DE3850415T2

DE3850415T2 - Ausgeglichener frei-planetenantriebsmechanismus.

Info

Publication number: DE3850415T2
Application number: DE3850415T
Authority: DE
Inventors: Bennett Avery; William Engel
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2008-12-20
Also published as: AU624355B2; JPH04501394A; CA1315131C; BR8807927A; RU2002640C1; IN174982B; US4873894A; ZA897241B; AU3033589A; JP2833660B2; EP0440613A4; WO1990005253A1; MX163763B; EP0440613A1; DE3850415D1; EP0440613B1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Planetenradantriebsmechanismus, der folgendes aufweist: ein Sonnenrad, zwei Ring- oder Hohlräder und eine Vielzahl von schwebenden oder schwimmenden Planetenelementen, die das Sonnenrad und die Ringräder in einer solchen Art und Weise verbinden, daß bestimmte Kräfte im Gleichgewicht sind und die üblichen Planetenradtraglager vermieden werden.

Ausgangspunkt

Das US-Patent Nr. 3 540 311 vom 17. November 1970 von C. W. Chillson zeigt ein freischwebendes oder schwimmendes Planetengetriebe, das speziell für den Antrieb der Rotoren eines Helikopters zugeschnitten ist. In dem Getriebe sind die Belastungskräfte auf jedem Planetenelement axial so beabstandet, daß das Nettomoment, das dazu neigt, jedes Planetenelement aus seiner Radialebene herauszuneigen, im wesentlichen Null ist. Mit anderen Worten das Planetengetriebe ist so aufgebaut, daß tangentiale Rad- oder Zahnradkräfte an den Planetenelementen im Gleichgewicht sind, und zwar sowohl in der axialen als auch der radialen Ebene. Bei diesem Aufbau werden die üblichen Planetenträger und Planetenlager vermieden, so daß dessen Gesamtgewicht und die gesamte Anzahl von Teilen bei einer wesentlichen Kosteneinsparung reduziert werden können.
In den frühen 1970ern wurden zwei Prototypgetriebe für Helikopter gebaut und getestet und eine Designstudie wurde nachfolgend für den Antrieb gemacht und in der NASA-Veröffentlichung 2210, Advanced Power Train Techno-"Design Study of Self-Alining Bearingless Planetary Gear (SABP)" ungefähr im Jahre 1983 veröffentlicht.
Wenn man sich von den Helikoptern abwendet, war es seit langem bekannt, Planetengetriebemechanismen in den Endantrieben von Erdbewegungsfahrzeugen, wie zum Beispiel großen Geländewagen oder Lkw's, zu verwenden, um ein erhebliches Drehzahlreduktionsverhältnis benachbart zu den Bodeneingriffsrädern vorzusehen. Wo zum Beispiel relativ hohe Drehzahlreduktionsverhältnisse wünschenswert sind, verwenden viele Endantriebsmechanismen zwei seriell verbundene Planetengetriebesätze, wobei jeder Satz einen Planetenträger, eine Vielzahl von Planetenträdern und eine Vielzahl von Lagern beinhaltet, um die Planetenräder in den Trägern zu tragen. Die Planetenträger und die Vielzahl der Lager tragen nicht nur zu der Komplexität und den Gesamtkosten solcher Endantriebe bei, sondern die Planetenträger verwenden oder verziehen sich unter Last, was eine ungleiche Belastung der assoziierten Bauteile bewirkt und die Planetenträger fallen aus infolge der ungleichmäßigen Belastung und infolge der hohen Zentripedalkräfte bei hohen Drehzahlen.
Es ist somit wünschenswert, die Prinzipien, die in dem Helikopterleistungsgetriebe in dem US-Patent Nr. 3 540 311 gelehrt werden, auf einem angetriebenen Fahrzeugendantrieb anzuwenden. Bei einem Helikopterleistungsgetriebe sind die Drehzahl und Drehmomentbereiche relativ konstant, sobald das Fluggerät seine Hubgeschwindigkeit oder Drehzahl erreicht hat. Andererseits gibt es bei einem Fahrzeugendantrieb im wesentlichen unterschiedliche Betriebsbedingungen, da sich das Bodeneingriffsrad verändert, und zwar von nahezu "Abwürg-" oder Standgeschwindigkeit bei sehr hohen Drehmomentniveaus zu einer relativ hohen Bodengeschwindigkeit von über 40 mph bei wesentlich reduzierten Drehmomentniveaus. Die Helikoptergetriebe des Standes der Technik haben zum Beispiel nichts dafür vorgesehen, daß der Antrieb mit einer hohen Drehzahl läuft mit einem kleinen oder gar keinem Drehmoment oder Zahnbelastung, wohingegen es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, so etwas vorzusehen, und zwar durch die Auswahl der Zahngeometrie und der Anordnung des Schwerpunktes der schwebenden oder schwimmenden Planetenelemente, so daß Zentripedalkräfte aufgenommen werden können. Bei einem solchen Aufbau können die normalerweise verwendeten Planetenträger und Planetenradlager eliminiert werden und das Gesamtgewicht und die Anzahl der Teile in dem Fahrzeugendantrieb können wesentlich reduziert werden. Der gewünschte Antriebsmechanismus muß ausreichend kompakt sein, um axial zwischen dem normalen Radträger an dem Innenbordende und der Radabeckung an dem Außenbordende enthalten zu sein und um radial innerhalb des Innenradius bestehender Radgehäuse enthalten zu sein, so daß Standardradbauteile beibehalten werden können.
Das Planetengetriebe gemäß dem US-Patent Nr. 3 540 311 verwendet auch eine Vielzahl von zylindrischen Tragringen auf oder in denen die Planetenelemente frei rollen und die eine Reaktion für Zahntrennkräfte und Zentrifugalkräfte vorsehen, die auf die Planetenelemente wirken. Solche Rollringe sollten, wenn sie in einem Endantrieb innerhalb eines Rades verwendet werden, so aufgebaut und angeordnet sein, daß sie effektiv die Radialkräfte ausgleichen, die darauf wirken, und zwar von den Kräften der ineinandergreifenden Zahnradzähne der schwimmenden oder schwebenden Planetenelemente, während sie gleichzeitig den einfachen Zusammenbau und das einfache Auseinanderbauen der unterschiedlichen Bauteile ermöglichen. Weiterhin muß auch der spezielle Aufbau der Zahnradzähne der Planetenelemente, die Gewichtsverteilung innerhalb der Planetenelemente für den besten Ausgleich der Zentrifugalkräfte, die darauf wirken, und der beste Weg zum Beschränken von Axialbewegung der Planetenelemente und/oder um axiale Schubkräfte zu absorbieren, die auf die Planetenelemente wirken, in Betracht gezogen werden.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben genannten Probleme zu überwinden.

Die Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele durch einen ausgeglichenen Frei-Planetenantriebsmechanismus erreicht, der die Merkmale von einem der unabhängigen Ansprüche 1, 18 oder 27 beinhaltet.
Noch genauer sieht der ausgeglichene Frei-Planetenantriebsmechanismus der vorliegenden Erfindung ein recht erhebliches Drehzahlreduktionsverhältnis von ungefähr 10 : 1 vor und beinhaltet folgendes: Positioniermittel zum Halten der schwimmenden oder schwebenden Planetenelemente in der gewünschten Axialposition bezüglich zu dem Ausgangsring oder Hohlrad, die Verwendung einer relativ hohen Betriebsdruckwinkelzahnradgeometrie zur Minimierung von senkrecht wirkenden Kräften bei hohen Drehzahlen und beim Betrieb unter leichter Belastung, Mittel zum Anordnen des Schwerpunktes der schwimmenden oder schwebenden Planetenelemente innerhalb des Ineinandergreifens des Ausgangsringzahnrades und der dazwischen befindlichen Planetenräder und eine effiziente Einbauweise der schwebenden Planetenelemente in das Ausgangsringzahnrad unter Verwendung einer Radabdeckung als eine Montagevorrichtung.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich unter Bezugnahme auf die Zeichnung und die folgende Beschreibung.

Figurenbeschreibung

In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht durch die Mittelachse eines ausgeglichenen Frei-Planeteantriebsmechanismus, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und zeigt ein Teilstück eines Rades und einer hohlen Traganordnung, die damit assoziiert ist;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht des Außenbordteils in Fig. 1, und zwar mit einem vergrößerten Maßstab, um besser die Einzelheiten des Aufbaus davon darzustellen;
Fig. 3 eine schematische teilweise quer Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2, wobei gestufte Teile der Innenbord-, Außenbord- und dazwischen befindlichen Planetenräder, die progressiv weggebrochen sind, um die Eingriffsbeziehung desselben mit den Ringrädern und dem Eingangssonnenrad zu zeigen; und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines schwebenden oder schwimmenden Planetenelements, das für die entsprechenden schwebenden oder schwimmenden Planetenelemente, die in den Fig. 1-3 gezeigt sind, eingesetzt werden kann.

Die beste Art die Erfindung auszuführen

Gemäß Fig. 1 ist ein ausgeglichener Frei-Planetenantriebsmechanismus 10 gezeigt in Verbindung mit einem Bodeneingriffsrad 12 eines Motorfahrzeugs 14, wie zum Beispiel einem Schwerlast-Gelände-Lkw, einem Radtraktorabstreifer, einem Radlader oder ähnlichem. Eine hohle Traganordnung oder ein Achsgehäuse 16 ist lösbar an einem Fahrzeugrahmenglied 18 gesichert durch eine Vielzahl von ringförmig beabstandeten Befestigern, Bolzen oder Schrauben 20, von denen einer gezeigt ist. Einerseits besitzt die Traganordnung einen Innenbord, sich radial nach außen erstreckenden Umfangsflansch 22, eine dazwischenliegende zylindrische Außenoberfläche 24 und eine externe Nut oder Keilnut 26 an dem Außenbordende davon. Und andererseits weist das Rad 12 eine Nabe 28 auf, die drehbar angebracht ist an einem verjüngten Innenbordrollen- oder -walzenlager 30 und einem verjüngten Außenbordrollen-oder -walzenlager 32, die an axial beabstandeten Positionen auf der Oberfläche 24 der Traganordnung sitzen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Rad Innenbord- und Außenbordbodeneingriffsfelgen und Reifenanordnungen 34 und 36 der herkömmlichen Bauart auf, obwohl bemerkt sei, daß die Anzahl der herkömmlichen Felgen und Reifenanordnungen, die an der Nabe angebracht sind, eine oder mehr sein können, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen. Ferner ist eine herkömmliche Bremsanordnung der Scheibenbauart, die im allgemeinen durch das Bezugszeichen 38 gekennzeichnet ist, betriebsmäßig zwischen der drehbaren Radnabe 28 und dem Flansch 22 der festen Traganordnung 16 angeordnet, um das Fahrzeug in der herkömmlichen Art und Weise zu verzögern oder anzuhalten. Eine oder mehrere herkömmliche Dichtungsanordnungen, die bei dem Bezugszeichen 40 angeordnet sind, sind konzentrisch entlang einer sich horizontal und quer erstreckenden Mittelachse 42 der Traganordnung 16 angeordnet, und zwar direkt nach innen bezüglich des verjüngten Innenbordrollen- oder Walzenlagers 30, um im allgemeinen innerhalb des Rades eine eingeschlossene Kammer 44 zu definieren.
Gemäß Fig. 2 weist das Rad 12 ferner ein ringförmiges Adapterglied 46 und eine erste Vielzahl von Befestigern, Bolzen oder Schrauben 48 auf, die schraubgewindemäßig das Adapterglied an der Radnabe 28 sichern oder befestigen. Eine Abdeckung 50 mit einem radial nach außen erstreckenden Innenbordanbringungsflansch 52 ist lösbar an dem Adapterglied gesichert, und zwar durch eine zweite Vielzahl von Befestigern, Bolzen oder Schrauben 54. Die Abdeckung 50 umfaßt auch eine zylindrische Wand 51, eine Außenseitenwand 53, die damit verbunden ist und eine runde Zugriffsplatte 55, die lösbar an der Seitenwand gesichert ist und dessen Zweck nachfolgend beschrieben wird. Die Außenbordfelgen- und Reifenanordnung 36 definiert einen sich radial nach innen erstreckenden Anbringungsflansch 56, der lösbar mit einer Reifenfelge 58 verbunden ist und dritte und vierte Vielzahlen von um- fangsmäßig beabstandeten Befestigern, Bolzen oder Schrauben 60 bzw. 62, die den Flansch 56 ausschließlich mit dem Adapterglied 46 verbinden und den Flansch 56 zusammen mit dem Adapterglied 46 an der Radnabe 28 befestigen.
Noch spezieller weist der Antriebsmechanismus 10 eine ringförmige Halteplatte 64 auf, die eine Innennut oder Keilnut 66 definiert, die in die Außennut der Keilnut 26 der Traganordnung 16 eingreift. Ein ringförmiges Verriegelungsglied 68 ist lösbar an dem Außenende der Traganordnung gesichert oder befestigt, um die Halteplatte zu halten und um einstellbar die verjüngten Rollen- oder Walzenlager 30 und 32 in ihren ordnungsgemäßen Axialpositionen zu halten, und zwar in der üblichen Art und Weise. Eine Vielzahl von Zahnradzähnen 70 ist an dem Außenumfang der Halteplatte 64 definiert, und ein Reaktionsring oder Hohlrad 72 besitzt eine Vielzahl von inneren Stirnzahnradzähnen 74, die ineinandergreifend mit den Zahnradzähnen 70 in Eingriff stehen. Das Reaktionsring- oder Hohlrad wird axial an seinem Platz gehalten durch eine Vielzahl von sich radial nach außen erstreckenden Laschen oder Ansätzen 76, die lösbar an der Halteplatte befestigt oder gesichert sind und die in einer ringförmigen Nut 78 aufgenommen sind, die in dem Innenumfang der Zahnradzähne 74 ausgebildet ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel definiert das Adapterglied 46 ein Ausgangsring- oder Hohlrad 80 mit einer Vielzahl von inneren Stirnzahnradzähnen 82, aber es wird auch in Betracht gezogen, daß ein solches Ring- oder Hohlrad ein separates Glied sein könnte, das lösbar an dem Adapterglied befestigt oder gesichert ist, obwohl dies nicht gezeigt ist.
Ein Eingangssonnenrad 84 mit einer Vielzahl von äußeren Stirnzahnradzähnen 86 ist lösbar an einer langgestreckten Eingangsachswelle 88 gesichert oder befestigt, und zwar durch eine Keilnutverbindung 90. Die Welle und das Sonnenrad werden steuerbar um die Mittelachse 42 gedreht, und zwar in einer herkömmlichen Art und Weise.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt der Antriebsmechanismus 10 eine Vielzahl von schwimmenden oder schwebenden Planetenelementen 92, die individuell folgendes aufweisen: ein axial äußeres Zahnrad oder Außenbordplanetenrad 94, ein axial inneres Zahnrad oder Innenbordplanetenrad 96 und ein axial dazwischenliegendes Planetenrad 98, das zwischen ihnen angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Zwischenrad 98 als ein integraler Teil einer rohrförmigen Planetenwelle 100 ausgebildet und umfaßt eine Vielzahl von kronenförmigen oder balligen Stirnzahnradzähnen 102 und eine ringförmige Nut 104, die in einer überschneidenden Beziehung mit den Zahnradzähnen angeordnet ist. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Planetenwelle radial verjüngt, und zwar von einem radial dünnen Außenbordquerschnitt zu einem radial dicken Innenbordquerschnitt, und ein Innenbordendkappe 106 ist lösbar daran befestigt oder gesichert durch eine Vielzahl von Befestigern, Bolzen oder Schrauben 108. Die Konstruktion ist so aufgebaut, daß sie den Schwerpunkt 110 der umlaufenden Planetenelemente 92 in einer Inbordrichtung in der Nähe von oder benachbart zu einer Quermittelebene 112 durch den axialen Mittelpunkt des Zwischenrahnrades 98 anordnet. Es sind Positioniermittel 113 vorgesehen zum Halten der Planetenelemente 92 in einer vorgewählten Axialposition bezüglich zu dem Ausgangsring- oder Hohlrad 80, und zwar für Ausrichtungszwecke und zum bidirektionalen Übertragen einer relativ kleinen Menge an Schub davon auf die Radnabe 28. Solche Positioniermittel sind axial angeordnet benachbart zu dem Ausgangsring- oder Hohlrad 80 und umfassen vorzugsweise Ringmittel in der Form einer Vielzahl von bogenförmigen Ringsegmenten oder Haltegliedern 114, die individuell leichter sind und leichter zu handhaben sind. Diese Ringsegmente, von denen zwei im Querschnitt in Fig. 2 gezeigt sind, sind lösbar an der Außenbordoberfläche des Ausgangsringrades befestigt oder gesichert durch eine Vielzahl von Befestigern, Bolzen oder Schrauben 116. Ringsegmente 114 sind vorzugsweise aus gehärtetem und geschliffenem oder bearbeitetem Stahlmaterial, sie erstrecken sich radial nach innen in die Nuten 104 der Planetenelemente 92 und liegen gegen eine der Seitenkanten 105 der Nuten an, und zwar an der Neigungs- oder Steigungslinie der Zahnradzähne 102, um Gleitverluste zu minimieren. Im Grund übertragen die Ringsegmente irgendwelche leichten axialen Schubkräfte von den Planetenelementen auf das Ausgangsringrad. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, stehen die balligen Stirnzahnradzähne 102 der Zwischenräder 98 ineinandergreifend in Eingriff mit den Stirnzahnradzähnen 82 des Ausgangsringrades 80 und treiben diese an.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist das äußere Zahnrad 94 der Planetenelemente 92 vorzugsweise separat bearbeitet und starr an einer glatten oder ebenen zylindrischen Oberfläche 103 der Planetenwelle 100 befestigt oder gesichert durch eine geeignete Schweißverbindung 118. Eine Vielzahl von geraden Stirnzahnradzähnen 120, die durch das Außenzahnrad 94 definiert werden, greifen in die geraden Stirnzahnradzähne 86 des Sonnenrades 84 ein, wie unter Bezugnahme auf Fig. 3 zu sehen ist. Eine weitere ringförmige Nut 122 ist in den Zahnradzähnen 120 ausgebildet, die teilweise durch eine zylindrische Oberfläche 123 definiert wird, die kleiner ist als der Wurzeldurchmesser der Zahnradzähne 120.
Jedes der Planetenelemente 92 besitzt eine Mittelachse 119 und bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung sind Roll- oder Laufringmittel 121 vorgesehen zum Begrenzen der radial nach innen gerichteten Bewegung der Planetenelemente dort entlang, indem sie radial nach innen gerichteten Kräften davon widerstehen und zum allgemeinen Halten der Achsen 119 parallel mit der Mittelachse 42 des Antriebsmechanismus 10. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfassen die Roll- oder Laufringmittel 121 einen Außenbordroll- oder Laufring 124, der im allgemeinen konzentrisch entlang der Achse 42 angeordnet ist und der innerhalb der ringförmigen Nuten 122 der äußeren Zahnräder 94 sitzt und in der Lage ist, rollend oder laufend mit den Außenzahnrädern in Eingriff zu stehen.
Das innere Zahnrad 96 der Planetenelemente 92 ist auch vorzugsweise separat hergestellt und starr an einer ebenen oder glatten zylindrischen Oberfläche 125 der Planetenwelle 100 durch eine Schweißverbindung 126 befestigt. Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 zu sehen ist, besitzt das innere Zahnrad eine Vielzahl von balligen geraden Stirnzahnradzähnen 128, die mit den geraden Stirnzahnradzähnen 74 des Reaktionsring- oder Hohlrades 72 eingreifen. Eine zylindrische Oberfläche 130 wird an dem Innenbordende der Planetenwelle definiert, die an einer nach innen weisenden Schulter 132 endet, und zwar benachbart zu der Innenbordseitenoberfläche des inneren Zahnrades. Ein Abnutzungswiderstehender Ring 133 sitzt fest auf der zylindrischen Oberfläche 130, und zwar im Anschlag mit der Schulter und den Laufringmitteln 121, die einen Innenbordlaufring 134 aufweisen, der auch im allgemeinen konzentrisch entlang der Achse 42 angeordnet ist und der in der Lage ist, normalerweise in einer rollenden oder laufenden Beziehung mit der zylindrischen Oberfläche in Eingriff zu stehen. Ein abnutzungswiderstehender Flansch oder eine Schulter 136 an der Endkappe 106 dient zusammen mit dem Ring 133 dazu, den Innenbordlaufring axial dazwischen einzufangen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Steigungs- oder Teilungsmittelpunkte 138 der Außenbord- oder äußeren passenden Zahnräder 84 und 94, die Steigungs- oder Teilungsmittelpunkt 140 der mittleren passenden Zahnräder 80 und 98 und die Steigungs- oder Teilungsmittelpunkte 142 der Innenbord- oder inneren passenden Zahnräder 72 und 96 auf einer Vielzahl von geraden Kraftausgleichslinien 144 angeordnet, wobei jeweils eine Ausgleichslinie für jedes der schwimmenden oder schwebenden Planetenelemente 92 vorgesehen ist. Diese Kraftausgleichslinien liegen an dem Schnittpunkt der Oberfläche eines theoretischen Konus und einer Vielzahl von Ebenen, die durch die Mittelachse 42 und die individuellen Achsen 119 der schwimmenden oder schwebenden Planetenelemente 92 hindurchgeht.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, können eine oder mehrere Vorrichtungen verwendet werden, um die Außenbord- und Innenbordzahnräder 94 und 96 axial auf die jeweiligen zylindrischen Anbringungsoberflächen 103 und 125 der individuellen Planetenwellen 100 zu führen, um die genaue Drehanordnung davon bezüglich zu den integral ausgebildeten Zwischenzahnrädern 98 beizubehalten. Auf diese Weise können die drei Zahnräder 94, 96 und 98 ordnungsgemäß miteinander indexiert werden, bevor die Schweißverbindungen 118 und 126 hergestellt werden. Vorzugsweise sind die Zahnräder 94 und 96 positiv an der Welle befestigt oder gesichert durch Elektronenstrahlschweißen, was eine minimale Verwindung oder Veränderung im Vergleich zu anderen Schweißtechniken erzeugt. Es wird jedoch in Betracht gezogen, daß die Anbringungsoberflächen 103 und 125 etwas konisch oder verjüngt sein können, so daß die Zahnräder 94 und 96 leicht darauf gepreßt werden können, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

Alternatives Ausführungsbeispiel

Es wird ferner in Betracht gezogen, daß die schwebenden oder schwimmenden Planetenelemente 92' so aufgebaut sein können, wie in dem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 gezeigt ist. Die Planetenwelle 100' besitzt in diesem Fall Außenbordkeilnutzähne 146 und Innenbordkeilnutzähne 148 mit derselben Steigung oder demselben Abstand und derselben Anzahl von Zahnradzähnen wie die integralen Zahnradzähne 102' des Zwischenzahnrades 98'. Der Begriff "integral ausgebildet" bedeutet, daß die Zahnradzähne 102' einstückig mit dem Körper der Planetenwelle 100' aufgebaut sind. Die Keilnutzähne 146 und 148 können somit zur selben Zeit wie die Zahnradzähne 102' geschnitten werden, so daß die Indexgenauigkeit für alle drei Sätze beibehalten werden kann. Die Außenbordzahnradzähne 146 sind auch abgestumpft oder in ihrer Höhe radial abgeschnitten, um eine nach außen weisende Schulter 150 vorzusehen, um eine axial nach innen gerichtete Bewegung der separat bearbeiteten Außenbordzahnräder 94' zu beschränken, die ineinandergreifend damit in Eingriff stehen. Ein herkömmlicher Haltering oder Schnappring 152 ist an den Keilnutzähnen 146 befestigt oder gesichert, um eine axial nach außen gerichtete Bewegung des Außenbordzahnrades 94' zu beschränken. In gleicher Weise sind die Innenbordkeilnutzähne 148 abgestumpft, um eine nach innen weisende Schulter 154 vorzusehen, die dazu dient, positiver die axial nach außen gerichtete Bewegung der separat hergestellten Innenbordzahnräder 96', die darauf angebracht sind, einzuschränken. Ein gehärteter gespaltener Schubring 156 und ein herkömmlicher Haltering oder Schnappring 158 sind mit den Keilnutzähnen 148 verbunden, um die axial nach innen gerichtete Bewegung des Innenbordzahnrades 96' zu beschränken.

Industrielle Anwendbarkeit

Beim Betrieb wird die Eingangswelle 88 steuerbar mechanisch angetrieben durch eine herkömmliche Getriebe- und Differentialanordnung, die nicht dargestellt ist, und zwar mit irgendeiner Drehzahl bis zu einer vorgewählten Maximaldrehzahl. Die individuellen Zahlen der Zahnradzähne, die in einem Ausführungsbeispiel des ausgeglichenen Frei-Planetenantriebsmechanismus 10 vorgesehen sind, das sechs der schwimmenden oder schwebenden Planetenelemente 92 verwendet, sind in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet:

Anzahl der Zahnradzähne

Zahnrad 84 (Zähne 86): 72 = N1
Zahnrad 94 (Zähne 120): 54 = N2
Zahnrad 98 (Zähne 102): 18 = N3
Zahnrad 80 (Zähne 82): 84 = N4
Zahnrad 96 (Zähne 128): 30 = N5
Zahnrad 72 (Zähne 74): 96 = N6
Die schwimmenden oder schwebenden Planetenelemente 92 müssen die ordnungsgemäße Beziehung der Zahlen der Zahnradzähne besitzen, um sie ordnungsgemäß zusammenzubauen. In diesem Fall sind es sechs Planetenelemente und die Zähnezahlen sind im allgemeinen durch sechs teilbar. Bei fünf Planetenelementen wären die Zähnezahlen zum Beispiel durch fünf teilbar. Die Zahnradzähne 120, 102, 128 an einem Planetenelement sind in gleicher Weise alle in einer indexierten Beziehung zueinander gehalten. Jedoch sind andere Zahnzahlen als solche, die durch die Anzahl der Planetenelemente teilbar sind möglich, indem man einen Berechnungsvorgang mit gemeinsamem Hauptnenner folgt.
Das Sonnenrad 84 an der Eingangsachswelle 88 treibt die sechs äußeren Zahnräder 94 der Planetenelemente 92 an. Dieser Drehung wird entgegengewirkt durch das feste Reaktionsring- oder Hohlrad 72, was das Umlaufen der passenden inneren Zahnräder 96 bewirkt. Die Zwischenzahnräder 98 der Planetenelemente, die eine geringere Tangentialgeschwindigkeit besitzen, ziehen das Ausgangsringrad 80 und das damit verbundenen Rad 12. In dem oben dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Redukttionsverhältnis von 10,82 : 1 vorgesehen, so daß, wenn das Sonnenrad 84 drehbar mit 1287 Umin angetrieben wird, daß sich das Rad mit 119 Umin dreht, was einer Fahrzeuggeschwindigkeit von ungefähr 40 Umin entspricht. Bei einer solchen Geschwindigkeit drehen sich die Planetenelemente 92 mit ungefähr 833 rpm um ihre eigenen Achsen 119 und kreisen um die Mittelachse 42 mit ungefähr 378 Umin.
Die Steigungs- oder Teilungsmittelpunkte 138, 140 und 142 liegen auf exakten geraden Linien, und zwar in einer konischen Beziehung, so daß die Planetenelemente 92 tangential ausgeglichen sind hinsichtlich der Kraft und des Momentes. Die Momente, die durch entgegengesetzte Tangentialkräfte an den Innen- und Zwischenzahnrädern 96 und 98 induziert werden, werden durch die Tangentialkraft ausgeglichen, die von dem Sonnenrad 84 auf das Außenzahnrad 94 wirkt, welches in geeigneter Weise axial entlang der Planetenwelle 100 positioniert ist. Die radial nach innen gerichteten Kräfte, die durch die Ringräder 72 und 80 auf die Planetenwelle 100 angelegt werden, werden durch die schwebenden oder schwimmenden Laufringe 124 und 134 ausgeglichen. Axiale Schubbelastungen, die auf die Planetenelemente 92 wirken, werden durch die Ringsegmente 114 benachbart zu dem Ausgangseingriff der Zahnradzähne 82 und 102 aufgenommen. Ein Kontakt der Planetenelemente 92 mit diesen Ringsegmenten ist somit vorteilhafterweise in der Nähe des dazwischen befindlichen Teilungsmittelpunktes 40 dieses Eingriffs angeordnet, so daß die Gleitgeschwindigkeit sehr klein ist.
Die relativen Axialpositionen der Planetenräder 94, 98 und 96 und der Laufringe 124 und 134 sind so, daß unter Belastung und bei kleinen Geschwindigkeiten oder Drehzahlen eine nach innen gerichtete Radialkraft auf beide der Laufringe ausgeübt wird. Der Außenbordlaufring 124 ist jedoch optional. Die Betriebsdruckwinkel der ineinandergreifenden Zahnradzähne 74/128 und 82/102 und die Axialpositionen dieser Eingriffe und des Innenbordlaufrings 134 kann so eingestellt werden, daß die Gesamt- oder Nettoradialkraft an den Außenbordplanetenrädern 94 gleich oder sehr nahe der radialen Kraft der ineinandergreifenden Zahnradzähne 86/120 ist, so daß der Außenbordlaufring 124 eliminiert werden könnte. Es wird jedoch nicht bevorzugt, diesen Laufring zu eliminieren, da er als eine Zusammenbauhilfe hilfreich ist in dem Fall, daß es gewünscht wird, das Sonnenrad 84 zu entfernen und er kann sich radiale Belastung mit dem Sonnenrad teilen.
Bei hohen Drehzahlen bewirken Zentrifugalkräfte, daß sich die Planetenelemente 92 so weit wie möglich radial nach außen bewegen. Diese kraft wird zum großen Teil dadurch aufgenommen, daß der Eingriff der Zähne 80 und 98 bei einem relativ hohen Betriebsdruckwinkel betrieben wird, und zwar zum Beispiel über ungefähr 25º und vorzugsweise von 25º bis 30º, so daß sie erfolgreich in einem engen Eingriffszustand laufen. Der Eingriff der Zahnräder 72 und 96 kann auch mit derselben hohen Betriebsdruckwinkelbeziehung aufgebaut sein. Die Planetenräder 96 und 98 können dann in einem engen Eingriff mit den Ringrädern 72 bzw. 80 laufen, und zwar unter erheblichen Zentrifugalkräften bei hohen Drehzahlen, bei einem Leichtlastbetrieb, ohne das unakzeptabel hohe Zahnradnormalbelastungen erzeugt werden. Durch Vorsehen eines solchen Eingriffes und durch die Verwendung von nur innen angeordneten Laufringen 124 und 134 werden die Extrakosten und die Zusammenbauprobleme, die mit Konstruktionen des Standes der Technik verbunden sind, die sowohl innen als auch außen angeordnete Laufringe verwenden, vermieden.
Ferner ist der Schwerpunkt 110 der Planetenelemente 92, die die Endkappen 106 aufweisen, etwas nach außen von der Quermittelebene 112 angeordnet und vorzugsweise axial innerhalb des Eingriffs der Zahnräder 80 und 98. Dies stellt sicher, daß die Achsen 119 der Planetenelemente 92 im wesentlichen parallel zu der Mittelachse 42 bleiben, wenn sie sich radial nach außen in engem Eingriff mit den Ringrädern 80 und 72 bewegen, und zwar bei hohen Drehzahlen, und Leichtlastlaufbedingungen. Infolgedessen bleiben die Zahnradzähne 74/128 und 82/102 in einer ausgerichteten ungefähr vollen Stirnseitenkontaktbeziehung für minimale Zahneinheitsbelastung. Dies hat minimale Kontaktbeanspruchungen und ein maximales Pittingleben zur Folge.
Der Antriebsmechanismus 10 ist auch leicht oder bequem zusammenzubauen. Der Zusammenbau beginnt durch Festziehen oder Befestigen der Ringsegmente 114 an dem Ausgangsringrad 80 und/oder dem Adapterglied 46. Das Adapterglied wird dann an der Abdeckung 50 befestigt oder gesichert, die auf einem Ende steht, so daß die Seitenwand 53 nach unten weist. Die Planetenelemente 92 werden dann individuell von oben eingeführt, um von den Ringsegmenten 114 zu hängen und werden in Kontakt miteinander gerollt, um einen Umfangsraum zum Einführen der verbleibenden Planetenelemente zu schaffen. Wenn die komplette Ladung an Planetenelementen installiert wurde, werden sie zu gleichmäßig beabstandeten Positionen gerollt. Dieser Umfangsträger, der radial weg von der Mittelachse 42 liegt, erzeugt einen Mittelfreiraum, der groß genug ist, um von oben den relativ kleineren Außenbordlaufring 124 einzuführen und wenn es zu dieser Zeit gewünscht ist, daß Eingangssonnenrad 84. Es ist zu bemerken, daß die individuellen Planetenelemente anfänglich schief oder krumm hängen infolge der Kantenstützung auf den Ringsegmenten und vorzugsweise schwingen die äußeren Zahnräder 94 radial und axial nach außen an dem radial inneren Teil davon, und zwar bis zu einem Punkt eines anliegenden Kontaktes mit der Außenseitenwand 53. Dies ermöglicht, daß der Außenbordlaufring 124 leicht in die ringförmigen Nuten 122 der Planetenelemente eingeführt werden kann. Danach werden die oberen Enden der Planetenelemente radial nach außen gedrängt, um zu erlauben, daß der relativ größere Innenbordlaufring 134 von oben in Eingriff mit den zylindrischen Oberflächen 130 der Planetenelemente eingeführt wird. Dann werden die Endkappen 106 an den Innenbordenden der Planetenelemente befestigt durch das schraubgewindemäßige Installieren der Bolzen oder Schrauben 108. Wenn die Endkappen installiert sind, ist die Unteranordnung "festgelegt" und kann als eine Einheit in irgendeiner Winkelausrichtung transportiert werden. Diese Unteranordnung kann danach entlang der Mittelachse 42 der Radnabe 28 installiert werden, so daß die Innenzahnräder 96 mit dem Reaktionsringrad 72 ineinandergreifen und dann wird das Adapterglied 46 an der Nabe 28 befestigt oder gesichert, und zwar durch die Bolzen oder Schrauben 48.
Zum Ziehen des Fahrzeugs 14 kann die kleine Zugriffsplatte 55 entfernt werden, und zwar mit einem geringen Verlust an Öl innerhalb der eingeschlossenen Kammeer 44 und das Sonnenrad 84 kann nachfolgend entfernt werden. Die Achswelle 88 kann auch zu diesem Zeitpunkt nach außen gezogen werden, wenn dies gewünscht ist. Eine Inspektion der Zahnradeingriffe kann durch die Zugriffsplattenöffnung gemacht werden, obwohl eine komplette Ansicht notwendig machen würde, daß das Öl von der Kammer abgelassen wird. Obwohl der Außenbordlaufring 124 eliminiert werden könnte, ist er wünschenswert, da er als eine radiale Anordnung für die Planetenelemente 92 dient, wenn das Sonnenrad 84 nicht in seiner Position ist.
Im Vergleich mit einem zweistufigen Planetenradsatz für einen Endantrieb, der im Handel bei großen Gelände-Lkw verwendet wird, ist der Antriebsmechanismus 10 gewichtsmäßig 28% leichter und 17% wirtschaftlicher hinsichtlich der Kosten, während er dasselbe allgemeine Drehzahlreduktionsverhältnis vorsieht. Auch wurde die Anzahl der Teile in dem Endantrieb um 35% reduziert. Es wird vorausgesagt, daß der Antriebsmechanismus 10 für Drehzahlreduktionsverhältnisse von mindestens zwischen 8 : 1 bis 20 : 1 geeignet ist.
Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch eine Studie der Zeichnung, der Ofenbarung und der Ansprüche.

Claims

1. Ausgeglichener Frei-Planetentantriebsmechanismus (10) für ein Motorfahrzeug (14) wie z. B. einen Lastkraftwagen, einen Radtraktorabstreifer, einen Radlader oder ähnliches, wobei der Antriebsmechanismus folgendes aufweist:

ein hohles Achsgehäuse (16);

ein Bodeneingriffsrad (12) das eine Nabe (28) und eine Felgen- und Reifenanordnung (36) besitzt die drehbar an dem Achsgehäuse (16) entlang einer Mittelachse (42) angebracht ist;

ein Reaktionsringzahnrad oder -hohlrad (72) das mit dem Achsgehäuse (16) verbunden ist;

ein Ausgangsringzahnrad oder -hohlrad (80) das mit dem Rad (12) verbunden ist;

ein Eingangssonnenrad (84) das entlang der Achse angeordnet ist;

eine Vielzahl von schwebenden oder schwimmenden Planetenelementen (92) die individuell folgendes aufweisen ein axial äußeres Zahnrad (94) das ineinandergreifend mit dem Sonnenrad (84) in Eingriff steht, ein axial inneres Zahnrad (96) das mit dem Reaktionszahnrad (72) ineinandergreifend in Eingriff steht und ein axial dazwischenliegendes Zahnrad (98) das mit dem Ausgangszahnrad (80) ineinandergreifend in Eingriff steht;

Laufringmittel (121) zur Beschränkung der radial nach innen gerichteten Bewegung der Planetenelemente (92), wobei die Laufringmittel (121) im wesentlichen konzentrisch auf der Mittelachse angeordnet sind; und

Positioniermittel (113) zum Halten der Planetenelemente (92) in einer vorgewählten Axialposition bezüglich des Ausgangszahnrad (80).

2. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei die Laufringmittel (121) einen Außenlaufring (124) aufweisen, um der radial nach innen gerichteten Bewegung der Planetenelemente (92) entgegenzustehen.

3. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei die Laufringmittel (121) einen Außenlaufring (124) und einen Innenlaufring (134) aufweisen der radial nach innen bezüglich der Planetenelemente (92) angeordnet ist, wobei die Planetenelemente (92) in einem Laufeingriff damit stehen.

4. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei jedes der Planetenelemente (92) eine ringförmige Nut (104) mit einem Paar Seitenkanten (105) definiert und wobei die Positioniermittel (113) Ringmittel (114) aufweisen die zur Drehung mit dem Ausgangsringzahnrad (80) verbunden sind zum Kontaktieren der Seitenkanten (105) benachbart zu dem Eingriff der Zwischenzahnräder (98) und dem Ausgangsringzahnrad (80) und zum Minimieren von Gleitverlusten.

5. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei das Rad (12) ein Adapterglied (46) aufweist das lösbar an der Nabe (28) befestigt ist und wobei das Ausgangsringzahnrad (80) mit dem Adapterglied (46) verbunden ist.

6. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 5, wobei das Rad (12) eine Abdeckung (50) aufweist die mit dem Adapterglied (46) verbunden ist und eine Zugriffsplatte (45) besitzt die von der Abdeckung (50) lösbar ist und das Herausziehen des Sonnenrades (84) aus den Planetenelementen (92) ermöglicht.

7. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei das Rad (12) eine zweite FeIgen- und Reifenanordnung (34) besitzt, die an der Nabe (28) angebracht ist.

8. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei jedes der Zwischenzahnräder (98) eine Vielzahl von Zwischenzahnradzähnen (102) besitzt und jedes der Planetenelemente (92) eine hohle Welle (100) aufweist um Zentrifugalkräfte die darauf wirken zu reduzieren und Mittel (106) aufweist, die lösbar an der hohlen Welle (100) befestigt sind zum axialen Anordnen eines kollektivten Schwerpunktes (110) der Welle innerhalb der Breite der Zwischenzahnradzähne (102).

9. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei jedes der Planetenelemente (92) eine im allgemeinen rohrförmige Welle (100) aufweist, die das axial dazwischenliegende Zahnrad (98) integral damit definiert.

10. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 9, wobei jede der rohrförmigen Wellen (100') außen und innen Keilnutzähne (146, 148) mit derselben Teilung oder Steigung und Anzahl von Zähnen wie das Zwischenzahnrad (98') definiert wobei das axial äußere Zahnrad (94) lösbar in Eingriff steht mit den Außenkeilnutzähnen (146) und das axial innere Zahnrad (96) lösbar in Eingriff steht mit den Innenkeilnutzähnen (148).

11. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 9, wobei die axial äußeren und axial inneren Zahnräder (94, 96) separate Elemente sind die individuell an der rohrförmigen Welle (100) befestigt sind und zwar in einer indexierten Beziehung mit dem Zwischenzahnrad (98).

12. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 11, wobei jede der rohrförmigen Wellen (100) zylindrische Außen- und Innenoberflächen (103, 125) definiert zum Befestigen der axial äußeren bzw. inneren Zahnräder (94, 96) und wobei Schweißverbindungen (118, 126) an den Oberflächen (103, 125) vorgesehen sind zum positiven Befestigen der Zahnräder (94, 96) an der Welle (100).

13. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei die axial Inneren- und Zwischenzahnräder (96, 98) ballige Zähne (128, 102) besitzen.

14. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei das Ausgangsringzahnrad (80) und das axial dazwischenliegende Zahnrad (98) ineinandergreifende Zahnradzähne (82, 102) besitzen und zwar mit einem relativ hohen Betriebsdruckwinkel von über ungefähr 25º.

15. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 14, wobei das Reaktionsringzahnrad (72) und das axial innere Zahnrad (96) ineinandergreifende Zahnradzähne (74, 128) besitzen und zwar mit einem relativ hohem Betriebsdruckwinkel von über ungefähr 25º.

16. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei jedes der schwebenden Planentenelemente (92) Mittel (106, 108) besitzt zum Einstellen des Schwerpunktes (110) davon und zwar axial innerhalb des Eingriffs des Zwischenzahnrads (98) und des Ausgangsringzahnrad (80).

17. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 1, wobei die Laufringmittel (121) einen Innenlaufring (134) besitzen wobei jedes der Planetenelemente (92) eine zylindrische Oberfläche (130) definiert und die Planetenelemente (92) individuell Mittel (106, 133) aufweisen zum Halten des Innenlaufrings (134) und zwar in einer axialen Rollbeziehung mit der zylindrischen Oberfläche (130).

18. Ausgeglichenes Frei-Planetengetriebeantriebsmechanismus (10) für ein Motorfahrzeug (14) wie z. B. einen Lastkraftwagen, einen Radtraktorabstreifer, einen Radlader oder ähnliches, wobei der Antriebsmechanismus folgendes aufweist:

eine hohle Traganordnung (16);

ein Ausgangsringzahnrad oder -hohlrad (80) das drehbar an der Traganordnung (16) angebracht ist;

ein Reaktionsringzahnrad oder -hohlrad (72) das mit der Traganordnung (16) verbunden ist;

ein Eingangssonnenrad (84);

eine Vielzahl von schwebenden oder schwimmenden Planetenelementen (92) die individuell eine Planetenwelle (100) und erste, zweite und dritte Planetenräder (94, 98, 96) aufweisen die zur gemeinsamen Drehung mit der Planetenwelle (100) verbunden sind, wobei die ersten Planetenräder (94) mit dem Sonnenrad (98) ineinandergreifen und zwar an einer Vielzahl von ersten Teilungsmittelpunkten (138), wobei die zweiten Planetenräder (98) mit dem Ausgangsringzahnrad (80) ineinandergreifen und zwar in einer Vielzahl von zweiten Teilungsmittelpunkten (140), und wobei die dritten Planetenräder (96) mit dem Reaktionshohlrad (72) ineinandergreifen und zwar an einer Vielzahl von dritten Teilungsmittelpunkten (142) wobei die Planetenräder (94, 98, 96) so aufgebaut und angeordnet sind, daß die ersten, zweiten und dritten Teilungsmittelpunkte (138, 140, 142) jedes schwebenden Planetenelements (92) auf gerade Linien (144) liegen und zwar für Kraftausgleichszwecke;

Laufringmittel (121) die nur zum Einschränken der radial nach innen gerichteten Bewegung der schwebenden Planetenelemente (92) dienen; und

Positioniermittel (113) zum Halten der Planetenelemente (92) in einer vorgewählten axialen Anordnung bezüglich zu dem Ausgangsringzahnrad (80).

19 Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 18, wobei die Laufringmittel (121) folgendes aufweisen:

einen ersten Laufring (124) der in Rolleingriff mit den Planetenelementen (92) steht und zwar benachbart zu den ersten Planetenrädern (94) und die radial nach innen gerichtete Bewegung davon einschränken, und

einen zweiten Laufring (134) der in Laufeingriff mit den Planetenelementen (92) steht und zwar benachbart zu den dritten Planentenrädern (96) und der die radial nach innen gerichtete Bewegung davon einschränkt.

20. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 19, wobei der Antriebsmechanismus ferner folgendes aufweist:

ein Rad (12) mit einer FeIgen- und Reifenanordnung (36) und Lagermitteln (30, 32) zum drehbaren Tragen des Rades (12) an der Traganordnung (16) und wobei das Ausgangsringzahnrad (80) zur Drehung mit und zum normalen Antrieb des Rades (12) verbunden ist.

21. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 19, wobei jedes der Planetenelemente (92) eine hohle Welle (100) und Einstellmittel (106) aufweist zum einstellbaren Positionieren des Schwerpunktes (110) der Planetenelemente (92) und zwar axial in Richtung einer Quermittelebene (112) die durch den zweiten Teilungsmittelpunkt (140) hindurchgeht.

22. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 21, wobei jede der hohlen Wellen (100) eine zylindrische Oberfläche (130) definiert die in der Lage ist mit dem zweiten Laufring (134) in Eingriff zu kommen und wobei die Einstellmittel (106) eine Innenendkappe (106) aufweisen die lösbar an der hohlen Welle (100) befestigt ist und zwar in einer axial haltenden Beziehung mit dem zweiten Laufring (134).

23. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 18, wobei die Positioniermittel (113) folgendes aufweisen: eine Nut (104) die in jedem der Planentenelemente (92) definiert ist und Ringmittel (114) zum zusammenwirkenden schubübertragenden Eingriff mit der Nut (104) wobei die Ringmittel lösbar mit dem Ausgangsringzahnrad verbunden sind.

24. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 18, wobei die zweiten und dritten Planetenräder (98, 96) individuell ballige Zacken aufweisende Zahnradzähne (102, 128) besitzen.

25. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 18, wobei jedes der Planetenelemente (92) eine hohle Welle (100) besitzt und die ersten und dritten Planetenräder (94, 96) starr an der hohlen Welle (100) befestigt sind und zwar durch Schweißverbindungen (118, 126).

26. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 18, wobei das Ausgangsringzahnrad (80) und die zweiten Planetenräder (98) ineinandergreifende Zahnradzähne (82, 102) besitzen und zwar mit einem Druckwinkel zwischen 25º und 30º.

27. Ausgeglichenes Frei-Planetenantriebsmechanismus (10) für ein Motorfahrzeug (14), wobei der Antriebsmechanismus folgendes aufweist:

ein hohles Achsgehäuse (16);

ein Bodeneingriffsrad (12) das eine Nabe (28) und eine Felgen- und Reifenanordnung (36) aufweist die drehbar an dem Achsgehäuse (16) angeordnet ist und zwar entlang einer Mittelachse (42);

ein Reaktionsringzahnrad (72) das mit der Traganordnung (16) verbunden ist;

ein Ausgangsringzahnrad (80) das mit dem Rad (12) verbunden ist;

ein Eingangssonnenrad (84) das entlang der Achse (42) angeordnet ist;

eine Vielzahl von schwebenden oder schwimmenden Planetenelementen (92) die individuell folgendes aufweisen: ein äußeres Planetenrad (94) das mit dem Sonnenrad (84) ineinandergreift, ein inneres Planetenrad (96) das mit dem Reaktionsringzahnrad (72) ineinandergreift und ein Zwischenplanetenrad (98) das mit dem Ausgangsringzahnrad (80) ineinandergreift;

einen Außenlaufring (124) der die radial nach innen gerichtete Bewegung der Planetenelemente (92) beschränkt und zwar benachbart zu den äußeren Planetenrädern (94);

einen Innenlaufring (134) der die radial nach innen gerichtete Bewegung der Planetenelemente (92) beschränkt und zwar benachbart zu den inneren Planetenrädern (96); und

Positioniermittel (113) zum Halten der Planetenelemente (92) in einer vorgewählten Axialanordnung bezüglich zu dem Rad (12) wobei die Positioniermittel (113) kooperativ mit den Planetenelementen (92) in Eingriff kommen und zwar axial zwischen den äußeren und inneren Planetenrädern (94, 96).

28. Antriebsmechanismus (10) nach Anspruch 27, wobei die Positioniermittel (113) folgendes aufweisen: eine Nute (104) die in jedem der Zwischenplanetenräder (98) definiert ist, und eine Vielzahl von Haltegliedern (114) die zur Drehung mit dem Ausgangshohlrad (80) verbunden sind und die in der Lage sind sich radial in die Nuten (104) der Zwischenzahnräder zu erstrecken.