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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Planetenradträger für ein Planetengetriebeaggregat
eines Automatikgetriebes und insbesondere auf einen verbesserten
Planetenradträger
für ein
Planetengetriebeaggregat eines Automatikgetriebes, in dem eine Mehrzahl
von durch Hartlöten
verbundenen Brücken
mit einem Kappenteil auf der Oberfläche eines Flanschteils in regelmäßigen Abständen installiert
sind, wobei das Kappenteil, abweichend von der üblichen Schalenform, als kreisförmige Platte
ausgeformt ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im
allgemeinen schließt
eine Kraftübertragung
eines Automatikgetriebes einen Drehmomentwandler ein, der eine Antriebskraft
von einem Motor zu einem Getriebe übertragen kann und einen Getriebemechanismus,
der in der Lage ist eine entsprechende Rotationskraft aufzunehmen.
Dabei weist der Drehmomentwandler eine Dämpfungskupplung auf und ist
so ausgeführt,
dass er einen Verlust der Antriebskraft durch ein Gleiten des Drehmomentwandlers
verringert.
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Die
Getriebevorrichtung ist so aufgebaut, dass sie die Geschwindigkeit
einer Antriebskraft, die von einem Motor über den Drehmomentwandler übertragen
wird, verändert
und an eine Antriebsachse überträgt. Die
Getriebevorrichtung besteht aus einer Kupplung aus einem aus zwei
oder drei Sätzen bestehenden
Mehrplattenaufbau, aus einem Satz einer Mehrscheibenbremse, aus
einer Bandbremse, aus einer Einwegkupplung und aus einem Planetengetriebeaggregat.
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In
dem Getriebe bilden die Kupplung, die Bremse und die Einwegekupplung
diejenigen Elemente, die eine vom Motor auf das Planetengetriebeaggregat
einwirkende Rotationskraft übertragen
oder festlegen können,
wobei jedes entsprechend einer Betriebsbedingung in Übereinstimmung
mit einer Funktion ein besonderes Geschwindigkeitsänderungsverhältnis aufweist;
wodurch die Antriebskraft auf ein bestimmtes Element in dem Planetengetriebeaggregat
durch die oben genannten Funktionselemente übertragen wird.
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Aus
diesem Grund spielt beim Betrieb der Getriebevorrichtung das Planetengetriebeaggregat zur Übertragung
der Antriebskraft eine wichtige Rolle. Das Planetengetriebeaggregat
umfasst im Allgemeinen ein Lineargetriebe und ein Ringgetriebe,
sowie eine Anzahl von Planetenritzeln, die von einem rotierenden
Träger
auf der gleichen Welle wie das oben genannte Lineargetriebe und
das Ringgetriebe getragen werden. Durch Festlegen oder Antreiben des
Lineargetriebes, des Ringgetriebes und des Trägers werden eine Anzahl von
Geschwindigkeitsänderungskombinationen
durchgeführt.
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Deshalb
wirkt im Allgemeinen die gesamte Antriebskraft auf das Planetengetriebeaggregat
ein und wird von dieser dauernd angetrieben; weshalb das Planetengetriebeaggregat,
wie allgemein bekannt, die Haltbarkeit des gesamten Automatikgetriebes
bestimmt. Insbesondere ist es bekannt, dass die mechanische Ausführung des
mit den Ritzel gekuppelten Trägers,
wobei das Ritzel eine höhere
Rotationsgeschwindigkeit aufweist, die Lebensdauer des Getriebes
bestimmt.
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Die
Druckschrift
EP 0 618
383 A1 beschreibt einen Träger für ein Planetengetriebeaggregat,
wobei das Kappenteil über
hohle, zylinderförmige
Stützsäulen durch
ein Schweißverfahren
mit einem zugeordneten Flansch verbunden wird.
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Die
Druckschrift
DE 102
03 880 A1 beschreibt eine Planetenträgervorrichtung für einen Planetenradsatz,
wobei die Planetenträgervorrichtung
mit einem Sonnenrad und einem Hohlrad in einem Planetenradsatz kämmt und
sich um eine Mittelachse drehen kann. Dabei trägt ein Flanschteil ein Ritzel.
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Die
Druckschrift
DE 199
12 719 A1 offenbart ein Planetengetriebe mit einer Eingangswelle,
einem mit Planetenrädern
kämmenden
Sonnenrad und mit einem das Sonnenrad umgebenden Hohlrad. Dabei ist
der Träger
für das
Planetengetriebeaggregat mittels Löten verbunden.
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Wie
aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 5-141483 bekannt
ist, ist ein Nadellager zwischen einer Ritzelachse, mit der ein
Ritzel verbunden ist, und einem Ritzel montiert. Eine sich in Axialrichtung
des Ritzels erstreckende Unterlegscheibe ist an einer Seite des
Ritzels vorgesehen, um auf diese Weise die Festigkeit des Ritzels
in Axialrichtung zu erhöhen.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr: Hei 10-288248 geht hervor,
dass ein mit einem Wellenteil gekuppelter Kappenteil, ein Scheibenteil, der
sich der Länge
nach in Radialrichtung erstreckt und ein Füllungsteil, der sich mit Bezug
auf den Scheibenteil in einer Axialrichtung erstreckt, mit der Bohrungen
aufweisenden Grundplatte verbunden sind. In diesem Fall ist der
Füllungsteil
dicker als der Scheibenteil, um auf diese Weise die gesamte Festigkeit
des Trägers
zu verbesseren.
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Bei
der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 8-270789 ist der Flanschteil
und der Scheibenteil zusätzlich
durch einen Armteil gekuppelt. Der Armteil weist einen senkrecht
stehenden Teil auf, der in der gleichen Ebene angeordnet ist wie
der Flanschteil und einen Verbindungsteil, der in der der Axialrichtung
entsprechenden Richtung verläuft.
Die Breite des Verbindungsteils ist größer als die Breite des senkrecht
stehenden Teils, um auf diese Weise die Festigkeit und die Betriebseigenschaften
zu verbessern.
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Der
Träger
besteht aus einer Mehrzahl der oben beschriebenen Teile und die
daran angepassten Bauteile sind durch eine besondere Verbindungsmethode
miteinander verbunden, zum Beispiel durch Schweißen usw., um auf diese Weise
den Aufbau zu vervollständigen.
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Im
Folgenden wird an Hand der 1 bis 3 der technische Aufbau eines
unter Verwendung einer Mehrzahl von Bauteilen vervollständigten
Trägers beschrieben.
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In 1 ist in einer perspektivischen
Darstellung ein üblicher
Träger
für ein
Planetengetriebeaggregat dargestellt. 2 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung von unten ein Schweißteil in
einem üblichen
Träger
eines Planetengetriebeaggregats. 3 zeigt
eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A der 1 geschnitten ist, um einen
Querschnitt des Schweißteils
zu zeigen.
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Ein
Träger 10 besteht
aus einem Gehäuse,
in das ein Ritzel (nicht dargestellt) eingreift. Wie in den Zeichnungen
gezeigt ist, umfasst der Träger 10 ein schalenförmiges Kappenteil 12,
das im Zentrum auf einer Innenfläche
eine Innenverzahnung 14 und einen kreis- und scheibenförmigen Flanschteil 16 aufweist,
der mit dem Kappenteil 12 verschweißt und so aufgebaut ist, dass
er das Ritzel tragen kann.
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Die
Konstruktion des Trägers 10 ist
so ausgeführt,
dass der Kappenteil 12 eine Form aufweist, bei der die
Seite in regelmäßigen Abständen aufgeschnitten
ist, um einen Raum für
die Aufnahme von Ritzeln zu schaffen. Der Flanschteil 16 weist
an seiner Außenfläche Zähne 18 auf,
die als Schräg-
oder Geradverzahnung ausgeführt
sind.
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Wie
insbesondere in den 2 und 3 gezeigt ist, ist der Endteil
der Seitenfläche
des Kappenteils 12 in Schweißlöcher 19 eingesetzt,
die in dem Flanschteil 16 in regelmäßigen Abständen vorgesehen sind und ist
in diese eingeschweißt.
Der Träger 10 ist
so konstruiert, dass der Kappenteil 12 und der Flanschteil 16 fest
miteinander verbunden sind.
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In 1 ist gezeigt, dass zur
Fabrikation des üblichen
Trägers
der Kappenteil 12 und der Flanschteil 16 getrennt
hergestellt werden, wobei ein Verfahren zum Feinschneiden und Tiefziehen
unter Verwendung einer warmgewalzten Stahlplatte für ein Fahrzeug
angewandt wird und die beiden Bauteile unter Einsatz eines Elektronenstrahlschweißverfahrens
(2 und 3) miteinander verbunden werden; anschließend werden
die Innenverzahnung 14 des Kappenteils und die Schrägverzahnung 18 des Flanschteils 16 hergestellt.
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Wegen
der konstruktiven Merkmale werden bei dem üblichen Träger indessen teure Verfahren angewandt,
wie Feinschneiden, Tiefziehen, Elektronenstrahlschweißen usw.,
wobei die Anzahl der Verfahren, z.B. durch das Innenverzahnen noch
ansteigt, so dass sich die Herstellungskosten erhöhen.
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Zusätzlich entsteht
dann, wenn der schalenförmige
Kappenteil und der als kreisförmige
Platte ausgebildete Flansch durch Elektronenstrahlschweißen miteinander
verbunden werden, durch die Hitzebelastung eine Spannung, so dass
es unmöglich
ist, die Maßhaltigkeit
zwischen diesen beiden Bauteilen einzuhalten. Während des Betriebs dieses Systems wird
noch die Reibung durch gegenseitige Beeinflussung erhöht.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Träger für ein Planetengetriebeaggregat
eines Automatikgetriebes mit einer hohen Maßhaltigkeit zwischen dem Kappenteil
und dem Flansch zu schaffen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In
den Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung wird ein Träger für ein Planetengetriebeaggregats
eines Automatikgetriebes dargestellt. In einer beispielsweisen Ausführungsform
wird der Kappenteil, abweichend von der üblichen Schalenform, in Form
einer kreisförmigen
Scheibe ausgeführt.
Eine Mehrzahl von Brücken
w erden dabei auf der Oberfläche
des Flanschteils in regelmäßigen Abständen angebracht.
Die Brücken
können
mit dem Kappenteil durch Hartlöten
miteinander verbunden werden. Es ist möglich die Herstellungskosten
dann zu verringern, wenn man teure Verfahren, wie das Tiefziehen,
das an die Ausbildung der üblichen
schalenförmigen Form
angepasst ist und das Elektronenstrahlschweißverfahren zur Verbindung des
Kappenteils mit den Flanschteil vermeidet und eine Ausformung durch
Sinterung und eine Verbindung durch Hartlöten anwendet. Es ist möglich die
Spannung während
eines üblichen
Schweißens
mit Elektronenstrahl dadurch zu vermeiden, dass man den Aufbau des
Schweißbereichs
verbessert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
oben genannten Gesichtspunkte und weitere Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den
beigefügten
Zeichnungen dargelegt. In diesen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines üblichen
Trägers
eines Planetengetriebeaggregats;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines üblichen
Trägers
eines Planetengetriebeaggregats von unten gesehen;
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3 einen
Querschnitt entlang der Linie 1-1 der 1;
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4 eine
perspektivische Ansicht des Trägers
eines Planetengetriebeaggregats gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5A und 5B eine
perspektivische Ansicht des Trägers
eines Planetengetriebeaggregats gemäß der vorliegenden Erfindung
im demontierten Zustand;
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6 einen
Querschnitt zur Darstellung einer durch Hartlöten hergestellten Verbindung
an einem Träger
eines Planetengetriebeaggregats gemäß der vorliegenden Erfindung;
und
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7 einen
Querschnitt der zusammengefügten
Teile, wobei ein Befestigungseinschnitt und ein Befestigungsvorsprung
entlang der Linie 2-2 der 4 dargestellt
ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Im
Folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Der
Träger
eines Planetengetriebeaggregats eines automatischen Getriebes umfasst
einen Kappenteil 110, der in seinem Zentrum an einer Innenfläche eine
Innenverzahnung 112 aufweist, sowie einen Flanschteil 120,
der mit dem Kappenteil 110 verbunden ist und ein Ritzel
trägt.
An dem Kappenteil 110 sind alle Bereiche, außer dem
zentralen Bereich, an dem die Innenverzahnung 112 ausgebildet
ist, als kreisförmige
Scheibe geformt. Auf der Oberfläche des
Flanschteils 120 sind in regelmäßigen Abständen eine Mehrzahl von Brücken 124 ausgebildet.
Die untere Fläche
des Kappenteils 110 ist mit der oberen Fläche der
Brücken 124 des
Flanschteils 120 durch Hartlöten verbunden derart, dass
zwischen den benachbarten Brücken 124 ein
Raum für
Ritzel ausgebildet wird.
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Der
Kappenteil 110 umfasst insbesondere eine Mehrzahl von Aufnahmebohrungen 114 zur
Aufnahme von Hartlötmaterial
in einem Bereich, der mit der Oberseite der Brücken 124 verbunden
ist.
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Zusätzlich sind
auf einer Befestigungsfläche zwischen
dem Kappenteil 110 und der Brücke 124 wenigstens
mehr als zwei Befestigungsvorsprünge 126 und
Befestigungseinschnitte 116 derart vorgesehen, dass zwischen
dem Kappenteil 110 und dem Flanschteil 120 während ihrer
Verbindung durch Hartlöten
keine Bewegung möglich
ist. In diesem Fall sind die Befestigungsvorsprünge 126 und die Befestigungseinschnitte 116 in
der entsprechenden Lage zwischen den zu verbindenden Oberflächen gekoppelt.
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Träger eines Planetengetriebeaggregats
eines Automatikgetriebes. Bei der vorliegenden Erfindung ist der
Kappenteil, abweichend von der üblichen schalenförmigen Ausbildung,
als kreisförmige
Scheibe ausgebildet. Eine Mehrzahl von Brücken sind auf einer Oberfläche des
Flanschteils in regelmäßigen Abständen vorgesehen.
Die untere Fläche
des Kappenteils ist mit einer Oberseite der Brücken des Flanschteils durch
Hartlöten
verbunden. 4 ist eine perspektivische Darstellung,
die einen Träger des
erfindungsgemäßen Planetengetriebeaggregats zeigt.
Zusätzlich
ist in 6 ein Querschnitt dargestellt, der den Bereich
zur Verbindung mittels Hartlöten
bei einem Träger
eines erfindungsgemäßen Planetengetriebeaggregats
zeigt und 7 zeigt einen Querschnitt des
Verbindungsbereichs mit einem Befestigungseinschnitt und einem Befestigungsvorsprung
entlang der Linie 2-2 der 4.
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Der
erfindungsgemäße Träger 100 besteht aus
einem Kappenteil 110 mit einer Innenverzahnung 112 auf
einer Innenfläche
des Mittelbereichs und einem kreis- und scheibenförmigen Flanschteil 120, der
mit dem Kappenteil 110 verbunden ist und das Ritzel trägt.
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Der
Kappenteil des erfindungsgemäßen Trägers 100 ist
außer
dem Mittelbereich, in dem die Innenverzahnung 112 ausgebildet
ist und abweichend von der üblichen
schalenförmigen
Ausbildung, als kreisförmige
Scheibe geformt. Eine Mehrzahl von Brücken 124 sind auf
der Oberfläche
des Flanschteils 120 vorgesehen, die mit dem Kappenteil 110 verbunden
sind und einen Raum zum Einbringen von Ritzeln bilden.
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Die
untere Fläche
des Kappenteils 110 und die Oberseite der Brücke 124 des
Flanschteils 120 sind durch Hartlöten miteinander verbunden und
bilden somit einen Träger 100,
in dem der Kappenteil 110 und der Flanschteil 120 fest
miteinander zusammengefügt
sind. Zwischen den benachbarten Brücken 124 ist ein Raum
zum Einbringen von Ritzeln ausgebildet.
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In
dem erfindungsgemäßen Träger 100 sind die
Brücken
auf der Oberfläche
des Flanschteils 120 in regelmäßigen Abständen vorgesehen. Für die Montage
von drei Ritzeln sind drei Brücken
notwendig.
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Bei
der vorliegenden Erfindung sind der Kappenteil 110 und
der Flanschteil 120 fest miteinander verbunden und, abweichend
von dem üblichen
Elektronenstrahlschweißverfahren,
durch Hartlöten
miteinander verbunden. Wie in den 4 bis 6 gezeigt,
bezeichnet das Bezugszeichen 114 eine Aufnahmebohrung zur
Aufnahme von Hartlötmaterial,
in das vor der Verbindung Hartlötmaterial 150 eingefüllt wird.
An der Oberseite der Brücken 124 sind
in dem Kappenteil 110 eine Mehrzahl von Einbringöffnungen für das Einbringen
von Hartlötmaterial
ausgebildet.
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6 zeigt
einen Querschnitt zur Darstellung eines Bereichs, der bei dem erfindungsgemäßen Träger durch
Hartlöten
verbunden wird, wobei ein Zustand vor/nach der Verbindung dargestellt
ist. Der Teil „a" auf der linken Seite
zeigt einen Zustand, bei dem das Hartlötmaterial vor dem Verbinden
in die Aufnahmebohrung 114 eingefüllt ist und der Teil „b" auf der rechten
Seite zeigt einen Zustand, bei dem das Hartlötmaterial erhitzt ist und die
Teile verbindet. Zwischen der Unterseite des Kappenteils 110 und
der Oberseite der Brücke 124 hat
sich eine Hartlotverbindungsschicht 155 ausgebildet. In
einem Teil der der Oberseite der Brücke 124 hat sich eine
schichtförmig verteilte
Hartlotschicht 160 ausgebreitet.
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In
dem erfindungsgemäßen Träger 100 ist ein
Befestigungseinschnitt 116 und ein Befestigungsvorsprung 126 vorgesehen,
der für
eine genaue Verbindungsstellung zwischen dem Kappenteil 110 und dem
Flanschteil 120 sorgt.
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Wie
in den 5A, 5B und 7 gezeigt
ist, sind der Befestigungseinschnitt 116 und der Befestigungsvorsprung 126 in
der Verbindungsoberfläche
des Kappenteils 110 und in dem Flanschteil 120,
nämlich
zwischen der Unterseite des Kappenteils 110 und der Oberseite
der Brücke 124 vorgesehen.
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Wenn
die Verbindung durch Hartlöten
ausgeführt
wird, dann ist der Befestigungseinschnitt 116 genau mit
dem entsprechenden Befestigungsvorsprung 126 ausgerichtet,
um anschließend
das Hartlötmaterial
in die Einbringbohrung einzugeben und die Verbindung auszuführen. Der
Kappenteil 110 und der Flanschteil 120 sind in
ihrer genauen Lage miteinander verbunden. Insbesondere ist während der Verbindung
keine Bewegung vorhanden.
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Die
Anzahl und die Form der Befestigungseinschnitte 116 und
der Befestigungsvorsprünge 126 ist
nicht auf die hier offenbarte Anzahl und Form begrenzt. Bevorzugt
wird der Verbindungsaufbau des Verbindungseinschnitts 116 und
des Verbindungsvorsprungs 126 in einem vorher festgelegten
Teil jeder Brücke 124 vorgesehen.
Der Verbindungsaufbau dieser Teile sollte wenigstens in zwei Bereichen
vorgesehen sein.
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Zusätzlich kann
der erfindungsgemäße Träger 100 durch
ein pulvermetallurgisches Verfahren unter Verwendung einer Sintermetalllegierung
hergestellt sein und nicht durch Feinschneiden, Tiefziehen oder
durch Herstellungsverfahren zur Gerade- oder Schrägverzahnung.
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Es
ist nämlich
möglich
das zur Pulverformung bestimmt Pulvermaterial in die Form einzufüllen und
einen bestimmten Druck aufzubringen derart, dass das Kappenteil 110 und
der Flanschteil 120 separat vorgeformt und bei einer bestimmten
Temperatur gesintert werden. Der als kreisförmige Scheibe ausgebildete
Kappenteil 110, der Flanschteil 120 mit der Brücke 124,
der Befestigungseinschnitt 116 und der Befestigungsvorsprung 126 können vor
dem Formungsvorgang durch Sinterung ausgebildet werden. Die Innenverzahnung 112 und
die Zähne 122 des schrägverzahnten
Rades können
ohne ein zusätzliches
Verfahren ausgebildet werden.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann bei einem erfindungsgemäßen Träger in einem
Planetengetgriebeaggregat eines Automatikgetriebes der Kappenteil,
abweichend von der üblichen
schalenförmigen
Form, als kreisförmige
Scheibe ausgebildet sein. Dabei sind an der Oberseite des Flanschteils
in regelmäßigen Abständen eine
Mehrzahl von Brücken ausgebildet.
Die Brücken
sind mit dem Kappenteil durch Hartlöten verbunden. Es ist möglich, die
Herstellungskosten zu verringern, weil teure Verfahren, wie z.B.
ein Tiefziehverfahren, wie es zur Herstellung eines üblichen
schalenförmigen
Teils und ein Elektronenstrahlschweißverfahren zur Verbindung des schalenförmigen Teils
und des Flanschteils bei einer Formung durch Sinterung und durch
eine Verbindungsmethode mittels Hartlöten bei der vorliegenden Erfindung
nicht angewandt wird.
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Zusätzlich ist
es möglich
ein durch Spannung entstehendes Problem, wie es beim Elektronenstrahlschweißen auftritt,
zu vermeiden, indem man die Konstruktion des zu verschweißenden Bereichs verbessert.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf das obige Ausführungsbeispiel
detailliert beschrieben wurde, besteht nicht die Absicht den Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Aus dem oben Gesagten
ergibt sich ohne weiteres, dass durch einen einschlägigen durchschnittlichen
Fachmann viele Abänderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem wesentlichen
Konzept der Erfindung abzuweichen.