DE102014214331A1

DE102014214331A1 - Planetengetriebe

Info

Publication number: DE102014214331A1
Application number: DE102014214331.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Hofmann; Hannes Suhr
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, umfassend einen Planetenradträger mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden mit daran einander gegenüberliegenden Axialbohrungen, wobei zwischen den Seitenwänden ein oder mehrere Planetenräder drehbar angeordnet sind. Dieses Planetengetriebe zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass am Planetenrad (5) beidseits der Drehlagerung dienende Kegelzapfen (14, 15) vorgesehen sind, dass die Axialbohrungen als Kegelbohrungen (8, 9) aufgeführt sind, und dass jeder Kegelzapfen (14, 15) in der Kegelbohrung (8, 9) über ein schräges Wälzlager (18, 19) drehgelagert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, umfassend wenigstens einen Planetenradträger mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden mit daran einander gegenüberliegenden Axialbohrungen, wobei zwischen den Seitenwänden ein oder mehrere Planetenräder drehbar angeordnet sind.
Hintergrund der Erfindung
Planetengetriebe sind in unterschiedlichen Bauformen bekannt. Ihnen gemein ist ein Planetenradträger mit zwei parallel zueinander verlaufenden, kraftschlüssig miteinander verbundenen Seitenwänden, die in mehreren jeweils achsgleich gegenüberliegenden Axialbohrungen eine Mehrzahl von Planetenradbolzen aufnehmen, auf denen jeweils ein Planetenrad über in eine zentrale Planetenradbohrung eingesetzte Nadelhülsen drehgelagert ist. In an sich bekannter Weise kämmen die Planetenräder mit einem zentralen Sonnenrad. Die Planetenräder weisen üblicherweise eine Schrägverzahnung auf. Durch diese Schrägverzahnung kommt es zu einem axialen Wandern der Planetenräder, d. h., dass sich die Planetenträger je nach Drehrichtung in Richtung der einen oder anderen Seitenwand bewegen. Um zu vermeiden, dass sich die Planetenräder direkt an die Seitenwand anlegen, sind an den Axialseiten der Planetenräder ringscheibenförmige Anlaufelemente angeordnet, welche als Verschleißschutz des Planetenradträgers gegenüber den Planetenrädern und als Axialanlauf für die Nadelhülsen der Planetenräder dienen. Kommt es zu einem axialen Wandern, so laufen die Anlaufelemente gegen die Seitenwände. Zwar kann hierdurch das jeweilige Planetenrad geschützt werden, jedoch kommt es infolge des Anlaufs zu einer erhöhten Reibung. Auch ist die Montage respektive Integration der Anlaufelemente mit höherem Aufwand und somit höheren Kosten verbunden.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes, einfach aufgebautes Planetengetriebe anzugeben.
Beschreibung der Erfindung
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Planetengetriebe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Planetenrad beidseits der Drehlagerung dienende Kegelzapfen vorgesehen sind, dass die Axialbohrungen als Kegelbohrungen ausgeführt sind, und dass jeder Kegelzapfen in der Kegelbohrung über ein schräges Wälzlager drehgelagert ist.
Erfindungsgemäß ist jedes Planetenrad über eine Kegellagerung an den Seitenwänden drehgelagert. Hierzu sind am jeweiligen Planetenrad beidseits entsprechende Kegelzapfen vorgesehen, die in seitenwandseitige Kegelbohrungen eingreifen. An den Zapfen oder in den Bohrungen ist jeweils ein schräg ausgeführtes Wälzlager angeordnet, also ein Wälzlager, dessen Wälzkörper um eine schräg zur Planetenraddrehachse stehende Achsen rotieren. Die Wälzkörper bestehen in diesem Fall lediglich aus den in einem Käfig aufgenommenen Wälzkörpern, sie wälzen unmittelbar auf den Mantelflächen der Kegelzapfen und der Kegelbohrungen ab. Die Wälzlager sind bevorzugt leicht vorgespannt.
Durch diese erfindungsgemäße Kegellagerung werden die Planetenräder mit besonderem Vorteil sowohl axial als auch radial an den Seitenwänden abgestützt. Da die Planetenräder fest mit den Kegelzapfen verbunden sind, kann es folglich zu keinerlei axialer Wanderbewegung kommen. Aus diesem Grund sind bei dem erfindungsgemäßen Planetengetriebe auch keine Anlaufelemente, also Anlaufscheiben, erforderlich, da etwaige aus dem Schrägverzahnungseingriff resultierende, in Drehachsrichtung gegebene Kräfte über die Kegellagerung aufgenommen werden. Ein Anliegen eines Planetenrades an eine Seitenwand ist damit ohne zusätzliches Bauteil ausgeschlossen, es kann zu keinerlei Reibung zwischen dem Planetenrad und dem Planetenradträger kommen.
Als Wälzlager kann beispielsweise ein Schrägnadellager verwendet werden. Da die Nadeln über ihre gesamte Länge den gleichen Durchmesser aufweisen, sind folglich die Kegelwinkel des jeweiligen Kegelzapfens sowie der Kegelbohrung gleich. Alternativ zu einem schrägen Nadellager kann auch ein Kegelrollenlager verwendet werden. Der Durchmesser der Kegelrollen erweitert sich, so dass folglich, der Durchmesseränderung der Kegelrollen folgend, auch die Kegelwinkel des jeweiligen Kegelzapfens und der entsprechenden Kegelbohrung unterschiedlich sind.
Die Mantelflächen der Kegelbohrungen und der Kegelzapfen sind bevorzugt gehärtet, so dass eine hohe Verschleißfestigkeit gegeben ist.
Bevorzugt sind die Kegelzapfen einstückig am Planetenrad angeformt, was in einem entsprechenden Schmiedeprozess oder materialabtragenden Fertigungsprozess erfolgen kann. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, die Kegelzapfen separat zu fertigen und an den Planetenradseiten stoffschlüssig anzubringen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der beiliegenden Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einem Planetenradträger und einem Planetenrad einer ersten Ausführungsform;
2 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes einer zweiten Ausführungsform.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Teil eines erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes 1, mit einem Planetenradträger 2 bestehend aus zwei Seitenwänden 3, 4, zwischen denen ein Planetenrad 5 angeordnet ist, das an den Seitenwänden 3, 4 über jeweilige Kegellagerungen 6, 7 drehgelagert ist.
Hierzu ist an jeder Seitenwand 3, 4 eine Kegelbohrung 8, 9 vorgesehen, deren jeweilige Mantelfläche 10, 11 gehärtet ist.
Am Planetenrad 5 sind am eigentlichen, die Verzahnung 12, vorzugsweise eine Schrägverzahnung, aufweisenden Planetenradkörper 13 beidseits zwei Kegelzapfen 14, 15 einstückig angeformt. Auch die Mantelflächen 16, 17 der Kegelzapfen 15, 16 sind gehärtet. Die jeweilige Härtung kann über übliche Härteverfahren erfolgen.
Zwischen den Kegelbohrungen 8, 9 und den Kegelzapfen 14, 15 ist jeweils ein schräges Wälzlager 18, 19 angeordnet, wobei die Wälzlager 18, 19 hier als Schrägnadellager 20, 21 ausgeführt sind. Die Schrägnadellager 20, 21 umfassen lediglich die eigentlichen Nadeln 22, 23 sowie den jeweiligen Käfig 24, 25, in dem die Nadeln geführt sind. Die Nadeln 22, 23 wälzen unmittelbar auf den Mantelflächen 10, 11 bzw. 16, 17 ab.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel Schrägnadellager 20, 21 mit im Durchmesser konstanten Nadeln verwendet werden, ist folglich der jeweilige Kegelwinkel der Kegelbohrungen 8, 9 und der Kegelzapfen 14, 15 gleich.
Aufgrund der beidseitigen entgegengesetzt gerichteten Kegellagerung des Planetenrads 5 ist, da die Seitenwände 3, 4 positionsfest und kraftschlüssig miteinander verbunden sind, jedwede axiale Wanderbewegung des Planetenrads 5 in Richtung einer der Seitenwände 3, 4 ausgeschlossen.
Eine alternative Ausführung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 ist in 2 gezeigt, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Der dortige Planetenradträger 2 besteht ebenfalls aus zwei Seitenwänden 3, 4, zwischen ihnen ist ein Planetenrad 5 angeordnet. Dieses ist wiederum über zwei Kegellagerungen 6, 7 an den Seitenwänden 3, 4 gelagert respektive abgestützt.
Die Seitenwände 3, 4 weisen wiederum entsprechende Kegelbohrungen 8, 9 auf, deren Mantelflächen 10, 11 wiederum gehärtet sind.
Einstückig am Planetenradkörper 13 angeformt sind auch hier zwei Kegelzapfen 14, 15, deren Mantelflächen 16, 17 ebenfalls gehärtet sind.
Als Wälzlager 18, 19 sind bei dieser Ausführungsform zwei Kegelrollenlager 26, 27 vorgesehen. Die Wälzkörper sind hier als Kegelrollen 28, 29 ausgeführt, deren Durchmesser über ihre Länge zunimmt. Die Kegelrollen 28, 29 sind wiederum in entsprechenden Käfigen 30, 31 geführt.
Da sich der Durchmesser der Kegelrollen 28, 29 ändert, sind folglich die jeweiligen Kegelwinkel von Kegelbohrung und Kegelzapfen unterschiedlich, eben entsprechend dem Winkel der Kegelrollen 28, 29.
Nachdem auch bei dieser Ausgestaltung der Kegelzapfen mit entsprechenden Kegelwinkel vorgesehen sind, ist auch hier eine axiale und radiale Abstützung des Planetenrads 5 an den Seitenwänden 3, 4 in beiden Richtungen gegeben, so dass auch bei dieser Ausführungsform ein axiales Wandern eines Planetenrads 5 ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste

1: Planetenradgetriebe
2: Planetenradträger
3: Seitenwand
4: Seitenwand
5: Planetenrad
6: Kegellagerung
7: Kegellagerung
8: Kegelbohrung
9: Kegelbohrung
10: Mantelfläche
11: Mantelfläche
12: Verzahnung
13: Planetenradkörper
14: Kegelzapfen
15: Kegelzapfen
16: Kegelzapfen
17: Kegelzapfen
18: Wälzlager
19: Wälzlager
20: Schrägnadellager
21: Schrägnadellager
22: Nadel
23: Nadel
24: Käfig
25: Käfig
26: Kegelrollenlager
27: Kegelrollenlager
28: Kegelrolle
29: Kegelrolle
30: Käfig
31: Käfig

Claims

Planetengetriebe, umfassend einen Planetenradträger mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden mit daran einander gegenüberliegenden Axialbohrungen, wobei zwischen den Seitenwänden ein oder mehrere Planetenräder drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Planetenrad (5) beidseits der Drehlagerung dienende Kegelzapfen (14, 15) vorgesehen sind, dass die Axialbohrungen als Kegelbohrungen (8, 9) aufgeführt sind, und dass jeder Kegelzapfen (14, 15) in der Kegelbohrung (8, 9) über ein schräges Wälzlager (18, 19) drehgelagert ist.
Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (18, 19) ein Schrägnadellager (20, 21) oder ein Kegelrollenlager (26, 27) ist.
Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelzapfen (14, 15) einstückig am Planetenrad (5) angeformt sind.
Planetengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelflächen (10, 11, 16, 17) der Kegelbohrungen (8, 9) und der Kegelzapfen (14, 15) gehärtet sind.