EP4623227A1 - Planetengetriebe mit planetenträger und hohlrad - Google Patents

Planetengetriebe mit planetenträger und hohlrad

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Publication number
EP4623227A1
EP4623227A1 EP23794364.2A EP23794364A EP4623227A1 EP 4623227 A1 EP4623227 A1 EP 4623227A1 EP 23794364 A EP23794364 A EP 23794364A EP 4623227 A1 EP4623227 A1 EP 4623227A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cheek
planetary gear
bevel
planet carrier
area covered
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23794364.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Wöppermann
Ermalt LAMAJ
Max DENKHAUS
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 EP4623227A1 publication Critical patent/EP4623227A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers
    • 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
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46—Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • 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
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F16H57/022—Adjustment of gear shafts or bearings
    • F16H2057/0221—Axial adjustment
    • 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
    • F16H2057/085—Bearings for orbital gears

Definitions

  • the invention relates to a planetary gear with planet carrier and ring gear.
  • a planetary gear stage has a planet carrier and a ring gear.
  • a bearing arrangement for a planetary gear is known from DE 10 2020 007 324 A1.
  • a planetary gear is known from US 2007 / 0 078 037 A1.
  • a planetary gear is known from CN 1 15 013484 A.
  • a planetary gear is known from CN 1 13 531 060 A.
  • the object is achieved in the planetary gear according to the features specified in claim 1.
  • the slope In the event of transverse force loading, the slope provides increased stability.
  • the locking ring arranged in the more solid area of the first cheek limits in the axial direction those bolts which protrude through a respective through hole in the first cheek.
  • the bolts are limited in the opposite direction to the axial direction by being inserted into a blind hole in the second cheek. The force dissipation of the axial limitation therefore takes place through the more solid area of the first cheek.
  • the locking ring axially limits the bolt or bolts of the planetary gear.
  • the advantage here is that the locking ring is supported in a rigid and stable area of the first cheek and the limitation can therefore be carried out safely.
  • the bevel is designed such that in the area covered by the bevel in the axial direction, the radial wall thickness of the first cheek increases monotonically, in particular strictly monotonically, with decreasing distance from the second cheek. It is advantageous that the axial end area of the first cheek is designed to be rigid and stable.
  • the bevel has a conical shape, with the cone axis associated with the conical shape being aligned coaxially to the axis of rotation of the planet carrier.
  • the area covered by the bevel in the axial direction overlaps with or borders on the area covered in the axial direction by a shaft nut screwed onto an external thread section of the first cheek.
  • the advantage here is that the seat area for the shaft nut is stabilized and stiffened.
  • a first bearing is placed on the first cheek, wherein the area covered by the inner ring of the first bearing in the axial direction overlaps with the area covered by the bevel in the axial direction.
  • the advantage here is that the area of the bearing seat of the bearing is stiffened by means of the bevel.
  • the bearings of the input shaft and also the bearings of all other bearings are spaced from the conical slope. In particular, they do not rest on the conical slope with one of their inner rings or outer rings.
  • the locking ring is arranged in the axial direction between the bevel and the second cheek. It is advantageous that the locking ring is arranged in the stiffened area of the first cheek.
  • the locking ring is accommodated on a step of the first cheek.
  • the shaft nut is positioned against the inner ring of the first bearing.
  • the radial wall thickness of the first cheek is greater in the area covered by the locking ring in the axial direction than in the area covered by the external thread section and/or by the shaft nut in the axial direction. It is advantageous that the locking ring is arranged in a more rigid area than the shaft nut.
  • a second bearing is placed on the second cheek, the inner ring of the second bearing being positioned against a step of the second cheek, the outer ring of the second bearing and the outer ring of the first bearing being positioned against a raised portion having a ring gear toothing and protruding radially inward on the housing part, in particular being positioned in opposite directions to one another.
  • the advantage here is that the bearings can be arranged in an O-arrangement.
  • the housing part functions as a ring gear, with a hollow toothing being introduced into the elevation, in particular, the hollow toothing is in engagement with planetary gears which are rotatably mounted on the bolts, in particular by means of needle bearings, and which are in engagement with a rotatably mounted sun gear.
  • the planet carrier has holes for receiving the planet gear axes of the planets such that the conical slope in the circumferential direction is in particular completely interrupted by these holes, in particular and in each case is not only partially but even completely interrupted in the radial direction.
  • the advantage here is that the conical slope has interruptions in the circumferential direction and thus the elastic conditions are optimized even further. The interruption caused by the respective hole is complete, i.e. complete in the radial direction. An optimum can thus be achieved with regard to the elastic conditions.
  • Circumferential direction, radial direction and axial direction are always on the axis of rotation of the planet carrier.
  • the first bearing is designed as an angular contact bearing and the second bearing is designed as an angular contact bearing, in particular in an O-arrangement.
  • the advantage here is that high forces can be dissipated.
  • the planetary gear has a first, in particular input, planetary gear stage, which has a planetary carrier shaft which projects into the first cheek, wherein the area covered by the planetary carrier shaft in the axial direction comprises the area covered by the bevel in the axial direction, wherein the first cheek is spaced from the planetary carrier shaft, in particular wherein within the area covered by the bevel in the axial direction the radial distance area covered by the planet carrier shaft is either radially spaced from the radial distance area covered by the bevel or encompasses the radial distance area covered by the bevel.
  • the advantage here is that with the variant with radial spacing, a larger oil volume can be made available in the interior of the gearbox and thus improved heat dissipation, which enables a more powerful gearbox per unit volume.
  • the planet carrier shaft With the variant of radial overlap with the radial spacing area covered by the slope, the planet carrier shaft can also be designed at an angle in this area, so that the planet carrier shaft can be designed with stiffening. Since this is the output side area of the planet carrier shaft, a large torque must be transmitted there with a small outer diameter of the planet carrier shaft, so that the planet carrier shaft, which is designed with stiffening in this area, makes a significant contribution to the greatest possible compactness.
  • Figure 1 shows an oblique view of a planetary gear according to the invention with a planet carrier having a conical slope 3.
  • Figure 2 shows the planet carrier in an oblique view.
  • Figure 3 shows a top view of the planet carrier.
  • Figure 4 shows a top view of the bare planet carrier.
  • Figure 5 shows an oblique view of the bare planet carrier.
  • Figure 6 shows an oblique view of the gear stage of the planetary gear system containing the planet carrier.
  • the planetary gear has the planet carrier, which has a first cheek 1 and a second cheek 2, which are spaced apart from one another in the axial direction and are connected via web regions 22 of the planet carrier.
  • the web regions 22 are in particular regularly spaced apart from one another in the circumferential direction.
  • Rectangular recesses in particular those that run radially through the planet carrier, are arranged in the circumferential direction between the web regions 22 that are closest to one another, the corner regions of which have rounded portions 21. This increases the strength against the effects of transverse forces. In particular, the rounded portions 21 provide increased resistance to fracture.
  • the fillets 21 are designed as simple holes before the remaining recess is milled out during production.
  • the second cheek 2 On its radially outer circumference, the second cheek 2 has a bearing seat for a second bearing 9 of the planet carrier, which is accommodated in the ring gear forming the housing.
  • the hollow toothing of the ring gear is spaced apart in the axial direction from the bearing seat of the second bearing 9.
  • the first bearing 6 is spaced apart in the axial direction from the second bearing 9.
  • the planet gears 7 are spaced apart from one another in the circumferential direction, in particular regularly, and in engagement with the hollow toothing of the ring gear and in engagement with a sun which is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 20 or is designed in one piece, in particular in one piece, with it.
  • the inner groove in the variant shown in the figures is designed as a step on the inside of the first cheek 1. This enables simple assembly. After the bolts 8 have been inserted, the locking ring 6 can be radially expanded into the inner groove or step from the inside, driven by the elastic preload, through a central, continuous opening in the first cheek. However, the bolts 8 must be inserted sufficiently deep in the axial direction into the blind holes in the second cheek 2.
  • the retaining ring 6 is preferably spaced from the conical bevel 21 in the axial direction.
  • a step is formed against which the inner ring of the second bearing 2 is positioned.
  • An external thread area is formed on the radial outer circumference of the first cheek 1, onto which a shaft nut is screwed, which rests against the inner ring of the first bearing 1.
  • the bearing tension can thus be adjusted using the shaft nut.
  • the bearing tension is returned by the planet carrier, in particular by the area of the first cheek of the planet carrier that has the conical slope.
  • the teeth of the planet gears 7 extend into the respective recess.
  • the outer circumference of the first cheek 1 is designed as an external cylinder, in particular with a single, in particular constant radial distance.
  • the radial distance, the radial direction, the axial direction and the circumferential direction are always related to the direction of the axis of rotation of the planet carrier.
  • a different form of bevel is used instead of the conical bevel 3.
  • the radial wall thickness of the first cheek 1 is a monotonically, in particular strictly monotonically, increasing function of the distance.
  • a planet carrier shaft of an upstream input planetary gear stage projects into the first cheek of the planet carrier and is spaced apart, in particular radially spaced apart, from the first cheek.
  • the planet carrier shaft is rotatably mounted in a housing part with only a single bearing, because the sun gear inserted into the planet carrier shaft is virtually supported by the planet gears 7.
  • planets are rotatably mounted in the planet carrier shaft, which engage with a driving sun gear shaft and also with a ring gear toothing that is incorporated in the housing part.
  • the planetary gear axes of the planets should preferably be dimensioned so as to be stable, i.e. designed with a diameter such that the conical slope 3 is not only partially but even completely interrupted in the radial direction, as can be seen in Figure 2.
  • the shaft nut 10 is screwed with its internal thread onto the first cheek 1, which has an external thread for this purpose.
  • a further advantage of the planetary gear is that the bearing of the input shaft and all other bearings are spaced from the conical bevel 3, in particular they do not rest on the conical bevel 3 with an inner ring or outer ring.
  • the radial distance area covered by the planet carrier shaft includes the radial distance area covered by the slope, in particular the internally conical slope.
  • the planet carrier shaft thus efficiently uses the space created by the slope and is therefore designed with a correspondingly high wall thickness, so that the spreading of a heat flow can be carried out more effectively and the rigidity, in particular against transverse forces, is also increased.
  • the planet carrier shaft itself in turn has a corresponding slope, in particular an externally conical slope.

Landscapes

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Abstract

Planetengetriebe mit Planetenträger und Hohlrad, wobei der Planetenträger eine erste Wange, eine zweite Wange und Stegbereiche aufweist, wobei die erste Wange über die Stegbereiche mit der zweiten Wange verbunden ist, wobei die erste Wange an ihrer Innenseite eine Schräge aufweist, wobei ein Sicherungsring in der ersten Wange aufgenommen ist und axial zwischen der Schräge und den Stegbereichen angeordnet ist.

Description

Planetengetriebe mit Planetenträger und Hohlrad
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit Planetenträger und Hohlrad.
Es ist allgemein bekannt, dass eine Planetengetriebestufe einen Planetenträger und ein Hohlrad aufweist.
Aus der US 2004 / 0235 609 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Planetengetriebe bekannt, bei welchem eine Wellenmutter auf die abtreibende Welle des Planetengetriebes aufgeschraubt ist. Das Lager einer einreibenden Welle ist im Planetenträger des Planetengetriebes aufgenommen.
Aus der DE 10 2020 007 324 A1 ist eine Lageranordnung für ein Planetengetriebe bekannt.
Aus der US 2007 / 0 078 037 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt.
Aus der CN 1 15 013484 A ist ein Planetengetriebe bekannt.
Aus der CN 1 13 531 060 A ist ein Planetengetriebe bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe kompakt weiterzubilden, also mit einer möglichst großen Leistung pro Bauvolumen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Planetengetriebe nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Planetengetriebe sind, dass das Planetengetriebe mit Planetenträger und Hohlrad ausgeführt ist, wobei der Planetenträger eine erste Wange, eine zweite Wange und Stegbereiche aufweist, wobei die erste Wange über die Stegbereiche mit der zweiten Wange verbunden ist, wobei die erste Wange an ihrer Innenseite eine Schräge aufweist, wobei ein Sicherungsring in der ersten Wange aufgenommen ist und axial zwischen der Schräge und den Stegbereichen angeordnet ist.
Von Vorteil ist dabei, dass infolge der Schräge der Sicherungsring in einem Bereich großer Wandstärke in der ersten Wange anordenbar ist. Im infolge der Schräge Bereich dünnerer Wandstärke ist eine Wellenmutter zum Einstellen der Lagerspannung anordenbar. Die radiale Wandstärke der ersten Wange axial vor der Schräge ist also dünner als die radiale Wandstärke der ersten Wange hinter der Schräge. Durch die Schräge ist mehr Bauraum für eine eintreibende Planetenträgerwelle einer eintreibenden Stufe des Getriebes zur Verfügung, wenn die Planetenträgerwelle in die erste Wange hineinragt, wobei diese Planetenträgerwelle drehfest mit demjenigen Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden ist, welches im Eingriff ist mit Planetenrädern, die im Planetenträger drehbar gelagert angeordnet sind.
Bei Querkraftbelastung ist somit durch die Schräge eine erhöhte Stabilität bereitgestellt.
Der in dem massiveren Bereich der ersten Wange angeordnete Sicherungsring begrenzt in axialer Richtung diejenigen Bolzen, welche durch eine jeweilige durchgehende Bohrung der ersten Wange hindurchragen. Entgegen der axialen Richtung sind die Bolzen durch Einstecken in eine Sacklochbohrung der zweiten Wange begrenzt. Die Kraftableitung der axialen Begrenzung erfolgt also durch den massiveren Bereich der ersten Wange.
Insgesamt bewirkt die erfindungsgemäße Lösung eine robuste Bauart bei wenig Materialeinsatz und somit ist das Getriebe mit hoher Leistung bei geringem Bauvolumen beaufschlagbar. insbesondere sind die Lager des Planetenträgers und die Lager einer eintreibenden Welle des Planetengetriebes von der Schräge beabstandet, insbesondere axial beabstandet. Somit liegt keines der Lager an der Schräge an. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Bolzen des Planetengetriebes in Sacklochbohrungen der zweiten Wange zumindest teilweise eingesteckt, wobei die Bolzen durch durch die erste Wange durchgehenden Bohrungen hindurchragen. Von Vorteil ist dabei, dass die bolzen axial einseitig durch die Sacklochbohrung begrenzt sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung begrenzt der Sicherungsring Bolzen oder die Bolzen des Planetengetriebes axial. Von Vorteil ist dabei, dass der Sicherungsring in einem steifen und stabilen Bereich der ersten Wange abgestützt ist und somit die Begrenzung sicher ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schräge derart ausgebildet, dass in dem von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereich die radiale Wandstärke der ersten Wange mit abnehmendem Abstand zur zweiten Wange monoton, insbesondere streng monoton, zunimmt. Von Vorteil ist dabei, dass der axiale Endbereich der ersten Wange steif und stabil ausgeführt ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schräge eine konische Form auf, wobei die zur konischen Form zugehörige Konusachse koaxial zur Drehachse des Planetenträger ausgerichtete ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überlappt der von der Schräge in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von einer auf einen Außengewindeabschnitt der ersten Wange aufgeschraubten Wellenmutter in axialer Richtung überdeckten Bereich oder grenzt an ihn an. Von Vorteil ist dabei, dass der Sitzbereich für die Wellenmutter stabilisiert und versteift ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf die erste Wange ein erstes Lager aufgesteckt, wobei der vom Innenring des ersten Lagers in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Schräge der Bereich des Lagersitzes des Lagers versteift ausgeführt ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Lager der eintreibenden Welle und auch die Lager aller weiteren Lager beabstandet von der konischen Schräge. Insbesondere liegen sie also nicht an der konischen Schräge mit einem ihrer Innenringe oder Außenringe an.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sicherungsring in axialer Richtung zwischen der Schräge und der zweiten Wange angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass der Sicherungsring im versteiften Bereich der ersten Wange angeordnet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sicherungsring an einer Stufe der ersten Wange aufgenommen. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wellenmutter gegen den Innenring des ersten Lagers angestellt. Von Vorteil ist dabei, dass die Lagerspannung in einfacher Weise einstellbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die radiale Wandstärke der ersten Wange in dem von dem Sicherungsring in axialer Richtung überdeckten Bereich größer als in dem von dem Außengewindeabschnitt und/oder von der Wellenmutter in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass der Sicherungsring in einem versteifteren Bereich angeordnet ist als die Wellenmutter.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein zweites Lager auf die zweite Wange aufgesteckt, wobei der Innenring des zweiten Lagers gegen eine Stufe der zweiten Wange angestellt ist, wobei der Außenring des zweiten Lagers und der Außenring des ersten Lagers gegen eine eine Hohlradverzahnung aufweisende, nach radial innen am Gehäuseteil hervorstehende Erhebung angestellt sind, insbesondere zueinander entgegengesetzt gerichtet angestellt sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Lager in O-Anordnung anordenbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung fungiert das Gehäuseteil als Hohlrad, wobei eine Hohlverzahnung in die Erhebung eingebracht ist, insbesondere wobei die Hohlverzahnung mit auf den Bolzen insbesondere mittels Nadellagern drehbar gelagerten Planetenrädern im Eingriff ist, welche mit einem drehbar gelagerten Sonnenrad im Eingriff sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Teileanzahl möglichst klein ist und daher die Fertigungskosten gering sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Planetenträger derartige Bohrungen zur Aufnahme der Planetenradachsen der Planeten auf, dass die konische Schräge in Umfangsrichtung durch diese Bohrungen insbesondere vollständig unterbrochen ist, insbesondere und dabei jeweils in radialer Richtung nicht nur teilweise, sondern sogar vollständig unterbrochen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die konische Schräge in Umfangsrichtung Unterbrechungen aufweist und somit die elastischen Verhältnisse noch weiter optimiert sind. Dabei ist die durch die jeweilige Bohrung bewirkte Unterbrechung vollständig, also in radialer Richtung jeweils vollständig. Bezüglich der elastischen Verhältnisse ist dadurch ein Optimum erreichbar.
Umfangsrichtung, radiale Richtung und axiale Richtung sind hier stets auf die Drehachse des Planetenträgers.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Lager als Schräglager ausgeführt, und dass das zweite Lager als Schräglager ausgeführt ist, insbesondere in O-Anordnung. Von Vorteil ist dabei, dass hohe Kräfte ableitbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Planetengetriebe eine erste, insbesondere eintreibende, Planetengetriebestufe aufweist, welche eine Planetenträgerwelle auf, welche in die erste Wange hineinragt, wobei der von der Planetenträgerwelle in axialer Richtung überdeckte Bereich den von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst, wobei die erste Wange beabstandet ist von der Planetenträgerwelle, insbesondere wobei innerhalb des von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereichs der von der Planetenträgerwelle überdeckte Radialabstandsbereich entweder radial beabstandet ist von dem von der Schräge überdeckten Radialabstandsbereich oder den von der Schräge überdeckten Radialabstandsbereich umfasst.
Von Vorteil ist dabei, dass bei der Variante mit radialer Beabstandung ein größeres Ölvolumen im Innenraum des Getriebes bereitstellbar ist und somit eine verbesserte Entwärmung, wodurch ein pro Bauvolumen leistungsfähigeres Getriebe ermöglicht wird. Bei der Variante der radialen Überlappung mit dem von der Schräge überdeckten Radialabstandsbereich ist die Planetenträgerwelle in diesem Bereich ebenfalls schräg ausführbar, sodass die Planetenträgerwelle versteift ausführbar ist. Da dies der abtriebsseitig Bereich der Planetenträgerwelle ist, muss dort ein großes Drehmoment bei kleinem Außendurchmesser der Planetenträgerwelle durchgeleitet werden, sodass die in diesem Bereich versteift ausgeführte Planetenträgerwelle einen wesentlichen Beitrag zur möglichst hohen Kompaktheit erbringt.
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 erfindungsgemäßes Planetengetriebe mit einem eine konische Schräge 3 aufweisenden Planetenträger in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 2 ist der Planetenträger in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 3 ist eine Draufsicht auf den Planetenträger gezeigt.
In der Figur 4 ist eine Draufsicht auf den bloßen Planetenträger gezeigt.
In der Figur 5 ist eine Schrägansicht auf den bloßen Planetenträger dargestellt.
In der Figur 6 ist eine Schrägansicht auf die den Planetenträger aufweisende Getriebestufe des Planetengetriebes dargestellt.
Wie in den Figuren dargestellt, weist das Planetengetriebe den Planetenträger auf, welcher eine erste Wange 1 und eine zweite Wange 2 aufweist, die voneinander in axialer Richtung beabstandet sind und über Stegbereiche 22 des Planetenträgers verbunden sind. Die Stegbereiche 22 sind in Umfangsrichtung voneinander insbesondere regelmäßig beabstandet.
In Umfangsrichtung zwischen den jeweils zueinander nächstbenachbarten Stegbereichen 22 sind rechteckförmige, insbesondere durch den Planetenträger radial durchgehende, Ausnehmungen angeordnet, deren Eckbereiche Ausrundungen 21 aufweisen. Somit ist die Festigkeit gegen Querkrafteinwirkung erhöht. Insbesondere bewirken die Ausrundungen 21 eine erhöhte Bruchsicherheit.
Im Planetenträger sind Planetenräder 7 insbesondere mittels Nadellagern auf Bolzen 8 gelagert, welche einerseits in die erste Wange 1 und andererseits in die zweite Wange 2 eingesteckt sind. Die Nadellager sind auf den Bolzen vorgesehen und ermöglichen einen kompakten Aufbau. Die erste Wange 1 des Planetenträgers weist an ihrer Innenseite eine konische Schräge 3 auf, mit welcher eine Versteifung des der eintreibenden Seite des Getriebes zugewandten Endbereichs des Planetenträgers bewirkbar ist.
Die zur konischen Schräge 3 zugehörige, mathematisch gedachte Konusachse ist koaxial zur Drehachse des Planetenträgers ausgerichtet.
Der Planetenträger ist einstückig, insbesondere einteilig, aus der ersten Wange 1 , der zweiten Wange 2 und den Stegbereichen 22 ausgeführt.
Die Ausrundungen 21 sind als einfache Bohrungen vor dem Ausfräsen der jeweils restlichen Ausnehmung bei der Herstellung ausgeführt.
An ihrem radial äußeren Umfang weist die erste Wange 1 einen Lagersitz für ein erstes Lager 4 des Planetenträgers auf, das in einem gehäusebildend ausgeführten Hohlrad aufgenommen ist. Die Hohlverzahnung des Hohlrads ist in axialer Richtung beabstandet von dem Lagersitz des ersten Lagers 4.
An ihrem radial äußeren Umfang weist die zweite Wange 2 einen Lagersitz für ein zweites Lager 9 des Planetenträgers auf, das in dem gehäusebildend ausgeführten Hohlrad aufgenommen ist. Die Hohlverzahnung des Hohlrads ist in axialer Richtung beabstandet von dem Lagersitz des zweiten Lagers 9. Das erste Lager 6 ist in axialer Richtung beabstandet vom zweiten Lager 9.
Die Planetenräder 7 sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere regelmäßig, und im Eingriff mit der Hohlverzahnung des Hohlrads sowie im Eingriff mit einer Sonne, welche drehfest mit der Welle 20 verbunden ist oder einteilig, insbesondere also einstückig, mit ihr ausgeführt ist.
Ein Sicherungsring 6 ist zur axialen Begrenzung der Bolzen 8 vorgesehen, auf welchen die Planetenräder 7 mittels Nadellagern drehbar gelagert sind. Denn die Bolzen 8 sind in Sacklochbohrungen, welche in die zweite Wange 2 eingebracht sind, eingesteckt und ragen durch durch die erste Wange 1 durchgehende Bohrungen hindurch, sodass die aus den durchgehenden Bohrungen herausragende Stirnseite der Bolzen 8 jeweils am Sicherungsring 6 anliegt, welcher in einer Innennut der ersten Wange 1 aufgenommen ist und nach radial innen aus der ersten Wange 1 hervorragt.
Wie in Figur 1 ersichtlich, ist die Innennut bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsvariante als Stufe an der Innenseite der ersten Wange 1 ausgeführt. Auf diese Weise ist eine einfache Montage ermöglicht. Denn der Sicherungsring 6 ist durch eine zentrale mittige durchgehende Öffnung der ersten Wange nach dem Einstecken der Bolzen 8 von der Innenseite her, getrieben von der elastischen Vorspannung, radial aufweitbar in die Innennut beziehungsweise Stufe hinein. Die Bolzen 8 müssen dabei allerdings genügend tief in axialer Richtung in die Sacklochbohrungen der zweiten Wange 2 eingesteckt sein.
Der Sicherungsring 6 ist vorzugsweise von der konischen Schräge 21 in axialer Richtung beabstandet.
Am radialen Außenumfangs der zweiten Wange 2 ist eine Stufe ausgebildet, gegen welche der Innenring des zweiten Lagers 2 angestellt ist.
Die Außenringe der Lager 4 und 9 sind gegen eine nach radial innen hervorragende Erhebung des Hohlrades angestellt, welche die Hohlverzahnung trägt.
Am radialen Außenumfang der ersten Wange 1 ist ein Außengewindebereich ausgebildet, auf welchen eine Wellenmutter aufgeschraubt ist, welche gegen den Innenring des ersten Lagers 1 ansteht. Somit ist die Lagerspannung mittels der Wellenmutter einstellbar. Die Rückführung der Lagerspannung erfolgt durch den Planententräger, insbesondere auch durch den die konische Schräge aufweisenden Bereich der ersten Wange des Planetenträgers.
Die Verzahnung der Planetenräder 7 ragt in die jeweilige Ausnehmung hinein.
In dem von der Schräge 3 in axialer Richtung überdeckten Bereich ist der Außenumfang der ersten Wange 1 außenzylindrisch ausgeführt, insbesondere also mit einem einzigen, insbesondere konstanten Radialabstand.
Der Radialabstand, die radiale Richtung, die axiale Richtung sowie die Umfangsrichtung sind stets auf die Richtung der Drehachse des Planetenträgers bezogen. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt der konischen Schräge 3 eine andere Form der Schräge verwendet. In jedem Fall aber ist bei dem dann verwendeten Planetenträger in dem von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereich mit abnehmendem Abstand zur zweiten Wange 2 die radiale Wandstärke der ersten Wange 1 eine monoton, insbesondere streng monoton, steigende Funktion des Abstands.
Wie in Figur 1 gezeigt, ragt eine Planetenträgerwelle einer vorgelagerten eintreibenden Planetengetriebestufe in die erste Wange des Planetenträgers hinein und ist dabei beabstandet, insbesondere radial beabstandet, von der ersten Wange.
Die Planetenträgerwelle ist mit nur einem einzigen Lager in einem Gehäuseteil drehbar gelagert, weil das in die Planetenträgerwelle eingesteckte Sonnenrad über die Planetenräder 7 quasi gelagert ist. In der Planetenträgerwelle sind wiederum Planetendrehbar gelagert, die mit einer eintreibenden Sonnenradwelle im Eingriff sind und auch mit einer Hohlradverzahnung, die in dem Gehäuseteil eingearbeitet ist.
Die Planetenradachsen der Planeten dürfen vorzugsweise derart stabil dimensioniert werden, also mit einem derartigen Durchmesser ausgeführt werden, dass die konische Schräge 3 in radialer Richtung jeweils nicht nur teilweise sondern sogar vollständig unterbrochen ist, wie in Figur 2 erkennbar.
Die Wellenmutter 10 ist mit ihrem Innengewinde auf der ersten Wange 1 aufgeschraubt, welche hierzu ein Außengewinde aufweist.
Wichtig ist dabei auch, dass der von der Wellenmutter 10 in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von der konischen Schräge 3 in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt. Somit sind die elastischen Eigenschaften optimal bereitstellbar.
Ein weiterer Vorteil des Planetengetriebes ist, dass die Lagerung der eintreibenden Welle und auch alle weiteren Lager beabstandet sind von der konischen Schräge 3, insbesondere also nicht an der konischen Schräge 3 mit einem Innenring oder Außenring anliegen. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen umfasst innerhalb des von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereichs der von der Planetenträgerwelle überdeckte Radialabstandsbereich den von der Schräge, insbesondere innenkonischen Schräge, überdeckten Radialabstandsbereich. Somit nutzt die Planetenträgerwelle den von der Schräge geschaffenen Raumbereich effizient aus und ist dadurch mit einer entsprechend hohen Wandstärke ausgeführt, so dass das Aufspreizen eines Wärmestroms verbessert ausführbar ist und auch die Steifigkeit insbesondere gegen Querkräfte erhöht ist. Vorzugsweise weist die Planetenträgerwelle selbst wiederum eine entsprechende Schräge, insbesondere außenkonische Schräge auf.
Bezugszeichenliste
1 erste Wange
2 zweite Wange
3 konische Schräge
4 Lager
5 Hohlrad, insbesondere gehäusebildend
6 Sicherungsring
7 Planetenrad
8 Bolzen
9 Lager
10 Wellenmutter
20 Welle
21 Ausrundung
22 Stegbereich
23 Bohrung für Planetenradachse

Claims

Patentansprüche:
1. Planetengetriebe mit Planetenträger und Hohlrad, wobei der Planetenträger eine erste Wange, eine zweite Wange und Stegbereiche aufweist, wobei die erste Wange über die Stegbereiche mit der zweiten Wange verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wange an ihrer Innenseite eine Schräge aufweist, wobei ein Sicherungsring in der ersten Wange aufgenommen ist und axial zwischen der Schräge und den Stegbereichen angeordnet ist, insbesondere wobei die Lager des Planetenträgers und die Lager einer eintreibenden Welle des Planetengetriebes von der Schräge beabstandet sind, insbesondere axial beabstandet sind.
2. Planetengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
Bolzen des Planetengetriebes in Sacklochbohrungen der zweiten Wange zumindest teilweise eingesteckt sind, wobei die Bolzen durch durch die erste Wange durchgehenden Bohrungen hindurchragen.
3. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring Bolzen oder die Bolzen des Planetengetriebes axial begrenzt.
4. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge derart ausgebildet ist, dass in dem von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereich die radiale Wandstärke der ersten Wange mit abnehmendem Abstand zur zweiten Wange monoton, insbesondere streng monoton, zunimmt.
5. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge eine konische Form aufweist, wobei die zur konischen Form zugehörige Konusachse koaxial zur Drehachse des Planetenträger ausgerichtete ist.
6. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenmutter mit ihrem Innengewinde auf der ersten Wange aufgeschraubt ist, welche hierzu ein Außengewinde aufweist, und/oder dass der von der Schräge in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von einer auf einen Außengewindeabschnitt der ersten Wange aufgeschraubten Wellenmutter in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt oder an ihn angrenzt.
7. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die erste Wange ein erstes Lager aufgesteckt ist, wobei der vom Innenring des ersten Lagers in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt, und/oder dass die Lager der eintreibenden Welle und auch die Lager aller weiteren Lager beabstandet sind von der konischen Schräge, insbesondere also nicht an der konischen Schräge mit einem ihrer Innenringe oder Außenringe anliegen.
8. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring in axialer Richtung zwischen der Schräge und der zweiten Wange angeordnet ist.
9. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring an einer Stufe der ersten Wange aufgenommen ist.
10. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Wellenmutter in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von der konischen Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt, und/oder dass die Wellenmutter gegen den Innenring des ersten Lagers angestellt ist.
11. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Wandstärke der ersten Wange in dem von dem Sicherungsring in axialer Richtung überdeckten Bereich größer ist als in dem von dem Außengewindeabschnitt und/oder von der Wellenmutter in axialer Richtung überdeckten Bereich.
12. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Lager auf die zweite Wange aufgesteckt ist, wobei der Innenring des zweiten Lagers gegen eine Stufe der zweiten Wange angestellt ist, wobei der Außenring des zweiten Lagers und der Außenring des ersten Lagers gegen eine eine Hohlradverzahnung aufweisende, nach radial innen am Gehäuseteil hervorstehende Erhebung angestellt sind, insbesondere zueinander entgegengesetzt gerichtet angestellt sind.
13. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil als Hohlrad fungiert, wobei eine Hohlverzahnung in die Erhebung eingebracht ist, insbesondere wobei die Hohlverzahnung mit auf den Bolzen insbesondere mittels Nadellagern drehbar gelagerten Planetenrädern im Eingriff ist, welche mit einem drehbar gelagerten Sonnenrad im Eingriff sind.
14. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger derartige Bohrungen zur Aufnahme der Planetenradachsen der Planeten aufweist, dass die konische Schräge in Umfangsrichtung durch diese Bohrungen insbesondere vollständig unterbrochen ist, insbesondere und dabei jeweils in radialer Richtung nicht nur teilweise, sondern sogar vollständig unterbrochen ist, und/oder dass das erste Lager als Schräglager ausgeführt ist, und dass das zweite Lager als Schräglager ausgeführt ist, insbesondere in O-Anordnung.
15. Planetengetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe eine erste, insbesondere eintreibende, Planetengetriebestufe aufweist, welche eine Planetenträgerwelle aufweist, welche in die erste Wange hineinragt, wobei der von der Planetenträgerwelle in axialer Richtung überdeckte Bereich den von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst, wobei die erste Wange beabstandet ist von der Planetenträgerwelle, insbesondere wobei innerhalb des von der Schräge in axialer Richtung überdeckten Bereichs der von der Planetenträgerwelle überdeckte Radialabstandsbereich entweder radial beabstandet ist von dem von der Schräge überdeckten
Radialabstandsbereich oder den von der Schräge überdeckten Radialabstandsbereich umfasst.
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