EP3887692A1 - Planetengetriebe mit einem sonnenrad und einem wellenteil - Google Patents

Planetengetriebe mit einem sonnenrad und einem wellenteil

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EP3887692A1
EP3887692A1 EP19801666.9A EP19801666A EP3887692A1 EP 3887692 A1 EP3887692 A1 EP 3887692A1 EP 19801666 A EP19801666 A EP 19801666A EP 3887692 A1 EP3887692 A1 EP 3887692A1
Authority
EP
European Patent Office
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sun gear
area
toothing
shaft part
gear
Prior art date
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Pending
Application number
EP19801666.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas RUNG
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.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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 SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP3887692A1 publication Critical patent/EP3887692A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
    • F16H57/0025—Shaft assemblies for gearings with gearing elements rigidly connected to a shaft, e.g. securing gears or pulleys by specially adapted splines, keys or methods
    • 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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
    • F16D1/072—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion

Definitions

  • the invention relates to a planetary gear with a sun gear and a shaft part.
  • a planetary gear has a sun gear to be driven which is in engagement with planet gears which are in engagement with the internal toothing of a ring gear.
  • the invention is therefore based on the object of developing a planetary gear with a sun gear and a shaft part, wherein a high variance of planetary gears of a series of planetary gears should be achievable with a small number of components
  • the object is achieved in the planetary gear according to the features specified in claim 1.
  • the shaft part has a toothing area and a first centering area and a second centering area, the toothing area being arranged axially between the first and the second centering area, the first centering area and a Part of the toothing area of the
  • Sun gear is pressed in, in particular where the partial area corresponds to half of the toothing area, the partial area being connected to the sun gear in a rotational test.
  • the advantage here is that the toothing area of the shaft part is pressed into the sun gear.
  • the sun is divided in two, i.e. by means of a sun gear and a connected shaft part. This creates an interface so that sun gears of different sizes can be connected to the shaft part. Since the shaft part can be connected to a hollow shaft, in particular another hub, as well as to the sun gear, one is
  • each centering area is cylindrical or has cylindrical areas, in particular with different outside diameters.
  • the partial area is positively connected to the sun gear, in particular wherein the toothing of the partial area is cut into the sun gear and / or is pressed in in a plastically deforming manner.
  • the advantage here is that a positive connection is achieved. If, therefore, the centering area pressed into the sun gear and thus non-positively connected to the sun gear is subjected to too high a torque and thus the non-positive connection to the sun gear fails, the positive connection of the toothing area still results
  • the area covered by the recess in the axial direction is larger than the area of the shaft part covered by the area pressed into the sun gear in the axial direction, in particular the free space thereby formed having a greater axial width than the first centering area.
  • the advantage here is that the moment of inertia is as small as possible and therefore high dynamics can be achieved in the drives.
  • the shaft part is made of a different material than the sun gear,
  • the shaft part has hardened steel, in particular in the toothing region and the sun gear is formed in particular in the region of the receiving bore from non-hardened steel.
  • the advantage here is that only the stressed component has to be made from a more expensive material. The less stressed component can then be produced from a less expensive material.
  • the sun gear is made from the same prefabricated part as a planet gear of the planetary gear, in particular wherein the inner diameter of the receiving bore of the sun gear is the same as the inner diameter of the receiving bore of the planet gear.
  • the planet gear is on a needle bearing
  • the toothing of the planet gear is engaged, the toothing of the planet gear engaging with the toothing of the sun gear, the sun gear being rotatably mounted relative to the ring gear.
  • the advantage here is that the planet gear and sun gear have the same mounting hole and thus the
  • the first and second centering areas have the same axial extent.
  • the shaft part can be manufactured symmetrically, that is, the shaft part can be designed mirror-symmetrically to a plane of symmetry whose Normal direction is aligned parallel to the axis of rotation of the shaft part and the
  • the toothing area has a rolled
  • Toothing in particular a knurled toothing, in particular with the toothing being ground at its radially outer end region.
  • the advantage here is that the toothing area is inexpensive to manufacture and a positive connection with the sun gear can be achieved in a cost-effective manner.
  • the second centering region and a further partial region of the toothing region are pressed into a further hub, the further hub being connected in a rotationally fixed manner to a rotor shaft of an electric motor or being a rotor shaft of an electric motor designed as a hollow shaft.
  • connection type with the sun gear as well as with the other hub is applicable.
  • the toothing area is used axially on both sides for the positive connection and there is no risk of breakage that could be reached by a notch.
  • the shaft part has a center hole of the same size axially on both sides, in particular for receiving the shaft part on one
  • Processing machine in particular wherein the first of the center holes is mirror-symmetrical to the other center hole, in particular to the second of the center holes.
  • the advantage here is that the shaft part has no preferred direction and thus simple handling during manufacture is feasible.
  • the connection is equally strong on both sides.
  • FIG. 1 shows a first sun wheel 4 of a first planetary gear connected to a shaft part 1.
  • FIG. 2 shows a second sun gear 20 connected to the shaft part 1, which belongs to a larger planetary gear than the one belonging to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a third sun gear 30 connected to the shaft part 1, which belongs to a larger planetary gear than the one belonging to FIG. 2
  • FIG. 4 shows a partially cut view so that the two center holes 40 of the shaft part 1 of the same size are visible.
  • FIG. 5 shows a one-piece embodiment not according to the invention, in which a recess 53 can be seen between the externally toothed sun gear 50 and the toothed connecting area 54, which is produced by the manufacture of the
  • the sun gear 4 is hollow, that is, as a hub, and rotatably connected to a shaft part 1, in particular insertion pinion.
  • the shaft part 1 has a toothed area 3, in particular knurled teeth, which is arranged axially between two centering areas 2, in particular cylindrical areas.
  • the first of these two centering areas 2 is inserted into the sun gear 4 with a partial area of the toothed area 3.
  • This first of the centering areas 2 ends flush with the sun gear 4.
  • the remaining partial area of the toothed area 3 and the other of the two centering areas 2 protrude axially, so that a further hub can be pushed onto the shaft part 1 and can thus be connected in a rotationally fixed manner to the further hub part, that is to say the further hub.
  • the further hub part can be designed as a hollow shaft, which is, for example, a rotor shaft of an electric motor or is connected to it in a rotationally fixed manner.
  • the shaft part 1 is also connected in a rotationally fixed manner to the sun wheel 4, in that, when the shaft part 1 is pressed into the sun wheel 4, the centering region 2 first moves axially
  • the shaft part is centered on the recess, in particular the bore, and thus the shaft part 1 is guided as the toothed region 3 is pressed in further.
  • the outer diameter of the toothed region 3 is larger than the inner diameter of the recess of the sun gear 4.
  • the toothed area thus cuts into the sun gear 4 during further pressing. In this way, a rotationally secure connection is achieved. This is because if the positive connection effected by the sun gear 4 in the area of the centering region 2 is overloaded, at least the positive connection still acts.
  • the further hub can be pressed onto the shaft part 1 in the same way.
  • the toothing region 3 has no notch point, in particular not in the axial end region of the sun gear 4.
  • the sun gear 20 of the exemplary embodiment according to FIG. 2 extends axially further than the sun gear 4 of the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the shaft part 1 of the sun gear 20 only protrudes into the recess, so that there is a free space 21 at the axial end area of the sun gear 20 which faces axially away from the toothing area 3.
  • the toothing area 3 is preferably designed as a rolled toothing
  • the toothing being ground, that is to say limited to a given outer diameter, in particular cut off.
  • the heads of the toothing thus only extend up to this outer diameter.
  • the toothing area is in turn only pressed in with its partial area.
  • the shaft part 1 is only pushed so far axially into the sun gear 4 that only half of the area covered by the toothing area 3 in the axial direction is located in the sun gear.
  • FIG. 3 shows a sun gear 30 which is even larger in comparison with FIG. 2, the shaft part 1 again being inserted only up to its axial half. Therefore, the free space 31 is also larger.
  • the shaft part has axially centering holes 40 on both sides, with which it can be received in a processing machine.
  • the two center holes are of the same size. In this way, there is a simplification, in particular standardization of the shaft part 1, and the manufacturability, in particular of small shaft parts.
  • shaft parts of different sizes can therefore be picked up by means of the same processing machine, in particular by means of the same mandrel of the processing machine.
  • the gear teeth of the sun gears (4, 20, 30) are manufactured in the same way, in particular on the same processing machine, in particular using the same prefabricated parts as those of the planet gear of the planetary gear.
  • a first centering bore 51 and a second centering bore 52 are shown in FIG. 5, in a one-piece design of the shaft part, together with the sun gear, a first centering bore 51 and a second centering bore 52
  • the second being larger than the first.
  • FIGS. 1 to 4 Another advantage of the embodiment according to FIGS. 1 to 4 is that a different material can be used for the shaft part than for the sun gear (4, 20, 30).
  • ADI can be used as a sun gear and simple steel for the shaft part or vice versa.
  • the shaft part 1 can thus be produced from a particularly stable material.
  • the sun gear 4, 20, 30 due to its hollow design, ie design as a hub, can be produced from the same prefabricated part, in particular thus with the same bore, as a planet gear of the planetary gear.
  • Planetary gearbox can be made from identical prefabricated parts, in particular so that only one type of prefabricated parts has to be kept in stock in the warehouse for manufacture.
  • the corresponding toothing of the sun gear or the planet gear can be applied by means of the processing machine.
  • the introduction of the interface simplifies downstream processing steps, in particular finishing processes, in particular coating the gear teeth with, for example, a vacuum-based coating method for the sun gear (4, 20, 30).
  • the centering region 2 is divided into regions with different diameters, so that threading, pre-centering and

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und einem Wellenteil, wobei das Wellenteil einen Verzahnungsbereich aufweist und einen ersten Zentrierbereich und einen zweiten Zentrierbereich, wobei der Verzahnungsbereich axial zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierbereich angeordnet ist, wobei der erste Zentrierbereich und ein Teilbereich des Verzahnungsbereichs in eine Ausnehmung des Sonnenrads eingepresst ist, wobei der Teilbereich drehfest mit dem Sonnenrad verbunden ist.

Description

Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und einem Wellenteil
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und einem Wellenteil.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Planetengetriebe ein anzutreibendes Sonnenrad aufweist, das mit Planetenrädern im Eingriff ist, welche mit der Innenverzahnung eines Hohlrades im Eingriff sind.
Aus der DE 10 2015 007 470 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Verfahren zum Herstellen einer Welle-Nabe-Verbindung bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und einem Wellenteil weiterzubilden, wobei eine hohe Varianz von Planetengetrieben einer Baureihe von Planetengetrieben mit einer geringen Anzahl von Bauteilen erreichbar sein soll
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Planetengetriebe nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und einem Wellenteil sind, dass das Wellenteil einen Verzahnungsbereich aufweist und einen ersten Zentrierbereich und einen zweiten Zentrierbereich, wobei der Verzahnungsbereich axial zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierbereich angeordnet ist, wobei der erste Zentrierbereich und ein Teilbereich des Verzahnungsbereichs des
Verzahnungsbereichs, in eine Ausnehmung, insbesondere Aufnahmebohrung, des
Sonnenrads eingepresst ist, insbesondere wobei der Teilbereich der Hälfte des Verzahnungsbereichs entspricht, wobei der Teilbereich drehtest mit dem Sonnenrad verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Verzahnungsbereich des Wellenteils in das Sonnenrad eingepresst ist. Somit ist die Sonne zweigeteilt, also mittels Sonnenrad und verbundenem Wellenteil, ausgeführt. Somit ist eine Schnittstelle geschaffen, so dass unterschiedlich große Sonnenräder mit dem Wellenteil verbindbar sind. Da das Wellenteil mit einer Hohlwelle, insbesondere weiteren Nabe, ebenso verbindbar ist wie mit dem Sonnenrad, ist eine
Verbindung ohne Kerbstelle realisierbar. Denn der Verzahnungsbereich steht axial einerseits dem Sonnenrad und andererseits aber auch der auf das Wellenteil aufzusteckenden
Hohlwelle zur Verfügung. Auf diese Weise ist eine große Variantenvielfalt mit einer geringen Anzahl von Bauteilen erreichbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Zentrierbereiche zylindrisch ausgebildet oder weist zylindrische Bereiche auf, insbesondere mit unterschiedlichen Außendurchmessern. Von Vorteil ist dabei, dass beim Einpressen des Wellenteils in das Sonnenrad ein Einfädeln und/oder Vorzentrieren vor dem Zentrieren bewirkbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Teilbereich formschlüssig mit dem Sonnenrad verbunden, insbesondere wobei die Verzahnung des Teilbereichs in das Sonnenrad eingeschnitten ist und/oder plastisch verformend eingepresst ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine formschlüssige Verbindung erreicht ist. Wenn also der in das Sonnenrad eingepresste und somit kraftschlüssig mit dem Sonnenrad verbundene Zentrierbereich mit einem zu hohen Drehmoment beaufschlagt wird und somit die kraftschlüssige Verbindung zum Sonnenrad hin versagt, bewirkt noch die formschlüssige Verbindung des Verzahnungsbereichs ein
Durchleiten des Drehmoments an das Sonnenrad. Somit ist eine erhöhte Sicherheit erreichbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der von der Ausnehmung in axialer Richtung überdeckte Bereich größer als der von dem ins Sonnenrad eingepressten Bereich in axialer Richtung überdeckte Bereich des Wellenteils, insbesondere wobei der dadurch gebildete Freiraum eine größere axiale Breite aufweist als der erste Zentrierbereich. Von Vorteil ist dabei, dass das Trägheitsmoment möglichst klein ist und daher eine hohe Dynamik beim Antrieben realisierbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Wellenteil aus einem anderen Material gefertigt als das Sonnenrad,
insbesondere wobei das Sonnenrad aus ADI und das Wellenteil aus einem Stahl,
insbesondere aus Einsatzstahl, gefertigt ist oder wobei das Wellenteil gehärteten Stahl aufweist, insbesondere im Verzahnungsbereich und das Sonnenrad insbesondere im Bereich der Aufnahmebohrung aus nicht gehärtetem Stahl gebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass nur das beanspruchte Bauteil aus einem kostspieligeren Material angefertigt werden muss. Das weniger beanspruchte Bauteil ist dann aus einem kostengünstigeren Material herstellbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sonnenrad aus demselben Vorfertigteil wie ein Planetenrad des Planetengetriebes gefertigt, insbesondere wobei der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung des Sonnenrads dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung des Planetenrads gleicht. Von Vorteil ist dabei, dass nur eine einzige Sorte von Vorfertigteilen für die Herstellung des Sonnenrads und der
Planentenräder zur Verfügung gestellt werden muss.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Planetenrad mittels Nadellager auf einem
Planetenbolzen drehbar gelagert, welcher in einen Planetenträger des Planetengetriebes eingepresst ist, wobei der Planetenträger relativ zu einem Hohlrad drehbar gelagert ist, mit dessen
Innenverzahnung die Verzahnung des Planetenrads im Eingriff ist, wobei die Verzahnung des Planetenrads mit der Verzahnung des Sonnenrads im Eingriff ist, wobei das Sonnenrad relativ zum Hohlrad drehbar gelagert ist. Von Vorteil ist dabei, dass Planetenrad und Sonnenrad dieselbe Aufnahmebohrung aufweisen und somit der
Außendurchmesser des Zentrierbereichs des Wellenteils dem Außendurchmesser
des das Planetenrad aufnehmenden Nadellagers gleicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen der erste und der zweite Zentrierbereich dieselbe axiale Ausdehnung auf. Von Vorteil ist dabei, dass das Wellenteil symmetrisch fertigbar ist, also das Wellenteil spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene ausführbar ist, deren Normalenrichtung parallel zur Drehachse des Wellenteils ausgerichtet ist und die den
Schwerpunkt des Wellenteils enthält.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Verzahnungsbereich eine gewalzte
Verzahnung, insbesondere eine Rändelverzahnung, auf, insbesondere wobei die Verzahnung an ihrem radial äußeren Endbereich überschliffen ist.
Von Vorteil ist dabei, dass der Verzahnungsbereich kostengünstig herstellbar ist und eine formschlüssige Verbindung mit dem Sonnenrad in kostengünstiger weise erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der zweite Zentrierbereich und ein weiterer Teilbereich des Verzahnungsbereichs in eine weitere Nabe eingepresst, wobei die weitere Nabe drehfest mit einer Rotorwelle eines Elektromotors verbunden ist oder eine als Hohlwelle ausgeführte Rotorwelle eines Elektromotors ist. Von Vorteil ist dabei, dass dieselbe
Verbindungsart mit dem Sonnenrad wie auch mit der weiteren Nabe anwendbar ist. Außerdem ist keine Kerbstelle im Verzahnungsbereich vorhanden. Somit wird der Verzahnungsbereich axial beidseitig zur formschlüssigen Verbindung verwendet und es ist keine Bruchgefahr vorhanden, die durch eine Kerbstelle erreichbar wäre.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Wellenteil axial beidseitig eine gleich große Zentrierbohrung auf, insbesondere zur Aufnahme des Wellenteils auf einer
Bearbeitungsmaschine, insbesondere wobei die erste der Zentrierbohrungen spiegelsymmetrisch zur anderen Zentrierbohrung, insbesondere zur zweiten der Zentrierbohrungen, ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Wellenteil keine Vorzugsrichtung aufweist und somit ein einfaches Handling bei der Herstellung durchführbar ist. Außerdem ist die Verbindung beidseitig gleichstark belastbar.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen
Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein erstes mit einem Wellenteil 1 verbundenes Sonnenrad 4 eines ersten Planetengetriebes dargestellt.
In der Figur 2 ist ein zweites mit dem Wellenteil 1 verbundenes Sonnenrad 20 dargestellt, welches zu einem größeren Planetengetriebe gehört als das zu Figur 1 gehörende
Planetengetriebe.
In der Figur 3 ist ein drittes, mit dem Wellenteil 1 verbundenes Sonnenrad 30 dargestellt, welches zu einem größeren Planetengetriebe gehört als das zu Figur 2 gehörende
Planetengetriebe.
In der Figur 4 ist im Unterschied zur Figur 1 eine teilweise angeschnittene Darstellung gewählt, so dass die beiden gleich großen Zentrierbohrungen 40 des Wellenteils 1 sichtbar sind.
In der Figur 5 ist zum Vergleich eine nicht erfindungsgemäße einteilige Ausführung gezeigt, bei welcher eine Vertiefung 53 zwischen dem außenverzahnten Sonnenrad 50 und dem verzahnten Verbindungsbereich 54 erkennbar ist, welche durch das Herstellen des
Verzahnungsbereichs 54 notwendig ist.
Wie in Figur 1 dargestellt, ist das Sonnenrad 4 hohl ausgeführt, also als Nabe, und mit einem Wellenteil 1 , insbesondere Einsteckritzel, drehfest verbunden.
Hierzu weist das Wellenteil 1 einen verzahnter Bereich 3, insbesondere Rändelverzahnung, auf, der axial zwischen zwei Zentrierbereichen 2, insbesondere zylindrischen Bereichen, angeordnet ist. Der erste dieser beiden Zentrierbereiche 2 ist mit einem Teilbereich des verzahnten Bereichs 3 in das Sonnenrad 4 eingeführt. Dabei schließt dieser erste der Zentrierbereiche 2 bündig mit dem Sonnenrad 4 ab. Der restliche Teilbereich des verzahnten Bereichs 3 und der andere der beiden Zentrierbereiche 2 steht axial heraus, so dass eine weitere Nabe aufschiebbar auf das Wellenteil 1 ist und somit drehfest mit dem weiteren Nabenteil, also der weiteren Nabe, verbindbar ist.
Das weitere Nabenteil ist als Hohlwelle ausführbar, die beispielsweise eine Rotorwelle eines Elektromotors ist oder mit dieser drehfest verbunden ist.
Auch mit dem Sonnenrad 4 ist das Wellenteil 1 drehfest verbunden, indem beim Einpressen des Wellenteils 1 in das Sonnenrad 4 zunächst der Zentrierbereich 2 in die axial
durchgehende Ausnehmung des Sonnenrads 4 eingeführt wird. Dabei wird das Wellenteil zur Ausnehmung, insbesondere Bohrung zentriert und somit das Wellenteil 1 beim weiteren Einpressen des verzahnten Bereichs 3 geführt. Der Außendurchmesser des verzahnten Bereichs 3 ist größer als der Innendurchmesser der Ausnehmung des Sonnenrads 4.
Somit schneidet sich der verzahnte Bereich beim weiteren Einpressen in das Sonnenrad 4 ein. Auf diese Weise ist eine drehfeste sichere Verbindung erreicht. Denn wenn der im Bereich des Zentrierbereichs 2 mit dem Sonnenrad 4 bewirkte Kraftschluss überlastet wird, wirkt zumindest noch der Formschluss.
Die weitere Nabe ist in derselben Weise aufpressbar auf das Wellenteil 1.
Dabei weist der Verzahnungsbereich 3 keine Kerbstelle auf, insbesondere nicht im axialen Endbereich des Sonnenrads 4.
Auf diese Weise ist mittels des Wellenteils 1 eine drehfeste Verbindung des Sonnenrads 4 mit der weiteren Nabe erreicht, die keine Kerbstelle aufweist und somit auch keine Bruchgefahr.
Außerdem ist mit dem Wellenteil 1 eine Schnittstelle geschaffen, welche die Verbindung derselben weiteren Nabe mit verschiedenen Sonnenrädern (4, 20, 30) ermöglicht, wie in den Figuren 1 bis 3 erkennbar. Das Sonnenrad 20 des Ausführungsbeispiels nach Figur 2 axial weiter ausgedehnt als das Sonnenrad 4 des Ausführungsbeispiels nach Figur 1.
Somit ragt das Wellenteil 1 beim Sonnenrad 20 nur in die Ausnehmung hinein, so dass ein Freiraum 21 am vom Verzahnungsbereich 3 axial abgewandten axialen Endbereich des Sonnenrads 20 vorhanden ist.
Der Verzahnungsbereich 3 ist vorzugsweise als gewalzte Verzahnung ausgeführt,
insbesondere Rändel, wobei die Verzahnung überschliffen ist, also bei einem vorgegebenen Außendurchmesser begrenzt, insbesondere abgeschnitten. Somit erstrecken sich die Köpfe der Verzahnung nur bis zu diesem Außendurchmesser.
Der Verzahnungsbereich ist dabei wiederum nur mit seinem Teilbereich, eingepresst.
Vorzugsweise wird das Wellenteil 1 nur so weit axial ins Sonnenrad 4 eingeschoben, dass nur die Hälfte des vom Verzahnungsbereich 3 in axialer Richtung überdeckten Bereichs im Sonnenrad sich befindet.
In Figur 3 ist ein im Vergleich zu Figur 2 noch größeres Sonnenrad 30 gezeigt, wobei das Wellenteil 1 wiederum nur bis zu seiner axialen Hälfte eingeschoben ist. Daher ist auch der Freiraum 31 größer.
Wie in Figur 4 dargestellt, weist das Wellenteil axial beidseitig Zentrierbohrungen 40 auf, mit denen es in einer Bearbeitungsmaschine aufnehmbar ist. Die beiden Zentrierbohrungen sind hierbei gleich groß ausgeführt. Auf diese Weise ist also eine Vereinfachung, insbesondere Vereinheitlichung des Wellenteil 1 , und die Fertigbarkeit insbesondere kleiner Wellenteile gegeben.
Daher sind also verschieden große Wellenteile mittels derselben Bearbeitungsmaschine, insbesondere mittels desselben Aufnahmedorns der Bearbeitungsmaschine aufnehmbar.
Die Laufverzahnung der Sonnenräder (4, 20, 30) wird gleichartig insbesondere auf der gleichen Bearbeitungsmaschine, insbesondere unter Verwendung derselben Vorfertigteile wie die des Planetenrads des Planetengetriebes, gefertigt. Wie in Figur 5 gezeigt, wird bei einer einstückigen Ausführung des Wellenteils zusammen mit dem Sonnenrad eine erste Zentrierbohrung 51 und eine zweite Zentrierbohrung 52
vorgesehen, wobei die zweite größer als die erste ist.
Weiterer Vorteil der Ausführung nach den Figuren 1 bis 4 ist, dass für das Wellenteil ein anderes Material verwendbar ist als für das Sonnenrad (4, 20, 30).
Somit ist als Sonnenrad beispielsweise ADI verwendbar und für das Wellenteil einfacher Stahl oder umgekehrt. Somit ist das Wellenteil 1 aus einem besonders tragfähigen Werkstoff herstellbar.
Außerdem ist das Sonnenrad 4, 20, 30) infolge seiner hohlen Ausführung, also Ausführung als Nabe, aus demselben Vorfertigteil, insbesondere also mit derselben Bohrung, wie auch ein Planetenrad des Planetengetriebes herstellbar.
Somit ist für ein Planetengetriebe das Sonnenrad und die Planetenräder des
Planetengetriebes aus identischen Vorfertigteilen ausführbar, insbesondere so dass nur eine Sorte von Vorfertigteilen im Lager zum Herstellen vorrätig gehalten werden muss. Mittels der Bearbeitungsmaschine sind die entsprechenden Verzahnungen des Sonnenrads oder des Planetenrads aufbringbar.
Die in der Ausführung nach Figur 2 und auch in der Ausführung nach Figur 3 vorhandenen Freiräume (21 , 31 ) vermindern das Trägheitsmoment des Sonnenrads (20, 30). Dies ist deshalb wichtig, weil das Sonnenrad (20, 30) mit der eintreibenden Welle, insbesondere schnell drehenden Motorwelle, drehfest verbunden ist oder mit der Adapterwelle drehfest verbunden ist die dann insbesondere mit der schnell drehenden Motorwelle verbunden ist.
Somit ist eine höhere Dynamik ermöglicht.
Durch die Einführung der Schnittstelle, insbesondere Aufteilung in Sonnenrad (4, 20, 30) und Wellenteil 1 sind nachgelagerte Bearbeitungsschritte, insbesondere Veredlungsprozesse, insbesondere das Beschichten der Laufverzahnung mit beispielsweise eines vakuumbasierten Beschichtungsverfahrens des Sonnenrades (4, 20, 30) zu vereinfachen. Durch die
Auftrennung des Sonnenrades (50) in Sonnenrad (4, 20, 30) und Wellenteil 1 ist insbesondere das Abdecken des nicht zu beschichtenden Wellenteils 1 beim Beschichtungsprozess einzusparen. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Zentrierbereich 2 in Bereiche mit verschiedenem Durchmesser unterteilt, so dass ein Einfädeln, Vorzentrieren und
Zentrieren ermöglicht ist. Auch der Verzahnungsbereich ist mit verschiedenen
Außendurchmessern ausführbar, so dass das Einschneiden sogar durch ein bloßes plastisches Verformen ersetzbar ist, das aber trotzdem einen in Umfangsrichtung wirkenden Formschluss bewirkt.
Bezugszeichenliste
1 Wellenteil, insbesondere Einsteckritzel
2 Zentnerbereich , insbesondere zylindrischer Bereich
3 verzahnter Bereich, insbesondere Rändelverzahnung
4 Sonnenrad
20 Sonnenrad
21 Freiraum
30 Sonnenrad
31 Freiraum
40 Zentrierbohrung
50 Sonnenrad
51 Zentrierbohrung
52 Zentrierbohrung
53 Vertiefung, Freistich
54 verzahnter Verbindungsbereich

Claims

Patentansprüche:
1. Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und einem Wellenteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenteil einen Verzahnungsbereich aufweist und einen ersten Zentrierbereich und einen zweiten Zentrierbereich, wobei der Verzahnungsbereich axial zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierbereich angeordnet ist, wobei der erste Zentrierbereich und ein Teilbereich des Verzahnungsbereichs in eine
Ausnehmung, insbesondere Aufnahmebohrung, des Sonnenrads eingepresst ist, wobei der Teilbereich drehfest mit dem Sonnenrad verbunden ist insbesondere wobei der Teilbereich der Hälfte des Verzahnungsbereichs entspricht.
2. Planetengetriebe nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Zentrierbereiche zylindrisch ausgebildet ist oder zylindrische Bereiche aufweist, insbesondere mit unterschiedlichen Außendurchmessern.
3. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Teilbereich formschlüssig mit dem Sonnenrad verbunden ist, insbesondere wobei der die Verzahnung des Teilbereichs in das Sonnenrad eingeschnitten ist und/oder plastisch verformend eingepresst ist.
4. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der von der Ausnehmung in axialer Richtung überdeckte Bereich größer ist als der von dem ins Sonnenrad eingepressten Bereich in axialer Richtung überdeckte Bereich des Wellenteils, insbesondere wobei der dadurch gebildete Freiraum eine größere axiale Breite aufweist als der erste Zentrierbereich.
5. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wellenteil aus einem anderen Material gefertigt ist als das Sonnenrad.
6. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sonnenrad aus ADI und das Wellenteil aus einem Stahl, insbesondere Einsatzstahl, gefertigt ist
7. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wellenteil, insbesondere im Verzahnungsbereich, gehärteten Stahl aufweist und das Sonnenrad, insbesondere im Bereich der Aufnahmebohrung, aus nicht gehärtetem Stahl gebildet ist.
8. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sonnenrad aus demselben Vorfertigteil wie ein Planetenrad des Planetengetriebes gefertigt ist, insbesondere wobei der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung des Sonnenrads dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung des Planetenrads gleicht.
9. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Planetenrad mittels Nadellager auf einem Planetenbolzen drehbar gelagert ist, welcher in einen Planetenträger des Planetengetriebes eingepresst ist, wobei der Planetenträger relativ zu einem Hohlrad drehbar gelagert ist, mit dessen
Innenverzahnung die Verzahnung des Planetenrads im Eingriff ist, wobei die Verzahnung des Planetenrads mit der Verzahnung des Sonnenrads im Eingriff ist, wobei das Sonnenrad relativ zum Hohlrad drehbar gelagert ist.
10. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste und der zweite Zentrierbereich dieselbe axiale Ausdehnung aufweisen.
1 1. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verzahnungsbereich eine gewalzte Verzahnung, insbesondere eine Rändelverzahnung, aufweist, insbesondere wobei die Verzahnung an ihrem radial äußeren Endbereich überschliffen ist.
12. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Zentrierbereich und ein weiterer Teilbereich des Verzahnungsbereichs in eine weitere Nabe eingepresst sind, wobei die weitere Nabe drehfest mit einer Rotorwelle eines Elektromotors verbunden ist oder eine als Hohlwelle ausgeführte Rotorwelle eines
Elektromotors ist.
13. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wellenteil axial beidseitig eine gleich große Zentrierbohrung aufweist, insbesondere zur Aufnahme des Wellenteils auf einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere wobei die erste der Zentrierbohrungen spiegelsymmetrisch zur anderen Zentrierbohrung ausgeführt ist.
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