Die
Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit Getriebeelementen
zur Darstellung verschiedener Übersetzungen gemäß der
im Oberbegriff des Patentanspruches 1, 12 oder 17 näher
definierten Art.The
The invention relates to a transmission device with transmission elements
to represent various translations according to the
in the preamble of claim 1, 12 or 17 in more detail
defined type.
Aus
der DE 20 2006
011 424 U1 ist eine Getriebevorrichtung mit einer Schaltelementanordnung bekannt.
Die Getriebevorrichtung weist zwei sich in axialer Richtung über
einen längeren Bereich erstreckende Getriebeelemente auf, über
welche verschiedene Baugruppen der Getriebevorrichtung miteinander
wirkverbunden sind. Ein erstes Getriebeelement, welches ein als
Lamellenträger ausgebildeter Zylinder eines ersten Schaltelementes
ist, ist im Bereich eines ersten Hauptlagers und im Bereich eines
zweiten Hauptlagers gelagert. Zur Vermeidung einer Überbestimmung
und einer Verzwängung ist das erste Getriebeelement im
Bereich des zweiten Hauptlagers mit größerem radialem
Spiel als im Bereich des ersten Hauptlagers gelagert. Das erste
Hauptlager des ersten Getriebeelementes ist im Bereich einer Getriebehauptwelle
vorgesehen. Das zweite Hauptlager des ersten Getriebeelementes ist,
in radialer Richtung gesehen, im Bereich der Verzahnung zwischen
dem Hohlrad und Planeten des abtriebsseitigen Planetenradsatzes
der Getriebevorrichtung vorgesehen.From the DE 20 2006 011 424 U1 a transmission device with a switching element arrangement is known. The transmission device has two transmission elements extending in the axial direction over a relatively long range, via which different components of the transmission device are operatively connected to one another. A first gear element, which is designed as a plate carrier cylinder of a first switching element is mounted in the region of a first main bearing and in the region of a second main bearing. To avoid overdetermination and constraint, the first gear element is mounted in the region of the second main bearing with a greater radial clearance than in the region of the first main bearing. The first main bearing of the first transmission element is provided in the region of a transmission main shaft. The second main bearing of the first transmission element is, seen in the radial direction, provided in the region of the toothing between the ring gear and planet of the output-side planetary gear set of the transmission device.
Grundsätzlich
werden lange Konstruktionselemente von Getriebevorrichtungen, wie
beispielsweise Töpfe oder Lamellenträger zur Vermeidung von Überbestimmungen
und Verzwängungen nur im Bereich einer Lagerstelle radial
spielarm geführt und im Bereich eines zweiten Hauptlagers
mit großem Radialspiel gelagert. Bei der aus der DE 20 2006 011 424
U1 bekannten Getriebevorrichtung ist das mit größerem
Radialspiel ausgeführte zweite Hauptlager im Bereich einer
Hohlrad-/Planeten-Laufverzahnung vorgesehen, weshalb bei in der
Getriebevorrichtung eingelegten Übersetzungen, in welchen über
die Hohl rad-/Planeten-Laufverzahnung im Wesentlichen kein Lastmoment
geführt wird, die Zentrierwirkung der Laufverzahnung derart
gering ist, dass das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes aufgrund
seines Eigengewichtes und anderer Störkräfte in
unerwünschtem Umfang in die Verzahnung der Planeten einsinkt.
Dies resultiert aus der Tatsache, dass in lastfreien Betriebszuständen
des ersten Planetenradsatzes nur ein Schleppmoment wirkt, welches
für eine Zentrierung des Hohlrades des ersten Planetenradsatzes
zu gering ist. Ein zu starkes Einsinken des Hohlrades in die Planetenverzahnung
führt unter Umständen zu einem Zweiflankenkontakt,
der unerwünscht starke Betriebsgeräusche verursacht.
Die mangelnde Zentrierung des ersten Getriebeelementes bzw. des
topfförmig ausgeführten Lamellenträgers
verursacht im Betrieb der Getriebevorrichtung Unwuchten, aus welchen
Schwingungen resultieren, die sowohl einen Fahrkomfort als auch
eine Lebensdauer der Getriebevorrichtung in unerwünschtem Umfang
beeinträchtigen.Basically, long construction elements of gear devices, such as pots or plate carrier to avoid over-determinations and Verzwängungen only in the region of a bearing radially out of play and stored in the region of a second main bearing with a large radial clearance. At the time of the DE 20 2006 011 424 U1 known transmission device is designed with greater radial clearance second main bearing in the ring gear / planetary gear teeth provided, which is why when inserted in the transmission device translations in which on the hollow wheel / planetary gear teeth substantially no load torque is performed, the centering of the Running gear is so small that the ring gear of the first planetary gear sinks due to its own weight and other disturbing forces to an undesirable extent in the teeth of the planet. This results from the fact that only a drag torque acts in load-free operating states of the first planetary gear, which is too low for centering of the ring gear of the first planetary gear set. Too much sinking of the ring gear in the planetary gearing may lead to a two-flank contact, which causes undesirable strong operating noise. The lack of centering of the first gear element or the cup-shaped plate carrier causes during operation of the transmission device imbalances, resulting in vibrations that affect both a ride comfort and a life of the transmission device to an undesirable extent.
Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung
zur Verfügung zu stellen, bei der sich in axialer Richtung über
einen längeren Bereich erstreckende Getriebeelemente ohne
eine Überbestimmung bzw. eine Verzwängung im Bereich
der Lagerung mit hoher Genauigkeit zu führen, um Schwingungsanregungen sowie
unerwünscht starke Betriebsgeräusche zu vermeiden.Of the
The present invention is therefore based on the object, a transmission device
be available, in which in the axial direction over
a longer range extending gear elements without
an over-determination or a constraint in the area
the storage with high accuracy lead to vibration excitations as well
undesirable strong operating noise to avoid.
Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1, des Patentanspruches 12 bzw. 17 gelöst.According to the invention
This object with a transmission device with the features of
Claim 1, the claim 12 or 17 solved.
Die
erfindungsgemäße Getriebevorrichtung mit Getriebeelementen
zur Darstellung verschiedener Übersetzungen ist mit wenigstens
einem Getriebeelement ausgeführt, welches sich in axialer
Richtung über einen längeren Bereich erstreckt
und im Bereich eines ersten Hauptlagers und im Bereich eines zweiten
Hauptlagers zur Vermeidung einer Überbestimmung und einer
Ver zwängung mit größerem radialem Spiel
als im Bereich des ersten Hauptlagers gelagert ist. Das Getriebeelement
verbindet ein Hohlrad eines Planetenradsatzes mit einer Welle eines weiteren
Planetenradsatzes. Das erste Hauptlager des Getriebeelementes ist
im Bereich der Wirkverbindung zwischen dem Getriebeelement und der
Welle des weiteren Planetenradsatzes vorgesehen. Das zweite Hauptlager
ist im Bereich der Verzahnung zwischen dem Hohlrad und Planeten
des Planetenradsatzes angeordnet.The
Transmission device according to the invention with transmission elements
to represent different translations is with at least
executed a transmission element, which in axial
Direction extends over a longer range
and in the area of a first main camp and in the area of a second main camp
Main warehouse to avoid over-determination and a
Ver constrained with greater radial play
as stored in the area of the first main camp. The transmission element
connects a ring gear of a planetary gear set with a shaft of another
Planetary gear set. The first main bearing of the transmission element is
in the region of the operative connection between the transmission element and the
Shaft of the other planetary gear provided. The second main camp
is in the range of gearing between the ring gear and planets
arranged the planetary gear set.
Erfindungsgemäß ist
das Getriebeelement im Bereich einer zusätzlichen Stützlagerung
mit einem definierten Lagerspiel gelagert, wobei die Abstützung
des Getriebeelementes mit ansteigendem Lastmoment im Bereich der
Stützlagerung abnimmt und im Bereich des zweiten Hauptlagers
ansteigt.According to the invention
the transmission element in the region of an additional support bearing
stored with a defined bearing clearance, the support
of the transmission element with increasing load torque in the region of
Support bearing decreases and in the area of the second main bearing
increases.
Das
bedeutet, dass das Lagerspiel der Stützlagerung einerseits
so groß ist, dass bei am Hohlrad anliegendem mittlerem
und auch hohem Drehmoment kein oder nur ein schwacher Kontakt im
Bereich der Stützlagerung entsteht und das Getriebeelement bei
mittleren und höheren Lastmomenten im Bereich der Laufverzahnung
des Hohlrades und der Planeten des ersten Planetenradsatzes zentriert
wird.The
means that the bearing clearance of the support bearing on the one hand
so great is that with the middle ring adjacent to the ring gear
and also high torque no or only a weak contact in the
Area of the support bearing is formed and the transmission element at
medium and higher load moments in the area of the running teeth
the ring gear and the planet of the first planetary gear set centered
becomes.
Zusätzlich
ist das Lagerspiel der Stützlagerung ausreichend klein,
dass größere radiale Auslenkungen des Getriebeelementes
und ein Zweiflankenkontakt der Laufverzahnung des Hohlrades und
der Planeten des Planetenradsatzes in lastfreien Betriebszuständen
des Planetenradsatzes bzw. bei geringen Lastmomenten durch die Stützlagerung
vermieden werden.In addition, the bearing clearance of the support bearing is sufficiently small that larger radial deflections of the transmission element and a two-flank contact of the running gear of the ring gear and the planet of the planetary gear set in no-load Be operating conditions of the planetary gear or be avoided by the support bearing at low load torque.
Bei
einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Weiterbildung
der Getriebevorrichtung nach der Erfindung ist die Stützlagerung
eines zwischen einer Innenseite des Getriebeelementes und einer
Außenseite eines mit dem Planetenträger des Planetenradsatzes
wirkverbundenen Außenlamellenträgers eines reibschlüssigen
Schaltelementes ausgeführte Gleitlagereinrichtung.at
a structurally simple and cost-effective training
the transmission device according to the invention is the support bearing
one between an inner side of the transmission element and a
Outside one with the planet carrier of the planetary gear set
operatively connected outer disk carrier of a frictionally engaged
Switching element executed slide bearing device.
Bei
einer alternativen Ausführungsform der Getriebevorrichtung
nach der Erfindung mit Getriebeelementen zur Darstellung verschiedener Übersetzungen,
bei welcher wenigstens eines der Getriebeelemente sich in axialer
Richtung über einen längeren Bereich erstreckt
und ein Sonnenrad eines Planetenradsatzes mit einem Hohlrad eines
weiteren Planetenradsatzes verbunden und ein erstes Hauptlager des
Getriebeelementes im Bereich zwischen dem Sonnenrad und einer Getriebehauptwelle
vorgesehen ist, ist ein zweites Hauptlager des Getriebeelementes
im Bereich eines freien Endes des Getriebeelementes zwischen dem
Getriebeelement und einem einen Planetenträger des weiteren
Planetenradsatzes mit einem Innenlamellenträger eines reibschlüssigen
Schaltelementes verbindenden weiteren Getriebeelement angeordnet.at
an alternative embodiment of the transmission device
according to the invention with gear elements for displaying various translations,
in which at least one of the transmission elements is in axial
Direction extends over a longer range
and a sun gear of a planetary gear set with a ring gear of a
connected to another planetary gear set and a first main bearing of
Transmission element in the region between the sun gear and a transmission main shaft
is provided, is a second main bearing of the transmission element
in the region of a free end of the transmission element between the
Transmission element and a planet carrier of the other
Planetary gear set with an inner disk carrier of a frictionally engaged
Switching element connecting further transmission element arranged.
Bei
dieser alternativen Ausführungsform der Getriebevorrichtung
nach der Erfindung ist die Lösung des Zielkonflikts, nämlich
eine Überlastung und gegebenenfalls einen Ausfall der Lagerung
des Getriebeelementes durch eine Überbestimmung und/oder
eine Verzwängung zu vermeiden und Unwuchten des Getriebeelementes
durch ein zu großes Radialspiel im Bereich der Verzahnung
zwischen dem Hohlrad und Planeten des dritten Planetenradsatzes
sowie Fehlstellungen im Bereich dieser Laufverzahnung zu verhindern,
durch die Anordnung des zweiten Hauptlagers im Bereich des freien
Endes des Getriebeelementes zwischen dem Getriebeelement und dem
weiteren Getriebeelement mit geringem konstruktivem Aufwand gegeben,
da die Anordnung des zweiten Hauptlagers in diesem Bereich eine
Verbesserung der Führungsgenauigkeit des Getriebeelementes
auch ohne zusätzliche Stützlagerung bewirkt.at
this alternative embodiment of the transmission device
According to the invention, the solution of the conflict of objectives, namely
an overload and possibly a failure of storage
the transmission element by an overdetermination and / or
to avoid a Verzwängung and imbalances of the transmission element
by too much radial play in the area of the toothing
between the ring gear and planet of the third planetary gear set
and to prevent misalignments in the area of this running toothing,
by the arrangement of the second main bearing in the area of the free
End of the transmission element between the transmission element and the
given additional gear element with low design effort,
because the arrangement of the second main bearing in this area a
Improvement of the guidance accuracy of the transmission element
even without additional support bearing causes.
Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Getriebevorrichtung mit Getriebeelementen zur Darstellung verschiedener Übersetzungen,
bei welcher sich wenigstens eines der Getriebeelemente in axialer
Richtung über einen längeren Bereich erstreckt
und ein Sonnenrad eines Planetenradsatzes mit einem Hohlrad eines
weiteren Planetenradsatzes verbindet und ein erstes Hauptlager des
Getriebeelementes im Bereich zwischen dem Sonnenrad und einer Getriebehauptwelle und
ein zweites Hauptlager des Getriebeelementes im Bereich eines das
Sonnenrad und das Hohlrad verbindenden Abschnittes des Getriebeelementes und
der Getriebehauptwelle vorgesehen ist, ist das Getriebeelement zusätzlich
im Bereich eines freien Endes über eine zusätzliche
Stützlagerung mit einem definierten Lagerspiel gelagert,
wobei die Abstützung des Getriebeelementes mit ansteigendem
Lastmoment im Bereich der Stützlagerung abnimmt und im Bereich
einer Verzahnung zwischen dem Hohlrad und Planeten des weiteren
Planetenradsatzes ansteigt.at
a further alternative embodiment of the invention
Transmission device with gear elements for displaying various translations,
in which at least one of the transmission elements in the axial
Direction extends over a longer range
and a sun gear of a planetary gear set with a ring gear of a
connects another planetary gear set and a first main bearing of the
Transmission element in the region between the sun gear and a transmission main shaft and
a second main bearing of the transmission element in the region of a
Sun gear and the ring gear connecting portion of the transmission element and
the transmission mainshaft is provided, the transmission element is additional
in the area of a free end over an additional
Support bearing stored with a defined bearing clearance,
wherein the support of the transmission element with increasing
Load moment in the area of the support bearing decreases and in the area
a toothing between the ring gear and planet further
Planetary gear set rises.
Über
die erfindungsgemäße Anordnung und das definierte
Lagerspiel der Stützlagerung werden im lastfreien Zustand
des weiteren Planetenradsatzes bzw. bei geringen im Bereich des
weiteren Planetenradsatzes wirkenden Lastmomenten größere
radiale Auslenkungen des zweiten Getriebeelementes und ein Zweiflankenkontakt
der Laufverzahnung zwischen dem Hohlrad und Planeten des dritten
Planetenradsatzes verhindert. Des Weiteren entsteht aufgrund des
definierten Lagerspiels der Stützlagerung bei mittleren
und hohen am Hohlrad angreifenden Lastmomenten kein oder nur ein
geringer Kontakt im Bereich der Stützlagerung, da die Laufverzahnung bei
mittleren und höheren Lastmomenten das Hohlrad und somit
das damit wirkverbundene zweite Getriebeelement zentriert und Schwingungsanregungen sowie
unerwünscht hohe Betriebsgeräusche auf einfache
und kostengünstige Art und Weise vermieden werden.about
the inventive arrangement and the defined
Bearing clearance of the support bearing are in the no-load condition
the other planetary gear set or at low in the range of
further planetary gear set acting load moments larger
radial deflections of the second gear element and a two-flank contact
the running teeth between the ring gear and planet of the third
Planet wheel set prevents. Furthermore arises due to the
defined bearing clearance of the support bearing at middle
and high on the ring gear acting load moments no or only one
low contact in the area of the support bearing, since the running teeth at
middle and higher load torques the ring gear and thus
the operatively connected second transmission element centered and vibration excitations and
undesirably high operating noise on simple
and cost-effective way to be avoided.
Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme
auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen,
wobei zugunsten der Übersichtlichkeit in der Beschreibung
der Ausführungsbeispiele für bau- und funktionsgleiche
Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Further
Advantages and advantageous developments of the invention result
from the claims and the reference
Embodiments described in principle in the drawing,
being in favor of clarity in the description
the embodiments of construction and functionally identical
Components are the same reference numerals.
Es
zeigt:It
shows:
1 eine
Teillängsschnittansicht einer aus dem Stand der Technik
bekannten Getriebevorrichtung; 1 a partial longitudinal sectional view of a known from the prior art transmission device;
2 einen
in 1 näher gekennzeichneten Bereich II einer
erfindungsgemäß ausgeführten Getriebevorrichtung; 2 one in 1 marked area II of an inventively designed transmission device;
3 eine 1 entsprechende
Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen
Getriebevorrichtung; 3 a 1 corresponding view of a second embodiment of a transmission device according to the invention;
4 eine
Teillängsschnittansicht eines dritten Ausführungsbeispieles
einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung in
einer 1 entsprechenden Darstellung; 4 a partial longitudinal sectional view of a third embodiment of a transmission device according to the invention in one 1 appropriate Presentation;
5 eine
Teilquerschnittansicht entlang einer in 4 näher
dargestellten Schnittlinie V-V; 5 a partial cross-sectional view along an in 4 closer section line VV shown;
6 einen
in 1 näher gekennzeichneten Bereich VI eines
weiteren Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäß ausgeführten
Getriebevorrichtung in einer vergrößerten Darstellung; 6 one in 1 further marked area VI of a further embodiment of an inventively designed gear device in an enlarged view;
7 einen
Lamellenträger der Getriebevorrichtung gemäß 6 in
einer dreidimensionalen in Einzelansicht; 7 a plate carrier of the transmission device according to 6 in a three-dimensional in single view;
8 eine 2 entsprechende
Darstellung im Bereich der zusätzlichen Stützlagerung
des ersten Getriebeelementes mit der Darstellung der bei der Auslegung
der Stützlagerung zu berücksichtigenden relevanten
Toleranzkette; 8th a 2 corresponding representation in the area of the additional support bearing of the first transmission element with the representation of the relevant tolerance chain to be considered in the design of the support bearing;
9 eine
schematisierte Darstellung der maximalen Summe der einzelnen Koaxialitätstoleranzen
und der minimalen Summe der Einzelspiele; 9 a schematic representation of the maximum sum of the individual Koaxialitätstoleranzen and the minimum sum of the individual games;
10 eine
tabellarische Darstellung der bei der Auslegung der Stützlagerung
des ersten Getriebeelementes einfließenden Koaxialitätstoleranzen und
der einzelnen Spiele; und 10 a tabular representation of the flowing in the interpretation of the support bearing of the first gear element coaxiality tolerances and the individual games; and
11 eine 10 entsprechende
tabellarische Darstellung der zur Auslegung der Stützlagerung
des ersten Getriebeelementes berücksichtigten Koaxialitätstoleranzen
und Spiele ohne die Spiele im Bereich der beteiligten Verzahnungen. 11 a 10 corresponding tabular representation of the interpretation of the support bearing of the first gear element considered coaxial tolerances and games without the games in the field of gears involved.
1 zeigt
eine Teillängsschnittansicht einer aus dem Stand der Technik
bekannten Getriebevorrichtung 1 eines Fahrzeugantriebsstranges
mit Getriebeelementen zur Darstellung verschiedener Übersetzungen.
Die Getriebevorrichtung 1 ist mit mehreren reibschlüssigen
Schaltelementen 2 bis 5 und auch mehreren Planetenradsätzen 6 bis 9 ausgeführt,
wobei einzelne Wellen der Planetenradsätze 6 bis 9 über
die reibschlüssigen Schaltelemente 2 bis 5 in
verschiedener und an sich bekannter Art und Weise miteinander in
Wirkverbindung bringbar sind. 1 shows a partial longitudinal sectional view of a known from the prior art transmission device 1 a vehicle drive train with gear elements to represent various translations. The transmission device 1 is with several frictional switching elements 2 to 5 and also several planetary gear sets 6 to 9 executed, with individual shafts of the planetary gear sets 6 to 9 over the frictional switching elements 2 to 5 can be brought into operative connection with each other in various and known manner.
Zusätzlich
sind mehrere sich in axialer Richtung über einen längeren
Bereich erstreckende Getriebeelemente 10, 11 und 12 vorgesehen,
wobei das erste Getriebeelement 10 topf- bzw. zylinderförmig ausgeführt
ist und ein Hohlrad 9A des getriebeausgangsseitig angeordneten
vierten Planetenradsatzes 9 mit einem Planetenträger 6C des
getriebeeingangsseitig positionierten ersten Planetenradsatzes 6 verbindet.
Das erste Getriebeelement 10 übergreift in axialer
Erstreckung der Getriebevorrichtung 1 den zweiten Planetenradsatz 7,
den dritten Planetenradsatz 8 sowie die reibschlüssigen
Schaltelemente 3, 4 und 5 über
eine längere Wegstrecke.In addition, a plurality of extending in the axial direction over a longer range gear elements 10 . 11 and 12 provided, wherein the first transmission element 10 is designed pot-shaped or cylindrical and a ring gear 9A the transmission output side arranged fourth planetary gear set 9 with a planet carrier 6C the transmission input side positioned first planetary gear set 6 combines. The first transmission element 10 engages in the axial extent of the transmission device 1 the second planetary gear set 7 , the third planetary gear set 8th and the frictional switching elements 3 . 4 and 5 over a longer distance.
Darüber
hinaus ist das erste Getriebeelement 10 über ein
erstes Hauptlager 13 und im Bereich eines zweiten Hauptlagers 14 gelagert.
Zur Vermeidung einer Überbestimmung und einer Verzwängung
ist das erste Getriebeelement 10 im Bereich des zweiten
Hauptlagers 14 mit größerem radialem Spiel
als im Bereich des ersten Hauptlagers 13 gelagert. Zudem
ist das erste Hauptlager 13 des ersten Getriebeelementes 10 im
Bereich der Wirkverbindung zwischen dem ersten Getriebeelement 10 und des
Planetenträgers 6C des ersten Planetenradsatzes 6 und
das zweite Hauptlager 14 im Bereich der Verzahnung zwischen
dem Hohlrad 9A und Planeten 9B des vierten Planetenradsatzes 9 vorgesehen.In addition, the first transmission element 10 via a first main warehouse 13 and in the area of a second main camp 14 stored. To avoid overdetermination and a constraint is the first transmission element 10 in the area of the second main camp 14 with greater radial play than in the area of the first main bearing 13 stored. In addition, the first main camp 13 of the first transmission element 10 in the region of the operative connection between the first transmission element 10 and the planet carrier 6C of the first planetary gear set 6 and the second main camp 14 in the area of the toothing between the ring gear 9A and planets 9B of the fourth planetary gear set 9 intended.
Das
zweite Getriebeelement 11 verbindet einen Planetenträger 8C des
dritten Planetenradsatzes 8 mit einem Innenlamellenträger 27 des
vierten reibschlüssigen Schaltelementes 5 und
ist im Bereich eines freien Endes, das mit dem Planetenträger 8C wirkverbunden
ist, angeordneten ersten Hauptlagers 15 sowie im Bereich
eines zweiten Hauptlagers 16, das zwischen einem Topfboden 11A des
zweiten Getriebeelementes 11 und einem Verbindungsbereich bzw.
Abschnitt 12A des dritten Getriebeelementes 12 und
einem Sonnenrad 9D des vierten Planetenradsatzes 9,
das wiederum auf einer Getriebehauptwelle 17 gelagert ist,
ausgebildet ist.The second transmission element 11 connects a planet carrier 8C of the third planetary gear set 8th with an inner disc carrier 27 the fourth frictional switching element 5 and is in the range of a free end, with the planet carrier 8C operatively connected, arranged first main bearing 15 as well as in the area of a second main camp 16 that between a pot bottom 11A of the second transmission element 11 and a connection area or section 12A of the third gear element 12 and a sun wheel 9D of the fourth planetary gear set 9 that in turn on a transmission mainshaft 17 is stored, is formed.
Ein
erstes Hauptlager 18 des dritten Getriebeelementes 12 ist
zwischen dem Sonnenrad 9D des vierten Planetenradsatzes 9 und
der Getriebehauptwelle 17 und ein zweites Hauptlager 19 des
dritten Getriebeelementes 12 ist im Bereich des das Sonnenrad 9D des
vierten Planetenradsatzes 9 und das Hohlrad 8A verbindenden
Abschnittes 12A des dritten Getriebeelementes 12 und
der Getriebehauptwelle 17 vorgesehen.A first main warehouse 18 of the third gear element 12 is between the sun wheel 9D of the fourth planetary gear set 9 and the transmission main shaft 17 and a second main camp 19 of the third gear element 12 is in the area of the sun gear 9D of the fourth planetary gear set 9 and the ring gear 8A connecting section 12A of the third gear element 12 and the transmission main shaft 17 intended.
Sowohl
im Bereich des zweiten Hauptlagers 14 des erstes Getriebeelementes 10 als
auch im Bereich der Laufverzahnung des mit dem dritten Getrie beelement 12 wirkverbundenen
Hohlrades 8A und damit kämmenden Planeten 8B des
dritten Planetenradsatzes 8 ist die Zentrierwirkung der
Laufverzahnungen während Übersetzungen, in welchen über die
Hohlrad-/Planeten-Laufverzahnungen des dritten Planetenradsatzes 8 und
des vierten Planetenradsatzes 9 im Wesentlichen kein Lastmoment
geführt wird derart gering, dass die Hohlräder 8A bzw. 9A des dritten
Planetenradsatzes 8 bzw. des vierten Planetenradsatzes 9 aufgrund
ihres Eigengewichtes und weitere Störkräfte in
unerwünschtem Umfang in die Verzahnung der Planeten 8B bzw. 9B einsinken.
Dies resultiert aus der Tatsache, dass während lastfreier Betriebszustände
der Planetenradsätze 8 und 9 jeweils
nur Schleppmomente wirken, die für die Zentrierung der
jeweiligen Hohlräder 8A und 9A zu klein sind.
Als Folge der mangelnden Zentrierung des ersten Getriebeelementes 10 und
des dritten Getriebeelementes 12 entstehen Schwingungen
verursachende Unwuchten, die sich auf einen Fahrkomfort und die
Haltbarkeit der Getriebevorrichtung nachteilig auswirken. Zusätzlich
führt das Einsinken der Hohlräder 8A und 9A in
die Verzahnung der Planeten 8B und 9B unter Umständen
zu einem unerwünschten Zweiflankenkontakt, der starke Betriebsgeräusche verursacht.Both in the area of the second main camp 14 of the first transmission element 10 as well as in the area of the running toothing of the beelement with the third gear 12 actively connected ring gear 8A and combing planet 8B of the third planetary gear set 8th is the centering effect of the running gears during translations, in which on the ring gear / planetary gears of the third planetary gear set 8th and the fourth planetary gear set 9 essentially no load torque is guided so low that the ring gears 8A respectively. 9A of the third planetary gear set 8th or the fourth planetary gear set 9 due to its own weight and other disturbing forces to an undesirable extent in the toothing of the planets 8B respectively. 9B sink. This results from the fact that during load-free operating states of the planetary gear sets 8th and 9 in each case only Schleppmomente act, for the centering of the respective ring gears 8A and 9A are too small. As a result of the lack of centering of the first transmission element 10 and the third gearbox lementes 12 arise vibrations causing imbalances, which adversely affect ride comfort and durability of the transmission device. In addition, the sinking of the ring gears 8A and 9A into the interlocking of the planets 8B and 9B may lead to an undesirable two-flank contact, causing strong operating noise.
Die
während des Betriebes der aus dem Stand der Technik bekannten
Getriebevorrichtung 1 auftretenden Probleme werden durch
die in 2 bis 11 dargestellten
und nachfolgend näher beschriebenen erfindungsgemäßen
Maßnahmen auf einfache und kostengünstige Art
und Weise vermieden, wobei in 2 bis 7 jeweils
Bereiche der Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 gezeigt
sind, die erfindungsgemäß ausgebildet sind.The during the operation of the known from the prior art transmission device 1 occurring problems are caused by the in 2 to 11 illustrated and described in more detail below measures according to the invention in a simple and cost-effective manner avoided, in 2 to 7 each areas of the transmission device 1 according to 1 are shown, which are formed according to the invention.
2 zeigt
einen in 1 näher gekennzeichneten
Bereich II in vergrößerter Ansicht, wobei der
Bereich II im Wesentlichen das vierte reibschlüssige Schaltelement 5 und
den vierten Planetenradsatz 9 mit dem zweiten Hauptlager 14 des
ersten Getriebeelementes 10 umfasst. Zur Vermeidung von
unerwünschten Schwingungen sowie von Fehlstellungen der
Laufverzahnung zwischen dem Hohlrad 9A und Planeten 9B des
vierten Planetenradsatzes 9 ist das erste Getriebeelement 10 zusätzlich
im Bereich einer Stützlagerung 19A mit einem definierten
Lagerspiel S5 zwischen dem ersten Hauptlager 13 und dem
zweiten Hauptlager 14 zusätzlich gelagert. Dabei
ist das Lagerspiel S5 der Stützlagerung 19 derart groß ausgeführt,
dass die Abstützung des ersten Getriebeelementes 10 bei
am Hohlrad 9A des vierten Planetenradsatzes 9 anliegendem
mittleren und hohen Lastmoment im Bereich der Stützlagerung 19 gleich
Null ist oder nur gering, da die Laufverzahnung in derartigen Betriebszuständen
das Hohlrad 9A und damit das erste Getriebeelement 10 bzw.
den Topf zentriert. 2 shows an in 1 In more detail marked area II in an enlarged view, wherein the area II is substantially the fourth frictional switching element 5 and the fourth planetary gear set 9 with the second main camp 14 of the first transmission element 10 includes. To avoid unwanted vibrations and misalignment of the running gear between the ring gear 9A and planets 9B of the fourth planetary gear set 9 is the first gear element 10 additionally in the area of a support bearing 19A with a defined bearing clearance S5 between the first main bearing 13 and the second main camp 14 additionally stored. The bearing clearance S5 is the support bearing 19 designed so large that the support of the first transmission element 10 at the ring gear 9A of the fourth planetary gear set 9 fitting middle and high load moment in the area of the support bearing 19 is zero or only slightly, since the running gear in such operating conditions, the ring gear 9A and thus the first transmission element 10 or the pot centered.
Andererseits
ist das Lagerspiel derart klein vorgesehen, dass die Stützlagerung 19A in
lastfreien Betriebszuständen des vierten Planetenradsatzes 9 bzw.
bei im Bereich des Hohlrades 9A wirkenden geringen Lastmomenten
größere radiale Auslenkungen des ersten Getriebeelementes 10 und
damit einen Zweiflankenkontakt im Bereich der Lauferzahnung zwischen
dem Hohlrad 9A und den Planeten 9B des vierten
Planetenradsatzes 9 verhindert wird. Das bedeutet, dass
die Abstützung des ersten Getriebeelementes 10 mit
ansteigendem Lastmoment im Bereich der Stützlagerung 19 abnimmt
und im Bereich des zweiten Hauptlagers 14 ansteigt. Mittels
der zusätzlichen Stützlagerung 19A des
ersten Getriebeelementes 10 wird eine Verbesserung der
Führungsgenauigkeit bzw. des Rundlaufes des ersten Getriebeelementes 10 erreicht,
ohne dabei eine Überbestimmung bzw. eine Verzwängung
der Lagerung des ersten Getriebeelementes 10 zu bewirken.On the other hand, the bearing clearance is provided so small that the support bearing 19A in no-load operating states of the fourth planetary gear set 9 or in the region of the ring gear 9A acting low load moments larger radial deflections of the first gear element 10 and thus a two-flank contact in the region of the Lauferzahnung between the ring gear 9A and the planet 9B of the fourth planetary gear set 9 is prevented. This means that the support of the first gear element 10 with increasing load moment in the area of the support bearing 19 decreases and in the area of the second main camp 14 increases. By means of the additional support bearing 19A of the first transmission element 10 is an improvement of the guiding accuracy or the concentricity of the first gear element 10 achieved without overdetermination or a restriction of the storage of the first transmission element 10 to effect.
Im
Vergleich zu der Ausführung des ersten Getriebeelementes 10 der
aus dem Stand der Technik bekannten Getriebevorrichtung 1 ist
das erste Getriebeelement 10 bei der erfindungsgemäßen
Ausführung der Getriebevorrichtung 1 gemäß 2 im Bereich
eines Außenlamellenträgers 20 des vierten reibschlüssigen
Schaltelementes 5 in Bezug auf die Getriebehauptwelle 17 nach
innen gezogen und im Kontaktbereich mit dem Außenlamellenträger 20 mit vordefinierter
Toleranz ausgedreht. Gleichzeitig ist der Außenlamellenträger 20 ebenfalls
im äußeren Kontaktbereich mit dem ersten Getriebeelement 10 feingedreht
und bei einer vorteilhaften Weiterbildung über eine Segmentlagerung
auf Basis einer Grobverzahnung ausgebildet. Damit ist die zusätzliche
Stützlagerung 19A des ersten Getriebeelementes 10 als eine
zwischen einer Innenseite des ersten Getriebeelementes 10 und
einer Außenseite des mit einem Planetenträger 9C des
vierten Planetenradsatzes 4 wirkverbundenen Außenlamellenträgers 20 ausgeführte
Gleitlagereinrichtung.Compared to the execution of the first transmission element 10 the transmission device known from the prior art 1 is the first gear element 10 in the embodiment of the transmission device according to the invention 1 according to 2 in the area of an outer disk carrier 20 the fourth frictional switching element 5 in relation to the transmission mainshaft 17 pulled inwards and in the contact area with the outer disk carrier 20 turned off with predefined tolerance. At the same time, the outer disk carrier 20 also in the outer contact area with the first transmission element 10 finely turned and formed in an advantageous development of a segment storage based on a coarse toothing. This is the additional support bearing 19A of the first transmission element 10 as one between an inside of the first transmission element 10 and an outside of the with a planet carrier 9C of the fourth planetary gear set 4 operatively connected outer disk carrier 20 executed slide bearing device.
Bei
dem in 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäß ausgeführten Getriebevorrichtung 1 ist
das zweite Hauptlager 19 des dritten Getriebeelementes 12 im
Bereich des freien Endes bzw. im Bereich der Wirkverbindung zwischen
dem dritten Getriebeelement 12 und dem Hohlrad 8A des
dritten Planetenradsatzes 8 vorgesehen. Hierfür
ist ein im Querschnitt U-förmig ausgeführtes Blechteil 21 in
Turmmontage auf das Hohlrad 8A aufgepresst und übergreift
das freie Ende des dritten Getriebeelementes 12. Mit seinem
das freie Ende des dritten Getriebeelementes 12 übergreifenden
Bereich liegt das Blechteil 21 mit seiner Außenseite
an einer Innenseite des zweiten Getriebeelementes 11 an,
wobei zwischen dem Blechteil 21 und dem zweiten Getriebeelement 11 eine
Gleitlagerung ausgebildet ist.At the in 3 illustrated second embodiment of the invention embodied gear device 1 is the second main camp 19 of the third gear element 12 in the region of the free end or in the region of the operative connection between the third gear element 12 and the ring gear 8A of the third planetary gear set 8th intended. For this purpose, a U-shaped executed in cross-section sheet metal part 21 in tower mounting on the ring gear 8A pressed and engages over the free end of the third gear element 12 , With his the free end of the third gear element 12 cross-section is the sheet metal part 21 with its outside on an inner side of the second transmission element 11 on, between the sheet metal part 21 and the second transmission element 11 a slide bearing is formed.
Im
Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten und in 1 dargestellten
Getriebevorrichtung 1 ist das zweite Hauptlager 19 des
dritten Getriebeelementes 12 bei der Getriebevorrichtung 1 gemäß 3 aus
dem Bereich der Getriebehauptwelle 17 in den Bereich des
freien Endes des dritten Getriebeelementes 12 und des dritten
Planetenradsatzes 8 verlegt, um die bei der Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 auftretenden
Nachteile während des Betriebes mit geringem konstruktiven
Aufwand zu vermeiden, wobei im Bereich der Getriebehauptwelle 17,
in dem das zweite Hauptlager 19 im Stand der Technik vorgesehen
ist, ein zusätzlicher Öldamm auszuführen
ist.Compared to that known from the prior art and in 1 illustrated transmission device 1 is the second main camp 19 of the third gear element 12 in the transmission device 1 according to 3 from the area of the transmission main shaft 17 in the region of the free end of the third gear element 12 and the third planetary gear set 8th relocated to the gearbox 1 according to 1 occurring disadvantages to avoid during operation with little design effort, wherein in the range of the transmission main shaft 17 in which the second main camp 19 is provided in the prior art, an additional oil dam is run.
Alternativ
hierzu ist das dritte Getriebeelement 12, wie in 1 dargestellt,
mit im Bereich der Getriebehauptwelle 17 angeordneten Hauptlagern 18 und 19,
zusätzlich im Bereich seines freien Endes über
das Blechteil 21 im Bereich einer zusätzlichen Stützlagerung 26 mit
definiertem Lagerspiel lagerbar, um die aus dem Stand der Technik
bekannten Nachteile während ungünstiger Betriebszustände
im Bereich der Laufverzahnung des dritten Planetenradsatzes 8 sowie
die unerwünschten Schwingungen durch Unwuchten zu vermeiden.Alternatively, the third transmission element 12 , as in 1 shown with in the area of the transmission main shaft 17 arranged main bearings 18 and 19 , additionally in the area of its free end on the sheet metal part 21 in the area of an additional support bearing 26 storable with defined bearing clearance to the known from the prior art disadvantages during unfavorable operating conditions in the field of running gear of the third planetary gear set 8th and to avoid the unwanted vibrations due to imbalances.
Dabei
ist die durch das Blechteil 21 realisierte zusätzliche
Stützlagerung 26 des dritten Getriebeelementes 12 in
der gleichen Art und Weise wie die Stützlagerung 19A des
ersten Getriebeelementes 10 dahingehend auszulegen, dass
die Abstützung des dritten Getriebeelementes 12 mit
ansteigendem Lastmoment im Bereich der Stützlagerung 26 abnimmt und
im Bereich des zweiten Hauptlagers 19 ansteigt, um Überbestimmungen
bzw. Verzwängungen zu vermeiden, da bei mittleren und höheren
Lastmomenten das Hohlrad 8A des dritten Planetenradsatzes 8 und auch
das dritte Getriebeelement 12 über die Laufverzahnung
zentriert wird. Zusätzlich werden über die Stützlagerung 26 des
dritten Getriebeelementes 12 bei geringen Lastmomenten
im Bereich des dritten Planetenradsatzes 8 größere
radiale Auslenkungen des dritten Getriebeelementes 12 und
auch ein Zweiflankenkontakt im Bereich der Laufverzahnung zwischen
dem Hohlrad 8A und Planeten 8B des dritten Planetenradsatzes 8 wirksam
verhindert.It is the through the sheet metal part 21 realized additional support bearing 26 of the third gear element 12 in the same way as the support bearing 19A of the first transmission element 10 be interpreted as meaning that the support of the third transmission element 12 with increasing load moment in the area of the support bearing 26 decreases and in the area of the second main camp 19 increases in order to avoid over-determinations or constraints, because at medium and higher load torques the ring gear 8A of the third planetary gear set 8th and also the third transmission element 12 is centered over the running gear. In addition, via the support bearing 26 of the third gear element 12 at low load moments in the area of the third planetary gear set 8th larger radial deflections of the third gear element 12 and also a two-flank contact in the region of the running gear between the ring gear 8A and planets 8B of the third planetary gear set 8th effectively prevented.
4 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Getriebevorrichtung 1, bei dem das dritte Getriebeelement 12 im
Bereich der Wirkverbindung zwischen dem dritten Getriebeelement 12 und
dem Hohlrad 8A des dritten Planetenradsatzes 8 mit
einem auf einer Außenseite des dritten Getriebeelementes 12 fest
angeordneten und wenigstens annähernd ringförmigen
Bauteil 22 ausgeführt ist, das in Abhängigkeit
des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles die zusätzliche
Stützlagerung 26 des dritten Getriebeele mentes 12 oder
das zweite Hauptlager 19 des dritten Getriebeelementes 12 ausbildet
und das dritte Getriebeelement 12 an der Innenseite des
zweiten Getriebeelementes 11 in Gestalt einer Gleitlagereinrichtung
lagert, um die im Betrieb der aus dem Stand der Technik bekannten
Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 auftretenden
Nachteile zu vermeiden. 4 shows a further embodiment of the transmission device according to the invention 1 in which the third transmission element 12 in the region of the operative connection between the third gear element 12 and the ring gear 8A of the third planetary gear set 8th with one on an outside of the third gear element 12 fixed and at least approximately annular component 22 is executed, depending on the particular application, the additional support bearing 26 of the third Getriebeele Mentes 12 or the second main warehouse 19 of the third gear element 12 forms and the third gear element 12 on the inside of the second transmission element 11 in the form of a sliding bearing device to the known during operation of the prior art transmission device 1 according to 1 to avoid occurring disadvantages.
5 zeigt
eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht entlang
einer in 4 näher gekennzeichneten
Schnittlinie V-V im Bereich des zweiten Hauptlagers 19 bzw.
der zusätzlichen Stützlagerung 26 des dritten
Getriebeelementes 12 in einer vergrößerten Ansicht,
wobei aus der Darstellung gemäß 5 hervorgeht,
dass das Bauteil 22 aus mehreren über den Umfang
des dritten Getriebeelementes 12 verteilt angeordneten
und mit dem dritten Getriebeelement 12 über sogenannte
Spreizzapfen 23 verbundene Segmente 22A bis 22C gebildet
ist. Die Segmente 22A bis 22C des Bauteils 22 sind
zueinander beabstandet am äußeren Umfang des dritten
Getriebeelementes 12 über die Spreizzapfen 23 durch
Aufclipsen befestigt, wobei das Bauteil 22 bei der in 5 dargestellten
Ausführungsform der Gleitlagerung aus Kunststoff hergestellt
ist. 5 shows an enlarged partial cross-sectional view along an in 4 closer marked section line VV in the region of the second main bearing 19 or the additional support bearing 26 of the third gear element 12 in an enlarged view, wherein from the illustration according to 5 shows that the component 22 from several over the circumference of the third gear element 12 arranged distributed and with the third gear element 12 over so-called spreader cone 23 connected segments 22A to 22C is formed. The segments 22A to 22C of the component 22 are spaced apart on the outer circumference of the third gear element 12 over the spreader cone 23 fastened by clipping, the component 22 at the in 5 illustrated embodiment of the sliding bearing is made of plastic.
Hiervon
abweichend besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass mehrere
Segmente bzw. Gleitschuhe des Bauteils zu einem Teil zusammengefasst
sind oder das Bauteil 22 als ein durchgehender und das dritte
Getriebeelement 12 umfassender Ringkörper ausgeführt
ist. Alternativ hierzu besteht in Abhängigkeit des jeweils
vorliegenden Anwendungsfalles auch die Möglichkeit, dass
das Bauteil 22 in Form eines einzigen Bandes als Gleitlager
verwendet wird und das Bauteil 22 mittels anderer Befestigungsarten
als die in der Zeichnung dargestellten Spreizzapfen 23 am
dritten Getriebeelement 12, wie beispielsweise Nieten,
Schrauben, Verschweißen oder dergleichen, befestigt wird
und aus Stahl oder anderen geeigneten Materialien hergestellt ist.Deviating from this, however, there is also the possibility that several segments or sliding blocks of the component are combined into one part or the component 22 as a continuous and the third gear element 12 comprehensive ring body is executed. Alternatively, depending on the particular application, there is also the possibility that the component 22 in the form of a single band is used as a sliding bearing and the component 22 by means of other types of attachment than the Spreekapfen shown in the drawing 23 on the third gear element 12 , such as rivets, screws, welding or the like, and is made of steel or other suitable materials.
In 6 ist
eine weitere alternative Ausführungsform des zweiten Hauptlagers 19 oder
der zusätzlichen Stützlagerung 16 des
dritten Getriebeelemen tes 12 im Bereich der Wirkverbindung
zwischen dem dritten Getriebeelement 12 und dem Hohlrad 8A des
dritten Planetenradsatzes 8 in einer vergrößerten Einzeldarstellung
gezeigt, wobei das dritte Getriebeelement 12 bei diesem
Ausführungsbeispiel über ein am Planetenträger 8C des
dritten Planetenradsatzes 8 ausgeführte Gleitlagerung,
welche zwischen einem äußeren Umfangsbereich des
Hohlrades 8A und einem Innenbereich mehrerer zueinander
beabstandeter und über den Umfang des Planetenträgers 8C des dritten
Planetenradsatzes verteilt angeordneten sowie in 7 näher
dargestellten Lagersegmenten 24A bis 24C ausgeführt
ist.In 6 is another alternative embodiment of the second main bearing 19 or the additional support bearing 16 of the third Getriebeelemen tes 12 in the region of the operative connection between the third gear element 12 and the ring gear 8A of the third planetary gear set 8th shown in an enlarged detail view, wherein the third transmission element 12 in this embodiment via a on the planet carrier 8C of the third planetary gear set 8th executed slide bearing, which between an outer peripheral portion of the ring gear 8A and an interior of a plurality of spaced-apart and over the circumference of the planet carrier 8C arranged distributed in the third planetary gear as well as in 7 bearing segments shown in detail 24A to 24C is executed.
Damit
ist das dritte Getriebeelement 12 im Bereich seines freien
Endes über das Hohlrad 8A des dritten Planetenradsatzes
und den Planetenträger 8C des dritten Planetenradsatzes 3 im
Bereich des zweiten Getriebeelementes 11 abgestützt,
um die aus dem Stand der Technik bekannten Getriebevorrichtung 1 im
Betrieb auftretenden Nachteile zu vermeiden. Auch bei diesem in 6 und 7 dargestellten
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Getriebevorrichtung 1 ist das Lagerspiel der mit dem zusätzlichen
Stützlager 26 ausgeführten Lagerung des
dritten Getriebeelementes 12 über die Lagersegmente 24A bis 24C des
Planetenträgers 8C des dritten Planetenradsatzes 8 derart
ausgelegt, dass Verschränkungen und Überbestimmungen
des dritten Getriebeelementes 12 vermieden werden und die
Stützwirkung im Bereich der zusätzlichen Stützlagerung 26 des
dritten Getriebeelementes 12 in Abhängigkeit des
jeweils im Bereich des dritten Planetenradsatzes 3 anliegenden
Lastmomentes in der vorbeschriebenen Art und Weise variiert. Das
dritte Getriebeelement 12 ist dann im Bereich der zusätzlichen
Stützlagerung 26 bei geringen Lastmomenten oder
im lastfreien Zustand des dritten Planetenradsatzes 3 ausreichend
abgestützt, so dass ein Einsinken der Verzahnung des Hohlrades 8A in
die Verzahnung der Planeten 8B sowie ein Zweiflankenkontakt verhindert
wird. Bei mittleren bzw. hohen im Bereich des dritten Planetenradsatzes 8 wirkenden
Lastmomenten entfaltet die Stützlager 26 nur eine
geringe Stützwirkung bzw. überhaupt keine Stützwirkung,
da das dritte Getriebeelement 12 dann durch die Laufverzahnung
zwischen dem Hohlrad 8A und den Planeten 8B des
dritten Planetenradsatzes 8 in vorbeschriebener Art und
Weise zentriert wird, womit eine Verzwängung bzw. Überbestimmung
in diesem Bereich des dritten Getriebeelementes 12 vermieden ist.This is the third transmission element 12 in the region of its free end via the ring gear 8A of the third planetary gear set and the planet carrier 8C of the third planetary gear set 3 in the region of the second transmission element 11 supported to the transmission device known from the prior art 1 to avoid the disadvantages occurring during operation. Also at this in 6 and 7 illustrated embodiment of the transmission device according to the invention 1 is the bearing clearance with the additional support bearing 26 executed storage of the third gear element 12 over the bearing segments 24A to 24C of the planet carrier 8C of the third planetary gear set 8th designed such that entanglements and over-determinations of the third transmission element 12 be avoided and the supporting effect in the area of additional support bearing 26 of the third gear element 12 depending on the respective in the region of the third planetary gear 3 applied load torque in the varied as described above. The third transmission element 12 is then in the range of additional support bearing 26 at low load torques or in the unloaded state of the third planetary gear set 3 sufficiently supported, so that a sinking of the teeth of the ring gear 8A into the interlocking of the planets 8B and a two-flank contact is prevented. At middle or high in the area of the third planetary gear set 8th acting load moments unfolds the support bearing 26 only a small support effect or no support at all, since the third transmission element 12 then by the running gear between the ring gear 8A and the planet 8B of the third planetary gear set 8th is centered in the manner described above, whereby a Verzwängung or over-determination in this area of the third transmission element 12 is avoided.
8 zeigt
eine 2 entsprechende Darstellung im Bereich der zusätzlichen
Stützlagerung 19A des ersten Getriebeelementes 10,
wobei die bei der Auslegung der Stützlagerung 19A berücksichtigte
relevante Toleranzkette mit verschiedenen Koaxialitätstoleranzen
K1 bis K5 sowie zwischen die Stützlagerung 19A und
das zweite Hauptlager 14 des ersten Getriebeelementes 10 ausbildenden
Getriebeelementen vordefinierten Einzelspielen S1 bis S5 graphisch
wiedergegeben sind. Das Lagerspiel S5 der zusätzlichen
Stützlagerung 19A des ersten Getriebeelementes 10 wird
in Abhängigkeit einer maximalen Summe K_max der verschiedenen
Koaxialitätstoleranzen K1 bis K5 von den die Stützlagerung 19 und das
zweite Hauptlager 14 des ersten Getriebeelementes 10 ausbildenden
Getriebeelementen sowie einer minimalen Summe S_min der zwischen
diesen Getriebeelementen vordefinierten Einzelspielen S1 bis S5
bestimmt. 8th shows one 2 corresponding representation in the area of additional support bearing 19A of the first transmission element 10 , which in the interpretation of the support bearing 19A considered relevant tolerance chain with different Koaxialitätstoleranzen K1 to K5 and between the support bearing 19A and the second main camp 14 of the first transmission element 10 forming transmission elements predefined individual games S1 to S5 are shown graphically. Bearing clearance S5 of additional support bearing 19A of the first transmission element 10 becomes dependent on a maximum sum K_max of the different Koaxialitätstoleranzen K1 to K5 of the support bearing 19 and the second main camp 14 of the first transmission element 10 forming transmission elements and a minimum sum S_min of predefined between these transmission elements individual games S1 to S5.
Die
minimale Summe S_min der Einzelspiele S1 bis S5 der die Stützlagerung 19A und
das zweite Hauptlager 14 des ersten Getriebeelementes 10 ausbildenden
Getriebeelemente und die maximale Summe K_max der einzelnen Koaxialitätstoleranzen
K1 bis K5 dieser Getriebeelemente sind in 9 in einer stark
schematisierten Darstellung grafisch wiedergegeben. Zusätzlich
sind in einer in 10 aufgeführten tabellarischen Übersicht
beispielhaft Zahlenwerte der einzelnen Koaxialitätstoleranzen
K1 bis K5 und der Einzelspiele S1 bis S5 sowie der minimalen Summe
S_min der Einzelspiele und der maximalen Summe K_max der Koaxialitätstoleranzen
aufgeführt. Bei der Auslegung des Lagerspieles S5 des zusätzlichen Stützlagers 19 des
ersten Getriebeelementes 10 wird das Lagerspiel S5 der
zusätzlichen Stützlagerung 19 derart
ausgewählt, dass die minimale Summe S_min der Spiele S1
bis S5 größer gleich der maxi malen Summe K_max
der Koaxialitätstoleranzen K1 bis K5 ist. Dies führt
bei dem ausgeführten Beispiel dazu, dass das minimale Lagerspiel
S5_min der zusätzlichen Stützlagerung 19 gleich
0,101 mm ist.The minimum sum S_min of the single plays S1 to S5 of the supporting bearing 19A and the second main camp 14 of the first transmission element 10 forming transmission elements and the maximum sum K_max of the individual Koaxialitätstoleranzen K1 to K5 of these transmission elements are in 9 graphically reproduced in a highly schematic representation. In addition, in an in 10 listed tabular overview example numerical values of the individual Koaxialitätstoleranzen K1 to K5 and the single games S1 to S5 and the minimum sum S_min of the individual games and the maximum sum K_max of the coaxiality tolerances listed. When designing the bearing clearance S5 of the additional support bearing 19 of the first transmission element 10 becomes the bearing clearance S5 of the additional support bearing 19 such that the minimum sum S_min of the games S1 to S5 is greater than or equal to the maximum sum K_max of the coaxiality tolerances K1 to K5. This leads in the example carried out that the minimum bearing clearance S5_min of the additional support bearing 19 is equal to 0.101 mm.
Mit
der vorbeschriebenen Vorgehensweise, bei welcher die Verzahnungsspiele
S3 und S4 des Hohlrades 9A des vierten Planetenradsatzes 9 mit dem
ersten Getriebeelement 10 und den Planeten 9B einbezogen
sind, wird das erste Getriebeelement 10 im Betrieb mit
der Getriebevorrichtung 1 nach der Erfindung über
den gesamten Betriebsbereich der Getriebevorrichtung 1 im
gewünschten Umfang abgestützt, ohne eine nennenswerte
Verzwängung bzw. eine Überbestimmung zu erzeugen.With the above-described procedure, in which the gear plays S3 and S4 of the ring gear 9A of the fourth planetary gear set 9 with the first transmission element 10 and the planet 9B are involved, the first transmission element 10 in operation with the transmission device 1 according to the invention over the entire operating range of the transmission device 1 supported to the desired extent, without producing a significant Verzwängung or over-determination.
11 zeigt
eine weitere 10 entsprechende tabellarische
Aufstellung der Spiele S1 bis S5 und der Koaxialitätstoleranzen
K1 bis K5, wobei bei der Auslegung des minimalen Lagerspiels S5_min und
des maximalen Lagerspiels S5_max der zusätzlichen Stützlagerung 19A des
ersten Getriebeelementes 10 die Verzahnungsspiele S3 und
S4 nicht berücksichtigt werden und für das minimale
Lagerspiel S5_min größere Werte als bei der zu 10 beschriebenen
Auswertung, bei der beispielhaften Konstruktion gemäß 11 nämlich
0,384 mm, errechnet werden. 11 shows another one 10 corresponding tabulation of the games S1 to S5 and the Koaxialitätstoleranzen K1 to K5, wherein in the design of the minimum bearing clearance S5_min and the maximum bearing clearance S5_max the additional support bearing 19A of the first transmission element 10 the gear plays S3 and S4 are not taken into account and for the minimum bearing clearance S5_min larger values than in the case of 10 described evaluation, in the exemplary construction according to 11 namely 0.384 mm, can be calculated.
Ein
Vergleich der beiden Vorgehensweisen zur Auslegung des Lagerspieles
S5 der zusätzlichen Stützlagerung 19 des
ersten Getriebeelementes 10 ergibt, dass die Einbeziehung
der Verzahnungsspiele S3 und S4 in die Berechnung der minimalen
Summe S_min der Spiele S1 bis S5 zu einem nicht vollständig
verzwängungsfreien Lauf des ersten Getriebeelementes 10 führt,
da jede Verzahnung eine Radialkraft erzeugt, wenn die Verzahnungsnabe
und die Verzahnungswelle nicht konzentrisch zueinander stehen. Da
kleine Abweichungen hiervon jedoch nur geringe Radialkräfte
erzeugen, die im Bereich der Stützlagerung 19 ohne
unzulässige Schädigung aufgenommen werden, wird ein
Kompromiss zwischen den Auslegungen gemäß 10 und
gemäß 11 vorgeschlagen.A comparison of the two approaches to the design of the bearing clearance S5 of the additional support bearing 19 of the first transmission element 10 shows that the inclusion of the gearing plays S3 and S4 in the calculation of the minimum sum S_min of the games S1 to S5 to a non-complete Verzprängungsfreien run of the first transmission element 10 leads, since each toothing generates a radial force when the toothed hub and the toothed shaft are not concentric with each other. However, since small deviations generate only small radial forces in the area of the support bearing 19 Without any inadmissible damage being recorded, a compromise between the interpretations according to 10 and according to 11 proposed.
Wird
das minimale Lagerspiel S5 der Stützlagerung 19 beispielsweise
auf einen Wert von 0,20 mm festgelegt, tritt einerseits eine nur
geringe Belastung im Bereich der Stützlagerung 19A durch
die Verzahnungsradialkräfte auf und andererseits wird unter statistischer
Betrachtung ein Zweiflankenkontakt im Bereich der Laufverzahnung
im akustisch relevanten Niedriglastbereich zumindest weitgehend
vermieden.Will the minimum bearing clearance S5 of the support bearing 19 For example, set to a value of 0.20 mm, on the one hand occurs only a small load in the support bearing 19A On the other hand, a two-flank contact in the region of the running toothing in the acoustically relevant low-load range is at least largely avoided by statistically analyzing the toothing radial forces.
Die
erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 1 ist
vorliegend als ein 8-Gang-Automatikgetriebe ausgeführt,
mittels welchem acht Übersetzungsstufen für Vorwärtsfahrt
und eine Übersetzungsstufe für Rückwärtsfahrt
darstellbar sind. Dabei läuft das erste Getriebeelement 10 in
den Übersetzungsstufen 1 bis 5 für
Vorwärtsfahrt und in der Übersetzungsstufe für Rückwärtsfahrt
bei mittleren bis hohen Lastmomenten im Bereich der entsprechend
ausgelegten Stützlagerung 19A nicht an, da das
erste Getriebeelement 10 durch die Verzahnungskraft im
Bereich zwischen dem Hohlrad 9A und dem Planeten 9B des
vierten Planetenradsatzes 9 zentriert wird. Nur bei kleinen
im Bereich des vierten Planetenradsatzes 9 wirkenden Lastmomenten
und entsprechenden Fertigungstoleranzen kann es in diesen Übersetzungsstufen
zu einem Kontakt im Bereich der zusätzlichen Stützlagerung 19A kommen.
In den Übersetzungsstufen 6 bis 8 für
Vorwärtsfahrt wird das erste Getriebeelement 10 im
Bereich der zusätzlichen Stützlagerung 19A zentriert,
wobei die Gleitgeschwindigkeit minimal bzw. gleich Null ist.The transmission device according to the invention 1 is presently designed as an 8-speed automatic transmission, by means of which eight gear ratios for forward drive and a gear ratio for reverse drive can be displayed. The first gear element is running 10 in the translation stages 1 to 5 for forward driving and in the gear ratio for reverse driving at medium to high load magnitudes in the area of the appropriately designed support bearing 19A not on, because the first gear element 10 by the toothing force in the region between the ring gear 9A and the planet 9B of the fourth planetary gear set 9 is centered. Only at small in the range of the fourth planetary gear set 9 acting load moments and corresponding manufacturing tolerances, it may in these translation stages to a contact in the area of additional support bearing 19A come. In the translation stages 6 to 8th for forward drive is the first transmission element 10 in the area of additional support bearing 19A centered, wherein the sliding speed is minimum or equal to zero.
In
den Übersetzungsstufen 4 bis 8 für
Vorwärtsfahrt und bei in der Getriebevorrichtung 1 eingelegter Übersetzungsstufe
für Rückwärtsfahrt liegt das dritte Getriebeelement 12 bei
im Bereich des dritten Planetenradsatzes 8 anliegenden
mittleren bis hohen Lastmomenten nicht im Bereich der zusätzlichen Stützlagerung 26 des
dritten Getriebeelementes 12 an, da das dritte Getriebe element 12 durch
die Verzahnungskraft im Bereich zwischen dem Hohlrad 8A und
Planeten 8B des dritten Planetenradsatzes 8 zentriert
wird. In den letztgenannten Übersetzungsstufen der Getriebevorrichtung 1 kann
es nur bei im Bereich des dritten Planetenradsatzes 8 niedrigen Lastmomenten
und entsprechenden Fertigungstoleranzen im Bereich der zusätzlichen
Stützlagerung des dritten Getriebeelementes 12 zum
Kontakt kommen. In den Übersetzungsstufen 1 bis 3 für
Vorwärtsfahrt wird das dritte Getriebeelement 12 durch
die zusätzliche Stützlagerung 26 zentriert,
wobei die Gleitgeschwindigkeit dann minimal bzw. gleich Null ist.In the translation stages 4 to 8th for forward drive and in the transmission device 1 Inlaid gear ratio for reverse drive is the third gear element 12 in the area of the third planetary gear set 8th applied medium to high load moments not in the area of additional support bearing 26 of the third gear element 12 on, since the third gear element 12 by the toothing force in the region between the ring gear 8A and planets 8B of the third planetary gear set 8th is centered. In the latter translation stages of the transmission device 1 It can only be in the range of the third planetary gear set 8th low load torque and corresponding manufacturing tolerances in the area of additional support bearing of the third gear element 12 come to contact. In the translation stages 1 to 3 for forward driving is the third transmission element 12 through the additional support bearing 26 centered, wherein the sliding speed is then minimum or equal to zero.
Die
vorbeschriebenen und in 2 bis 7 dargestellten,
sowie in der vorstehenden Beschreibung näher erläuterten
verschiedenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Getriebevorrichtung sind jeweils in Abhängigkeit des jeweils
vorliegenden Anwendungsfalles in beliebiger Art und Weise miteinander
kombinierbar, um einen hohen Fahrkomfort und einen möglichst
geringen Verschleiß zu erzielen.The above and in 2 to 7 illustrated, and explained in detail in the foregoing description various embodiments of the transmission device according to the invention can be combined with each other depending on the particular application in any way, in order to achieve a high level of ride comfort and the lowest possible wear.
-
11
-
Getriebevorrichtungtransmission device
-
2
bis 52
until 5
-
reibschlüssiges
Schaltelementfrictional
switching element
-
66
-
erster
Planetenradsatzfirst
planetary gear
-
6C6C
-
Planetenträgerplanet carrier
-
77
-
zweiter
Planetenradsatzsecond
planetary gear
-
88th
-
dritter
Planetenradsatzthird
planetary gear
-
8A8A
-
Hohlradring gear
-
8B8B
-
Planetplanet
-
8C8C
-
Planetenträgerplanet carrier
-
99
-
vierter
Planetenradsatzfourth
planetary gear
-
9A9A
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Hohlradring gear
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9B9B
-
Planetplanet
-
9C9C
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Planetenträgerplanet carrier
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9D9D
-
Sonnenradsun
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1010
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erstes
Getriebeelementfirst
gear element
-
1111
-
zweites
Getriebeelementsecond
gear element
-
11A11A
-
Topfbodenpot base
-
1212
-
drittes
Getriebeelementthird
gear element
-
12A12A
-
Abschnitt
des dritten Getriebeelementessection
of the third gear element
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1313
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erstes
Hauptlager des ersten Getriebeelementesfirst
Main bearing of the first gear element
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1414
-
zweites
Hauptlager des ersten Getriebeelementessecond
Main bearing of the first gear element
-
1515
-
erstes
Hauptlager des zweiten Getriebeelementesfirst
Main bearing of the second transmission element
-
1616
-
zweites
Hauptlager des zweiten Getriebeelementessecond
Main bearing of the second transmission element
-
1717
-
GetriebehauptwelleTransmission main shaft
-
1818
-
erstes
Hauptlager des dritten Getriebeelementesfirst
Main bearing of the third gear element
-
1919
-
zweites
Hauptlager des dritten Getriebeelementessecond
Main bearing of the third gear element
-
19A19A
-
Stützlagerung
des ersten Getriebeelementesstorage support
of the first transmission element
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2020
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AußenlamellenträgerExternal disk carrier
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2121
-
Blechteilsheet metal part
-
2222
-
ringförmiges
Bauteilannular
component
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22A
bis 22C22A
to 22C
-
Segmentsegment
-
2323
-
Spreizzapfenexpanding dowel
-
24A
bis 24C24A
to 24C
-
Lagersegmentbearing segment
-
2525
-
zweites
Hauptlager des dritten Getriebeelementessecond
Main bearing of the third gear element
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2626
-
zusätzliche
Stützlagerung des dritten Getriebeelementesadditional
Support bearing of the third gear element
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2727
-
InnenlamellenträgerInner disk carrier
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K_maxk_max
-
maximale
Summe der Koaxialitätstoleranzenmaximum
Sum of coaxiality tolerances
-
K1
bis K5K1
to K5
-
Koaxialitätstoleranzcoaxiality
-
S_mins_min
-
minimale
Summe der Spieleminimum
Sum of the games
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S1
bis S4S1
to S4
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Spielgame
-
S5S5
-
Lagerspiel
der zusätzlichen Stützlagerung des ersten Getriebeelementesbearing clearance
the additional support bearing of the first transmission element
-
S5_minS5_min
-
minimales
Lagerspielminimal
bearing clearance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 202006011424
U1 [0002, 0003] - DE 202006011424 U1 [0002, 0003]