DE10258515B4

DE10258515B4 - Planetengetriebe

Info

Publication number: DE10258515B4
Application number: DE10258515A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Schulz; Tino Dipl.-Ing. Kirschner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-12-14
Filing date: 2002-12-14
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2022-12-15
Also published as: DE10258515A1; US20040121879A1; CN1512089A; JP2004197938A

Abstract

Planetengetriebe (1) mit einem von einer Antriebswelle (2) antreibbaren Sonnenrad (3), genau einem mit einem Gehäuse (14) verbundenen Hohlrad (15), einer Gruppe von Planetenrädern (22) und einer Gruppe von Stufenplaneten (4) mit großen und kleinen Stufenrädern (5, 6),
– wobei die Planetenräder (22) und die Stufenplaneten (4) in einem gemeinsamen Planetenträger gelagert sind, die großen Stufenräder (5) der Stufenplaneten (4) mit dem Sonnenrad (3) in Eingriff stehen, die kleinen Stufenräder (6) gleichzeitig mit einem Paar von benachbarten Planetenrädern (22) in Eingriff stehen und die Planetenräder (22) mit dem Hohlrad in Eingriff stehen,
– wobei der Planetenträger einen Abtriebsflansch aufweist, der im Gehäuse (14) über ein Kreuzrollenlager (12) mit einem geteilten Innenring (13, 13a, 13b) gelagert ist,
– wobei der Planetenträger mindestens aus einem ersten und einem zweiten Bauteil (8, 9) zusammengesetzt ist, die zueinander zentriert und axial verspannt sind wobei zwischen den beiden Bauteilen Trennfuge in einer...

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe nach dem Patentanspruch 1 und nach dem Gegenstand der älteren Patentanmeldung der Anmelderin, offengelegt als DE 102 35 280 A1 .

Das Planetengetriebe nach der älteren Patentanmeldung der Anmelderin weist einen einstückigen Planetenträger auf, der über ein Kreuzrollenlager mit einem geteilten Innenring gegenüber einem Gehäuse gelagert ist. Dabei stützt sich der Innenring an einem Bund des Planetenträgers ab und wird durch separate Haltemittel axial fixiert, d. h., gegen den Bund des Planetenträgers gedrückt. Ein derartiges zusätzliches Haltebauteil, welches aus einzelnen Fingern besteht bzw. nicht am gesamten Umfang des Innenringes anliegt, bewirkt keine gleichmäßige und hinreichend feste Abstützung des Innenringes. Zudem erscheint eine solche Lösung kostenaufwendig.

Die DE 197 56 966 A1 offenbart ein Planetengetriebe mit einem Kreuzrollenlager, dessen Laufbahnen in das Gehäuse und den Planetenträger eingearbeitet sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, für ein Planetengetriebe der eingangs genannten Art eine verbesserte Abstützung und axiale Fixierung des Kreuzrollenlagers mit geringem Kostenaufwand zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Teilung des Planetenträgers wird als Vorteil erreicht, dass die Abstützmittel für den Innenring, insbesondere einen geteilten Innenring, in den Planetenträger integriert werden können. Es sind daher keine zusätzlichen Haltemittel erforderlich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So ist der Planetenträger in einer Radialebene geteilt, sodass sich zwei plan aufeinander liegende „Hälften" ergeben, die zueinander zentriert und durch geeignete Mittel, z. B. Schraubbolzen axial miteinander verspannt sind. Eine Zentrierung beider „Hälften" kann vorteilhafterweise über Passhülsen erfolgen, die in Durchgangsbohrungen für die Stufenplaneten eingesetzt sind. Damit sind keine zusätzliche Passbohrungen erforderlich. Vorteilhaft ist ferner, wenn beide „Hälften" des Planetenträgers gemeinsam einen Lagersitz für den Innenring des Kreuzrollenlagers bilden und beide jeweils eine Schulter aufweisen, die sich vollumfänglich an den Innenring anlegt. Damit wird eine stabile axiale Fixierung der Innenringe und des Kreuzrollenlagers erreicht. Vorteilhafterweise ist der zweiteilige Planetenträger in der Weise aufgebaut, dass die eine „Hälfte" bzw. das erste Bauteil als eigentlicher Planetenträger ausgebildet ist, d. h. als Träger der Planetenräder, die mittels Bolzen im Träger gelagert sind. Die andere „Hälfte" bzw. das zweite Bauteil bildet den Abtrieb des Planetengetriebes und ist daher mit einem Abtriebsflansch, z. B. für die Befestigung einer Abtriebswelle versehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Axialschnitt durch ein Planetengetriebe in der Ebene der Stufenplaneten,
2 eine Ansicht auf das Planetengetriebe in Achsrichtung und
3 einen weiteren Axialschnitt durch das Planetengetriebe in der Ebene der Planetenräder.
1 zeigt einen Axialschnitt durch ein Planetengetriebe 1, welches ähnlich wie das Planetengetriebe nach der älteren Patentanmeldung 102 35 280 aufgebaut ist. Der Antrieb des Planetengetriebes 1 erfolgt über eine Antriebswelle 2, die sich in das Innere des Getriebes axial erstreckt und an ihrem stirnseitigen Ende ein inneres Sonnenrad 3 mit einer nicht dargestellten konischen Verzahnung trägt. Das Sonnenrad 3 steht in Eingriff mit zwei Stufenplaneten 4, die jeweils ein größeres Stufenrad 5, ebenfalls mit einer konischen Verzahnung, und ein kleineres Stufenrad 6 bzw. Ritzel, wiederum mit einer konischen Verzahnung, aufweisen. Das Stufenrad 5 und das Ritzel 6 sind durch Zwischenwellen 7 miteinander verbunden. Ein Planetenträger ist aus zwei Teilen bzw. „Hälften" aufgebaut, nämlich einem ersten, rechts in der Zeichnung angeordneten Bauteil 8 und einem zweiten, links in der Zeichnung angeordneten Bauteil 9. Diese beiden Bauteile 8, 9 liegen im Bereich einer Trennfuge plan aneinander und sind durch Schraubbolzen 11 axial miteinander verspannt. Beide Bauteile 8, 9 sind auch über Passhülsen 12 miteinander zentriert. Zwischen beiden Bauteilen 8, 9 ist ein Kreuzrollenlager 12 mit einem Innenring 13, der geteilt ist und aus zwei Innenringhälften 13a, 13b besteht, eingespannt. Über das Kreuzrollenlager 12 ist der Planetenträger 8, 9 gegenüber einem Gehäuse 14 gelagert. Mit dem Gehäuse 14 ist ein Hohlrad 15 mit einer Innenverzahnung verbunden. Das abtriebsseitige Planetenträgerbauteil 9 weist im Bereich des Innenringes 13 eine Schulter 16 und das antriebsseitige Bauteil 8 des Planetenträgers weist eine entgegengesetzt gerichtete Schulter 17 auf. Zwischen den beiden Schultern 16, 17 bilden die beiden Bauteile 9, 8 jeweils einen Lagersitz 9a, 8a, welcher der Aufnahme der beiden Innenringe 13a, 13b dient. Das Kreuzrollenlager 12 bzw. die beiden Innenringe 13a, 13b werden also vor dem Zusammenfügen der beiden Bauteile, 8, 9 des Planetenträgers montiert. Die genaue Einstellung bzw. Verspannung der beiden Innenringe 13a, 13b erfolgt einerseits über die Schraubbolzen 11 und andererseits über hier nicht dargestellte Beilegescheiben zwischen den Innenringen 13a, 13b und/oder den Schultern 16, 17. Dadurch ergibt sich im Bereich der Trennfuge ein minimaler Spalt. Das Drehmoment zwischen beiden Bauteilen 8, 9 wird einerseits durch den aufgrund der Vorspannung der Schraubbolzen 11 erzeugten Kraftschluss und andererseits durch Formschluss infolge der Passhülsen 12 übertragen. Die Stufenplaneten 4 sind über Zwischenwellen 7 in Lagerbohrungen 18 des abtriebsseitigen Bauteiles 9 gelagert. Im Bereich dieser Lagerbohrungen 18 sind auch die bereits erwähnten Passhülsen 12 eingesetzt, die sich über die Trennfuge hinaus in das erste Bauteil 8 erstrecken. Die Zwischenwelle 7 setzt sich über das Ritzel 6 in einen Lagerzapfen 7a fort, der im Bauteil 8 gelagert und durch eine Einstellvorrichtung 19 in seiner genauen axialen Position fixiert ist. Das Gehäuse 14 weist einen Befestigungsflansch 20 auf, mit dem das gesamte Planetengetriebe 1 an einen nicht dargestellten Motor angeflanscht werden kann, der gleichzeitig die Antriebswelle 2 aufweist – insofern kann auf eine Lagerung des Planetenträgerteiles 8 gegenüber der Antriebswelle 2 verzichtet werden.
2 zeigt eine antriebsseitige Ansicht in Achsrichtung auf das Planetengetriebe 1 mit dem Befestigungsflansch 20 und dem Planetenträgerteil 8 sowie dessen Schraubbolzen 11. In der Axialebene (in der Zeichnung senkrecht verlaufend), in welcher die Schraubbolzen 11 angeordnet sind, liegen auch die Lagerzapfen 7a der Stufenplanenten 4, welche durch die Einstellvorrichtungen 19, z. B. Verstellgewinde axial eingestellt sind. Die erwähnte Axialebene ist mit B-B bezeichnet und entspricht der Schnittebene von 1.
3 zeigt einen weiteren Axialschnitt durch das Planetengetriebe 1 und zwar längs der in 2 eingezeichneten Schnittebene A-A. Das erste Bauteil 8 des Planetenträgers weist zwei sich diametral gegenüber liegende Taschen 21 auf, in welchen Planetenräder 22 angeordnet sind, die über Bolzen 23, 24 im Bauteil 8 gelagert sind. Der Bolzen 24 ist als Hülse ausgebildet und nimmt einen Schraubbolzen 25 zur axialen Verspannung der beiden Bauteile 8, 9 des Planetenträgers in sich auf. Die Planetenräder 22 kämmen mit dem Hohlrad 15, welches eine konische Innenverzahnung 15a aufweist, die mit einer entsprechenden konischen Verzahnung der Planetenräder 22 in Eingriff steht. Zwecks Einstellung eines definierten Verzahnungspieles werden die Planetenräder 22 über ein nicht dargestelltes Verstellgewinde individuell axial zugestellt. Für diesen Verstellweg ist die Breite der Taschen 21 größer als die Breite der Planetenräder 22. Spezielle Anlaufscheiben 26 können den Andruck der Verstellgewinde auf die zugeordneten Planeten 22 übertragen. Man erkennt in dieser Schnittdarstellung, dass die beiden Schultern 16, 17 umlaufend sind und somit eine gleichmäßige Anpressung auf den Innenring 13 ausüben. Das abtriebsseitige Bauteil 9 des Planetenträgers weist an seiner äußeren Stirnseite zwei den Stufenplaneten 4 angepasste Ausnehmungen 27 auf. Außerhalb dieser Ausnehmungen 27 ist ein stirnseitiger Abtriebsflansch 28 angeordnet, der durch Mittellinien 29 angedeutete Befestigungsbohrungen aufweist. An diesen Abtriebsflansch 28 kann beispielsweise eine nicht dargestellte Abtriebswelle angeschlossen werden.

1: Planetengetriebe
2: Antriebswelle
3: Sonnenrad
4: Stufenplanet
5: großes Stufenrad
6: kleines Stufenrad (Ritzel)
7: Zwischenwelle
7a: Lagerzapfen
8: erstes Bauteil (Planetenträger)
8a: Lagersitz
9: zweites Bauteil (Planetenträger)
9a: Lagersitz
10: Dichtring
11: Schraubbolzen
12: Kreuzrollenlager
13: Innenring
13a: Innenringhälfte
13b: Innenringhälfte
14: Gehäuse
15: Hohlrad
15a: Innenverzahnung
16: Schulter (Teil 9)
17: Schulter (Teil 8)
18: Lagerbohrung
19: Einstellvorrichtung
20: Befestigungsflansch
21: Tasche in Planetenträger
22: Planetenrad
23: Planetenbolzen
24: Hülse
25: Schraubbolzen
26: Anlaufscheibe
27: Ausnehmung
28: Abtriebsflansch
29: Befestigungsbohrung

Claims

Planetengetriebe (1) mit einem von einer Antriebswelle (2) antreibbaren Sonnenrad (3), genau einem mit einem Gehäuse (14) verbundenen Hohlrad (15), einer Gruppe von Planetenrädern (22) und einer Gruppe von Stufenplaneten (4) mit großen und kleinen Stufenrädern (5, 6), – wobei die Planetenräder (22) und die Stufenplaneten (4) in einem gemeinsamen Planetenträger gelagert sind, die großen Stufenräder (5) der Stufenplaneten (4) mit dem Sonnenrad (3) in Eingriff stehen, die kleinen Stufenräder (6) gleichzeitig mit einem Paar von benachbarten Planetenrädern (22) in Eingriff stehen und die Planetenräder (22) mit dem Hohlrad in Eingriff stehen, – wobei der Planetenträger einen Abtriebsflansch aufweist, der im Gehäuse (14) über ein Kreuzrollenlager (12) mit einem geteilten Innenring (13, 13a, 13b) gelagert ist, – wobei der Planetenträger mindestens aus einem ersten und einem zweiten Bauteil (8, 9) zusammengesetzt ist, die zueinander zentriert und axial verspannt sind wobei zwischen den beiden Bauteilen Trennfuge in einer Radialebene im Bereich der axialen Erstreckung des geteilten Innenringes (13a, 13b) angeordnet ist und – wobei das erste und das zweite Bauteil (8, 9) je eine Schulter (17, 16) zur Anlage an dem geteilten Innenring (13a, 13b) und zur axialen Fixierung des Kreuzrollenlagers (12) aufweisen und die Bauteile (8, 9) über Passhülsen (12) zentriert sind
Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (8, 9) über Schraubbolzen (11) miteinander verspannt sind.
Planetengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Passhülsen (12) in Lagerbohrungen für die Stufenplaneten (4) eingesetzt sind.
Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Bauteil (8, 9) im Bereich der Trennfuge (10) einen gemeinsamen Lagersitz (8a, 9a) für den geteilten Innenring (13a, 13b) bilden.
Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur eines der beiden Bauteile (8, 9) einen Lagersitz für den geteilten Innenring (13a, 13b) aufweist.
Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (8) als Träger der Planetenräder (22) mittels Planetenbolzen (23) und das zweite Bauteil (9) als Abtriebsteil mit einem Abtriebsflansch (28) ausgebildet sind.