DE102018124557B4

DE102018124557B4 - Ritzelnadelrollenlagerpfosten zur verwendung während der ritzelzahnradträgermontage

Info

Publication number: DE102018124557B4
Application number: DE102018124557.2A
Authority: DE
Inventors: Richard P. Milostan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: US20190107156A1; CN109630659A; DE102018124557A1; US10527102B2; CN109630659B

Abstract

Ritzelnadelrollenlagerpfosten (30) zur Verwendung während der Ritzelzahnradträgermontage umfassend: einen stabilen, zylindrischen Pfosten, der eine längsgerichtete Flächenwand (35) aufweist, die sich zwischen einem ersten Ende (32) und einem zweiten Ende (34) erstreckt; mindestens einen radial ausgesparten Kanal (38), der an der längsgerichteten Flächenwand (35) angeordnet ist, und sich im Wesentlichen zwischen dem ersten Ende (32) und dem zweiten Ende (34) erstreckt; mindestens eine Feder (40), die in dem mindestens einen radial ausgesparten Kanal (38) angeordnet ist, um eine positive Vorspannkraft mit der durch eine Feder (40) vorgespannte Nadelrolle (36) an der längsgerichteten Flächenwand (35) aufrechtzuerhalten; eine durch die Feder (40) vorgespannte gerade Nadelrolle (36), die innerhalb dem mindestens einen radial ausgesparten Kanal (38) angeordnet ist, der betreibbar ist, um zu verhindern, dass sich Nadelrollenlagerstifte (12) während der Ritzelzahnradträgermontage verdrehen, und ferner umfassend zwei Retentionskugelkolben (20), die angrenzend am ersten und am zweiten Ende (32, 34) angeordnet sind, wobei die durch die Feder (40) vorgespannte Nadelrolle (36) einen längsgerichteten formschlüssigen Kontakt mit den angrenzenden Nadelrollenlagerstiften (12) auf der längsgerichteten Flächenwand (35) vorsieht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Montieren eines Ritzelzahnradträgers und insbesondere eines Ritzelnadelrollenlagerpfostens zur Verwendung während der Ritzelzahnradträgermontage.
HINTERGRUND
Die Erklärungen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, die die vorliegende Offenbarung betreffen und dem bisherigen Stand der Technik entsprechen können oder auch nicht.
Eine typische Planetenträgerbaugruppe, die in Planetenradsätzen verwendet wird, beinhaltet einen an einen Trägerflansch oder eine Schale angeschweißten Stegträger. Eine Vielzahl von Ritzelstiften und Ritzelscheiben werden für die Drehbewegung innerhalb des Stegträgers unterstützt. Die Ritzelstifte unterstützen wiederum die Drehbewegung einer Vielzahl von Planetenzahnrädern.
Während bisherige Verfahren zum Montieren eines Planetenträgers für ihren beabsichtigten Zweck nützlich sind, besteht auf dem Stand der Technik genügend Spielraum für verbesserte Verfahren der Montage von Planetenträgern für Zahnradsätzen, die die Konstruktions- und Fertigungskosten senken, Verpackungsgrößen verringern, und das Gewicht eines Getriebes reduzieren.
US 2009 / 0 067 762 A1 beschreibt einen Haltestift der dem Zusammenbauen oder Halten einer Reihe von Nadellagern in der Mitte eines Zahnrads dient. Der Haltestift übt eine Federkraft über eine Druckkugel und eine gebogene Drahthalteklammer aus, die ein Paar der Nadelrollen voneinander trennt und die Anordnung der Lager zusammen und gegen den Innendurchmesser des Zahnrads drückt.
US 2008/ 0 022 528 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren von Lagern und eines Stutzens in eine Bohrung einer Nabe. Die Vorrichtung enthält eine Block der eine Aufnahmeposition für die Nabe definiert. Ein Vorschubmechanismus ordnet mehrere Lager in Form einer ringförmigen Anordnung an.
EP 0 009 994 A 1 zeigt eine Rollenanordnung mit einem Körper mit einer zylindrischen Bohrung und Rollen, die sich in Längsrichtung innerhalb der Bohrung erstrecken. Die Rollen stoßen aneinander, um einen geschlossenen Rollenkreis zu bilden. Eine gefaltete Feder erstreckt sich diametral über den Rollenkreis mit diametral gegenüberliegenden Enden und drückt zwischen zwei benachbarten Walzen, um diese Walzen in Umfangsrichtung auseinander zu keilen und somit alle Walzen gegen die Oberfläche der Bohrung zu drücken.
US 3 345 723 A bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zusammenbauen von Lagern und insbesondere einen verbesserten Typ eines Blindstifts und ein Verfahren zu dessen Verwendung für den Vorgang oder die Vorgänge des Zusammenbaus von Nadellagern in zylindrische Bohrungen oder Öffnungen in Zahnrädern oder anderen Gegenständen.
US 2 860 406 A beschreibt ein Mittel zum Abstützen von Rollenlagern in einer zylindrischen Hülle, die ein rohrförmiges Element zur Aufnahme einer Mehrzahl von Rollenlagern in Umfangsrichtung enthält.
US 4 398 777 A beschreibt einen Rollenhaltemechanismus umfassend mindestens drei Abschnitte, die sich jeweils in Kontakt mit zwei benachbarten Rollen erstrecken. Die Rollen sind in Umfangsrichtung auseinandergekeilt. Der „Keystoning-Effekt“ drückt alle Rollen mit ausreichender Kraft gegen die Wand der Bohrung in der Rollenbaugruppe, um eine axiale Bewegung der Rollen zu verhindern und die Rollen in der Rollenbaugruppe radial zu halten.
US 5 255 993 A beschreibt eine Kupplungs- und Verriegelungsvorrichtung, um eine Stange und ein rohrförmiges Element eines Schneckenflugabschnitts miteinander zu verbinden. Eine solche Verbindung kann in einer Schneckenbohrvorrichtung oder als Verbindungselement in einem Bauraumrahmen verwendet werden. Das Gelenk umfasst einen Druckknopf, der in dem Stangenelement enthalten ist, und eine entsprechende Verriegelungsöffnung in dem rohrförmigen Element.
DE 39 13 343 A1 beschreibt eine Haltehilfshülse für Rollen- oder Nadellager. Hierbei soll eine zusätzliche, problemlose Anordnung von Distanz- oder Anlaufscheiben dadurch erreicht werden, dass auf der Seite der Scheibe an der Haltehilfshülse Zungen angebracht sind.
GB 362 166 A bezieht sich auf verstellbare Rohrzangen und sowie verstellbare Handwerkzeuge, und bezieht sich insbesondere auf einstellbare Handwerkzeuge, bei denen eines der Elemente mit einer Vielzahl von Löchern versehen ist, die zur Aufnahme eines Drehzapfens geeignet sind.
Diese Offenbarungen haben jedoch den Nachteil, dass sie aufwendig herzustellen sind und keine ausreichende Stabilisierung der Nadelrollen in Längsrichtung gewährleisten.
KURZDARSTELLUNG
Die Erfindung wird durch die Ansprüche definiert. Der oben genannte Nachteil des Standes der Technik wird überwunden durch eine vorgespannte gerade Nadelrolle, die einen längsgerichteten formschlüssigen Kontakt mit angrenzenden Nadelrollenlagerstiften vorsieht.
Ein oder mehrere Ausführungsbeispiele befassen sich mit dem vorhergehenden Thema durch Vorsehen eines Ritzelnadelrollenlagerpfostens zur Verwendung während der Ritzelzahnradträgermontage.
Gemäß einem Aspekt eines Ausführungsbeispiels beinhaltet ein Ritzelnadelrollenlagerpfosten zur Verwendung während der Ritzelzahnradträgermontage einen stabilen zylindrischen Pfosten, der eine längsgerichtete Flächenwand aufweist, die sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Und ein anderer Aspekt beinhaltet mindestens einen radial ausgesparten Kanal, der in der längsgerichteten Flächenwand angeordnet ist und sich im Wesentlichen zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende erstreckt. Und ein noch weiterer Aspekt beinhaltet eine durch eine Feder vorgespannte Nadelrolle, die innerhalb des mindestens einen radial ausgesparten Kanals angeordnet ist, der dazu dient, eine Verzerrung des Nadelrollenlagers während der Ritzelzahnradträgermontage zu verhindern.
Ein weiterer Aspekt gemäß dem Ausführungsbeispiel, wobei die durch eine Feder vorgespannte Nadelrolle einen längsgerichteten formschlüssigen Kontakt mit benachbarten Nadelrollenlagerstiften auf der längsgerichteten Flächenwand vorsieht. Und ein weiterer Aspekt beinhaltet mindestens einen Retentionskugelkolben, der entweder angrenzend am ersten oder am zweiten Ende angeordnet ist. Ein noch weiterer Aspekt beinhaltet mindestens einen Retentionskugelkolben, der am ersten und am zweiten Ende angrenzend angeordnet ist. Und noch ein weiterer Aspekt beinhaltet eine Feder, die in dem mindestens einen radial ausgesparten Kanal angeordnet ist, um eine positive durch eine Feder vorgespannte Nadelrolle an der längsgerichteten Flächenwand aufrechtzuerhalten. Und ein noch weiterer Aspekt, wobei die Feder im Wesentlichen die Länge des mindestens einen radial ausgesparten Kanals ausdehnt.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung und durch die beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten, Elemente oder Merkmale verweisen.
Figurenliste

1 ist eine Veranschaulichung vormontierter Komponenten, die in einem Ritzelzahnradträgermontageverfahren enthalten sind;
2 ist eine Veranschaulichung eines Verfahrenspfostens und von Nadelrollenstiften, die sich während des Trägermontageverfahrens verdrehen können;
3 ist eine Veranschaulichung eines Ritzelnadelrollenlagerpfostens zur Verwendung in dem Trägermontageverfahren gemäß Aspekten eines Ausführungsbeispiels; und
4 ist eine vergrößerte Veranschaulichung des Ritzelnadelrollenlagerpfostens gemäß Aspekten des Ausführungsbeispiels.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Veranschaulichung vormontierter Komponenten 10, die in einem Ritzelzahnradträgermontageverfahren enthalten sind, präsentiert. Die vormontierten Komponenten 10 beinhalten Nadelrollenlagerstifte 12, ein Ritzelzahnrad 14, einen Verfahrenspfosten 16, und einen Stegträger 18. Der Verfahrenspfosten 16 kann mindestens einen Retentionskugelkolben 20 beinhalten, der angrenzend an einem oder beiden Enden davon angeordnet ist. Während des Montageverfahrens wird das Ritzelzahnrad 14 an eine manuelle Aufbaustation geliefert, wobei der Verfahrensstecker (nicht dargestellt) und die Nadelrollenlagerstifte 12 eingeführt sind. Die manuelle Aufbaustation montiert das Ritzelzahnrad 14 auf den Stegträger 18 und drückt den Verfahrenspfosten 16 durch den Stegträger 18 und die Ritzelzahnradlöcher, wodurch der Verfahrensstecker auf der anderen Seite des Stegträgers 18 herausgedrückt wird, um die Vorfertigungsmontage fertigzustellen. Während dieses Schritts können sich die Nadelrollenlagerstifte 12, wie in 2 veranschaulicht, frei bewegen und können verdreht oder fehlausgerichtet werden.
Die Stegträgerbaugruppe aus der Vorproduktion wird dann auf eine automatische Station geladen, wo der endgültige Fertigungsstift (nicht dargestellt) durch den Stegträger 18 und das Ritzelzahnrad 14 gedrückt wird, wodurch der Verfahrenspfosten 16 an der anderen Seite herausgedrückt wird. Während des Transports von der manuellen Station zur automatischen Station werden die Nadelrollenlagerstifte 12 häufig verdreht. Aufgrund des geringfügig größeren Durchmessers des endgültigen Fertigungsstifts werden die verdrehten Stifte nun an der dafür vorgesehenen Position eingerastet, wodurch eine freie Drehbewegung des Ritzelzahnrads 14 am Stegträger 18 verhindert wird. Nach dem Einführen in den Stegträger 18 wird der endgültige Fertigungsstift dann zur dauerhaften Halterung „abgesteckt“ und die Baugruppe wird auf „Freiheit“ geprüft, wobei jedes Ritzelzahnrad sich frei drehen muss. Wenn ein Ritzelzahnrad sich nicht frei dreht, dann ist ein zusätzlicher Verfahrensschritt, in dem ein Drehmoment aufgebracht wird, erforderlich, um das Ritzelzahnrad 14 infolge der Verdrehung der Nadelrollenlagerstifte 12 auszurasten. Die erforderlichen großen Kräfte, um einen durch eine Verdrehung ausgelösten einrasteten Zustand aufzulösen, schafft den Bedarf nach größeren der Servomotoren, um die Kräfte und die zusätzliche Zykluszeit für den Montagevorgang aufzubringen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit die Lagerfläche des Ritzelzahnrads 14 zu beschädigen, was eine Verschwendung von Material oder den Bedarf an zusätzlicher Verarbeitung zur Folge hat.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 wird eine Veranschaulichung eines Ritzelnadelrollenlagerpfostens 30 zur Verwendung in dem Ritzelzahnradträgermontageverfahren gemäß Aspekten des Ausführungsbeispiels vorgesehen. Der stabile zylindrische Ritzelnadelrollenlagerpfosten 30 beinhaltet ein erstes Ende 32, ein zweites Ende 34, und eine längsgerichtete Flächenwand 35, die sich zwischen den beiden Enden erstreckt. Mindestens ein radial ausgesparter Kanal 38, der in der längsgerichteten Flächenwand 35 angeordnet ist und sich im Wesentlichen zwischen dem ersten Ende 32 und dem zweiten Ende 34 erstreckt. Eine durch eine Feder 40 vorgespannte Nadelrolle 36 ist innerhalb mindestens eines radial ausgesparten Kanals 38 angeordnet und ist betreibbar, um einen längsgerichteten formschlüssigen Kontakt mit angrenzenden Nadelrollenlagerstiften 12 bereitzustellen, die auf dem längsgerichteten Flächenwand 35 angeordnet sind, um zu verhindern, dass der Nadelrollenlagerstift sich während des Ritzelzahnradträgermontageverfahrens verdreht.
Mindestens eine Feder 40, die in dem mindestens einen radial ausgesparten Kanal 38 angeordnet ist, um eine positive Vorspannkraft zu der durch eine Feder 40 vorgespannte Nadelrolle 36 derart aufrechtzuerhalten, damit ein Abschnitt der Nadelrolle 36 nach außen über die längsgerichtete Flächenwand 35 hinaus hervortritt. Die mindestens eine Feder 40 dehnt die Länge des mindestens einen radial ausgesparten Kanals 38 im Wesentlichen aus. Es versteht sich jedoch, dass mehr als eine Feder verwendet werden kann, um die durch eine Feder 40 vorgespannte Nadelrolle 36 zu stützen, ohne den Umfang der offenbarten Ausführungsformen zu überschreiten.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4 ist eine vergrößerte Veranschaulichung des Ritzelnadelrollenlagerpfostens gemäß Aspekten des Ausführungsbeispiels vorgesehen. Der Ritzelnadelrollenlagerpfosten30 kann mit mindestens einem Retentionskugelkolben 20 konfiguriert sein, der entweder angrenzend am ersten Ende 32 oder am zweiten Ende 34 angeordnet ist, oder mit mindestens einem Retentionskugelkolben 20, der angrenzend am ersten Ende 32 und am zweiten Ende 34 angeordnet ist. Die Retentionskugelkolben 20 werden betrieben, um den Ritzelnadelrollenlagerpfosten 30 vor dem Einführen des endgültigen Fertigungsstifts an Ort und Stelle zu halten.

Claims

Ritzelnadelrollenlagerpfosten (30) zur Verwendung während der Ritzelzahnradträgermontage umfassend: einen stabilen, zylindrischen Pfosten, der eine längsgerichtete Flächenwand (35) aufweist, die sich zwischen einem ersten Ende (32) und einem zweiten Ende (34) erstreckt; mindestens einen radial ausgesparten Kanal (38), der an der längsgerichteten Flächenwand (35) angeordnet ist, und sich im Wesentlichen zwischen dem ersten Ende (32) und dem zweiten Ende (34) erstreckt; mindestens eine Feder (40), die in dem mindestens einen radial ausgesparten Kanal (38) angeordnet ist, um eine positive Vorspannkraft mit der durch eine Feder (40) vorgespannte Nadelrolle (36) an der längsgerichteten Flächenwand (35) aufrechtzuerhalten; eine durch die Feder (40) vorgespannte gerade Nadelrolle (36), die innerhalb dem mindestens einen radial ausgesparten Kanal (38) angeordnet ist, der betreibbar ist, um zu verhindern, dass sich Nadelrollenlagerstifte (12) während der Ritzelzahnradträgermontage verdrehen, und ferner umfassend zwei Retentionskugelkolben (20), die angrenzend am ersten und am zweiten Ende (32, 34) angeordnet sind, wobei die durch die Feder (40) vorgespannte Nadelrolle (36) einen längsgerichteten formschlüssigen Kontakt mit den angrenzenden Nadelrollenlagerstiften (12) auf der längsgerichteten Flächenwand (35) vorsieht.
Ritzelnadelrollenlagerpfosten (30) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Feder (40) die Länge des mindestens einen radial ausgesparten Kanals (38) im Wesentlichen ausdehnt.