DE102018209834A1

DE102018209834A1 - Planetengetriebe

Info

Publication number: DE102018209834A1
Application number: DE102018209834.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Pöhnlein
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2019-12-19

Abstract

Es wird ein Planetengetriebe (1) umfassend als Elemente ein Sonnenrad (2), ein Hohlrad (3) und einen Steg (4) vorgeschlagen, welches zumindest ein Kreuzschieberelement (8) aufweist, welches jeweils einem Element (2, 3, 4) des Planetengetriebes (1) zugeordnet ist, dieses mit einer Welle (6) drehfest verbindet und als Radialversatzausgleichselement dient.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Planetengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Planetengetriebe umfassend als Elemente ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg werden in der Automobiltechnik eingesetzt, beispielsweise als Fahrzeuggetriebe oder als Komponenten eines Ölpumpenantriebs bei Fahrzeugen umfassend einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor. Bei einem derartigen Ölpumpenantrieb wird ein erstes Element des Planetengetriebes vom als erster Antrieb des Ölpumpenantriebs dienenden Verbrennungsmotor angetrieben, wobei ein zweites Element des Planetenradsatzes mit dem als zweiter Antrieb des Ölpumpenantriebs dienenden Elektromotor wirkverbunden und von diesem antreibbar ist und ein drittes Element des Planetengetriebes mit einer Pumpeneingangswelle wirkverbunden ist.
Derartige Planetengetriebe können als einfache Minus- oder Plus-Planetengetriebe ausgeführt sein. Ein Minus-Planetengetriebe ist bekanntlich ein einfaches Planetengetriebe umfassend als Elemente ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg mit daran verdrehbar gelagerten Planetenrädern, wobei jedes dieser Planetenräder sowohl mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad in Zahneingriff stehen. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg eine zum Sonnenrad entgegengesetzte Drehrichtung auf. Demgegenüber umfasst ein einfaches Plus-Planetengetriebe ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg, an dem innere und äußere Planetenräder drehbar gelagert sind, wobei alle inneren Planetenräder mit dem Sonnenrad und alle äußeren Planetenräder mit dem Hohlrad kämmen, wobei jedes innere Planetenrad mit jeweils einem äußeren Planetenrad kämmt. Hierdurch weist das Hohlrad bei festgehaltenem Steg die gleiche Drehrichtung auf wie das Sonnenrad und es ergibt sich eine positive Standgetriebeübersetzung.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Elemente eines Planetengetriebes über einen Pressverband, über Kurzverzahnungen oder über Einhängung auf An- bzw. Abtriebswellen zu montieren; dies erfordert jedoch in nachteiliger Weise axial betrachtet Bauraum für die Montage.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe anzugeben. Insbesondere soll ein Planetengetriebe angegeben werden, bei dem zumindest ein Element des Planetengetriebes an einer Welle, beispielsweise an einer Antriebs- oder Abtriebswelle montierbar ist, ohne die Notwendigkeit axial Bauraum für die Montage vorhalten zu müssen. Ferner soll zumindest ein Element des Planetengetriebes radial frei gelagert sein.
Diese Aufgabe wird die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird ein Planetengetriebe umfassend als Elemente ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Steg vorgeschlagen, welches zumindest ein Kreuzschieberelement aufweist, welches jeweils einem Element des Planetengetriebes zugeordnet ist und dieses mit einer Welle drehfest verbindet.
Das zumindest eine Kreuzschieberelement ist mit dem Element des Planetengetriebes, dem es zugeordnet ist, durch Formschluss in Drehrichtung drehfest verbunden und weist eine Nut auf, in die im montierten Zustand ein Vorsprung der mit dem Element drehfest verbundenen Welle spielbehaftet entlang der Längsachse der Nut eingreift. Das zumindest eine Kreuzschieberelement ist derart in Drehrichtung formschlüssig mit dem Element des Planetengetriebes, dem es zugeordnet ist, verbunden, dass eine Bewegung des Kreuzschieberelementes radial betrachtet senkrecht zur Längsachse der Nut ermöglicht wird.
Gemäß der Erfindung kann das zumindest eine Kreuzschieberelement auf der Antriebsseite oder der Abtriebsseite des Planetengetriebes verbaut sein und jeweils das Hohlrad, das Sonnenrad oder den Steg des Planetengetriebes mit einer Antriebwelle oder einer Abtriebswelle verbinden. Insbesondere bei einem leistungsverzweigten Planetengetriebe können mehrere Kreuzschiebeelemente vorgesehen sein, die jeweils einem Element des Planetengetriebes zugeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Konzeption resultiert auch in einer radialen Freimachung des Elementes des Planetenradsatzes, dem gemäß der Erfindung ein Kreuzschieberelement zugeordnet ist, so dass zum einen eine axial betrachtet bauraumsparende Montage des Planetengetriebes erzielt wird und zum anderen eine radiale Freimachung zumindest eines Elementes des Planetengetriebes gewährleistet wird, so dass separate Bauteile zur radialen Freimachung, wie beispielsweise eine spielbehaftete Verzahnung oder Vorrichtungen zum Einhängen an einem Gehäuse in vorteilhafter Weise entfallen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1: Eine schematische Ansicht eines Planetengetriebes, bei dem das Sonnenrad über ein Kreuzschieberelement mit einer Antriebswelle drehfest verbunden ist;
2: Eine schematische Ansicht des Planetengetriebes gemäß 1 im Montagezustand; und
3: Eine schematische Schnittansicht der formschlüssigen Verbindung in Drehrichtung zwischen dem Kreuzschieberelement und dem Sonnenrad zur Veranschaulichung der radialen Freimachung des Sonnenrades.

In 1 ist ein als Minus-Planetengetriebe ausgeführtes Planetengetriebe 1 dargestellt, umfassend ein Sonnenrad 2, ein Hohlrad 3 und einen Steg 4. In 1 ist ein Planetenrad dargestellt und mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Des Weiteren sind in 1 eine Antriebswelle 6 und ein Abtriebsflansch 7 dargestellt.
Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 1 und 2 wird das Sonnenrad mittels eines Kreuzschieberelementes 8 mit der Antriebswelle 6 drehfest verbunden. Bei dem gezeigten Beispiel ist das Kreuzschieberelement 8 durch Formschluss in Drehrichtung drehfest mit dem Sonnenrad 5 verbunden und weist eine Nut 9 auf, in die im montierten Zustand ein Vorsprung 10 der Antriebswelle 6 spielbehaftet entlang der Längsachse der Nut 9 eingreift, wodurch eine formschlüssige Verbindung in Drehrichtung hergestellt wird.
Auf diese Weise wird eine einfache Montage des Sonnenrades 5 an der Antriebswelle 6 ermöglicht, ohne hierfür axial Bauraum vorhalten zu müssen. In vorteilhafter Weise ist durch diese Konzeption eine Fehlmontage ausgeschlossen.
Dia axiale Fixierung des Planetengetriebes 1 erfolgt über eine Schrägverzahnung zwischen dem Sonnenrad 2 und dem Steg 4, welche bewirkt, dass auf das Sonnenrad 2 eine axiale Kraft in Richtung auf die Antriebswelle 6 wirkt. Ferner ist zwischen dem Steg 4 und dem Hohlrad 3 eine weitere Schrägverzahnung vorgesehen, welche bewirkt, dass auf den Steg 4 keine resultierende axiale Kraft wirkt.
Durch das Vorsehen des Kreuzschieberelementes 8 wird zudem das Sonnenrad 5 radial betrachtet frei und ohne Verdrehspiel gelagert, da das Kreuzschieberelement 8 als Radialversatzausgleichselement dient. Zu diesem Zweck ist das Kreuzschieberelement 8 derart in Drehrichtung formschlüssig mit dem Sonnenrad 2 verbunden, dass eine Bewegung des Kreuzschieberelementes 8 radial betrachtet senkrecht zur Nut 9 ermöglicht wird, wie anhand 3 veranschaulicht.
In 3 werden durch die Pfeile die möglichen Bewegungen der Welle 6 relativ zum Sonnenrad 2 veranschaulicht. Durch die spielbehaftete Aufnahme des Vorsprungs 10 der Antriebswelle 6 in der Nut 9 und die Ermöglichung einer Bewegung des Kreuzschieberelementes 8 radial betrachtet senkrecht zur Nut 9 wird eine radiale Freimachung des Sonnenrads 2 erzielt.
Auf diese Weise wird bei einfacher Montage und ohne hierfür axial Bauraum vorhalten zu müssen eine radiale Lagerung sämtlicher Elemente des Planetengetriebes 1 vermieden, welche in akustischen Problemen sowie in radialen Zwangskräften resultieren kann.
Analog zu der gezeigten Ausgestaltung können das Hohlrad oder der Steg mit einer Welle verbunden und gleichzeitig radial frei gelagert werden.
Das Kreuzschieberelement 8 und die entsprechende Ausgestaltung des dem Kreuzschieberelement 8 zugewandten Endes der Antriebswelle 6 sind kostengünstig herstellbar, z.B. durch Sintern.
Bezugszeichenliste

1: Planetengetriebe
2: Sonnenrad
3: Hohlrad
4: Steg
5: Planetenrad
6: Antriebswelle
7: Abtriebsflansch
8: Kreuzschieberelement
9: Nut
10: Vorsprung der Antriebswelle 6

Claims

Planetengetriebe (1) umfassend als Elemente ein Sonnenrad (2), ein Hohlrad (3) und einen Steg (4), dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest ein Kreuzschieberelement (8) aufweist, welches jeweils einem Element (2, 3, 4) des Planetengetriebes (1) zugeordnet ist, dieses mit einer Welle (6) drehfest verbindet und als Radialversatzausgleichselement dient.
Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kreuzschieberelement (8) auf einer Antriebsseite oder einer Abtriebsseite des Planetengetriebes verbaut ist und jeweils ein Element (2, 3, 4) des Planetengetriebes (1) mit einer Antriebwelle (6) oder einer Abtriebswelle verbindet.
Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Kreuzschieberelement (8) eine Nut (9) aufweist, in die im montierten Zustand ein Vorsprung (10) der mit dem Element (2, 3, 4) des Planetengetriebes drehfest verbundenen Welle (6) spielbehaftet entlang der Längsachse der Nut (9) eingreift, wobei das zumindest eine Kreuzschieberelement (8) mit dem Element (2, 3, 4) des Planetengetriebes, dem es zugeordnet ist, derart durch Formschluss in Drehrichtung drehfest verbunden ist, dass eine Bewegung des Kreuzschieberelementes (8) radial betrachtet senkrecht zur Längsachse der Nut (9) ermöglicht wird.