DE102021133004A1 - Parking lock arrangement for a planetary gear and planetary gear with such a parking lock arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Parksperrenanordnung (1) für ein Planetengetriebe (100), aufweisend ein Parksperrenrad (2) und mehrere Bolzen (3), die zur drehfesten Verbindung des Parksperrenrades (2) mit einem Planetenträger (101) des Planetengetriebes (100) eingerichtet sind, wobei das Parksperrenrad (2) für jeden Bolzen (3) eine Aussparung (4) zur Aufnahme und Durchführung des jeweiligen Bolzens (3) aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe (100) mit einem Planetenträger (101) und einer solchen Parksperrenanordnung (1), wobei das Parksperrenrad (2) über mehrere Bolzen (3) mit dem Planetenträger (101) drehfest verbunden ist.The invention relates to a parking lock arrangement (1) for a planetary gear (100), having a parking lock wheel (2) and a plurality of bolts (3) which are set up for the non-rotatable connection of the parking lock wheel (2) to a planet carrier (101) of the planetary gear (100). , wherein the parking lock wheel (2) for each bolt (3) has a recess (4) for receiving and passing through the respective bolt (3). The invention also relates to a planetary gear (100) with a planet carrier (101) and such a parking lock arrangement (1), the parking lock wheel (2) being non-rotatably connected to the planet carrier (101) via a plurality of bolts (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Parksperrenanordnung für ein Planetengetriebe mit einem Parksperrenrad und mehreren Bolzen. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger und einer solchen Parksperrenanordnung.The invention relates to a parking lock arrangement for a planetary gear with a parking lock gear and a plurality of bolts. Furthermore, the invention also relates to a planetary gear with a planet carrier and such a parking lock arrangement.
Eine Parksperre greift bei Betätigung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs mit einer Sperrklinke in das Parksperrenrad, um eine mit dem Parksperrenrad wirkverbundene Welle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs gegen Rotation zu blockieren und somit ein Wegrollen des Kraftfahrzeugs zu verhindern. Das Getriebe des Kraftfahrzeugs kann als Planetengetriebe ausgebildet sein oder zumindest einen Planetenradsatz aufweisen. Sonnenrad, Hohlrad und PlanetenträgerWhen actuated by a driver of the motor vehicle, a parking lock engages the parking lock gear with a pawl in order to block a shaft of a transmission of the motor vehicle that is operatively connected to the parking lock gear against rotation and thus prevent the motor vehicle from rolling away. The transmission of the motor vehicle can be designed as a planetary gear or have at least one planetary gear set. Sun gear, ring gear and planet carrier
Beispielsweise geht aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative Parksperrenanordnung und eine alternatives Planetengetriebe zu schaffen, die bezogen auf Bauraum, Gewicht und Leistung besonders effizient sind. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 und den Gegenstand von Patentanspruch 9. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to create an alternative parking lock arrangement and an alternative planetary gear that are particularly efficient in terms of installation space, weight and performance. The object is solved by the subject matter of patent claim 1 and the subject matter of
Eine erfindungsgemäße Parksperrenanordnung für ein Planetengetriebe umfasst ein Parksperrenrad und mehrere Bolzen, die zur drehfesten Verbindung des Parksperrenrades mit einem Planetenträger des Planetengetriebes eingerichtet sind, wobei das Parksperrenrad für jeden Bolzen eine Aussparung zur Aufnahme und Durchführung des jeweiligen Bolzens aufweist.A parking lock arrangement according to the invention for a planetary gear comprises a parking lock wheel and a plurality of bolts which are set up for the non-rotatable connection of the parking lock wheel to a planet carrier of the planetary gear, the parking lock wheel having a recess for each bolt for receiving and passing through the respective bolt.
Mit anderen Worten wird das Parksperrenrad über die Bolzen mit dem Planententräger des Planetengetriebes drehfest verbunden. Insbesondere sind die Bolzen als Planetenradbolzen ausgebildet und zur drehbaren Lagerung von Planetenrädern eingerichtet. Vorzugsweise ist an jedem Bolzen mindestens ein Planetenrad, beispielsweise ein gestuftes Planetenrad drehbar aufgenommen. Die Aussparungen am Parksperrenrad realisieren zusammen mit den darin aufgenommenen Bolzen eine formschlüssige Verbindung zwischen Planetenträger und Parksperrenrad. Zusätzliche Bauteile oder Mittel zur drehfesten Verbindung von Parksperrenrad und Planetenträger werden nicht benötigt, wodurch nicht nur die Parksperrenanordnung, sondern das gesamte Planetengetriebe kompakt, kostengünstig und effizient ausgebildet ist.In other words, the parking lock wheel is non-rotatably connected to the planetary gear carrier of the planetary gear via the bolts. In particular, the bolts are designed as planet wheel bolts and set up for the rotatable mounting of planet wheels. Preferably, at least one planet wheel, for example a stepped planet wheel, is rotatably accommodated on each bolt. The recesses on the parking lock gear, together with the bolts accommodated in them, create a positive connection between the planet carrier and the parking lock gear. Additional components or means for non-rotatably connecting the parking lock gear and the planetary carrier are not required, which means that not only the parking lock arrangement, but the entire planetary gear set is designed to be compact, cost-effective and efficient.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die jeweilige Aussparung als radiale Vertiefung an einer Innenumfangsfläche des Parksperrenrades angeordnet. Dadurch wird insbesondere die Montage des Parksperrenrades am Planetenträger erleichtert. Zunächst werden die Bolzen im Planetenträger eingesetzt, wobei ein Pressverband bevorzugt, aber nicht notwendig ist. Anschließend wird das Parksperrenrad auf den Zentrierdurchmesser gerichtet und mit den Aussparungen an der Innenumfangsfläche des Parksperrenrades auf die Bolzen eingesetzt. Bei dieser Verbindung ist ein Pressverband bevorzugt, aber nicht notwendig. Die jeweilige Aussparung erstreckt sich in axialer Richtung von der einen Stirnseite des Parksperrenrades bis zu der anderen Stirnseite des Parksperrenrades Eine Querschnittsfläche der jeweilige Aussparung ist bevorzugt rund oder elliptisch. Alternativ kann die Querschnittsfläche der jeweilige Aussparung auch eckig, insbesondere mehreckig ausgebildet sein oder eine andere Geometrie aufweisen, die zumindest eine teilweise Aufnahme des Bolzen ermöglicht. Unter einer Querschnittsfläche der jeweilige Aussparung ist die Geometrie der Materialausnehmung am Parksperrenrad im Querschnitt zu verstehen.According to a preferred embodiment, the respective recess is arranged as a radial depression on an inner peripheral surface of the parking lock wheel. This facilitates the installation of the parking lock gear on the planet carrier in particular. First, the bolts are inserted into the planet carrier, with an interference fit being preferred but not necessary. The parking lock wheel is then aligned with the centering diameter and inserted with the recesses on the inner peripheral surface of the parking lock wheel onto the bolts. With this connection, a compression bandage is preferred but not necessary. The respective recess extends in the axial direction from one end face of the parking lock gear to the other end face of the parking lock gear. A cross-sectional area of the respective recess is preferably round or elliptical. Alternatively, the cross-sectional area of the respective recess can also be angular, in particular polygonal, or have a different geometry that allows at least partial accommodation of the bolt. A cross-sectional area of the respective recess is to be understood as meaning the geometry of the material recess on the parking lock wheel in cross section.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens 25% einer Querschnittsfläche des jeweiligen Bolzens in der jeweiligen Aussparung am Parksperrenrad aufgenommen. Mit anderen Worten dringt der jeweilige Bolzen radial derart in die jeweilige Aussparung ein, dass mindesten 25% der Querschnittsfläche des jeweiligen Bolzens von der jeweiligen Aussparung aufgenommen sind. Beispielsweise ist die Aussparung komplementär zur Mantelfläche des Bolzens ausgebildet, sodass der Bolzen mit einem Teil seiner Mantelfläche in der Aussparung flächig zur Anlage kommt. Beispielsweise sind höchstens 50% einer Querschnittsfläche des jeweiligen Bolzens in der jeweiligen Aussparung am Parksperrenrad aufgenommen. Dadurch wird die Krafteinleitung in die Bolzen beim Aktivieren der Parksperre verbessert.According to a preferred embodiment, at least 25% of a cross-sectional area of the respective bolt is accommodated in the respective recess on the parking lock wheel. In other words, the respective bolt penetrates radially into the respective recess in such a way that at least 25% of the cross-sectional area of the respective bolt is accommodated by the respective recess. For example, the recess is designed to be complementary to the outer surface of the bolt, so that part of the outer surface of the bolt comes to rest flat in the recess. For example, at most 50% of a cross-sectional area of the respective bolt is accommodated in the respective recess on the parking lock wheel. This improves the introduction of force into the bolts when activating the parking lock.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Aussparungen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Parksperrenrad ausgebildet. Dadurch wird die Montage des Parksperrenrades am Planetenträger erleichtert.According to a preferred embodiment, a plurality of recesses are distributed uniformly in the circumferential direction on the parking lock wheel forms. This makes it easier to assemble the parking lock gear on the planet carrier.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder Bolzen an einer Außenumfangsfläche eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines gemeinsamen Sicherungsrings auf. Beispielsweise ist die umlaufende Nut an einem ersten Endbereich des Bolzens angeordnet. Insbesondere ist die umlaufende Nut als ringförmige Vertiefung in einer Außenumfangsfläche des Bolzens ausgebildet. Der Sicherungsring erstreckt sich durch einen Teil der jeweiligen ringförmigen Nut des jeweiligen Bolzens und verbindet alle Bolzen miteinander. Beispielsweise ist der Sicherungsring zumindest abschnittsweise am Planetenträger aufgenommen, um eine axiale Sicherung für die Bolzen zu realisieren. Die umlaufende Nut am jeweiligen Bolzen ermöglicht eine Verdrehen des jeweiligen Bolzens relativ zum Planetenträger. Sofern eine Verdrehung des Bolzen im Planetenträger unerwünscht ist, kann der jeweilige Bolzen beispielsweise mit dem Planetenträger verstemmt werden, vorzugsweise an einem zum Sicherungsring entgegengesetzten zweiten Endbereich des Bolzens.According to a preferred embodiment, each bolt has a peripheral groove on an outer peripheral surface for receiving a common locking ring. For example, the circumferential groove is arranged on a first end area of the bolt. In particular, the circumferential groove is designed as an annular depression in an outer peripheral surface of the bolt. The snap ring extends through a portion of each annular groove of each bolt and connects all of the bolts together. For example, the locking ring is accommodated at least in sections on the planet carrier in order to achieve axial locking for the bolts. The circumferential groove on the respective bolt allows the respective bolt to be rotated relative to the planet carrier. If rotation of the bolt in the planetary carrier is undesirable, the respective bolt can be caulked to the planetary carrier, for example, preferably at a second end region of the bolt opposite the retaining ring.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist jeder Bolzen eine nutförmige Vertiefung zur Aufnahme eines gemeinsamen Sicherungsrings auf. Die nutförmige Vertiefung ist nicht umlaufend am Bolzen ausgebildet, sondern insbesondere einseitig eingefräst. Bevorzugt ist die nutförmige Vertiefung an einem zum Parksperrenrad gerichteten Umfangsabschnitt des Bolzens ausgebildet. Der Sicherungsring erstreckt sich durch die jeweilige nutförmige Vertiefung am jeweiligen Bolzen und verbindet alle Bolzen miteinander. Beispielsweise ist der Sicherungsring zumindest abschnittsweise am Planetenträger aufgenommen, um eine axiale Sicherung für die Bolzen zu realisieren. Die nutförmige Vertiefung am jeweiligen Bolzen verhindert ein Verdrehen des jeweiligen Bolzens relativ zum Planetenträger. Bei einem Verdrehen des Bolzens erfolgt eine elastische radiale Aufweitung des Sicherungsrings, wobei die radiale Aufweitung von der Festigkeit und Federkraft des Sicherungsrings abhängig ist.According to a further preferred embodiment, each bolt has a groove-shaped recess for accommodating a common locking ring. The groove-shaped depression is not formed circumferentially on the bolt, but in particular is milled into one side. The groove-shaped depression is preferably formed on a peripheral section of the bolt directed toward the parking lock wheel. The retaining ring extends through the respective groove-shaped depression on the respective bolt and connects all bolts together. For example, the locking ring is accommodated at least in sections on the planet carrier in order to achieve axial locking for the bolts. The groove-shaped indentation on the respective bolt prevents the respective bolt from twisting relative to the planet carrier. When the bolt is twisted, the retaining ring expands elastically in the radial direction, with the radial expansion being dependent on the strength and spring force of the retaining ring.
Bevorzugt ist eine Scheibe zur Begrenzung einer radialen Aufweitung des gemeinsamen Sicherungsrings an den Bolzen angeordnet. Beispielsweise ist die Scheibe gebogen ausgebildet und weist zumindest einen ersten und zweiten Schenkel auf, wobei der erste Schenkel im Wesentlichen in axialer Richtung des Bolzens ausgebildet ist, wobei der zweite Schenkel im Wesentlichen in radialer Richtung des Bolzens ausgebildet ist. Alternativ ist die Scheibe gebogen ausgebildet und weist zumindest einen ersten, zweiten und dritten Schenkel auf, wobei der erste und der dritte Schenkel im Wesentlichen in axialer Richtung des Bolzens ausgebildet sind, wobei der zweite Schenkel im Wesentlichen in radialer Richtung des Bolzens ausgebildet ist. Der zweite Schenkel ist zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel angeordnet und verbindet diese miteinander. Insbesondere weist die Scheibe eine Z-förmige Querschnittsfläche auf.A disk for limiting a radial expansion of the common securing ring is preferably arranged on the bolt. For example, the washer is curved and has at least one first and second leg, the first leg being formed essentially in the axial direction of the bolt, the second leg being formed essentially in the radial direction of the bolt. Alternatively, the washer is curved and has at least a first, second and third leg, the first and third leg being formed essentially in the axial direction of the bolt, the second leg being formed essentially in the radial direction of the bolt. The second leg is arranged between the first and the third leg and connects them to one another. In particular, the disc has a Z-shaped cross-sectional area.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Scheibe eine Laufbahn für eine Wälzkörperreihe eines Lagers auf. Insbesondere ist das Lager als Axiallager ausgebildet und weist bevorzugt rollen- oder rillenförmige Wälzkörper auf. Die Laufbahn für die Wälzkörperreihe des Lagers ist an dem in radialer Richtung des Bolzens ausgebildeten Schenkel angeordnet. Insbesondere ist das Axiallager dazu eingerichtet, den Planetenträger axial zu lagern.According to a preferred embodiment, the disc has a raceway for a row of rolling elements of a bearing. In particular, the bearing is embodied as an axial bearing and preferably has rolling elements in the form of rollers or grooves. The raceway for the row of rolling elements of the bearing is arranged on the leg formed in the radial direction of the bolt. In particular, the thrust bearing is designed to support the planet carrier axially.
Ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe umfasst einen Planetenträger und eine erfindungsgemäße Parksperrenanordnung, wobei das Parksperrenrad der Parksperrenanordnung über mehrere Bolzen mit dem Planetenträger drehfest verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Planetenträger eine umlaufende Nut mit einem darin angeordneten gemeinsamen Sicherungsring auf, wobei der gemeinsame Sicherungsring alle Bolzen am Planetenträger axial fixiert. Insbesondere sind am Planetenträger Aussparung zur Aufnahme und Durchführung des jeweiligen Bolzens ausgebildet, wobei diese zu den Aussparung zur Aufnahme und Durchführung des jeweiligen Bolzens an dem Parksperrenrad zentriert sind. Vorzugsweise sind circa 50% bis 75% einer Querschnittsfläche des jeweiligen Bolzens in der jeweiligen Aussparung am Planetenträger aufgenommen. Am Planetenträger sind bevorzugt mehrere Aussparungen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt ausgebildet, wobei zwischen zwei Aussparungen ein Teil der umlaufenden Nut, die zur Aufnahme des gemeinsamen Sicherungsrings eingerichtet ist, ausgebildet ist.A planetary gear according to the invention comprises a planet carrier and a parking lock arrangement according to the invention, the parking lock wheel of the parking lock arrangement being connected in a torque-proof manner to the planet carrier via a plurality of bolts. According to a preferred embodiment, the planet carrier has a circumferential groove with a common locking ring arranged therein, with the common locking ring fixing all bolts on the planet carrier axially. In particular, recesses for receiving and passing through the respective bolt are formed on the planetary carrier, these being centered on the recess for receiving and passing through the respective bolt on the parking lock wheel. Approximately 50% to 75% of a cross-sectional area of the respective bolt is preferably accommodated in the respective recess on the planet carrier. A plurality of recesses are preferably formed on the planet carrier, distributed uniformly in the circumferential direction, part of the circumferential groove, which is designed to accommodate the common securing ring, being formed between two recesses.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung zwei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt
-
1 eine schematische Längsschnittdarstellung eines teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 eine schematische Längsschnittdarstellung zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
3 eine schematische Perspektivdarstellung eines Bolzens der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung gemäß1 , -
4 eine schematische Perspektivdarstellung eines Bolzens der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung gemäß2 , -
5 eine schematische Perspektivdarstellung eines Planetenträgers der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung gemäß1 und 2 , -
6 eine schematische Detaildarstellung des Planetenträgers gemäß5 , -
7 eine schematische Darstellung eines zwischen Parksperrenrad und Planetenträger angeordneten Bolzens der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung, -
8 eine stark vereinfachte schematische Darstellung des zwischen Parksperrenrad und Planetenträger angeordneten Bolzens gemäß7 , und -
9 eine schematische Perspektivdarstellung des Parksperrenrades der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung gemäß1 und 2 .
-
1 a schematic longitudinal sectional view of a partially illustrated planetary gear according to the invention with a parking lock arrangement according to the invention according to a first embodiment, -
2 a schematic longitudinal sectional view to illustrate the parking lock arrangement according to the invention according to a second embodiment, -
3 a schematic perspective view of a bolt of the parking lock assembly according to the invention1 , -
4 a schematic perspective view of a bolt of the parking lock assembly according to theinvention 2 , -
5 a schematic perspective view of a planet carrier of the parking lock assembly according to theinvention 1 and2 , -
6 a detailed schematic representation of the planetary carrier according to FIG5 , -
7 a schematic representation of a bolt of the parking lock arrangement according to the invention arranged between the parking lock gear and the planetary carrier, -
8th a highly simplified schematic representation of the bolt arranged between the parking lock gear and the planetary carrier according to FIG7 , and -
9 a schematic perspective view of the parking lock wheel of the parking lock assembly according to theinvention 1 and2 .
Gemäß
Die Bolzen 3 verbinden ein Parksperrenrad 2 der Parksperrenanordnung 1 mit dem Planetenträger 101 des Planetengetriebes 100. Das Parksperrenrad 2 weist für jeden Bolzen 3 eine Aussparung 4 zur Aufnahme und Durchführung des jeweiligen Bolzens 3 auf. Die jeweilige Aussparung 4 ist als radiale Vertiefung an einer Innenumfangsfläche 5 des Parksperrenrades 2 ausgebildet. Der jeweilige Bolzen 3 erstreckt sich axial durch die jeweilige Aussparung 4 am Parksperrenrad 2 und eine jeweilige Aussparung 106 am Planetenträger 101. Dadurch werden Parksperrenrad 2 und der Planetenträger 101 formschlüssig miteinander verbunden.The
Jeder Bolzen 3 weist an einer Außenumfangsfläche eine ringförmig umlaufende Nut 7 zur Aufnahme eines gemeinsamen Sicherungsrings 6 auf. Der Sicherungsring 6 ist ferner in einer ringförmig umlaufenden Nut am Planetenträger 101 angeordnet und sichert dadurch alle Bolzen 3 gegen eine axiale Verschiebung am Planetenträger 101. Bei Aktivierung der Parksperre übertragen die Bolzen 3 das Drehmoment zwischen Parksperrenrad 2 und Planetenträger 101, wobei das Parksperrenrad 2 beispielsweise durch eine Sperrklinke blockiert wird.Each
Zur Montage der Parksperrenanordnung 1 am Planetengetriebe 100 werden zunächst die Bolzen 3 in die Aussparungen 106 am Planetenträger 101 eingesetzt. Danach wird das Parksperrenrad 2 gerichtet auf den Zentrierdurchmesser und mit den Aussparungen 4 an der Innenumfangsfläche 5 des Parksperrenrades 2 auf die Bolzen 3 axial aufgeschoben. Anschließend wird der gemeinsame Sicherungsring 6 in die dafür vorgesehene Nut 7 an jedem Bolzen 3 und der Nut am Planetenträger 101 angeordnet, um die axiale Position der Bolzen 3 am Parksperrenrad 2 und am Planetenträger 101 zu sichern. Mithin werden über die Bolzen 3 und den gemeinsamen Sicherungsring 6 das Parksperrenrad 2 und der Planetenträger 101 gegen tangentiale und axial Kräfte gesichert. Insbesondere überträgt der Zentrierdurchmesser des Parksperrenrades 2 die Radialkräfte des Parksperrenrades 2 an den Planetenträger 101, die Bolzen 3 übertragen das Drehmoment auf den Planetenträger 101 und der Sicherungsring 6 sichert vor unerwünschten axialen Kräften und Effekten.To assemble the parking lock arrangement 1 on the
In
Gemäß
In
Gemäß
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Parksperrenanordnungparking lock arrangement
- 22
- Parksperrenradparking lock wheel
- 33
- Bolzenbolt
- 44
- Aussparung am ParksperrenradRecess on the parking lock wheel
- 55
- Innenumfangsflächeinner peripheral surface
- 66
- Sicherungsringlocking ring
- 77
- umlaufende Nutcircumferential groove
- 88th
- nutförmige Vertiefunggroove-shaped indentation
- 99
- Scheibedisc
- 1010
- Laufbahncareer
- 1111
- Wälzkörperreiherow of rolling elements
- 1212
- Lagercamp
- 1313
- Schmierbohrunglubrication hole
- 100100
- Planetengetriebeplanetary gear
- 101101
- Planetenträgerplanet carrier
- 102102
- umlaufende Nutcircumferential groove
- 103103
- Sonnenradsun gear
- 104104
- Planetenradplanet wheel
- 105105
- Kegelradbevel gear
- 106106
- Aussparung am PlanetenträgerRecess on planet carrier
- 107107
- Schulter am Planetenträgershoulder on the planet carrier
- 108108
- Kraftverlaufforce curve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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