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Title:
PLANETARY GEARBOX HAVING SINGLE-TOOTH SUN GEAR HAVING EVOLOID TOOTHING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/179869
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a planetary gearbox, comprising a sun gear having one tooth, a ring gear, planet gears and a planet carrier, on which the planet gears are rotatably arranged, wherein the sun gear, the planet gears and the ring gear have evoloid toothing. The invention further relates to a multi-stage planetary gearbox assembly. The aim of the invention is to create a planetary gearbox of the type in question which enables high load capacity even at high transmission ratios. This aim is achieved, according to the invention, in that three circulating planet gears are provided in a frame-fixed ring gear, the planet gears not hitting each other even at high transmission ratios of i=24:1 because of defined addendum modification coefficients and addendum coefficients of the individual gears of the gearbox.

Inventors:
MAUL, Hans-Erich (Fringsgraben 25, Aachen, 52068, DE)
Application Number:
EP2019/056389
Publication Date:
September 26, 2019
Filing Date:
March 14, 2019
Export Citation:
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Assignee:
MAUL KONSTRUKTIONEN GMBH (Fringsgraben 25, Aachen, 52068, DE)
International Classes:
F16H55/08; F16H1/28; F16H1/26; F16H1/46
Domestic Patent References:
WO2008079011A12008-07-03
WO2008079011A12008-07-03
Foreign References:
DE202011106149U12013-01-09
US20170234066A12017-08-17
Other References:
ROTH K: "EVOLVENTENVERZAHNUNGEN MIT EXTREMEN EIGENSCHAFTEN", ANTRIEBSTECHNIK, VEREINIGTE FACHVERLAGE, MAINZ, DE, vol. 35, no. 7, 1 July 1996 (1996-07-01), pages 43 - 48, XP000598602, ISSN: 0722-8546
Attorney, Agent or Firm:
KOHLMANN, Kai (Donatusstraße 1, Aachen, 52078, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Planetengetriebe umfassend

ein Sonnenrad (2a, c) ,

ein Hohlrad (la,c),

Planetenräder (8a, c) und

einen Planetenträger (4a, c) auf dem die Planetenräder (8a, c) drehbar angeordnet sind,

wobei das Sonnenrad (2a, c) , die Planetenräder (8a, c) und das Hohlrad (la,c) eine Evoloidverzahnung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe drei Planetenräder (8a, c) aufweist,

das Hohlrad (la,c) gestellfest ist,

die Anzahl der Zähne des Sonnenrades (2a, c) z=l beträgt,

der positive Profilverschiebungsfaktor x des Sonnenrades (la, c) im Bereich von 1,4 bis 1,6 liegt,

der negative Profilverschiebungsfaktor x jedes Planetenrades (8a, c) im Bereich von -0,2 bis -0,4 liegt,

der negative Profilverschiebungsfaktor x des Hohlrades (la, c) ) im Bereich von -0,8 bis -1,0 liegt, der Kopfhöhenfaktor haP des Sonnenrades (2a, c) im Bereich von 0,1 bis 0,2 liegt,

der Kopfhöhenfaktor haP des Planetenrades (8a, c) im Bereich von 0,5 bis 0 , 7 liegt und

der Kopfhöhenfaktor haP des Hohlrades (la, c) im Bereich von 1,3 bis 1 , 5 liegt .

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (8a, c) über eine erste

Eingriffstrecke mit dem Hohlrad (la, c) und über eine zweite Eingriffstrecke mit dem Sonnenrad (2a, c) kämmen und

der Betriebseingriffswinkel der ersten

Eingriffstrecke mit dem Betriebeseingriffswinkel der zweiten Eingriffstrecke übereinstimmt.

3. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (8c) mittels Nadellagern (9c) auf dem Planetenträger (4c) drehbar gelagert sind.

4. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass der Schrägungswinkel der Evoloidverzahnung des Sonnenrades (2a, c) , der

Planetenräder (8a, c) und des Hohlrades (la, c)

übereinstimmt und im Bereich von 30° bis 40° liegt. 5. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung des

Planetengetriebes i = 6:1 ist, wobei die Anzahl der Zähne der Planetenräder z=2 und die Anzahl der Zähne des

Hohlrades (ld) z=5 beträgt.

6. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung des

Planetengetriebes i = 12:1 ist, wobei die Anzahl der Zähne der Planetenräder z=5 und die Anzahl der Zähne des Hohlrades z=ll beträgt.

7. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung des

Planetengetriebes i = 18:1 ist, wobei die Anzahl der Zähne der Planetenräder z=8 und die Anzahl der Zähne des Hohlrades z=17 beträgt.

8. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung des

Planetengetriebes i = 24:1 ist, wobei die Anzahl der Zähne der Planetenräder (8a) z=ll und die Anzahl der Zähne des Hohlrades (la) z=23 beträgt.

9. Mehrstufige Planetengetriebeanordnung umfassend

mindestens zwei Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 10. Mehrstufige Planetengetriebeanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb jedes

Planetengetriebes über das Sonnenrad (2a, c) und der Abtrieb über den Planetenträger (4a, c) erfolgt.

11. Mehrstufige Planetengetriebeanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Sonnenrades (2a, c) in jedem Planetengetriebe über eine

Antriebsswelle erfolgt und sämtliche Antriebswellen miteinander fluchten.

12. Mehrstufige Planetengetriebeanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetengetriebe über eine Oldhamkupplung (2b) miteinander verbunden sind.

13. Mehrstufige Planetengetriebeanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Planetengetriebe an der Antriebswelle des Sonnenrades stirnseitig drehfest eine Feder und an einer Abtriebsseite des Planetenträgers eine Feder drehfest angeordent sind,

die Oldhamkupplung (2b) eine Kupplungsscheibe (7a, c) mit zwei sich auf gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsscheibe (7a, c) kreuzenden Nuten umfasst, wobei in die sich kreuzenden Nuten die Feder einer Antriebswelle und die Feder eines Planetenträgers (4a, 4c) von miteinander zu kuppelnden

Planetengetrieben eingreifen.

Description:
PLANETENGETRIEBE MIT EINZAHNIGEM SONNENRAD MIT EVOLOIDVERZAHNUNG

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe umfassend ein Sonnenrad, ein Hohlrad, Planetenräder und einen

Planetenträger auf dem die Planetenräder drehbar angeordent sind, wobei das Sonnenrad, die Planetenräder und das Hohlrad eine Evoloidverzahnung aufweisen. Außerdem betrifft die

Erfindung eine mehrstufige Planetengetriebeanordnung.

Planetengetriebe haben gegenüber anderen Getrieben zahlreiche Vorteile, insbesondere: die kompakte, hochbelastbare Bauweise,

das gleichzeitige Tragen vieler Zähne,

die relativ hohe Übersetzung in einer Stufe und

die mehrstufige Anordnung durch Hintereinanderschalten mehrerer Planetengetriebe.

Aus der WO 2008/079011 Al ist ein gattungsgemäßes

Planetengetriebe mit hoher Übersetzung bekannt, das zwei Planetenräder und ein Sonnenrad mit einem Zahn oder zwei Zähnen aufweist, wobei das Sonnenrad, die Planetenräder und das Hohlrad eine Evoloidverzahnung aufweisen. Die

Planetenräder sind bei diesem Getriebe gestellfest und der Abtrieb erfolgt über das Hohlrad. Die Übersetzung beträgt i=20 : 1

Der Nachteil des aus der WO 2008/079011 Al bekannten

Planetengetriebes mit hoher Übersetzung ist die geringere Belastbarkeit gegenüber der weit verbreiteten und bevorzugten Ausführung von Planetengetrieben mit drei Planetenrädern. Planetengetriebe mit drei Planetenrädern haben weitere

Vorteile, insbesondere eine bessere Verteilung der Belastung auf eine größere Anzahl von Planetenrädern,

eine gleichmäßige Kraftübertragung in den Planetenträger über die an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks liegenden Achsen der Planetenräder sowie

ein Zentrieren des Sonnenrades zum Hohlrad durch die von den Planetenrädern ausgeübten Kräfte.

Die Ausstattung des aus der WO 2008/079011 Al bekannten

Planetengetriebes mit drei Planetenrädern scheitert ab einer Übersetzung von etwa i=12:l daran, dass die Planetenräder aneinander anstoßen und kollidieren würden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Planetengetriebe mit Evoloidverzahnung zu schaffen, welches eine hohe

Belastbarkeit auch bei hohen Übersetzungen, insbesondere auch von i=24:l ermöglicht.

Die Lösung basiert auf dem Gedanken, ein Planetengetriebe mit Evoloidverzahnung mit drei umlaufenden Planetenrädern

auszustatten, die auch bei hohen Übersetzungen nicht

aneinander anstoßen. Im Einzelnen wird die Aufgabe durch ein Planetengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das lediglich einen Zahn aufweisende Sonnenrad trägt zu den hohen möglichen Übersetzungen bei. Um den Planetenraddurchmesser zu reduzieren werden erfindungsgemäß eine starke Kopfkürzung und zusätzlich eine negative Profilverschiebung der Planetenräder vorgeschlagen. Der negative Profilverschiebungsfaktor x jedes Planetenrades liegt im Bereich von -0,2 bis -0,4. Der Kopfhöhenfaktor h aP des Planetenrades liegt im Bereich von 0,5 bis 0,7.

Zugleich erhält das Sonnenrad eine große positive

Profilverschiebung und Kopfkürzung, so dass der Durchmesser des Sonnenrades größer wird. Der positive

Profilverschiebungsfaktor x des Sonnenrades liegt im Bereich von 1,4 bis 1,6. Der Kopfhöhenfaktor h aP des Sonnenrades liegt im Bereich von 0,1 bis 0,2. Die Zähnezahl der Planetenräder kann aufgrund der Profilverschiebung und Kopfkürzung des Sonnenrades auf bis zu 11 Zähne erhöht werden.

Das innenverzahnte, gestellfeste Hohlrad erhält eine negative Profilverschiebung, wodurch sich der genutzte Teil der

Verzahnung nach außen verschiebt. Der negative

Profilverschiebungsfaktor x des Hohlrades liegt im Bereich von -0,8 bis -1,0. Der Kopfhöhenfaktor h aP des Hohlrades liegt im Bereich von 1,3 bis 1,5.

Das Bezugsprofil gebräuchlicher Zahnräder ist in der DIN 867 genormt .

Ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe kann sehr hohe

Abtriebsmomente übertragen bei sehr kleinem Bauraum. Ein Planetengetriebe gemäß der Erfindung hat beispielsweise einen Durchmesser von etwa 65mm und ein Modul von 1,75mm. Bei einer Übersetzung von i=24:l und einem Wirkungsgrad von 94% wird das Drehmoment in dem Planetengetriebe um den Faktor 22,56 erhöht. Dieser Faktor lässt sich mit bekannten

Planetengetrieben nicht erreichen.

Jedes Planetenrad kämmt über eine erste Eingriffstrecke mit dem Hohlrad und über eine zweite Eingriffstrecke mit dem Sonnenrad. Wenn der Betriebseingriffswinkel der ersten

Eingriffstrecke mit dem Betriebseingriffswinkel der zweiten Eingriffstrecke übereinstimmt, wird erreicht, dass der

Wirkungsgrad des Planetengetriebes unabhängig davon, ob der Antrieb über die Sonne oder den Planetenträger (Steg) erfolgt, übereinstimmt.

Die übereinstimmenden Betriebseingriffswinkel werden durch symmetrische Gestaltung der Summen der Profilverschiebungen erreicht, d.h. die Summe der Profilverschiebungen für das Sonnenrad und ein Planetenrad entspricht betragsmäßig der Summe der Profilverschiebungen eines Planetenrades und des Hohlrades .

Durch diese Wahl der Verzahnungsparameter des

Planetengetriebes liegt der Eingriff der kämmenden Zähne von dem Hohlrad und den Planetenrädern hinter dem Wälzpunkt und der Eingriff der kämmenden Zähne von Sonnenrad und den

Planetenrädern vor dem Wälzpunkt, wie dies in der Figur 9 für eines der Planetenräder veranschaulicht ist.

Bei Antrieb des Planetengetriebes vom Sonnenrad begünstigt der vor dem Wälzpunkt liegende Eingriff die Drehung der

Planetenräder durch progressive (stoßende) Reibung und der am Hohlrad hinter dem Eingriff liegende Wälzpunkt begünstigt das Ablaufen der Planetenräder am Hohlrad durch degressive

(ziehende) Reibung.

Bei Antrieb am Planetenträger (Steg) begünstigt der vor dem Wälzpunkt liegende Eingriff die Drehung des Sonnenrades durch die progressive (stoßende) Reibung und der am Hohlrad hinter dem Eingriff liegende Wälzpunkt begünstigt das Ablaufen der Planetenräder am Hohlrad durch die degressive (ziehende) Reibung .

Der Antrieb des erfindungsgemäßen Planetengetriebes erfolgt üblicherweise über das Sonnenrad und der Abtrieb über den Planetenträger. Eine Rückdrehung vom Abtrieb aus ist jedoch ohne weiteres möglich, was insbesondere für Anwendungen im Automobilbau, beispielsweise für motorisch über ein

Planetengetriebe angetriebene Karosserieklappen und Türen von Bedeutung sein kann.

Wegen des in Radialrichtung geringen Platzbedarfs, sind die Planetenräder vorzugsweise mittels Nadellagern auf dem

Planetenträger drehbar gelagert. Das Sonnenrad verfügt über eine aus der Feinwerktechnik bekannte reibungsarme

Spitzenlagerung, welche eine Rückdrehung des

Planetengetriebes von der Abtriebsseite selbst bei sehr hohen Übersetzungen in mehrstufigen Planetengetriebeanordnungen erlaubt .

Der Schrägungswinkel der Evoloidverzahnung des Sonnenrades, der Planetenräder und des Hohlrades liegt vorzugsweise in einem Bereich von 30° bis 40°. Aus diesem Schrägungswinkel resultiert eine hohe Profilüberdeckung von etwa 2, die gute Laufeigenschaften des Getriebes bewirkt. Die Übersetzung des erfindungsgemäßen Planetengetriebes ergibt sich aus ϊ — ( z Hohlrad / Zs onnenracj ) + 1 mit i = Übersetzung

z = Zähnezahl.

Für eine Standardübersetzung des Planetengetriebes i = 24:1 beträgt die Anzahl der Zähne der Planetenräder z=ll und die Anzahl der Zähne des Hohlrades z=23. Ein solches

Planetengetriebe hat bei guter Schmierung und der Verwendung geeigneter Materialien einen Wirkungsgrad oberhalb von 94%.

Eine zweistufige Getriebeanordnung umfassend zwei

Planetengetriebe mit i=24:l hat bei einer Gesamtübersetzung von 576:1 noch einen Wirkungsgrad oberhalb 88%. Eine

dreistufige Getriebeanordnung umfassend drei Planetengetriebe mit i=24:l hat bei einer Gesamtübersetzung von 13824:1 noch einen Wirkungsgrad oberhalb 83%.

Für eine Übersetzung des Planetengetriebes i = 6:1 beträgt die Anzahl der Zähne der Planetenräder z=2 und die Anzahl der Zähne des Hohlrades z=5. Das Planetengetriebe mit i= 6:1 hat die niedrigste Übersetzung, die mit einem Sonnenrad mit z=l und gleichmäßiger Anordnung von drei Planetenrädern

realisierbar ist. Das Planetengetriebe mit i=6 : 1 kann im Modul bis auf 5,5 mm vergrößert werden. Dadurch steigt die Belastungsfähigkeit des Getriebes .

Zwischen dieser niedrigsten Übersetzung i=6 : 1 und der

Standardübersetzung i=24:l lassen sich Planetengetriebe mit der Übersetzung i = 12:1 realisieren, wobei die Anzahl der Zähne der Planetenräder z=5 und die Anzahl der Zähne des Hohlrades z=ll beträgt oder mit der Übersetzung i = 18:1, wobei die Anzahl der Zähne der Planetenräder z=8 und die Anzahl der Zähne des Hohlrades z=17 beträgt.

Die Abmessungen, insbesondere die Anschlussmaße der

Planetengetriebe stimmen unabhängig von der gewählten

Übersetzung vorzugsweise überein. Dies erlaubt es eine mehrstufige Planetengetriebeanordnung aus Planetengetrieben mit gleichen und/oder unterschiedlichen Übersetzungen modular zusammenzusetzen .

Sofern die Planetenräder zumindest der ersten Stufe nicht aus Stahl, sondern aus Kunststoff bestehen, reduziert dies die Geräuschentwicklung des Getriebes. Die übrigen Zahnräder bestehen aus Stahl.

Der Antrieb des Sonnenrades in jedem Planetengetriebe erfolgt über eine Antriebswelle, wobei sämtliche Antriebswellen in den verschiedenen Stufen der Planetengetriebeanordnung miteinander fluchten. Die Drehmomentübertragung zwischen den einzelnen Stufen erfolgt über eine Oldhamkupplung, wobei eine Feder an einem ersten Kupplungsteil und eine Feder an einem zweiten Kupplungsteil angeordnet sind, die in sich kreuzende Nuten einer Kupplungsscheibe eingreifen. Vorzugsweise ist eine der beiden Federn an der Stirnseite der Antriebswelle des Sonnenrades und eine Feder an dem Planetenträger der vorangehenden Stufe angeordnet. Die Oldham-Kupplung, im deutschen Sprachraum auch als Kreuzschlitzkupplung

bezeichnet, ist eine nicht schaltbare, drehstarre Kupplung, die einen Radialversatz zweier paralleler Wellen ausgleichen kann .

Mit einem Planetengetriebe oder einer mehrstufigen

Planetengetriebeanordnung umfassend bis zu drei

erfindungsgemäße Planetengetriebe, die wahlweise eine der vorgenannten Übersetzungen i= 6:1, 12:1, 18:1, 24:1

aufweisen, lassen sich nahezu sämtliche Gesamtübersetzungen von i=6:l bis i= 13848:1 nach der arithmetischen Zahlenreihe mit einer Stufung von 6 realisieren.

Versuche mit Planetengetriebeanordnungen mit zwei Stufen mit einer Übersetzung von jeweils i=24:l, also einer

Gesamtübersetzung von i=576:l, konnten relativ leicht, mit dem nicht bestromtem Antriebsmotor an der Antriebsseite von der Abtriebsseite her, zurückgedreht werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines

erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einer Übersetzung i= 24:1,

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine zweistufige

Planetengetriebeanordnung, Figur 3 einen Längsschnitt durch ein Planetengetriebe gemäß Figur 1

Figur 4 eine Explosionsdarstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einer Übersetzung i=6:l,

Figur 5 ein Hohlrad, ein Planetenrad sowie ein Sonnenrad eines Planetengetriebes nach Figur 4,

Figur 6 ein Hohlrad eines Planetengetriebes nach Figur 1,

Figur 7 ein Planetenrad aus Kunststoff für ein

Planetengetriebe nach Figur 1,

Figur 8 ein Sonnenrad für ein erfindungsgemäßes Getriebe mit Antriebswelle und

Figur 9 eine Darstellung zur Veranschaulichung der

Betriebseingriffswinkel zwischen den Planetenrädern und dem Hohlrad einerseits und den Planetenrädern und dem Sonnenrad andererseits eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes.

Das Planetengetriebe nach Figur 1 umfasst ein Sonnenrad (2a) , ein gestellfestes Hohlrad (la), drei Planetenräder (8a) sowie einen Planetenträger (4a) . Das Hohlrad (la) ist im Detail in Figur 6, das Planetenrad (8a) im Detail in Figur 7 und das Sonnenrad (2a) im Detail in Figur 8 dargestellt. Das

lediglich einen Zahn aufweisende Sonnenrad (2a) ist drehfest auf einer Antriebswelle angeordnet und kämmt mit den drei Planetenrädern (8a), die jeweils elf Zähne aufweisen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Planetenräder (8a) zur Geräuschminderung aus Kunststoff gefertigt.

Jedes Planetenrad (8a) ist über ein Lager (9a) um einen

Zylinderstift (11a) drehbar gelagert. Die Zylinderstifte erstrecken sich zwischen zwei im parallelen Abstand

zueinander angeordneten Planetenträgerscheiben (5a, 6a) des

Planetenträgers (4a) . Die an beiden Seiten über die

Planetenräder (8a) hinausragenden Zylinderstifte (11a) greifen in miteinander fluchtende Aufnahmeöffnungen in den Planetenträgerscheiben (5a, 6a) ein.

Die beiden Planetenträgerscheiben (5a, 6a) des

Planetenträgers (4a) werden darüber hinaus durch

Hohlstützteile (3a) auf Abstand gehalten. Die Hohlstützteile (3a) sind hohlzylindrisch und weisen an beiden Seiten

Innengewinde zur Aufnahme von Schrauben (12a) auf. Durch entsprechende Bohrungen in den Planetenträgerscheiben (5a,

6a) des Planetenträgers greifen die Schrauben (12a) durch die Planetenträgerscheibe hindurch in die Innengewinde der

Hohlstützteile (3a) .

Die antriebsseitige Planetenträgerscheibe (6a) weist eine zentrale Bohrung zur Aufnahme einer Lagerhülse (13a) auf, die die Antriebswelle des Sonnenrades (2a) drehbar in der unteren Planetenträgerscheibe (6a) lagert.

Der Antrieb des Planetengetriebes erfolgt über eine

Oldhamkupplung umfassend eine Kupplungsscheibe (7a) mit zwei sich auf gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsscheibe kreuzenden Nuten. An der Antriebswelle des Sonnenrades (2a) ist stirnseitig eine Feder ausgeformt, die in die auf der Oberseite der Kupplungsscheibe (7a) eingebrachte Nut

eingreift. In die gegenüberliegende Nut der Kupplungsscheibe (7a) greift eine ebenfalls stirnseitig eine ausgeformte Feder aufweisende Antriebswelle eines in Figur 1 nicht

dargestellten Motors (lb) (vgl. Figur 2) .

Der Planetenträger (4a) ist in dem gestellfesten Hohlrad (la) drehbar gelagert. Am Außenmantel des Hohlrades (la) sind drei um 120 Grad über den Umfang versetzt zueinander angeordnete Halter angeordnet, die jeweils Durchgänge zur Aufnahme von Schrauben aufweisen, um mehrere von den Abmessungen und

Anschlussmaßen übereinstimmende Planetengetriebe in einer mehrstufigen Planetengetriebeanordnung mechanisch miteinander zu verbinden. Die Durchgänge in den Haltern erstrecken sich in Längsrichtung des Planetengetriebes sowie parallel zu den Drehachsen der in einer Ebene liegenden Zahnräder jedes

Planetengetriebes .

Figur 2 zeigt eine zweistufige Planetengetriebeanordnung, die aus zwei Planetengetrieben gemäß Figur 1 wie folgt

zusammengesetzt ist:

Der elektrische Motor (lb) ist über einen Motoradapter (3b) stirnseitig mit der ersten Planetenstufe (5b) verbunden. Der Motoradapter (3b) weist ebenfalls jeweils um 120 Grad

versetzt zueinander Halter auf, die jeweils einen Durchgang für eine Schraube aufweisen. Die Durchgänge in den drei

Haltern des Motoradapters (3b) fluchten mit den Durchgängen in den Haltern des Hohlrades (la) .

Hinter der ersten Planetenstufe (5b) befindet sich ein

Adapter (4b) , der zwischen der ersten Planetenstufe (5b) und der zweiten Planetenstufe (5b) angeordnet ist. Mittels des Adapters (4b) wird der erforderliche Raum zwischen den Stufen geschaffen, um den Abtrieb des Planetengetriebes der ersten Stufe mit dem Antrieb des Planetengetriebes in der zweiten Stufe zu koppeln. Die Kopplung erfolgt über eine

Oldhamkupplung umfassend eine Kupplungsscheibe (7a) . Die Kupplungsscheibe (7a) stimmt mit der Kupplungsscheibe (7a) überein, die den Motor (lb) mit der Antriebswelle des

Sonnenrades (2a) der ersten Stufe koppelt.

Die abtriebsseitige Planetenträgerscheibe (5a) (vgl. Figur 1) des Planetengetriebes in der ersten Stufe weist an ihrer nach außen weisenden Oberfläche eine Feder auf, die in eine der beiden Nuten der Kupplungsscheibe (7a) eingreift. In die auf der gegenüberliegenden Seite der Kupplungsscheibe (7a) eingelassene Nut greift die an der Antriebswelle stirnseitig ausgeformte Feder der Antriebswelle des Sonnenrades (2a) der zweiten Stufe ein.

Die stirnseitig angeformte Feder der Antriebswelle der zweiten Stufe stimmt mit der stirnseitig angeformten Feder der Antriebswelle der ersten Stufe geometrisch überein. Die abtriebsseitige Planetenträgerscheibe des Planetengetriebes in der zweiten Stufe weist an ihrer nach außen weisenden Oberfläche eine mit der Feder der ersten Getriebestufe geometrisch übereinstimmende Feder auf. Aufgrund der

vorzugsweise geometrisch vollständig übereinstimmenden An- und Abtriebe sämtlicher Planetenstufen sowie der geometrisch übereinstimmenden gestellfesten Gehäuse (Sonnenrad)

einschließlich der Halter lassen sich erfindungsgemäß mehrere Planetengetriebe mit gleichen und/oder unterschiedlichen Übersetzungen in einer mehrstufigen Planetengetriebeanordnung nach Figur 2 hintereinanderschalten .

Am Ausgang der zweiten Planetenstufe (5b) befindet sich ein Abschlussdeckel, dessen am Umfang angeordnete Halter (6b) mit den Haltern an den Hohlrädern der beiden Planetenstufen (5b) , den Haltern am Motoradapter (3b) und den Haltern an zwischen den beiden Planetenstufen (5b) angeordneten Adapter (4b) korrespondieren. Die Durchgänge in den jeweils drei

korrespondierenden Haltern fluchten miteinander, um Schrauben (9b) aufzunehmen.

Der Abschlussdeckel weist mittig einen Durchgang auf, durch den sich ein Abtriebsmitnehmer (7b) erstreckt, der

abtriebsseitig an dem Planetenträger der zweiten Stufe mittels Schrauben (11b) befestigt ist. Die Abtriebsmomente der Planetengetriebeanordnung werden auf den

Abtriebsmitnehmer (7b) übertragen, indem die Feder an der abtriebsseitigen Planetenträgerscheibe (5a) in eine Nut in dem Abtriebsmitnehmer (7b) eingreift.

Der Motor, die beiden Planetenstufen sowie die dazwischen angeordneten Adapter und der Abschlussdeckel der

Planetengetriebeanordnung werden mit drei Schrauben (9b) verbunden. Die drei Schrauben (9b) durchsetzen die

miteinander fluchtenden Durchgänge in den Haltern (6b) ausgehend von dem Abschlussdeckel und sind an dem

gegenüberliegenden Motoradapter durch Muttern (10b)

gesichert . Figur 3 zeigt einen Schnitt durch ein Planetengetriebe entsprechend Figur 1. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Ziffern jedoch unterschiedlichen Buchstaben versehen.

Insbesondere ist aus der Schnittdarstellung die Lagerung der Antriebswelle des Sonnenrades (2c) erkennbar. Antriebsseitig ist die Antriebswelle mittels einer Lagerhülse (13c) in der Planetenträgerscheibe (6c) des Planetenträgers (4c) gelagert. Abtriebsseitig ist die Antriebswelle in einem Spitzenlager (10c) in der abtriebsseitigen Planetenträgerscheibe (5c) gelagert .

Figur 4 zeigt in Verbindung mit Figur 5 eine

Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen

Planetengetriebes mit einer Übersetzung i=1 : 6.

Übereinstimmende Bauteile wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind mit übereinstimmenden Ziffern jedoch abweichenden Buchstaben gekennzeichnet. Das Sonnenrad (2d) sitzt auf einer Antriebswelle, deren antriebsseitiger

Abschnitt sich durch die antriebsseitige

Planetenträgerscheibe (6d) hindurch erstreckt und

beispielsweise mit einem nicht dargestellten Motor drehfest verbunden ist. Der abtriebsseitige über das Sonnenrad (2d) hinausragende Wellenabschnitt ist in einer zentralen Bohrung der abtriebsseitigen Planetenträgerscheibe (5d) drehbar gelagert .

Die Planetenräder weisen ebenfalls jeweils auf beiden Seiten des Planetenrades Wellenstümpfe auf, die in entsprechenden Lagern in der antriebsseitigen Planetenträgerscheibe (6d) und der abtriebsseitigen Planetenträgerscheibe (5d) aufgenommen werden. Das Hohlrad (ld) weist an beiden Stirnseiten der Innenverzahnung einen umlaufenden Steg auf, auf dem die antriebs- bzw. abtriebsseitige Planetenträgerscheibe (5d, 6d) drehbar gelagert ist. In axialer Richtung des

Planetengetriebes werden die Planetenträgerscheiben (5d, 6d) jeweils zwischen einem der beiden umlaufenden Stege und einen Deckel (14d, 15d) gesichert. Die Befestigung der beiden

Deckel (14d, 15d) an dem gestellfesten Hohlrad (ld) erfolgt über die am äußeren Mantel des Hohlrades befestigten Halter, deren Durchgänge mit entsprechenden Durchgängen an Haltern der beiden Deckel (14d, 15d) fluchten. Die Durchgänge dienen zur Aufnahme von in Figur 4 nicht dargestellten Schrauben, die die beiden Deckel mit dem Hohlrad verbinden. Der Abtrieb kann beispielsweise durch einen drehfest in die zentrale Bohrung in der Planetenträgerscheibe (5d) eingesetzten Stift erfolgen .

Ein optimal verzahntes Planetengetriebe gemäß der

vorliegenden Erfindung weist für das Sonnenrad einen

positiven Profilverschiebungsfaktor von +1,52 für die

Planetenräder einen negativen Profilverschiebungsfaktor von - 0,32, für das Hohlrad einen negativen

Profilverschiebungsfaktor von -0,88 sowie einen

Kopfhöhenfaktor für das Sonnenrad von 0,165 h aP für das

Planetenrad einen Kopfhöhenfaktor von 0,672 h aP und für das Hohlrad einen Kopfhöhenfaktor von 1,391 h aP auf. Der

Schrägungswinkel der Evoloidverzahnung sämtlicher Zahnräder beträgt etwa 36 Grad. Bezugzeichenliste

Figur 1 Figur 3 la Hohlrad lc Hohlrad

2a Sonnenrad 2c Sonnenrad

3a Hohlstützteil 3c Hohlstützteil

4a Planetenträger 4c Planetenträger

5a Planetenträgerscheibe 5c Planetenträgerscheibe

6a Planetenträgerscheibe 6c Planetenträgerscheibe

7a Kupplungsscheibe 7c Kupplungsscheibe

8a Planetenrad 8c Planetenrad

9a Lager Planetenrad 9c Lager Planetenrad

10a Lager 10c Spitzenlager Sonnenrad

11a Zylinderstift 11c Zylinderstift

12a Schraube 12c Schraube

13a Lagerhülse 13c Lagerhülse

Figur 2 Figur 4 lb Motor

2b Oldhamkupplung ld Hohlrad

3b Motoradapter 2d Sonnenrad

4b Adapter 5d Planetenträgerscheibe 5b Planetenstufe 6d Planetenträgerscheibe 6b Halter Adapter 9d Planetenrad

7b Abtriebsmitnehmer 14d Deckel

9b Schraube 15d Deckel

10b Mutter

11b Schraube