DE102011122884A1 - Planetenradgetriebe - Google Patents
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-
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Planetenradgetriebe mit zumindest einem Sonnenrad und zumindest einem koaxial und verdrehbar zu diesem angeordneten Planetenradträger.
- Beispielsweise befasst sich
DE 10 2009 032 286 A1 mit einem Planetenradgetriebe. Dieses weist zwei Sonnenräder auf, von denen jedes Sonnenrad mit einem Satz Planetenräder in Eingriff steht, die von einem Planetenradträger getragen werden. Dabei werden die Sonnenräder durch die im Betrieb im Eingriff mit den Planetenrädern wirkenden Zahnkräfte radial zentriert. Nachteilig wirkt sich bei dieser Ausgestaltung aus, dass die Zentrierung im lastfreien Zustand nicht gewährleistet ist, so dass die Position der Sonnenräder sehr weit aus der radialen Mittelposition geraten kann. Außerdem können im Betrieb trotz der wirkenden Zahnkräfte Ungleichgewichte an den Sonnenrädern auftreten. Zudem sind Fluchtungsfehler zwischen Sonnenrad und Planetenradträger möglich. All dies führt zu einem erhöhten Verschleiß und einer erhöhten Geräuschbildung. Das gilt umso mehr, wenn große Kräfte zwischen Planetenrädern und Sonnenrädern übertragen werden, wie insbesondere bei einem Differenzial. - Bekannt sind auch Planetenradgetriebe, in denen zwischen Sonnenrad und Planetenradträger eine radiale Gleitlagerung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann das Sonnenrad besonders einfach zentriert werden. Störungen aufgrund von Fluchtungsfehlern und Ungleichgewichten durch die Zahnkräfte können so sicher vermieden werden. Außerdem können die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen der Verzahnung verringert und dadurch die Herstellungskosten reduziert werden. Zugleich ist es so möglich, die Achsabstände zwischen Planetenrädern und Sonnenrad zu verringern, wodurch der Bauraum reduziert wird. Zur Gleitlagerung kann zumindest ein Gleitring radial zwischen Sonnenrad und Planetenradträger angeordnete sein.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Planetenradgetriebe der vorgenannten Art Funktion, Herstellung und Montage zu vereinfachen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Gemäß Erfindung wird ein Gleitring zur Gleitlagerung von relativ zueinander drehbaren Bauteilen vorgeschlagen, der an zumindest einem integrierten Federelement im Durchmesser verformbar ausgebildet ist. Hierdurch wird insbesondere die Montage bzw. die Befestigung des Gleitrings auf einem Bauteil erleichtert. So kann mittels einer elastischen Durchmessererweiterung oder Durchmesserreduzierung am Gleitring eine durch ein Hindernis im Montagebereich bedingte Durchmesserabweichung zwischen Montage- und Einsatzdurchmesser kompensiert werden. Der Gleitring kann beispielsweise auf ein Bauteil einfach elastisch kraft- und/oder formschlüssig aufgepresst, aufgesteckt oder aufgeschoben werden. Auf diese Weise wird eine besonders montagefreundliche elastische Schnappverbindung zur Fixierung des Gleitrings auf einem Bauteil ermöglicht. Beispielsweise kann der Gleitring zur Montage elastisch über einen Absatz gezogen werden, um ihn zur Fixierung hinter dem Absatz formschlüssig einfach einschnappen zulassen.
- Ein solcher Gleitring kann besonders vorteilhaft in einem Planetenradgetriebe zur radialen Lagerung des Sonnerades am Planetenträger eingesetzt werden.
- Bevorzugt weist das Federelement zumindest einen durch eine oder mehrere Aussparungen am Gleitring gebildeten federnden Steg auf. Hierbei ist die Elastizität des Gleitrings insbesondere durch die Anzahl der integrierten Stege und deren Ausgestaltung, wie Stegbreite und Größe der Aussparungen, variabel einstellbar.
- Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass die Aussparungen die Schmiermittelverteilung und Durchströmung am Gleitring fördern, insbesondere dienen die Aussparungen bei Stillstand des Gleitrings als Schmiermittelreservoir, in dem sich das Schmiermittel sammeln kann, um im Betrieb, insbesondere an der Gleitfläche, wieder verteilt zu werden.
- In einer insbesondere hinsichtlich Elastizität, Schmiermittelverteilung und Herstellungsaufwand optimierten Ausgestaltung wird der Steg durch zwei Aussparungen am Gleitring gebildet und weist in Umfangsrichtung die Form eines rechtwinkligen „Z” auf. Die Aussparungen erstrecken sich dabei jeweils ausgehend von den gegenüberliegenden Ringrändern um die Stegbreite versetzt parallel zueinander quer zur Umfangrichtung. Sie enden jeweils eine Stegbreite beabstandet von dem dem jeweiligen Ausgangsrand gegenüberliegenden Ringrand.
- Alternativ können auch andere federnd wirkende Stegformen vorgesehen sein.
- Bevorzugt ist der Gleitring in Kunststoff ausgeführt.
- Vorzugsweise sind mehrere in den Gleitring integrierte federnde Stege vorgesehen. Diese sind bevorzugt gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet, wodurch eine möglichst gleichmäßige elastische Ausbildung des Gleitrings und eine gleichmäßige Schmiermittelverteilung am Gleitring erreicht wird. Dabei begrenzen die Stege eine entsprechende Anzahl von Bogenabschnitten am Gleitring. Vorzugsweise ist an den radialen Innen- oder Außenseiten der Bogenabschnitte jeweils zumindest ein radialer Vorsprung ausgebildet, der zur Befestigung des Gleitrings in eine oder mehrere komplementäre Vertiefungen am Außen- bzw. Innenumfang eines Bauteils eingreifen kann. Zur Befestigung ist der Gleitring an einem Bauteil einfach elastisch aufpress-, aufsteck- oder aufschiebbar bis er in die Vertiefung/en fixiert einschnappt. Der Gleitring kann so mit Befestigung radial innen und Gleitkontakt radial außen oder mit Befestigung radial außen und Gleitkontakt radial innen angeordnet werden. Auf diese Weise wird eine einfache Einschnappfederung erreicht, durch die der Gleitring zur Montage im Durchmesser elastisch erweitert und in montiertem Zustand auf den Einsatzdurchmesser wieder reduziert oder umgekehrt zur Montage im Durchmesser elastisch reduziert und in montiertem Zustand auf den Einsatzdurchmesser wieder erweitert ist.
- In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind in den Gleitring drei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete federnde Stege integriert. Diese begrenzen am Gleitring drei Bogenabschnitte, an deren radialen Innenseiten jeweils ein sich in Umfangsrichtung erstreckender radialer Vorsprung ausgebildet ist. Eine Fixierung des Gleitrings auf einem Bauteil kann dabei auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass am Außenumfang des Bauteils eine einfach herstellbare Ringnut ausgebildet ist, in die die Vorsprünge am Gleitring eingreifen.
- Es ist von Vorteil, wenn der Gleitring unter geringfügiger radialer Vorspannung zwischen Sonnenrad und Planetenradträger angeordnet ist. Auf diese Weise kann das Sonnenrad genau zentriert und können die Achsabstände zwischen diesem und den Planetenrädern genau festgelegt werden.
- Eine Sonnenradlagerung am Planetenradträger lässt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, dass der Gleitring an einem am Sonnenrad axial vorstehenden Abschnitt angeordnet ist und radial außen mit einem zu diesem koaxial angeordneten Abschnitt am Planetenradträger in Gleitkontakt steht. Der Gleitring kann beispielsweise an einem axial vorstehenden Nabenabschnitt des Sonnenrads angeordnet sein und radial außen mit einem koaxial angeordneten Führungsbund am Planetenradträger in Gleitkontakt stehen. Dabei dämpft der Gleitring zudem im Betrieb die Geräuschentwicklung zwischen Sonnenrad und Führungsbund. In einem Planetenradgetriebe kann so zur radialen Sonneradlagerung der Gleitring in einer Ringnut am Außenumfang des vorstehenden Nabenabschnitts des Sonnenrads einfach fixiert werden. Ein, insbesondere temperaturbedingtes, Lösen des Gleitrings am Nabenabschnitt wird auf diese Weise sicher vermieden.
- Die beschriebene Erfindung kann vorzugsweise in Fahrzeugen eingesetzt werden, ist aber nicht auf diese beschränkt.
- In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Planetenradgetriebe als ein Stirnraddifferenzial in Planetenbauweise ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung weist der Planetenradträger zwei Sätze Planetenräder auf, die jeweils mit einem Sonnenrad in Eingriff stehen. Dabei kämmt ein Planetenrad des einen Satzes jeweils mit einem Planetenrad des anderen Satzes. Vorzugsweise ist am Planetenradträger ein Antriebsrad vorgesehen, über das eine Leistung in das Stirnraddifferenzial übertragbar ist. Jedes der Sonnenräder ist jeweils am Planetenradträger radial gelagert und zugleich mit einer Achswelle verbunden, über die jeweils ein Rad eines Fahrzeugs antreibbar ist. Der Planetenradträger ist bevorzugt in Leichtbauweise in Blech ausgeführt und besteht aus zwei Gehäuseteilen, die alternativ auch einteilig ausgeführt werden können.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenradgetriebes, -
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus1 , -
3 eine perspektivische Einzelansicht eines erfindungsgemäßen Gleitrings. - Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
- In
1 ist ein erfindungsgemäßes Planetenradgetriebe dargestellt, das beispielhaft als ein Stirnraddifferenzial in Planetenbauweise ausgeführt ist. Das Stirnraddifferenzial weist zwei Abtriebs-Sonnenräder1 ,2 auf, die jeweils an einer Nabe über eine Keilverzahnung mit einer nicht dargestellten Steckwelle drehfest verbunden sind, über die jeweils ein Rad eines Fahrzeugs antreibbar ist. Jedes der Sonnenräder1 ,2 steht jeweils mit einem Satz Planetenräder8 ,9 in Eingriff. Hierbei kämmt ein Planetenrad8 des einen Satzes jeweils mit einem Planetenrad9 des anderen Satzes. Die beiden Planetenradsätze werden von einem gemeinsamen Planetenradträger3 getragen, der zugleich das Differenzialgehäuse bildet und radial außen ein Antriebsrad10 (2 ) aufnimmt, über das eine Antriebsleistung in das Differenzial übertragbar ist. Sonnenräder1 ,2 und Planetenradträger3 sind verdrehbar zueinander und koaxial zu einer Zentralachse11 angeordnet. Der Planetenradträger3 besteht aus zwei Gehäuseteilen, die jeweils in Leichtbauweise als Blechscheiben ausgeführt sind. - Die Sonnenräder
1 ,2 weisen jeweils an ihren voneinander abgewandten Seiten einen als Steckhals ausgebildeten axial vorstehenden Nabenabschnitt auf, in den jeweils zur Übertragung von Drehmomenten eine Steckwelle aufgenommen ist und der zugleich der Führung dient. Radial außen sind die Nabenabschnitte jeweils von einem vorstehenden hohlzylindrischen Führungsbund an den Außenseiten der Gehäuseteile des Planetenradträgers3 koaxial umschlossen. Dabei sind die Sonnenräder1 ,2 jeweils am Führungsbund des Planetenradträgers3 , mithin am Differenzialgehäuse, radial gelagert. Hierzu ist radial zwischen den Nabenabschnitten der Sonnenräder1 ,2 und dem Führungsbund jeweils eine Gleitlagerung vorgesehen. Die Gleitlagerung besteht jeweils aus einem Gleitring4 , der koaxial zwischen Nabenabschnitt und Führungsbund angeordnet ist. Der Gleitring4 ist als Kunststoffgleitbuchse auf dem Nabenabschnitt des Sonnenrads1 ,2 fixiert angeordnet und steht radial außen in Gleitkontakt mit dem Führungsbund des Planetenradträgers3 . Auf diese Weise dient der Gleitring4 zugleich als Dämpfungselement zwischen Sonnenrad1 ,2 und Differenzialgehäuse. - Zur Befestigung weisen die Gleitringe
4 jeweils mehrere abschnittweise am Innenumfang geringfügig radial vorstehende Vorsprünge6 auf (2 ). Die Vorsprünge6 sind mit einer rechteckigen Querschnittsform ausgebildet und greifen jeweils in eine komplementäre radiale Ringnut7 am Außenumfang der Nabenabschnitte der Sonnenräder1 ,2 ein. Auf diese Weise sind die Gleitringe4 axial fixiert auf den Nabenabschnitten angeordnet. Hierbei sind die Gleitringe4 unter geringfügiger radialer Vorspannung zwischen den Nabenabschnitten der Sonnenräder1 ,2 und den Führungsbunden des Planetenradträgers3 eingesetzt. Dadurch können die Achsabstände zwischen den Sonnenradachsen, die entlang der Zentralachse11 verlaufen, und den Planetenradachsen12 ,13 genau festgelegt werden. -
3 zeigt den Gleitring4 in einer Einzelansicht. In den Gleitring4 sind drei federnde Stege5 integriert, die über den Umfang gleichmäßig verteilt um 120° versetzt zueinander angeordnet sind. Die Stege5 werden jeweils durch zwei Aussparungen gebildet und weisen in Umfangsrichtung die Form eines rechtwinkligen „Z” auf. Hierbei erstrecken sich die Aussparungen jeweils ausgehend von den gegenüberliegenden Ringrändern und verlaufen um die Stegbreite versetzt parallel zueinander quer zur Umfangsrichtung. Sie enden jeweils um eine Stegbreite beabstandet von dem dem jeweiligen Ausgangsrand gegenüberliegenden Ringrand. Die Kanten an den Enden der Aussparungen sind jeweils in Umfangsrichtung abgerundet ausgeführt, um Spannungsspitzen im Kraftfluss zu vermeiden. - Die drei Stege
5 begrenzen am Gleitring4 drei Bogenabschnitte gleicher Bogenlänge und sind an ihren umfangsseitigen Enden mit jeweils einem Bogenabschnitt einteilig verbunden. Am Innenumfang eines jeden Bogenabschnitts erstreckt sich mittig zwischen den Ringrändern ein radialer Vorsprung6 in Umfangsrichtung. Somit sind drei Vorsprünge6 ringförmig am Innenumfang des Gleitrings4 angeordnet und jeweils durch die drei in den Gleitring4 integrierten federnden Stege6 begrenzt. Die Vorsprünge6 erstrecken sich jeweils fast über die gesamte Länge des jeweiligen Bogenabschnitts und enden etwa eine Stegbreite vor dessen Ende. - Die Stege
5 dienen als Einschnappfederung, durch die der Gleitring4 im Durchmesser elastisch verformbar ist. Auf diese Weise ist dieser am Nabenabschnitt des Sonnenrads1 ,2 einfach aufpress-, aufsteck- oder aufschiebbar bis die Vorsprünge6 in die Ringnut7 am Nabenabschnitt kraft- und formschlüssig einschnappen. Zur Montage am Nabenabschnitt ist der Gleitring4 auf den erforderlichen Montagedurchmesser elastisch aufweitbar und durch Einschnappen an der Ringnut7 wieder auf den Einsatzdurchmesser reduzierbar. Dabei ist die Elastizität des Gleitrings4 insbesondere durch die Stegbreite und die Breite der Aussparungen in Umfangsrichtung, variabel einstellbar. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Sonnenrad
- 2
- Sonnenrad
- 3
- Planetenradträger
- 4
- Gleitring
- 5
- Steg
- 6
- Vorsprung
- 7
- Ringnut
- 8
- Planetenrad
- 9
- Planetenrad
- 10
- Antriebsrad
- 11
- Zentralachse
- 12
- Planetenradachse
- 13
- Planetenradachse
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009032286 A1 [0002]
Claims (7)
- Planetenradgetriebe mit zumindest einem Sonnenrad (
1 ,2 ) und zumindest einem koaxial und verdrehbar zu diesem angeordneten Planetenradträger (3 ), wobei zwischen Sonnenrad (1 ,2 ) und Planetenradträger (3 ) eine radiale Gleitlagerung aus zumindest einem Gleitring (4 ) radial zwischen Sonnenrad (1 ,2 ) und Planetenradträger (3 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (4 ) an zumindest einem integrierten Federelement im Durchmesser verformbar ausgebildet ist. - Planetenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (
4 ) auf einem am Sonnenrad (1 ,2 ) axial vorstehenden Nabenabschnitt angeordnet ist und radial außen mit einem koaxial angeordneten Führungsbund am Planetenradträger (3 ) in Gleitkontakt steht. - Planetenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement zumindest einen durch eine oder mehrere Aussparungen am Gleitring gebildeten federnden Steg (
5 ) aufweist und dass der Steg (5 ), in Umfangsrichtung um einen Nabenabschnitt des Sonnenrades (1 ,2 ) betrachtet, die Form eines rechtwinkligen „Z”” aufweist. - Planetenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gleitring (
4 ) als Federelement mehrere federnde Stege (5 ) integriert sind, die gleichmäßig über den Umfang des Gleitrings (4 ) verteilt angeordnet sind und eine entsprechende Anzahl von zwischen dem Sonnenrad (1 ,2 ) und dem Planetenradträger (3 ) angeordneten Bogenabschnitten am Gleitring (4 ) begrenzen, wobei an den radialen Innen- oder Außenseiten der Bogenabschnitte zur Befestigung des Gleitrings (4 ) jeweils zumindest ein radialer Vorsprung (6 ) ausgebildet ist, welcher in eine komplementäre Ringnut an dem Sonnenrad (1 ,2 ) oder dem Planetenradträger eingreift. - Planetenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenradgetriebe als ein Stirnraddifferenzial in Planetenbauweise ausgeführt ist und der Planetenradträger (
3 ) zwei Sätze Planetenräder (8 ,9 ) aufweist, die jeweils mit einem Sonnenrad (1 ,2 ) in Eingriff stehen, wobei ein Planetenrad (8 ) des einen Satzes jeweils mit einem Planetenrad (9 ) des anderen Satzes kämmt und der Planetenradträger (3 ) über ein Antriebsrad antreibbar ist sowie jedes der Sonnenräder (1 ,2 ) jeweils mit einer Achswelle verbunden ist, die jeweils ein Rad eines Kraftfahrzeugs antreibt, wobei zwischen jedem der Sonnenräder (1 ,2 ) und dem Planetenradträger (3 ) ein Gleitring (4 ) mit integriertem Federelement angeordnet ist. - Gleitring für ein Planetenradgetriebe nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (
4 ) an zumindest einem integrierten Federelement im Durchmesser verformbar ausgebildet ist, wobei das Federelement zumindest einen durch eine oder mehrere Aussparung/en am Gleitring (4 ) gebildeten federnden Steg (5 ) aufweist. - Gleitring für ein Planetenradgetriebe nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (
4 ) an zumindest einem integrierten Federelement im Durchmesser verformbar ausgebildet ist, wobei das Federelement zumindest einen durch eine oder mehrere Aussparung/en am Gleitring (4 ) gebildeten federnden Steg (5 ) aufweist und dass der Gleitring (4 ) in Kunststoff ausgeführt ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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DE201110122884 DE102011122884A1 (de) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Planetenradgetriebe |
Publications (1)
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DE102011122884A1 true DE102011122884A1 (de) | 2013-03-28 |
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Family Applications (1)
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DE201110122884 Withdrawn DE102011122884A1 (de) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Planetenradgetriebe |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009032286A1 (de) | 2008-12-18 | 2010-06-24 | Schaeffler Kg | Stirnraddifferenzial |
-
2011
- 2011-09-01 DE DE201110122884 patent/DE102011122884A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102009032286A1 (de) | 2008-12-18 | 2010-06-24 | Schaeffler Kg | Stirnraddifferenzial |
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