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Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einem Planetenradsatz, einem anderen Planetenradsatz, einer Fluidleitung, über die Fluid zu dem Planetenradsatz und zu dem anderen Planetenradsatz zuführbar ist, und einer mit der Fluidleitung fluidisch verbundenen Fluidauffangvorrichtung, die mit dem Planetenradsatz drehfest verbunden ist.
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Die Lagerungen und Verzahnungen der Bauteile in Planetenradsätzen benötigen im Betrieb zur Sicherstellung ihrer Funktion und Gewährleistung einer hohen Lebensdauer einer Schmierung und Kühlung durch ein Fluid, wie beispielsweise Öl. Es sind bereits Planetengetriebe bekannt, bei denen das von einer Hydraulikversorgung eingespeiste Fluid über eine Bohrung einer zentralen Welle des Planetengetriebes in Richtung zu einer Fluidleitung, die mit einem Planetenradsatz fluidisch verbunden ist, geführt wird. Das in die Fluidleitung eingebrachte Fluid wird durch eine am Planetenradsatz befestigte Fluidauffangvorrichtung aufgefangen und von dort zu den Planetenrädern geführt. Nachteilig an diesen Ausführungen ist, dass jeder Planetenradsatz eine Fluidauffangvorrichtung aufweist, so dass die Planetengetriebe in axialer Richtung des Planetengetriebes groß ausgebildet und die Herstellung aufwendig ist. Dies ergibt sich, da nebeneinander angeordnete Planetenradsätze durch den Bauraumbedarf für die Fluidauffangvorrichtung einen Axialabstand von ca. 5 bis 6 mm einhalten müssen.
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Aus
DE 197 36 686 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt, bei dem zwei nebeneinander angeordnete Planetenradsätze durch dieselbe Ölleitung mit Öl versorgt werden. Darüber hinaus weist das Planetengetriebe einen Ölfänger zum Auffangen des in der Ölleitung strömenden Öls auf. Eine Aufteilung des in der Ölleitung strömenden Öls in einen zu dem Planetenradsatz strömenden Ölanteil und einen zu dem anderen Planetenradsatz strömenden anderen Ölanteil erfolgt durch ein in der Ölleitung angeordnetes Axiallager. Die Ausführung weist den Nachteil auf, dass das Axiallager aufwendig zu fertigen ist und daher teuer in der Herstellung ist.
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Aus
DE 10 2009 026 704 A1 ist ebenfalls ein Planetengetriebe bekannt, bei dem zwei nebeneinander angeordnete Planetenradsätze durch dieselbe Ölleitung mit Öl versorgt werden. In dem Planetengetriebe wird ein erster Ölstrom über eine Bohrung im Steg direkt zu einem Ölfangblech und somit zu einem ersten Planetenradsatz geleitet. Ein zweiter Ölstrom strömt durch ein Axiallager hindurch und wird zu einem zweiten Planetenradsatz geleitet. Nachteilig an dieser Ausführung ist, dass die Aufteilung des Ölpfads in einen zu dem ersten Planetenradsatz und einen zum zweiten Planetenradsatz gerichteten Teil aufwendig herzustellen ist.
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Die bekannten Planetengetriebe weisen somit den Nachteil auf, dass diese aufwendig herzustellen sind und/oder der Bauraumbedarf des Planetengetriebes in axialer Richtung groß ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Planetengetriebe anzugeben, das in axialer Richtung des Planetengetriebes kompakt ausgebildet ist und einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
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Die Aufgabe wird durch ein Planetengetriebe der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fluidauffangvorrichtung das in sie eingeströmte Fluid in einen Fluidteil, der dem Planetenradsatz zuführbar ist, und einen anderen Fluidteil aufteilt, der dem anderen Planetenradsatz zuführbar ist.
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Das erfindungsgemäße Planetengetriebe weist den Vorteil auf, dass die Aufteilung des in der Fluidleitung befindlichen Fluids durch die Fluidauffangvorrichtung, insbesondere innerhalb der Fluidauffangvorrichtung, erfolgt. In der erfindungsgemäßen Ausführung besteht somit keine Notwendigkeit mehr, ein aufwendig herzustellendes Axiallager zu verwenden. Darüber hinaus besteht in der erfindungsgemäßen Ausführung keine Notwendigkeit mehr, eine Fluidaufteilung stromaufwärts der Fluidauffangvorrichtung vorzusehen, wodurch sich der Aufbau und die Herstellung des Planetengetriebes vereinfacht. Das Vorsehen der erfindungsgemäßen Fluidauffangvorrichtung bietet den Vorteil, dass eine Fluidaufteilung ohne hohe Änderungs- und Anpassungskosten realisiert werden kann.
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Darüber hinaus kann, wie nachfolgend noch näher erörtert wird, durch die Fluidauffangvorrichtung auf ganz besonders einfache Weise das Verhältnis zwischen dem Fluidteil, der dem Planetenradsatz zuführbar ist, insbesondere zugeführt wird, und dem anderen Fluidteil, der dem anderen Planetenradsatz zuführbar ist, insbesondere zugeführt wird, eingestellt werden.
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Im Folgenden ist bei einem Bezug auf eine axiale oder radiale Richtung die axiale oder radiale Richtung des Planetengetriebes gemeint.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Planetenradsätze durch dieselbe Fluidleitung mit Fluid zum Schmieren und/oder Kühlen der Planetenradsätze, insbesondere der Planetenräder, versorgt werden können. Dadurch lässt sich ein in axialer Richtung kompaktes Planetengetriebe realisieren. Insbesondere lässt sich der Bauraumbedarf in axialer Richtung um ca. 4 bis 5 mm reduzieren, so dass das Planetengetriebe um diesen Betrag verkleinert werden kann. Eine Verkleinerung des Planetengetriebes weist Vorteile hinsichtlich der Materialkosten, des Massenträgheitsmoments und des Gewichts auf. Darüber hinaus besteht ein Vorteil darin, dass aufgrund der Versorgung von zwei Planetenradsätzen durch dieselbe Fluidleitung wenigstens eine Bohrung in einer Zentralwelle wegfallen kann, was Vorteile hinsichtlich der Lebensdauer der Zentralwelle aufweist.
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Eine fluidische Verbindung zwischen der Fluidleitung und der Fluidauffangvorrichtung entspricht einer Verbindung, bei der die Fluidleitung und die Fluidauffangvorrichtung derart angeordnet und ausgebildet sind, dass das in der Fluidleitung strömende Fluid in die Fluidauffangvorrichtung strömen kann. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Fluidauffangvorrichtung teilweise in die Fluidleitung ragt.
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Die Fluidauffangvorrichtung ist im Sinne der Erfindung eine Vorrichtung, mittels der sichergestellt ist, dass das in der Fluidleitung aufgrund von Fliehkräften von radial innen nach radial außen geschleuderte Fluid aufgefangen werden kann. Zudem ist die Fluidauffangvorrichtung eine Vorrichtung, mittels der das in die Fluidauffangvorrichtung eingeströmte Fluid in einen Fluidteil und einen anderen Fluidteil aufgeteilt werden kann.
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Das Planetengetriebe kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden und kann ein Automatikgetriebe sein. Zudem kann das Planetengetriebe mehr als zwei Planetenradsätze und/oder mehr als eine einzige Fluidleitung aufweisen. Dabei kann die Versorgung von zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Planetenradsätzen jeweils durch eine einzige Fluidleitung erfolgen. Das Fluid kann beispielsweise Öl sein. Natürlich können auch andere Fluide als Öl eingesetzt werden, solange mittels des Fluids eine Schmierung und/oder Kühlung des Planetenradsatzes und/oder des anderen Planetenradsatzes möglich ist.
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Bei einer besonderen Ausführung kann die Aufteilung des in der Fluidleitung strömenden Fluids in den zum Planetenradsatz gerichteten Fluidteil und in den zum anderen Planetenradsatz gerichteten anderen Fluidteil ausschließlich durch die Fluidauffangvorrichtung erfolgen. Dies bedeutet, dass in dem erfindungsgemäßen Planetengetriebe keine Aufteilung des Fluidstroms stromaufwärts der Fluidauffangvorrichtung in einen zu dem Planetenradsatz und einen zu dem anderen Planetenradsatz gerichteten Fluidteil erfolgt. Dadurch vereinfacht sich die Ausbildung des Planetengetriebes.
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Ganz besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, die eine Zuführebene aufweist, in der die Fluidauffangvorrichtung, insbesondere ein Strömungskanal der Fluidauffangvorrichtung, und ein Teil der Fluidleitung, in dem das in der Fluidauffangvorrichtung in den Fluidteil und den anderen Fluidteil aufzuteilende Fluid strömt, angeordnet sein kann. Dies bedeutet, dass zwei nebeneinander angeordnete Planetenradsätze insbesondere der Planetenradsatz und der andere Planetenradsatz, über dieselbe Zuführebene mit Fluid versorgt werden können.
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Darüber hinaus kann die Fluidauffangvorrichtung derart ausgebildet sein, dass in sie nur ein einziger Fluidstrom einströmt und aus ihr wenigstens zwei Fluidströme ausströmen. Dadurch lässt sich eine einfach aufgebaute Fluidauffangvorrichtung realisieren, mittels der eine Schmierung und/oder Kühlung des Planetenradsatzes und/oder des anderen Planetenradsatzes auf einfache Weise realisiert werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Planetengetriebe eine Zentralwelle aufweisen, die fluidisch mit der Fluidleitung verbunden ist. Das in einer Bohrung der Zentralwelle strömende Fluid kann im Betrieb des Planetengetriebes in die Fluidleitung einströmen. Die Fluidauffangvorrichtung kann derart angeordnet und ausgebildet sein, dass das, insbesondere gesamte, aus der Bohrung der Zentralwelle in die Fluidleitung eingeströmte Fluid in die Fluidauffangvorrichtung einströmt. Dadurch ist auf besonders einfache Weise sichergestellt, dass ausschließlich durch die Fluidauffangvorrichtung eine Aufteilung des in der Fluidleitung strömenden Fluids auf den Planetenradsatz und den anderen Planetenradsatz realisiert wird. Die Zentralwelle kann einer Welle entsprechen, die mittels einer Kupplung mit beispielsweise einer Motorausgangswelle drehfest verbunden werden kann. Darüber hinaus kann die Zentralwelle mit dem Planetenradsatz und/oder mit dem anderen Planetenradsatz drehfest verbunden sein.
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Die Fluidauffangvorrichtung kann mit einem Planetenbolzen drehfest verbunden sein. Die drehfeste Verbindung kann formschlüssig oder kraftschlüssig sein. Zudem kann die Verbindung als wieder lösbare Verbindung ausgebildet sein. Insbesondere kann die Verbindung als Clipsverbindung ausgebildet sein, derart, dass ein Montageclip in eine im Planetenbolzen vorgesehene Aussparung eingeklippst wird. Dadurch ist eine einfache Verbindung der Fluidauffangvorrichtung mit dem Planetenradsatz realisiert.
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Bei einer ganz besonderen Ausführung kann die Fluidauffangvorrichtung wenigstens eine erste Austrittsöffnung, über die der Fluidteil aus der Fluidauffangvorrichtung austritt, und wenigstens eine zweite Austrittsöffnung aufweisen, über die der andere Fluidteil aus der Fluidauffangvorrichtung austritt. Dadurch ist auf ganz besonders einfache Weise eine Fluidauffangvorrichtung bereitgestellt, mittels der eine Fluidaufteilung möglich ist.
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Der Fluidteil kann über die erste Austrittsöffnung in einen Längskanal des Planetenradbolzens austreten. Von dem Längskanal kann der Fluidteil mittels wenigstens einer Radialbohrung im Planetenbolzen zu einem Planetenlager und der Laufverzahnung eines Planeten geleitet werden.
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Dabei kann die erste Austrittsöffnung denselben Strömungsquerschnitt aufweisen wie die zweite Austrittsöffnung. Natürlich kann die erste Austrittsöffnung alternativ einen anderen Strömungsquerschnitt als die zweite Austrittsöffnung aufweisen. Die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung können koaxial zueinander angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, dass die erste Austrittsöffnung in radialer Richtung zu der zweiten Austrittsöffnung verschoben angeordnet ist. Durch die Ausbildung und/oder Anordnung der ersten Austrittsöffnung und der zweiten Austrittsöffnung lässt sich das Verhältnis zwischen dem zu dem Planetenradsatz strömenden Fluidteil und dem zu dem anderen Planetenradsatz strömenden anderen Fluidteil auf besonders einfache Weise einstellen.
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Die Fluidauffangvorrichtung kann eine Kammer zum Aufnehmen des in der Fluidleitung strömenden Fluids aufweisen. Die Kammer kann derart angeordnet und ausgebildet sein, dass erst bei einem Überlaufen der Kammer eine Aufteilung des Fluids in den Fluidteil und den anderen Fluidteil erfolgt. Insbesondere kann eine Aufteilung des in die Fluidauffangvorrichtung eingeströmten Fluids erst dann erfolgen, wenn die Kammer vollständig mit Fluid gefüllt ist.
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Die Fluidauffangvorrichtung kann eine Hinterseite aufweisen, von der sich wenigstens ein Vorsprung erstreckt, wobei der Vorsprung die erste Austrittsöffnung aufweist. Die Hinterseite der Fluidauffangvorrichtung entspricht der Seite, die im verbundenen Zustand der Fluidauffangvorrichtung mit dem Planetenradsatz näher zum Planetenradsatz angeordnet ist als zum anderen Planetenradsatz. Insbesondere kann die Hinterseite an einer Stirnseite eines Planetenträgers und/oder des Planetenbolzens unmittelbar anliegen. Der Vorsprung kann in den zuvor genannten Längskanal des Planetenbolzens eindringen und/oder hohlförmig ausgebildet sein. Darüber hinaus kann sich von der Hinterseite wenigstens ein Montageclip erstrecken, der zur Herstellung einer Clipsverbindung mit einer Aussparung im Planetenbolzen dient. Mittels des Montageclips kann auf einfache Weise eine axiale und radiale Fixierung der Fluidauffangvorrichtung realisiert werden.
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Die Fluidauffangvorrichtung kann eine Vorderseite aufweisen, die die zweite Austrittsöffnung aufweist. Die Vorderseite der Fluidauffangvorrichtung entspricht einer Seite der Fluidauffangvorrichtung, die im verbundenen Zustand der Fluidauffangvorrichtung mit dem Planetenradsatz zum anderen Planetenradsatz näher angeordnet ist als die Hinterseite.
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Die Fluidauffangvorrichtung kann im Achsnormalquerschnitt ringförmig ausgebildet sein. Die Vorsprünge und der Montageclip können sich von der Hinterseite in die gleiche axiale Richtung erstrecken. Dabei können in Umfangsrichtung der Hinterseite gesehen die Vorsprünge und die Montageclips abwechselnd und zueinander beabstandet an der Hinterseite angeordnet sein. Die Vorderseite kann mehrere in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnete zweite Austrittsöffnungen aufweisen. Im Ergebnis kann das Auffangen und Verteilen des in der Fluidleitung strömenden Fluids durch eine einfach aufgebaute Fluidauffangvorrichtung realisiert werden.
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Zwischen der Vorderseite und der Hinterseite der Fluidauffangvorrichtung kann ein Strömungskanal vorhanden sein, in den das in der Fluidleitung befindliche Fluid zum Eintritt in die Fluidauffangvorrichtung strömt. Der Strömungskanal kann in radialer Richtung in der Kammer münden. Dabei kann die Kammer in radialer Richtung oberhalb der ersten Austrittsöffnung und der zweiten Austrittsöffnung angeordnet sein. Im Ergebnis kann durch eine derart ausgebildete Fluidauffangvorrichtung erreicht werden, dass das in der Fluidleitung aufgrund von Fliehkräften von radial innen nach radial außen geschleuderte Fluid mittels des Strömungskanal in die Kammer geleitet und dort aufgestaut wird.
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Bei einer ganz besonderen Ausführung kann eine andere Fluidauffangvorrichtung vorhanden sein, die mit dem anderen Planetenradsatz drehfest verbunden ist. Die drehfeste Verbindung kann formschlüssig oder kraftschlüssig sein. Zudem kann die Verbindung als wieder lösbare Verbindung ausgebildet sein. Insbesondere kann die Verbindung als Clipsverbindung ausgebildet sein, derart, dass ein anderer Montageclip in eine im anderen Planetenradsatz vorgesehene andere Aussparung eingeklippst wird. Dadurch ist eine einfache Verbindung der anderen Fluidauffangvorrichtung mit dem anderen Planetenradsatz realisiert.
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Durch die andere Fluidauffangvorrichtung kann sichergestellt werden, dass für den Fall, dass ein Teil des in der Fluidleitung befindlichen Fluids nicht in die Fluidauffangvorrichtung strömt, dieses Fluid durch die andere Fluidauffangvorrichtung aufgefangen und dem anderen Planetenradsatz zugeführt wird. Um dies zu erreichen, kann die andere Fluidauffangvorrichtung in radialer Richtung oberhalb der Fluidauffangvorrichtung angeordnet sein. Im Ergebnis kann durch das Vorsehen der anderen Fluidauffangvorrichtung erreicht werden, dass das Gesamte in der Fluidleitung strömende Fluid einem der beiden Planetenradsätze zugeführt wird und somit kein Verlustfluid existiert.
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Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die andere Fluidauffangvorrichtung derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sie den anderen Fluidteil in Richtung zu einem anderen Längskanal eines anderen Planetenbolzens des anderen Planetenradsatzes leitet. Dadurch kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass der gesamte aus der Fluidauffangvorrichtung austretende andere Fluidteil dem anderen Planetenradsatz auf einfache Weise zugeführt wird. Im Ergebnis kann durch die radial geschachtelte und/oder ineinander greifende Bauweise der Fluidauffangvorrichtung und der anderen Fluidauffangvorrichtung eine Versorgung des Planetenradsatzes und des anderen Planetenradsatzes durch eine einzige Zuführebene realisiert werden.
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Die Fluidauffangvorrichtung kann sich von dem Planetenradsatz in axialer Richtung erstrecken. Die andere Fluidauffangvorrichtung kann sich von dem anderen Planetenradsatz in axialer Richtung erstrecken, wobei die Erstreckung der Fluidauffangvorrichtung entgegengesetzt zu der Erstreckung der anderen Fluidauffangvorrichtung gerichtet ist. Die Erstreckung der Fluidauffangvorrichtung und der anderen Fluidauffangvorrichtung in axialer Richtung kann derart erfolgen, dass sich die Fluidauffangvorrichtung und die andere Fluidauffangvorrichtung in axialer Richtung überlappen.
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Die andere Fluidkanalvorrichtung kann eine andere Hinterseite und eine andere Vorderseite aufweisen, wobei zwischen der anderen Hinterseite und der anderen Vorderseite ein anderer Strömungskanal vorhanden ist. Die andere Hinterseite der anderen Fluidauffangvorrichtung entspricht der Seite, die im verbundenen Zustand der anderen Fluidauffangvorrichtung mit dem anderen Planetenradsatz näher zum anderen Planetenradsatz angeordnet ist als zum Planetenradsatz. Insbesondere kann die Hinterseite an einer Stirnseite eines anderen Planetenträgers und/oder des anderen Planetenbolzens unmittelbar anliegen. Die andere Vorderseite entspricht einer Seite, die im zusammengebauten Zustand näher zum Planetenradsatz angeordnet ist als die andere Hinterseite. Im Unterschied zu der Fluidkanalvorrichtung kann die andere Vorderseite der anderen Fluidkanalvorrichtung keine Austrittsöffnung aufweisen.
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Von der anderen Hinterseite kann sich wenigstens ein anderer Vorsprung erstrecken, der in den anderen Längskanal des anderen Planetenbolzens einbringbar ist. Der andere Vorsprung kann eine andere Austrittsöffnung aufweisen, über die der andere Fluidteil aus der anderen Fluidauffangvorrichtung austreten kann. Der in den Längskanal eingeströmte andere Fluidteil kann über wenigstens eine andere Radialbohrung im anderen Planetenbolzen den anderen Planetenlagern und/oder der Laufverzahnung der anderen Planeten zugeführt werden.
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Darüber hinaus kann sich wenigstens ein anderer Montageclip von der anderen Hinterseite erstrecken. Der andere Montageclip kann in eine in dem anderen Planetenradsatz vorhandene Aussparung eingeklippst werden, um die andere Fluidauffangvorrichtung in radialer und axialer Richtung an dem anderen Planetenradsatz festzulegen. Die anderen Vorsprünge und die anderen Montageclips können sich von der anderen Hinterseite in die gleiche axiale Richtung erstrecken. Dabei können in Umfangsrichtung der anderen Hinterseite gesehen die anderen Vorsprünge und die anderen Montageclips abwechselnd und zueinander beabstandet an der anderen Hinterseite angeordnet sein. Dabei erstrecken sich im eingebauten Zustand der Fluidauffangvorrichtung und der anderen Fluidauffangvorrichtung die anderen Vorsprünge und die anderen Montageclips von der anderen Hinterseite der anderen Fluidauffangvorrichtung in eine entgegengesetzte Richtung wie die Vorsprünge und die Montageclips von der Hinterseite der Fluidauffangvorrichtung.
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Darüber hinaus kann die andere Fluidauffangvorrichtung eine andere Kammer aufweisen. Dabei kann der andere Strömungskanal in radialer Richtung in der Kammer münden. Die andere Kammer kann in radialer Richtung oberhalb der anderen Austrittsöffnung angeordnet sein. Dadurch wird auf einfache Weise realisiert, dass ein Ausströmen des anderen Fluidanteils aus der anderen Fluidauffangvorrichtung erst dann erfolgt, wenn die andere Kammer vollständig mit Fluid gefüllt ist.
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Die andere Fluidauffangvorrichtung kann in axialer Richtung derart angeordnet sein, das eine Abspritzkante der Fluidauffangvorrichtung und die andere Fluidauffangvorrichtung in einer Ebene angeordnet sind. Ganz besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die Abspritzkante der Fluidauffangvorrichtung und der andere Strömungskanal in der Ebene angeordnet sind. Dadurch ist auf einfache Weise sichergestellt, dass der über die zweite Austrittsöffnung austretende andere Fluidteil in die andere Fluidauffangvorrichtung einströmt und von dort in den anderen Planetenradsatz zugeführt wird. Die Abspritzkante entspricht der Stelle in der Fluidauffangvorrichtung, bei der ein Abreißen der Fluidströmung von der Fluidauffangvorrichtung erfolgt. Die Abspritzkante kann an der von einer Mittelachse des Planetengetriebes in radialer Richtung am weitesten entfernte Kante der Fluidauffangvorrichtung vorgesehen sein. Die Abspritzkante ist nicht gerundet ausgebildet, um ein Umströmen der Kante zu vermeiden.
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Alternativ kann die andere Fluidauffangvorrichtung als eine, insbesondere umgeformte, Platte ausgebildet sein, die an ihrem von der Fluidauffangvorrichtung entfernten Ende drehfest mit dem anderen Planetenradsatz, insbesondere mit dem anderen Planetenträger, verbunden ist. Die drehfeste Verbindung kann durch Umformen des von der Fluidauffangvorrichtung entfernten Endes, insbesondere unter Verwendung einer Rolle, hergestellt werden. Das zu der Fluidauffangvorrichtung gerichtete andere Ende der anderen Fluidauffangvorrichtung kann abgewinkelt sein. Dabei kann das andere Ende derart abgewinkelt sein, dass die andere Fluidauffangvorrichtung die Fluidauffangvorrichtung in axialer Richtung überdeckt und/oder die Abspritzkante der Fluidauffangvorrichtung und das abgewinkelte Ende der anderen Fluidauffangvorrichtung in der Ebene liegen. Durch eine derartige Ausbildung des zu der Fluidauffangvorrichtung gerichteten Endes der anderen Fluidauffangvorrichtung ist sichergestellt, dass der andere Fluidteil nicht an der anderen Fluidauffangvorrichtung vorbeiströmt.
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Der Längskanal kann mittig oder außermittig zu einer Planetenbolzenachse ausgerichtet sein. Der andere Längskanal kann mittig oder außermittig zu einer anderen Planetenbolzenachse ausgerichtet sein. Dabei weist eine außermittige Anordnung des Längskanals und eine mittige Anordnung des anderen Längskanals den Vorteil auf, dass in radialer Richtung ausreichend Platz für die Anordnung der Fluidauffangvorrichtung und der anderen Fluidauffangvorrichtung ist, wobei beide als Ausführungen mit den sich von der Hinterseite erstreckenden Vorsprüngen ausgebildet sind. Eine derartige Ausführung bietet den Vorteil, dass ein Innendurchmesser des anderen Längskanals kleiner ausgeführt werden kann als ein Innendurchmesser des anderen Längskanals, bei dem die andere Fluidauffangvorrichtung als Platte ausgebildet ist. Da die Planetenbolzen wegen der Radialbohrungen zum Planetenlager ohnehin winkelausgerichtet verbaut werden, ist durch eine außermittige Anordnung des Längskanals oder anderen Längskanals kein gesonderter Montageaufwand notwendig.
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Die Fluidauffangvorrichtung kann als Kunststoff-Spritzgussteil ausgeführt sein. Die andere Fluidauffangvorrichtung kann als Kunststoff-Spritzgussteil oder als Stahlblech ausgeführt sein. Die Ausbildung der anderen Fluidauffangvorrichtung als Kunststoff-Spritzgussteil bietet sich insbesondere bei der Ausführung an, die von der anderen Hinterseite vorstehende andere Vorsprünge aufweist. Die Ausbildung der anderen Fluidauffangvorrichtung als Stahlblech bietet sich insbesondere dann an, wenn die andere Fluidauffangvorrichtung als Platte ausgebildet ist, die zur Herstellung der drehfesten Verbindung mit dem anderen Planetenradsatz umgeformt wird.
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Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung kann in der Fluidleitung ein Umlenkmittel zum Umlenken des Fluids in Richtung zur Fluidauffangvorrichtung angeordnet sein. Durch das Umlenkmittel ist sichergestellt, dass kein in der Fluidleitung strömendes Fluid an der Fluidauffangvorrichtung vorbei strömen kann.
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Das Umlenkmittel kann stromaufwärts der Fluidauffangvorrichtung angeordnet sein. Darüber hinaus kann das Umlenkmittel in axialer Richtung derart angeordnet sein, dass eine Umlenkmittelabspritzkante und der Strömungskanal der Fluidauffangvorrichtung in der Zuführebene angeordnet sind. Dadurch ist auf ganz besonders einfache Weise sichergestellt, dass das vom Umlenkmittel umgelenkte Fluid in die Fluidauffangvorrichtung strömt. Die Umlenkmittelabspritzkante entspricht der Stelle in der Fluidauffangvorrichtung, bei der ein Abreißen der Fluidströmung von dem Umlenkmittel erfolgt. Die Umlenkmittelabspritzkante kann an der von einer Mittelachse des Planetengetriebes in radialer Richtung am weitesten entfernte Kante des Umlenkmittels vorgesehen sein. Die Umlenkmittelabspritzkante ist nicht gerundet ausgebildet, um ein Umströmen der Kante zu vermeiden.
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Das Umlenkmittel kann eine umgeformte, insbesondere abgewinkelte, Scheibe sein. Alternativ kann das Umlenkmittel ein in axialer Richtung vorstehender Bereich des Planetenradsatzes, insbesondere des Planetenträgers, oder des anderen Planetenradsatzes, insbesondere des anderen Planetenträgers sein. Somit lässt sich das Umlenkmittel einfach realisieren, was Vorteile hinsichtlich der Bauteilkomplexität und Bauteilkosten aufweist.
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In der Fluidleitung kann stromaufwärts des Umlenkmittels und/oder der Fluidkanalauffangvorrichtung ein Lager zum axialen Abstützen des Planetenradsatzes und/oder des anderen Planetenradsatzes angeordnet sein.
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Von besonderem Vorteil ist ein Kraftfahrzeug, das das erfindungsgemäße Planetengetriebe aufweist.
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In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes gemäß einer ersten Ausführung,
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2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes gemäß einer zweiten Ausführung,
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3 eine perspektivische Darstellung einer Fluidauffangvorrichtung von hinten,
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4 eine perspektivische Darstellung der Fluidauffangvorrichtung von vorne,
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5 eine Schnittdarstellung der Fluidauffangvorrichtung,
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6 eine Schnittansicht des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführung, wobei ein Fluidpfad des in dem Planetengetriebe strömenden Fluids dargestellt ist,
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7 eine Schnittansicht des Planetengetriebes gemäß der zweiten Ausführung, wobei ein Fluidpfad des in dem Planetengetriebe strömenden Fluids dargestellt ist.
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Das in 1 dargestellte Planetengetriebe gemäß einer ersten Ausführung weist einen Planetenradsatz 1, einen anderen Planetenradsatz 2, eine Fluidleitung 3, über die Fluid zu dem Planetenradsatz 1 und dem anderen Planetenradsatz 2 zuführbar ist, und eine Fluidauffangvorrichtung 4 auf, die mit dem Planetenradsatz 1 drehfest verbunden ist. Die Fluidauffangvorrichtung 4 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass die Fluidauffangvorrichtung 4 das in sie eingeströmte Fluid in einen Fluidteil, der dem Planetenradsatz 1 zugeführt wird, und einen anderen Fluidteil, der dem anderen Planetenradsatz 2 zugeführt wird, aufteilt. Die Aufteilung in die beiden Fluidteile erfolgt dabei nachdem das Fluid in die Fluidauffangvorrichtung 4 eingeströmt ist.
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Die Fluidauffangvorrichtung 4 weist eine Hinterseite 5 auf, von der sich ein Vorsprung 6 in axialer Richtung erstreckt. Der Vorsprung 6 weist eine erste Austrittsöffnung 7 auf, über die der dem Planetenradsatz 1 zugeführte Fluidteil aus der Fluidauffangvorrichtung 4 austritt. Die Hinterseite 5 liegt an einem Planetenbolzen 9 und einem Planetenträger 40, insbesondere einer Stirnseite des Planetenbolzens 9 und des Planetenträgers 40 an. Darüber hinaus weist die Fluidauffangvorrichtung 4 eine Vorderseite 11 auf. Die Vorderseite 11 ist bezogen auf den Planetenbolzen 9 in axialer Richtung weiter entfernt angeordnet als die Hinterseite 5. Die Vorderseite 11 weist eine zweite Austrittsöffnung 12 auf, über die der andere Fluidteil aus der Fluidauffangvorrichtung 4 austritt. Zwischen der Vorderseite 11 und der Hinterseite 5 ist ein Strömungskanal 13 vorhanden. Darüber hinaus weist die Fluidauffangvorrichtung 4 eine Kammer 39 auf, die mit dem Strömungskanal 13 fluidisch verbunden ist. Die Kammer 39 ist in radialer Richtung oberhalb der ersten und zweiten Austrittsöffnung 7, 12 angeordnet.
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Der Vorsprung 6 ist hohlförmig ausgebildet und in einen Längskanal 8 des Planetenbolzens 9 eingebracht. Von dem Längskanal 8 erstrecken sich mehrere Radialbohrungen 10 innerhalb des Planetenbolzens 9 bis zu einem Planetenlager 14, das einen Planeten 15 lagert.
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Das Planetengetriebe weist eine Zentralwelle 34 auf, die an einem in den Figuren nicht dargestellten Ende mittelbar mit einer Motorausgangswelle drehfest verbunden werden kann. Die Zentralwelle 34 weist eine Bohrung 16 auf, die fluidisch mit der Fluidleitung 3 verbunden ist. Das in der Bohrung 16 vorhandene Fluid wird durch eine in den Figuren nicht dargestellte Hydraulikversorgung bereitgestellt.
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Die Fluidleitung 3 verläuft derart, dass ein erster Abschnitt der Fluidleitung 3 zwischen dem Planetenradsatz 1 und dem anderen Planetenradsatz 2, insbesondere in radialer Richtung, verläuft. Dabei liegen der Planetenradsatz 1 und der andere Planetenradsatz 2 in axialer Richtung unmittelbar nebeneinander. Darüber hinaus weist die Fluidleitung 3 einen zweiten Abschnitt auf, der in der Nähe der Bohrung 16 der Zentralwelle 34 angeordnet ist und mit dem ersten Abschnitt fluidisch verbunden ist.
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Das Planetengetriebe weist außerdem eine andere Fluidauffangvorrichtung auf, die mit dem anderen Planetenradsatz 2 drehfest verbunden ist. Die andere Fluidauffangvorrichtung 35 ist in radialer Richtung oberhalb der Fluidauffangvorrichtung 4 angeordnet und als umgeformte Platte ausgebildet. Dabei ist das von der Fluidauffangvorrichtung 4 entfernte Ende 36 der anderen Fluidauffangvorrichtung 35 mit dem anderen Planetenradsatz 2, insbesondere einem anderen Planetenträger 18, drehfest verbunden. Insbesondere ist das Ende 36 derart umgeformt, beispielsweise mittels einer in den Figuren nicht dargestellten Rolle, dass die andere Fluidauffangvorrichtung 35 in axialer und radialer Richtung an dem anderen Planetenradsatz 2 festgelegt ist.
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Ein zu der Fluidauffangvorrichtung 4 gerichtetes andere Ende 37 der anderen Fluidauffangvorrichtung 35 ist abgewinkelt ausgebildet. Insbesondere ist die andere Fluidauffangvorrichtung 35 derart ausgebildet, dass sie die Fluidauffangvorrichtung 4 in axialer Richtung überdeckt. So ist die andere Fluidauffangvorrichtung 35 derart angeordnet, dass eine Ebene E existiert, in der eine Abspritzkante 19 der Fluidauffangvorrichtung 4 und die andere Fluidauffangvorrichtung 35 angeordnet sind.
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Die andere Fluidauffangvorrichtung 35 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass sie den über die zweite Austrittsöffnung 11 ausgetretenen anderen Fluidteil in einen anderen Längskanal 20 eines anderen Planetenbolzens 21 leitet. Der in den anderen Längskanal 20 eingeströmte andere Fluidteil strömt über andere Radialbohrungen 22 zu einem anderen Planetenlager 23 eines anderen Planeten 24. Der andere Längskanal 20 ist koaxial zu dem Längskanal 8 angeordnet.
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Das Planetengetriebe weist ein Umlenkmittel auf, dass das von der Zentralwelle 34 bereitgestellte Fluid zu der Fluidauffangvorrichtung 4 umlenkt. Das Umlenkmittel ist als Scheibe 25 ausgebildet ist und in der Fluidleitung 3 stromaufwärts von der Fluidauffangvorrichtung 4 angeordnet. Dabei ist die Scheibe 25 mit dem anderen Planetenradsatz 2 drehfest verbunden. Die Scheibe 25 ist derart angeordnet, dass eine Umlenkmittelabspritzkante 26 in einer Zuführebene Z angeordnet ist, in der auch der Strömungskanal 13 der Fluidauffangvorrichtung 4 angeordnet ist.
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Darüber hinaus weist das Planetengetriebe ein Axiallager 17 zum axialen Abstützen des Planetenradsatzes 1 und/oder des anderen Planetenradsatzes 2 auf. Das Axiallager 17 ist stromaufwärts der Fluidauffangvorrichtung 4 angeordnet. Das in der Fluidleitung 3 befindliche Fluid strömt durch das Axiallager 17 hindurch.
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2 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes gemäß einer zweiten Ausführung. Das in 2 dargestellte Planetengetriebe unterscheidet sich von dem in der 1 dargestellten Planetengetriebe unter anderem in der Ausbildung der anderen Fluidauffangvorrichtung.
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Die in 2 eingesetzte andere Fluidauffangvorrichtung 35 weist eine andere Hinterseite 27 und eine andere Vorderseite 28 auf. Darüber hinaus weist die andere Fluidauffangvorrichtung 35 einen anderen Vorsprung 29 auf, der sich von der anderen Hinterseite parallel zur axialen Richtung erstreckt. Der andere Vorsprung 29 ist hohlförmig ausgebildet und dringt in den anderen Längskanal 20 des anderen Planetenbolzens 21 ein. Darüber hinaus weist die andere Fluidauffangvorrichtung eine andere Kammer 30 auf, die in radialer Richtung des Planetengetriebes oberhalb einer anderen Austrittsöffnung 38 angeordnet ist. Dabei weist der andere Vorsprung 29 die andere Austrittsöffnung 38 auf. Der in die andere Fluidauffangvorrichtung 35 eingeströmte Fluidteil strömt über die andere Austrittsöffnung 38 aus der anderen Fluidauffangvorrichtung 35 aus. Im Unterschied zu der Fluidauffangvorrichtung 4 weist die andere Fluidauffangvorrichtung 35 jedoch keine Vorderseite mit einer zweiten Austrittsöffnung auf.
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Ein weiterer Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführung besteht darin, dass der andere Längskanal 20 und der Längskanal 8 nicht koaxial zueinander angeordnet sind. Darüber hinaus ist der Längskanal 8 außermittig zu einer Planetenbolzenachse angeordnet.
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Auch besteht ein weiterer Unterschied darin, dass kein separat ausgebildetes Umlenkmittel vorhanden ist, das das in der Fluidleitung 3 befindliche Fluid zur Fluidauffangvorrichtung 4 leitet. In der in 2 dargestellten Ausführung weist der andere Planetenträger 18 einen in axialer Richtung vorstehenden Absatz 31 als Umlenkmittel auf. Der Absatz 31 erstreckt sich derart in die Fluidleitung 3, dass die Umlenkmittelabspritzkante 26 und der Strömungskanal 13 in der Zuführebene Z angeordnet sind.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Fluidauffangvorrichtung 4 von hinten. Die Fluidauffangvorrichtung 4 ist im Achsnormalquerschnitt ringförmig ausgebildet. Von der Hinterseite 5 erstrecken sich eine Vielzahl von Vorsprüngen 6. Die Vorsprünge 6 sind in Umfangsrichtung gesehen beabstandet zueinander angeordnet. Zudem erstrecken sich von der Hinterseite eine Vielzahl von Montageclips 33, die zum Verbinden der Fluidauffangvorrichtung 4 mit dem Planetenradsatz 1 in eine in dem Planetenradsatz 1 vorhandene Aussparung eingeclipst werden. Die Vorsprünge 6 und die Montageclips 33 sind in Umfangsrichtung gesehen abwechselnd an der Hinterseite 5 angebracht.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung der Fluidauffangvorrichtung 4 von vorne. Die Vorderseite 11 weist eine Vielzahl von zweiten Austrittsöffnungen 12 auf, die in Umfangsrichtung gesehen beabstandet zueinander angeordnet sind. Sowohl die Hinterseite 5 als auch die Vorderseite 11 sind ringförmig ausgebildet ist, wobei die Hinterseite 5 einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Innendurchmesser der Vorderseite 11.
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5 zeigt eine Schnittdarstellung der Fluidauffangvorrichtung 4. Wie aus 5 ersichtlich ist, mündet der zwischen der Vorderseite 11 und der Hinterseite 5 vorgesehene Strömungskanal 13 in radialer Richtung in der Kammer 39. Die Kammer 39 liegt in radialer Richtung oberhalb der ersten Austrittsöffnung 7 und der zweiten Austrittsöffnung 12. Die erste Austrittsöffnung 7 ist an dem von der Hinterseite 5 entfernten Ende des Vorsprungs 6 angeordnet.
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6 zeigt eine Schnittansicht des Planetengetriebes gemäß der ersten Ausführung, wobei ein Fluidpfad des in das Planetengetriebe strömenden Fluids dargestellt ist. Das in der Bohrung 16 der Zentralwelle 34 strömende Fluid wird aufgrund von Fliehkräften in den der Zentralwelle 34 nahen zweiten Abschnitt der Fluidleitung 3 geschleudert. Das Fluid strömt von dort durch das Axiallager 17 hindurch und wird von der Scheibe 25 in Richtung zu der Fluidauffangvorrichtung 4 umgelenkt.
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Der umgelenkte Fluidstrom strömt in den Strömungskanal 13 der Fluidauffangvorrichtung 4 ein. Der Strömungsverlauf des bis in die Kammer 39 strömenden Fluids ist in der 6 gestrichelt dargestellt und mit dem Bezugszeichen P1 versehen.
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Nachdem die Kammer 39 mit Fluid gefüllt ist, erfolgt eine Aufteilung des in die Fluidauffangvorrichtung 4 eingeströmten Fluids in einen zu dem Planetenradsatz 1 gerichteten Fluidteil und einen zu dem anderen Planetenradsatz 2 gerichtete anderen Fluidteil. Der Fluidteil strömt über die erste Austrittsöffnung 7 in den Längskanal 8 des Planetenbolzens 9 ein und von dort über Radialbohrungen zu dem Planetenlager 14 und der Laufverzahnung des Planetens 15. Der Strömungsverlauf des Fluidteils ist in 6 gestrichelt dargestellt und mit dem Bezugszeichen P2 versehen.
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Der andere Fluidteil tritt über die zweite Austrittsöffnung 12 aus der Fluidvorrichtung 4 aus und wird aufgrund von Fliehkräften nach radial außen geschleudert. Dabei stößt der andere Fluidteil gegen die andere Fluidvorrichtung 35. Insbesondere stößt der andere Fluidteil gegen das abgewinkelte andere Ende 37 der anderen Fluidauffangvorrichtung 35. Die andere Fluidauffangvorrichtung 35 lenkt den anderen Fluidteil in den anderen Längskanal 20 hinein. Der andere Fluidteil gelangt von dem anderen Längskanal 20 über andere Radialbohrungen 22 in das andere Planetenlager 23 und die andere Laufverzahnung des anderen Planeten 24. Der Strömungsverlauf des anderen Fluidteils ist in 6 gestrichelt dargestellt und mit dem Bezugszeichen P3 versehen.
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7 zeigt eine Schnittansicht des Planetengetriebes gemäß der zweiten Ausführung, wobei ein Fluidpfad des in dem Planetengetriebe strömenden Fluids dargestellt ist. Der Fluidpfad ist für das von der Zentralwelle 34 in die Fluidleitung 3 eingeströmte Fluid bis zur Aufteilung in der Fluidauffangvorrichtung 4 nahezu identisch wie der in 6 dargestellte Fluidpfad, mit der Ausnahme, dass die Umlenkung des Fluidstroms durch den Absatz 31 und nicht durch eine Scheibe 26 erfolgt.
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Der Strömungsverlauf P2 des zu dem Planetenradsatz 1 zugeführten Fluidteils verläuft identisch wie in 6. Der Strömungsverlauf P3 des anderen Fluidteils unterscheidet sich von dem in 6 dargestellten Strömungsverlauf wie folgt.
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Der aus der zweiten Austrittsöffnung 11 austretende andere Fluidteil strömt in die andere Fluidauffangvorrichtung 35 ein und wird in der anderen Kammer 30 gesammelt. Nachdem die andere Kammer 30 gefüllt ist, wird der eingeströmte andere Fluidteil in Richtung zu dem anderen Planetenradsatz 2 geleitet und tritt über die andere Austrittsöffnung 38 aus der anderen Fluidauffangvorrichtung 35 aus. Der in den anderen Längskanal 20 des anderen Planetenbolzens 21 eingeströmte Fluidteil strömt von dort analog zu der in 6 dargestellten Ausführung zu dem anderen Planetenlager 23 und/oder der Laufverzahnung des anderen Planetens 24.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetenradsatz
- 2
- anderer Planetenradsatz
- 3
- Fluidleitung
- 4
- Fluidauffangvorrichtung
- 5
- Hinterseite
- 6
- Vorsprung
- 7
- erste Austrittsöffnung
- 8
- Längskanal
- 9
- Planetenbolzens
- 10
- Radialbohrungen
- 11
- Vorderseite
- 12
- zweite Austrittsöffnung
- 13
- Strömungskanal
- 14
- Planetenlager
- 15
- Planet
- 16
- Bohrung
- 17
- Axiallager
- 18
- anderer Planetenträger
- 19
- Abspritzkante
- 20
- anderer Längskanal
- 21
- anderer Planetenbolzen
- 22
- andere Radialbohrung
- 23
- anderes Planetenlager
- 24
- andere Planeten
- 25
- abgewinkelte Scheibe
- 26
- Umlenkmittelabspritzkante
- 27
- andere Hinterseite
- 28
- andere Vorderseite
- 29
- anderer Vorsprung
- 30
- andere Kammer
- 31
- Absatz
- 33
- Montageclip
- 34
- Zentralwelle
- 35
- andere Fluidauffangvorrichtung
- 36
- Ende der anderen Fluidauffangvorrichtung
- 37
- anderes Ende der anderen Fluidauffangvorrichtung
- 38
- andere Austrittsöffnung
- 39
- Kammer
- 40
- Planetenträger
- E
- Ebene
- P1
- Strömungsverlauf des Fluids bis zur Kammer der Fluidauffangvorrichtung
- P2
- Strömungsverlauf des Fluidteils
- P3
- Strömungsverlauf des anderen Fluidteils
- Z
- Zuführebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19736686 A1 [0003]
- DE 102009026704 A1 [0004]