an axial sliding disk, which is assigned to at least one rotary bearing (23) for rotatably supporting the at least one stepped planetary gear (5) and for receiving is set up by axial forces, preferably with at least one axial bearing element (6) being assigned to each rotary bearing (23) of the stepped planetary gear (5).

Epicyclic gearbox (1) according to one of the preceding claims, wherein the planet carrier (4) has at least one planet holder (14) for the at least one stepped planet gear (5).

Epicyclic gear (1) according to the preceding claim, wherein the planetary receptacle (14) has an insertion opening (15) through which the at least one stepped planetary gear (5) can be inserted into its position of use in the planetary receptacle (14) in a mounting direction (16), preferably wherein the mounting direction (7) of the planet carrier (4) in the housing (2) and the mounting direction (16) of the at least one stepped planet gear (5) in the planetary receptacle (14) correspond, and/or wherein the planetary receptacle (14) is designed as a blind hole or is designed as a stepped bore.

Epicyclic gear (1) according to one of the two previous claims, wherein the planet carrier (4) has at least one side opening (17) in a planet holder (14) of the planet carrier (4).

Epicyclic gearbox (1) according to the preceding claim, wherein the ring gear toothing (18) of the at least one stepped planetary gear (4) is in engagement with the ring gear (6) and the sun gear toothing (19) is in engagement with the sun gear (3).

Epicyclic gear (1) according to one Claims 18 until 21 , wherein the planet holder (14) has a side opening (17) oriented transversely to the axis of rotation (R) of the planet carrier (4) for a ring gear toothing (18) of the stepped planetary gear (5).

Epicyclic gearbox (1) according to one of the Claims 18 until 22 , wherein the at least one planetary receptacle (14) has, adjacent to its insertion opening (15), a bearing seat (25) for an outside, in particular for an outer ring (24), of a rotary bearing (23) of the at least one stepped planetary gear (5), which has an inner diameter which is at least as large as the outer diameter of the ring gear toothing (18) of the at least one stepped planetary gear (5), and/or wherein a pivot bearing (23) arranged on this bearing seat (25) has an outer diameter which is at least as large as the outer diameter the ring gear toothing (18) of the at least one stepped planet gear (5).