DE19736686A1 - Planetengetriebe - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Aus JP 61-48643 A ist ein Planetengetriebe für ein automati
sches Getriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem aus einem Schmieröl
reservoir Schmieröl zu einer Öffnung an einer Stirnfläche einer Plane
tenradwelle geführt wird, um eine entsprechende Schmierung zu bewirken.
Hierbei ist ein einen Druckring aufweisendes Lager zwischen dem Plane
tenradträger und einem Hohlradträger benachbart hiervon angeordnet, so
daß der Druckring des Lagers sich gegen den Hohlradträger abstützt,
während ein äußerer Umfangsabschnitt des Druckrings zum Planetenträger
gebogen ist, um mit der Öffnung des Ölreservoirs zu überlappen, wobei
weiterhin der Planetenträger und der Hohlradträger ausgebildet sind, um
eine Kraft an gegenüberliegenden Seiten hiervon aufzunehmen. Hierzu sind
ein Sonnenrad, ein Planetenrad oder ein Hohlrad zur Kraftaufnahme in
Richtung einer Vorwärtsdrehung während der Fahrt des Kraftfahrzeugs
jedes Rads mit Schrägverzahnung versehen, so daß das Sonnenrad und der
Hohlradträger eine Kraft an entgegengesetzten Seiten hiervon aufnehmen.
Bei einem derartigen Aufbau fließt das Schmieröl zwischen dem
Planetenträger und dem Hohlradträger radial auswärts und durch das La
ger, so daß Schmieröl aus dem Ölreservoir zu einem zwischen der Außen
umfangsfläche der Planetenwelle und der Innenumfangsfläche des Planeten
rades über den Ölpfad im Inneren der Planetenwelle und zu einer Gegen
druckunterlegscheibe zwischen dem Planetenträger und der Endfläche der
Planetenwelle geführt wird. Da jedoch die einander gegenüberliegenden
Seiten des Planetenträgers und des Hohlradträgers die Kraft aufnehmen,
wird der Druckring des Lagers gegen den Hohlradträger gedrückt und es
ergibt sich kein Spalt zwischen dem Druckring und dem Hohlradträger.
Hierdurch fließt ein großer Teil des Schmieröls zwischen dem Planeten
träger und dem Hohlradträger längs des Planetenträgers, so daß eine
relativ große Menge an Schmieröl verläßlich in das Ölreservoir gelangt.
Jedoch ist es hierbei notwendig, jedes Getrieberad mit Schrägverzahnung
in einer vorbestimmten Richtung zu versehen, wobei es abhängig von der
Verwindung der Schrägverzahnung unmöglich ist, eine Schrägzahnräumung
abzuwenden, die verwendet wurde, um andere schrägverzahnte Räder herzu
stellen, um das in einer vorbestimmten Drehrichtung schrägverzahnte Rad
herzustellen, und ein neues Räumen, das für die vorbestimmte Verdreh
richtung geeignet ist, ist erforderlich, wodurch sich eine aufwendige
Herstellung ergibt.
Weiterhin wird nur bei Vorwärtsdrehung der Druckring gegen den
Hohlradträger gedrückt, während bei umgekehrter Drehung ein Spalt zwi
schen dem Druckring und dem Hohlradträger ausgebildet wird, so daß
Schmieröl aus dem Spalt fließt und die Menge an Schmieröl, die in das
Ölreservoir zurückfließt, vermindert wird.
Um dies zu beseitigen, kann beispielsweise eine Feder zwischen
dem Druckring und dem Hohlradträger angeordnet werden, um den Druckring
gegen letzteren zu drücken, jedoch wird hierdurch die Konstruktion auf
wendiger.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Planetengetriebe nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem bei einfacher Konstruk
tion eine wirksame Schmierung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt im Schnitt ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug.
Fig. 2(a) und 2(b) zeigen in Stirnansicht und im Schnitt ein
Drucklager für das Getriebe von Fig. 1.
Fig. 3 und 4 zeigen im Schnitt weitere Ausführungsformen des
Getriebes von Fig. 1.
Die in den Fig. 1 und 2(a) und 2(b) dargestellte Ausführungs
form eines automatischen Getriebes für Fahrzeuge umfaßt ein vorderes
Planetengetriebe 10 und ein rückwärtiges Planetengetriebe 30, die ko
axial zu einer Rotationsachse C einer Eingangswelle 1 angeordnet sind.
Das vordere Planetengetriebe 10 umfaßt ein Sonnenrad 11, eine
Vielzahl von Planetenrädern 12 und ein Hohlrad 13, das mit den Planeten
rädern 12 in Eingriff steht, wobei die Planetenräder 12 auf Wellen 14
über Wälzlager 12a gelagert sind, wobei die gegenüberliegenden Endab
schnitte der Wellen 14 gegenüber Trägerplatten 15A und 15B, die einen
Planetenträger 15 bilden, unverdrehbar gehalten sind. Die axialen End
abschnitte der jeweiligen Welle 14 durchsetzen hierbei die Trägerplatten
15A und 15B und ihre axialen Endflächen 14A und 14B reichen bis zu den
Außenflächen der Trägerplatten 15A und 15B. Weiterhin erstreckt sich ein
innerer Umfangsabschnitt der Trägerplatte 15B, der sich benachbart zu
dem hinteren Planetengetriebe 30 befindet, in die Nähe der Eingangswelle
1, während eine innere Umfangsfläche der Trägerplatte 15B mit einer
Planetenwelle 2 über einen Keil gekoppelt ist, wobei die Planetenwelle 2
um die Eingangswelle 1 relativ zu dieser drehbar angeordnet ist.
Ein Paar von Gegendruckunterlegscheiben 16A und 16B sind zwi
schen gegenüberliegenden Stirnflächen des Planetenrads 12 und der Trä
gerplatten 15A und 15B angeordnet. Das Planetenrad 12 ist bezüglich der
Welle 14 aufgrund der Gegendruckunterlegscheiben 16A und 16B und des
Wälzlagers 12a relativ drehbar.
Ein Endabschnitt des Sonnenrades 11 des vorderen Planetenge
triebes 10 ist gegenüber von der Trägerplatte 15B an einem Sonnenrad
trägerteil 11A befestigt, das sich radial nach außen (bezüglich der
Rotationsachse C in Fig. 1) erstreckt, wobei ein Drucklager 20 zwischen
dem Sonnenradträgerteil 11A und der Außenfläche der Trägerplatte 15A
angeordnet ist.
Das hintere Planetengetriebe 30 umfaßt ein Sonnenrad 31, das
mit seinem Innenumfang mit der Eingangswelle 1 über einen Keil gekoppelt
ist, eine Vielzahl von Planetenrädern 32, die mit dem Sonnenrad 31 in
Eingriff stehen, und ein Hohlrad (nicht dargestellt), das mit den Plane
tenrädern 32 in Eingriff steht, während die Planetenräder 32 auf Achsen
34 über jeweils ein Wälzlager 32a angeordnet sind. Gegenüberliegende
Endabschnitte der Welle 34 werden bezüglich Trägerplatten 35A und 35B,
die einen Planetenträger 35 bilden, unverdrehbar gehalten. Ein äußerer
Umfangsabschnitt der Trägerplatte 35A an der dem vorderen Planetenge
triebe 10 zugewandten Seite ist mit einer inneren Umfangsfläche des
Hohlrads 13 des vorderen Planetengetriebes 10 über einen Keil gekoppelt
und die andere Trägerplatte 35B ist mit einer nicht dargestellten Aus
gangswelle, die koaxial zur Eingangswelle 1 angeordnet ist, über einen
Keil gekoppelt.
Ein Paar von Gegendruckunterlegscheiben 36A und 36B sind ent
sprechend zwischen einander zugekehrten Stirnflächen des jeweiligen
Planetenrades 32 und der Trägerplatten 35A und 35B angeordnet. Das Pla
netenrad 32 ist relativ zur Welle 34 über die Gegendruckunterlegscheiben
36A und 36B und das Wälzlager 32a drehbar.
Weiterhin ist eine Schmierölnut 35a an der Innenseite der Trä
gerplatte 35B und ein Drucklager 21 zwischen der Trägerplatte 35B aus
gebildet und ein Drucklager 21 zwischen der Trägerplatte 35B und dem
Sonnenrad 31 angeordnet.
Desweiteren ist ein Drucklager 22 zwischen der Innenfläche des
Sonnenrades 31 gegenüber der Seite der Trägerplatte 35B und der Träger
platte 15B angeordnet. Hierbei umfaßt das Drucklager 22, wie in Fig.
2(b) dargestellt, einen Druckring 22A, der sich an der Trägerplatte 15B
abstützt, einen Druckring 22B, der sich an dem Sonnenrad 31 abstützt,
und ein Wälzteil 22C, das zwischen den Druckringen 22A und 22B rollt.
Vier Nuten 22D sind radial in bezug auf die Achse in gleichmäßigen Ab
ständen von 90 Grad in Umfangsrichtung an der Stirnfläche an der Seite
zur Trägerplatte 15B in dem Druckring 22A angeordnet, so daß die Nuten
22D den Außenraum des Drucklagers 22 mit seinem Innenraum verbinden,
wobei die Nuten 22D an der radialen Innenseite (der Seite nahe der Dreh
achse C in Fig. 1) in bezug auf die Halteposition der Welle 14 angeord
net sind. Ein äußerer Umfangsabschnitt des Druckrings 22A ist zum Druck
ring 22B gebogen, um einen umgebogenen Abschnitt 22a zu bilden.
Die Welle 14 des vorderen Planetengetriebes 10 ist mit einer
axialen Bohrung 14a versehen, die sich von der Stirnfläche 14B der Welle
14 längs der Achse bis zu einer Position etwas über den axialen Mittel
abschnitt hinaus erstreckt, wobei eine radiale Bohrung 14b sich radial
von dem axialen Mittelabschnitt zur äußeren Umfangsfläche der Welle 14
bis zur Längsbohrung 14a erstreckt und mit dieser in Verbindung steht.
Eine weitere Radialbohrung 14c in Verbindung mit der Längsbohrung 14a
mündet in einen Bereich benachbart zur Innenseite der Gegendruckunter
legscheibe 16b.
Weiterhin ist ein Ölfänger 25 an der Stirnfläche 14B der Welle
14 befestigt, der einen Ölführungsweg 25A zwischen dem Ölfänger 25 und
der Stirnfläche 14B definiert, der sich von der äußeren Stirnfläche des
Drucklagers 22 bis zur Mündung der Längsbohrung 14a erstreckt. Der Öl
fänger 25 ist ein dünnwandiges ringförmiges Teil, dessen radial äußerer
Abschnitt benachbart zur Mündung der Längsbohrung 14a an der Stirnfläche
14b befestigt ist, wobei ein Dichtungsring 25a zwischen dem radial außen
befindlichen Abschnitt des Ölfängers 25 und der Stirnfläche 14B ange
ordnet ist. Ein radial innerer Abschnitt des Ölfängers 25 in bezug auf
die Mündung der Längsbohrung 14a ist bezüglich der Stirnfläche 14B und
der Trägerplatte 15B beabstandet, um den Ölführungsweg 25A zu bilden. Am
Innenumfang ist der Ölfänger 25 in Richtung auf das Sonnenrad 31 gebo
gen, um den Öffnungsbereich des Ölführungsweges 25A zu vergrößern.
Weiterhin ist die Eingangswelle 1 mit einer Schmierölversor
gungsbohrung 1A an der Innenseite hiervon versehen, die sich koaxial zur
Eingangswelle 1 erstreckt und eine Vielzahl von Schmierölöffnungen 1A,
1B und 1C aufweist, die am Außenumfang der Eingangswelle 1 münden. Unter
diesen ist die Austrittsöffnung 1A in einer Position angeordnet, die
durch die Planetenwelle 2 überdeckt ist, wobei das aus der Austritts
öffnung 1A austretende Schmieröl in einen Raum benachbart zum Innenum
fang der Trägerplatte 15A durch eine Durchtrittsöffnung 2a in der Plane
tenwelle 2 und über eine Durchtrittsöffnung 11a im Sonnenrad 11 über
tritt, so daß das Drucklager 20, die Gegendruckunterlegscheibe 16a und
der Eingriffsabschnitt zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Planetenrad 12
geschmiert werden. Die Austrittsöffnung 1c mündet in einer Position
gegenüber von der inneren Umfangsfläche der Trägerplatte 35B und das
durch die Austrittsöffnung 1c austretende Schmieröl schmiert das Druck
lager 21 und gleichzeitig schmiert das Schmieröl, das durch das Druck
lager 21 hindurchtritt, die Gegendruckunterlegscheibe 36b, das Wälzlager
32a und den Eingriffsbereich zwischen dem Sonnenrad 31 und dem Planeten
rad 32.
Die Austrittsöffnung 1b öffnet sich zu einem Spalt 26 hin, der
zwischen der Trägerplatte 15B und dem Sonnenrad 31 angeordnet ist, wobei
Schmieröl, das von der Austrittsöffnung 1b austritt, in den Spalt 26
abgegeben wird.
Im Betrieb wird Schmieröl aus der Schmierölbohrung 1A zur
Außenseite der Eingangswelle 1 über die Austrittsöffnungen 1a, 1b und 1c
aufgrund der Einwirkung der Zentrifugalkraft infolge der Rotation der
Eingangswelle 1 austreten. Das von der Austrittsöffnung 1a abgegebene
Schmieröl schmiert das Drucklager 20 und die Gegendruckunterlegscheibe
16A und das von der Austrittsöffnung 1c abgegebene Schmieröl schmiert
das Drucklager 21, die Gegendruckunterlegscheibe 36A und das Wälzlager
32a.
Schmieröl aus der Austrittsöffnung 1b strömt in den Spalt 26
und bewegt sich dann radial und auswärts innerhalb des Spalts 26, um das
Drucklager 22 zu erreichen. Auf diese Weise werden die Druckringe 22A
und 22B und das Wälzteil 22C des Drucklagers 22 geschmiert. Das zum
Schmieren des Inneren des Drucklagers 22 verwendete Schmieröl bewegt
sich aufgrund der Zentrifugalkraft weiter radial auswärts, wobei jedoch
der Fluß des Schmieröls durch den umgebogenen Abschnitt 22a am Außenum
fang des Druckrings 22A in seiner Richtung beeinflußt wird, wenn sich
das Drucköl in einen Raum radial außenseitig von dem Drucklager 22 be
wegt, wobei das Schmieröl längs des Sonnenrades 31 fließt und daher den
Eingriffsabschnitt zwischen dem Sonnenrad 31 und dem Planetenrad 32, die
Gegendruckunterlegscheibe 36A und dergleichen schmiert.
Andererseits verläuft ein Teil des Schmieröls, das in den
Spalt 26 aus der Austrittsöffnung 1b fließt und das Drucklager 22 er
reicht, durch die Nuten 22D und erreicht einen Raum radial auswärts vom
Drucklager 22 und bewegt sich entlang der Trägerplatte 15B radial aus
wärts. Dieser Teil des Schmieröls fließt in den Ölführungsweg 25. Wegen
der Nuten 22D kann daher dieser Teil des Schmieröls im Spalt 26 in den
Ölfänger 25 geführt werden. Da sich der Ölführungsweg 25A, der durch den
Ölfänger 25 gebildet wird, in die Nähe des Außenumfangs des Drucklagers
22 erstreckt und der Innenabschnitt des Ölfängers 25 in bezug auf die
Trägerplatte 15B nach außen gebogen ist, um den Öffnungsbereich des Öl
führungswegs 25A zu vergrößern, ist es möglich, das Schmieröl, das durch
die Nuten 22D in den Ölführungsweg 25A übertritt, mit großer Sicherheit
aufzunehmen. Wenn dementsprechend der Querschnitt der Nuten 22D geeignet
gewählt ist, gelangt eine genügende Menge Schmieröl in den Ölführungsweg
25A.
Das Schmieröl, das in den durch den Ölfänger 25 gebildeten
Ölführungsweg 25A gelangt, bewegt sich radial auswärts unter dem Einfluß
der Zentrifugalkraft und gelangt in die Längsbohrung 14a und von dort
radial auswärts in die Radialbohrungen 14b und 14c, um so das Wälzlager
12a und die Gegendruckunterlegscheibe 16B ausreichend zu schmieren.
Weiterhin ist es durch Ausrichten der Position der Nuten 22D mit der
Halteposition der Welle 14 in einer Drehrichtung möglich, die Nuten 22D
mit der Mündung der Längsbohrung 14a in Radialrichtung auszurichten, so
daß die Nuten 22D passierendes Schmieröl auf dem kürzesten Weg zu der
Längsbohrung 14a gelangt.
Selbst wenn eine Kraft auf die Trägerplatte 15B und das Son
nenrad 31 in einer Richtung aufgebracht wird, um diese einander zu
nähern, oder diese voneinander wegzubewegen, wird, da die Nuten 22D
immer ausgebildet sind, die Menge an Schmieröl, die in den Ölfänger 25
fließt, von der Drehrichtung des Getriebes nicht reduziert. Zusätzlich
besteht die erforderliche Bearbeitung in der Ausbildung lediglich der
Nuten 22D in dem Druckring 22A, so daß es nicht notwendig ist, eine Fe
der oder dergleichen vorzusehen, um den Druckring 22B gegen das Sonnen
rad 31 zu drücken, wodurch sich nicht nur eine konstruktive Vereinfa
chung, sondern auch eine Raumeinsparung ergibt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Druck
ring 22A des Drucklagers 22 nicht mit Nuten versehen, vielmehr sind
Nuten 40 an der axialen Stirnfläche der Trägerplatte 15B ausgebildet, an
der sich der Druckring 22A abstützt, wobei sich die Nuten 40 wenigstens
teilweise in radialer Richtung erstrecken. Die Anzahl der Nuten 40 und
ihre Position ist ähnlich zu derjenigen der Nuten 22D von Fig. 1.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist eine ring
förmige Platte 45 aus synthetischem Harz zwischen dem Druckring 22A des
Drucklagers 22 und der Trägerplatte 15B angeordnet, wobei die Platte 45
an der dem Druckring 22A zugewandten Seite Nuten 45A aufweist, die die
Innenumfangsseite der Platte 45 mit ihrer Außenumfangsseite verbinden.
Die Anzahl der Nuten 45A und deren Position ist ähnlich wie diejenige
der Nuten 22D von Fig. 1. Weiterhin ist ein ringförmiger durchgehender
konvexer Abschnitt 46 am Außenumfang der Trägerplatte 15B an der zum
Sonnenrad 31 gewandten Seite ausgebildet, so daß die ringförmige Platte
45 an dem konvexen Abschnitt 46 anliegt, um ihre Positionierung zu er
leichtern.
Claims (6)
1. Planetengetriebe mit Planetenrädern (12), die jeweils dreh
bar auf einer Welle (14) angeordnet sind, einem Planetenträger (15), der
aus zwei Trägerplatten (15A, 15B) besteht, die die Wellen (14) endseitig
halten, einem Drucklager (22), das zwischen einer Trägerplatte (15B) und
einem axial hierzu angeordneten Teil (31) radial einwärts in bezug auf
die Welle (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
radial einwärts vom Drucklager (22) eine Schmierölzuführung (1b) vorge
sehen und die Welle (14) mit einem Schmierölpfad (14a, 14b, 14c) von der
dem Drucklager (22) zugewandten Stirnseite zum Außenumfang versehen ist,
wobei zwischen dem Drucklager (22) und der diesem zugewandten Stirnseite
der Trägerplatte (15B) wenigstens eine Nut (22D, 40, 45A) vorgesehen
ist, die den Raum radial innenseitig vom Drucklager (22) mit dem Raum
radial außenseitig vom Drucklager (22) verbindet, und wobei ein Ölfänger
(25) zum Auffangen des aus der Nut (22D, 40, 45A) austretenden Schmier
öls an der Stirnseite der Welle (14) radial auswärts von der Mündung des
Schmierölpfads (14a, 14b, 14c) befestigt ist.
2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens eine Nut (22D) in einem Druckring (22A) des Druckla
gers (22), der sich an der Trägerplatte (15B) abstützt, ausgebildet ist.
3. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens eine Nut (40) in der Trägerplatte (15B) ausgebildet
ist.
4. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens eine Nut (45A) in einem Ring (45) zwischen Druckla
ger (22) und Trägerplatte (15B) ausgebildet ist.
5. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nuten (22D, 40, 45A) radial angeordnet sind.
6. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nuten (22D, 40, 45A) mit den Mündungen der
Schmierölpfade (14a, 14b, 14c) der Wellen (14) im wesentlichen ausge
richtet sind.
Applications Claiming Priority (1)
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