DE1120832B - Epicyclic gear with a friction brake operated by pressure medium - Google Patents
Epicyclic gear with a friction brake operated by pressure mediumInfo
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Description
Umlaufrädergetriebe mit durch Druckmittel betätigter Reibungsbremse Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe mit durch Druckmittel betätigter Reibungsbremse, bei welcher der Druck der Druckflüssigkeit unmittelbar auf einen mit V-förmigen Nuten versehenen axial verschiebbaren Bremsring einwirkt, die Druckkammer ringförmig ausgebildet und an den Wandungen des Gehäuses des Umlaufrädergetriebes angeordnet ist und bei Betätigung der Bremse der mit Innenverzahnung versehene, mit den Umlaufrädern im Eingriff stehende äußere Zahnkranz gegenüber dem Gehäuse des Getriebes begrenzt drehbar und in Umfangsrichtung federnd nachgiebig unter Verwendung von Ringflanschen abgestützt ist.Epicyclic gears with friction brake actuated by pressure medium The invention relates to a planetary gear with actuated by pressure medium Friction brake, in which the pressure of the hydraulic fluid directly affects one with V-shaped grooves provided axially displaceable brake ring acts, the pressure chamber ring-shaped and on the walls of the housing of the epicyclic gear is arranged and when the brake is actuated the internal toothing with the planetary gears in engagement outer ring gear opposite the housing of the gearbox rotatable to a limited extent and resiliently resilient in the circumferential direction using is supported by ring flanges.
Wegen ihrer verhältnismäßig komplizierten Bauart sind Umlaufrädergetriebe im allgemeinen gegen Stöße und Beanspruchungen, die vor allem durch Drehschwingungen hervorgerufen werden, empfindlicher als normale Getriebe. Zwar lassen sich zwischen den Antriebsmotor und das Getriebe oder zwischen das Getriebe und die Abtriebswelle elastische Kupplungen einschalten, doch verlangen die modernen Hochleistungskonstruktionen einen besonders großen inneren Schutz gegenüber derartiger Beanspruchungen.Because of their relatively complex design, epicyclic gears are used generally against shocks and stresses, mainly caused by torsional vibrations more sensitive than normal gears. It is true that between the drive motor and the gearbox or between the gearbox and the output shaft Switch on elastic couplings, but modern high-performance designs require a particularly high level of internal protection against such stresses.
Bei einem bekannten Umlaufwendegetriebe üblicher Bauart wird das Umschalten der Drehrichtung der angetriebenen Welle durch Druckölkupplungen bewirkt, die jedoch, obwohl sie ähnliche Funktionen ausüben wie die Bremsen der obenbezeichneten Umlaufrädergetriebe, keinerlei Vorkehrungen zur elastischen Aufnahme von Stößen od. dgl. Getriebsbelastungen aufweisen. Auch ein anderes bekanntes Planetengetriebe für Kraftfahrzeuge, bei dem zum Lösen der im Schließsinn hydraulisch betätigten Bremsen Federn vorgesehen sind, weist keine elastische Nachgiebigkeit, federnde Aufhängung od. dgl. des Zahnkranzes, der durch eine Anzahl von an seinem Außenumfang angreifenden Bremssegmenten arretierbar ist, auf. Schließlich ist ein Umlaufrädergetriebe mit nachgiebig abgestütztem, innenverzahntem Zahnkranz bekannt; doch ist dort der mittlere Ringflansch für die Federstützen unmittelbar am Gehäuse befestigt, und es fehlt die hydraulisch betätigte Reibungsbremse, was die Funktionen des bekannten Getriebes weitgehend einschränkt.In a known epicyclic reversing gear of the usual type, the changeover the direction of rotation of the driven shaft caused by pressure oil clutches, which, however, although they perform similar functions as the brakes of the epicyclic gears mentioned above, No provisions whatsoever for the elastic absorption of shocks or similar transmission loads exhibit. Also another known planetary gear for automobiles in which springs are provided to release the hydraulically actuated brakes in the closing direction, has no elastic resilience, resilient suspension or the like of the ring gear, which can be locked by a number of brake segments acting on its outer circumference is on. Finally, there is an epicyclic gear with a resiliently supported, internally toothed Gear ring known; but there is the middle ring flange for the spring supports directly attached to the housing, and the hydraulically operated friction brake is missing, what largely restricts the functions of the known transmission.
Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, ein Umlaufrädergetriebe zu schaffen, bei dem infolge seiner neuartigen Ausbildung die Zahnkränze nicht nur gegenüber dem Gehäuse elastisch abgestützt sind, sondern bei der auch nach Feststellung der Bremse noch eine begrenzte, elastisch abgefangene Drehbewegung möglich ist. Ein solches Getriebe weist außerordentlich günstige Betriebseigenschaften auf, wobei dieses Ziel mit einem geringen Aufwand wirtschaftlich vorteilhaft erreicht wird.In contrast, the object of the invention is to be seen in a planetary gear transmission to create, in which, due to its novel design, the sprockets not only are elastically supported with respect to the housing, but also after determination a limited, elastically intercepted rotational movement is still possible for the brake. Such a transmission has extremely favorable operating characteristics, with this goal is achieved in an economically advantageous manner with little effort.
Diese Vorzüge ergeben sich gemäß der Erfindung bei einem Umlaufrädergetriebe der oben bezeichneten Art dadurch, daß der äußere Zahnkranz mit einem äußeren Ringflansch zwischen inneren Ringflanschen seines Gegenbremsringes drehbar gelagert ist und auf seinem Umfang verteilt liegende, sich in Umfangsrichtung erstreckende Öffnungen aufweist, die sich mit gleich großen Öffnungen an den inneren Ringflanschen des Gegenbremsringes decken und zurAnnahme von in Umfangsrichtung angeordneten Federstützen dienen, die in den sich deckenden öffnungen der Ringflanschen des Zahnkranzes und des Gegenbremsringes angeordnet sind.According to the invention, these advantages result in an epicyclic gear of the type described above in that the outer ring gear with an outer ring flange is rotatably mounted between inner ring flanges of its counter-brake ring and openings distributed in the circumference and extending in the circumferential direction has, with openings of the same size on the inner ring flanges of the Cover the counter brake ring and to accept spring supports arranged in the circumferential direction serve in the congruent openings of the ring flanges of the ring gear and of the counter brake ring are arranged.
Auf diese Weise wird die auf mehrere, z. B. drei Planetenräder wirkende Belastung gleichmäßig verteilt. Es ist bekannt, daß ungleiche Belastungen bereits durch ein geringes Voreilen eines der Planetenräder oder auch durch Unregelmäßigkeiten der Zahnoberfläche verursacht werden können. Diese nachteiligen Erscheinungen sind nicht durch die üblichen Bremsen, die das Getriebeelement starr gegenüber dem Gehäuse arretieren, zu beheben.In this way, the on several, z. B. three planet gears acting Load evenly distributed. It is known that unequal loads already exist by a slight advance of one of the planet gears or by irregularities the tooth surface can be caused. These are adverse phenomena not due to the usual brakes that rigid the gear element with respect to the housing lock, fix.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Federstützen, die in den sich deckenden Öffnungen der Ringflansche des äußeren Zahnkranzes und des Gehäuses angeordnet sind, je aus zwei teleskopisch verschiebbaren Teilen bestehen, die durch ein oder mehrere sie umschließende Schraubenfedern auseinandergehalten sind und mit gerundeten Köpfen an den entsprechenden gerundeten Enden der sich deckenden Öffnungen der Ringflansche unter Druck anliegen. Diese Ausbildung gewährleistet eine sichere Führung der federelastischen Elemente und damit ein besonders hohes Maß an Betriebssicherheit.In a further embodiment of the invention it is provided that the spring supports, those in the congruent openings of the ring flanges of the outer ring gear and of the housing are arranged, depending on two telescopic There are parts that are held apart by one or more coil springs surrounding them are and with rounded heads at the corresponding rounded ends of the congruent The openings of the ring flanges are under pressure. This training ensures a safe guidance of the resilient elements and thus a particularly high one Degree of operational safety.
Sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die in den sich deckenden Öffnungen der Ringflansche des Zahnkranzes und des Gehäuses angeordneten Federstützen als hydraulische Stoßdämpfer ausgebildet, so kann der Federeffekt hierdurch vorteilhaft beeinflußt werden.Are according to a further feature of the invention those in the congruent Openings of the annular flanges of the ring gear and the housing arranged spring supports designed as a hydraulic shock absorber, the spring effect can thereby be advantageous to be influenced.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die druckmittelbetätigte Reibungsbremse in den flanschartigen Steg des äußeren Zahnkranzes zwischen dessen Innenverzahnung und den Federstützen eingebaut ist, die in den sich deckenden Öffnungen der Ringflansche des Zahnkranzes und des Gehäuses sitzen. Dadurch ergibt sich ein besonders gedrungener Gesamtaufbau des Umlaufrädergetriebes. Dieser Vorteil wird auch dadurch besonders unterstützt, daß erfindungsgemäß die den Ringflansch des äußeren Zahnkranzes einfassenden, mit ihm durch die eingebauten Federstützen verbundenen Ringflansche des Gehäuses an diesem drehbar gelagert sein können, während die druckmittelbetätigte Reibungsbremse zwischen den die eingebauten Federstützen enthaltenden Teilen und dem Gehäuse angeordnet ist.According to a further feature of the invention it is provided that the Pressure fluid operated friction brake in the flange-like web of the outer ring gear between the internal teeth and the spring supports is built into the covering openings of the ring flanges of the ring gear and the housing. Through this the result is a particularly compact overall structure of the epicyclic gear. This The advantage is also particularly supported by the fact that, according to the invention, the annular flange the outer ring gear, with it through the built-in spring supports connected annular flanges of the housing can be rotatably mounted on this while the fluid-actuated friction brake between the built-in spring supports containing parts and the housing is arranged.
Die druckmittelbetätigte Reibungsbremse besteht bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung aus zwei zusammenliegenden Ringen, die in bekannter Weise mit ringförmigen Nuten und Stegen von V-förmigem Querschnitt ineinandergreifen, wobei der für den Bremseingriff axial verschiebbare Einrückteil der Bremse axial verschiebbar gelagert und durch eine Keilverbindung am abgefederten Teil des Zahnkranzes oder am Getriebegehäuse gegen Drehen gesichert ist.The fluid-operated friction brake exists in a special one advantageous embodiment of the invention from two adjacent rings, which in a known manner with annular grooves and ridges of V-shaped cross-section intermesh, wherein the engagement part axially displaceable for the braking engagement the brake is axially displaceable and supported by a wedge connection on the spring-loaded Part of the ring gear or on the gearbox housing is secured against turning.
Die Praxis ergibt eine große Zahl von Möglichkeiten für den Einbau der erfindungsgemäßen Getriebeausgestaltung, und zwar entweder näher zur Abtriebswelle oder näher zur Antriebswelle. Die Anpassungsfähigkeit an die Besonderheiten des jeweiligen Getriebes oder des jeweiligen Anwendungszweckes ist außerordentlich groß. Die Erfindung läßt sich ohne weiteres auf einstufige oder mehrstufige Umlaufrädergetriebe anwenden.Practice gives a large number of possibilities for installation the transmission design according to the invention, either closer to the output shaft or closer to the drive shaft. The adaptability to the specifics of the respective gear or the respective application is extremely large. The invention can easily be applied to single-stage or multi-stage epicyclic gears use.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sowie an Hand der Zeichnungen, von denen Fig. 1. einen Längsschnitt durch ein Umlaufrädergetriebe und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 wiedergeben.Further features, details and advantages of the invention result from the following description of a particularly advantageous embodiment of the invention and with reference to the drawings, of which FIG. 1 is a longitudinal section through an epicyclic gear and FIG. 2 shows a cross section along the line 2-2 in Fig. 1 reproduce.
Die erste Stufe des dargestellten Umlaufrädergetriebes besteht aus einer Antriebswelle 1 mit einem Sonnenrad 2, das mit dem Planetenrad 3 im Eingriff steht. Dieses Planetenrad sitzt auf einem am Planetenräderträger 5 angeordneten Zapfen 4 und kämmt außerdem mit den Zähnen auf der Innenfläche eines im Querschnitt T-förmigen Zahnkranzes 6. An der einen Seite des T-Steges sind rundum laufende, im Querschnitt V-förmige Nuten und dementsprechende Rippen 7 vorgesehen, die mit entsprechenden Rippen 8 und Nuten eines neben dem T-Steg liegenden Einrückteils 9 zusammenwirken, der in dem Gehäuse 10 des Getriebes nachgiebig gegen Drehung gesichert ist. Die beiden Teile 6 und 9 bilden zusammen eine Reibungsbremse, durch die der Zahnkranz 6 festgehalten werden kann, und zwar wird beim Anziehen dieser Bremse der innere Zahnkranz 6 nachgiebig arretiert, so daß sich der Planetenräderträger 5 und damit die Welle 11 in einer bestimmten Richtung drehen.The first stage of the epicyclic gear shown consists of a drive shaft 1 with a sun gear 2, which meshes with the planet gear 3 stands. This planet gear sits on a planet gear carrier 5 arranged Pin 4 and also meshes with the teeth on the inner surface of one in cross section T-shaped ring gear 6. On one side of the T-bar are all-round, V-shaped grooves in cross section and corresponding ribs 7 are provided with corresponding ribs 8 and grooves of an engaging part lying next to the T-bar 9 cooperate, which is resiliently secured against rotation in the housing 10 of the transmission is. The two parts 6 and 9 together form a friction brake through which the Ring gear 6 can be held, and that is when this brake is applied the inner ring gear 6 resiliently locked so that the planetary gear carrier 5 and thus rotate the shaft 11 in a certain direction.
Der Planetenräderträger 5 trägt außerdem noch mit 12 bezeichnete Planetenräder, die mit einem weiteren im Querschnitt etwa T-förmigen Zahnkranz 13 kämmen. Dieser Zahnkranz 13 ist elastisch mit dem Gegenbremsring 14 einer Bremse verbunden, während der andere Einrücktei115 dieser Bremse im Gehäuse befestigt ist. Zum Anziehen oder Lösen der beiden Bremsen 6, 9 und 14,15 sind die Einrückteile 9 und 15 mittels der Keilverbindungen 16 bzw. 17 axial verschieblich, aber undrehbar in den sie aufnehmenden Teilen gelagert. Wird an Stelle der Bremse 6, 9 die Bremse 14,15 angezogen, so dreht sich die Welle 11 im entgegengesetzten Sinne. Der nach außen gerichtete T-Steg des Zahnkranzes 13 liegt zwischen zwei Ringflanschen 24 und 25, die gegenüber dem Gehäuse 10 drehbar gelagert sind. Der Zahnkranz 13 kann gegenüber den Ringflanschen 24 und 25 eine begrenzte Drehbewegung ausführen.The planetary gear carrier 5 also carries planetary gears designated 12, which mesh with a further ring gear 13 which is approximately T-shaped in cross section. This ring gear 13 is elastically connected to the counter-brake ring 14 of a brake, while the other engagement part of this brake is fastened in the housing. To apply or release the two brakes 6, 9 and 14, 15, the engagement parts 9 and 15 are axially displaceable by means of the wedge connections 16 and 17, but are non-rotatably mounted in the parts receiving them. If the brake 14, 15 is applied instead of the brake 6, 9, the shaft 11 rotates in the opposite direction. The outwardly directed T-bar of the ring gear 13 lies between two annular flanges 24 and 25 which are rotatably mounted with respect to the housing 10. The ring gear 13 can execute a limited rotational movement with respect to the annular flanges 24 and 25.
Entsprechend der in Fig. 2 wiedergegebenen Anordnung weisen diese drei Ringflansche 23, 24 und 25 Ausnehmungen mit abgerundeten Enden auf, die miteinander übereinstimmen. In diese Ausnehmungen sind mit gerundeten Enden 26 versehene, teleskopartig ineinandergreifende Stützglieder 27, 28 eingesetzt, zwischen denen Druckfedern 27 angeordnet sind. Das eine Stützglied 29 ist zylindrisch ausgebildet und greift in das hohlzylindrische Glied 28 kolbenartig ein. Die Federstützen 27, 28, 29 können zusätzlich als hydraulische Stoßdämpfer ausgebildet sein. Bewegt sich der Zahnkranz 13 im Verhältnis zu den beiden Ringflanschen 24, 25 in einer beliebigen Drehrichtung, so verkürzt sich die jeweilige Öffnungslänge, und die Federn 27 werden zusammengedrückt.According to the arrangement shown in FIG. 2, these have three annular flanges 23, 24 and 25 recesses with rounded ends that connect to each other to match. In these recesses are provided with rounded ends 26, telescopic interlocking support members 27, 28 are used, between which compression springs 27 are arranged. The one support member 29 is cylindrical and engages the hollow cylindrical member 28 a piston-like. The spring supports 27, 28, 29 can can also be designed as a hydraulic shock absorber. The ring gear moves 13 in relation to the two ring flanges 24, 25 in any direction of rotation, so the respective opening length is shortened, and the springs 27 are compressed.
In der ersten Stufe des Getriebes sind zwei Zahnkränze vorgesehen, die wahlweise durch die beiden Bremsen festgehalten werden können, um der Welle 11 verschiedene Drehrichtungen zu erteilen. Diese Welle trägt nun wiederum ein Sonnenrad 18, das mit den Planetenrädern 19 kämmt, die zusammen mit den Ritzeln 20 auf Zapfen 21 gelagert sind, die ihrerseits von dem Planetenräderträger 22 getragen werden. Die Ritzel 20 kämmen mit den auf der Innenfläche eines im Querschnitt ebenfalls T-förmigen Zahnkranzes 23 vorgesehenen Zähnen.Two gear rims are provided in the first stage of the gearbox, which can be optionally held by the two brakes to the shaft 11 different directions of rotation to be issued. This shaft in turn now carries a sun gear 18, which meshes with the planetary gears 19, which together with the pinions 20 on pin 21 are stored, which in turn are carried by the planet gear carrier 22. The pinions 20 mesh with those on the inner surface of one in cross section as well T-shaped ring gear 23 provided teeth.
Der Abtrieb des Getriebes erfolgt über die mit dem Planetenräderträger 22 verbundene Welle 30.The gearbox is driven by the planetary gear carrier 22 connected shaft 30.
Die Zahl und Stärke der Federstützen kann je nach der Größe des zu übertragenden Drehmoments verschieden gewählt werden, auch können andere Merkmale des dargestellten Getriebes abgewandelt werden, ohne daß sie hierdurch den Rahmen der Erfindung verlassen.The number and strength of the spring supports can vary depending on the size of the to transmitting torque can be selected differently, other features can also be used of the transmission shown can be modified without thereby affecting the frame leave the invention.
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