DE19845182A1 - Planetary gear for with automotive electro-mechanical brake actuator has a sun pinion drive input wheel, a hollow drive output wheel, a fixed wheel and a planetary wheel - Google Patents
Planetary gear for with automotive electro-mechanical brake actuator has a sun pinion drive input wheel, a hollow drive output wheel, a fixed wheel and a planetary wheelInfo
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Abstract
Description
In der Zeitschrift "Antriebstechnik", 35 (1996) Nr. 10, S. 72-75 wird unter dem Titel "Bauteilreduziertes Umlaufgetriebe ermöglicht alternative Elektrozugkonzeption" ein Wolfrom-Planetengetriebe mit den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 4 angegebenen Merkmalen beschrieben.In the journal "Antriebstechnik", 35 (1996) No. 10, Pp. 72-75 is entitled "Reduced components Epicyclic gearbox enables alternative electric train concept " a Wolfrom planetary gearbox with those in the preambles of claims 1 and 4 described features.
Planetengetriebe sind aus Sonnenrad ("Ritzel"), Außenrad mit Innenverzahnung und dazwischen angeordneten Planetenrädern aufgebaut. Sie haben den Vorteil der gleichachsigen Anordnung von Ein- und Ausgangswellen. Darüberhinaus bauen sie raumsparend, denn die Umlaufkraft kann auf mehrere Eingriffe verteilt werden.Planetary gears are made of sun gear ("pinion"), outer gear with internal teeth and arranged in between Planet wheels built. You have the advantage of coaxial arrangement of input and output shafts. In addition, they build space-saving, because the current force can be spread over several procedures.
Wolfromgetriebe sind zwei oder mehrstufige Planeten(koppel)getriebe, die in bekannter Weise aus einem Sonnenrad, (Stufen-)Planeten, einem Festhohlrad und einem weiteren Hohlrad bestehen. Die Planetenräder können steglos angebracht sein. Der Antrieb erfolgt über das Sonnenrad (Ritzel), das mit einer Motorwelle verbunden ist; der Abtrieb erfolgt über die Planetenräder auf das weitere Hohlrad, das auf eine Abtriebswelle wirkt. Oder umgekehrt, als Übersetzung einer Schnelle.) Das als Festglied ausgebildete Hohlrad weist eine kleine Zähnezahldifferenz gegenüber dem Antriebshohlrad auf. Die Planeten greifen in beide Hohlräder ein.Tungsten gears are two or multi-stage Planet (coupling) gearbox, which in a known manner from a Sun gear, (step) planet, a fixed ring gear and one there is another ring gear. The planet gears can be seamless to be appropriate. It is driven by the sun gear (Pinion) connected to a motor shaft; the Downforce is via the planet gears to the rest Ring gear that acts on an output shaft. Or the other way around, as a translation of a quick.) That as a permanent link trained ring gear has a small difference in the number of teeth opposite the drive ring gear. The planets intervene both ring gears.
Die Gesamtübersetzung des Wolfromgetriebes setzt sich aus
den Einzelübersetzungen der Teilgetriebe zusammen:
The overall gear ratio of the Wolfrom gearbox is made up of the individual gear ratios of the sub-gearboxes:
- a) Antrieb - Planeten - Festglied,a) drive - planet - fixed link,
- b) Antrieb - Planeten - Abtrieb.b) drive - planet - drive.
Aus einer geringen Zähnezahldifferenz der Hohlräder ergibt sich eine hohe Übersetzung.From a small difference in the number of teeth of the ring gears yourself a high translation.
Der Abstand der Planeten voneinander wird durch die geometrische Bedingung in der Verzahnung bestimmt.The distance between the planets is determined by the Geometric condition determined in the toothing.
Durch die konstruktive Vorgabe einer geringen Zähnezahldifferenz zwischen den Hohlrädern und eine entsprechende Profilverschiebung der Verzahnung in den Hohlrädern können Planeten mit durchgehender Verzahnung verwendet werden. Bei Verwendung von Planeten mit durchgehender Verzahnung ist allerdings der nutzbare Übersetzungsbereich eingeschränkt. Durch geringe Zähnezahldifferenzen sind nur sehr große Übersetzungen realisierbar.Due to the constructive specification of a low Difference in the number of teeth between the ring gears and one corresponding profile shift of the toothing in the Ring gears can planets with continuous teeth be used. When using planets with continuous toothing is the usable one Translation area restricted. By low Differences in the number of teeth are only very large translations realizable.
Bei dem in der "Antriebstechnik" beschriebenen zweistufigen Planetengetriebe wird auf herkömmliche Planetenträger verzichtet. Statt dessen erfolgt die Abstützung der Planeten über sogenannte Laufkörper (Laufrollen). Die Verwendung von Laufkörpern (Laufrollen) erfordert konstruktive Maßnahmen: Es ist mindestens einseitig eine Lagerung mit mindestens einem Lagerträger erforderlich. Dies ist mit zusätzlichen Herstellungskosten verbunden. Auch wird für die Lagerträger ein zusätzlicher Bauraum benötigt.In the two-stage described in the "Drive technology" Planetary gear is on conventional planet carriers waived. Instead, the Planets over so-called running bodies (rollers). The use of running bodies (rollers) requires constructive measures: it is at least one-sided Storage with at least one bearing bracket required. This is associated with additional manufacturing costs. There is also additional space for the bearing bracket needed.
Die im wesentlichen mit den Ansprüchen 1 und 4 gelöste Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein zweistufiges Planetengetriebe vom Wolfrom-Typ zu schaffen, bei dem auf die Verwendung der geschilderten Laufkörper (Laufrollen) und auf Verwendung sonstiger Planetenträger verzichtet werden kann.The essentially solved with claims 1 and 4 The object of the invention is a two-stage To create planetary gearboxes from the Wolfrom type on which the use of the described running bodies (rollers) and waived the use of other planet carriers can be.
Durch den Einsatz eines Stufenplaneten kann der nutzbare Übersetzungsbereich erweitert werden, da größere Freiheiten in der Festlegung der Zähnezahlen der Hohlräder gegeben sind.By using a stepped planet, the usable one Translation area will be expanded because of greater freedom given in the determination of the number of teeth of the ring gears are.
Die radiale Abstützung des mit dem Antriebsrad in Eingriff stehenden Planeten erfolgt über eine als Hilfsrad dienende "Stützsonne", dessen Achse mit der Hauptachse fluchtet. (Die Hauptachse ist diejenige Achse, auf der einerseits der Antrieb, andererseits der Abtrieb angeordnet sind.)The radial support engages with the drive wheel standing planet is done via a serving as an auxiliary wheel "Support sun", the axis of which is aligned with the main axis. (The main axis is the axis on which the Drive, on the other hand the output are arranged.)
Das Flankenspiel zwischen Stützsonne und Planetenrad muß kleiner oder gleich ausgelegt werden wie das Spiel in den leistungsübertragenden Verzahnungen.The backlash between the support sun and the planet gear must are designed to be smaller or the same as the game in the power transmission gears.
Als Lager für die Stützsonne können Gleit- oder Wälzlager zum Einsatz kommen.Plain or roller bearings can be used as bearings for the supporting sun are used.
Da sich die Stützsonne auch in den Zahneingriffen von selbst zentrieren kann, ist es nicht zwingend erforderlich, eine Lagerung vorzusehen. Insbesondere bei kleinem Flankenspiel kann es sogar notwendig sein, auf eine Lagerung der Stützsonne zu verzichten.Since the supporting sun is also in the meshing of center yourself, it is not absolutely necessary to provide storage. Especially with small ones Flank play may even be necessary on a Dispense with the support sun.
Um die Kraftübertragung vom Antrieb zum Abtrieb synchron, schlupffrei und zuverlässig zu gewährleisten, sind Antriebs-, Abtriebs-, Fest- und Planetenräder als Zahnräder ausgebildet, deren Verzahnungen vorzugsweise so dimensioniert sind, daß die Verzahnungen von Antriebs-, Abtriebs- und Festrad mit den Verzahnungen der Planetenräder kämmen können.To synchronize the power transmission from the drive to the output, slip-free and reliable Input, output, fixed and planet gears as gear wheels trained, the teeth preferably so are dimensioned so that the toothing of drive, Output and fixed gear with the teeth of the Can comb planet gears.
Da die Stützsonne lediglich eine radiale Abstützung der Planetenräder gewährleisten soll und da auf die Stützsonne keine tangentialen Kräfte wirken, (d. h.: Es wirkt kein Drehmoment auf die Stützsonne,) ist es nicht erforderlich, die Stützsonne als Zahnrad auszubilden.Since the support sun is only a radial support of the Ensure planet gears and there on the supporting sun no tangential forces act (i.e. none works Torque on the support sun,) it is not necessary to train the support sun as a gear.
Falls die Stützsonne ein Zahnrad ist, sollte das Flankenspiel der zwischen Stützsonne und Planetenrad wirkenden Zähne vorzugsweise kleiner oder gleich ausgelegt sein wie das Spiel in den leistungsübertragenden Verzahnungen.If the support sun is a gear, it should Backlash between the supporting sun and the planet gear acting teeth preferably designed smaller or the same be like the game in the power-transmitting Gears.
Anstelle der Abstützung der Planeten mittels einer Stützsonne kann die Führung des Planeten vorzugsweise auch in der Weise erfolgen, daß die Länge des zwischen Antriebsrad und Festrad befindlichen Teils des (der) Planeten mindestens das 1,5-fache des Planetendurchmessers beträgt.Instead of supporting the planets using a Support sun can preferably also guide the planet in such a way that the length of the between Drive wheel and fixed wheel located part of (the) Planets at least 1.5 times the planet diameter is.
Dabei ist es unerheblich, ob es sich bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wolfromgetriebes um Planeten mit durchgehender Verzahnung oder um sogenannte Stufenplaneten handelt. Auf eine Stützsonne kann hier in jedem Fall verzichtet werden.It is irrelevant whether this is Design of the tungsten transmission according to the invention Planets with continuous toothing or so-called Tiered planets. On a supporting sun here be waived in any case.
Wird die Zähnezahldifferenz zwischen den Hohlrädern gering gewählt, dann wird es durch eine entsprechende Profilverschiebung der Verzahnungen in den Hohlrädern möglich, einen Planeten mit durchgehender Verzahnung zu verwenden. Die Abwälzbedingungen werden dabei sowohl in der Paarung Planet - Abtriebshohlrad und Planet - Festglied nicht verletzt.The difference in the number of teeth between the ring gears becomes small selected, then it is selected by an appropriate one Profile shift of the teeth in the ring gears possible to create a planet with continuous teeth use. The transmission conditions are both in the Pairing planet - output ring gear and planet - fixed link not injured.
Insbesondere der einstufige Planet mit seiner durchgehenden Verzahnung kann sich wegen seiner - bezogen auf den Durchmesser - relativen Länge sehr gut in der Verzahnung der Antriebswelle zentrieren. Es kann somit auf den herkömmlichen Steg mit der Planetenlagerung verzichtet werden.In particular, the single-stage planet with its continuous Gearing can change because of its - based on the Diameter - relative length very good in the toothing center the drive shaft. It can thus on the conventional bridge with the planetary bearings dispensed with become.
Der Abstand der Planeten wird durch die geometrischen Bedingungen in der Verzahnung bestimmt.The distance between the planets is determined by the geometric Conditions determined in the gearing.
Wegen der durchgehenden Verzahnung der Planeten wird allerdings der nutzbare Übersetzungsbereich eingeschränkt. Durch die geringe Zähnezahldifferenz sind nur sehr große Übersetzungen realisierbar.Because of the continuous interlocking of the planets however, the usable translation area is limited. Due to the small difference in the number of teeth are only very large Translations realizable.
Insgesamt weist das erfindungsgemäße Wolfromgetriebe
folgende Vorteile auf:
Overall, the Wolfrom transmission according to the invention has the following advantages:
- - geringe Herstellkosten (wenige Teile, zylindrische Planeten, spanlose Fertigung z. B. Sintern oder Walzen möglich),- low manufacturing costs (few parts, cylindrical Planet, non-cutting manufacturing z. B. sintering or rolling possible),
- - geringer Bauraumbedarf,- low space requirement,
- - Hohlwellenfähigkeit,- hollow shaft capability,
- - hoher Wirkungsgrad,- High efficiency,
- - keine Wälz- oder Gleitlager.- no rolling or plain bearings.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Wolfromgetriebes zur Kraftübertragung in einer elektromechanisch betätigbaren Kraftfahrzeugbremse ("Bremsaktuator") kann wegen der Variabilität der Planetenstufung eine präzise Anpassung der Getriebeübersetzung an bestehende Spindelsteigungen erfolgen.When using the tungsten gearbox according to the invention Power transmission in an electromechanically actuated Motor vehicle brake ("brake actuator") can because of Variability of the planetary grading a precise adjustment of the Gear ratio on existing spindle pitches respectively.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Wolfromgetriebe anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben.The following is the Wolfrom transmission according to the invention described using two exemplary embodiments.
Fig. 1 zeigt die Prinzipdarstellung eines Wolfromgetriebes mit Stützsonne; Fig. 1 shows the schematic diagram of a tungsten gear with support sun;
Fig. 2 zeigt die Teilansicht eines Längsschnitts durch ein erfindungsgemäßes Wolfromgetriebe mit Stützsonne; Fig. 2 shows the partial view of a longitudinal section through an inventive Wolfrom gear with support sun;
Fig. 3 zeigt die Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Wolfromgetriebes ohne Stützsonne. Fig. 3 shows the schematic diagram of a tungsten transmission according to the invention without a supporting sun.
Die in Fig. 1 wiedergegebene Prinzipdarstellung zeigt ein auf einer Antriebsachse 2 befindliches Antriebsrad 4. Dieses Antriebsrad 4 stützt sich über ein zwischengeschaltetes Planetenrad 6 an einem Festrad 8 ab. Das Planetenrad 6 ist ein sogenanntes Stufenrad, welches aus zwei auf einer gemeinsamen Achse fest miteinander verbundenen Zahnrädern 6a, 6b besteht. Das eine der beiden Planetenräder 6a stellt - wie gesagt - die Wirkverbindung zwischen dem Antriebsrad 4 und dem Festrad 8 dar, während das andere Planetenrad 6b einerseits mit einem Abtriebsrad 10 in Eingriff steht und sich andererseits gegen eine erfindungsgemäße "Stützsonne" 12 abstützt.The basic illustration shown in FIG. 1 shows a drive wheel 4 located on a drive axle 2 . This drive wheel 4 is supported by an intermediate planet gear 6 on a fixed gear 8 . The planet gear 6 is a so-called step gear, which consists of two gears 6 a, 6 b firmly connected to each other on a common axis. One of the two planet gears 6 a represents - as said - the operative connection between the drive wheel 4 and the fixed gear 8 , while the other planet gear 6 b is on the one hand in engagement with an output gear 10 and on the other hand is supported against a "support sun" 12 according to the invention.
Sowohl die Achse 14 des Abtriebsrads 10 als auch die Achse 16 des als Stützsonne 12 bezeichneten Hilfsrades fluchten mit der Antriebsachse 2.Both the axis 14 of the driven wheel 10 and the axis 16 of the auxiliary wheel referred to as support sun 12 are aligned with the drive axis 2 .
Die in Fig. 2 dargestellte Konstruktion zeigt im Längsschnitt dieselben Bauelemente: Ein auf einer Antriebswelle 18 angebrachtes Antriebsrad 4, einen Stufenplaneten 6 mit einem ersten 6a und mit einem zweiten Zahnrad 6b, ein ortsfest angeordnetes Festrad 8 und ein auf einer Abtriebswelle 20 befindliches Abtriebsrad 10. Auch hier wird das zweite Planetenrad 6b durch eine "Stützsonne" 12 gegen das als Hohlrad ausgebildete Abtriebsrad 10 abgestützt.The construction shown in FIG. 2 shows the same components in longitudinal section: a drive wheel 4 attached to a drive shaft 18 , a stepped planet 6 with a first 6 a and with a second gear 6 b, a fixed fixed wheel 8 and one on an output shaft 20 Output gear 10 . Here, too, the second planet gear 6 b is supported by a “support sun” 12 against the driven gear 10 designed as a ring gear.
Bei der in Fig. 3 dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann auf eine Stützsonne (12) verzichtet werden, da die Relation Länge 22 zu Durchmesser 24 des Planeten 6 so groß gewählt wurde, daß der Planet nicht übermäßig verkanten kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die günstige Relation Länge 22 zu Durchmesser des Planeten 6 problemlos zu realisieren, da es sich bei dem Planeten 6 um einen einfachen Planeten mit durchgehender Verzahnung handelt.In the alternative embodiment of the invention shown in FIG. 3, a supporting sun ( 12 ) can be dispensed with, since the relation length 22 to diameter 24 of the planet 6 has been chosen so large that the planet cannot tilt excessively. In the present exemplary embodiment, the favorable relation length 22 to diameter of the planet 6 can be realized without any problems, since the planet 6 is a simple planet with continuous toothing.
Die erfindungsgemäßen Wolfromgetriebe umfassen - wie üblich -vorzugsweise jeweils drei oder vier Planeten. The Wolfrom gearboxes according to the invention comprise - as usual - preferably three or four planets each.
22nd
Antriebsachse
Drive axle
44th
Antriebsrad
drive wheel
66
Planetenrad
Planet gear
88th
Festrad
Fixed gear
66
a, a,
66
b Zahnräder des Planetenrades
b gears of the planet gear
1010th
Abtriebsrad
Output gear
1212th
"Stützsonne", Hilfsrad
"Support sun", auxiliary wheel
1414
Achse des Abtriebsrades
Axis of the driven gear
1616
Achse der "Stützsonne"
Axis of the "supporting sun"
1818th
Antriebswelle, Motorwelle
Drive shaft, motor shaft
2020th
Abtriebswelle
Output shaft
2222
Länge des Planeten
Length of the planet
2424th
Durchmesser des Planeten
Diameter of the planet
Claims (7)
einem als Antriebsrad (4) dienenden Sonnenrad (Ritzel), das mit der Antriebsachse (2) der Motorwelle (18) verbunden ist,
einem mit einer Antriebswelle (20) verbundenen, als Abtriebsrad (10) dienenden Hohlrad,
einem Festrad (8), das als weiteres Hohlrad dem Antriebshohlrad (4) gegenübersteht, und
mindestens einem Planetenrad (6), das einerseits zwischen Fest- (8) und Antriebsrad (4) in Eingriff stehend angeordnet ist und andererseits mit dem Abtriebshohlrad (10) in Wirkverbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (bzw. die Planetenräder) (6) als Stufenplanet(en) (6a, 6b) ausgebildet ist (sind),
wobei die dem Abtriebsrad (10) zugeordnete Stufe (6a) von einem Hilfsrad ("Stützsonne" 12) abgestützt wird,
und wobei die Drehachse (16) fluchtend zur Antriebs/Abtriebsachse (2/14) verläuft.1. Two-stage, seamless planetary gear in tungsten arrangement, consisting of:
a sun wheel (pinion) serving as a drive wheel ( 4 ), which is connected to the drive shaft ( 2 ) of the motor shaft ( 18 ),
a ring gear connected to a drive shaft ( 20 ) and serving as an output gear ( 10 ),
a fixed gear ( 8 ), which faces the drive ring gear ( 4 ) as a further ring gear, and
at least one planet gear ( 6 ) which is arranged on the one hand between fixed ( 8 ) and drive gear ( 4 ) in engagement and on the other hand is in operative connection with the output ring gear ( 10 ),
characterized in that the planet gear (or the planet gears) ( 6 ) is (are) designed as a step planet (s) ( 6 a, 6 b),
wherein the (12 "supporting the sun") is supported to the output gear (10) associated with the stage (6 a) of an auxiliary wheel,
and wherein the axis of rotation (16) in alignment with the drive / output shaft (2/14).
daß Antriebs- (4), Abtriebs- (10), Fest- (8) und Planetenräder (6) Zahnräder sind, wobei die Verzahnungen von Antriebs- (4), Abtriebs- (10) und Festrad (8) so dimensioniert sind,
daß sie mit der Verzahnung des Planetenrades (der Planetenräder) (6) kämmen können.2. Transmission according to claim 1, characterized in
that drive ( 4 ), driven ( 10 ), fixed ( 8 ) and planet gears ( 6 ) are gears, the toothing of the drive ( 4 ), driven ( 10 ) and fixed gear ( 8 ) being dimensioned in such a way
that they can mesh with the toothing of the planet gear (the planet gears) ( 6 ).
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| DE1998145182 DE19845182A1 (en) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | Planetary gear for with automotive electro-mechanical brake actuator has a sun pinion drive input wheel, a hollow drive output wheel, a fixed wheel and a planetary wheel |
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