DE102019133860A1 - Gear bearing assembly - Google Patents
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Abstract
Zahnradlageranordnung für ein mindestens drei Stirnradabschnitte (2a, 2b, 2c) aufweisendes Mehrfach-Zahnrad (1), welches über Zylinderrollenlagermittel drehbar an einem Lagerbolzen (3) gelagert ist, wobei die Zylinderrollenlagermittel mehrere axial benachbart auf dem Lagerbolzen (3) angeordnete Reihen (A, B, C) von Zylinderrollen (4) aufweisen, die von je in stirnseitig aneinander zur Anlage kommenden Lagerkäfigen (5) geführt sind, die randseitig axiale Stegabschnitte (6; 6') aufweisen, wobei die Anzahl der Stirnradabschnitte (2a, 2b, 2c) größer ist als die Anzahl der Reihen (A, B) von Zylinderrollen (4), wobei die einander zugewandten axialen Stegabschnitte (6') benachbarter Lagerkäfige (5) zum Axiallängenausgleich vorgesehen sind.Gear bearing arrangement for a multiple gear wheel (1) which has at least three spur gear sections (2a, 2b, 2c) and which is rotatably mounted on a bearing pin (3) via cylindrical roller bearing means, the cylindrical roller bearing means having a plurality of rows (A) axially adjacent on the bearing pin (3) , B, C) of cylindrical rollers (4), which are guided by bearing cages (5) that come into abutment at the end face and that have axial web sections (6; 6 ') on the edge, the number of spur gear sections (2a, 2b, 2c) is greater than the number of rows (A, B) of cylindrical rollers (4), the mutually facing axial web sections (6 ') of adjacent bearing cages (5) being provided for axial length compensation.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnradlageranordnung für ein mindestens drei Stirnradabschnitte aufweisendes Mehrfach-Zahnrad, welches über Zylinderrollenlagermittel drehbar an einem Lagerbolzen gelagert ist, wobei die Zylinderrollenlagermittel mehrere axial benachbart auf dem Lagerbolzen angeordnete Reihen von Zylinderrollen aufweisen, die von je in stirnseitig aneinander zur Anlage kommenden Lagerkäfigen geführt sind, welche randseitig axiale Stegabschnitte aufweisen.The present invention relates to a gear bearing arrangement for a multiple gearwheel which has at least three spur gear sections and which is rotatably mounted on a bearing bolt via cylindrical roller bearing means, the cylindrical roller bearing means having several rows of cylindrical rollers arranged axially adjacent on the bearing bolt, each of which comes into contact with one another at the end Bearing cages are guided which have axial web sections at the edge.
Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf die Kraftfahrzeugtechnik. Mehrfach-Zahnräder der hier interessierenden Art kommen vornehmlich als Planetenräder bei Planetengetrieben zum Einsatz. So können beispielsweise mit Dreifach-Zahnrädern als Planeten schaltbare Planetengetriebe realisiert werden, welche ein Zweiganggetriebe ausbilden. Die erfindungsgemäße Lösung ist jedoch nicht ausschließlich auf derartige, sogenannte Triple-Planeten anwendbar, sondern auch auf andere Mehrfach-Zahnräder, die mindestens drei Stirnradabschnitte aufweisen, welche vorzugsweise verschiedene Zahnraddurchmesser besitzen.The field of application of the invention extends primarily to automotive engineering. Multiple gears of the type of interest here are primarily used as planet gears in planetary gears. Thus, for example, with triple gears as planets, shiftable planetary gears can be realized, which form a two-speed gear. However, the solution according to the invention is not only applicable to such so-called triple planets, but also to other multiple gears which have at least three spur gear sections, which preferably have different gear diameters.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Die
Bei der Nutzung dieser herkömmlichen Konfiguration von Zahnradlageranordnungen besteht im Falle eines Dreifachzahnrades das Problem, dass die mittlere Reihe von Zylinderrollen mit einer nur geringen Last beaufschlagt wird, wodurch ein hohes Ausfallrisiko wegen Verschleiß, insbesondere in Form von sogenannten Anschmierungen, besteht.When using this conventional configuration of gear bearing arrangements, the problem with a triple gear is that the middle row of cylindrical rollers is only subjected to a low load, which means that there is a high risk of failure due to wear, in particular in the form of so-called smearings.
Aus der
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zahnradlageranordnung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass eine zuverlässige Drehlagerung eines Mehrfach-Zahnrads mit geringem Bauteilaufwand ermöglicht wird.Against this background, it is the object of the present invention to further improve a gear bearing arrangement of the generic type in such a way that a reliable rotary bearing of a multiple gear is made possible with little component expenditure.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Zahnradlageranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. The object is achieved on the basis of a gear bearing arrangement according to the preamble of
Der Anspruch 8 widmet sich ein die erfindungsgemäße Zahnradlageranordnung umfassendem Planetengetriebe und der Anspruch 9 ist auf ein Zweiganggetriebe mit einem solchen Planetengetriebe gerichtet, welches insoweit - in allgemein bekannter Weise - schaltbar ausgeführt ist.Claim 8 is devoted to a planetary gearing comprising the gear bearing arrangement according to the invention and claim 9 is directed to a two-speed gearing with such a planetary gearing, which in this respect - is shiftable in a generally known manner.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Anzahl der Stirnradabschnitte eines Mehrfach-Zahnrads mit mindestens drei Stirnradabschnitten größer ist als die Anzahl der Reihen von Zylinderrollen, wobei die einander zugewandten axialen Stegabschnitte benachbarter Lagerkäfige zum Axiallängenausgleich vorgesehen sind. Mit anderen Worten existieren also weniger Reihen von Zylinderrollen als Stirnradabschnitte. Hierdurch braucht der Axiallängenausgleich für den Fall, dass weniger Reihen von Zylinderrollen als Stirnradabschnitte bei einer Zahnradlagerung vorhanden sind, nicht über ein zusätzliches Bauteil in Form einer Distanzhülse überbrückt werden. Denn der Axiallängenausgleich ist in die randseitigen Stegabschnitte des Lagerkäfigs mit implementiert. Dies bedeutet, dass bei der erfindungsgemäßen Lösung von dem bisherigen Bestreben, möglichst kurzbauende randseitige Stegabschnitte zu realisieren, abgegangen wird und ein funktionsintegrierter Lagerkäfig realisiert ist, welcher neben der Führungsfunktion für die Zylinderrollen auch die Funktion eines Axiallängenausgleichs realisiert.The invention includes the technical teaching that the number of spur gear sections of a multiple gear with at least three spur gear sections is greater than the number of rows of cylindrical rollers, with the facing axial web sections of adjacent bearing cages being provided for axial length compensation. In other words, there are fewer rows of cylindrical rollers than spur gear sections. As a result, the axial length compensation does not need to be bridged by an additional component in the form of a spacer sleeve in the event that fewer rows of cylindrical rollers than spur gear sections are present in a gear bearing. Because the Axial length compensation is implemented in the edge-side web sections of the bearing cage. This means that in the solution according to the invention, the previous attempt to implement edge-side web sections as short as possible is abandoned and a function-integrated bearing cage is implemented, which in addition to the guide function for the cylindrical rollers also implements the function of axial length compensation.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung resultiert daraus, dass ebenfalls von dem Prinzip abgegangen wurde, dass jeder Stirnradabschnitt eines Mehrfach-Zahnrads zwingend durch eine Reihe von Zylinderrollen oder anderen Wälzkörpern unterlegt zu sein hat, wie es sich aus dem vertikalen Belastungsschema eines Getriebeschaubildes normalerweise ergibt. Es wurde vielmehr erkannt, dass auch weniger Reihen von Zylinderrollen hinreichend sind, um eine zuverlässige Wälzlagerung zu gewährleisten. Denn Randabschnitte von Zylinderrollen einer Reihe können auch einen benachbarten Stirnradabschnitt eines Mehrfach-Zahnrades mittragen.Another advantage of the invention results from the fact that the principle has also been abandoned that each spur gear section of a multiple gear must necessarily be underlaid by a series of cylindrical rollers or other rolling elements, as usually results from the vertical load diagram of a gearbox diagram. Rather, it was recognized that fewer rows of cylindrical rollers are sufficient to ensure reliable roller bearings. This is because edge sections of cylindrical rollers in a row can also carry an adjacent spur gear section of a multiple gearwheel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Mehrfach-Zahnrad als ein Dreifachzahnrad ausgebildet, welches also drei Stirnradabschnitte aufweist. Bei diesem Dreifachzahnrad kommen entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung zwei Reihen von Zylinderrollen zum Einsatz. Bei dieser Konfiguration entfällt der eingangs beschriebene Nachteil, dass eine ansonsten übliche mittlere Reihe von Zylinderrollen mit weniger Last beaufschlagt werden würde, was zu den beschriebenen Verschleißerscheinungen führen würde. Da eine mittlere Reihe von Zylinderrollen vollständig entfällt, entfällt damit auch diese Problematik.According to a preferred embodiment, the multiple gear is designed as a triple gear, which thus has three spur gear sections. In this triple gear, two rows of cylindrical rollers are used in accordance with the solution according to the invention. With this configuration, the disadvantage described at the outset is eliminated that an otherwise normal middle row of cylindrical rollers would be subjected to less load, which would lead to the described wear phenomena. Since a middle row of cylindrical rollers is completely eliminated, this problem is also eliminated.
Vorzugsweise sollten alle zum Einsatz kommenden Zylinderrollen mit einheitlicher Länge ausgebildet sein, um dem Gedanken eines Gleichbaus folgend möglichst wenige Varianten unterschiedlicher Bauteile vorhalten zu müssen.All cylindrical rollers used should preferably be designed with a uniform length in order to have as few variants of different components as possible in line with the idea of identical construction.
Gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Stirnradabschnitte eine Verzahnungsbreite aufweist, die kleiner als die Länge der Zylinderrollen ist. Hierdurch werden Maßverhältnisse geschaffen, die es ermöglichen, dass Randabschnitte von Zylinderrollen in vorstehend beschriebener Weise auch Stirnradabschnitte des Mehrfach-Zahnrads unterlegen, welchen nicht eine eigene Reihe von Zylinderrollen oder anderen Wälzkörpern zugeordnet ist. Im Falle eines Dreifachzahnrades wäre dies der mittlere Stirnradabschnitt.According to a measure that further improves the invention, it is proposed that at least some of the spur gear sections have a toothing width that is smaller than the length of the cylindrical rollers. This creates dimensional relationships that enable edge sections of cylindrical rollers, in the manner described above, to also underlay spur gear sections of the multiple gearwheel which are not assigned their own row of cylindrical rollers or other rolling elements. In the case of a triple gear, this would be the middle spur gear section.
Hinsichtlich der Lagerkäfige wird vorgeschlagen, vorzugsweise symmetrische Lagerkäfige in Form von Gleichbauteilen zu verwenden. Dabei können insbesondere auch die zum Axiallängenausgleich gegenüber dem Stand der Technik verlängerten axialen Stegabschnitte des Lagerkäfigs beidseits ausgebildet sein, obwohl nur benachbarte Stegabschnitte in Summe einen Axiallängenausgleich herbeiführen. Dieser Kompromiss wird hier zugunsten des Gleichbaus getroffen.With regard to the bearing cages, it is proposed to use preferably symmetrical bearing cages in the form of identical components. In particular, the axial web sections of the bearing cage that are lengthened compared to the prior art for axial length compensation can also be formed on both sides, although only adjacent web sections in total bring about axial length compensation. This compromise is made here in favor of equal construction.
FigurenlisteFigure list
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in Reflektion zum Stand der Technik näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 einen schematischen Teilschnitt einer Zahnradlageranordnung für ein drei Stirnradabschnitte aufweisendes Mehrfach-Zahnrad gemäß des Standes der Technik, und -
2 einen Teilschnitt einer Zahnradlageranordnung mit einem drei Stirnradabschnitte aufweisenden Mehrfach-Zahnrad gemäß der Erfindung.
-
1 a schematic partial section of a gear bearing arrangement for a multiple gear having three spur gear sections according to the prior art, and -
2 a partial section of a gear bearing arrangement with a three spur gear sections having multiple gear according to the invention.
In der
Das Mehrfach-Zahnrad
Die Zylinderrollen
Bei der in
Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden somit vorzugsweise n-1 weniger Reihen an Zylinderrollen
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, ein Mehrfach-Zahnrad mit mehr als drei Zahnradabschnitten mit der erfindungsgemäßen Zahnradlagerung auszustatten.The invention is not limited to the preferred exemplary embodiment described above. Rather, modifications thereof are also conceivable, which are also covered by the scope of protection of the following claims. For example, it is also possible to equip a multiple gear with more than three gear sections with the gear bearing according to the invention.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Mehrfach-ZahnradMultiple gear
- 22
- StirnradabschnittSpur gear section
- 33
- LagerbolzenBearing pin
- 44th
- ZylinderrolleCylindrical roller
- 55
- StirnradabschnittSpur gear section
- 66th
- Stegabschnitt Web section
- AA.
- erste Reihe Zylinderrollenfirst row of cylindrical rollers
- BB.
- zweite Reihe Zylinderrollensecond row of cylindrical rollers
- CC.
- dritte Reihe Zylinderrollenthird row of cylindrical rollers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102017120336 B1 [0003]DE 102017120336 B1 [0003]
- DE 102012214551 A1 [0004]DE 102012214551 A1 [0004]
- DE 10223432 A1 [0006]DE 10223432 A1 [0006]
Claims (9)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102019133860.3A DE102019133860A1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Gear bearing assembly |
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DE102019133860.3A DE102019133860A1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Gear bearing assembly |
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