WO2019206360A1

WO2019206360A1 - Anlaufscheibe zur axiallagerung von planeten in einem planetengetriebe

Info

Publication number: WO2019206360A1
Application number: PCT/DE2019/100300
Authority: WO
Inventors: Alexander Wenisch; Wolfgang Fugel; Martina Gramann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2019-10-31
Also published as: DE102018110015B3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaufscheibe mit einem ringartigen Grundkörper, der eine erste Seitenfläche, eine dieser abgewandte zweite Seitenfläche, eine seiner Zentralachse zugewandte Innenfläche und eine der Innenfläche abgewandte Außenfläche aufweist, wobei die Innenfläche über einen ersten Innenkantenbereich an die erste Seitenfläche angrenzt, die Innenfläche über einen zweiten Innenkantenbereich an die zweite Seitenfläche angrenzt, die Außenfläche über einen ersten Außenkantenbereich an die erste Seitenfläche und über einen zweiten Außenkantenbereich an die zweite Seitenfläche angrenzt, die beiden Seitenflächen als Planflächen mit darin verlaufenden Ölnuten gestaltet sind, die Ölnuten jeweils im Bereich der ersten und der zweiten Innenkantenbereiche ihren Anfang nehmen, die Ölnuten vor Erreichen der jeweiligen Außenkantenbereiche in die jeweilige Seitenfläche auslaufen und die Ölnuten sich jeweils entlang gekrümmter Mittelpfade radial von der Innenumfangskante zur jeweiligen Außenumfangskante hin erheben.

Description

ANLAUFSCHEIBE ZUR AXIALLAGERUNG VON PLANETEN IN EINEM

PLANETENGETRIEBE

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaufscheibe mit einem ringartigen und dabei als Rechteck-Torus erscheinendem Grundkörper, der eine erste Seitenfläche, eine dieser abgewandte zweite Seitenfläche, eine seiner Zentralachse zugewandte Innenfläche und eine der Innenfläche abgewandte Außenfläche aufweist, wobei die beiden Seiten- flächen als Planflächen ausgebildet sind und in diesen Planflächen Ölnuten ausgebil- det sind, die jeweils in einem Innenumfangbereich, in welchem die jeweilige Seitenflä- che an die Innenfläche des Grundkörpers angrenzt, ihren Anfang nehmen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf ein Planetengetriebe, bei welchem die axiale Ab- Stützung von Planeten durch eine derartige Anlaufscheibe bewerkstelligt wird.

Aus DE 103 17 421 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt, bei welchem in einem Spalt- bereich zwischen einer Stirnfläche eines Planetenrades und einer diesem zugewand- ten Seitenwand eines Planetenträgers eine Anlaufscheibe der eingangs genannten Art vorgesehen ist. Diese Anlaufscheibe ist mit einer Ölnut versehen, die sich entlang ei- ner Spiralbahn vom Innenbereich der Anlaufscheibe zum Außenkantenbereich hin er- streckt und damit einen von innen nach außen führenden sowie durchgängigen Ölfüh- rungsweg bildet. DE 10 2012 016 823 A1 offenbart eine eine Anlaufscheibe mit einem ringartigen Grundkörper, der eine erste Seitenfläche, eine dieser abgewandte zweite Seitenflä- che, eine seiner Zentralachse zugewandte Innenfläche und eine der Innenfläche ab- gewandte Außenfläche aufweist. Die Innenfläche grenzt über einen ersten Innenkan- tenbereich an die erste Seitenfläche und über einen zweiten Innenkantenbereich an die zweite Seitenfläche an. Außerdem grenzt die Außenfläche über einen ersten Au- ßenkantenbereich an die erste Seitenfläche und über einen zweiten Außenkantenbe- reich an die zweite Seitenfläche an. Die Seitenflächen sind als Planflächen mit darin verlaufenden Ölnuten gestaltet, welche jeweils im Innenkantenbereich ihren Anfang nehmen. Die Ölnuten erheben sich jeweils entlang gekrümmter Mittelpfade radial von der Innenumfangskante zur jeweiligen Außenumfangskante hin und laufen vor Errei- chen der jeweiligen Außenkantenbereiche in die jeweilige Seitenfläche aus.

Aus den Druckschriften DE3617087 A1 und JP2013113412 A2 sind jeweils Anlaufschei- ben bzw. Gleitlager bekannt, die gekrümmt verlaufen.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlaufscheibe zu schaffen, die kos- tengünstig herstellbar ist und sich durch ein vorteilhaftes mechanisches Betriebsver- halten auszeichnet.

Erfindungsgemäße Lösung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlaufscheibe nach dem Gegen- stand des Anspruchs 1 gelöst. Die Krümmung der Mittelpfade der Ölnuten ist so ab- gestimmt, dass jede Seitenfläche eine erste Gruppe von Ölnuten mit vorwärts ge- krümmten Mittelpfaden und eine Gruppe von Ölnuten mit rückwärts gekrümmten Mit- telpfaden enthält.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Anlaufscheibe zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und sich durch eine hohe Verschleißfestigkeit auszeich- net. Durch die erfindungsgemäße Anlaufscheibe kann ein axial belastetes Planeten- rad mit einem geringen Reibmoment an einem Planetenträger axial abgestützt wer- den. Die Schmierstoffversorgung kann hierbei durch den über die radiale Lagerung des Planeten geführten Schmierstoffstrom bewerkstelligt werden. Durch die erfin- dungsgemäße Anlaufscheibe kann in weiterhin vorteilhafter weise auch der über das Planetenlager fließende Schmierstoffstrom auf einen Sollwert gedrosselt werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anlauf- scheibe derart ausgebildet, dass jeweils eine Ölnut der ersten Gruppe und eine Ölnut der zweiten Gruppe in einem gemeinsamen Ölzugangsbereich ihren Anfang nehmen. Dieser Ölzugangsbereich kann durch eine lokale Einmuldung an der Innenumfangs- fläche der Anlaufscheibe realisiert sein. Die erfindungsgemäße Anlaufscheibe ist weiterhin vorzugsweise so gestaltet, dass jeweils eine Ölnut der ersten Gruppe und eine benachbarte Ölnut der zweiten Gruppe mit ihren Auslaufbereichen unter Belassung eines durch die entsprechende Seitenflä- che gebildeten Trennflächenabschnitts in der Nähe der jeweiligen Außenumfangskan- te aufeinander zulaufen.

Bei der Ausführung der Anlaufscheibe mit einem Verhältnis des Außendurchmessers zum Innendurchmesser im Bereich von 1 ,2 bis 1 ,8 ist die Anlaufscheibe vorzugsweise so gestaltet, dass die erste Gruppe der Ölnuten und die zweite Gruppe der Ölnuten auf jeder Seitenfläche der Anlaufscheibe jeweils drei Ölnuten umfasst.

Die Ölnuten können gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung so gestaltet sein, dass sich die Breite der Ölnuten in ihrem Verlauf zum jeweiligen Au- ßenkantenbereich hin reduziert. Insbesondere in Kombination mit dieser Maßnahme ist die Anlaufscheibe vorzugsweise auch so gestaltet, dass sich die in Richtung der Zentralachse gemessene Tiefe der Ölnuten im Verlauf derselben zum jeweiligen Au- ßenkantenbereich hin reduziert.

Wie oben bereits angesprochen, kann die Anlaufscheibe so gestaltet sein, dass im Anfangsbereich der jeweiligen Ölnut in der Innenfläche eine radial vordringende Ein- muldung ausgebildet ist. Die in Umfangsrichtung gemessene Weite dieser Einmul- dung kann so bemessen sein, dass diese im Wesentlichen der zweifachen Breite der Ölnuten im Anschlussbereich an jene Einmuldung entspricht.

Die Ölnuten können so gestaltet sein, dass die Ölnuten einen konkaven Rinnenboden aufweisen, wobei dieser Rinnenboden vorzugsweise mit einer besonders abgestimm- ten Kantengeometrie in die axial tragende Stirnseite der Anlaufscheibe übergeht. Die- se Kantengeometrie kann so realisiert sein, dass dort durch Brechung oder Anfasung sich im Zusammenspiel mit der Gegenfläche ein Schmierspalt ergibt, der eine ge- wünschte Schmierstoffdurchsatzcharakteristik fördert. Diese Schmierstoffcharakteris- tik kann so abgestimmt sein, dass sich vor Erreichen der Getriebebetriebstemperatur ein hinreichender Mindestdurchsatz ergibt und sich bei Erreichen der Betriebstempe- ratur des Schmierstoffes eine definierte enge Korrelation des Schmierstoffdurchsatzes mit der Differenz der Winkelgeschwindigkeit zwischen der Anlaufscheibe und der ent- sprechenden Gegenfläche ergibt. Die erfindungsgemäße Anlaufscheibe kann so ge- staltet sein, dass der Auslaufbereich der Ölnuten, d.h., deren radial weiter außen lie- gender Auslaufbereich durch die Gegenfläche abgedeckt ist. Der Schmierstoffdurch- satz durch die Ölnuten erfolgt zumindest primär durch den zum Aufbau des axial tra- genden Schmierfilms führenden Schmierstoffabzug aus den Ölnuten im Rahmen der Relativbewegung der Anlaufscheibe gegenüber der jeweiligen Gegenfläche, d.h., der benachbarten Stirnfläche des Planetenrades und des Planetenträgers.

Die Anlaufscheibe ist weiterhin vorzugsweise so gestaltet, dass der Grundkörper in einem die Zentralachse erfassenden Axialschnitt einen als Rechteckfläche erschei- nenden Querschnitt aufweist, dessen normal, also quer zur Zentralachse gemessene Querschnittshöhe größer ist, als dessen in Richtung der Zentralachse gemessene Querschnittstiefe. Der Grundkörper kann aus einem Blechmaterial ausgestanzt oder ausgeschnitten sein, er kann in vorteilhafter Weise auch durch plastische Warmum- formung eines Massivkörpers, z.B. einer Kugel oder eines Stababschnitts gefertigt werden. Der Grundkörper wird vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff gefertigt. Der Grundkörper kann weiterhin einer Gefügebehandlung unterzogen werden, insbeson- dere gehärtet, z.B. boriert, phosphatiert oder nitriert und nachträglich geschliffen wer- den. Die erfindungsgemäße Anlaufscheibe kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung auch in vorteilhafter Weise als manganphosphatierte oder Triondur- beschichtete Anlaufscheibe ausgeführt werden.

Die Ölnuten können im Wege einer plastischen Umformung vorzugsweise schon im Rahmen eines frühen Fertigungsschrittes, z.B. einem Stanzvorgang, in den Grund- körper eingeformt, insbesondere eingeprägt werden. Alternativ hierzu, oder auch in Kombination mit dieser Maßnahme, ist es auch möglich, die Ölnuten auf spanabhe- bendem Wege zu fertigen und hierzu das entsprechende Material aus dem Grundkör- per auszuheben, insbesondere auszufräsen, auszuhobeln oder auszuschleifen. Durch die erfindungsgemäß gestalteten Ölnuten wird drehrichtungsunabhängig eine bessere Beölung und ein verbesserter Aufbau eines besonders tragfähigen Schmier- films erreicht. Die erfindungsgemäßen Ölnuten können unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft gefertigt werden. Aufgrund des erreichten Schmierfilmauf- baus bietet die erfindungsgemäße Anlaufscheibe auch ohne Beschichtung als Ver- schleißschutz ausreichende tribologische Eigenschaften. Die erfindungsgemäße An- laufscheibe bietet damit schon rein auf Grundlage der besonderen Gestaltung der Öl- nuten gegenüber bisherigen Bauformen kostenneutral bessere Verschleißeigenschaf- ten. Die erfindungsgemäßen Anlaufscheiben können derart verbaut werden, dass das Planetenrad, die Anlaufscheibe und der Planetenträger sich flächig kontaktieren und von innen her durch den Bolzen und die Lagerung beölt werden. Durch die Innenkon- tur der Anlaufscheibe gelangt Öl zu beiden Reibkontakflächen, d.h., zu den flachen und einander abgewandten Stirnseiten der Anlaufscheibe. An die direkten Berührflä- chen gelangt unter Belastung der Anlaufscheiben das Öl nunmehr durch die Ölnuten, und steht in den Ölnuten weiterhin unter dem sich durch Fluidreibungseffekte aufbau- enden Druck. Durch die erfindungsgemäße evolventenartige Ausgestaltung der Bahn der Ölnuten durch Prägung oder spanabhebende Bearbeitung werden die Reibflächen besser geschmiert und gekühlt.

Die erfindungsgemäßen Anlaufscheiben sind vorzugsweise so gestaltet, dass unter Belastung alle Ringsegmente der Anlaufscheibe belastet sind und lediglich maximal 20% eines Ringsegments auf der Anlaufscheibe keine Druckbeanspruchung aufwei- sen. Durch die Prägung entsteht kein Grat an den Kanten. Durch den Außendurch- messer der Anlagefläche am Planetenrad und den maximalen Durchmesser der Prä- gung kann je nach Anwendung ein Spalt bleiben, sodass ein bestimmter Öldurchlauf und somit die Kühlung gewährleistet wird oder das Öl in der Kontur definiert aufge- staut wird.

Die Ölnuten werden durch eine evolventenartige Prägung der Scheiben auf der Vor- derseite und der Rückseite gebildet. Diese Prägung wird vorzugsweise schon wäh- rend des Stanzens der Innen- und Außenkontur auf die Scheibe gebracht, ohne einen zusätzlichen Prozess und ohne die Gefahr der Bildung eines Grates an der jeweiligen Kante der Ölnut. Die auf beiden Seiten der Anlaufscheibe ausgebildeten Ölnuten kön- nen in Umfangsrichtung um eine„halbe Teilung“ gegeneinander versetzt sein, so dass die auf beiden Seiten der Anlaufscheibe ausgebildeten Ölnuten nicht in einer gemein- samen Projektion liegen, sondern eben in Umfangsrichtung so versetzt sind, dass sich diese unter Belassung eines Materialabschnitts der Anlaufscheibe nur kreuzen.

Am Innendurchmesser der Anlaufscheibe ist zur Unterstützung des Ölzustroms vor- zugsweise eines sog. Bärchen-Kontur ausgebildet, d.h., es sind am Innenumfang ab- folgend mehre in die Innenumfangsfläche einbauchende Mulden ausgebildet, die di- rekt mit dem inneren Fußbereich der Ölnuten kommunizieren.

Kurzbeschreibung der Figuren

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen- den Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anlaufscheibe mit flach auslau- fenden und sich dabei in der Breite verjüngenden und wechselweise auf ei- nander zu und hierbei wiederum bezüglich ihrer Mittelpfade evolventenartig gekrümmten Ölnuten;

Figur 2 eine Skizze zur Veranschaulichung der Einbausituation einer erfindungsge- mäßen Anlaufscheibe nach Figur 1 in einem Planetengetriebe.

Ausführliche Beschreibung der Figuren

Die Darstellung nach Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Ausführungs- form einer erfindungsgemäßen Anlaufscheibe. Diese wird durch einen ringartigen Grundkörper G gebildet, der eine erste Seitenfläche S1 , eine dieser abgewandte zwei- te Seitenfläche S2, eine seiner Zentralachse zugewandte Innenfläche I und eine der Innenfläche abgewandte Außenfläche A aufweist. Die Innenfläche grenzt über einen ersten Innenkantenbereich 11 an die erste Seitenfläche S1 an. Zudem grenzt die In- nenfläche I über einen zweiten Innenkantenbereich I2 an die zweite Seitenfläche S2 an. Die Außenfläche A grenzt über einen ersten Außenkantenbereich A1 an die erste Seitenfläche S1 und über einen zweiten Außenkantenbereich A2 an die zweite Seiten- fläche S2 an.

Die beiden Seitenflächen S1 , S2 sind als Planflächen mit darin verlaufenden Ölnuten LN1 , LN2 gestaltet. Die Ölnuten LN1 , LN2 nehmen jeweils im Bereich der ersten und der zweiten Innenkantenbereiche 11 , I2 ihren Anfang. Die Ölnuten LN1 , LN2 laufen vor Erreichen der jeweiligen Außenkantenbereiche A1 , A2 in die jeweilige Seitenfläche S1 , S2 aus. Die Ölnuten LN1 , LN2 erreichen insoweit nicht die Außenkantenbereiche A1 , A2.

Die Ölnuten LN1 , LN2 erheben sich radial zur Zentralachse X der Anlaufscheibe je- weils entlang gekrümmter Mittelpfade LP1 , LP2 radial von der Innenumfangskante 11 , I2 zur jeweiligen Außenumfangskante A1 , A2 hin. Die Krümmung der Mittelpfade LP1 , LP2 der Ölnuten LN1 , LN2 ist so abgestimmt, dass jede Seitenfläche S1 , S2 eine ers- te Gruppe GN1 von Ölnuten LN1 mit vorwärts gekrümmten Mittelpfaden LP1 und eine Gruppe GN2 von Ölnuten LN2 mit rückwärts gekrümmten Mittelpfaden LP2 enthält.

Bei der dargestellten Anlaufscheibe nimmt jeweils eine Ölnut LN1 der ersten Gruppe GN1 und eine Ölnut LN2 der zweiten Gruppe GN2 in einem gemeinsamen Ölzu- gangsbereich LE ihren Anfang. Jeweils eine Ölnut LN1 der ersten Gruppe GN1 und eine benachbarte Ölnut LN2 der zweiten Gruppe GN2 laufen mit ihren Auslaufberei- chen unter Belassung eines durch die entsprechende Seitenfläche S1 , S2 gebildeten Trennflächenabschnitts TS1 in der Nähe der jeweiligen Außenumfangskante A1 auf- einander zu.

Die erste Gruppe GN1 der Ölnuten LN1 und die zweite Gruppe GN2 der Ölnuten LN2 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel auf jeder Seitenfläche S1 , S2 der Anlauf- scheibe jeweils drei Ölnuten LN1 , LN2. Die quer zum Mittelpfad LP1 , LP2 gemessene Breite b der Ölnuten LN1 , LN2 reduziert sich in ihrem Verlauf zum jeweiligen Au- ßenkantenbereich A1 , A2 hin.

Die Anlaufscheibe ist so gestaltet, dass sich die in Richtung der Zentralachse X ge- messene Tiefe m der Ölnuten LN1 , LN2 im Verlauf derselben zum jeweiligen Au- ßenkantenbereich A1 , A2 hin reduziert. Im Anfangsbereich der jeweiligen Ölnut LN1 , LN2 ist an der Innenfläche I eine radial vordringende Einmuldung IM ausgebildet. Die in Umfangsrichtung gemessene Weite dieser Einmuldung IM entspricht im Wesentli- chen der zweifachen Breite b der Ölnuten LN1 , LN2 im Anschlussbereich an jener Einmuldung IM. Die Ölnuten LN1 , LN2 sind so gestaltet, dass diese einen konkaven Rinnenboden RN aufweisen.

Der die Anlaufscheibe bildende Grundkörper G ist so gestaltet, dass dieser in einem die Zentralachse X erfassenden Axialschnitt einen als Rechteckfläche Q erscheinen- den Querschnitt aufweist. Die normal, d.h. senkrecht zur Zentralachse X gemessene Querschnittshöhe h ist größer, als die in Richtung der Zentralachse X gemessene Querschnittstiefe t. Der Grundkörper G ist aus einem Stahlwerkstoff gefertigt und einer Gefügebehandlung unterzogen, insbesondere gehärtet, z.B. boriert und nachträglich überschliffen, so dass die beiden einander abgewandten Stirnseiten S1 , S2 zueinan- der in engsten Toleranzen parallel ausgerichtet sind.

Die Ölnuten LN1 , LN2 sind hier im Wege einer plastischen Umformung in den Grund- körper eingeformt, insbesondere eingeprägt. Diese Prägung ist hier im Rahmen eines Stanzschrittes erfolgt, in dessen Rahmen der Rohzuschnitt des Grundkörpers G aus einem Plattenmaterial ausgestanzt wurde. Die Ölnuten LN1 , LN2 können auch auf spanabhebendem Wege aus dem Grundkörper ausgehoben werden.

Die Mittelpfade LP1 , LP2 der Ölnuten weisen hier einen evolventenartigen Verlauf auf. Sie sind damit insbesondere derart gestaltet, dass ihre Krümmung mit zunehmendem Abstand von der Innenkante 11 , I2 abnimmt. Die Ölnuten LN1 , LN2 enden vor Errei- chen des Außenkantenbereiches A1 , A2 indem diese unter abnehmender Breite b und zugleich abnehmender Tiefe m in die jeweilige Seitenfläche S1 , S2 auslaufen. Der ra- diale Endabstand des radial am weitesten außen liegenden Endes der jeweiligen Öl- nut von der Außenumfangskante A1 ist kleiner als die quer zum Mittelpfad LP1 ge- messene Breite b der Ölnut LN1 , LN2 am Anfangsbereich LE derselben.

Zwischen einer bei Betrachtung einer Draufsicht im Uhrzeigersinn vorwärts gekrümm- ten Ölnut LN1 , einer in Richtung des Uhrzeigersinns nachfolgenden rückwärtsge- krümmten Ölnut LN2 und der Innenkante 11 , I2 wird ein inneres Anlaufscheibenseg- ment Q1 begrenzt. Der in diesem Anlaufscheibensegment Q1 einen axial stützenden Ölfilm aufbauende Schmierstoffstrom wird nahezu vollständig von einer der Ölnuten LN1 , LN2 (abhängig von der Drehrichtung der Gegenfläche) aufgefangen und zum Teil wieder in den Anfangsbereich LE eines Ölnutenpaares LN1 , LN2 zurückgeführt.

Zwischen zwei voneinander wegstrebenden Ölnuten LN1 , LN2 und der Aussenum- fangskante A1 , A2 wird ein Anlaufscheibensegment Q2 definiert, das ebenfalls einen axial stützenden Schmierfilm aufbaut, wobei jedoch der überwiegende Teil des dazu beitragenden Schmierstoffes radial nach außen abfließt und nur ein kleiner Teil des- selben wieder von einer Ölnut LN1 , LN2 aufgegriffen wird.

Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, an einer Anlaufscheibe ein unter tribologischen Gesichtspunkten höchst vorteilhaftes Schmierstoffpolster aufzu- bauen, wobei der Ölstrom über die Ölnuten LN1 , LN2 durch deren Geometrie vorteil- haft abgestimmt werden kann, so dass über diese Anlaufscheiben auch der in vorge- lagerten Lagerstellen, insbesondere der Planetenradlagerung, vorhandene Schmier- stoffstrom abgestimmt werden kann. Ein Teil des Schmierstoffes wird über die Ölnu- ten aufgegriffen und zurückgeführt, auf allen Segmenten Q1 , Q2 entstehen axial zu- verlässig tragende Schmierfilme.

Die mit der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe zusammenwirkenden Gegenflächen sind vorzugsweise als Planflächen gestaltet. Sie können jedoch auch mit weiteren, ebenfalls die Beölung der Kontaktflächen unterstützenden Detailgeometrien versehen sein. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bilden eine vorwärts gekrümmte Ölnut LN1 und eine rückwärts gekrümmte Ölnut LN2 eine in der Art eines Paares voneinan- der hinwegstrebender Hörner erscheinende Nutsilhouette. Bei der erfindungsgemä- ßen Anlaufscheibe sind diese (Nut-)Paar-Strukturen in gleicher Umfangsteilung abfol- gend in einer Planfläche S1 und/oder S2 der Anlaufscheibe ausgebildet. Bei der Aus- bildung von drei Paaren derartiger Nuten, sind diese demnach in einer Teilung von 120° abfolgend angeordnet. Es ist möglich, die Anlaufscheibe beidseitig mit derartigen Ölführungsnuten LN1 , LN2 zu versehen. Es ist auch möglich, lediglich eine Seite der Anlaufscheibe mit einer derartigen Nutstruktur zu versehen. Sofern beide Seiten S1 , S2 der Anlaufscheibe mit dieser Nutstruktur versehen werden, können diese beidseitig deckungsgleich ausgebildet werden und dabei eine gemeinsame Zutrittsmulde IM nutzen. Die auf den beiden Seiten ausgebildeten Nutstrukturen können in besonders vorteilhafter Weise auch um eine bestimmte, vorzugsweise halbe Teilung in Umfangs- richtung versetzt in der Anlaufscheibe ausgebildet sein und jeweils eigene Zutrittsmul- den IM nutzen. In letzterem Falle ergibt sich eine höhere Festigkeit der Anlaufscheibe, da die maximale Schwächung der Scheibe nur in jenem Bereich auftritt, in welchem sich die Ölnuten der Vorder- und der Rückseite in einer Projektion kreuzen.

Die Krümmung der Mittelpfade LP1 , LP2 kann konstant sein, oder sich entsprechend einer Funktion, z.B. einer Evolventenfunktion folgend ändern. Die Mittelpfade LP1 , LP2 können auch parabelartige, spiralastartige oder anderweitig vor- und rückwärts gekrümmte Verläufe aufweisen.

Der Verbau der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe erfolgt vorzugsweise derart, dass die Anlaufscheibe mit wenigstens einer Gegenfläche zusammenwirkt, welche den au- ßenrandnahen Auslaufbereich der Ölnuten LP1 , LP2 abdeckt. Eine der Gegenflächen kann auch so gestaltet sein, dass diese einen Endabschnitt der Ölnuten freilässt, so dass über diesen permanent frei liegenden Endabschnitt ein definierter Ölstrom ab- fliesen kann.

In die Darstellung nach Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eingebunden, die den Aufbau der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe weiter veranschaulicht. Innerhalb eines Teilungssegements, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 120° beträgt, sind jeweils eine vorwärts gekrümmte Ölnut LN1 und eine rückwärts gekrümmte Ölnut LN2 ausgebildet, die in einem gemeinsamen Fußbereich IM ihren Anfang nehmen und in ihrem Verlauf zum Außenrand der Anlaufscheibe jeweils flach in die Seitenfläche S1 , oder S2 auslaufen, und zwar bevor diese den Außenrand erreichen. Die Begriffe vor wärtsgekrümmt und rückwärtsgekrümmt beziehen sich im Kontext der vorliegenden Anmeldung auf die Krümmung der Mittelpfade LP1 , LP2 der Ölnuten bei Betrachtung der Anlaufscheibe aus einer mit ihrer Zentralachse X fluchtenden Blickrichtung. Bei den Ölnuten LN1 mit vorwärts gekrümmten Mittelpfaden LP1 weist die durch den Aus- laufbereich der Ölnuten LN1 jeweils gebildete Auslaufspitze in die Richtung des Uhr- zeigersinns. Bei den Ölnuten LN2 mit rückwärts gekrümmten Mittelpfaden LP2 weist die durch den Auslaufbereich der Ölnuten LN2 jeweils gebildete Auslaufspitze in die dem Uhrzeigersinn entgegen gesetzte Richtung. Damit weisen die Auslaufspitzen zweier Ölnuten LN1 , LN2 die in einem gemeinsamen Fußbereich IM ihren Anfang nehmen in einander entgegen gesetzte Richtungen. Die Auslaufspitze einer vorwärts gekrümmten Ölnut LN1 zeigt unter Belassung der kleinen Sperrfläche TS1 auf die Auslaufspitze der im Uhrzeigersinn als nächste Ölnut folgenden Ölnut LN2 mit einem rückwärts gekrümmten Mittelpfad LP2. Dieses Konzept kann so umgesetzt werden, dass lediglich zwei bezüglich ihrer Mittelpfade LP1 , LP2 vorwärtsgekrümmte und zwei rückwärtsgekrümmte Ölnuten LN1 , LN2 in der Seitenfläche S1 oder S2 ausgebildet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind es jeweils drei hinsichtlich ihrer Mittel- pfade LP1 , LP2 vorwärts- bzw. rückwärts gekrümmte Ölnuten LN1 , LN2. Bei größeren und vergleichbar schlanken Scheiben können jeweils auch vier oder fünf Ölnuten LN1 , LN2 mit vorwärts, bzw. rückwärts gekrümmten Mittelpfaden LP1 , LP2 in der entspre- chenden Seitenfläche S1 , S2 ausgebildet sein.

Unter den Begriffen Aussenkantenbereich und Innenkantenbereich sind jene Über- gangsbereiche zu verstehen, über welche die radial nach außen weisende Außenum- fangsfläche der Anlaufscheibe und die radial nach innen zur Zentralachse X hinwei- sende Innenumfangsfläche sich an die im wesentlichen planen Stirnflächen der An- laufscheibe anschließen. Diese Kantenbereiche sind vorzugsweise nicht scharfkantig. Diese Begriffe umfassen ausdrücklich auch Fasen, Rundungen und insgesamt geeig- nete Übergangsgeometrien zwischen den jeweiligen Stirnflächen S1 , S2 benachbar- ten schmalen Innen- und Außenrandflächen I, A.

Der Innenquerschnitt der Ölnuten LN1 , LN2 ist, wie aus der in die Darstellung nach Figur 1 eingebundenen Detailskizze ersichtlich, vorzugsweise so gestaltet, dass sich dieser als halb-linsenartiger, also im wesentlichen halbelliptischer Querschnitt dar- stellt, wobei vorzugsweise der Rinnenboden RN im Übergangsbereich auf die Seiten- fläche S1 oder S2 diese nicht scharfkantig senkrecht erreicht, sondern an diese mit einer gebrochenen Kante oder unter einem vom Rinneninnenbereich her gesehen spitzen Winkel erreicht, so dass sich im Zusammenspiel mit der die Ölnut LN1 , LN2 abdeckenden Anlaufgegenfläche dort ein vorteilhafter und durchaus durch die Kan- tengestaltung abgestimmter Schmierstoffeinzug in den letztlich hydrodynamisch tra- genden Schmierspalt zwischen der Anlaufscheibe und der Gegenfläche (Planetenträ- ger oder Planetenrad) ergibt.

Die Darstellung nach Figur 2 zeigt einen Abschnitt eines Planetenträgers C für ein Umlaufrädergetriebe, wobei an diesem Planetenträger C die axiale Abstützung eines Planeten P unter Einsatz von zwei erfindungsgemäßen Anlaufscheiben AS bewerk- stelligt ist. Der Planet P ist außenseitig mit einer Schrägverzahnung Z versehen. Die über diese Schrägverzahnung Z in den Planeten P eingeleiteten Axialkräfte werden durch die Anlaufscheiben AS abgestützt, indem sich diese Anlaufscheiben AS wiede- rum am Planetenträger C abstützen. Die Planeten P sind über Nadellager N auf Pla- netenbolzen B gelagert. Die Planetenbozen B sind radial durchbohrt. Über diese Boh- rungen Fl wird Öl in den Bereich der Nadellager N eingespeist. Das axial aus diesen Nadellagern austretende Öl dringt in die in Figur 1 dargerstellten Anfangsbereiche LE der Anlaufscheiben AS vor und tritt dort in die Ölnuten LN1 , LN2 ein (vgl. Fig.1 bezüg- lich der zu den Anlaufscheiben zitierten Bezugszeichen). Die Anlaufscheiben AS bil- den hierbei zwischen ihren Stirnseiten S1 , S2 und den benachbarten Stirnflächen der Planeten P und des Trägers C jeweils axial tragende Schmierfilme. Der Schmierfilm- aufbau wird durch die erfindungsgemäß gestalteten Ölnuten LP1 , LP2 unterstützt. Der Ölstrom über die Nadellager N wird durch die Drosselwirkung der beiden Anlaufschei- ben AS abgestimmt. Im Rahmen der Relativbewegung zwischen der Anlaufscheibe AS und der Gegenflä- che, d.h. einer Stirnfläche des Planeten P oder des Planetenträgers C, werden die Öl- führungsnuten LN1 , LN2 als Speise- und Rückführungsnuten aktiv und bewirken eine homogene Beölung der Sektoren Q1 , Q2 und darauf basierend den Aufbau eines axial zuverlässig tragenden Schmierfilms.

Die erfindungsgemäßen Anlaufscheiben AS können laufrichtungsungebunden einge- setzt werden, so dass bei der Montage derselben im Planetenträger keine besondere Rücksicht auf die Orientierung der Ölnuten genommen werden muss. Vorzugsweise werden auf beiden Seiten des Planeten P Anlaufscheiben AS eingesetzt, die zueinan- der baugleich sind. Das erfindungsgemäße Konzept kann in vorteilhafter Weise auch bei Anlaufscheiben eingesetzt werden, die in Richtung der Planetenachse eine größe- re Dicke aufweisen, als hier dargestellt. Die erfindungsgemäße Ölnutenkontur kann auch in den axial tragenden Anlaufflächen des Planeten und oder des Planetenträgers ausgebildet werden. In diesem Falle kann dann die Anlaufscheibe auch als beidseitig vollflächig plane Anlaufscheibe ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Anlaufscheibe mit:

- einem ringartigen Grundkörper, der eine erste Seitenfläche (S1), eine dieser abgewandte zweite Seitenfläche (S2), eine seiner Zentralachse (X) zugewandte Innenfläche (I) und eine der Innenfläche (I) abgewandte Außenfläche (A) aufweist, wobei

- die Innenfläche (I) über einen ersten Innenkantenbereich (11 ) an die erste Sei tenfläche (S1 ) angrenzt,

- die Innenfläche (I) über einen zweiten Innenkantenbereich (I2) an die zweite Seitenfläche (S2) angrenzt,

- die Außenfläche (A) über einen ersten Außenkantenbereich (A1 ) an die erste Seitenfläche (S1) und über einen zweiten Außenkantenbereich (A2) an die zweite Seitenfläche (S2) angrenzt,

- die beiden Seitenflächen (S1 , S2) als Planflächen mit darin verlaufenden Ölnu- ten (LN1 , LN2) gestaltet sind,

- die Ölnuten (LN1 , LN2) jeweils im Bereich der ersten und der zweiten Innen- kantenbereiche (11 , I2) ihren Anfang nehmen,

- die Ölnuten (LN1 , LN2) vor Erreichen der jeweiligen Außenkantenbereiche (A1 , A2) in die jeweilige Seitenfläche (S1 , S2) auslaufen und

- die Ölnuten (LN1 , LN2) sich jeweils entlang gekrümmter Mittelpfade (LP1 , LP2) radial von der Innenumfangskante (11 , I2) zur jeweiligen Außenumfangskante (A1 , A2) hin erheben,

dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Mittelpfade (LP1 , LP2) der Ölnuten (LN1 , LN2) so abgestimmt ist, dass jede Seitenfläche (S1 , S2) eine erste Gruppe von Ölnuten (GN1) mit vorwärts gekrümmten Mittelpfaden (LP1 ) und eine Gruppe (GN2) von Ölnuten (LN2) mit rückwärts gekrümmten Mittelpfaden (LP2) enthält.

2. Anlaufscheibe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Ölnut (LN1) der ersten Gruppe (GN1) und eine Ölnut (LN2) der zweiten Gruppe (GN2) in einem gemeinsamen Ölzugangsbereich (LE) ihren Anfang nehmen.

3. Anlaufscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Ölnut (LN1) der ersten Gruppe (GN1) und eine benachbarte Ölnut (LN2) der zweiten Gruppe (GN2) mit ihren Auslaufbereichen unter Belassung eines durch die entspre chende Seitenfläche gebildeten Trennflächenabschnitts (TS1) in der Nähe der jeweili- gen Außenumfangskante (A1 , A2) aufeinander zulaufen.

4. Anlaufscheibe nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe (GN1) der Ölnuten (LN1) und die zweite Gruppe (GN2) der Ölnuten (LN2) auf jeder Seitenfläche (S1 , S2) der Anlaufscheibe jeweils mindestens zwei Ölnuten (LN1 , LN2) umfasst.

5. Anlaufscheibe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass sich die Breite (b) der Ölnuten (LN1 , LN2) in ihrem Verlauf zum jeweili- gen Außenkantenbereich (A1 , A2) hin reduziert, und/oder, dass sich die in Richtung der Zentralachse (X) gemessene Tiefe (m) der Ölnuten im Verlauf derselben zum je- weiligen Außenkantenbereich (A1 , A2) hin reduziert.

6. Anlaufscheibe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass auf beiden Seiten (S1 , S2) der Anlaufscheibe Ölnuten (LN1 , LN2) aus- gebildet sind, und dass die auf der ersten Seitenfläche (S1) ausgebildeten Ölnuten (LN1 , LN2) gegenüber den auf der zweiten Seitenfläche (S2) ausgebildeten Ölnuten (LN1 , LN2) in Umfangsrichtung versetzt sind, so dass die Ölnuten (LN1 , LN2) der ei nen Seite (S1) und die Ölnuten (LN1 , LN2) der zweiten Seite (S2) in einer Projektion auf eine zur Scheibenachse (X) senkrechte Projektionsfläche nicht deckungsgleich sind.

7. Anlaufscheibe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Anfangsbereich (LE) der jeweiligen Ölnut (LN1 , LN2) in der Innen fläche (I) eine radial vordringende Elnmuldung (IM) ausgebildet ist, und dass die in Umfangsrichtung gemessene Weite dieser Einmuldung (IM) im wesentlichen der zweifachen Breite (b) der Ölnuten (LN1 , LN2) im Anschlussbereich an jene Einmuldung (IM) entspricht.

8. Anlaufscheibe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ölnuten (LN1 , LN2) einen konkaven Rinnenboden (RN) aufweisen 9. Anlaufscheibe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Grundkörper in einem die Zentralachse (X) erfassenden Axial- schnitt einen als Rechteckfläche erscheinenden Querschnitt (Q) aufweist, dessen normal zur Zentralachse (X) gemessene Querschnittshöhe (h) größer ist, als dessen in Richtung der Zentralachse (X) gemessene Querschnittstiefe (t) und/oder dass der Grundkörper (G) aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist und/oder dass der Grundkörper (G) einer Gefügebehandlung unterzogen ist, gehärtet, boriert oder geschliffen ist und/oder dass die Oberfläche des Grundkörpers (G) mit einer Beschichtung versehen ist und/oder dass die Ölnuten (LN1 , LN2) im Wege einer plastischen Umformung in den Grundkörper (G) eingeformt insbesondere eingeprägt sind.