DE10235280A1

DE10235280A1 - Planetary transmission has all planet wheels in common planet carrier, each first planet wheel with double engagement and planet carrier on cross-roller bearing

Info

Publication number: DE10235280A1
Application number: DE2002135280
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Schulz; Tino Dipl.-Ing. Kirschner; Alexander Dipl.-Ing. Cerny
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-02-19

Abstract

The planetary transmission (1) has all the planet wheels (8, 12) in a common planet carrier (14), staged with small (10) and large (6) stage wheels. The latter are engaged with the sunwheel (4). Each first planet wheel has teeth engaged with the hollow wheel (16) and a small stage wheel. The planet carrier is mounted in the housing (18) on a cross-roller bearing (23).

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe nach dem Patentanspruch 1 und nach dem Gegenstand der älteren Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen 101 44 805.8.The invention relates to a planetary gear claim 1 and according to the subject of the earlier patent application the applicant with the file number 101 44 805.8.

Bei dem Planetengetriebe nach der älteren Anmeldung ist der Planetenträger über zwei Lager, welche beiderseits eines Hohlrades angeordnet und als Schräglager ausgebildet sind, gelagert. Derartige Kegelrollenlager sind kostenaufwendig und beanspruchen eine relativ große axiale Bautiefe und darüber hinaus auch radialen Bauraum wegen der Innen- und Außenringe der Kegelrollenlager.With the planetary gear after the older registration is the planet carrier over two Bearing, which is arranged on both sides of a ring gear and designed as an angular bearing are stored. Such tapered roller bearings are expensive and claim a relatively large axial depth and beyond also radial installation space due to the inner and outer rings of the tapered roller bearings.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lagerung des Planetenträgers des eingangs genannten Planetengetriebes zu schaffen, welches weniger Bauraum beansprucht und eine Kostenreduzierung für das gesamte Getriebe ermöglicht.It is an object of the present invention improved storage of the planet carrier of the aforementioned To create planetary gear, which takes up less space and a cost reduction for the entire transmission enables.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruches 1. Als Vorteil wird dabei erreicht, dass der Planetenträger nur noch über ein Lager, welches radiale und axiale Kräfte aufnimmt, gegenüber dem Gehäuse gelagert ist. Dieses Lager ist als Kreuzrollenlager ausgebildet und läuft auf einem geteilten Lagerinnenring, während die äußeren Laufbahnen des Kreuzrollenlagers in das Gehäuse eingearbeitet sind. Der Planetenträger kann daher aus einem Material gefertigt werden, welches nicht für die Rollenkörper des Lagers gehärtet werden muss.The solution to this problem results itself from the features of claim 1. As an advantage thereby achieved that the planet carrier only has one Bearing, which absorbs radial and axial forces, against the casing is stored. This bearing is designed as a crossed roller bearing and runs on a split bearing inner ring, while the outer raceways of the crossed roller bearing in the housing are incorporated. The planet carrier can therefore be made of one material are manufactured, which is not for the reel body of the Bearing hardened must become.

Kreuzrollenlager für die Lagerung eines Planetenträgers im Gehäuse eines Planetengetriebes sind durch die EP-B 981 697 zwar bekannt, allerdings für ein Planetengetriebe, welches insbesondere hinsichtlich der Anordnung und Bauart der Planeten unterschiedlich ausgebildet ist.Cross roller bearings for the storage of a planet carrier in the housing of a planetary gear are through EP-B 981 697 Although known, but for a planetary gear, which is designed differently in particular with regard to the arrangement and type of planet.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Kreuzrollenlager in einer Radialebene angeordnet, die – in axialer Richtung – zwischen den beiden Planeten liegt. Damit ergibt sich eine günstige Lagerbelastung und eine axial verkürzte Bauweise für das gesamte Planetengetriebe.In an advantageous embodiment of the Invention, the crossed roller bearing is arranged in a radial plane, in the axial direction - between the two planets. This results in a favorable bearing load and an axially shortened one Construction for the entire planetary gear.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der geteilte Innenring durch Spannmittel axial auf dem Planetenträger fixiert. Damit kann das Lager einfach montiert und eingestellt werden.In a further advantageous embodiment the invention is the divided inner ring by clamping means axially on the planet carrier fixed. This means that the bearing can be easily assembled and adjusted.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Spannmittel als schräg angeordnete Schraubelemente bzw. Gewindestifte ausgebildet, wobei vorteilhafter Weise auch eine senkrecht zur Stützrichtung angeordnete Fase am Innenring des Lagers vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich eine optimale Stützwirkung auf das Kreuzrollenlager. Die einzelnen Stütz- oder Spannelemente, die am Planetenträger befestigt sind, greifen dabei zwischen den Planetenrädern hindurch. Auch dadurch ergibt sich eine kompakte Bauweise.In an advantageous development of the Invention are the clamping means as obliquely arranged screw elements or set screws, advantageously also one perpendicular to the direction of support arranged chamfer is provided on the inner ring of the bearing. Thereby there is an optimal support effect on the crossed roller bearing. The individual support or tensioning elements that attached to the planet carrier are reaching between the planet gears. That too the result is a compact design.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben: Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below: Show it:

1 ein Planetengetriebe mit Kreuzrollenlager, fixiert durch einen Haltering; 1 a planetary gear with crossed roller bearings, fixed by a retaining ring;

2 ein Planetengetriebe mit Kreuzrollenlager, fixiert durch geneigte Gewindestifte und 2 a planetary gear with crossed roller bearings, fixed by inclined grub screws and

3 ein Planetengetriebe mit Kreuzrollenlager, fixiert durch eine weitere Ausbildungsform eines Spannmittels. 3 a planetary gear with crossed roller bearings, fixed by another form of clamping device.

1 zeigt ein Planetengetriebe 1, welches weitestgehend mit dem Planetengetriebe gemäß der älteren Anmeldung 101 44 805.8 der Anmelderin übereinstimmt; daher werden größtenteils für gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen verwendet. Das Planetengetriebe 1 weist eine Eingangswelle 2 auf, die als Hohlwelle ausgebildet ist und über eine Kerbverzahnung 3 formschlüssig mit einer nicht dargestellten Antriebswelle eines Antriebsmotors verbunden werden kann. Ein Sonnenrad 4 (Innensonne) ist drehfest mit der Eingangswelle 2 verbunden und kämmt mit einem großen Stufenrad 6 eines Stufenplaneten 8, der ferner ein kleines Stufenrad 10 aufweist, welches sich in Eingriff mit einem ersten Planeten 12 befindet. Der Stufenplanet 8 ist über ein Lager 5 und der erste Planet 12 ist über eine Achse 7 und ein Lager 9 in einem gemeinsamen Planetenträger 14 gelagert. Wie in der älteren Anmeldung beschrieben und dargestellt, befinden sich zwei Stufenplaneten 8 mit vier Planeten 12 im Eingriff. Der Planetenträger 14 ist über ein Rillenkugellager 11 auf der Eingangswelle 2 gelagert. Das Planetenrad 12 steht in Eingriff mit einem Hohlrad 16 (Außensonne), welches Teil eines etwa zylindermantelförmigen Gehäuses 18 ist. Über eine zylinderförmige Zentrierfläche 17 und einen Flansch 19 kann das gesamte Planetengetriebe 1 mit einem nicht dargestellten Antriebsmotorgehäuse verbunden werden, so dass das Hohlrad bzw. die Außensonne 16 als festes Glied des Planetengetriebes 1 wirkt. Der Abtrieb des Planetengetriebes 1 erfolgt über den Planetenträger 14 mit tels eines Flansches 20, der eine Ausnehmung 22 zur Aufnahme der Stufenplaneten 8 aufweist. Soweit ist dieses Planetengetriebe aus der älteren Anmeldung der Anmelderin bekannt. 1 shows a planetary gear 1 , which largely corresponds to the planetary gear according to the earlier application 101 44 805.8 of the applicant; therefore, the same reference numerals are used for the most part for the same parts. The planetary gear 1 has an input shaft 2 on, which is designed as a hollow shaft and a serration 3 can be positively connected to a drive shaft, not shown, of a drive motor. A sun gear 4 (Indoor sun) is rotatable with the input shaft 2 connected and combs with a large step wheel 6 of a stepped planet 8th who also has a small step wheel 10 which engages with a first planet 12 located. The step planet 8th is about a camp 5 and the first planet 12 is about an axis 7 and a warehouse 9 in a common planet carrier 14 stored. As described and illustrated in the earlier application, there are two planetary stages 8th with four planets 12 in engagement. The planet carrier 14 is about a deep groove ball bearing 11 on the input shaft 2 stored. The planet gear 12 is in engagement with a ring gear 16 (Outside sun), which is part of an approximately cylindrical casing 18 is. Via a cylindrical centering surface 17 and a flange 19 can the entire planetary gear 1 be connected to a drive motor housing, not shown, so that the ring gear or the external sun 16 as a fixed link of the planetary gear 1 acts. The output of the planetary gear 1 takes place via the planet carrier 14 by means of a flange 20 that has a recess 22 to accommodate the stepped planet 8th having. So far this planetary gear is known from the applicant's earlier application.

Die Lagerung des Planetenträgers gegenüber dem Gehäuse 18 erfolgt über ein an sich bekanntes Kreuzrollenlager 23, welches auf dem Planetenträger 14 mittels eines Innenringes 24 montiert ist, welcher in der Mitte geteilt ist und aus den beiden Ringhälften 24a, 24b besteht. Der Innenring 24 ist aus Wälzlagerstahl hergestellt und weist eine gehärtete Lauffläche für die Wälzkörper des Kreuzrollenlagers 23 auf. Das Kreuzrollenlager 23 besitzt keinen Außenring, sondern zwei radial äußere Laufflächen 25, die in das Gehäuse 18 eingearbeitet sind – der Werkstoff für das Gehäuse 18 ist daher so zu wählen, dass die Laufflächen 25 für die Wälzkörper härtbar sind. Die axiale Fixierung des Kreuzrollenlagers 23 auf dem Planetenträger 14 erfolgt über den Innenring 24, der sich einerseits an einem Bund 26 des Planetenträgers 14 abstützt und andererseits über einen am Planetenträger 14 befestigten Haltekörper 27, der mehrere über den Umfang verteilte Druckfinger 27a aufweist. Der Haltekörper 27 mit seinen Druckfingern 27a ist elastisch ausgebildet, d. h. er kann sich beim Verspannen des Innenringes 24 über die Druckfinger 27a elastisch verformen und gleicht somit etwaige Fertigungstoleranzen aus. Damit ist das Kreuzrollenlager 23 auf dem Planetenträger 14 axial fixiert und hinsichtlich seines Lagerspieles eingestellt. Die Befestigung des Haltekörpers 27 am Planetenträger 14 erfolgt durch einzelne über den Umfang verteilte Schrauben 28.The bearing of the planet carrier in relation to the housing 18 takes place via a cross roller bearing known per se 23 which is on the planet carrier 14 by means of an inner ring 24 is mounted, which is divided in the middle and from the two ring halves 24a . 24b consists. The inner ring 24 is made of bearing steel and has a hardened tete running surface for the rolling elements of the crossed roller bearing 23 on. The crossed roller bearing 23 has no outer ring, but two radially outer treads 25 that in the housing 18 are incorporated - the material for the housing 18 is therefore to be chosen so that the treads 25 are hardenable for the rolling elements. The axial fixation of the cross roller bearing 23 on the planet carrier 14 takes place via the inner ring 24 that is on the one hand on a covenant 26 of the planet carrier 14 supports and on the other hand via one on the planet carrier 14 attached holding body 27 , the multiple pressure fingers distributed over the circumference 27a having. The holding body 27 with his pressure fingers 27a is elastic, ie it can become loose when the inner ring is tightened 24 over the pressure fingers 27a deform elastically and thus compensate for any manufacturing tolerances. This is the crossed roller bearing 23 on the planet carrier 14 axially fixed and adjusted with regard to its bearing play. The attachment of the holding body 27 on the planet carrier 14 is done by individual screws distributed over the circumference 28 ,

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Anordnung und axiale Fixierung eines Kreuzrollenlagers 30 für dasselbe Planetengetriebe 1, wie in 1 dargestellt. Auf dem Planetenträger 14' ist wiederum ein geteilter Innenring 31 montiert, der zwei Ringhälften 31a und 31b aufweist. Der in der Zeichung links dargestellte Innenring 31a stützt sich an dem Bund 26' des Planetenträgers 14' ab, während die in der Zeichnung rechts dargestellte Ringhälfte 31b über einen in den Planetenträger 14' eingeschraubten, geneigt angeordneten Gewindestift 32 abgestützt wird. Der Gewindestift 32, von dem mehrere über den Umfang des Planetenträgers 14 verteilt sind, weist in der Zeichen- bzw. Axialebene einen Winkel α auf, der etwa 25 ° beträgt. Ein äußerer Gewindeabschnitt 32a ist in eine entsprechende Gewindebohrung 33 im Planetenträger 14' eingeschraubt, und eine Abstützfläche 32b, d. h. die Stirnfläche des Gewindestiftes 32 drückt auf die Innenringhälfte 31b, die eine Fase, d. h. eine geneigte Fläche 31c aufweist, die der Neigung der Abstützfläche 32b entspricht. Der Innenring 31 kann somit über den Gewindestift 32 axial fixiert, und das Lagerspiel des Kreuzrollenlagers 30 kann durch Justieren des Gewindestiftes 32 im Gewinde 33 eingestellt werden, wobei sich durch die geneigte Anordnung des Gewindestiftes 32 auch eine Radialkomponente ergibt. 2 shows a further embodiment for the arrangement and axial fixation of a cross roller bearing 30 for the same planetary gear 1 , as in 1 shown. On the planet carrier 14 ' is again a split inner ring 31 mounted, the two ring halves 31a and 31b having. The inner ring shown in the drawing on the left 31a is based on the federal government 26 ' of the planet carrier 14 ' from, while the ring half shown in the drawing on the right 31b over one in the planet carrier 14 ' screwed, inclined set screw 32 is supported. The grub screw 32 , several of which span the circumference of the planet carrier 14 are distributed, has an angle α in the drawing or axial plane which is approximately 25 °. An outer threaded section 32a is in a corresponding threaded hole 33 in the planet carrier 14 ' screwed in, and a support surface 32b , ie the face of the grub screw 32 presses on the inner ring half 31b that have a chamfer, ie an inclined surface 31c has the inclination of the support surface 32b equivalent. The inner ring 31 can thus via the grub screw 32 axially fixed, and the bearing play of the cross roller bearing 30 can be done by adjusting the grub screw 32 in the thread 33 can be set, whereby by the inclined arrangement of the grub screw 32 also gives a radial component.

3 zeigt für dasselbe Planetengetriebe 1, wie zuvor beschrieben, eine weitere Ausführungsform für eine Anordnung und axiale Fixierung eines Kreuzrollenlagers 34 mit einem geteilten Innenring 35, der aus den beiden Ringhälften 35a und 35b besteht. Die axiale Fixierung des äußeren Innenringes 35b erfolgt hier über einen abgewinkelten Stift 36, der ein geneigt angeordnetes Ende 36a, welches auf den Innenring 35b drückt, und ein achsparalleles En de 36b, welches über ein Gewinde 37 im Planetenträger 14'' verspannt ist, aufweist. Die Innenringhälfte 35b weist – ähnlich wie im Ausführungsbeispiel gemäß 2 – ebenfalls eine Fase 38 für eine planparallele Auflage des Stiftendes 36a auf. 3 shows for the same planetary gear 1 , as described above, a further embodiment for an arrangement and axial fixation of a cross roller bearing 34 with a split inner ring 35 from the two halves of the ring 35a and 35b consists. The axial fixation of the outer inner ring 35b is done here via an angled pin 36 that has an inclined end 36a which on the inner ring 35b presses, and an axially parallel end 36b which has a thread 37 in the planet carrier 14 '' is tense. The inner ring half 35b has - similar to the embodiment according to 2 - also a bevel 38 for a plane-parallel support of the end of the pen 36a on.

11: Planetengetriebeplanetary gear
22: Eingangswelleinput shaft
33: Kerbverzahnungserration
44: Sonnenradsun
55: Lagercamp
66: Stufenradstep gear
77: Achseaxis
88th: Stufenplanetstep planet
99: Lagercamp
1010: Stufenradstep gear
1111: RillenkugellagerDeep groove ball bearings
1212: Planetplanet
1414: Planetenträgerplanet carrier
14'14 ': Planetenträgerplanet carrier
14''14 '': Planetenträgerplanet carrier
1616: Hohlradring gear
1717: Zentrierflächecentering
1818: Gehäusecasing
1919: Flanschflange
2020: Flanschflange
2222: Ausnehmungrecess
2323: KreuzrollenlagerCrossed roller bearings
2424: Innenringinner ring
24a24a: Ringhälftering half
24b24b: Ringhälftering half
2525: Laufflächentreads
2626: BundFederation
26'26 ': BundFederation
26''26 '': BundFederation
2727: Haltekörperholding body
27a27a: Druckfingerpressure fingers
2828: Schraubescrew
3030: KreuzrollenlagerCrossed roller bearings
3131: Innenringinner ring
31a31a: Ringhälftenring halves
31b31b: Ringhälftenring halves
31c31c: Fasechamfer
3232: GewindestiftSet screw
32a32a: Gewindeabschnittthreaded portion
32b32b: Abstützflächesupporting
3434: KreuzrollenlagerCrossed roller bearings
3535: Innenringinner ring
35a35a: Ringhälftering half
35b35b: Ringhälftering half
3636: Stiftpen
36a36a: geneigtes Endeinclined The End
36b36b: achsparalleles Endeparaxial The End
3737: Gewindethread
3838: Fasechamfer

Claims

Planetary gear ( 1 ) with a sun gear that can be driven by a drive motor ( 4 ), one with a housing ( 18 ) connected ring gear ( 16 ), a group of first planets ( 12 ) and a group of second planets ( 8th ), - where all planets ( 8th . 12 ) in a common planet carrier ( 14 ) are stored, the second planets ( 8th ) as step planters with small ( 10 ) and large step wheels ( 6 ) and the large step wheels ( 6 ) the stepped planet ( 8th ) with the sun gear ( 4 ) are engaged, - whereby each of the first planets ( 12 ) has a toothing which is simultaneously with the ring gear ( 16 ) and a small step wheel ( 10 ) a stepped planet ( 8th ) is engaged and - the planet carrier ( 14 . 14 ' . 14 '' ) compared to the housing ( 18 ) via a crossed roller bearing ( 23 . 30 . 34 ) is mounted, which one on the planet carrier ( 14 . 14 ' . 14 '' ) arranged split inner ring ( 24 . 31 . 35 ) having.

Planetary gear according to claim 1, characterized in that the inner ring ( 24 . 31 . 34 ) is divided in a radial plane that is between the center planes of the ring gear ( 16 ) and the sun gear ( 4 ) is arranged.

Planetary gear according to claim 1 or 2, characterized in that the raceways ( 25 ). for the crossed roller bearing ( 23 ) in the housing ( 18 ) are incorporated.

Planetary gear according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the inner ring ( 24a . 31a . 35a ) over a bundle ( 26 . 26 ' . 26 '' ) of the planet carrier ( 14 . 14 ' . 14 '' ) and via clamping devices, ( 27 . 32 . 36 ) located on the planet carrier ( 14 . 14 ' . 14 '' ) is axially fixed.

Planetary gear according to claim 4, characterized in that the clamping means as an elastic retaining ring ( 27 ) with pressure fingers ( 27a ) are formed, the retaining ring ( 27 ) on the planet carrier ( 14 ) and the pressure fingers ( 27a ) on the inner ring ( 24b ) support.

Planetary gear according to claim 4, characterized in that the clamping means as threaded pins ( 32 ) with longitudinal axes inclined at an angle α ( 32c ) are trained.

Planet carrier according to claim 6, characterized in that the inner ring ( 31b ) on the federal ( 26 ' ) facing away from a support surface designed as a chamfer ( 31c ) which is approximately perpendicular to the longitudinal axis ( 32c ) of the grub screw ( 32 ) is arranged.