DE102006044887A1

DE102006044887A1 - Schmiersystem für ein Lastschaltgetriebe

Info

Publication number: DE102006044887A1
Application number: DE102006044887A
Authority: DE
Inventors: Dan Howell Coffey; Boris I. Oak Park Burgman
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2026-09-23
Also published as: DE102006044887B4; US7300377B2; US20070072735A1

Abstract

Ein Planetengetriebe umfasst eine Vielzahl von Planetenzahnradsätzen. Die Planetenzahnradsätze besitzen ein Schmiersystem, das aus Ritzelzapfen, welche in Seitenplatten befestigt sind, und zentralen Kanälen, die in den Ritzelzapfen angeordnet sind, besteht. Die zentralen Kanäle oder Aussparungen weisen radial nach außen angeordnete Fluidkanäle auf, die eine Fluidschmierung an Stützlager für die Ritzelzapfen der jeweiligen Planetenzahnradsätze liefern. Schmierfluid wird in die Aussparungen transportiert, wenn Druckbelastungen auf die Planetenzahnradsätze aufgebracht werden, und die Drucklager, die zwischen benachbarten Planetenzahnradsätzen angeordnet sind, reduzieren die Strömungsfläche für das Schmierfluid.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Lastschaltgetriebe und im Spezielleren die Schmierung von Planetenzahnradsätzen in Lastschaltgetrieben.

Hintergrund der Erfindung

Planetenlastschaltgetriebe enthalten eine Vielzahl von Planetenzahnradsätzen, die in einem Gehäuse angeordnet und verschiedenen Druck-, Schub- und Drehmomentbelastungen ausgesetzt sind. Diese Planetenzahnradsätze müssen geschmiert und manchmal gekühlt werden, damit sie effizient und richtig funktionieren.

Bei der Schmierung von Planetenzahnradsätzen, die sich oft tief in dem Mechanismus befinden, der durch weitere Komponenten bedeckt ist, muss das Schmierfluid zu ihren innersten Flächen geleitet werden, sodass es nach außen transportiert werden kann, um die Getriebekomponenten zu schmieren.

Im Allgemeinen ist das Schmiersystem in Planetengetrieben durch eine/n Ölleitung oder -kanal in der Getriebeeingangswelle gebildet. Das Öl in diesem Kanal wird dann durch sich radial erstreckende Kanäle, die mit dem zentralen Abschnitt der Planetenzahnradsätze verbunden sind, hindurch nach außen transportiert werden. Von diesem Punkt kann das Fluid radial nach außen strömen, wenn sich die Getriebekomponenten drehen. Die Schmierung berücksichtigt nicht die Axial- oder Druckbelastung an den Planetenzahnradsätzen. Während einer Druckbelastung oder Drehmomentbelastung ist die Schmierung noch wichtiger und es ist darauf zu achten, dass sichergestellt ist, dass die Teile während dieser Fälle mit hohem Niveau richtig geschmiert werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Schmiermechanismus in einem Planetengetriebe bereitzustellen.

In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Schmierfluid von einer zentralen Position in einen Weg zwischen benachbarten Planetenzahnradsätzen abgegeben.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Kanal zwischen den Planetenzahnradsätzen auch ein Drucklager, das dazu dient, Fluid in dem Zwischenraum und zu den Planetenzahnradsätzen umzuleiten.

In einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sorgt das zwischen den Planetenzahnradsätzen angeordnete Drucklager für einen erhöhten Strömungswiderstand, wenn einer oder mehrere der Planetenzahnradsätze belastet werden.

In einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen die Planetenzahnradsätze jeweils eine Vielzahl von Ritzeln, die drehbar auf Ritzelzapfen montiert sind, welche feststehend oder nicht drehbar in dem Planetenradträger gehalten sind.

In einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen die Lagerzapfen zentrale Vertiefungen, in denen Fluid zwischen den Planetenzahnradsätzen gesammelt und durch radial zugewandte äußere Kanäle hindurch direkt in Stützlager für die Ritzel hinein abgegeben wird.

Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Planetengetriebes.
Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist ein Abschnitt 10 eines Planetengetriebes zu sehen. Dieser Abschnitt 10 zeigt eine Getriebeeingangswelle 12, die antriebsmäßig auf eine herkömmliche Weise mit einem Drehmomentwandler, nicht gezeigt, oder einem anderen Eingangsmechanismus für das Getriebe verbunden ist. Die Eingangswelle 12 treibt eine Vielzahl von Drehmoment übertragenden Mechanismen, allgemein bei 14 gezeigt, an, die herkömmliche fluidbetätigte Kupplungsmechanismen umfassen. Die Eingangswelle 12 umfasst eine/n Ölleitung oder -kanal 16, die/der zentral entlang der Längsachse 18 der Eingangswelle 12 angeordnet ist.
Die Ölleitung 16 weist eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Kanälen 20, 22, 24 und 26 auf. In der Eingangswelle 12 ist auch ein Keilnutabschnitt 28 ausgebildet, der antriebsmäßig mit einem Sonnenradelement 30 verbunden ist. Das Sonnenradelement 30 ist eine Komponente eines Planetenzahnradsatzes, allgemein bei 32 bezeichnet. Das Getriebe 10 umfasst auch einen zweiten Planetenzahnradsatz 34 und einen dritten Planetenzahnradsatz 36.
Der Planetenzahnradsatz 32 umfasst ein Hohlradelement 38 und eine Planetenradträgeranordnung 40. Die Planetenradträgeranordnung 40 umfasst ein Planetenradträgerelement 42, das aus Seitenplatten 44 und 46, einer Vielzahl von Ritzeln 48, Montagezapfen 50 und Stützlagern 52 besteht. Die Ritzelzapfen 50 sind in den Seitenplatten 44 und 46 derart befestigt, dass sie sich nicht drehen. Die Ritzel 48 sind drehbar auf den Stützlagern 52 montiert, die drehbar auf den Zapfen 50 montiert sind. Die Ritzel 48 stehen mit dem Sonnenradelement 30 bzw. dem Hohlradelement 38 in Eingriff, um für eine Drehmomentübertragung zwischen diesen Komponenten zu sorgen.
Der Planetenzahnradsatz 34 umfasst ein Sonnenradelement 54, ein Hohlradelement 56 und eine Planetenradträgeranordnung 58. Die Planetenradträgeranordnung 58 besteht aus Seitenplatten 60 und 62, Ritzelzapfen 64, Ritzeln 66 und Stützlagern 68. Die Zapfen 64 sind in den Seitenplatten 60 und 62 derart befestigt, dass sie sich nicht relativ zu diesen drehen. Die Ritzel 66 sind auf den Lagern 68 drehbar montiert, die wiederum auf den Zapfen 64 montiert sind.
Der Planetenzahnradsatz 36 umfasst ein Sonnenradelement 70, ein Hohlradelement 72 und eine Planetenradträgeranordnung 74. Die Planetenradträgeranordnung 74 besteht aus Seitenplatten 76 und 78, in denen eine Vielzahl von Zapfen 80 befestigt ist, die wiederum eine Vielzahl von Ritzeln 82 durch Stützlager 84 drehbar lagern.
Die Zapfen 50 weisen eine zentrale Aussparung oder einen vertieften Kanal 86 auf, die bzw. der bei 88 geschlossen und bei 90 offen zu einem Raum oder Kanal 92 ist, der zwischen der Seitenplatte 46 und der Seitenplatte 62 ausgebildet ist. Die zentrale Vertiefung 86 weist einen radial nach außen gewandten Kanal 94 auf, der mit den Stützlagern 52 verbun den ist. Die Ritzelzapfen 64 umfassen eine zentrale Aussparung oder einen vertieften Kanal 96, die bzw. der ein offenes Ende 98 und ein geschlossenes Ende 100 aufweist. Das offene Ende 98 ist dem Raum 92 zugewandt. Ein sich radial erstreckender Kanal 102 stellt eine Verbindung zwischen den Lagern 68 und der Aussparung 96 her.
Der in der Welle 12 ausgebildete Kanal 24 ist durch einen Längsraum 104 mit einem radialen Raum 106 verbunden. Der radiale Raum 106 steht in Verbindung mit einem Drucklager 108, das zwischen der Seitenplatte 62 und dem Sonnenradelement 30 angeordnet ist. Der Raum 92 ist durch das Lager 108 mit dem Raum 106 verbunden.
Radial außerhalb des Raumes 96 befindet sich ein Drucklager 110, das eine Druckbelastung zwischen der Seitenplatte 62 und der Seitenplatte 46 trägt. Das Fluid in dem Kanal 16 wird von einem herkömmlichen Getriebehydrauliksteuersystem, nicht gezeigt; geliefert. Das Fluid in dem Kanal 16 ist allgemein ein Niederdruckfluid, das mit einem Umleitungsfluid von dem Systemregelventil geliefert wird. Das Fluid in dem Kanal 16 strömt radial nach außen durch die Kanäle 20, 22, 24, 26 hindurch. Das Fluid in dem Kanal 26 strömt radial nach außen durch den Raum 106 hindurch an dem Lager 108 vorbei in den Raum 92 hinein und an dem Lager 110 vorbei, um außerhalb des Lagers 110 abgegeben zu werden.
Wenn jedoch eine Belastung auf den Planetenzahnradsatz 32 oder auf den Planetenzahnradsatz 34 oder auf beide dieser Planetenzahnradsätze aufgebracht wird, werden die Seitenplatten 62 und 64 gegeneinander gedrängt, wodurch sie den Raum, der für eine Ölströmung durch das Lager 110 hindurch zur Verfügung steht, schließen. Wenn Druck oder Schubbelastungen an jeder Seitenplatte 62 oder 64 vorhanden sind, wird die Fluidströmung in dem Raum 92 axial oder in Längsrichtung nach außen in die Aussparungen 96 und 86 hinein geleitet. Der Fluiddruck in diesen Aussparungen wird durch die Kanäle 102 bzw. 94 hindurch geleitet, um die Lager 68 bzw. 52 zu schmieren. Wenn die Druckbelastungen an den Seitenplatten 62 und 46 nicht vorhanden sind, ist der Raum bei dem Lager 110 offener und das Schmierfluid strömt durch das Lager 110 hindurch und von diesem nach außen. Da sehr wenig Schmierung erforderlich ist, wenn die Planetenzahnradsätze 34 und 32 nicht belastet sind oder kein Drehmoment tragen, arbeitet dieses System sehr wirksam und stellt eine verbesserte Schmierung bereit, wann immer eine Druckbelastung an einem der Planetenzahnradsätze 32 oder 34 vorhanden ist.
Die Drucklager 110 dienen daher als ein vorübergehender Damm- oder Strömungsumleitmechanismus, wann immer die Druckbelastungen vorhanden sind. Die geschlossenen Enden 88 und 100 der Aussparungen 86 und 96 verhindern, dass Fluid in dem Kanal 92 in Längsrichtung nach außen strömt, und stellen sicher, dass das Fluid in die Kanäle 94 bzw. 102 geleitet wird.
Wenn die Druckbelastungen vorhanden sind, wird das Fluid in dem Raum 92 über der Längsmittellinie 112 der Zapfen 50 und auch über der Mittellinie 114 der Zapfen 64 strömen. Das Öl, das über die Mittellinie 114 gefüllt wird, wird durch die Kanäle 94 bzw. 102 ausgestoßen und kann auch hinter das Lager 110 spritzen, wenn die Niveaus ausreichen, um die für die Lager 52 und 68 notwendige Schmierung bereitzustellen.

Claims

Planetengetriebe, umfassend: eine Eingangswelle; eine Vielzahl von Schmierkanälen, die in der Eingangswelle ausgebildet sind; einen ersten Planetenzahnradsatz mit einem Sonnenradelement, einem Hohlradelement und einer Planetenradträgeranordnung, die eine Vielzahl von Ritzeln umfasst, die auf Ritzelzapfen, welche nicht drehbar in Seitenplatten der Planetenradträgeranordnung gehalten sind und eine zentrale Aussparung aufweisen, die zu einem Raum offen ist, drehbar montiert sind; einen zweiten Planetenzahnradsatz mit einem Sonnenradelement, einem Hohlradelement, und einer Vielzahl von Ritzeln, die auf Ritzelzapfen, welche nicht drehbar in Seitenplatten einer Planetenradträgeranordnung befestigt sind, drehbar montiert sind, und wobei die Ritzelzapfen eine zentralen Aussparung aufweisen, die zu dem Raum offen ist; wobei jeder der Ritzelzapfen ein geschlossenes Ende und einen radial nach außen gerichteten Kanal aufweist, der mit der Aussparung verbunden und derart angeordnet ist, dass er Fluid in den Aussparungen zu Lagerelementen leitet, die die Ritzel drehbar lagern; und ein Mittel, um zu bewirken, dass eine Fluidströmung zwischen dem ersten und zweiten Planetenzahnradsatz in die Aussparungen eintritt.
Planetengetriebe, umfassend: eine Eingangswelle; eine Vielzahl von Schmierkanälen, die in der Eingangswelle ausgebildet sind; einen ersten Planetenzahnradsatz mit einem Sonnenradelement, einem Hohlradelement und einer Planetenradträgeranordnung, die eine Vielzahl von Ritzeln umfasst, die auf Ritzelzapfen, welche nicht drehbar in ersten und zweiten Seitenplatten der Planetenradträgeranordnung gehalten sind und eine zentrale Aussparung aufweisen, die zu einem Raum neben den ersten Seitenplatten offen ist, drehbar montiert sind; einen zweiten Planetenzahnradsatz mit einem Sonnenradelement, einem Hohlradelement, und einer Vielzahl von Ritzelelementen, die auf Ritzelzapfen, welche nicht drehbar in dritten und vierten Seitenplatten einer Planetenradträgeranordnung gehalten sind, drehbar montiert sind, und wobei die Ritzelzapfen eine zentrale Aussparung aufweisen, die zu dem Raum neben der dritten Seitenplatte offen ist; wobei jeder der Ritzelzapfen ein geschlossenes Ende und einen radial nach außen gerichteten Kanal aufweist, der mit der Aussparung verbunden und derart angeordnet ist, dass er Fluid in den Aussparungen zu Lagerelementen leitet, die die Ritzel drehbar lagern; und ein Drucklagermittel zwischen den ersten und dritten Seitenplatten zum Erzeugen einer Strömungsdrosselung, um zu bewirken, dass eine Fluidströmung zwischen dem ersten und zweiten Planetenzahnradsatz in die Aussparungen eintritt.
Planetengetriebe nach Anspruch 2, ferner umfassend, dass: das Drucklagermittel dazu dient, die Strömungsdrosselung zu bewirken, wenn eine oder beide der Planetenradträgeranordnungen Drehmoment tragende Elemente sind.