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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Planetenradanordnungen, die üblicherweise in Automatikgetrieben für Kraftfahrzeuge genutzt werden, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Verbesserung der Schmierung der Planetenräder von Planetenradanordnungen, die üblicherweise in Automatikgetrieben für Kraftfahrzeuge genutzt werden.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung dar und können, müssen jedoch nicht Stand der Technik bilden.
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Die meisten modernen Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe enthalten eine Mehrzahl von Planetenradanordnungen, die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind. Eine Eingangswelle treibt einen Drehmomentwandler an, der wiederum ein Element der Ersten der Mehrzahl von Planetenradanordnungen antreibt. Üblicherweise ist ein Element der letzten Planetenradanordnung mit einer Ausgangswelle verbunden und treibt sie an.
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Zusätzlich zu den Planetenradanordnungen sind innerhalb des Automatikgetriebes verschiedene feste Verbindungen und Lager und Kupplungen und Bremsen angeordnet, die die verschiedenen Vorwärtsgänge und Rückwärts auswählen, einrücken und bereitstellen. Üblicherweise gibt es zahlreiche Kugellager-, Wälzlager- und Nadellageranordnungen sowohl vom herkömmlichen Typ als auch vom Axiallagertyp.
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Wegen der Hintereinanderanordnung des Getriebes werden üblicherweise mehrere Axiallager genutzt, um eng benachbarte Komponenten, die mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren, zu trennen. Wegen der Anordnung und der Komplexität von Automatikgetrieben ist es außerdem üblicherweise nicht möglich, den gesamten axialen Raum zwischen den Flächen eines Axiallagers, wenn es zwischen Komponenten des Getriebes eingebaut ist, zu beseitigen. Die unbestimmte axiale Position eines Axiallagers wird zu einem besonderen Problem, wenn auf den zu einer Fläche des Axiallagers benachbarten Raum vertraut wird, um einen Getriebefluidschmierungsweg für die zugeordneten Komponenten z. B. einer Planetenradanordnung bereitzustellen.
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Die vorliegende Erfindung ist auf die Lösung dieser Probleme gerichtet.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft eine für die Integration in ein Automatikgetriebe ausgelegte Planetenradanordnung, die eine verbesserte Planetenradschmierung (Ritzelschmierung) aufweist. Die Planetenradanordnung enthält eine an dem Planetenradträger angebrachte Axiallageranordnung, die zwischen dem Träger und einem benachbarten Nabenglied oder feststehenden Getriebeglied eine reibungsmindernde Grenzfläche bereitstellt. Ein Schmierungsdamm, der radial außerhalb der Axiallageranordnung angeordnet ist, sammelt Getriebefluid (Öl), das durch eine zentral angeordnete Welle zugeführt worden ist und durch Zentrifugalkraft durch das Axiallager und in den Damm getrieben worden ist. Das Getriebefluid, das sich innerhalb des Damms und zwischen der Axiallageranordnung und dem Planetenradträger ansammelt, stellt eine Vorbelastungskraft bereit, die die Axiallageranordnung von dem Planetenradträger weg antreibt und dadurch die Axiallageranordnung positiv anordnet und einen ringförmigen Strömungsweg für das Getriebefluid bereitstellt, das daraufhin in eine Mehrzahl axialer Durchlässe in Flanschwellen, die die Planetenräder stützen, gelenkt wird. Wenigstens ein radialer Durchlass in jeder Flanschwelle stellt Schmierungsgetriebefluid für eine zwischen der Flanschwelle und dem Planetenrad angeordnete Lageranordnung bereit.
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Somit ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer Planetenradanordnung, die eine verbesserte Planetenradschmierung aufweist.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Planetenradanordnung zur Verwendung in einem Automatikgetriebe.
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Ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Planetenradanordnung, die einen Schmierungsdamm aufweist, der an einem Planetenradträger angeordnet ist.
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Ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Planetenradanordnung, die eine Axiallageranordnung und einen dazu benachbart angeordneten Schmierungsdamm aufweist.
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Ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Planetenradanordnung, die einen Schmierungsdamm aufweist, der eine Vorbelastungskraft gegen eine zugeordnete Axiallageranordnung erzeugt.
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Ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Planetenradanordnung, die einen Schmierungsdamm aufweist, der eine Vorbelastungskraft gegen eine zugeordnete Axiallageranordnung erzeugt, um sicherzustellen, dass die Position der Axiallageranordnung nicht unbestimmt ist.
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Ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Planetenradanordnung, die einen Schmierungsdamm aufweist, der Getriebefluid in einen Umfangskanal an einem Ende eines Planetenradträgers lenkt.
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Ein nochmals weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Automatikgetriebes, das wenigstens eine Planetenradanordnung aufweist, die einen Schmierungsdamm in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufweist.
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Weitere Aspekte, Vorteile und Bereiche der Anwendbarkeit gehen aus der hier gegebenen Beschreibung hervor. Selbstverständlich sind die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zu Veranschaulichungszwecken bestimmt und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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ZEICHNUNGEN
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
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1 ist eine volle Schnittansicht eines Abschnitts eines Automatikgetriebes, das die vorliegende Erfindung enthält;
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2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Planetenradträgers im Teilschnitt, der die vorliegende Erfindung enthält; und
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3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Planetenradträgers im Teilschnitt durch ein Planetenrad und durch eine Welle, der die vorliegende Erfindung enthält.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, die vorliegende Anwendung oder die vorliegenden Verwendungen nicht einschränken.
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In 1 ist ein Abschnitt eines Automatikgetriebes, das die vorliegende Erfindung enthält, dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Automatikgetriebe 10 enthält eine zentral angeordnete Antriebswelle 12, die die Mittelachse des Getriebes 10 definiert, um die alle Hauptkomponenten rotieren. Üblicherweise und vorzugsweise enthält die Antriebswelle 12 einen koaxialen Schmierungsdurchlass 14, der mit Druckgetriebefluid (Öl) von einer Hydraulikpumpe (nicht dargestellt) beaufschlagt wird, das unter anderem an verschiedene Komponenten des Automatikgetriebes 10 verteilt wird, um sie zu schmieren. Die Antriebswelle 12 kann über einen dazwischen eingreifenden Keilwellensatz 16 mit einem ersten Sonnenrad 18 einer ersten Planetenradanordnung 20 verbunden sein. Konzentrisch um die Antriebswelle 12 ist eine erste Hohlwelle oder ein röhrenförmiges Antriebsglied 24 angeordnet, die bzw. das ein Antriebsdrehmoment zwischen einer Komponente des Getriebes 10 und einem ersten Planetenradträger 26 der ersten Planetenradanordnung 20 übermittelt. Die erste Hohlwelle oder das erste röhrenförmige Antriebsglied 24 kann durch Wälzlageranordnungen 28, von denen eine in 1 dargestellt ist, an der Antriebswelle 12 gestützt sein.
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Ähnlich ist eine zweite Hohlwelle oder ein zweites röhrenförmiges Antriebsglied 34 an der ersten Hohlwelle oder an dem ersten röhrenförmigen Antriebsglied 24 durch Wälzlageranordnungen 36 gestützt und koppelt ein zweites Sonnenrad 38 einer zweiten Planetenradanordnung 40 über einen dazwischen eingreifenden Zahnwellensatz 44 mit einem einteilig ausgebildeten dritten Sonnenrad 48 einer dritten Planetenradanordnung 50. Die dritte Planetenradanordnung 50 enthält außerdem einen Planetenradträger 52, der über einen dazwischen eingreifenden Keilwellensatz 54 mit einem ersten Hohlrad 56 der ersten Planetenträgeranordnung 20 gekoppelt ist. Der Planetenradträger 52 lokalisiert und stützt eine Mehrzahl von Flanschwellen 62, die eine gleiche Mehrzahl von Wälzlageranordnungen 64 aufnehmen, und eine gleiche Mehrzahl von Planetenrädern oder Ritzeln 66. Die Planetenräder oder Ritzel 66 sind in ständigem Kämmen mit dem dritten Sonnenrad 48 und mit einem dritten Hohlrad 68. Das dritte Hohlrad 68 ist durch einen dazwischenliegenden Keilwellensatz 72 mit einem Kragen oder mit einer Nabe 70 gekoppelt und der Kragen oder die Nabe 70 wird über eine Reibungsbremse 74 oder eine andere Vorrichtung wahlweise an ein Gehäuse (nicht dargestellt) auf Masse festgelegt.
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Der Kragen oder die Nabe 70 ist an einer Wälzlageranordnung 78 geführt, die wiederum an einem Fluidlenkungskreisring 82 gestützt ist, der an der zweiten Hohlwelle oder an dem zweiten röhrenförmigen Antriebsglied 34 aufgenommen ist. Wie in 1 dargestellt ist, lokalisiert das dritte Sonnenrad 48 an der zweiten Hohlwelle oder an dem zweiten röhrenförmigen Antriebselement 34 die rechte Kante des Kreisrings 82 und begrenzt ihre Verschiebung nach rechts. Der Kreisring 82 enthält eine Mehrzahl radialer und schräger Schmierungsöffnungen oder -durchlässe 86, die allgemein auf eine Mehrzahl von Schmierungsdurchlässen 88 in der zweiten Hohlwelle oder in dem zweiten Antriebsglied 34 ausgerichtet sind. Zusätzliche Schmierungsdurchlässe 92 in der ersten Hohlwelle oder in dem ersten röhrenförmigen Antriebsglied 24 und in der Antriebswelle 12 vervollständigen einen Strömungsweg von dem koaxialen Schmierungsdurchlass 14 zu den schrägen Schmierungsöffnungen oder -durchlässen 86.
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Nun anhand von 1, 2 und 3 ist zwischen der Nabe oder dem Kragen 70 und einem Ende 98 des Planetenradträgers 52 eine Axiallageranordnung 100 angeordnet. Die Axiallageranordnung 100 ist herkömmlich und enthält eine erste oder linke Lagerplatte oder ein erstes oder linkes Lagergehäuse 102 und eine zweite oder rechte Lagerplatte oder ein zweites oder rechtes Lagergehäuse 104. Die Axiallageranordnung 100 ist an einer Mehrzahl voneinander beabstandeter Nasen oder Laschen 106 geführt, die von dem Ende 98 des Planetenradträgers 52 ausgehen, das allgemein mit der rechten Lagerplatte oder mit dem rechten Lagergehäuse 104 in Eingriff ist. Radial außerhalb der Axiallageranordnung 100 und allgemein radial auf sie ausgerichtet ist ein ringförmiger Schmierungsdamm 110 angeordnet. Der Schmierungsdamm 110 enthält einen axial verlaufenden ersten Abschnitt 112, der vorzugsweise eine nach innen gebogene Lippe 114 aufweist, die innerhalb einer Umfangsrille 116, die zu dem Ende 98 des Planetenradträgers 52 benachbart ist, aufgenommen ist, darin sitzt und gehalten ist. Der Schmierungsdamm 110 enthält außerdem einen radial und schräg nach innen verlaufenden zweiten Abschnitt 118, der in der Nähe, aber nicht in Kontakt mit der Axiallageranordnung 110 endet. Somit ist das Innenende des zweiten Abschnitts 118 von dem Ende 98 des Planetenradträgers 52 axial beabstandet oder entfernt.
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Außerdem enthält das Ende 98 des Planetenradträgers 52 eine Ringrille oder einen Ringkanal 122. Die Mehrzahl von Flanschwellen 62, die axiale Blinddurchlässe 124 definieren oder enthalten, schneiden die Ringrille oder den Ringkanal 122 an einer Mehrzahl von Orten um das Ende 98 des Planetenradträgers 52. Somit steht die Ringrille oder der Ringkanal 122 in Fluidverbindung mit der Mehrzahl axialer Blinddurchlässe 124. Außerdem enthält jede der Mehrzahl von Flanschwellen 62 wenigstens einen radialen Durchlass oder eine radiale Öffnung 126 in Fluidverbindung mit dem axialen Blinddurchlass 124.
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Es wird gewürdigt werden, dass die mit Druck beaufschlagte Strömung von Getriebefluid (Hydrauliköl) durch den koaxialen Schmierungsdurchlass 14, die Schmierungsdurchlässe 92 und 98, die schrägen Öffnungen oder Durchlässe 86 und die Rotation dieser Komponenten im Betrieb eine radial nach außen gelenkte, energetische Strömung von Getriebefluid allgemein in Richtung der rechten Lagerplatte oder des rechten Lagergehäuses 104 der Axiallageranordnung 100 bereitstellen. Der Schmierungsdamm 110 beschränkt diese Fluidströmung und erzeugt zuallererst eine Kraft, die die Axiallageranordnung 110 in 1 nach links vorbelastet, um sicherzustellen, dass die Position der Axiallageranordnung 100 nicht unbestimmt ist, und hält dadurch einen ringförmigen Fluiddurchlass 130 zwischen der Lagerplatte oder dem Lagergehäuse 104 auf der rechten Seite der Axiallageranordnung 100 und dem Ende 98 des Planetenradträgers 52 aufrecht und lenkt zweitens vor allem diese Fluidströmung in den Ringkanal oder in die Ringrille 122, durch den bzw. die sie in die axialen Blinddurchlässe 124 und in die radialen Öffnungen oder Durchlässe 126 der Flanschwellen 62 strömt, um die Wälzlageranordnungen 24 zu schmieren.
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Es sollte gewürdigt werden, dass die Erfindung, obgleich sie in Verbindung mit einer einfachen Planetenradanordnung 50, d. h. einer Planetenradanordnung, in der die Planetenräder 66 direkt sowohl mit dem zugeordneten Sonnenrad 48 als auch mit dem zugeordneten Hohlrad 56 kämmen, beschrieben worden ist, gleichfalls zur Verwendung mit einer kombinierten Planetenradanordnung geeignet und fähig ist, die ein Sonnenrad, eine Mehrzahl von Zwischenzahnradsätzen, die zwei Planetenräder (Ritzel) und somit mehrere Flanschwellen, die in zwei verschiedenen Radien von der Mitte der Planetenradanordnung angeordnet sind, umfassen, und ein Hohlrad aufweist.
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Außerdem ist festzustellen, dass der Schmierungsdamm 110, obgleich er im vorstehenden Text nur in Verbindung mit einer (der dritten) Planetenradanordnung 50 dargestellt und beschrieben ist, leicht an den anderen Planetenradanordnungen 20 und 40 und in ähnlichen Anwendungen in Automatikgetrieben sowie in anderen Vorrichtungen, die Planetenradanordnungen nutzen, genutzt werden kann.
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Die Beschreibung der Erfindung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft, und Änderungen, die nicht vom Hauptpunkt der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Solche Änderungen werden nicht als Abweichung vom Erfindungsgedanken und Umfang der Erfindung angesehen.
