DE102014207627A1 - Planetenradlagerung in einem Planetengetriebe - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Planetenradlagerung in einem Planetengetriebe, im Wesentlichen bestehend aus einem Planetenradträger (1) mit zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwänden (2, 3), die in mehreren jeweils achsgleich gegenüberliegenden Axialbohrungen (4, 5) eine Mehrzahl von Planetenradbolzen (6) aufnehmen, auf denen mehrere Planetenräder (7) über in zentrale Planetenradbohrungen (8) eingesetzte sowie über axiale und radiale Schmiermittelzuleitungen (9, 10) innerhalb der Planetenradbolzen (6) permanent geschmierte Radialwälzlager (11, 12) drehbar gelagert sind. Dabei sind zwischen den Seitenwänden (2, 3) des Planetenradträgers (1) und den Axialseiten (13, 14) der Planetenräder (7) ringscheibenförmige Anlaufelemente (15, 16) angeordnet, welche als Verschleißschutz des Planetenradträgers (1) gegenüber den Planetenrädern (7) und als Axialanlauf für die Radialwälzlager (11, 12) der Planetenräder (7) ausgebildet sind. Erfindungsgemäß sind die Anlaufelemente (15, 16) zwischen den Seitenwänden (2, 3) des Planetenradträgers (1) und den Axialseiten (13, 14) der Planetenräder (7) als Axialkugellager (17, 18) ausgebildet, die jeweils aus einer Axialwinkelscheibe (19, 20) mit einem radialen Außenbord (21, 24), einem axialen Laufbahnabschnitt (22, 25) und einem radialen Innenbord (23, 26) sowie jeweils aus einem in die Axialwinkelscheiben (19, 20) eingesetzten Axialkugelkranz (27, 28) bestehen, welcher jeweils durch einen Axialkugelkäfig (29, 30) und mindestens einer Reihe darin gehaltener Lagerkugeln (31, 32) gebildet wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Planetenradlagerung in einem Planetengetriebe nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, und sie ist insbesondere vorteilhaft an den in einem PKW-Automatikgetriebe angeordneten Planetengetrieben realisierbar.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die häufigste Ausführungsform von PKW-Automatikgetrieben sind sogenannte Wandlergetriebe, die sich von herkömmlichen und von automatisierten Schaltgetrieben vor allem durch einen zugkraftunterbrechungsfreien Schaltvorgang unterscheiden. Derartige PKW-Automatikgetriebe weisen zumeist einen hydraulischen Drehmomentenwandler als Anfahrkupplung auf und setzen sich im Wesentlichen aus mehreren Lamellenkupplungen sowie einer Kombination von mehreren Freiläufen und Planetengetrieben zusammen. Alle Schalt- und Kupplungsvorgänge erfolgen dabei über die Lamellenkupplungen, welche die kraftschlüssige Verbindung der einzelnen nacheinander geschalteten Planetengetriebe mit der Ein- und Ausgangswelle des Automatikgetriebes herstellen. Die einzelnen Planetengetriebe setzen sich dabei in bekannter Weise aus den koaxial angeordneten Bauteilen, Sonnenritzel, Planetenträger und Hohlrad sowie aus den auf konstanten Achsabstand im Planetenträger drehbar angeordneten Planetenrädern zusammen. Der Eintrieb erfolgt über das Sonnenritzel während über die Planetenräder die Drehbewegung auf den Planetenträger (Abtriebswelle) übertragen wird und durch das Abwälzen der Planetenräder im Hohlrad eine entsprechende Übersetzung erfolgt.
  • Die Lagerung der Planetenräder in solchen Planetengetrieben ist beispielsweise aus der DE 44 18 693 C1 , der DE 198 04 734 A1 oder der DE 103 34 880 A1 bekannt und besteht im Wesentlichen aus zwei den Planetenradträger bildenden, parallel zueinander angeordneten Seitenwänden, die in mehreren jeweils achsgleich gegenüberliegenden Axialbohrungen eine Mehrzahl von Planetenradbolzen aufnehmen. Auf diesen Planetenradbolzen sind die Planetenräder über in zentrale Planetenradbohrungen eingesetzte Radialwälzlager drehbar gelagert, die zumeist als Nadelkränze oder als vollrollige Nadelsätze ausgebildet sind und über axiale und radiale Schmiermittelzuleitungen innerhalb der Planetenradbolzen permanent geschmiert werden. Darüber hinaus sind zwischen den Seitenwänden des Planetenradträgers und den Axialseiten jedes Planetenrades zwei als kreisringförmige Anlaufscheiben ausgebildete Anlaufelemente angeordnet, welche als Verschleißschutz des zumeist ungehärteten Planetenradträgers und der Planetenräder so-wie als Axialanlauf für die Radialwälzlager der Planetenräder ausgebildet sind. Damit diese Anlaufscheiben keinen Schmiermittelstau in den Radialwälzlagern der Planetenräder verursachen, durch den es infolge des Durchwalkens der gestauten Schmiermittelmenge zu einer unerwünschten Temperaturerhöhung des Schmiermittels und der Radialwälzlager kommt, ist es durch die genannten Druckschriften bekannt, das Schmiermittel entweder über am Innendurchmesser des Anlaufscheiben angeformte Ausnehmungen oder durch sehnenartige Nuten in den Planetenradbolzen durch die Anlaufscheiben hindurch abzuführen.
  • Nachteilig bei einer derartigen Planetenradlagerung ist es jedoch, dass durch die verwendeten Anlaufscheiben zwischen den Planetenrädern und dem Planetenträger hohe Leistungsverluste durch die zwischen diesen und den Planetenrädern auftretende Gleitreibung entstehen, so dass mit solchen Planetengetrieben nicht die bei modernen PKW-Automatikgetrieben geforderte hohe Energieeffizienz erfüllt werden kann. Ebenso haben sich die bekannten Maßnahmen an den Anlaufscheiben zu Verbesserung des Schmiermitteldurchflusses durch die Radialwälzlager als unzureichend erwiesen, da der durch die Ausnehmungen in den Anlaufscheiben durch diese hindurch geleitete Schmiermittelstrom durch die rückseitig der Anlaufscheiben angeordneten Seitenwände des Planetenträgers gestoppt wird und es somit nach wie vor zu dem unerwünschten Schmiermittelstau in den Radialwälzlagern der Planetenräder kommt. Darüber hinaus hat sich die bekannte Planetenradlagerung auch im Hinblick auf die aufwändige Fertigung und Montage der Planetenräder als nachteilig erwiesen, da für die Axialseiten der Planetenräder zur Verminderung der Gleitreibung mit den Anlaufscheiben eine gesonderte Oberflächenbehandlung durch Schleifen und Honen notwendig ist.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Planetenradlagerung in einem Planetengetriebe zu konzipieren, mit welcher die durch Gleitreibung zwischen den Anlaufelementen und den Planetenrädern entstehenden Leistungsverluste vermeidbar sowie eine ausreichender Schmiermitteldurchflusses durch die Radialwälzlager realisierbar ist und welche zugleich eine kostengünstigere Herstellung der Planetenräder ermöglicht.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Planetenradlagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die Anlaufelemente zwischen den Seitenwänden des Planetenradträgers und den Axialseiten der Planetenräder als Axialkugellager ausgebildet sind, die jeweils aus einer Axialwinkelscheibe mit einem radialen Außenbord, einem axialen Laufbahnabschnitt und einem radialen Innenbord sowie jeweils aus einem in die Axialwinkelscheiben eingesetzten Axialkugelkranz bestehen, welcher jeweils durch einen Axialkugelkäfig und mindestens einer Reihe darin gehaltener Lagerkugeln gebildet wird.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Planetenradlagerung werden in den Unteransprüchen 1 bis 13 beschrieben.
  • Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Planetenradlagerung vorgesehen, dass jedes Axialkugellager eine aus dem Durchmesser der Lagerkugeln und der Materialstärke der Axialwinkelscheibe gebildete Axialbreite von minimal 0,8 mm aufweist und gegen jede bisher an gleicher Stelle eingesetzte Anlaufscheibe mit einer Axialbreite ab 0,8 mm ohne Änderungen der Umgebungskonstruktion austauschbar ist. Da die für die Planetenradlagerung in PKW-Automatikgetrieben bisher gebräuchlichsten Anlaufscheiben eine Mindestaxialbreite von 0,8 mm aufweisen, ist es somit möglich, nahezu alle Anlaufscheiben in den Planetengetrieben eines Automatikgetriebes gegen reibungsarme Axialkugellager auszutauschen. Dies wurde bislang nicht in Erwägung gezogen, da sich bisher alle Versuche, Axialkugellager mit einer solch geringen Axialbreite herzustellen, bedingt durch die filigrane Ausführung des Axialkugelkranzes und der Axialwinkelscheibe als äußerst problematisch hinsichtlich der maschinellen Fertigungs- und Montageprozesse erwiesen haben.
  • Gemäß den Ansprüchen 3 bis 6 zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Planetenradlagerung darüber hinaus noch dadurch aus, dass die Axialwinkelscheiben der Axialkugellager spanlos durch Stanzen und Umformen aus einem härtbaren Blechband hergestellt sind, wobei deren radiale Außenborde einen nach außen gewölbten runden Profilquerschnitt und deren radiale Innenborde einen geraden Profilquerschnitt aufweisen. In den Übergangsbereich des radialen Außenbordes zum axialen Laufbahnabschnitt jeder Axialwinkelscheibe ist dabei eine rillenförmige Laufbahn für die mindestens eine Reihe Lagerkugeln jedes Axialkugellagers eingeprägt, deren Querschnittsradius etwa dem halben Durchmesser der Lagerkugeln entspricht. Desweiteren ist in die Innenseiten der radialen Außenborde der Axialwinkelscheiben eine weitere umlaufende Rundrille eingeprägt, deren Querschnittsradius kleiner als der halbe Durchmesser der Lagerkugeln ist und die zur Bildung eines Ölspaltes zwischen den Lagerkugeln und den Außenborden vorgesehen ist. Die umlaufende Rundrille läuft schließlich im Endbereich der Außenborde noch in eine ebenfalls in deren Innenseiten eingeprägte und zu den Innenborden der Axialwinkelscheiben weisende, umlaufende Stützkante aus, an der die Lagerkugeln entlang abrollen und dadurch in ihren Laufbahnen zwangsgeführt sind.
  • Nach Anspruch 7 ist es ein weiteres Merkmal der ausgebildete Planetenradlagerung, dass die Axialkugelkäfige der Axialkugellager ebenfalls spanlos durch Stanzen und Umformen aus einem härtbaren Blechband hergestellt sind und einen abgestuften Profilquerschnitt mit innendurchmesserseitigen Borden aufweisen, über welche die Axialkugelkäfige an den Innenborden der Axialwinkelscheiben geführt sind. Gemäß Anspruch 8 wird der abgestufte Profilquerschnitt der Axialkugelkäfige dabei jeweils durch einen radial höheren äußeren Horizontalschenkel und einen radial tieferen inneren Horizontalschenkel gebildet, die über einen Schrägschenkel miteinander verbunden sind, wobei sich die Angabe radial höher oder tiefer auf die Mittelpunktebene der Lagerkugeln bezieht. Am Außenumfang der äußeren Horizontalschenkel der Axialkugelkäfige sind dann nach Anspruch 9 eine Vielzahl gleichmäßig zueinander beabstandeter und nach außen offener Käfigtaschen angeordnet, in denen die mindestens eine Reihe Lagerkugeln in Umfangsrichtung geführt wird.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Planetenradlagerung ist es nach Anspruch 10 desweiteren, dass in den äußeren Horizontalschenkel der Axialkugelkäfige axial neben den Käfigtaschen für die Lagerkugeln eine Vielzahl weiterer kreisrunder Käfigtaschen eingearbeitet sind, in denen eine weiteren Reihe Lagerkugeln geführt wird, die in einer zweiten ebenfalls in den Laufbahnabschnitt jeder Axialwinkelscheibe eingeprägten rillenförmigen Laufbahn abrollen. Mit einer zweiten Reihe Lagerkugeln kann somit auf einfache Weise die Tragfähigkeit der Axialkugellager erhöht werden, wobei durch Variierung der Kugelanzahl in beiden Reihen sogar eine exakte Einstellung der Axialkugellager auf die wirkenden Axialkräfte möglich ist. Beide Reihen Lagerkugeln laufen dann entweder auf den ebenen Stirnseiten der Planetenräder oder in in diese Stirnseiten eingearbeiteten rillenförmigen Laufbahnen ab, wenn eine zusätzlich axiale Bauraumreduzierung erzielt werden soll.
  • Schließlich sind es nach den Ansprüchen 11 bis 13 noch vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Planetenradlagerung, dass in den äußeren Horizontalschenkel der Axialkugelkäfige axial neben den Käfigtaschen für die zweite Reihe Lagerkugeln zusätzlich mehrere gleichmäßig beabstandete Öldurchlassbohrungen eingearbeitet sind, durch die der den Radialwälzlagern der Planetenradlagerung zugeführte Schmiermittelstrom ableitbar ist. Darüber hinaus sind in die inneren Horizontalschenkel der Axialkugelkäfige mehrere gleichmäßig beabstandete, konvexe Anlaufpunkte eingeformt, mit denen die Reibung der Axialkugelkäfige zu den Axialwinkelscheiben reduzierbar und zwischen diesen und den Axialkugelkäfigen ein hydrodynamischer Schmierfilm aufbaubar ist. Außerdem sind die Axialwinkelscheiben und die Axialkugelkränze der Axialkugellager zu einer unverlierbaren Baueinheit vormontierbar, indem die Innenborde der Axialwinkelscheiben an mehreren gleichmäßig umfangsverteilten Punkten zum Axialkugelkäfig hin örtlich verstemmt werden. Alternativ dazu ist auch möglich, die unverlierbare Baueinheit durch umlaufendes Umbördeln der Innenborde der Axialwinkelscheiben zum Axialkugelkäfig herzustellen.
  • Zusammenfassend weist die erfindungsgemäß ausgebildete Planetenradlagerung somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Planetenradlagerungen den Vorteil auf, dass anstelle der bisher zwischen den Seitenwänden des Planetenradträgers und den Axialseiten der Planetenräder eingesetzten Anlaufscheiben nunmehr Axialkugellager zum Einsatz kommen, welche die gleiche Axialbreite wie die Anlaufscheiben aufweisen und somit ohne Änderungen der Umgebungskonstruktion gegen diese austauschbar sind. Dadurch werden die Planetenräder nunmehr über Rollreibung axial gegen den Planetenradträger abgestützt, so dass die bisher durch Gleitreibung an den Planetenrädern entstehenden Leistungsverluste nahezu vollständig vermieden werden. Gleichzeitig ist bei der erfindungsgemäßen Planetenradlagerung ein ausreichender Schmiermitteldurchflusses durch die Radialwälzlager realisierbar, da durch mehrere Öldurchflussbohrungen in den Axialkugelkäfigen der Axialkugellager das Schmiermittel aus den Radialwälzlagern der Planetenräder abführbar ist. Darüber hinaus ist durch die erfindungsgemäße Planetenradlagerung auch eine kostengünstigere Herstellung der Planetenräder möglich, da für die Axialseiten der Planetenräder nur noch eine entfeinerte Oberflächenbehandlung durch Schleifen ggf. verbunden mit dem Einschleifen einer oder zweier Rillenlaufbahnen für eine oder zwei Reihen Lagerkugeln notwendig ist
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Planetenradlagerung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch ein Planetengetriebe mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Planetenradlagerung;
  • 2 einen vergrößerten Querschnitt durch eines der Axialkugellager der erfindungsgemäß ausgebildeten Planetenradlagerung;
  • 3 eine nochmals vergrößerte Darstellung der Einzelheit X des Axialkugellagers gemäß 2;
  • 4 eine räumliche Ansicht eines der beiden Axialkugellager der erfindungsgemäß ausgebildeten Planetenradlagerung.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt deutlich eine Planetenradlagerung in einem Planetengetriebe, welche im Wesentlichen aus einem Planetenradträger 1 mit zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwänden 2, 3 besteht, die in mehreren jeweils achsgleich gegenüberliegenden Axialbohrungen 4, 5 eine Mehrzahl von Planetenradbolzen 6 aufnehmen. Auf den Planetenradbolzen 6 sind dabei mehrere Planetenräder 7 über in zentrale Planetenradbohrungen 8 eingesetzte Radialwälzlager 11, 12 drehbar gelagert, die über axiale und radiale Schmiermittelzuleitungen 9, 10 innerhalb der Planetenradbolzen 6 permanent geschmiert werden. Darüber hinaus sind zwischen den Seitenwänden 2, 3 des Planetenradträgers 1 und den Axialseiten 13, 14 der Planetenräder 7 ringscheibenförmige Anlaufelemente 15, 16 angeordnet, welche als Verschleißschutz des Planetenradträgers 1 sowie der Planetenräder 7 und als Axialanlauf für die Radialwälzlager 11, 12 der Planetenräder 7 ausgebildet sind.
  • Aus den 1 und 2 geht desweiteren hervor, dass die ringscheibenförmigen Anlaufelemente 15, 16 zwischen den Seitenwänden 2, 3 des Planetenradträgers 1 und den Axialseiten 13, 14 der Planetenräder 7 erfindungsgemäß als Axialkugellager 17, 18 ausgebildet sind, die jeweils aus einer Axialwinkelscheibe 19, 20 mit einem radialen Außenbord 21, 24, einem axialen Laufbahnabschnitt 22, 25 und einem radialen Innenbord 23, 26 sowie jeweils aus einem in die Axialwinkelscheiben 19, 20 eingesetzten, durch einen Axialkugelkäfig 29, 30 und einer Reihe darin gehaltener Lagerkugeln 31, 32 gebildeten Axialkugelkranz 27, 28 bestehen und jeweils eine aus dem Durchmesser der Lagernadeln 19, 20 und der Materialstärke der Axialwinkelscheibe 17, 18 gebildete Axialbreite BA von minimal 0,8 mm aufweisen, durch die sie gegen jede bisher an gleicher Stelle eingesetzte Anlaufscheibe mit einer Axialbreite ab 0,8 mm ohne Änderungen der Umgebungskonstruktion austauschbar sind.
  • Desweiteren ist aus 3 ersichtlich, dass dass die radialen Außenborde 21, 24 der spanlos durch Stanzen und Umformen aus einem härtbaren Blechband hergestellten Axialwinkelscheiben 19, 20 der Axialkugellager 17, 18 einen nach außen gewölbten runden Profilquerschnitt und deren radiale Innenborde 23, 26 einen geraden Profilquerschnitt aufweisen und dass in den Übergangsbereich des radialen Außenbordes 21, 24 zum axialen Laufbahnabschnitt 22, 25 jeder Axialwinkelscheibe 19, 20 eine rillenförmige Laufbahn 33, 34 für die mindestens eine Reihe Lagerkugeln 31, 32 jedes Axialkugellagers 17, 18 eingeprägt ist, deren Querschnittsradius etwa dem halben Durchmesser der Lagerkugeln 31, 32 entspricht. Neben den rillenförmigen Laufbahnen 33, 34 ist in die Innenseite des radialen Außenbordes 21, 24 jeder Axialwinkelscheibe 19, 20 eine weitere umlaufende Rundrille 35, 36 eingeprägt, deren Querschnittsradius kleiner als der halbe Durchmesser der Lagerkugeln 31, 32 ist und die zur Bildung eines Ölspaltes zwischen den Lagerkugeln 31, 32 und den Außenborden 21, 24 vorgesehen ist. Die umlaufende Rundrille 35, 36 im Endbereich der Außenborde 21, 24 läuft dann deutlich sichtbar in eine ebenfalls in deren Innenseiten eingeprägte und zu den Innenborden 23, 24 der Axialwinkelscheiben 19, 20 weisende, umlaufende Stützkante 37, 38 aus, an der die Lagerkugeln 31, 32 entlang abrollen und dadurch in ihren Laufbahnen 33, 34 zwangsgeführt sind.
  • Ebenso ist aus 3 erkennbar, dass die ebenfalls spanlos durch Stanzen und Umformen aus einem härtbaren Blechband hergestellten Axialkugelkäfige 29, 30 der Axialkugellager 17, 18 einen abgestuften Profilquerschnitt mit innendurchmesserseitigen Borden 39, 40 aufweisen, über welche die Axialkugelkäfige 29, 30 an den Innenborden 23, 26 der Axialwinkelscheiben 19, 20 geführt sind. Der abgestufte Profilquerschnitt der Axialkugelkäfige 29, 30 wird dabei jeweils durch einen radial höheren äußeren Horizontalschenkel 41, 44 und einen radial tieferen inneren Horizontalschenkel 42, 45 gebildet, die über einen Schrägschenkel 43, 46 miteinander verbunden sind. Am Außenumfang der äußeren Horizontalschenkel 41, 44 der Axialkugelkäfige 29, 30 sind dann deutlich sichtbar eine Vielzahl gleichmäßig zueinander beabstandeter und nach außen offener Käfigtaschen 47, 48 angeordnet, in denen die mindestens eine Reihe Lagerkugeln 31, 32 in Umfangsrichtung geführt sind. Zusätzlich sind in die äußeren Horizontalschenkel 41, 44 der Axialkugelkäfige 29, 30 axial neben den Käfigtaschen 47, 48 für die Lagerkugeln 31, 32 eine Vielzahl weiterer kreisrunder Käfigtaschen 49, 50 zur Führung einer weiteren Reihe Lagerkugeln 51, 52 eingearbeitet, die in einer zweiten in den Laufbahnabschnitt 22, 25 jeder Axialwinkelscheibe 19, 20 eingeprägten Laufbahn 53, 54 abrollen.
  • Schließlich ist in den 3 und 4 noch zu sehen, dass in den äußeren Horizontalschenkel 41, 44 der Axialkugelkäfige 29, 30 axial neben den Käfigtaschen 47, 48 für die zweite Reihe Lagerkugeln 51, 52 außerdem mehrere gleichmäßig beabstandete Öldurchlassbohrungen 55, 56 eingearbeitet sind, durch die der den Radialwälzlagern 11, 12 der Planetenradlagerung zugeführte Schmiermittelstrom ableitbar ist. Darüber hinaus sind in die inneren Horizontalschenkel 41, 44 der Axialkugelkäfige 29, 30 mehrere gleichmäßig beabstandete, konvexe Anlaufpunkte 57, 58 eingeformt, mit denen die Reibung der Axialkugelkäfige 29, 30 zu den Axialwinkelscheiben 19, 20 reduzierbar und zwischen diesen und den Axialkugelkäfigen 29, 30 ein hydrodynamischer Schmierfilm aufbaubar ist. Durch örtliches Verstemmen des Innenbordes 23, 26 der Axialwinkelscheiben 19, 20 an mehreren gleichmäßig umfangsverteilten Punkten 59, 60 zum Axialkugelkäfig 29, 30 hin sind die Axialwinkelscheiben 19, 20 und die Axialkugelkränze 27, 28 der Axialkugellager 17, 18 zudem zu einer unverlierbaren Baueinheit vormontierbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Planetenradträger
    2
    Seitenwand von 1
    3
    Seitenwand von 1
    4
    Axialbohrung in 2
    5
    Axialbohrung in 3
    6
    Planetenradbolzen
    7
    Planetenrad
    8
    Planetenradbohrung
    9
    axiale Schmiermittelzuleitung in 6
    10
    radiale Schmiermittelzuleitung in 6
    11
    Radialwälzlager in 8
    12
    Radialwälzlager in 8
    13
    Axialseite von 7
    14
    Axialseite von 7
    15
    Anlaufelement
    16
    Anlaufelement
    17
    Axialkugellager
    18
    Axialkugellager
    19
    Axialwinkelscheibe von 17
    20
    Axialwinkelscheibe von 18
    21
    Außenbord von 19
    22
    Laufbahnabschnitt von 19
    23
    Innenbord von 19
    24
    Außenbord von 20
    25
    Laufbahnabschnitt von 20
    26
    Innenbord von 20
    27
    Axialkugelkranz
    28
    Axialkugelkranz
    29
    Axialkugelkäfig von 27
    30
    Axialkugelkäfig von 28
    31
    Lagerkugeln von 27
    32
    Lagerkugeln von 28
    33
    Laufbahn für 31
    34
    Laufbahn für 32
    35
    Rundrille in 21
    36
    Rundrille in 24
    37
    Stützkante an 21
    38
    Stützkante an 24
    39
    Bord an 29
    40
    Bord an 30
    41
    äußerer Horizontalschenkel von 29
    42
    innerer Horizontalschenkel von 29
    43
    Schrägschenkel von 29
    44
    äußerer Horizontalschenkel von 30
    45
    innerer Horizontalschenkel von 30
    46
    Schrägschenkel von 30
    47
    Käfigtaschen in 41
    48
    Käfigtaschen in 44
    49
    weitere Käfigtaschen in 41
    50
    weitere Käfigtaschen in 44
    51
    weitere Lagerkugeln in 49
    52
    weitere Lagerkugeln in 50
    53
    Laufbahn für 51
    54
    Laufbahn für 52
    55
    Öldurchlassbohrungen in 41
    56
    Öldurchlassbohrungen in 44
    57
    Anlaufpunkte in 42
    58
    Anlaufpunkte in 45
    59
    Verstemmpunkte an 23
    60
    Verstemmpunkte an 26
    BA
    Axialbreite von 17 bzw. 18
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4418693 C1 [0003]
    • DE 19804734 A1 [0003]
    • DE 10334880 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Planetenradlagerung in einem Planetengetriebe, im Wesentlichen bestehend aus einem Planetenradträger (1) mit zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwänden (2, 3), die in mehreren jeweils achsgleich gegenüberliegenden Axialbohrungen (4, 5) eine Mehrzahl von Planetenradbolzen (6) aufnehmen, auf denen mehrere Planetenräder (7) über in zentrale Planetenradbohrungen (8) eingesetzte sowie über axiale und radiale Schmiermittelzuleitungen (9, 10) innerhalb der Planetenradbolzen (6) permanent geschmierte Radialwälzlager (11, 12) drehbar gelagert sind, wobei zwischen den Seitenwänden (2, 3) des Planetenradträgers (1) und den Axialseiten (13, 14) der Planetenräder (7) ringscheibenförmige Anlaufelemente (15, 16) angeordnet sind, welche als Verschleißschutz des Planetenradträgers (1) gegenüber den Planetenrädern (7) und als Axialanlauf für die Radialwälzlager (11, 12) der Planetenräder (7) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufelemente (15, 16) zwischen den Seitenwänden (2, 3) des Planetenradträgers (1) und den Axialseiten (13, 14) der Planetenräder (7) als Axialkugellager (17, 18) ausgebildet sind, die jeweils aus einer Axialwinkelscheibe (19, 20) mit einem radialen Außenbord (21, 24), einem axialen Laufbahnabschnitt (22, 25) und einem radialen Innenbord (23, 26) sowie jeweils aus einem in die Axialwinkelscheiben (19, 20) eingesetzten Axialkugelkranz (27, 28) bestehen, welcher jeweils durch einen Axialkugelkäfig (29, 30) und mindestens einer Reihe darin gehaltener Lagerkugeln (31, 32) gebildet wird.
  2. Planetenradlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Axialkugellager (17, 18) eine aus dem Durchmesser seiner Lagerkugeln (31, 32) und der Materialstärke seiner Axialwinkelscheibe (19, 20) gebildete Axialbreite (BA) von minimal 0,8 mm aufweist und gegen jede bisher an gleicher Stelle eingesetzte Anlaufscheibe mit einer Axialbreite ab 0,8 mm ohne Änderungen der Umgebungskonstruktion austauschbar ist.
  3. Planetenradlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialwinkelscheiben (19, 20) der Axialkugellager (17, 18) spanlos durch Stanzen und Umformen aus einem härtbaren Blechband hergestellt sind, wobei deren radiale Außenborde (21, 24) einen nach außen gewölbten runden Profilquerschnitt und deren radiale Innenborde (23, 26) einen geraden Profilquerschnitt aufweisen.
  4. Planetenradlagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Übergangsbereich des radialen Außenbordes (21, 24) zum axialen Laufbahnabschnitt (22, 25) jeder Axialwinkelscheibe (19, 20) eine rillenförmige Laufbahn (33, 34) für die mindestens eine Reihe Lagerkugeln (31, 32) jedes Axialkugellagers (17, 18) eingeprägt ist, deren Querschnittsradius etwa dem halben Durchmesser der Lagerkugeln (31, 32) entspricht.
  5. Planetenradlagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Innenseiten der radialen Außenborde (21, 24) der Axialwinkelscheiben (19, 20) eine weitere umlaufende Rundrille (35, 36) eingeprägt ist, deren Querschnittsradius kleiner als der halbe Durchmesser der Lagerkugeln (31, 32) ist und die zur Bildung eines Ölspaltes zwischen den Lagerkugeln (31, 32) und den Außenborden (21, 24) vorgesehen ist.
  6. Planetenradlagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Rundrille (35, 36) im Endbereich der Außenborde (21, 24) in eine ebenfalls in deren Innenseiten eingeprägte und zu den Innenborden (23, 24) der Axialwinkelscheiben (19, 20) weisende, umlaufende Stützkante (37, 38) ausläuft, an der die Lagerkugeln (31, 32) entlang abrollen und dadurch in ihren Laufbahnen (33, 34) zwangsgeführt sind.
  7. Planetenradlagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkugelkäfige (29, 30) der Axialkugellager (17, 18) ebenfalls spanlos durch Stanzen und Umformen aus einem härtbaren Blechband hergestellt sind und einen abgestuften Profilquerschnitt mit innendurchmesserseitigen Borden (39, 40) aufweisen, über welche die Axialkugelkäfige (29, 30) an den Innenborden (23, 26) der Axialwinkelscheiben (19, 20) geführt sind.
  8. Planetenradlagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der abgestufte Profilquerschnitt der Axialkugelkäfige (29, 30) jeweils durch einen radial höheren äußeren Horizontalschenkel (41, 44) und einen radial tieferen inneren Horizontalschenkel (42, 45) gebildet wird, die über einen Schrägschenkel (43, 46) miteinander verbunden sind.
  9. Planetenradlagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der äußeren Horizontalschenkel (41, 44) der Axialkugelkäfige (29, 30) eine Vielzahl gleichmäßig zueinander beabstandeter und nach außen offener Käfigtaschen (47, 48) angeordnet sind, in denen die mindestens eine Reihe Lagerkugeln (31, 32) in Umfangsrichtung geführt sind.
  10. Planetenradlagerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den äußeren Horizontalschenkel (41, 44) axial neben den Käfigtaschen (47, 48) für die Lagerkugeln (31, 32) eine Vielzahl weiterer kreisrunder Käfigtaschen (49, 50) zur Führung einer weiteren Reihe Lagerkugeln (51, 52) eingearbeitet sind, die in einer zweiten in den Laufbahnabschnitt (22, 25) jeder Axialwinkelscheibe (19, 20) eingeprägten Laufbahn (53, 54) abrollen.
  11. Planetenradlagerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den äußeren Horizontalschenkel (41, 44) axial neben den Käfigtaschen (47, 48) für die zweite Reihe Lagerkugeln (51, 52) zusätzlich mehrere gleichmäßig beabstandete Öldurchlassbohrungen (55, 56) eingearbeitet sind, durch die der den Radialwälzlagern (11, 12) der Planetenradlagerung zugeführte Schmiermittelstrom ableitbar ist.
  12. Planetenradlagerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in die inneren Horizontalschenkel (42, 45) der Axialkugelkäfige (29, 30) mehrere gleichmäßig beabstandete, konvexe Anlaufpunkte (57, 58) eingeformt sind, mit denen die Reibung der Axialkugelkäfige (29, 30) zu den Axialwinkelscheiben (19, 20) reduzierbar und zwischen diesen und den Axialkugelkäfigen (29, 30) ein hydrodynamischer Schmierfilm aufbaubar ist.
  13. Planetenradlagerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialwinkelscheiben (19, 20) und die Axialkugelkränze (27, 28) der Axialkugellager (17, 18) durch örtliches Verstemmen des Innenbordes (23, 26) der Axialwinkelscheiben (19, 20) an mehreren gleichmäßig umfangsverteilten Punkten (59, 60) zum Axialkugelkäfig (29, 30) hin zu einer unverlierbaren Baueinheit vormontierbar sind.
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