DE102020111063B3 - Lubricating device for a planetary gear set - Google Patents
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Abstract
Schmiervorrichtung (1) zum Schmieren eines Planetenradsatzes, der mehrere Planetenräder (2) aufweist, umfassend einen Planetenträger (3) mit mehreren Aufnahmemitteln (4) zur Lagerung von Planetenbolzen (7) der Planetenräder (2) und eine Ölfangschale (8), die an dem Planetenträger (3) angeordnet ist, wobei ein Parksperrrad (9) vorgesehen ist, das mit dem Planetenträger (3) drehfest verbunden ist, wobei die Ölfangschale (8) zwischen dem Planetenträger (3) und dem Parksperrrad (9) angeordnet ist.Lubricating device (1) for lubricating a planetary gear set which has several planet gears (2), comprising a planet carrier (3) with several receiving means (4) for mounting planet pins (7) of the planet gears (2) and an oil pan (8), which is connected to the planet carrier (3) is arranged, wherein a parking ratchet wheel (9) is provided, which is connected to the planet carrier (3) in a rotationally fixed manner, the oil pan (8) being arranged between the planet carrier (3) and the parking ratchet wheel (9).
Description
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Schmiervorrichtung zum Schmieren eines Planetenradsatzes, der mehrere Planetenräder aufweist, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie ein korrespondierendes Planetengetriebe gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 9.The present application relates to a lubricating device for lubricating a planetary gear set, which has a plurality of planetary gears, with the features of the preamble of claim 1 and a corresponding planetary gear set according to the preamble of
Die
Einen ähnlichen Aufbau zeigt auch die Ölfangschale aus der
Aus der
Die
Die
Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, eine verbesserte Schmiervorrichtung für einen Planetenradsatz bereitzustellen, die auch eine Parksperrfunktion ermöglicht, sowie ein entsprechend verbessertes Planetengetriebe.The object of the present application is to provide an improved lubricating device for a planetary gear set, which also enables a parking lock function, and a correspondingly improved planetary gear.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The object is achieved by the features of the independent claims. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.
Die Aufgabe wird durch eine Schmiervorrichtung zum Schmieren eines Planetenradsatzes, der mehrere Planetenräder aufweist, umfassend einen Planetenträger mit mehreren Aufnahmemitteln zur Lagerung von Planetenbolzen der Planetenräder und eine Ölfangschale, die an dem Planetenträger angeordnet ist, gelöst, wobei ein Parksperrrad vorgesehen ist, das mit dem Planetenträger drehfest verbunden ist, wobei die Ölfangschale zwischen dem Planetenträger und dem Parksperrrad angeordnet ist.The object is achieved by a lubricating device for lubricating a planetary gear set, which has several planet gears, comprising a planet carrier with several receiving means for mounting planet pins of the planet gears and an oil collecting tray, which is arranged on the planet carrier, a parking ratchet wheel being provided with the Planet carrier is rotatably connected, wherein the oil pan is arranged between the planet carrier and the parking ratchet.
Es hat sich ferner als erfindungsgemäß vorteilhaft erwiesen, wenn die Ölfangschale auf der dem Parksperrrad zugewandten Seite eine Stützlippe zur axialen Abstützung gegenüber dem Parksperrrad aufweist. Auf diese Weise kann eine vorteilhafte axiale Positionierung der Ölfangschale gegenüber dem Parksperrrad erfolgen. Die Stützlippe erfüllt auch eine Art Federfunktion, so dass die Ölfangschale in Axialrichtung in einem vorgespannten Zustand sicher zwischen dem Planetenträger und dem Parksperrrad gelagert ist. Ferner kann durch die Stützlippe der zwischen der Ölfangschale und dem Parksperrrad entstehende Raum nach außen hin abgedichtet werden.It has also proven to be advantageous according to the invention if the oil collecting tray has a support lip on the side facing the parking ratchet wheel for axial support relative to the parking ratchet wheel. In this way, an advantageous axial positioning of the oil pan with respect to the parking ratchet wheel can take place. The support lip also fulfills a kind of spring function, so that the oil pan is securely mounted in the axial direction in a pretensioned state between the planet carrier and the parking ratchet wheel. Furthermore, the space created between the oil pan and the parking ratchet wheel can be sealed off from the outside by the support lip.
Es wird somit die vorteilhafte Wirkung erzielt, dass mit der Schmiervorrichtung sowohl eine Sperrfunktion realisiert werden kann als auch das ausreichende Schmieren des Planetenradsatzes ermöglicht wird. Unter einer Sperrfunktion bzw. Parksperrfunktion im Sinne dieser Anmeldung ist die Funktionalität zu verstehen, eine Getriebewelle eines Planetengetriebes durch Blockieren des Parksperrades festzusetzen. Ferner kann durch die Anordnung der Ölfangschale zwischen dem Planetenträger und dem Parksperrrad ein zusätzliches Bauteil zur axialen Sicherung der Ölfangschale entfallen. Das Parksperrrad trägt daher nicht nur zur Umsetzung der Sperrfunktion bei, sondern dient auch der Sicherung der Ölfangschale in axialer Richtung. Durch diese axiale Sicherung wird die Ölfangschale in Axialrichtung gegen den Planetenträger gedrückt, so dass durch die Kontaktfläche zwischen der Ölfangschale und dem Planetenträger eine Dichtwirkung realisiert wird. Ferner kann durch diese Funktionsintegration eine kompaktere Bauform realisiert werden.The advantageous effect is thus achieved that both a locking function can be implemented with the lubricating device and the planetary gear set can be adequately lubricated. A locking function or parking lock function in the context of this application is to be understood as the functionality of fixing a gear shaft of a planetary gear by blocking the parking lock gear. Furthermore, due to the arrangement of the oil pan between the planetary carrier and the parking ratchet wheel, an additional component for axially securing the oil pan can be omitted. The parking ratchet wheel therefore not only contributes to the implementation of the locking function, but also serves to secure the oil pan in the axial direction. As a result of this axial securing, the oil collecting shell is pressed in the axial direction against the planet carrier, so that a sealing effect is realized through the contact surface between the oil collecting shell and the planet carrier. Furthermore, a more compact design can be realized through this functional integration.
Die drehfeste Verbindung ist vorzugsweise über eine Verzahnung, beispielsweise über eine Pass- bzw. Steckverzahnung, umgesetzt, so dass das Parksperrrad und der Planetenträger im montierten Zustand um eine gemeinsame Rotationsachse rotieren. Unter einem montierten Zustand im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist der Zustand gemeint, in dem die Schmiervorrichtung zum Betrieb auf den Planetenradsatz aufgesetzt ist. Weiter vorzugsweise ist die Verzahnung gebildet durch eine Außenverzahnung des Planetenträgers und durch eine Innenverzahnung des Parksperrrads. Daneben sind jedoch auch weitere Alternativen zur drehfesten Verbindung des Parksperrrads mit dem Planetenträger möglich, beispielsweise eine Schweißverbindung und/oder eine Polygonverbindung.The non-rotatable connection is preferably implemented via a toothing, for example a fitting or plug-in toothing, so that the parking ratchet wheel and the planet carrier rotate around a common axis of rotation in the assembled state. An assembled state in the context of the present application is understood to mean the state in which the lubricating device is placed on the planetary gear set for operation. Furthermore, the toothing is preferably formed by an external toothing of the planet carrier and by an internal toothing of the parking ratchet wheel. In addition, however, other alternatives to the rotationally fixed connection of the parking ratchet wheel to the planet carrier are also possible, for example a welded connection and / or a polygonal connection.
Grundsätzlich ist es auch möglich, mehrere Planetenradsätze, die jeweils auf unterschiedlichen Durchmessern an dem Planetenträger angeordnet sind, über die Schmiervorrichtung mit Schmiermittel zu versorgen. Vorzugsweise findet als Schmiermittel Öl Verwendung, wobei grundsätzlich auch andere flüssige Schmiermittel zum Einsatz kommen können.In principle, it is also possible to supply a plurality of planetary gear sets, each of which is arranged on the planet carrier with different diameters, with lubricant via the lubricating device. Oil is preferably used as the lubricant, although other liquid lubricants can in principle also be used.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ölfangschale und das Parksperrrad derart ausgestaltet, dass die radiale Anordnung der Ölfangschale gegenüber dem Parksperrrad einer vordefinierten radialen Anordnung entspricht. Mit der vordefinierten radialen Anordnung ist die radiale Soll-Position der Ölfangscheibe im montierten Zustand gemeint. Durch die aufeinander abgestimmte Geometrie der sich gegenüberliegenden Flächen der Ölfangschale und des Parksperrrades wird die radiale Position der Ölfangschale gegenüber dem Parksperrrad eindeutig definiert, ohne dass weitere Mittel zur Einstellung bzw. Festlegung der radialen Ausrichtung erforderlich sind. Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass die radiale Positionierung nicht mithilfe des Planetenträgers erfolgen muss; das bedeutet, dass hochgenaue Positionierungsflächen für die Ölfangschale nur am Parksperrrad erforderlich sind, jedoch beim Planetenträger entfallen können. Vorzugsweise weist daher nur das Parksperrrad hochgenaue Positionierungsflächen auf. Dies ist vorteilhaft, weil hochgenaue Positionierungsflächen mit einem erhöhten Bearbeitungs- bzw. Nachbearbeitungsaufwand verbunden sind. Vorzugsweise weist die Ölfangschale einen Innenausschnitt mit konstantem Innenradius auf, sodass die Ölfangschale in einer beliebigen Tangentialausrichtung in das Parksperrrad eingesetzt werden kann. Weiter vorzugsweise greift eine Kontur des Parksperrrades formkorrespondierend in den Innenausschnitt der Ölfangschale. Durch diese Ausgestaltung kann eine einfachere und sichere Montage erfolgen.According to a preferred embodiment, the oil trap shell and the parking ratchet wheel are designed in such a way that the radial arrangement of the oil trap shell with respect to the parking ratchet wheel corresponds to a predefined radial arrangement. The predefined radial arrangement refers to the nominal radial position of the oil catch disk in the assembled state. Due to the coordinated geometry of the opposing surfaces of the oil catcher and the parking ratchet wheel, the radial position of the oil catcher with respect to the parking ratchet wheel is clearly defined without further means for setting or determining the radial alignment being required. Furthermore, it is advantageous that the radial positioning does not have to take place with the aid of the planet carrier; this means that high-precision positioning surfaces for the oil pan are only required on the parking ratchet wheel, but can be omitted on the planetary carrier. Therefore, only the parking ratchet wheel preferably has highly precise positioning surfaces. This is advantageous because highly precise positioning surfaces are associated with increased processing and post-processing costs. The oil pan preferably has an inner cutout with a constant inner radius, so that the oil pan can be inserted into the parking ratchet wheel in any tangential orientation. Further preferably, a contour of the parking ratchet wheel engages in a shape-corresponding manner in the inner cutout of the oil pan. This configuration enables simpler and more secure assembly.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Parksperrrad ein Blockierelement aufweist, so dass das Parksperrrad mit einer Blockiereinrichtung drehfest verbindbar ist. Die Blockiereinrichtung ist dabei selbstverständlich nicht Bestandteil der Schmiervorrichtung. Durch das Zusammenwirken des Blockierelements mit der Blockiereinrichtung, die beispielsweise an einem Getriebegehäuse befestigt sein kann, wird in der sogenannten Parkstellung eine Rotationsbewegung des Parksperrrades und damit auch des Planetenträgers verhindert. Somit kann im montierten Zustand auch eine Abtriebswelle, die mit einem Planetengetriebe verbunden ist, blockiert werden und beispielsweise bei einem Einsatz des Planetengetriebes in einem Automobil ein Wegrollen desselben verhindert werden. Vorzugsweise besteht in der Parkstellung zwischen dem Blockierelement und der Blockiereinrichtung eine formschlüssige Verbindung. Weiter vorzugsweise ist das Blockierelement durch die Zähne eines Stirnzahnrades und die Blockiereinrichtung durch eine Klinke, die in der Parkstellung zwischen die Zähne des Stirnzahnrades eingreift, gebildet. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Ausführungsformen des Blockierelements und der Blockiereinrichtung möglich, beispielsweise eine Blockiereinrichtung, die zum Blockieren in Axialrichtung auf das Blockierelement einwirkt. Das Parksperrrad weist an beiden Seitenflächen vorzugsweise jeweils wenigstens eine ringförmige Vertiefung auf, so dass das Parksperrrad beidseitig eine Art Schalenfunktion zum Sammeln von Schmiermittel erfüllt.It is also advantageous if the parking ratchet wheel has a blocking element so that the parking ratchet wheel can be connected to a blocking device in a rotationally fixed manner. The blocking device is of course not part of the lubricating device. The interaction of the blocking element with the blocking device, which can be attached to a gear housing, for example, prevents a rotational movement of the parking ratchet wheel and thus also of the planet carrier in the so-called parking position. Thus, in the assembled state, an output shaft that is connected to a planetary gear can also be blocked and, for example, when the planetary gear is used in an automobile, it can be prevented from rolling away. In the parking position, there is preferably a positive connection between the blocking element and the blocking device. Furthermore, the blocking element is preferably formed by the teeth of a spur gear and the blocking device is formed by a pawl that engages between the teeth of the spur gear in the parking position. In principle, however, other embodiments of the blocking element and the blocking device are also possible, for example a blocking device which acts on the blocking element for blocking in the axial direction. The parking ratchet wheel preferably has at least one annular recess on both side surfaces, so that the parking ratchet wheel fulfills a kind of shell function for collecting lubricant on both sides.
Vorzugsweise bildet das Parksperrrad zusammen mit der Ölfangschale einen umlaufenden Ringkanal. Durch den umlaufenden Ringkanal kann sichergestellt werden, dass die Planetenräder unabhängig von ihrer Anordnung entlang des Umfangs am Planetenträger ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden.The parking ratchet wheel preferably forms a circumferential annular channel together with the oil collecting tray. The circumferential ring channel ensures that the planet gears are adequately supplied with lubricant regardless of their arrangement along the circumference on the planet carrier.
Es ist vorteilhaft, wenn das Parksperrrad wenigstens eine Durchströmungsöffnung aufweist, so dass eine der Ölfangschale abgewandte Seitenfläche des Parksperrrades strömungstechnisch mit dem Ringkanal verbunden ist. Unter den Seitenflächen des Parksperrrads sind diejenigen Seiten zu verstehen, die im montierten Zustand orthogonal zu der Rotationsachse ausgerichtet sind. Vorzugsweise handelt es sich bei den Durchströmungsöffnungen um Bohrungen, die das Parksperrrad in Axialrichtung, also in Richtung der Rotationsachse, durchdringen. Durch den umlaufenden Ringkanal sind nur wenige Durchströmungsöffnung erforderlich, um sämtliche Planetenträger mit Schmiermittel zu versorgen. Vorzugsweise sind drei Durchströmungsöffnungen vorgesehen, wobei auch eine beliebige andere Zahl möglich ist.It is advantageous if the parking ratchet wheel has at least one throughflow opening, so that a side surface of the parking ratchet wheel facing away from the oil catcher is fluidically connected to the annular channel. The side surfaces of the parking ratchet wheel are to be understood as those sides which, in the assembled state, are oriented orthogonally to the axis of rotation. The throughflow openings are preferably bores which penetrate the parking ratchet wheel in the axial direction, that is to say in the direction of the axis of rotation. The circumferential ring channel means that only a few flow openings are required to supply all planetary carriers with lubricant. Preferably, three flow openings are provided, any other number being possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Ölfangschale wenigstens ein Leitungselement, das strömungstechnisch mit dem Ringkanal verbunden ist. Durch das Leitungselement, das vorzugsweise durch einen Rohrabschnitt gebildet ist, kann das Schmiermittel an die erforderliche Schmierstelle transportiert werden. Zwecks zielgenauer Beförderung des Schmiermittels an die Schmierstelle kann sich das Leitungselement an einem Endabschnitt vorzugsweise auch verjüngen, sodass es eine Düsenform aufweist.According to an advantageous embodiment, the oil collecting tray comprises at least one line element which is fluidically connected to the annular channel. The lubricant can be transported to the required lubrication point through the line element, which is preferably formed by a pipe section. In order to be more targeted Conveying the lubricant to the lubrication point, the line element can preferably also taper at one end section, so that it has the shape of a nozzle.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Leitungselement einem der Aufnahmemittel zur Lagerung der Planetenbolzen zugeordnet. Durch die Zuordnung der Leitungselemente zu den Aufnahmemitteln kann das Schmiermittel zielgerichtet zu dem Planetenträger transportiert werden. Vorzugsweise reichen dabei die Leitungselemente in die Planetenbolzen, auf denen die Planetenräder gelagert sind, hinein; es handelt sich also vorzugsweise um Planetenhohlbolzen. Das Schmiermittel strömt bei dieser vorteilhaften Ausführungsform im montierten Zustand folglich über die Durchströmungsöffnung in den Ringkanal und wird von dort über die Leitungselemente in die Planetenholbolzen eingebracht. Weiter vorzugsweise ist jedem Aufnahmemittel und damit auch jedem Planetenbolzen jeweils ein Leitungselement zugeordnet, damit eine gleichmäßige Schmiermittelversorgung sichergestellt werden kann.According to a further advantageous embodiment, the line element is assigned to one of the receiving means for mounting the planetary pins. By assigning the line elements to the receiving means, the lubricant can be transported to the planet carrier in a targeted manner. The line elements preferably extend into the planet bolts on which the planet gears are mounted; it is therefore preferably a planetary hollow bolt. In this advantageous embodiment, the lubricant flows in the assembled state via the flow opening into the annular channel and is introduced from there via the line elements into the planetary pin. Furthermore, a line element is preferably assigned to each receiving means and thus also to each planet bolt, so that a uniform supply of lubricant can be ensured.
Weiterhin können der Planetenträger und das Parksperrrad alternativ auch über eine Pressverbindung kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Durch die Pressverbindung kann eine kostengünstige und zuverlässige drehfeste Verbindung der Bestandteile der Schmiervorrichtung gewährleistet werden. Durch die Pressverbindung kann die Ölfangschale zwischen dem Planetenträger und dem Parksperrrad beispielsweise auch in Axialrichtung gesichert werden. Ein axiales Wandern der Ölfangschale ist somit ausgeschlossen. Eine axiale Sicherung des Planetenträgers gegenüber dem Parksperrrad kann aber beispielsweise auch durch eine entsprechende axiale Lagerung, beispielsweise durch eine angestellte Lagerung, der beiden Elemente im montierten Zustand umgesetzt werden.Furthermore, the planet carrier and the parking ratchet wheel can alternatively also be non-positively connected to one another via a press connection. The press connection can ensure a cost-effective and reliable non-rotatable connection of the components of the lubricating device. By means of the press connection, the oil collecting shell between the planet carrier and the parking ratchet wheel can also be secured in the axial direction, for example. Axial migration of the oil pan is therefore excluded. Axial securing of the planet carrier with respect to the parking ratchet wheel can, however, also be implemented, for example, by means of a corresponding axial bearing, for example by means of an adjusted bearing, of the two elements in the assembled state.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Planetengetriebe umfassend einen Planetenradsatz, wobei an einer Stirnseite des Planetenradsatzes eine Schmiervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 aufgesetzt ist. Das Planetengetriebe, das vorzugsweise auch die Blockiereinrichtung umfasst, kann dementsprechend auch die Sperrfunktion erfüllen und sicherstellen das der Planetenradsatz ausreichend mit Schmiermittel versorgt ist. Vorzugsweise umfasst das Planetengetriebe mehrere Planetenradsätze, weiter vorzugsweise drei Planetenradsätze.The above-mentioned object is also achieved by a planetary gear set comprising a planetary gear set, a lubricating device according to one of claims 1 to 9 being placed on one end face of the planetary gear set. The planetary gear, which preferably also includes the blocking device, can accordingly also fulfill the blocking function and ensure that the planetary gear set is adequately supplied with lubricant. The planetary gear set preferably comprises several planetary gear sets, further preferably three planetary gear sets.
Der Gegenstand der Anmeldung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine Schnittansicht eines Planetengetriebes mit einer Schmiervorrichtung; -
2 zwei perspektivische Ansichten eines Parksperrrades; -
3 eine perspektivische Ansicht eines Planetenträgers; -
4 eine perspektivische Ansicht einer dem Planetenträger zugewandten Seite der Ölfangschale; und -
5 eine perspektivische Ansicht einer dem Parksperrrad zugewandten Seite der Ölfangschale.
-
1 a sectional view of a planetary gear with a lubricating device; -
2 two perspective views of a parking ratchet wheel; -
3 a perspective view of a planet carrier; -
4th a perspective view of a side of the oil pan facing the planet carrier; and -
5 a perspective view of a side of the oil pan facing the parking ratchet wheel.
Ferner umfasst das Planetengetriebe
Der Planetenträger
An der Außenumfangsfläche des Parksperrrads
In das Parksperrrad
An der Ölfangschale
Im montierten Zustand kann das Schmiermittel entlang eines Strömungspfades
In den nachfolgenden
Ferner ist aus
Die Ölfangschale
Die Ölfangschale
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SchmiervorrichtungLubricator
- 22
- PlanetenräderPlanetary gears
- 33
- PlanetenträgerPlanet carrier
- 44th
- AufnahmemittelReceiving means
- 55
- LeitungselementLine element
- 66th
- StützlippeSupport lip
- 77th
- PlanetenbolzenPlanet bolt
- 88th
- ÖlfangschaleOil pan
- 99
- ParksperrradParking ratchet
- 1010
- RotationsachseAxis of rotation
- 1111
- BlockierelementBlocking element
- 1212th
- BlockiereinrichtungBlocking device
- 1313th
- RingkanalRing channel
- 1414th
- DurchströmungsöffnungThroughflow opening
- 1515th
- PlanetengetriebePlanetary gear
- 1616
- SonnenradSun gear
- 1717th
- Außenverzahnung (des Planetenträgers)External toothing (of the planet carrier)
- 1818th
- Innenverzahnung (des Parksperrrades)Internal gearing (of the parking ratchet wheel)
- 1919th
- LagerelementBearing element
- 2020th
- Gehäusecasing
- 2121
- StrömungspfadFlow path
- 2222nd
- Kugellagerball-bearing
- 2323
- Kontur (der Ölfangschale)Contour (of the oil pan)
- 2424
- Radial innen liegende Fläche (der Ölfangschale)Radially inner surface (of the oil pan)
- 2525th
- Grundfläche (der Ölfangschale)Base area (of the oil pan)
- rr
- radiale Erstreckung (der Ölfangschale)radial extension (of the oil pan)
Claims (9)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102020111063B3 true DE102020111063B3 (en) | 2021-08-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |