DE112019007903T5 - reduction gear assembly - Google Patents

reduction gear assembly Download PDF

Info

Publication number
DE112019007903T5
DE112019007903T5 DE112019007903.4T DE112019007903T DE112019007903T5 DE 112019007903 T5 DE112019007903 T5 DE 112019007903T5 DE 112019007903 T DE112019007903 T DE 112019007903T DE 112019007903 T5 DE112019007903 T5 DE 112019007903T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carrier
axis
input
output shafts
underdrive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112019007903.4T
Other languages
German (de)
Inventor
Sindre Abrahamsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KA Group AG
Original Assignee
KA Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KA Group AG filed Critical KA Group AG
Publication of DE112019007903T5 publication Critical patent/DE112019007903T5/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0061—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being parallel to the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/142—Heavy duty trucks

Abstract

Eine Untersetzungsgetriebebaugruppe umfasst Eingangs- und Ausgangswellen, die sich entlang einer Achse erstrecken, ein um die Achse angeordnetes Hohlrad, ein mit einer der Wellen gekoppeltes Sonnenrad, einen sich um die Wellen erstreckenden Träger und eine Vielzahl von Planetenrädern, die drehbar mit dem Träger gekoppelt sind. Der Träger ist entlang der Achse zwischen einer Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellung bewegbar. Die Planetenräder stehen mit dem Sonnenrad in Eingriff, und der Träger ist in jeder der Stellungen mit einer der Wellen gekoppelt. In der Direktantriebsstellung ist der Träger an beiden Wellen befestigt. In der Neutralstellung ist mindestens eine der Wellen vom Träger getrennt. In der Untersetzungsstellung sind die Planetenräder mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad, das an einer der Wellen befestigt ist, drehbar gekoppelt, und der Träger ist an der anderen Welle befestigt.A reduction gear assembly includes input and output shafts extending along an axis, a ring gear disposed about the axis, a sun gear coupled to one of the shafts, a carrier extending about the shafts, and a plurality of planet gears rotatably coupled to the carrier . The carrier is moveable along the axis between direct drive, neutral and underdrive positions. The planet gears mesh with the sun gear and the carrier is coupled to one of the shafts in each of the positions. In the direct drive position, the carrier is attached to both shafts. In the neutral position, at least one of the shafts is separated from the carrier. In the underdrive position, the planetary gears are rotatably coupled with the ring gear and sun gear fixed to one of the shafts and the carrier fixed to the other shaft.

Description

1. Bereich der Erfindung1. Field of the Invention

Eine Untersetzungsgetriebebaugruppe zur Übertragung von Drehmoment zwischen einer Antriebsmaschine und einem Rad.A reduction gear assembly for transferring torque between a prime mover and a wheel.

2. Beschreibung des Stands der Technik2. Description of the Prior Art

Untersetzungsgetriebebaugruppen werden in Fahrzeugen mit Rädern zur selektiven Vervielfachung des auf die Räder übertragenen Drehmoments eingesetzt. Untersetzungsgetriebebaugruppe eignen sich besonders gut für Anwendungen, bei denen schwere Lasten gezogen oder geschleppt werden müssen, wie z. B. bei Materialtransport und Bergbau, in der Landwirtschaft, bei Nutzfahrzeugen, im Baugewerbe, im Verteidigungsbereich, in der Forstwirtschaft, bei Bodengeräten, in der Abfallwirtschaft, im Transitverkehr und bei anderen Spezialfahrzeugen. Die Untersetzungsgetriebebaugruppen ermöglichen häufig die Auswahl verschiedener Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Rad und der Antriebsmaschine, die das Rad antreibt. So kann die Untersetzungsgetriebebaugruppe ein größeres Drehmoment auf die Räder übertragen, wenn dies gewünscht wird (z. B. beim Transport schwerer Lasten und/oder beim Fahren im Gelände), und ein geringeres Drehmoment, wenn dies gewünscht wird (z. B. wenn nicht beladen und/oder beim Fahren auf der Straße mit hohen Geschwindigkeiten).Reduction gear assemblies are used in wheeled vehicles to selectively multiply the torque transmitted to the wheels. Reduction gear assemblies are particularly well suited to applications that require heavy loads to be towed or towed such as: B. in material handling and mining, agriculture, commercial vehicles, construction, defense, forestry, ground equipment, waste management, transit traffic and other special vehicles. The reduction gear assemblies often allow different gear ratios to be selected between the wheel and the prime mover that drives the wheel. This allows the reduction gear assembly to transmit more torque to the wheels when desired (e.g. when transporting heavy loads and/or driving off-road) and less torque when desired (e.g. when not laden and/or driving on the road at high speeds).

Häufig umfasst die Untersetzungsgetriebebaugruppe eine oder mehrere Getriebekombinationen, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebsmaschine und dem Rad herstellen können. Die Getriebekombinationen werden durch Reibungskupplungen selektiv ein- und ausgeschaltet. Obwohl sie beim selektiven Vervielfachen des Drehmoments, das auf die Räder übertragen wird, effektiv sind, sind die Reibungskupplungen mit der Zeit verschleißanfällig und erhöhen das Gewicht der Untersetzungsgetriebebaugruppe. Daher besteht weiterhin die Notwendigkeit, eine verbesserte Untersetzungsgetriebebaugruppe für ein Fahrzeug bereitzustellen.Often the reduction gear assembly includes one or more gear combinations that can establish different gear ratios between the prime mover and the wheel. The gear combinations are selectively engaged and disengaged by friction clutches. Although effective at selectively multiplying the torque transmitted to the wheels, the friction clutches are prone to wear over time and add weight to the reduction gear assembly. Therefore, there remains a need to provide an improved reduction gear assembly for a vehicle.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILESUMMARY OF THE INVENTION AND ADVANTAGES

Die vorliegende Erfindung sieht eine Untersetzungsgetriebebaugruppe zur Übertragung von Drehmoment zwischen einer Antriebsmaschine und einem Rad vor. Die Baugruppe umfasst eine Eingangswelle, die sich entlang einer Achse erstreckt und konfiguriert ist, von der Antriebsmaschine gedreht zu werden, und eine Ausgangswelle, die sich entlang der Achse im Abstand von der Eingangswelle erstreckt und konfiguriert ist, das Rad zu drehen. Die Baugruppe umfasst ferner ein um die Achse angeordnetes Hohlrad, ein mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen gekoppeltes Sonnenrad und einen sich entlang der Achse und um die Eingangs- und Ausgangswellen erstreckenden Träger. Die Baugruppe umfasst ferner eine Vielzahl von Planetenrädern, die radial um die Achse beabstandet und drehbar mit dem Träger verbunden sind. Der Träger ist entlang der Achse zwischen einer Direktantriebs-, einer Neutral- und einer Untersetzungsstellung bewegbar. Die Vielzahl von Planetenrädern greift mit dem Sonnenrad ineinander, und der Träger ist in der Direktantriebs-, der Neutral- und der Untersetzungsstellung jeweils mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen gekoppelt.The present invention provides a reduction gear assembly for transferring torque between a prime mover and a wheel. The assembly includes an input shaft extending along an axis and configured to be rotated by the prime mover and an output shaft extending along the axis spaced from the input shaft and configured to rotate the wheel. The assembly further includes a ring gear disposed about the axis, a sun gear coupled to one of the input and output shafts, and a carrier extending along the axis and about the input and output shafts. The assembly further includes a plurality of planetary gears radially spaced about the axis and rotatably connected to the carrier. The carrier is moveable along the axis between direct drive, neutral and underdrive positions. The plurality of planetary gears mesh with the sun gear and the carrier is coupled to one of the input and output shafts in the direct drive, neutral and underdrive positions, respectively.

Der Träger ist in der Direktantriebsstellung sowohl an der Eingangs- als auch an der Ausgangswelle befestigt, so dass sich die Eingangs- und die Ausgangswelle gemeinsam mit gleichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse drehen. Mindestens eine der Eingangs- und Ausgangswellen ist in der Neutralstellung vom Träger getrennt, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen unabhängig voneinander um die Achse drehen. Die Vielzahl von Planetenrädern ist drehbar mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad verbunden, das an der einen der Eingangs- und Ausgangswellen befestigt ist, und der Träger ist in der Untersetzungsstellung an der anderen der Eingangs- und Ausgangswellen befestigt, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse drehen.The carrier is fixed to both the input and output shafts in the direct drive position so that the input and output shafts rotate together about the axis at equal rotational speeds. At least one of the input and output shafts is disconnected from the carrier in the neutral position such that the input and output shafts rotate independently about the axis. The plurality of planetary gears are rotatably connected to the ring gear and the sun gear fixed to one of the input and output shafts, and the carrier is fixed to the other of the input and output shafts in the reduction position so that the input and Output shafts rotate around the axis at different rotational speeds.

Dementsprechend bietet die Untersetzungsgetriebebaugruppe den Vorteil, dass sie die Anzahl der Komponenten reduziert, die zur selektiven Änderung des auf das Rad übertragenen Drehmoments erforderlich sind. Das kontinuierliche Ineinandergreifen der Planetenräder mit dem Sonnenrad und die Kopplung des Trägers mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen in jeder der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellungen hält die korrekte Ausrichtung der Eingangswelle, der Ausgangswelle und des Trägers entlang der Achse aufrecht, um die Bewegung des Trägers zwischen der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellung zu erleichtern. Die Untersetzungsgetriebebaugruppe benötigt daher keine Reibungskupplungen, um das Sonnenrad, die Planetenräder und die Hohlräder selektiv in Eingriff zu bringen. Darüber hinaus verringert die reduzierte Anzahl von Bauteilen das Gewicht der Untersetzungsgetriebebaugruppe und ermöglicht eine geringere Baugröße der Untersetzungsgetriebebaugruppe, wodurch der von der Untersetzungsgetriebebaugruppe beanspruchte Volumenbereich reduziert wird.Accordingly, the reduction gear assembly offers the advantage of reducing the number of components required to selectively vary the torque transmitted to the wheel. The continuous meshing of the planetary gears with the sun gear and the coupling of the carrier to one of the input and output shafts in each of the direct drive, neutral and underdrive positions maintains the correct alignment of the input shaft, output shaft and carrier along the axis to enable motion of the carrier between the direct drive, neutral and underdrive positions. The reduction gear assembly therefore does not require friction clutches to selectively engage the sun, planet and ring gears. In addition, the reduced number of components decreases the weight of the reduction gear assembly and allows for a downsizing of the reduction gear assembly, thereby reducing the volume area occupied by the reduction gear assembly.

Figurenlistecharacter list

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich leicht erkennen, da sie durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden.

  • 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Achssystem.
  • 1B ist eine perspektivische Ansicht des Achssystems, die eine Antriebsmaschine, ein Getriebe und eine Untersetzungseinheit zeigt.
  • 2 ist eine perspektivische Querschnittsansicht der Untersetzungsgetriebebaugruppe, die einen Träger in einer Direktantriebsstellung zeigt.
  • 3 ist eine perspektivische Querschnittsansicht der Untersetzungsgetriebebaugruppe, die den Träger in einer Neutralstellung zeigt.
  • 4 ist eine perspektivische Querschnittsansicht der Untersetzungsgetriebebaugruppe, die den Träger in einer Untersetzungsstellung zeigt.
  • 5 ist eine schematische Ansicht der Untersetzungsgetriebebaugruppe, die den Träger in der Direktantriebsstellung zeigt.
  • 6 ist eine schematische Darstellung der Untersetzungsgetriebebaugruppe, die den Träger in der Neutralstellung zeigt.
  • 7 ist eine schematische Ansicht der Untersetzungsgetriebebaugruppe, die den Träger in der Untersetzungsstellung zeigt.
The advantages of the present invention will be readily appreciated as they become better understood by reference to the following detailed description when taken in connection with the accompanying drawings.
  • 1A 12 is a perspective view of a vehicle with an axle system.
  • 1B 14 is a perspective view of the axle system showing a prime mover, a transmission, and a reduction unit.
  • 2 Figure 12 is a cross-sectional perspective view of the reduction gear assembly showing a carrier in a direct drive position.
  • 3 Figure 12 is a cross-sectional perspective view of the reduction gear assembly showing the carrier in a neutral position.
  • 4 Figure 12 is a cross-sectional perspective view of the reduction gear assembly showing the carrier in a reduction position.
  • 5 Figure 12 is a schematic view of the reduction gear assembly showing the carrier in the direct drive position.
  • 6 Figure 12 is a schematic representation of the reduction gear assembly showing the carrier in the neutral position.
  • 7 Figure 12 is a schematic view of the reduction gear assembly showing the carrier in the reduction position.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Ziffern gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, wird in den 1A und 1B allgemein eine Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einer Antriebsmaschine 22 und einem Rad 24 eines Fahrzeugs 21 gezeigt. Die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 kann für die Verwendung mit einem Achssystem 26 konfiguriert sein. Das Achssystem 26 kann einen Hilfsrahmen 28 zur Befestigung an einem Rahmen des Fahrzeugs 21 umfassen.Referring to the figures, wherein like numerals designate like or corresponding parts throughout the several views, 1A and 1B Generally, a reduction gear assembly 20 for transferring torque between a prime mover 22 and a wheel 24 of a vehicle 21 is shown. The reduction gear assembly 20 may be configured for use with an axle system 26 . The axle system 26 may include a subframe 28 for attachment to a frame of the vehicle 21 .

Die Antriebsmaschine 22 kann am Hilfsrahmen 28 befestigt und konfiguriert sein, ein Drehmoment zu erzeugen. Wie in den Figuren dargestellt, ist die Antriebsmaschine 22 als Elektromotor konfiguriert, der eine Bewegung erzeugen kann, die das Rad 24 dreht. Bei der Antriebsmaschine 22 kann es sich jedoch auch um einen Verbrennungsmotor, eine Wasserstoff-Brennstoffzelle oder einen anderen geeigneten Mechanismus handeln, der in der Lage ist, eine Bewegung zu erzeugen, die das Rad 24 in Drehung versetzt.The prime mover 22 may be attached to the subframe 28 and configured to generate torque. As shown in the figures, prime mover 22 is configured as an electric motor capable of generating motion that rotates wheel 24 . However, the prime mover 22 may also be an internal combustion engine, a hydrogen fuel cell, or any other suitable mechanism capable of generating motion that causes the wheel 24 to rotate.

Das Achssystem 26 kann außerdem ein Getriebe 30 umfassen, wie in 1B dargestellt. Das Getriebe 30 ist am Hilfsrahmen 28 montiert und sowohl mit der Antriebsmaschine 22 als auch mit der Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 verbunden. Das Getriebe 30 ist konfiguriert, Drehmoment von der Antriebsmaschine 22 auf die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 zu übertragen und zu verändern. Insbesondere kann das Getriebe 30 eine Vielzahl von Zahnrädern haben, die einzeln ausgewählt werden können. Jedes der Zahnräder kann ein anderes Übersetzungsverhältnis haben. So kann das Getriebe 30 das auf die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 übertragene Drehmoment verändern. Eine solche Konfiguration wird in Fahrzeuganwendungen üblicherweise als Getriebe bezeichnet.The axle system 26 can also include a gearbox 30, as in FIG 1B shown. The transmission 30 is mounted to the subframe 28 and is connected to both the prime mover 22 and the reduction gear assembly 20 . The transmission 30 is configured to transfer and vary torque from the prime mover 22 to the reduction gear assembly 20 . In particular, the transmission 30 can have a plurality of gears that can be individually selected. Each of the gears can have a different gear ratio. In this way, the transmission 30 can vary the torque transmitted to the reduction gear assembly 20 . Such a configuration is commonly referred to as a transmission in vehicle applications.

Die Antriebsmaschine 22 und das Getriebe 30 können mit einem einzigen Rad 24 (oder genauer gesagt mit einem Satz von Doppelrädern 24, wie in 1 dargestellt) verbunden sein. Wenn das Fahrzeug 21 mehrere angetriebene Räder 24 oder Sätze von angetriebenen Doppelrädern 24 hat, kann jedes Rad 24 oder jeder Radsatz separate und unterschiedliche Antriebsmaschinen, Getriebe und Untersetzungsgetriebebaugruppen haben. Wie in 1A dargestellt, umfasst das Achssystem 26 beispielsweise ein Paar Antriebsmaschinen 22, ein Paar Getriebe 30 und ein Paar Untersetzungsgetriebebaugruppen 20, die jeweils einen Satz von Doppelrädern 24 antreiben. Die Antriebsmaschine 22, das Getriebe 30 und die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 können jedoch so konfiguriert sein, dass sie mehr als ein Rad 24 oder einen Satz von Doppelrädern 24 antreiben.The prime mover 22 and transmission 30 may be fitted with a single gear 24 (or more specifically a set of dual gears 24 as in Fig 1 shown) connected. When the vehicle 21 has multiple driven wheels 24 or sets of dual driven wheels 24, each wheel 24 or wheel set may have separate and distinct prime movers, transmissions, and reduction gear assemblies. As in 1A For example, as illustrated, the axle system 26 includes a pair of prime movers 22, a pair of transmissions 30, and a pair of reduction gear assemblies 20, each driving a set of dual wheels 24. However, the prime mover 22, transmission 30, and reduction gear assembly 20 may be configured to drive more than one wheel 24 or set of dual wheels 24.

Bei dem Achssystem 26 handelt es sich um eine Hinterradachse, aber es versteht sich von selbst, dass die zu beschreibenden vorteilhaften Merkmale der vorliegenden Offenbarung alternativ auch auf eine (lenkbare) Vorderradachse oder vorzugsweise sowohl auf die Vorder- als auch auf die Hinterradachse angewendet werden können.The axle system 26 is a rear wheel axle, but it goes without saying that the advantageous features of the present disclosure to be described can alternatively also be applied to a (steerable) front wheel axle or preferably to both the front and rear wheel axles .

Das Achssystem 26 ist so ausgelegt, dass es fest an dem Fahrzeug 21 installiert und die Räder 24 damit verbunden werden können, so dass das Achssystem 26 das Gewicht des Fahrzeugs 21 und der Ladung trägt. Darüber hinaus ist die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 aus noch zu beschreibenden Gründen in der Lage, das von der Antriebsmaschine 22 auf die Räder 24 übertragene Drehmoment zu vervielfachen. Die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 der vorliegenden Offenbarung eignet sich daher besonders gut für schwere Materialtransport- und Bergbauanwendungen. Andere geeignete Anwendungen können jedoch landwirtschaftliche Anwendungen (z.B. Pflanzmaschinen, Sprühgeräte und andere landwirtschaftliche Fahrzeuge), kommerzielle LKW, Bauwesen, Verteidigung, Forstwirtschaft, Bodenunterstützungsgeräte, Müll, Transit und andere Spezialfahrzeuge umfassen.The axle system 26 is designed to be permanently installed on the vehicle 21 and the wheels 24 can be connected thereto so that the axle system 26 supports the weight of the vehicle 21 and the load. In addition, the reduction gear assembly 20 is capable of multiplying the torque transferred from the prime mover 22 to the wheels 24 for reasons to be described. The reduction gear assembly 20 of the present disclosure is therefore particularly well suited for heavy duty material handling and mining applications. Other suitable applications However, applications may include agricultural applications (eg, planters, sprayers, and other farm vehicles), commercial trucks, construction, defense, forestry, ground support equipment, refuse, transit, and other specialty vehicles.

Die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 ist am Hilfsrahmen montiert und mit der Antriebsmaschine 22 verbunden. Die Baugruppe 20 ist konfiguriert, ein Drehmoment zwischen der Antriebsmaschine 22 und dem Rad 24 zu übertragen. Wie in den 2-7 dargestellt, umfasst die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 eine Eingangswelle 32, die sich entlang einer Achse A erstreckt und konfiguriert ist, von der Antriebsmaschine 22 gedreht zu werden, und eine Ausgangswelle 34, die sich entlang der Achse A beabstandet von der Eingangswelle 32 erstreckt und konfiguriert ist, das Rad 24 zu drehen.The reduction gear assembly 20 is mounted on the subframe and connected to the prime mover 22 . The assembly 20 is configured to transfer torque between the prime mover 22 and the wheel 24 . As in the 2-7 As illustrated, the reduction gear assembly 20 includes an input shaft 32 extending along an axis A and configured to be rotated by the prime mover 22, and an output shaft 34 extending along the axis A spaced from the input shaft 32 and configured to turn the wheel 24 .

Die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 umfasst ferner ein Hohlrad 36, das um die Achse A angeordnet ist, ein Sonnenrad 38, das mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 gekoppelt ist, und einen Träger 40, der sich entlang der Achse A und um die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 erstreckt. Die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 umfasst ferner eine Vielzahl von Planetenrädern 42, die radial um die Achse A beabstandet und drehbar mit dem Träger 40 gekoppelt sind.The reduction gear assembly 20 further includes a ring gear 36 disposed about the axis A, a sun gear 38 coupled to one of the input and output shafts 32, 34, and a carrier 40 extending along the axis A and about the input - and output shafts 32, 34 extends. The reduction gear assembly 20 further includes a plurality of planet gears 42 spaced radially about the axis A and rotatably coupled to the carrier 40 .

Der Träger 40 ist entlang der Achse A zwischen einer Direktantriebs- (siehe 2 und 5), Neutral- (siehe 3 und 6) und Untersetzungsstellung (siehe 4 und 7) bewegbar. Genauer gesagt, bewegen sich der Träger 40 und die Vielzahl von Planetenrädern 42 gemeinsam entlang der Achse A zwischen der Direktantriebs-, der Neutral- und der Untersetzungsstellung. Die Vielzahl von Planetenrädern 42 ist mit dem Sonnenrad 38 in Eingriff, und der Träger 40 ist mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 in jeder der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellung gekoppelt, wodurch die korrekte Ausrichtung der Eingangswelle 32, der Ausgangswelle 34 und des Trägers 40 entlang der Achse A aufrechterhalten wird, um die Bewegung des Trägers 40 zwischen der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellung zu erleichtern, wie im Folgenden näher beschrieben wird.The carrier 40 is mounted along the axis A between a direct drive (see 2 and 5 ), neutral- (see 3 and 6 ) and reduction position (see 4 and 7 ) movable. More specifically, the carrier 40 and the plurality of planetary gears 42 move together along the axis A between the direct drive, neutral and underdrive positions. The plurality of planetary gears 42 mesh with the sun gear 38 and the carrier 40 is coupled to one of the input and output shafts 32, 34 in each of the direct drive, neutral and underdrive positions, thereby ensuring the correct alignment of the input shaft 32, the output shaft 34 and carrier 40 is maintained along axis A to facilitate movement of carrier 40 between the direct drive, neutral and underdrive positions, as will be described in more detail below.

Der Träger 40 ist in der Direktantriebsstellung (siehe 2 und 5) sowohl an der Eingangswelle 32 als auch an der Ausgangswelle 34 befestigt, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 gemeinsam mit gleichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse A drehen. Außerdem ist mindestens eine der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 in der Neutralstellung (siehe 3 und 6) vom Träger 40 getrennt, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 unabhängig voneinander um die Achse A drehen. Darüber hinaus ist die Vielzahl von Planetenrädern 42 drehbar mit dem Hohlrad 36 und dem Sonnenrad 38 in Eingriff, das an der einen der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 befestigt ist, und der Träger 40 ist an der anderen der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 in der Untersetzungsstellung (siehe 4 und 7) befestigt, so dass die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse A rotieren.The carrier 40 is in the direct drive position (see 2 and 5 ) are fixed to both the input shaft 32 and the output shaft 34 so that the input and output shafts 32, 34 rotate together about the axis A at equal rotational speeds. In addition, at least one of the input and output shafts 32, 34 is in the neutral position (see 3 and 6 ) are separated from carrier 40 so that input and output shafts 32, 34 rotate about axis A independently of one another. In addition, the plurality of planetary gears 42 are rotatably engaged with the ring gear 36 and the sun gear 38 fixed to one of the input and output shafts 32, 34, and the carrier 40 is fixed to the other of the input and output shafts 32, 34 in the reduction position (see 4 and 7 ) fixed so that the input and output shafts 32, 34 rotate about axis A at different rotational speeds.

Die Neutralstellung des Trägers 40 kann zwischen der Direktantriebs- und der Untersetzungsstellung des Trägers 40 liegen. Darüber hinaus können die Direktantriebs- und die Untersetzungsstellung entgegengesetzte Enden der Bewegung des Trägers 40 definieren. In den Figuren ist die Direktantriebsstellung des Trägers 40 die äußerste linke Position des Trägers 40 (siehe 2 und 5), die Untersetzungsstellung ist die äußerste rechte Position des Trägers 40 (siehe 4 und 7), und die Neutralstellung zentriert den Träger 40 zwischen der Direktantriebs- und der Untersetzungsstellung (siehe 3 und 6). Die relative Positionierung (d. h. links/rechts) des Trägers 40 ist jedoch spezifisch für die Ausrichtung der Figuren und kann je nach Ansicht der Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 unterschiedlich sein. Obwohl die Neutralstellung des Trägers 40 in den Figuren zwischen der Direktantriebs- und der Untersetzungsstellung des Trägers 40 dargestellt ist, können die Positionen der Direktantriebs-, der Neutral- und der Untersetzungsstellung in anderen, hier nicht explizit dargestellten Ausführungsformen in unterschiedlicher Reihenfolge angeordnet sein. Zum Beispiel können die Direktantriebs- und die Untersetzungsstellung nicht die gegenüberliegenden Enden der Bewegung des Trägers 40 definieren. Außerdem kann der Träger 40 eine oder mehrere zusätzliche Stellungen zwischen oder jenseits der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellungen aufweisen.The neutral position of carrier 40 may be between the direct drive and underdrive positions of carrier 40 . Additionally, the direct drive and underdrive positions may define opposite ends of carrier 40 travel. In the figures, the direct drive position of the carrier 40 is the leftmost position of the carrier 40 (see 2 and 5 ), the reduction position is the extreme right position of the carrier 40 (see 4 and 7 ), and the neutral position centers the carrier 40 between the direct drive and underdrive positions (see 3 and 6 ). However, the relative positioning (ie, left/right) of carrier 40 is specific to the orientation of the figures and may differ depending on the perspective of reduction gear assembly 20 . Although the neutral position of carrier 40 is shown in the figures between the direct drive and underdrive positions of carrier 40, the positions of the direct drive, neutral and underdrive positions may be arranged in different orders in other embodiments not explicitly illustrated herein. For example, the direct drive and underdrive positions may not define opposite ends of carrier 40 travel. Additionally, carrier 40 may have one or more additional positions between or beyond the direct drive, neutral, and underdrive positions.

Wie in den 2 bis 4 gezeigt, kann die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 ferner ein Gehäuse 44 umfassen, das einen Innenraum 46 entlang der Achse A definiert, wobei die Eingangswelle 32, die Ausgangswelle 34, das Sonnenrad 38, die Vielzahl von Planetenrädern 42 und der Träger 40 innerhalb des Gehäuses 44 angeordnet sind. Als solches kann das Gehäuse 44 die darin angeordneten Komponenten der Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 schützen, indem es das Eindringen von Verunreinigungen (wie Staub und Wasser), die die Komponenten beeinträchtigen könnten, reduziert.As in the 2 until 4 As shown, the reduction gear assembly 20 may further include a housing 44 defining an interior space 46 along the axis A, with the input shaft 32, the output shaft 34, the sun gear 38, the plurality of planetary gears 42 and the carrier 40 being disposed within the housing 44 . As such, the housing 44 may protect the components of the reduction gear assembly 20 disposed therein by reducing the ingress of contaminants (such as dust and water) that could affect the components.

Die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 können in Längsrichtung entlang der Achse A befestigt sein, wobei der Träger 40 so konfiguriert ist, dass er sich entlang der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 bewegt, während er sich zwischen der Direktantriebs-, der Neutral- und der Untersetzungsstellung bewegt. Wie in den 2-4 gezeigt, kann die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 ein Eingangslager 48 umfassen, das mit dem Gehäuse 44 gekoppelt ist und die Eingangswelle 32 trägt. Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, kann die Untersetzungsgetriebebaugruppe weiter ein Ausgangslager umfassen, das mit dem Gehäuse 44 gekoppelt ist und die Ausgangswelle 34 trägt. Das Eingangslager 48 und das Ausgangslager positionieren die Eingangs- bzw. die Ausgangswelle 32, 34 innerhalb des Gehäuses 44 und erleichtern die Drehung der Eingangs- und der Ausgangswelle 32, 34 um die Achse A. Darüber hinaus reduzieren die Lager die Bewegung der Wellen 32, 34 quer zur Achse A. Das Eingangslager 48 und das Ausgangslager können ferner als Axiallager definiert werden, die die Bewegung der Eingangs- und der Ausgangswelle 32, 34 entlang der Achse A unter axialer Belastung reduzieren. Ein Beispiel für eine Axiallast, die auf die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 ausgeübt wird, ist die Zentripetalkraft, die während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs 21 auf das Rad 24 entlang der Achse A ausgeübt wird.The input and output shafts 32, 34 may be longitudinally fixed along axis A, with the carrier 40 configured to slide along the input and output shafts 32, 34 while moving between the direct drive, neutral and underdrive positions. As in the 2-4 As shown, the reduction gear assembly 20 may include an input bearing 48 coupled to the housing 44 and supporting the input shaft 32 . Although not shown in the figures, the reduction gear assembly may further include an output bearing coupled to the housing 44 and supporting the output shaft 34 . The input bearing 48 and output bearing position the input and output shafts 32, 34, respectively, within the housing 44 and facilitate rotation of the input and output shafts 32, 34 about axis A. In addition, the bearings reduce movement of the shafts 32, 34 transverse to axis A. The input bearing 48 and output bearing can be further defined as thrust bearings which reduce movement of the input and output shafts 32, 34 along axis A under axial loading. An example of an axial load applied to the reduction gear assembly 20 is the centripetal force applied to the wheel 24 along the axis A during cornering of the vehicle 21 .

Das Gehäuse 44 kann ein Strukturelement sein, das so konfiguriert ist, dass es seitliche Belastungen zwischen dem Rahmen und den Rädern 24 aufnimmt. In dieser Konfiguration wird das Gehäuse 44 in der Fachwelt üblicherweise als Achsrohr bezeichnet. Darüber hinaus kann die strukturelle Steifigkeit des Gehäuses 44 in Verbindung mit den Lagern die seitliche Belastung verringern, die auf die rotierenden Komponenten der Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 (d. h. die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34, den Träger 40, das Sonnenrad 38, die Planetenräder 42 usw.) ausgeübt wird und die eine solche Rotation verhindern kann. Darüber hinaus wird durch die Verringerung der seitlichen Belastungen auf die rotierenden Bauteile die Durchbiegung der Bauteile verringert, die zu einem axialen Versatz führen kann, der der Baugruppe 20 Ineffizienz und übermäßigen Verschleiß beschert.The housing 44 may be a structural member configured to carry side loads between the frame and the wheels 24 . In this configuration, the housing 44 is commonly referred to in the art as an axle tube. In addition, the structural rigidity of housing 44 in conjunction with the bearings can reduce the side loads placed on the rotating components of reduction gear assembly 20 (i.e., input and output shafts 32, 34, carrier 40, sun gear 38, planet gears 42, etc .) is exercised and which may prevent such rotation. Additionally, by reducing the side loads on the rotating components, deflection of the components that can lead to axial misalignment that introduces inefficiency and excessive wear into the assembly 20 is reduced.

Wie in den 2-4 dargestellt, kann das Hohlrad 36 im Innenraum 46 am Gehäuse 44 befestigt sein. Außerdem kann das Hohlrad 36, wie in den Figuren gezeigt, einstückig mit dem Gehäuse 44 ausgebildet sein, so dass das Hohlrad 36 und das Gehäuse 44 aus einem einzigen gemeinsamen Material bestehen. Das Hohlrad 36 und das Gehäuse 44 können jedoch auch getrennte Bauteile sein, die in geeigneter Weise (z. B. durch Schrauben, Schweißen usw.) aneinander befestigt sind. Darüber hinaus können das Hohlrad 36 und das Gehäuse 44 voneinander beabstandet sein, und es können Zwischenkomponenten dazwischen angeordnet sein, um das Hohlrad 36 am Gehäuse 44 zu befestigen.As in the 2-4 shown, the ring gear 36 can be fastened to the housing 44 in the inner space 46 . Also, as shown in the figures, ring gear 36 may be formed integrally with housing 44 such that ring gear 36 and housing 44 are made of a single common material. However, ring gear 36 and housing 44 may be separate components that are attached to one another by any suitable means (e.g., bolts, welding, etc.). Additionally, ring gear 36 and housing 44 may be spaced apart and intermediate components may be disposed therebetween to secure ring gear 36 to housing 44 .

Wie in den 2 bis 4 gezeigt, können die Eingangswelle 32, die Ausgangswelle 34 und der Träger 40 jeweils Kerbverzahnungen 52, 54, 56 aufweisen, die sich in Längsrichtung entlang der Achse A erstrecken, wobei die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 so konfiguriert ist, dass sie in die Kerbverzahnungen 52, 54 der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 eingreifen und entlang dieser gleiten kann, wenn sich der Träger 40 in Längsrichtung entlang der Achse A zwischen der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellung bewegt. Die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 und die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 haben dementsprechend entgegengesetzte Konfigurationen, die den Träger 40 mit der Eingangswelle 32 rotationsmäßig verriegeln, während die Verlängerung der Kerbverzahnungen 52, 56 entlang der Achse A es dem Träger 40 ermöglicht, entlang der Achse A zu gleiten und die Rotationssperre zwischen dem Träger 40 und der Eingangswelle 32 aufrecht zu erhalten. Ebenso haben die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 und die Kerbverzahnung 54 der Ausgangswelle 34 entsprechende entgegengesetzte Konfigurationen, die den Träger 40 mit der Ausgangswelle 34 drehfest verbinden, während die Verlängerung der Kerbverzahnungen 54, 56 entlang der Achse A es dem Träger 40 ermöglicht, entlang der Achse A zu gleiten und die Drehsicherung zwischen dem Träger 40 und der Ausgangswelle 34 aufrechtzuerhalten.As in the 2 until 4 As shown, input shaft 32, output shaft 34, and carrier 40 may each have splines 52, 54, 56 extending longitudinally along axis A, with splines 56 of carrier 40 being configured to mate with splines 52 , 54 of the input and output shafts 32, 34 can engage and slide along as the carrier 40 moves longitudinally along axis A between the direct drive, neutral and underdrive positions. Accordingly, the splines 56 of the carrier 40 and the splines 52 of the input shaft 32 have opposite configurations which rotationally lock the carrier 40 to the input shaft 32, while the elongation of the splines 52, 56 along the axis A allows the carrier 40 to rotate along the axis A to slide and the rotation lock between the carrier 40 and the input shaft 32 to be maintained. Likewise, the splines 56 of the carrier 40 and the splines 54 of the output shaft 34 have respective opposed configurations which rotationally connect the carrier 40 to the output shaft 34, while the elongation of the splines 54, 56 along the axis A allows the carrier 40 to rotate along the to slide axis A and to maintain the anti-rotation between the carrier 40 and the output shaft 34.

Der Träger 40 kann sich entlang der Achse A zwischen einem ersten Ende 58 und einem zweiten Ende 60 erstrecken, wie in den 2-4 dargestellt. Der Träger 40 kann eine Bohrung 62 definieren, die sich vollständig durch den Träger 40 entlang der Achse A erstreckt, wobei die Eingangswelle 32 in die Bohrung 62 am ersten Ende 58 und die Ausgangswelle 34 in die Bohrung 62 am zweiten Ende 60 eintritt. Die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 kann sich in der Bohrung 62 nach innen in Richtung der Achse A erstrecken. Die Kerbverzahnungen 52, 54 der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 können sich von der Achse A weg nach außen erstrecken, um mit den Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 zu kämmen. Es kann jedoch auch das Gegenteil der Fall sein (d.h. die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 können Bohrungen definieren und die Kerbverzahnungen 52, 54 können sich nach innen zur Achse A hin erstrecken, während der Träger 40 die Kerbverzahnung 56 haben kann, die sich von einer Außenfläche des Trägers 40 weg von der Achse A nach außen erstreckt). Darüber hinaus können die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 entgegengesetzte Konfigurationen aufweisen (z.B. kann sich bei der Eingangswelle 32 die Kerbverzahnung 52 nach innen erstrecken, um in einen Teil der Kerbverzahnung 46 des Trägers 40 einzugreifen, der sich nach außen erstreckt, und bei der Ausgangswelle 34 kann sich die Kerbverzahnung 54 nach außen erstrecken, um in einen Teil der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 einzugreifen, der sich nach innen erstreckt). The beam 40 may extend along the axis A between a first end 58 and a second end 60, as shown in FIGS 2-4 shown. The carrier 40 may define a bore 62 extending completely through the carrier 40 along the axis A, with the input shaft 32 entering the bore 62 at the first end 58 and the output shaft 34 entering the bore 62 at the second end 60 . The splines 56 of the carrier 40 may extend inwardly in the bore 62 in the direction of the axis A. As shown in FIG. The splines 52, 54 of the input and output shafts 32, 34 may extend outwardly away from the axis A to mesh with the splines 56 of the carrier 40. However, the opposite may also be true (ie, the input and output shafts 32, 34 may define bores and the splines 52, 54 may extend inward toward axis A, while the carrier 40 may have the splines 56 extending extending outwardly from an outer surface of the carrier 40 away from the axis A). Additionally, the input and output shafts 32, 34 may have opposite configurations (e.g., the input shaft 32 may have the splines 52 extending inward to engage a portion of the splines 46 of the carrier 40 that extend outward, and the output shaft 34, splines 54 can extend outward to engage a portion of the spline 56 of the carrier 40 which extends inward).

Das Sonnenrad 38 kann an der Eingangswelle 32 befestigt werden, wie in den 2-4 gezeigt. In diesem Fall umgeben die Planetenräder 42 das Sonnenrad 38 auf der Eingangswelle 32 und greifen in dieses ein, und das Hohlrad 36 ist um das Sonnenrad 38 auf der Eingangswelle 32 angeordnet. Es kann jedoch auch das Gegenteil der Fall sein. Genauer gesagt kann der Träger 40 umgedreht werden, so dass die Planetenräder 42 das an der Ausgangswelle 34 befestigte Sonnenrad 38 umgeben und mit diesem kämmen, und das Hohlrad 36 um das Sonnenrad 38 auf der Ausgangswelle 34 angeordnet ist.The sun gear 38 can be attached to the input shaft 32, as shown in FIGS 2-4 shown. In this case, the planetary gears 42 surround and mesh with the sun gear 38 on the input shaft 32 and the ring gear 36 is disposed about the sun gear 38 on the input shaft 32 . However, the opposite can also be the case. More specifically, the carrier 40 can be reversed so that the planetary gears 42 surround and mesh with the sun gear 38 fixed to the output shaft 34 and the ring gear 36 is disposed about the sun gear 38 on the output shaft 34 .

Das Sonnenrad 38 kann die Kerbverzahnungen 52, 54 einer der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 definieren. Genauer gesagt, definiert das Sonnenrad 38 in der in den Figuren gezeigten Ausführung die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32. Als solche können die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 und des Sonnenrads 38 im Folgenden als austauschbar bezeichnet werden, wobei das Sonnenrad 38 in die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 und die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 in die Planetenräder 42 eingreifen kann.The sun gear 38 may define the splines 52,54 of one of the input and output shafts 32,34. More specifically, in the embodiment shown in the figures, the sun gear 38 defines the splines 52 of the input shaft 32. As such, the splines 52 of the input shaft 32 and the sun gear 38 may hereinafter be referred to as being interchangeable, with the sun gear 38 mating with the splines 56 of the Carrier 40 and the serration 52 of the input shaft 32 can engage in the planetary gears 42.

Wie in den 2 bis 4 dargestellt, können das Sonnenrad 38 und die Eingangswelle 32 ein einheitliches Bauteil sein, das aus einem einzigen Material besteht. Anders ausgedrückt, das Sonnenrad 38 kann auf der Eingangswelle 32 ausgebildet sein. Das Sonnenrad 38 und die Eingangswelle 32 können jedoch auch separate Bauteile sein, die auf jede geeignete Weise (z. B. durch Befestigungen, Schweißen usw.) aneinander befestigt werden.As in the 2 until 4 As illustrated, the sun gear 38 and the input shaft 32 may be a unitary component made from a single material. In other words, the sun gear 38 may be formed on the input shaft 32 . However, the sun gear 38 and the input shaft 32 may also be separate components that are secured together by any suitable means (e.g., fasteners, welding, etc.).

Der Träger 40 kann eine Wand 64 aufweisen, die sich quer zur Achse A erstreckt und die Kerbverzahnung 56 halbiert, um einen Eingangsabschnitt 66 der Kerbverzahnung 56 zu definieren, der so gestaltet ist, dass er mit den Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 kämmt, und einen Ausgangsabschnitt 68 der Kerbverzahnung 56 zu definieren, der so gestaltet ist, dass er mit den Kerbverzahnung 54 der Ausgangswelle 34 kämmt. Die Wand 64 kann mit mindestens einer der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 in Eingriff gebracht werden, um einen Endanschlag zu definieren, der eine weitere Bewegung des Trägers 40 über eine der Direktantriebs-, Neutral- oder Untersetzungsstellung hinaus verhindert. Genauer gesagt kann sich die Kerbverzahnung 56 jedes der Eingangs- und Ausgangsabschnitte 66, 68 nach innen in Richtung der Achse A erstrecken, wobei sich einer der Eingangs- und Ausgangsabschnitte 66, 68 weiter in Richtung der Achse A erstreckt als der andere, wobei die Wand 64 zwischen den Eingangs- und Ausgangsabschnitten 66, 68 übergeht. In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform erstreckt sich die Kerbverzahnung 56 des Eingangsabschnitts 66 weiter zur Achse A als der Ausgangsabschnitt 68.The carrier 40 may include a wall 64 extending transverse to the axis A and bisecting the splines 56 to define an input portion 66 of the splines 56 configured to mesh with the splines 52 of the input shaft 32 and a To define the output portion 68 of the splines 56 configured to mesh with the splines 54 of the output shaft 34 . The wall 64 is engageable with at least one of the input and output shafts 32, 34 to define an end stop preventing further movement of the carrier 40 past either of the direct drive, neutral, or underdrive positions. More specifically, the serrations 56 of each of the input and output sections 66, 68 may extend inwardly in the direction of the axis A, with one of the input and output sections 66, 68 extending further in the direction of the axis A than the other, the wall 64 transitions between the input and output sections 66,68. In the embodiment shown in the figures, the splines 56 of the input section 66 extend further toward axis A than the output section 68.

Wie in den 2-4 gezeigt, sind die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 so dimensioniert, dass sie die Eingangs- und Ausgangsabschnitte 66, 68 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 aufnehmen. Genauer gesagt sind die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 so dimensioniert, dass die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 dazwischen angeordnet ist und in den Eingangsabschnitt 66 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 eingreift und, dass die Kerbverzahnung 54 der Ausgangswelle 34 dazwischen angeordnet ist und in den Ausgangsabschnitt 68 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 eingreift.As in the 2-4 As shown, the input and output shafts 32, 34 are sized to receive the input and output portions 66, 68 of the splines 56 of the carrier 40. As shown in FIG. More specifically, the input and output shafts 32, 34 are sized such that the splines 52 of the input shaft 32 are disposed therebetween and engage the input portion 66 of the splines 56 of the carrier 40 and that the splines 54 of the output shaft 34 are disposed therebetween and in the exit portion 68 of the serration 56 of the carrier 40 engages.

Bei der in den Figuren gezeigten Ausführung erstrecken sich die Kerbverzahnung 56 des Eingangsabschnitts 66 weiter in Richtung der Achse A als die Kerbverzahnung 56 des Ausgangsabschnitts 68. Daher erstrecken sich die Kerbverzahnung 54 der Ausgangswelle 34 weiter von der Achse A weg als die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32.In the embodiment shown in the figures, the splines 56 of the input portion 66 extend further in the direction of axis A than the splines 56 of the output portion 68. Therefore, the splines 54 of the output shaft 34 extend further away from the axis A than the splines 52 of the input shaft 32

Die Wand 64 kann im Wesentlichen orthogonal zur Achse A verlaufen. Wie in 4 dargestellt, kann die Wand 64 mit der Ausgangswelle 34 in Eingriff gebracht werden. Als solche definiert die Wand 64 den Endanschlag, der eine weitere Bewegung des Trägers 40 über die Untersetzungsstellung hinaus verhindert (d. h., die Wand 64 verhindert eine weitere Bewegung nach rechts über die Untersetzungsstellung hinaus, wie in 4 dargestellt). Dementsprechend kann die Untersetzungsstellung des Trägers 40 ein Ende der Bewegung des Trägers 40 definieren, wobei die Wand 64 eine Bewegung des Trägers 40 über die Untersetzungsstellung hinaus verhindert. Der Endanschlag, der eine weitere Bewegung des Trägers 40 über die Untersetzungsstellung hinaus verhindert, gewährleistet die korrekte Ausrichtung und den korrekten Eingriff der Planetenräder 42 sowohl mit dem Sonnenrad 38 als auch mit dem Hohlrad 36. Obwohl die Wand 64 den Endanschlag für den Eingriff mit der Ausgangswelle 34 definiert und eine Bewegung des Trägers 40 über die Untersetzungsstellung hinaus verhindert, kann die Wand 64 den Endanschlag für den Eingriff mit der Eingangswelle 32 oder jede andere geeignete Komponente definieren, um eine Bewegung des Trägers 40 an oder über beliebige Stellungen hinaus zu verhindern (einschließlich der hier ausdrücklich beschriebenen und nicht ausdrücklich beschriebenen Stellungen).The wall 64 may be substantially orthogonal to the A axis. As in 4 As shown, wall 64 is engageable with output shaft 34 . As such, wall 64 defines the end stop which prevents further movement of carrier 40 past the underdrive position (ie, wall 64 prevents further movement to the right beyond the underdrive position, as in Fig 4 shown). Accordingly, the underdrive position of the carrier 40 may define an end of travel of the carrier 40, with the wall 64 preventing movement of the carrier 40 beyond the underdrive position. The end stop, which prevents further movement of the carrier 40 beyond the reduction position, ensures the correct alignment and the correct engagement of the planetary gears 42 with both the sun gear 38 and with the ring gear 36. Although the wall 64 the end stop for engagement with the defines output shaft 34 and prevents movement of carrier 40 past the underdrive position, wall 64 may define the end stop for engagement with input shaft 32 or any other suitable component to prevent movement of carrier 40 at or beyond any positions ( including positions expressly described and not expressly described herein).

Die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 kann von den Kerbverzahnung 52, 54 einer der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 in Längsrichtung entlang der Achse A beabstandet und getrennt werden, wenn sich der Träger 40 in der Neutral- und Untersetzungsstellung befindet. Genauer gesagt kann die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 von der Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 in Längsrichtung entlang der Achse A beabstandet und getrennt sein, wenn sich der Träger 40 in der Neutral- und der Untersetzungsstellung befindet, wie in den 3 und 4 gezeigt. Da die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 von den Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 beabstandet und getrennt ist, drehen sich die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 nicht gemeinsam, was eine unabhängige Drehung der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 (Neutralstellung) und eine Drehung mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten (Untersetzungsstellung) ermöglicht.The splines 56 of the carrier 40 can be longitudinally separated from the splines 52,54 of one of the input and output shafts 32,34 of axis A and separated when carrier 40 is in the neutral and underdrive position. More specifically, the splines 56 of the carrier 40 may be longitudinally spaced and separate from the splines 52 of the input shaft 32 along the axis A when the carrier 40 is in the neutral and underdrive positions, as shown in FIGS 3 and 4 shown. Because the splines 56 of the carrier 40 are spaced and separated from the splines 52 of the input shaft 32, the input and output shafts 32, 34 do not rotate in unison, allowing independent rotation of the input and output shafts 32, 34 (neutral position) and rotation with different rotational speeds (reduction position).

Bei der in 2 gezeigten Ausführung greift die Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 in der Direktantriebsstellung in die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 ein. Eine Bewegung des Trägers 40 aus der Direktantriebsstellung in die Neutral- und die Untersetzungsstellung (d. h. von links nach rechts, wie in den 2 bis 4 dargestellt) bewirkt, dass sich der Träger 40 von der Eingangswelle 32 (die entlang der Achse A stationär bleibt) wegbewegt und die Verbindung des Trägers 40 mit der Eingangswelle 32 unterbrochen wird. Darüber hinaus ist der Ausgangsabschnitt 68 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 so konfiguriert, dass er in jeder der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellungen, die weiter unten ausführlicher beschrieben werden, in Eingriff mit der Kerbverzahnung 54 der Ausgangswelle 34 bleibt.At the in 2 In the embodiment shown, the splines 56 of the carrier 40 mesh with the splines 52 of the input shaft 32 in the direct drive position. Movement of the carrier 40 from the direct drive position to the neutral and underdrive positions (ie left to right as in Figs 2 until 4 shown) causes the carrier 40 to move away from the input shaft 32 (which remains stationary along axis A) and the connection of the carrier 40 to the input shaft 32 is broken. Additionally, the output portion 68 of the splines 56 of the carrier 40 is configured to remain in mesh with the splines 54 of the output shaft 34 in any of the direct drive, neutral, and underdrive positions, which are described in more detail below.

Wie in den 2 bis 4 dargestellt, kann der Träger 40 am ersten Ende 58 einen Flansch 70 aufweisen, der sich von der Achse A weg nach außen erstreckt. Jedes der Planetenräder 42 kann drehbar mit dem Flansch 70 verbunden sein. Die Planetenräder 42 können als Stirnräder mit radial verlaufenden Zähnen ausgebildet sein. Die Planetenräder 42 können jedoch jede geeignete Konfiguration haben, um mit dem Sonnenrad 38 und dem Hohlrad 36 zu kämmen.As in the 2 until 4 As illustrated, the carrier 40 may include a flange 70 at the first end 58 that extends outwardly away from the axis A. As shown in FIG. Each of the planet gears 42 can be rotatably connected to the flange 70 . The planet gears 42 can be designed as spur gears with radially extending teeth. However, the planetary gears 42 may have any suitable configuration to mesh with the sun gear 38 and ring gear 36 .

Die Planetenräder 42 können zwischen dem Hohlrad 36 und dem Sonnenrad 38 angeordnet und in der Untersetzungsstellung radial um das Sonnenrad 38 beabstandet sein, wie in 4 dargestellt. So kann die Vielzahl von Planetenrädern 42 in der Untersetzungsstellung über das Sonnenrad 38 mit dem Hohlrad 36 und der Eingangswelle 32 in drehendem Eingriff stehen. Die Drehung der Eingangswelle 32 und des Sonnenrades 38 um die Achse A mit einer ersten Drehgeschwindigkeit bewirkt, dass sich die Planetenräder 42, die sowohl mit dem Sonnenrad 38 als auch mit dem Hohlrad 36 in Eingriff stehen, jeweils unabhängig voneinander drehen und entlang des Sonnenrades 38 und des Hohlrades 36 bewegen. Dadurch bewegen sich die Planetenräder 42 mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit um die Achse A, die sich von der ersten Drehgeschwindigkeit unterscheidet. Da die Planetenräder 42 drehbar mit dem Träger 40 verbunden sind, bewirkt die Bewegung der Planetenräder 42 um die Achse A, dass sich der Träger 40 ebenfalls mit der zweiten Drehgeschwindigkeit um die Achse dreht. Da der Ausgangsabschnitt 68 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 mit der Kerbverzahnung 54 der Ausgangswelle 34 in der Untersetzungsstellung in Eingriff steht, dreht sich die Ausgangswelle 34 ebenfalls mit der zweiten Drehgeschwindigkeit. Somit bewirkt die Drehung der Eingangswelle 32 mit der ersten Drehgeschwindigkeit in der Untersetzungsstellung die Drehung der Ausgangswelle 34 mit der zweiten Drehgeschwindigkeit in der Untersetzungsstellung. Die Vielzahl von Planetenrädern 42 können mit dem Hohlrad 36 und dem Sonnenrad 38 in der Untersetzungsstellung mit einem Übersetzungsverhältnis von mindestens 3:1 in drehendem Eingriff stehen. Daher kann die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 in der Untersetzungsstellung einen mechanischen Vorteil für das an der Ausgangswelle 34 befestigte Rad 24 bieten, um das Drehmoment auf das Rad 24 zu erhöhen. Obwohl die in den 2 bis 4 dargestellten Planetenräder 42 ein Übersetzungsverhältnis von 3:1 haben, können die Planetenräder 42 jedes geeignete Übersetzungsverhältnis haben, um dem Rad 24 einen mechanischen Vorteil zu verschaffen.The planetary gears 42 may be disposed between the ring gear 36 and the sun gear 38 and spaced radially about the sun gear 38 in the underdrive position, as shown in FIG 4 shown. Thus, in the underdrive position, the plurality of planetary gears 42 may be rotationally engaged with the ring gear 36 and the input shaft 32 via the sun gear 38 . Rotation of input shaft 32 and sun gear 38 about axis A at a first rotational speed causes planet gears 42, which mesh with both sun gear 38 and ring gear 36, to each rotate independently and along sun gear 38 and the ring gear 36 move. This causes the planetary gears 42 to rotate about the axis A at a second rotational speed different from the first rotational speed. Since the planetary gears 42 are rotatably connected to the carrier 40, movement of the planetary gears 42 about the axis A causes the carrier 40 to also rotate about the axis at the second rotational speed. Since the output portion 68 of the splines 56 of the carrier 40 meshes with the splines 54 of the output shaft 34 in the underdrive position, the output shaft 34 also rotates at the second rotational speed. Thus, rotation of the input shaft 32 at the first rotational speed in the underdrive position causes the output shaft 34 to rotate at the second rotational speed in the underdrive position. The plurality of planetary gears 42 may be rotationally engaged with the ring gear 36 and the sun gear 38 in the underdrive position with a gear ratio of at least 3:1. Therefore, in the underdrive position, the reduction gear assembly 20 can provide a mechanical advantage to the wheel 24 attached to the output shaft 34 to increase torque on the wheel 24 . Although the in the 2 until 4 Although the planetary gears 42 shown have a gear ratio of 3:1, the planetary gears 42 may have any suitable gear ratio to provide the gear 24 with a mechanical advantage.

Wie in den 2 bis 4 gezeigt, können die Planetenräder 42 auf einer Ebene P orthogonal zur Achse A angeordnet sein, wobei die Planetenräder 42 von der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 beabstandet ist, um einen Spalt 72 mit einem Abstand X entlang der Achse A zu definieren. Das Hohlrad 36 kann eine Länge L entlang der Achse A haben, die kleiner oder gleich dem Abstand X des Spalts 72 zwischen den Planetenrädern 42 und der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 ist, wobei das Hohlrad 36 innerhalb des Spalts 72 angeordnet ist, wenn sich der Träger 40 in der Neutralstellung befindet. Wie in den Figuren dargestellt, sind die Planetenräder 42 in der Neutralstellung links vom Hohlrad 36 angeordnet. Darüber hinaus ist der Eingangsabschnitt 66 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 entlang der Achse A so bemessen, dass eine Bewegung des Trägers 40 in die Neutralstellung eine Trennung des Trägers 40 von der Eingangswelle 32 bewirkt. Daher drehen sich die Eingangswelle 32 und der Träger 40 in der neutralen Position nicht im Gleichklang. Da die Planetenräder 42 in der Neutralstellung nicht mit dem Hohlrad 36 kämmen, drehen sich die Planetenräder 42 unabhängig voneinander auf dem Sonnenrad 38 und bewirken keine Drehung des Trägers 40 um die Achse A. Anders ausgedrückt, die Planetenräder 42 laufen in der Neutralstellung auf dem Sonnenrad 38 „im Freilauf‟. Daher können sich die Eingangswelle 32 und die Ausgangswelle 34 in der Neutralstellung mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten drehen. Die Anordnung der Neutralstellung zwischen der Direktantriebs- und der Untersetzungsstellung in der in den Figuren gezeigten Ausführung verhindert den gleichzeitigen direkten Eingriff zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 und die Untersetzung zwischen der Eingangswelle 32 und der Ausgangswelle 34 durch das Sonnenrad 38, die Planetenräder 42 und das Hohlrad 36, was die Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 beschädigen kann.As in the 2 until 4 As shown, the planetary gears 42 may be disposed on a plane P orthogonal to the axis A, with the planetary gears 42 being spaced from the splines 56 of the carrier 40 to define a gap 72 a distance X along the axis A. The ring gear 36 may have a length L along the axis A that is less than or equal to the distance X of the gap 72 between the planetary gears 42 and the splines 56 of the carrier 40, with the ring gear 36 being located within the gap 72 when the Carrier 40 is in the neutral position. As shown in the figures, the planetary gears 42 are arranged to the left of the ring gear 36 in the neutral position. Additionally, the input portion 66 of the splines 56 of the carrier 40 is sized along axis A such that movement of the carrier 40 to the neutral position causes the carrier 40 to disengage from the input shaft 32 . Therefore, in the neutral position, the input shaft 32 and the carrier 40 do not rotate in unison. Since the planetary gears 42 do not mesh with the ring gear 36 in the neutral position, the planetary gears 42 rotate independently on the sun gear 38 and do not cause the carrier 40 to rotate about the axis A. In other words, the planetary gears 42 ride on the sun gear in the neutral position 38 "freewheeling". Therefore, the input shaft 32 and the output shaft 34 turn in the neutral position at different rotational speeds. The location of the neutral position between the direct drive and underdrive positions in the embodiment shown in the figures prevents the simultaneous direct engagement between the input and output shafts 32, 34 and the underdrive between the input shaft 32 and the output shaft 34 by the sun gear 38, the planetary gears 42 and the ring gear 36, which can damage the reduction gear assembly 20.

Wie in den 2 bis 4 gezeigt, kann jedes der Planetenräder 42 eine Außenfläche 74 haben, die vom Träger 40 abgewandt und von der Wand 64 um einen ersten Abstand D1 entlang der Achse A beabstandet ist. Das Sonnenrad 38 kann sich entlang der Achse A um einen zweiten Abstand D2 erstrecken, der mindestens gleich dem ersten Abstand D1 ist, um die Kopplung des Sonnenrads 38 mit mindestens einem von dem Träger 40 und der Vielzahl von Planetenrädern 42 zu erleichtern. So kann die Bewegung des Trägers 40 entlang der Achse A zwischen der Direktantriebs-, der Neutral- und der Untersetzungsstellung erfolgen, ohne dass die Eingangswelle 32 sowohl den Träger 40 als auch die Planetenräder 42 außer Eingriff bringt. Das Lösen der Eingangswelle 32 sowohl vom Träger 40 als auch von den Planetenrädern 42 kann zu einer rotatorischen Falschausrichtung zwischen dem Sonnenrad 38 und den Planetenrädern 42/Träger 40 führen, was ein Verklemmen zwischen diesen verursachen kann, wenn der Träger 40 sich bewegt und versucht, die Eingangswelle 32 wieder einzurücken. Ebenso kann sich der Ausgangsabschnitt 68 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 entlang der Achse A um einen dritten Abstand D3 erstrecken, der mindestens gleich dem ersten Abstand D1 ist, um den Eingriff zwischen dem Träger 40 und der Ausgangswelle 34 in jeder der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellungen aufrechtzuerhalten.As in the 2 until 4 As shown, each of the planetary gears 42 may have an outer surface 74 facing away from the carrier 40 and spaced from the wall 64 by a first distance D1 along the axis A. As shown in FIG. The sun gear 38 may extend along the axis A a second distance D2 at least equal to the first distance D1 to facilitate coupling of the sun gear 38 to at least one of the carrier 40 and the plurality of planetary gears 42 . Thus, movement of the carrier 40 along axis A between the direct drive, neutral, and underdrive positions can occur without the input shaft 32 disengaging both the carrier 40 and the planetary gears 42 . Loosening the input shaft 32 from both the carrier 40 and the planetary gears 42 can result in rotational misalignment between the sun gear 38 and the planetary gears 42/carrier 40, which can cause binding therebetween when the carrier 40 moves and attempts to re-engage the input shaft 32. Likewise, the output portion 68 of the splines 56 of the carrier 40 may extend along the axis A a third distance D3 at least equal to the first distance D1 to improve engagement between the carrier 40 and the output shaft 34 in either of the direct drive, neutral - and to maintain reduction positions.

Die Eingangswelle 32 kann in der Direktantriebsstellung über das Sonnenrad 38 am Träger 40 befestigt sein. Wie in den 2 und 5 dargestellt, sind die Planetenräder 42 und der Träger 40 in ihrer am weitesten links liegenden Position angeordnet. Der Eingangsabschnitt 66 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 greift in das Sonnenrad 38 bzw. die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 ein und fixiert die Eingangswelle 32 am Träger 40. Die Planetenräder 42 kämmen mit dem Sonnenrad 38, können sich aber nicht entlang des Sonnenrads 38 drehen, da sich die Eingangswelle 32 und der Träger 40 nicht unabhängig voneinander drehen können. Wie bereits erwähnt, greift der Ausgangsabschnitt 68 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 in die Kerbverzahnung 54 der Ausgangswelle 34 ein und fixiert die Ausgangswelle 34 am Träger 40. So drehen sich die Eingangswelle 32, der Träger 40 und die Ausgangswelle 34 in der Direktantriebsstellung gemeinsam und unisono.The input shaft 32 may be fixed to the carrier 40 via the sun gear 38 in the direct drive position. As in the 2 and 5 As shown, the planetary gears 42 and carrier 40 are located in their left-most position. The input portion 66 of the splines 56 of the carrier 40 meshes with the sun gear 38 and the splines 52 of the input shaft 32 and fixes the input shaft 32 to the carrier 40. The planetary gears 42 mesh with the sun gear 38 but cannot rotate along the sun gear 38 , since the input shaft 32 and the carrier 40 cannot rotate independently of each other. As previously mentioned, the output portion 68 of the splines 56 of the carrier 40 engages the splines 54 of the output shaft 34 and fixes the output shaft 34 to the carrier 40. Thus, in the direct drive position, the input shaft 32, the carrier 40 and the output shaft 34 rotate together and unison.

Wie in den 2 bis 4 gezeigt, kann die Eingangswelle 32 eine zweite Wand 76 aufweisen, die sich quer zur Achse A erstreckt und mit den Planetenrädern 42 in Eingriff gebracht werden kann, um einen Endanschlag zu bilden, der eine weitere Bewegung des Trägers 40 über eine der Direktantriebs-, Neutral und Untersetzungsstellung hinaus verhindert. Die zweite Wand 76 kann sich an einem Ende der Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 befinden, wobei die zweite Wand 76 in eine glatte Außenfläche der Eingangswelle 32 übergeht.As in the 2 until 4 As shown, the input shaft 32 may include a second wall 76 extending transversely of the axis A and engageable with the planetary gears 42 to form an end stop restricting further movement of the carrier 40 through one of the direct drive, neutral and reduction position also prevented. The second wall 76 may be located at an end of the splines 52 of the input shaft 32 , where the second wall 76 blends into a smooth outer surface of the input shaft 32 .

Die zweite Wand 76 kann im Wesentlichen orthogonal zur Achse A verlaufen. Wie in 2 gezeigt, kann die zweite Wand 76 in der Direktantriebsstellung mit den Planetenrädern 42 in Eingriff gebracht werden (d.h. die Planetenräder 42, die mit den Kerbverzahnungen 52 der Eingangswelle 32 in Eingriff stehen, können sich entlang der Achse A bewegen, bis die Planetenräder 42 am Ende der Kerbverzahnungen 52 an der zweiten Wand 76 anliegen). Als solche definiert die zweite Wand 76 den Endanschlag, der eine weitere Bewegung des Trägers 40 über die Direktantriebsstellung hinaus verhindert (d. h., die zweite Wand 76 verhindert eine weitere Bewegung nach links über die Direktantriebsstellung hinaus, wie in 2 gezeigt). Dementsprechend kann die Direktantriebsstellung des Trägers 40 ein Ende der Bewegung des Trägers 40 definieren, wobei die zweite Wand 76 eine Bewegung des Trägers 40 über die Direktantriebsstellung hinaus verhindert. Der Endanschlag, der eine weitere Bewegung des Trägers 40 über die Direktantriebsstellung hinaus verhindert, gewährleistet einen ordnungsgemäßen Eingriff der Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 mit dem Eingangsabschnitt 66 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40, um das Drehmoment auf das Rad 24 zu übertragen. Obwohl die zweite Wand 76 den Endanschlag für den Eingriff mit den Planetenrädern 42 definiert, der eine Bewegung des Trägers 40 über die Direktantriebsstellung hinaus verhindert, kann die zweite Wand 76 den Endanschlag für den Eingriff mit dem Träger 40 oder jede andere geeignete Komponente definieren, um eine Bewegung des Trägers 40 an oder über jede beliebige Stellung hinaus zu verhindern (einschließlich der hier ausdrücklich beschriebenen und nicht ausdrücklich beschriebenen Stellungen).The second wall 76 may be substantially orthogonal to the A axis. As in 2 As shown, in the direct drive position, the second wall 76 is engageable with the planetary gears 42 (i.e., the planetary gears 42 meshing with the splines 52 of the input shaft 32 are free to move along axis A until the planetary gears 42 end of the serrations 52 abut against the second wall 76). As such, the second wall 76 defines the end stop which prevents further movement of the carrier 40 beyond the direct drive position (ie, the second wall 76 prevents further leftward movement beyond the direct drive position, as in Fig 2 shown). Accordingly, the direct drive position of the carrier 40 may define an end of movement of the carrier 40, with the second wall 76 preventing movement of the carrier 40 beyond the direct drive position. The end stop, which prevents further movement of the carrier 40 beyond the direct drive position, ensures proper engagement of the splines 52 of the input shaft 32 with the input portion 66 of the splines 56 of the carrier 40 to transmit torque to the wheel 24. Although the second wall 76 defines the end stop for engagement with the planetary gears 42 which prevents movement of the carrier 40 beyond the direct drive position, the second wall 76 may define the end stop for engagement with the carrier 40 or any other suitable component to prevent movement of carrier 40 to or beyond any position (including positions expressly described and not expressly described herein).

Der Vorgang des Bewegens des Trägers 40 von der Direktantriebsstellung in die Untersetzungsstellung zur Erhöhung des Drehmoments auf das Rad 24 gemäß den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen wird im Folgenden nur zu Illustrationszwecken beschrieben.The process of moving the carrier 40 from the direct drive position to the underdrive position to increase the torque on the wheel 24 according to the embodiments shown in the figures is described below for illustration purposes only.

Wenn sich der Träger 40 in der Direktantriebsstellung befindet (siehe 2 und 5), greift der Eingangsabschnitt 66 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 in die Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 und der Ausgangsabschnitt 68 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 in die Kerbverzahnung 54 der Ausgangswelle 34 ein. Die Planetenräder 42 kämmen mit dem Sonnenrad 38 bzw. den Kerbverzahnungen 52 der Eingangswelle 32, sind jedoch vom Hohlrad 36 beabstandet und bleiben daher ortsfest um die Eingangswelle 32. Die Drehung der Eingangswelle 32 (angetrieben durch die Antriebsmaschine 22) bewirkt, dass sich der Träger 40 und die Ausgangswelle 34 im Gleichschritt mit der Eingangswelle 32 drehen. Die Drehung der Ausgangswelle 34 bewirkt eine Drehung des Rades 24.When the carrier 40 is in the direct drive position (see 2 and 5 ), the input portion 66 of the splines 56 of the carrier 40 engages the splines 52 of the input shaft 32 and the output portion 68 of the splines 56 of the carrier 40 engages the splines 54 of the output shaft 34. The planet gears 42 mesh with the sun gear 38 and splines 52, respectively, of the input shaft 32, but are spaced from the ring gear 36 and therefore remain stationary about the input shaft 32. Rotation of the input shaft 32 (driven by the prime mover 22) causes the carrier 40 and the output shaft 34 rotate in step with the input shaft 32. The rotation of the output shaft 34 causes the wheel 24 to rotate.

Um den Träger 40 in die Untersetzungsstellung zu bringen, bewegt sich der Träger 40 entlang der Achse A von der Eingangswelle 32 weg. Der Träger 40 bewegt sich zunächst in die Neutralstellung (siehe 3 und 6). In der Neutralstellung bleibt die Ausgangswelle 34 mit dem Träger 40 gekoppelt und dreht sich im Gleichschritt mit dem Träger 40. Der Eingangsabschnitt 66 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 entfernt sich jedoch von der Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 und wird von dieser beabstandet. Daher trennt sich der Träger 40 von der Eingangswelle 32. Der Träger 40 und die Ausgangswelle 34 können sich unabhängig von der Eingangswelle 32 drehen. Die Planetenräder 42 bleiben mit dem Sonnenrad 38 bzw. den Kerbverzahnungen 52 der Eingangswelle 32 im Eingriff und bleiben vom Hohlrad 36 beabstandet. Daher bewirkt jede Drehung des Trägers 40 der Eingangswelle 32, dass die Planetenräder 42 im Freilauf um die Eingangswelle 32 laufen. In der Neutralstellung kann kein Drehmoment zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle 32, 34 übertragen werden.To place the carrier 40 in the underdrive position, the carrier 40 moves away from the input shaft 32 along axis A. As shown in FIG. The carrier 40 first moves to the neutral position (see 3 and 6 ). In the neutral position, the output shaft 34 remains coupled to the carrier 40 and rotates in step with the carrier 40. However, the input portion 66 of the splines 56 of the carrier 40 moves away from the splines 52 of the input shaft 32 and is spaced therefrom. Therefore, the carrier 40 separates from the input shaft 32. The carrier 40 and the output shaft 34 can rotate independently of the input shaft 32. The planetary gears 42 remain engaged with the sun gear 38 and the splines 52 of the input shaft 32 and remain spaced from the ring gear 36 . Therefore, any rotation of the carrier 40 of the input shaft 32 causes the planetary gears 42 to freewheel about the input shaft 32 . In the neutral position, no torque can be transmitted between the input and output shafts 32, 34.

Der Träger 40 bewegt sich weiter entlang der Achse A von der Eingangswelle 32 weg, von der Neutralstellung in die Untersetzungsstellung. In der Untersetzungsstellung (siehe 4 und 7) bleibt die Ausgangswelle 34 mit dem Träger 40 gekoppelt und dreht sich im Gleichschritt mit dem Träger 40. Der Eingangsabschnitt 66 der Kerbverzahnung 56 des Trägers 40 bleibt von der Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 beabstandet. Die Planetenräder 42 bleiben im Eingriff mit dem Sonnenrad 38/der Kerbverzahnung 52 der Eingangswelle 32 und sind nun im Eingriff mit dem Hohlrad 36. Die Drehung der Eingangswelle 32 und des Sonnenrads 38 um die Achse A mit der ersten Drehgeschwindigkeit bewirkt, dass die Planetenräder 42, die sowohl mit dem Sonnenrad 38 als auch mit dem Hohlrad 36 in Eingriff stehen, sich jeweils unabhängig voneinander drehen und entlang des Sonnenrads 38 und des Hohlrads 36 bewegen. So bewegen sich die Planetenräder 42 mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit um die Achse A, die sich von der ersten Drehgeschwindigkeit unterscheidet. Die Bewegung der Planetenräder 42 um die Achse A bewirkt, dass sich der Träger 40 und die Ausgangswelle 34 ebenfalls mit der zweiten Drehgeschwindigkeit um die Achse A drehen. Die Drehung der Eingangswelle 32 mit der ersten Drehgeschwindigkeit in der Untersetzungsstellung bewirkt somit die Drehung der Ausgangswelle 34 mit der zweiten Drehgeschwindigkeit in der Untersetzungsstellung.The carrier 40 continues to move away from the input shaft 32 along axis A, from the neutral position to the underdrive position. In the reduction position (see 4 and 7 ) the output shaft 34 remains coupled to the carrier 40 and rotates in step with the carrier 40. The input portion 66 of the splines 56 of the carrier 40 remains spaced from the splines 52 of the input shaft 32. The planetary gears 42 remain in mesh with the sun gear 38/spline 52 of the input shaft 32 and are now in mesh with the ring gear 36. Rotation of the input shaft 32 and sun gear 38 about axis A at the first rotational speed causes the planetary gears 42 , which mesh with both sun gear 38 and ring gear 36, each rotate independently and move along sun gear 38 and ring gear 36. Thus, the planetary gears 42 rotate about the axis A at a second rotational speed different from the first rotational speed. The movement of the planetary gears 42 about the axis A causes the carrier 40 and the output shaft 34 to also rotate about the axis A at the second rotational speed. Thus, rotation of the input shaft 32 at the first rotational speed in the underdrive position causes the output shaft 34 to rotate at the second rotational speed in the underdrive position.

Die vorliegende Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Betrieb der Untersetzungsgetriebebaugruppe 20 zur Übertragung des Drehmoments zwischen der Antriebsmaschine 22 und dem Rad 24 vor. Wie oben beschrieben und in den 2-4 gezeigt, umfasst die Baugruppe 20 die Eingangswelle 32, die sich entlang der Achse A erstreckt. Die Eingangswelle 32 ist so konfiguriert, dass sie von der Antriebsmaschine 22 gedreht wird. Die Ausgangswelle 34 erstreckt sich entlang der Achse A im Abstand von der Eingangswelle 32 und ist so konfiguriert, dass sie das Rad 24 in Drehung versetzt. Das Hohlrad 36 ist um die Achse A angeordnet. Das Sonnenrad 38 ist mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 gekoppelt. Der Träger 40 erstreckt sich entlang der Achse A und um die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34. Die Vielzahl von Planetenrädern 42 ist radial um die Achse A beabstandet und drehbar mit dem Träger 40 gekoppelt. Der Träger 40 ist entlang der Achse A zwischen Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellung beweglich. Die Vielzahl von Planetenrädern 42 kämmen mit dem Sonnenrad 38, und der Träger 40 ist in jeder der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellungen mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 gekoppelt.The present invention also provides a method of operating the reduction gear assembly 20 to transfer torque between the prime mover 22 and the wheel 24 . As described above and in the 2-4 As shown, assembly 20 includes input shaft 32 extending along axis A. As shown in FIG. The input shaft 32 is configured to be rotated by the engine 22 . The output shaft 34 is spaced apart from the input shaft 32 along axis A and is configured to rotate the wheel 24 . The ring gear 36 is arranged around the axis A. The sun gear 38 is coupled to one of the input and output shafts 32,34. The carrier 40 extends along the axis A and about the input and output shafts 32, 34. The plurality of planetary gears 42 are spaced radially about the axis A and are rotatably coupled to the carrier 40. The carrier 40 is moveable along axis A between direct drive, neutral and underdrive positions. The plurality of planetary gears 42 mesh with the sun gear 38 and the carrier 40 is coupled to one of the input and output shafts 32, 34 in each of the direct drive, neutral and underdrive positions.

Das Verfahren umfasst den Schritt des Anordnens des Trägers 40 in der Direktantriebsstellung, wobei der Träger 40 sowohl an der Eingangswelle 32 als auch an der Ausgangswelle 34 befestigt ist, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 gemeinsam mit gleichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse A drehen, wie in den 2 und 5 dargestellt. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Bewegens des Trägers 40 entlang der Achse A in die Neutralstellung, wobei mindestens eine der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 vom Träger 40 getrennt wird, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 unabhängig voneinander um die Achse A drehen, wie in den 3 und 6 dargestellt. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Bewegens des Trägers 40 entlang der Achse A in die Untersetzungsstellung, wobei die Vielzahl von Planetenrädern 42 drehbar mit dem Hohlrad 36 und dem Sonnenrad 38 in Eingriff stehen, das an der einen der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 befestigt ist, und wobei der Träger 40 an der anderen der Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 befestigt ist, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen 32, 34 mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse A drehen, wie in den 4 und 7 dargestellt.The method includes the step of placing the carrier 40 in the direct drive position with the carrier 40 secured to both the input shaft 32 and the output shaft 34 such that the input and output shafts 32, 34 rotate together about the axis at equal rotational speeds A twist as in the 2 and 5 shown. The method further includes the step of moving the carrier 40 along the axis A to the neutral position, disconnecting at least one of the input and output shafts 32, 34 from the carrier 40 such that the input and output shafts 32, 34 independently rotate rotate the axis A as in the 3 and 6 shown. The method further includes the step of moving carrier 40 along axis A to the underdrive position with the plurality of planetary gears 42 rotatably engaged with ring gear 36 and sun gear 38 mounted on one of input and output shafts 32, 34 is fixed, and wherein the carrier 40 is attached to the other of the input and output shafts 32, 34 is fixed so that the input and output shafts 32, 34 rotate at different rotational speeds about axis A, as shown in FIGS 4 and 7 shown.

Wie oben beschrieben, kann die Neutralstellung des Trägers 40 zwischen der Direktantriebs- und der Untersetzungsstellung des Trägers 40 liegen. Als solches kann das Verfahren weiterhin die Schritte des Bewegens des Trägers 40 in einer einzigen Richtung entlang der Achse A von der Direktantriebsstellung (siehe 2 und 5) zur Neutralstellung (siehe 3 und 6) und von der Neutralstellung zur Untersetzungsstellung (siehe 4 und 7) umfassen.As described above, the neutral position of carrier 40 may be between the direct drive and underdrive positions of carrier 40 . As such, the method may further include the steps of moving the carrier 40 in a single direction along axis A from the direct drive position (see 2 and 5 ) to the neutral position (see 3 and 6 ) and from the neutral position to the reduction position (see 4 and 7 ) include.

Die Erfindung wurde in anschaulicher Weise beschrieben, und es ist zu verstehen, dass die verwendete Terminologie eher als Beschreibung denn als Einschränkung zu verstehen ist. Wie dem Fachmann jetzt klar ist, sind viele Modifikationen und Variationen des Erfindungsgegenstandes im Lichte der obigen Lehren möglich. Es ist daher zu verstehen, dass innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche, in denen die Bezugsziffern nur der Einfachheit halber verwendet werden und in keiner Weise einschränkend sein sollen, die Erfindung auch anders als wie spezifisch beschrieben ausgeführt werden kann.The invention has been described in an illustrative manner, and it is to be understood that the terminology that has been used is intended to be in the nature of words of description rather than limitation. As will now be apparent to those skilled in the art, many modifications and variations of the subject invention are possible in light of the above teachings. It is therefore to be understood that within the scope of the appended claims, wherein the reference numerals are used for convenience only and are not intended to be in any way limiting, the invention may be practiced otherwise than as specifically described.

Claims (21)

Untersetzungsgetriebebaugruppe zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einer Antriebsmaschine und einem Rad, wobei die Baugruppe umfasst: eine Eingangswelle, die sich entlang einer Achse erstreckt und konfiguriert ist, von der Antriebsmaschine gedreht zu werden; eine Ausgangswelle, die sich entlang der Achse beabstandet von der Eingangswelle erstreckt und konfiguriert ist, das Rad zu drehen; ein um die Achse angeordnetes Hohlrad; ein Sonnenrad, das mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen gekoppelt ist; einen Träger, der sich entlang der Achse und um die Eingangs- und Ausgangswellen herum erstreckt; und eine Vielzahl von Planetenrädern, die radial um die Achse beabstandet und drehbar mit dem Träger gekoppelt sind, wobei der Träger entlang der Achse zwischen einer Direktantriebs-, einer Neutral- und einer Untersetzungsstellung bewegbar ist und, wobei die Vielzahl von Planetenrädern mit dem Sonnenrad in Eingriff steht und der Träger in jeder der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellungen mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen gekoppelt ist, wobei der Träger sowohl an der Eingangswelle als auch an der Ausgangswelle in der Direktantriebsstellung befestigt ist, so dass sich die Eingangs- und die Ausgangswelle gemeinsam mit gleichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse drehen; wobei mindestens eine der Eingangs- und Ausgangswellen von dem Träger in der Neutralstellung getrennt ist, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen unabhängig voneinander um die Achse drehen; und wobei die Vielzahl von Planetenrädern drehbar mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad in Eingriff stehen, das an der einen der Eingangs- und Ausgangswellen befestigt ist, und der Träger an der anderen der Eingangs- und Ausgangswellen in der Untersetzungsstellung befestigt ist, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse drehen.A reduction gear assembly for transferring torque between a prime mover and a wheel, the assembly comprising: an input shaft extending along an axis and configured to be rotated by the prime mover; an output shaft extending along the axis spaced from the input shaft and configured to rotate the wheel; a ring gear arranged around the axis; a sun gear coupled to one of the input and output shafts; a carrier extending along the axis and around the input and output shafts; and a plurality of planetary gears radially spaced about the axis and rotatably coupled to the carrier, the carrier being movable along the axis between direct drive, neutral and underdrive positions, and the plurality of planetary gears meshing with the sun gear and the carrier is coupled to one of the input and output shafts in each of the direct drive, neutral and underdrive positions, wherein the carrier is fixed to both the input shaft and the output shaft in the direct drive position such that the input and output shafts rotate together about the axis at equal rotational speeds; wherein at least one of the input and output shafts is separated from the carrier in the neutral position such that the input and output shafts rotate independently about the axis; and wherein the plurality of planetary gears are rotatably engaged with the ring gear and the sun gear fixed to the one of the input and output shafts, and the carrier is fixed to the other of the input and output shafts in the reduction position so that the input - and output shafts rotate around the axis at different rotational speeds. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Eingangswelle, die Ausgangswelle und der Träger jeweils eine Kerbverzahnung aufweisen, die sich in Längsrichtung entlang der Achse erstreckt, wobei die Kerbverzahnung des Trägers konfiguriert ist, mit der Kerbverzahnung der Eingangs- und Ausgangswellen zu kämmen und entlang dieser zu gleiten, wenn sich der Träger in Längsrichtung entlang der Achse zwischen der Direktantriebs-, der Neutral- und der Untersetzungsstellung bewegt.reduction gear assembly claim 1 , wherein the input shaft, the output shaft and the carrier each have a spline extending longitudinally along the axis, the splines of the carrier being configured to mesh with and slide along the splines of the input and output shafts when the carrier moves longitudinally along the axis between the direct drive, neutral and underdrive positions. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 2, wobei die Kerbverzahnung des Trägers von der Kerbverzahnung einer der Eingangs- und Ausgangswellen in Längsrichtung entlang der Achse beabstandet und getrennt ist, wenn sich der Träger in der Neutral- und der Untersetzungsstellung befindet.reduction gear assembly claim 2 wherein the splines of the carrier are longitudinally spaced and separated from the splines of one of the input and output shafts along the axis when the carrier is in the neutral and underdrive positions. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 3, wobei die Kerbverzahnung des Trägers von den Kerbverzahnung der Eingangswelle in Längsrichtung entlang der Achse beabstandet und getrennt sind, wenn sich der Träger in der Neutral- und Untersetzungsstellung befindet.reduction gear assembly claim 3 wherein the splines of the carrier are longitudinally spaced and separated from the splines of the input shaft along the axis when the carrier is in the neutral and underdrive positions. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 2, wobei die Planetenräder in einer Ebene orthogonal zur Achse angeordnet ist, wobei die Planetenräder von der Kerbverzahnung des Trägers beabstandet sind, um einen Spalt mit einem Abstand entlang der Achse zu definieren.reduction gear assembly claim 2 wherein the planetary gears are disposed in a plane orthogonal to the axis, the planetary gears being spaced from the splines of the carrier to define a spaced gap along the axis. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 5, wobei das Hohlrad eine Länge entlang der Achse hat, die kleiner oder gleich dem Abstand des Spalts zwischen den Planetenrädern und der Kerbverzahnung des Trägers ist, wobei das Hohlrad innerhalb des Spalts angeordnet ist, wenn sich der Träger in der Neutralstellung befindet.reduction gear assembly claim 5 wherein the ring gear has a length along the axis less than or equal to the distance of the gap between the planet gears and the splines of the carrier, the ring gear being located within the gap when the carrier is in the neutral position. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 2, wobei der Träger eine Wand aufweist, die sich quer zur Achse erstreckt und die Kerbverzahnung halbiert, um einen Eingangsabschnitt der Kerbverzahnung zu definieren, der so gestaltet ist, dass er mit der Kerbverzahnung der Eingangswelle kämmt, und einen Ausgangsabschnitt der Kerbverzahnung zu definieren, der so gestaltet ist, dass er mit der Kerbverzahnung der Ausgangswelle kämmt, wobei die Wand mit mindestens einer der Eingangs- und Ausgangswellen in Eingriff gebracht werden kann, um einen Endanschlag zu definieren, der eine weitere Bewegung des Trägers über eine der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellungen hinaus verhindert.reduction gear assembly claim 2 wherein the carrier has a wall extending transversely of the axis and bisecting the splines to define an input portion of the splines designed to mesh with the splines of the input shaft and to define an output portion of the splines that designed to mesh with the splines of the output shaft, the wall being engagable with at least one of the input and output shafts to define an end stop preventing further movement of the carrier through one of the direct drive, neutral and and reduction positions also prevented. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 7, wobei jedes der Planetenräder eine äußere Oberfläche aufweist, die von dem Träger abgewandt und von der Wand um einen ersten Abstand entlang der Achse beabstandet ist, wobei sich das Sonnenrad entlang der Achse um einen zweiten Abstand erstreckt, der mindestens gleich dem ersten Abstand ist, um die Kopplung des Sonnenrads mit mindestens einem von dem Träger und der Vielzahl von Planetenrädern zu erleichtern.reduction gear assembly claim 7 each of said planet gears having an outer surface remote from said carrier and spaced from said wall a first distance along said axis, said sun gear extending along said axis a second distance at least equal to said first distance, to facilitate coupling of the sun gear to at least one of the carrier and the plurality of planet gears. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 7, wobei sich die Kerbverzahnung jedes der Eingangs- und Ausgangsabschnitte nach innen in Richtung der Achse erstreckt, wobei sich einer der Eingangs- und Ausgangsabschnitte weiter in Richtung der Achse erstreckt als der andere, wobei die Wand zwischen dem Eingangs- und Ausgangsabschnitt übergeht.reduction gear assembly claim 7 wherein the serrations of each of the input and output portions extend inwardly toward the axis, one of the input and output portions extending further toward the axis than the other, the wall merging between the input and output portions. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 7, wobei die Untersetzungsstellung des Trägers ein Ende der Bewegung des Trägers definiert, wobei die Wand eine Bewegung des Trägers über die Untersetzungsstellung hinaus verhindert.reduction gear assembly claim 7 wherein the underdrive position of the carrier defines an end of movement of the carrier, the wall preventing movement of the carrier beyond the underdrive position. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 2, wobei das Sonnenrad die Kerbverzahnung einer der Eingangs- und Ausgangswellen definiert.reduction gear assembly claim 2 , with the sun gear defining the splines of one of the input and output shafts. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Sonnenrad und die Eingangswelle ein einheitliches Bauteil sind, das aus einem einzigen Material besteht.reduction gear assembly claim 1 , where the sun gear and the input shaft are a unitary component made of a single material. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Neutralstellung des Trägers zwischen der Direktantriebs- und der Untersetzungsstellung des Trägers angeordnet ist.reduction gear assembly claim 1 wherein the neutral position of the carrier is located between the direct drive and underdrive positions of the carrier. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Eingangs- und Ausgangswellen in Längsrichtung entlang der Achse befestigt sind, wobei der Träger so konfiguriert ist, dass er sich entlang der Eingangs- und Ausgangswellen bewegt, während er sich zwischen der Direktantriebs-, der Neutral- und der Untersetzungsstellung bewegt.reduction gear assembly claim 1 wherein the input and output shafts are fixed longitudinally along the axis, the carrier being configured to move along the input and output shafts while moving between the direct drive, neutral and underdrive positions. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 1, die ferner ein Gehäuse umfasst, das einen Innenraum entlang der Achse definiert, wobei die Eingangswelle, die Ausgangswelle, das Sonnenrad, die Vielzahl von Planetenrädern und der Träger in dem Gehäuse angeordnet sind und das Hohlrad an dem Gehäuse in dem Innenraum befestigt ist.reduction gear assembly claim 1 further comprising a housing defining an interior space along the axis, wherein the input shaft, the output shaft, the sun gear, the plurality of planetary gears and the carrier are disposed in the housing and the ring gear is fixed to the housing in the interior space. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 1, bei der das Sonnenrad an der Eingangswelle befestigt ist, wobei die Eingangswelle in der Direktantriebsstellung über das Sonnenrad an dem Träger befestigt ist und die Vielzahl von Planetenrädern in der Untersetzungsstellung über das Sonnenrad drehbar mit dem Hohlrad und der Eingangswelle in Eingriff stehen.reduction gear assembly claim 1 wherein the sun gear is fixed to the input shaft, the input shaft being fixed to the carrier via the sun gear in the direct drive position, and the plurality of planetary gears rotatably meshing with the ring gear and the input shaft via the sun gear in the underdrive position. Untersetzungsgetriebebaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Planetenrädern, die in der Untersetzungsstellung mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad in drehendem Eingriff stehen, ein Übersetzungsverhältnis von mindestens 3:1 aufweisen.reduction gear assembly claim 1 wherein the plurality of planetary gears rotationally engaged with the ring gear and the sun gear in the underdrive position have a gear ratio of at least 3:1. Achssystem zur Übertragung eines Drehmoments auf ein Rad eines Fahrzeugs, wobei das Achssystem umfasst: einen Hilfsrahmen zur Befestigung an einem Fahrzeugrahmen; eine Antriebsmaschine, die an dem Hilfsrahmen befestigt ist und konfiguriert ist, ein Drehmoment zu erzeugen; und eine Untersetzungsgetriebebaugruppe, die an dem Hilfsrahmen montiert und mit der Antriebsmaschine gekoppelt ist, wobei die Baugruppe konfiguriert ist, ein Drehmoment zwischen der Antriebsmaschine und dem Rad zu übertragen; wobei die Baugruppe umfasst: eine Eingangswelle, die sich entlang einer Achse erstreckt und konfiguriert ist, von der Antriebsmaschine gedreht zu werden; eine Ausgangswelle, die sich entlang der Achse im Abstand von der Eingangswelle erstreckt und konfiguriert ist, das Rad zu drehen; ein um diese Achse angeordnetes Hohlrad; ein Sonnenrad, das mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen gekoppelt ist; einen Träger, der sich entlang der Achse und um die Eingangs- und Ausgangswelle herum erstreckt; und eine Vielzahl von Planetenrädern, die radial um die Achse beabstandet und drehbar mit dem Träger gekoppelt sind, wobei der Träger entlang der Achse zwischen einer Direktantriebs-, einer Neutral- und einer Untersetzungsstellung bewegbar ist und wobei die Vielzahl von Planetenrädern mit dem Sonnenrad in Eingriff steht und der Träger in jeder der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellungen mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen gekoppelt ist, wobei der Träger sowohl an der Eingangswelle als auch an der Ausgangswelle in der Direktantriebsstellung befestigt ist, so dass sich die Eingangs- und die Ausgangswelle gemeinsam mit gleichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse drehen; wobei mindestens eine der Eingangs- und Ausgangswellen von dem Träger in der neutralen Stellung getrennt ist, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen unabhängig voneinander um die Achse drehen; und wobei die Vielzahl von Planetenräder drehbar mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad in Eingriff stehen, das an der einen der Eingangs- und Ausgangswellen befestigt ist, und der Träger an der anderen der Eingangs- und Ausgangswellen in der Untersetzungsstellung befestigt ist, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse drehen.Axle system for transmitting torque to a wheel of a vehicle, the axle system comprising: a subframe for attachment to a vehicle frame; a prime mover attached to the subframe and configured to generate torque; and a reduction gear assembly mounted to the subframe and coupled to the prime mover, the assembly configured to transfer torque between the prime mover and the wheel; the assembly comprising: an input shaft extending along an axis and configured to be rotated by the prime mover; an output shaft extending along the axis spaced from the input shaft and configured to rotate the wheel; a ring gear arranged around this axis; a sun gear coupled to one of the input and output shafts; a carrier extending along the axis and around the input and output shafts; and a plurality of planetary gears spaced radially about the axis and rotatably coupled to the carrier, the carrier along the axis between a direct drive, a neutral, and and an underdrive position and wherein the plurality of planetary gears meshes with the sun gear and the carrier is coupled to one of the input and output shafts in each of the direct drive, neutral and underdrive positions, the carrier being coupled to both the input shaft and to the output shaft is fixed in the direct drive position so that the input and output shafts rotate together about the axis at equal rotational speeds; wherein at least one of the input and output shafts is separated from the carrier in the neutral position such that the input and output shafts rotate independently about the axis; and wherein the plurality of planetary gears are rotatably engaged with the ring gear and the sun gear fixed to the one of the input and output shafts and the carrier is fixed to the other of the input and output shafts in the reduction position so that the Input and output shafts rotate around the axis at different rotational speeds. Achssystem nach Anspruch 18 weiter umfassend ein Getriebe, das an dem Hilfsrahmen montiert und sowohl mit der Antriebsmaschine als auch mit der Untersetzungsgetriebebaugruppe gekoppelt ist, wobei das Getriebe konfiguriert ist, das Drehmoment von der Antriebsmaschine auf die Untersetzungsgetriebebaugruppe zu übertragen und zu verändern.axis system Claim 18 further comprising a gearbox mounted to the subframe and coupled to both the prime mover and the reduction gear assembly, the gearbox being configured to transfer and vary torque from the prime mover to the reduction gear assembly. Verfahren zum Betreiben einer Untersetzungsgetriebebaugruppe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Antriebsmaschine und einem Rad, wobei die Baugruppe eine Eingangswelle, die sich entlang einer Achse erstreckt und konfiguriert ist, von der Antriebsmaschine gedreht zu werden, eine Ausgangswelle, die sich entlang der Achse beabstandet von der Eingangswelle erstreckt und konfiguriert ist, das Rad zu drehen, ein um die Achse herum angeordnetes Hohlrad, ein mit der Eingangs- oder der Ausgangswelle gekoppeltes Sonnenrad, einen Träger, der sich entlang der Achse und um die Eingangs- und die Ausgangswelle herum erstreckt, und eine Vielzahl von Planetenrädern umfasst, die radial um die Achse beabstandet und drehbar mit dem Träger gekoppelt sind, wobei der Träger entlang der Achse zwischen einer Direktantriebs-, einer Neutral- und einer Untersetzungsstellung bewegbar ist und, wobei die Vielzahl von Planetenrädern mit dem Sonnenrad kämmt und der Träger in jeder der Direktantriebs-, Neutral- und Untersetzungsstellung mit einer der Eingangs- und Ausgangswellen gekoppelt ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Anordnen des Trägers in der Direktantriebsstellung, wobei der Träger sowohl an der Eingangswelle als auch an der Ausgangswelle befestigt ist, so dass sich die Eingangs- und die Ausgangswelle gemeinsam mit gleichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse drehen; Bewegen des Trägers entlang der Achse in die Neutralstellung, wobei mindestens eine der Eingangs- und Ausgangswellen von dem Träger getrennt ist, so dass sich die Eingangs- und Ausgangswellen unabhängig voneinander um die Achse drehen; und Bewegen des Trägers entlang der Achse in die Untersetzungsstellung, wobei die Vielzahl der Planetenräder drehbar mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad in Eingriff stehen, das an der einen der Eingangs- und Ausgangswellen befestigt ist, und wobei der Träger an der anderen der Eingangs- und Ausgangswellen befestigt ist, so dass die Eingangs- und Ausgangswellen mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten um die Achse rotieren.A method of operating a reduction gear assembly for transferring torque between a prime mover and a wheel, the assembly having an input shaft extending along an axis and configured to be rotated by the prime mover, an output shaft spaced along the axis from the input shaft and is configured to rotate the gear, a ring gear arranged around the axle, a sun gear coupled to one of the input and output shafts, a carrier extending along the axle and around the input and output shafts, and a plurality of planetary gears radially spaced about the axis and rotatably coupled to the carrier, the carrier being movable along the axis between direct drive, neutral and underdrive positions, and wherein the plurality of planetary gears mesh with the sun gear and the carrier in each of the direct drive, neut ral and reduction position is coupled to one of the input and output shafts, the method comprising the following steps: placing the carrier in the direct drive position, the carrier being fixed to both the input shaft and the output shaft such that the input and output shafts rotate about the axis in unison at equal rotational speeds; moving the carrier along the axis to the neutral position with at least one of the input and output shafts disconnected from the carrier such that the input and output shafts rotate independently about the axis; and moving the carrier along the axis to the underdrive position with the plurality of planetary gears rotatably engaged with the ring gear and sun gear fixed to one of the input and output shafts and the carrier on the other of the input and output shafts is fixed so that the input and output shafts rotate at different rotational speeds about the axis. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Neutralstellung des Trägers zwischen der Direktantriebs- und der Untersetzungsstellung des Trägers angeordnet ist, und das weiter die folgenden Schritte umfasst: Bewegen des Trägers in einer einzigen Richtung entlang der Achse von der Direktantriebsstellung zur Neutralstellung und von der Neutralstellung zur Untersetzungsstellung.procedure after claim 20 wherein the neutral position of the carrier is located between the direct drive and underdrive positions of the carrier, and further comprising the steps of: moving the carrier in a single direction along the axis from the direct drive position to the neutral position and from the neutral position to the underdrive position.
DE112019007903.4T 2019-11-19 2019-11-19 reduction gear assembly Pending DE112019007903T5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2019/059938 WO2021099817A1 (en) 2019-11-19 2019-11-19 Gear reduction assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112019007903T5 true DE112019007903T5 (en) 2022-09-08

Family

ID=68696485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112019007903.4T Pending DE112019007903T5 (en) 2019-11-19 2019-11-19 reduction gear assembly

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN114729681A (en)
DE (1) DE112019007903T5 (en)
SE (1) SE2250602A1 (en)
WO (1) WO2021099817A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1555680A (en) * 1975-10-09 1979-11-14 Borg Warner Planetary gearsets and transmissions incorporating such gearsets
US5443426A (en) * 1992-10-15 1995-08-22 New Venture Gear, Inc. Transfer case with integrated planetary gear assembly and "on-demand" four-wheel drive
US5284068A (en) * 1992-10-15 1994-02-08 New Venture Gear, Inc. Transfer case with integrated planetary gear assembly
US6117036A (en) * 1999-07-29 2000-09-12 New Venture Gear, Inc. Split helical planetary gear assembly

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021099817A1 (en) 2021-05-27
CN114729681A (en) 2022-07-08
SE2250602A1 (en) 2022-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3223836C2 (en)
DE3200276C2 (en) Four-wheel drive for vehicles
DE112017004344B4 (en) COMBINATION OF AXLE DISCONNECT AND DIFFERENTIAL LOCKING
DE3202880C2 (en)
DE3334905A1 (en) MOTOR VEHICLE WITH FOUR-WHEEL DRIVE
DE102020211013A1 (en) DRIVEN AXLE FOR A WORK VEHICLE WITH TWIN WHEELS
DE3223102A1 (en) FOUR-WHEEL DRIVE FOR VEHICLES
WO2005098278A2 (en) Power divider
WO2014124639A2 (en) Drive device for a vehicle and vehicle comprising the drive device
DE102019204909B4 (en) Transmission, transmission assembly and drive train
EP0528319B1 (en) Vehicle transmission with centre differential
DE212018000399U1 (en) Electric drive axle with multi-speed gearbox
DE102010012256A1 (en) Planetary axle drive with double input
EP2616264B1 (en) Transfer gear
EP1986880B1 (en) Differential with planetary gearing
DE3727698C2 (en)
DE2350171A1 (en) TORQUE DISTRIBUTOR GEAR
DE102021113913A1 (en) MULTI SPEED DRIVE ASSEMBLY FOR A WORK VEHICLE WITH FORK COUPLINGS
DE2921547C2 (en) POWER TRANSMISSION MECHANISM FOR VEHICLES
DE3200275C2 (en) Four wheel drive for vehicles
DE1430831A1 (en) Multi-wheel, especially four-wheel drive unit
DE102017220667A1 (en) MULTI-MODE DRIVE TRAVEL FOR WORKING VEHICLES FOR SELECTIVE POWER DISTRIBUTION BETWEEN AXES
DE102014225337A1 (en) Transfer Case
DE3114636A1 (en) ALL-WHEEL DRIVE FOR MOTOR VEHICLES
DE60317975T2 (en) Continuously variable transmission for motor vehicles, in particular for agricultural tractors

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed