DE102014224782A1 - Planetary bearing for a differential gear - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe (1) einer Antriebseinheit, bestehend aus einer Anzahl von Getriebeelementen, wie außenverzahnten Planetenrädern (5, 6), sowie zumindest einem außenverzahnten Sonnenrad (3, 4), wobei das Sonnenrad (3, 4) mit dem oder jedem Planetenrad (5, 6) in Zahneingriff steht. Planetenträger (8, 9) sind zur Aufnahme der zueinander versetzt angeordneten, verdrehbar gelagerten Planetenräder (5, 6) bestimmt. Zur Lagerung der Planetenräder (5, 6) ist ein axial vorstehender Lageransatz (14, 15) vorgesehen, der formschlüssig in eine korrespondierende achsgleiche Aufnahme (16, 17) des zugehörigen Bauteils eingreift.The invention relates to a planetary gear (1) of a drive unit consisting of a number of gear elements, such as externally toothed planetary gears (5, 6), and at least one externally toothed sun gear (3, 4), wherein the sun gear (3, 4) with the or each Planet wheel (5, 6) is in meshing engagement. Planet carrier (8, 9) are arranged to receive the mutually offset, rotatably mounted planet gears (5, 6). For supporting the planet wheels (5, 6) an axially projecting bearing lug (14, 15) is provided, which engages positively in a corresponding coaxial reception (16, 17) of the associated component.
Description
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe einer Antriebseinheit, das aus einer Anzahl von Getriebeelementen besteht gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a planetary gear of a drive unit, which consists of a number of transmission elements according to the features of the preamble of claim 1.
Planetengetriebe in bekannter Bauweise werden bevorzugt in Getrieben von Kraftfahrzeugen eingesetzt und umfassen koaxial angeordnete Bauteile, wie ein Sonnenrad, Planetenträger und ein Hohlrad, sowie auf konstanten Achsabstand im Planetenträger drehbar angeordnete Planetenräder. Der Antrieb erfolgt beispielsweise über das Sonnenrad, während über die Planetenräder die Drehbewegung auf den mit einer Abtriebswelle verbundenen Planetenträger übertragen wird, wobei durch das Abwälzen der Planetenräder im Hohlrad eine Übersetzung erfolgt.Planetary gear in a known construction are preferably used in transmissions of motor vehicles and include coaxially arranged components, such as a sun gear, planet carrier and a ring gear, as well as at constant center distance in the planet carrier rotatably arranged planetary gears. The drive takes place for example via the sun gear, while the rotary motion is transmitted to the connected to an output shaft planet carrier via the planetary gears, wherein a translation takes place by the rolling of the planet gears in the ring gear.
Lagerungen von Planetenrädern in Planetengetrieben gemäß der zuvor genannten Bauart sind beispielsweise aus den Dokumenten
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Planetengetriebe mit einer kostengünstigen und bauteiloptimierten Planetenradlagerung anzubieten, die mit einfachen Mitteln kostengünstig realisierbar ist.The object of the present invention is to provide a planetary gear with a cost-effective and component-optimized Planetenradlagerung that is inexpensive to implement with simple means.
Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Lagerung der Planetenräder ein axial vorstehender Lageransatz vorgesehen ist, der formschlüssig in eine mit dem Lageransatz korrespondierende achsgleiche Aufnahme des gegenüberliegenden zugehörigen Bauteils eingreift.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Thereafter, the invention provides that for supporting the planetary gears an axially projecting bearing lug is provided, which engages positively in a corresponding with the bearing shoulder coaxial reception of the opposite associated component.
Diese erfindungsgemäße Lagerung des Planetenrades benötigt gegenüber bisherigen Lösungen weder einen separaten Planetenradbolzen noch ein Wälzlager. Sowohl das Spindeln der Passbohrung im Planetenrad als auch die Montage des Wälzlagers und des Planetenradbolzens zur Komplettierung des Planetenrades können entfallen wie auch eine axiale Sicherung des Planetenradbolzens. Der für die Lagerung des Planetenradbolzens bestimmte, dem Planetenträger oder dem Planetenrad zugeordnete, auch als Zapfen zu bezeichnende Lageransatz sowie die zugehörige Aufnahme sind mit einfachen Mitteln herstellbar. Weiterhin erfordert diese bauteiloptimierte Lagerung keine aufwendigen Montageschritte. Somit bietet das erfindungsgemäße Konzept vorteilhaft eine bauteiloptimierte, einfach montierbare Planetenradlagerung, die mit einfachen Mitteln kostengünstig darstellbar ist.This invention storage of the planetary gear required over previous solutions neither a separate Planetenradbolzen still a rolling bearing. Both the spindle of the pilot hole in the planetary gear as well as the mounting of the bearing and the Planetenradbolzens to complete the planetary gear can be omitted as well as an axial securing of the planetary gear. The specific for the storage of the planetary gear, the planet carrier or the planetary gear assigned, to be designated as a journal bearing approach and the associated recording can be produced by simple means. Furthermore, this component-optimized storage requires no complicated assembly steps. Thus, the concept of the invention advantageously provides a component-optimized, easy-mount planetary gear, which can be displayed inexpensively by simple means.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Planetenrad beidseitig an jeder Stirnseite einen Lageransatz einschließt. Die einstückig mit dem Planetenrad verbundenen Lageransätze greifen im Einbauzustand des Planetenrades formschlüssig in achsgleiche, tiefenbegrenzte Aufnahmen des Planetenträgers. Alternativ dazu kann zur Lagerung des Planetenrades vorgesehen werden, dass den beiden axial beabstandeten Planetenträgern jeweils ein Lageransatz zugeordnet ist, der jeweils in eine stirnseitige Aufnahme des Planetenrades eingreift.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the planet includes on both sides of each end face a bearing lug. The integrally connected with the planet gear bearing approaches engage in the installed state of the planet form-fitting in coaxial, depth-limited shots of the planet carrier. Alternatively, it can be provided for mounting of the planetary gear, that the two axially spaced planetary carriers each have a bearing approach is assigned, which engages in each case in an end-side receptacle of the planetary gear.
Eine bevorzugte konstruktive Auslegung sieht vor, dass als Lageransatz ein konisch ausgebildeter Zapfen vorgesehen ist, der einstückig mit dem Planetenrad oder dem Planetenträger verbunden ist. Durch den konischen, bevorzugt als Kegel ausgeführten Lageransatz ist der Planet bzw. das Planetenrad radial und in Umfangsrichtung geführt. Die Lagerung torsional wird nur über die Größe der Auflagefläche oder Kontaktfläche des Kegels in der Aufnahme erzeugt, ähnlich eines Kreisels.A preferred structural design provides that a tapered pin is provided as a bearing neck, which is integrally connected to the planet or the planet carrier. Due to the conical, preferably designed as a cone bearing approach of the planet or the planet is guided radially and circumferentially. The bearing torsional is generated only on the size of the bearing surface or contact surface of the cone in the recording, similar to a gyroscope.
Ferner ist zur weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Planetenradlagerung zwischen dem Planetenrad und dem Planetenträger eine den Lageransatz umschließende Anlaufscheibe oder Führungsscheibe vorgesehen. Über die zwischen den Seitenwänden des Planetenträgers und den Stirnseiten jedes Planetenrades angeordnete kreisringförmige Anlauf- oder Führungsscheibe kann beispielsweise ein konkretes Spaltmaß eingestellt werden, mit dem eine Axialkraft beeinflussbar sowie eine maximale Verkippung des Planetenrades definierbar ist. Außerdem können die beidseitig des Planetenrades positionierten, als Anlaufelemente dienenden Anlauf- oder Führungsscheiben als Verschleißschutz gegenüber einem ungehärteten Planetenträger und den gehärteten Planetenrädern eingesetzt werden. Damit die Anlaufscheiben im Einbauzustand keinen Schmiermittelstau zur Schmierung des Lageransatzes der Planetenräder verursachen, schließen die Anlauf- oder Führungsscheiben lokale sehnenartige Nuten oder Ausnehmungen ein.Furthermore, a thrust washer or guide disc enclosing the bearing attachment is provided between the planetary gear and the planet carrier for further embodiment of the planetary gear bearing according to the invention. About the arranged between the side walls of the planet carrier and the end faces of each planetary annular start-up or guide disc, for example, a specific gap can be adjusted, with which an axial force influenced and a maximum tilt of the planet is definable. In addition, the start-up or guide discs positioned on both sides of the planetary gear, serving as starting elements, can be used as wear protection against an uncured planetary carrier and the hardened planetary gears. So that the thrust washers in the installed state do not cause any lubricant jamming to lubricate the bearing shoulder of the planet gears, the thrust or guide discs include local chord-like grooves or recesses.
Als gezielte Maßnahme, um die Lebensdauer der aus dem Lageransatz und der Aufnahme gebildeten Lagerung zu optimieren, bietet es sich an, die Kontaktfläche des Lageransatzes reibungsmindernd und/oder verschleißmindernd zu beschichten. Alternativ oder ergänzend dazu kann die Aufnahme entsprechend beschichtet werden. Mit dieser Oberflächenbehandlung kann einerseits ein Bohrverschleiß wirksam verhindert werden und andererseits bietet die Beschichtung die Möglichkeit, die Planetenlagerung für eine höhere Axialkraft und/oder eine höhere Drehzahl auszulegen. Erfindungsgemäß kann die Reibung und/oder der Verschleiß außerdem mittels einer gezielten bzw. abgestimmten Werkstoffpaarung zwischen dem den Lageransatz einschließenden Bauteil und dem zugehörigen, die Aufnahme einschließenden Bauteil minimiert werden.As a specific measure to optimize the life of the bearing formed from the bearing neck and the recording, it is advisable to friction-reducing and / or wear-reducing to coat the contact surface of the bearing lug. Alternatively or additionally, the receptacle can be coated accordingly. On the one hand, this surface treatment can effectively prevent drilling wear and, on the other hand, the coating offers the possibility of designing the planetary bearing for a higher axial force and / or a higher rotational speed. According to the invention, the friction and / or the wear can also be minimized by means of a targeted or coordinated material combination between the component which encloses the bearing attachment and the associated component which encloses the receptacle.
Eine weitere Maßnahme zur konstruktiven Auslegung der erfindungsgemäßen Planetenradlagerung bezieht sich auf ein Längenmaß bzw. eine Führungslänge des Lageransatzes in der Aufnahme. Zur Erzielung einer wirksamen Führung des Planetenrades ist der konische Lageransatz mit einer axialen Länge S1 in der Aufnahme geführt, die ≥ einer halben Wandstärke S2 des Planetenträgers beträgt. Bevorzugt ist die Aufnahme tiefenbegrenzt in den Planetenträger eingebracht.Another measure for constructive design of the Planetenradlagerung invention relates to a length or a guide length of the bearing lug in the recording. To achieve effective guidance of the planetary gear, the conical bearing projection is guided with an axial length S1 in the receptacle, which is ≥ half the wall thickness S2 of the planetary carrier. Preferably, the receptacle is inserted in a depth-limited manner in the planet carrier.
Ferner bietet das erfindungsgemäße Konzept die Möglichkeit zur Schaffung eines weiteren Kostenvorteils, den Lageransatz sowie die Aufnahme spanlos herzustellen. Diese Maßnahmen können im Rahmen von einem Umformprozess, beispielsweise durch Fließpressen, umformtechnisch hergestellt werden.Furthermore, the concept according to the invention offers the possibility of creating a further cost advantage of producing the bearing projection and the receptacle without cutting. These measures can be produced in the context of a forming process, for example by extrusion, forming technology.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert wird, wobei die Erfindung jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Die Figuren zeigen einen Planetengetriebe oder Details davon, wobei die Abbildungen nicht alle Bauteile des Nockenwellenverstellers umfassen. Gleiche Elemente bzw. Bauteile sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, wobei nicht alle Bauteile beschrieben sind. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the following description of the figures, in which a preferred embodiment is explained in detail, but the invention is not limited to this embodiment. The figures show a planetary gear or details thereof, the figures do not include all components of the camshaft adjuster. The same elements or components are provided with matching reference numerals, wherein not all components are described. Show it:
Die
Das Planetengetriebe
In
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Planetengetriebe planetary gear
- 22
- Drehachse axis of rotation
- 33
- Sonnenrad sun
- 44
- Sonnenrad sun
- 55
- Planetenrad planet
- 66
- Planetenrad planet
- 77
- Planetendrehachse Planet axis of rotation
- 88th
- Planetenträger planet carrier
- 99
- Planetenträger planet carrier
- 1010
- Hülsenabschnitt sleeve section
- 1111
- Hülsenabschnitt sleeve section
- 1212
- Wälzlager roller bearing
- 1313
- Wälzlager roller bearing
- 1414
- Lageransatz bearing projection
- 1515
- Lageransatz bearing projection
- 1616
- Aufnahme admission
- 1717
- Aufnahme admission
- 1818
- Stirnseite front
- 1919
- Stirnseite front
- 2020
- Anlaufscheibe thrust washer
- 2121
- Anlaufscheibe thrust washer
- 2222
- Kontaktfläche contact area
- 2323
- Kontaktfläche contact area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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