DE102006001286B4

DE102006001286B4 - Planetenradbolzen-Befestigungsvorrichtung für eine Planetenträgeranordnung

Info

Publication number: DE102006001286B4
Application number: DE102006001286.0A
Authority: DE
Inventors: Henryk Sowul; Anatoly Filanovsky; Michael B. Solt; Fredrick R. Poskie; James W. HAYNES
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2015-12-31
Anticipated expiration: 2026-01-11
Also published as: US7695399B2; DE102006001286A1; US20060154778A1

Abstract

Planetenträgeranordnung (10; 100), umfassend: ein Gehäuseelement (14; 102), mehrere Planetenradbolzen (20), die in dem Gehäuseelement (14; 102) angeordnet sind und Planetenradelemente (18) drehbar lagern, wobei an dem Gehäuseelement (14; 102) ein Schlitzmittel (26; 108) und ein Hohlraummittel (28; 110) ausgebildet sind, und einen Feststellring (32; 112), der an dem Gehäuseelement (14; 102) in einer Position derart montiert ist, dass er mit Schlitzen (24) in jedem der Planetenradbolzen (20) in Eingriff steht, wobei der Feststellring (32; 112) Nasenelemente (40; 122) und Vorsprünge (42; 120) zum Eingriff mit an dem Planetenträgergehäuseelement (14; 102) ausgebildeten, komplementären Teilen (26, 28; 110, 108) umfasst und wobei die Nasenelemente (40; 122) an einem inneren Rand des Feststellrings (32; 112) und die Vorsprünge (42; 120) an einem äußeren Rand des Feststellrings (32; 112) ausgebildet sind.

Description

Diese Erfindung betrifft Planetenträgeranordnungen, und im Besonderen einen Planetenradbefestigungsbolzen in derartigen Planetenradanordnungen.
Planetenträgeranordnungen, die in Planetengetrieben verwendet werden, weisen einen Träger oder Käfig auf, in dem mehrere Planetenräder auf Planetenradbolzen drehbar montiert sind. Es ist bevorzugt, dass die Planetenradbolzen an einer Drehung in dem Planetenträger sowohl axial als auch rotatorisch gehindert werden.
Ein Verfahren zum Befestigen der Planetenradbolzen in dem Planetenträger ist das Vernieten. Ein Vernieten erfordert, dass relativ hohe Druckkräfte dazu verwendet werden, die äußere Oberfläche des Planetenradbolzens bis zu einem Eingriff mit dem Planetenträger umzuformen. Diese hohe Presskraft kann zu einer gewissen Verzerrung an dem Träger führen, was zu unerwünschtem Geräusch in dem Planetengetriebesystem führt. Da die Planetenräder normalerweise auf Nadellagern auf den Planetenradbolzen montiert sind, sind sehr geringe Reibungskräfte vorhanden, um eine Drehung der Planetenradbolzen zu bewirken.
Ein anderes Verfahren zum Festhalten der Planetenradbolzen in dem Träger ist Schweißen, das natürlich etwas Wärme auf den Träger und den Bolzen überträgt. Jedoch ist dieses Verfahren wirksam beim Verhindern einer Bolzenbewegung relativ zu dem Trägergehäuse oder Käfig.
Ein weiteres Verfahren ist die Verwendung von Sperrringen, die jeden Planetenradbolzen umgeben und dadurch eine axiale Bewegung verhindern. Jedoch verhindern die Sperrringe nicht notwendigerweise eine rotatorische Bewegung in Bezug auf den Käfig.
Aus der US 2003/0181285 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt, bei dem Planetenradbolzen durch ein Plattenelement gesichert werden. Ähnliche Sicherungselemente für Planetenradbolzen sind in der DE 102 36 753 A1 und der DE 28 55 545 C2 beschrieben.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Befestigen von Planetenradbolzen in der Planetenträgeranordnung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Planetenträgeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen die Planetenradbolzen eines Planetenträgers eine Kerbe oder einen Schlitz, mit dem ein Umfang eines Feststellrings in Eingriff steht, um eine axiale und kreisförmige Bewegung der Planetenradbolzen zu verhindern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist an dem Feststellring eine Nase ausgebildet, die mit einem Abschnitt des Planetenträgers in Eingriff steht, um eine axiale Bewegung des Feststellrings relativ zu dem Trägergehäuse zu begrenzen.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind an dem Feststellring mehrere Vorspringe ausgebildet, die mit Vertiefungen in dem Trägergehäuse in Eingriff stehen, um beim Verhindern einer Bewegung des Feststellrings nach der Montage zu helfen.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Feststellring an den Planetenträger montiert und dann in Position gedreht, um für einen Eingriff seiner verschiedenen Komponenten mit dem Planetenträgergehäuse zu sorgen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen ist:
1A eine Perspektivansicht einer Planetenträgeranordnung in einer Explosionsansicht des Feststellrings;
1B eine Perspektivansicht eines Teils des Planetenträgers mit eingebautem Feststellring;
2 eine Perspektivansicht eines Feststellrings;
3 eine Perspektivansicht eines Teils der Trägeranordnung, wobei sich der Feststellring in Position befindet;
4 eine Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform einer Planetenträgeranordnung mit einem eingebauten Feststellring;
5 eine partielle Explosionsansicht der in 4 gezeigten Ausführungsform; und
6 eine Explosions-Perspektivansicht der in 4 gezeigten Ausführungsform.
In den Zeichnungen, in denen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen in allen Ansichten die gleichen oder entsprechenden Teile darstellen, ist in 1 eine Planetenträgeranordnung 10 zu sehen, die ein Planetenträgergehäuse 12 aufweist, das aus einem Paar Gehäuseelementen 14 und 16 gebildet ist. Die Planetenträgeranordnung umfasst auch mehrere Planetenräder 18, die drehbar an Planetenradbolzen 20 montiert sind. Die Planetenradbolzen 20 sind in Öffnungen 22 angeordnet, die in den Gehäuseelementen 14 und 16 ausgebildet sind. Die Planetenräder 18 sind an den Planetenradbolzen 20 auf herkömmlichen Nadellagern, die nicht gezeigt sind, drehbar montiert.
In jedem Planetenradbolzen 20 ist ein Schlitz 24 ausgebildet, der so angeordnet ist, dass er radial nach innen weist, wie es in den 1A und 1B zu sehen ist. In dem Gehäuseelement 14 sind mehrere Schlitze 26 ausgebildet, die sich durch eine Gehäusewand 29 hindurch erstrecken, und mehrere Hohlräume 28, die in einer Außenfläche 30 des Gehäuseelements 14 ausgebildet sind.
Ein Feststellring 32 ist an das Planetenträgergehäuseelement 14 montiert. Der Feststellring 32 weist einen äußeren Rand oder Ring 34, einen Inneren Rand oder Ring 36 und mehrere radiale Verbindungsarme 38 auf. An dem inneren Ring 36 sind mehrere Nasen 40 ausgebildet, die sich, wie es in 3 zu sehen ist, durch die Schlitze 26 hindurch erstrecken. An dem äußeren Ring 34 sind mehrere Vorsprünge 42 und mehrere Ausnehmungen 44 ausgebildet.
Während der Montage werden die Planetenradbolzen 20 in den Gehäuseelementen 14 und 16 angeordnet, wobei die Planetenräder und Nadellager anmontiert sind. Der Feststellring 32 wird dann an das Gehäuseelement 14 montiert, wobei sich die Nasen 40 durch die Schlitze 26 hindurch erstrecken, die Ausnehmungen 44 sich über die Enden der Bolzen 20 erstrecken und die Vorsprünge 42 relativ zu den Hohlräumen 28 unter einem Winkel angeordnet sind. Nach der Montage auf diese Weise wird der Feststellring 32 im Uhrzeigersinn, wie es in 1B zu sehen ist, gedreht, bis der äußere Ring 34 in den Schlitzen 24 in Eingriff gelangt, die Vorsprünge 42 in den Hohlräumen 28 in Eingriff gelangen und die Nasen 40 mit der Innenfläche des Gehäuses 14 neben den Schlitzen 26 in Eingriff gelangen. Diese Anbringung des Feststellrings verhindert eine axiale oder rotatorische Bewegung der Planetenradbolzen 20 relativ zu dem Planetenträgergehäuse 12. Der Feststellring 32 wird durch die Vorsprünge 42, die in den Hohlräumen 28 in Eingriff stehen, und die Nasen 40, die mit der Innenfläche des Gehäuseelements 14 in Eingriff stehen, in Position gehalten.
Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 4, 5 und 6 gezeigt.
Eine Trägeranordnung 100, die in den 4 bis 6 gezeigt ist, umfasst ein Paar Gehäuseelemente 102 und 104, in denen mehrere Planetenradelemente 18 auf Planetenradbolzen 20 drehbar gelagert sind. Die Planetenradbolzen 20 weisen jeweils eine Nut oder einen Schlitz 24 auf. Das Gehäuseelement 102 umfasst eine Nut 106, die in seinem Außenumfang ausgebildet ist und mit mehreren Schlitzen 108 in Verbindung steht. In dem Gehäuseelement 102 ist auch mindestens ein Hohlraum 110 ausgebildet. Falls es erwünscht ist, kann mehr als ein Hohlraum vorgesehen sein.
Ein Feststellring 112 weist einen kreisringförmigen Abschnitt 114 und einen äußeren Randabschnitt 116 auf. In dem kreisringförmigen Abschnitt 114 sind mehrere Ausnehmungen 118 ausgebildet, die auf dem kreisringförmigen Abschnitt 114 radial nach innen weisen. Einstückig mit dem äußeren Randabschnitt 116 sind mehrere Nasen oder Vorsprünge 120 ausgebildet, die parallel zu aber axial versetzt von dem kreisringförmigen Abschnitt 114 liegen. Von dem kreisringförmigen Abschnitt 114 erstreckt sich ein Nasenelement 122 radial nach innen, das im Wesentlichen die gleiche Größe wie der Hohlraum 110 aufweist.
Während der Montage wird der Feststellring 112 an die Trägeranordnung 100 montiert, wobei die Ausnehmungen 118 über jeweilige Bolzen 20 hinweg treten und in den Schlitzen 24 in Eingriff gelangen, die derart bearbeitet wurden, dass sie radial nach außen weisen. Ebenso treten bei der Montage die Nasen oder Vorsprünge 120 durch die Schlitze 108 hindurch und in die Nut 106 hinein. Die Nase 122 ist von dem Hohlraum 110 winklig versetzt.
Um die Montage abzuschließen, wird der Feststellring 112 im Uhrzeigersinn, wie es in 4 zu sehen ist, gedreht, bis die Innenfläche 124 des kreisringförmigen Abschnitts 114 in den Schlitzen 24 in Eingriff gelangt, die Nase 122 in dem Hohlraum 110 angeordnet ist und die Nasen oder Vorsprünge 120 in der Nut 106 in Eingriff stehen und von den Schlitzen 108 versetzt sind. Der Feststellring 112 ist dann an dem Gehäuse 102 auf eine Weise befestigt, dass eine axiale und rotatorische Bewegung der Bolzen 20 relativ zu dem Gehäuseelement 102 verhindert wird.
Zusammengefasst weist eine Planetenträgeranordnung mehrere Planetenräder auf, die auf Planetenradbolzen drehbar montiert sind, wobei an jedem Bolzen ein Schlitz ausgebildet ist. Ein Feststellring ist an die Planetenradbolzen montiert und auf eine Weise gedreht, so dass der Feststellring in den Schlitzen in den Planetenradbolzen in Eingriff steht und mehrere Nasen und Vorsprünge mit komplementären Komponenten in Eingriff stehen, die an einem Gehäuseelement der Planetentrageranordnung ausgebildet sind. Der Feststellring stellt sowohl eine axiale als auch rotatorische Positionierung der Planetenradbolzen in dem Planetenträgergehäuse sicher.

Claims

Planetenträgeranordnung (10; 100), umfassend: ein Gehäuseelement (14; 102), mehrere Planetenradbolzen (20), die in dem Gehäuseelement (14; 102) angeordnet sind und Planetenradelemente (18) drehbar lagern, wobei an dem Gehäuseelement (14; 102) ein Schlitzmittel (26; 108) und ein Hohlraummittel (28; 110) ausgebildet sind, und einen Feststellring (32; 112), der an dem Gehäuseelement (14; 102) in einer Position derart montiert ist, dass er mit Schlitzen (24) in jedem der Planetenradbolzen (20) in Eingriff steht, wobei der Feststellring (32; 112) Nasenelemente (40; 122) und Vorsprünge (42; 120) zum Eingriff mit an dem Planetenträgergehäuseelement (14; 102) ausgebildeten, komplementären Teilen (26, 28; 110, 108) umfasst und wobei die Nasenelemente (40; 122) an einem inneren Rand des Feststellrings (32; 112) und die Vorsprünge (42; 120) an einem äußeren Rand des Feststellrings (32; 112) ausgebildet sind.
Planetenträgeranordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasenelemente (40) des Feststellrings (32) derart angeordnet sind, dass sie mit einer Innenfläche des Gehäuseelements (14) in Eingriff stehen, der äußere Rand des Feststellrings (32) derart angeordnet ist, dass er mit den Schlitzen (24) an den Planetenradbolzen (20) in Eingriff steht, und die Vorsprünge (42) an dem Feststellring (32) derart angeordnet sind, dass sie mit den Hohlräumen (28) an dem Gehäuseelement (14) in Eingriff stehen.
Planetenträgeranordnung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenfläche des Feststellrings (112) in Eingriff mit den an den Planetenradbolzen (20) ausgebildeten Schlitzen (24) angeordnet ist, die Vorsprünge (120) an dem Feststellring (112) mit einer äußeren Nut (106) des Gehäuseelements (102) in Eingriff stehen, und an der Oberfläche des Gehäuseelements (102) ein Hohlraum (110) ausgebildet ist, mit dem ein Nasenelement (122) in Eingriff steht, das radial innen von dem Feststellring (112) angeordnet ist.