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Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Schmiervorrichtung für ein Planetengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Planetengetriebe, insbesondere auch für ein Kraftfahrzeug, und ein Kraftfahrzeug.
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Üblicherweise weisen Kraftfahrzeuge ein schaltbares Getriebe auf, mit dem verschiedene Übersetzungsstufen bei der Drehmomentübertragung von einem Motor zu angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs erfolgt. Aufgrund steigender Leistungsanforderungen an den Antrieb und auch steigender Sicherheitsanforderungen an das Kraftfahrzeug gibt es dabei ein Bedürfnis, jeweilige Getriebeanordnungen besonders kompakt zu gestalten. Besonders geeignet sind dafür Planetengetriebe, welche einen oder mehrere Planetenradsätze aufweisen können. Ein Planetenradsatz kann dabei üblicherweise ein Hohlrad, einen Planetenträger und ein Sonnenrad aufweisen. Diese können auch als Drehelemente des Planetenradsatzes angesehen werden, welche um eine gemeinsame Mittelachse rotieren. An dem Planetenträger können ein oder mehrere Planetenräder drehbar gelagert sein. Die jeweiligen Drehelemente können dabei verschiedene Teile aufweisen, wie beispielsweise Wellen und daran gelagerte Zahnräder. Die einzelnen Drehelemente sollten dabei mit Schmieröl versorgt werden, um einen hohen Wirkungsgrad und geringen Verschleiß zu erreichen. Auch die Lagerung der Planetenräder sollte aus den gleichen Gründen mit Schmieröl versorgt werden.
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Planetengetriebe können schaltbare unterschiedliche Übersetzungsstufen aufweisen, welche auch als Gänge bezeichnet werden können. Dafür sind üblicherweise axial bewegliche Schaltelemente vorgesehen, welche beispielsweise zwei Drehelemente miteinander drehfest verbinden können. Das Planetengetriebe kann auch mehrere Planetenradsätze umfassen, um eine besonders hohe Gangzahl aufweisen zu können. Dabei können jeweilige Drehelemente der unterschiedlichen Radsätze je nach gewünschter Übersetzung auch durch Schaltelemente wählbar drehfest miteinander verbunden werden. Solche Planetengetriebe sind besonders geeignet für Kraftfahrzeuge mit mehreren unterschiedlichen Motoren, was auch als Hybridantrieb bezeichnet werden kann. Beispielsweise kann ein solches Planetengetriebe dazu ausgebildet sein, eine Elektromaschine und eine Verbrennungskraftmaschine mit anderen und/oder unabhängig wählbaren Gänge in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs einzubinden.
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In der
DE 10 2015 222 646 A1 ist eine Schmiervorrichtung für einen Planetentrieb beschrieben, wobei die Schmiervorrichtung wenigstens durch einen Flächenabschnitt eines Planetenträgers des Planetentriebs, mindestens einen Schmierkanal in einem Planetenbolzen des Planetentriebs, zumindest ein zu dem Planetenträger benachbartes Anschlussbauteil und durch mindestens eine Dichtung gebildet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, eine verbesserte Schmiervorrichtung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen eines Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen jeweiliger anderer Aspekte und umgekehrt anzusehen sind.
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Ein erster Aspekt betrifft eine Schmiervorrichtung für ein Planetengetriebe. Die Schmiervorrichtung bzw. das Planetengetriebe kann wenigstens einen Planetenträger aufweisen, Der Planetenträger kann jeweilige Lagerungen für ein drehbares Lagern eines oder mehrerer, insbesondere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, Planetenräder aufweisen. Insbesondere kann ein Planetenrad jeweils mit einer zugeordneten Lagerung an dem Planetenträger drehbar gehalten sein. Auch wenn ein Planetengetriebe nur ein an dem Planetenträger gehaltenes Planetenrad aufweisen kann, sind mehrere Planetenräder die übliche Bauweise. Im Folgenden wird daher der Einfachheit wegen von Planetenrädern gesprochen, wobei jeweilige Merkmale und Eigenschaften dabei auch eine Bauweise mit nur einem Planetenrad betreffen können, sofern es nicht explizit um mehrere Planetenräder geht.
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Weiterhin weist die Schmiervorrichtung wenigstens ein Ölfangelement auf, welches dazu ausgebildet sein kann, radial nach außen geschleudertes und/oder fließendes Öl zu erfassen und zur Lagerung der jeweiligen Planetenräder zu leiten. Erfassung kann hier im Sinne eines Auffangens und/oder Sammelns verstanden werden. Die Erfassung kann beispielsweise passiv mittels einer entsprechenden Bauform erfolgen. Beispielweise kann das Ölfangelement als eine radial nach innen geöffnete Wanne oder Schale ausgebildet sein, die jeweiliges durch Zentrifugalkräfte nach außen geschleudertes und/oder fließendes Öl darin auffängt. Zusätzlich können auch Flächen geneigt und/oder gekrümmt sein, um das Öl, welches auch als Schmieröl bezeichnet werden kann, an die Lagerung zu leiten. Das Ölfangelement kann auch als Ölfangeinheit bezeichnet werden.
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Das Ölfangelement kann einstückig mit dem Planetenträger ausgebildet sein. Einstückig kann dabei eine monolithische Bauweise betreffen und/oder eine dauerhaft miteinander verbundene Bauweise, beispielsweise zwei miteinander verschweißte Bauteile. Bevorzugt ist einstückig vorliegend monolithisch, das heißt ein einzelnes integrales Bauteil. Dadurch kann auf zusätzliche Teile und deren Montage verzichtet werden. Zudem muss so auch keine Dichtung zwischen dem Ölfangelement und dem Planetenträger vorgesehen werden. Das Ölfangelement kann ein komplett umlaufendes Teil sein, insbesondere kann es eine Außenkontur des Planetenträgers nachbilden. Beispielsweise kann das Ölfangelement als Vorsprung, wie ein Steg, an einer radial äußeren Kante stirnseitig an dem Planetenträger ausgebildet sein. Ein komplett umlaufendes, beispielsweise im Wesentlichen ringförmiges Ölfangelement kann besonders einfach zu fertigen sein. Das Ölfangelement kann aber auch jeweilige Ölfangteilelemente aufweisen, welche sich nur im Umfangsbereich der jeweiligen Lagerungen erstrecken bzw. nur kurz darüber hinaus in einem jeweiligen benachbarten Umfangsbereich. Das Ölfangelement kann also in Umfangsrichtung unterbrochen sein und mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Ölfangteilelemente aufweisen, welche jeweils einer Lagerung eines jeweiligen Planetenrads zugeordnet sind. Dadurch kann die Schmiervorrichtung und damit auch der Planetenträger sowie insgesamt das Planetengetriebe besonders leicht sein. Insbesondere kann eine rotierende Masse des Planetenträgers so gering sein.
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Zudem kann das Ölfangelement einen Eingriffsbereich aufweisen, welcher zum lösbaren drehfesten Eingriff mit einem Schaltelement des Planetengetriebes ausgebildet ist. Mittels des Eingriffsbereichs und aufgrund der einstückigen Bauweise kann das Ölfangelement also auch die Verbindung zu einem Schaltelement zur Verfügung stellen, insbesondere mit einer Schaltmuffe. Dadurch ist die Verbindung besonders einfach. Insbesondere blockiert das Ölfangelement so keinen Bauraum zum Eingriff mit dem Schaltelement, sondern ermöglicht diesen direkt. Dadurch kann das entsprechende Planetengetriebe besonders kompakt und einfach sein. Insbesondere kann auf zusätzliche Elemente für einen Eingriff mit dem Schaltelement, wie ein Klauenelement, verzichtet werden. Das Ölfangelement kann daher auch dahingehend verstanden werden, dass es ein Klauenelement des Planetenträgers bildet. Das Ölfangelement kann also gleichzeitig ein Klauenelement des Planetenträgers ausbilden. Dieses Klauenelement ist dabei einstückig und damit drehfest mit dem Planetenträger verbunden.
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Der Eingriffsbereich kann beispielsweise durch eine radial nach innen weisende Verzahnung gebildet sein, welche in Eingriff mit einer korrespondierenden radial nach außen weisenden Verzahnung des Schaltelements gebracht werden kann. Der Eingriff kann beispielsweise durch axiales Verschieben des Schaltelements hergestellt und auch wieder gelöst werden. Vorzugsweise ist der Eingriffsbereich an einem axial und/oder radial dem Schaltelement nächstliegendem Ende des Ölfangelements ausgebildet. Dadurch kann das Schaltelement klein sein und/oder jeweilige Schaltwege bzw. eine Bewegungsdistanz zum Verbinden bzw. Lösen des Schaltelements kurz sein. Der Eingriffsbereich kann also axial und/oder radial vom Planetenträger beabstandet sein. Dies erlaubt eine stärkere Verschachtelung und damit ein kompakteres Planetengetriebe und ggf. auch kürzere Schaltzeiten, bis das Schaltelement in Eingriff gelangt.
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Das Ölfangelement bzw. das Klauenelement bildet einen Teil der Ölführung des Planetengetriebes. Das Ölfangelement kann also auch dahingehend verstanden werden, dass es wenigstens einen Teilbereich und/oder einen Teil der Wandungen eines Ölführungskanals bzw. einer Ölführungsnut bildet.
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Die Schmiervorrichtung kann auch eine Schmierölversorgung aufweisen. Zu der Schmierölversorgung kann beispielsweise ein Ölreservoir, eine Pumpe und/oder das Öl selber gezählt werden.
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Durch die Schmiervorrichtung ist die Zugänglichkeit von Schaltelementen zu dem Planetenträger zum schaltbaren drehfesten Verbinden mit anderen Drehelementen nicht eingeschränkt, wie das bei separaten Anschlusselementen der Fall sein könnte. Es kann einfach ein Planetengetriebe mit vielen Gängen und kompakter Bauweise zur Verfügung gestellt werden. Zudem benötigt die Schmiervorrichtung aufgrund der einstückigen Bauweise des Ölfangelements mit dem Planetenträger nicht an einer ansonsten vorzusehenden Anschlussstelle zum Planetenträger eine Dichtung, was aufwendig und teuer sein kann. Auch eine aufwendige Montage eines solchen Anschlussbauteils und seiner Dichtung entfällt. Ein entsprechend ausgerüsteter Planetentrieb hat eine Bauweise mit geringer Komplexität und benötigt wenig Teile.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass das Ölfangelement eine umlaufende radial nach innen geöffnete Wanne mit einer Wand des Planetenträgers ausbildet. Das Ölfangelement kann als Vorsprung oder Steg an dieser Wand des Planetenträgers ausgebildet sein. Dadurch kann das Ölfangelement mit einfachen Mitteln zuverlässig radial nach außen geschleudertes und/oder fließenden Öl auffangen und zu den jeweiligen Lagerungen leiten. Dabei kann die Wanne entsprechend geneigt sein, um eine Fließrichtung des Ölflusses festzulegen. Durch die Nutzung einer Wand des Planetenträgers, wie beispielsweise einer Stirnwand, zum Bilden der Wanne kann die Schmiervorrichtung und damit auch das Planetengetriebe besonders kompakt sein, insbesondere axial kurzbauend. Zudem kann so die Geometrie des Ölfangelements simpel und dessen Größe gering sein, da eine ohnehin vorhandene Wand mit zum Bilden der Wanne genutzt werden kann. Die Wanne kann dabei eine umlaufende Struktur aufweisen. Beispielsweise kann die Wanne auch nach Art einer umlaufenden Nut ausgebildet sein, mit einer Bodenwand und davon zwei an axial gegenüberliegenden Seiten wegstehenden Seitenwänden. Eine dieser Seitenwände kann bevorzugt durch den Planetenträger gebildet sein. Die andere Seitenwand und der Boden kann dagegen beispielsweise durch das einstückig mit dem Planetenträger ausgebildete Ölfangelement ausgebildet sein, insbesondere in Form eines Vorsprungs oder einer vorstehenden Wand. Die Oberfläche der durch den Planetenträger gebildeten Seitenwand kann dabei aber auch als Oberfläche des Ölfangelements angesehen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass die Schmiervorrichtung zum Lagern der Planetenräder jeweils einen Lagerbolzen aufweist und das Ölfangelement das Öl in die jeweiligen Lagerbolzen leitet. Die Lagerbolzen können dabei als Teil der Lagerung betrachtet werden. Die Lagerbolzen können insbesondere eine vorzugsweise zentrale axiale Bohrung aufweisen, in welche das Öl von dem Ölfangelement eingeleitet wird. Von dieser axialen Bohrung kann beispielsweise wenigstens eine damit verbundene radiale Bohrung zu den Planetenrädern bzw. deren Kontaktstelle mit dem Lagerbolzen und/oder einer Sitzfläche in dem Planetenträger führen. Die Lagerbolzen können auch als Planetenbolzen bezeichnet werden. Die Planetenräder können relativ drehbar zu den Lagerbolzen gelagert sein. Alternativ oder zusätzlich können die Lagerbolzen auch drehbar in einer Aufnahme des Planetenträger gelagert sein. Jeweilige relativ zueinander drehende Kontaktflächen und/oder Lagerelemente, wie Wälzlager, können mittels der Schmiervorrichtung geschmiert bzw. mit Öl versorgt werden. Die Lagerbolzen können beispielsweise jeweils in einer zugeordneten, vorzugsweise korrespondierenden, Ausnehmung des Planetenträgers aufgenommen sein. Beispielsweise kann die Ausnehmung durch jeweils eine Durchgangsbohrung oder Sacklochbohrung mit zu dem jeweiligen Lagerbolzen korrespondierenden Querschnitt und Durchmesser gebildet sein. Die Lagerbolzen können auch wenigstens einen Teil der Wand bilden, die mit dem Ölfangelement eine Wanne ausbildet. Die Lagerbolzen können dabei als Teil des Planetenträgers angesehen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass das Ölfangelement an einer Stirnseite des Planetenträgers ausgebildet ist. Dort belegt das Ölfangelement keinen für andere Drehelemente wichtigen Bauraum. Üblicherweise ist zumindest radial außen axial benachbart zu dem Planetenträger ein ansonsten ungenutzter Freiraum vorhanden, in dem das Ölfangelement angeordnet werden kann. Auch die radiale Größe des Planetengetriebes wird so durch das Ölfangelement nicht erhöht.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass das Ölfangelement an einer geschlossenen Stirnseite des Planetenträgers ausgebildet ist. Als Stirnseite kann beispielsweise eine im Wesentlichen in axiale Richtung weisende Seite des Planetenträgers bezeichnet werden. Als geschlossene Seite bzw. Stirnseite des Planetenträgers kann dabei die Seite bezeichnet werden, an welcher jeweilige Lagerbolzen nicht eingeführt werden können. Die geschlossene Seite kann auch durch einen zu der Mittelachse verlaufenden Planetenträgersteg definiert sein. Der Planetenträger kann also einen Planetenträgersteg aufweisen, welcher beispielsweise zum Lagern des Planetenträgers in dem Planetengetriebe ausgebildet ist, insbesondere einem axialen und drehbaren Lagern. Der Planetenträgersteg kann auch als Planetensteg bezeichnet werden. Der Planetenträgersteg kann sich radial nach innen erstrecken, insbesondere von den jeweiligen Lagerbolzen bzw. von einem für deren Aufnahme bildenden Bereich des Planetenträgers. Vorzugsweise bildet der Planetenträgersteg auch ein axiales Ende des Planetenträgers. Das kann heißen, dass dieser den Planetenträger sozusagen axial abschließt. Als offene Seite bzw. Stirnseite des Planetenträgers kann dagegen die Seite bezeichnet werden, an welcher jeweilige Lagerbolzen in ihre Aufnahme eingeführt werden können. Beispielsweise mündet eine Sacklochbohrung zur Aufnahme eines Lagerbolzens mit ihrer offenen Seite in der offenen Seite des Planetenträgers. Durch das Anordnen an der geschlossenen Stirnseite können das Ölfangelement bzw. ein Boden einer damit gebildeten Wanne besonders nahe an einer axialen Bohrung zur Versorgung der Lagerung mit Schmieröl angeordnet sein. Dadurch kann die Schmierölversorgung besonders zuverlässig sein und/oder benötigt besonders wenig Öl. Vorzugsweise ist dabei zur Ölversorgung der Lagerung eine axiale Bohrung in der geschlossenen Stirnseite des Planetenträgers vorgesehen. Zudem kann das Ölfangelement an dieser Stelle besonders hohe Lasten aus der Kopplung mit dem Schaltelement in den Planetenträger einleiten, da dieser dort aufgrund seiner im Wesentlichen durchgängigen Stirnwand strukturell sehr stabil ist. Entsprechend kann gegebenenfalls ein besonders dünner und/oder besonders leichter Planetenträger bei ansonsten gleichbleibender Belastung des Planetengetriebes bzw. des Planetenträgers verwendet werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass das Ölfangelement an einer offenen Stirnseite des Planetenträgers ausgebildet ist. Durch die Anordnung an der offenen Stirnseite kann gegebenenfalls auf eine zusätzliche Bohrung im Planetenträger zur Ölführung zur Lagerung verzichtet werden. Zudem kann das Planetengetriebe so axial besonders kompakt sein, da das Ölfangelement so üblicherweise einer Innenseite des Planetengetriebes bzw. einer der dem Planetenträger nächstliegenden Außenwand des Getriebes abgewandten Seite angeordnet sein kann. Das Gehäuse kann so bündig mit der geschlossenen Seite des Planetenträgers abschließen und/oder auch teilweise durch diese gebildet sein.
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Die Schmiervorrichtung kann auch mehr als ein Ölfangelement aufweisen. Insbesondere kann sowohl ein Ölfangelement an der offenen als auch an der geschlossenen Stirnseite des Planetenträgers ausgebildet sein. Dadurch kann eine besonders zuverlässige und/oder umfangreiche Schmierölversorgung gewährleistet werden. Zudem kann so einfach ein Eingriffsbereich für zwei unterschiedliche Schaltelemente bereitgestellt werden. Insbesondere kann so ein Planetengetriebe mit mehr als einem Planetenradsatz sehr kompakt sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass das Ölfangelement eine von dem Planetenträger ausgehend in axialer Richtung radial nach innen geneigte Fläche aufweist. Diese Neigung der Fläche, welche vorzugsweise eine radial innere Fläche des Ölfangelements ist, leitet jeweils aufgefangenes bzw. eingesammeltes Öl in Richtung der Lagerung, gegebenenfalls unterstützt durch Zentrifugalkräfte. Die geneigte Fläche kann also schräg nach innen geneigt mit einem radial äußeren Ende näher an dem Planetenträger angeordnet sein als ein radial inneres Ende. Die geneigte Fläche kann eben sein oder auch gekrümmt, insbesondere radial nach außen gewölbt, das heißt konkav.
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Die axiale Richtung kann im Rahmen dieser Beschreibung durch jeweilige Drehachsen definiert sein, welche auch Symmetrieachsen eines Teils sein können. Insbesondere kann die axiale Richtung parallel zu einer Mittelachse des Planetenträgers sein. Eine radiale Richtung kann orthogonal dazu definiert sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass ein Winkel der geneigten Fläche zu der axialen Richtung zwischen 10° und 80° beträgt, insbesondere zwischen 40° und 80°, insbesondere zwischen 70° und 80°. Dadurch werden die jeweiligen Lagerungen besonders zuverlässig mit Öl versorgt.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass ein Ende der geneigten Fläche in einer Auskehlung endet, deren Boden radial nach außen von den jeweiligen Lagerungen der Planetenrädern beabstandet ist. Eine Auskehlung kann eine Nut sein, insbesondere mit einem runden Boden, welche kontinuierlich in jeweilige Seitenwände übergeht. Durch die Auskehlung kann deren Boden also radial beabstandet von einer Aufnahme für jeweilige Lagerbolzen, wie eine Sacklochbohrungsmündung, sein. Dadurch kann eine Art Ölreservoir an einer Einleitstelle zur Schmierung der Lagerung der Planetenräder gebildet werden, wodurch eine kontinuierliche Schmierölversorgung besonders gut sichergestellt werden kann. Zudem verstärkt eine Auskehlung die strukturelle Integrität des aus Ölfangelement und Planetenträger gebildeten Bauteils, insbesondere im Vergleich einem winkeligen Übergang. Zudem kann so die Fertigung besonders einfach sein, insbesondere mittels einer Drehmaschine.
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In weiterer Ausgestaltung der Schmiervorrichtung ist es vorgesehen, dass die Schmiervorrichtung wenigstens ein Sonnenrad umfasst, in dem wenigstens eine Bohrung zum Leiten eines Ölflusses an das Ölfangelement vorgesehen ist. Vorzugsweise verläuft diese Bohrung wenigstens bereichsweise radial und/oder hat eine radial weisende Mündung. Eine Mündung dieser Bohrung, von der Öl zum Ölfangelement geschleudert wird und/oder fließt, kann dabei von diesem radial beabstandet sein. Dennoch wird das Öl durch die Anordnung des Ölfangelements zuverlässig gefangen und zu den jeweiligen Lagerungen geleitet. Dadurch kann die Schmiervorrichtung leicht und einfach sein, insbesondere werden keine zusätzlichen ölführenden Teile benötigt. Das Sonnenrad kann dabei eine axiale Bohrung für eine zentrale Ölversorgung jeweiliger Komponenten des Planetengetriebes aufweisen, mit welcher die oben genannte Bohrung kommuniziert. Das Sonnenrad kann eine zentrale Welle umfassen, in der diese Bohrungen vorgesehen sind. Vorzugsweise ist kein Durchbruch und/oder keine Bohrungsmündung im Bereich einer Verzahnung des Sonnenrads mit anderen Drehelementen des Planetengetriebes vorgesehen.
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Ein zweiter Aspekt betrifft ein Planetengetriebe mit wenigstens einem Planetenträger mit jeweiligen Lagerungen für drehbares Lagern eines oder mehrerer Planetenräder und/oder mit einer Schmiervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt. Die sich aus der Schmiervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Aspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts und umgekehrt anzusehen sind.
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Vorzugsweise weist das Planetengetriebe mehrere gegebenenfalls miteinander koppelbare Planetenradsätze auf und eine Vielzahl von unterschiedlichen einstellbaren Gängen.
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Ein dritter Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Planetengetriebe gemäß dem zweiten Aspekt und/oder mit einer Schmiervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt. Die sich aus der Schmiervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt und dem Planetengetriebe gemäß dem zweiten Aspekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten bzw. zweiten Aspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten bzw. zweiten Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts und umgekehrt anzusehen sind.
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Weitere Merkmale ergeben sich in den Ansprüchen, dem Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in den Ausführungsbeispielen genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen zu verlassen.
- 1 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine Schmiervorrichtung für ein Planetengetriebe.
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1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Schmiervorrichtung 10 für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeugs, mittels welchem eine Vielzahl von einstellbaren Gängen bereitgestellt werden können. Gezeigt sind dabei ein Teil eines Hohlrads 12, ein Teil eines Planetenträger 14 und ein Teil eines Sonnenrads 16, welche jeweilige Drehelemente eines Planetenradsatzes des Planetengetriebes bilden.
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An dem Planetenträger 14 sind mittels jeweiliger Lagerbolzen 18 jeweilige Planetenräder 20 drehbar gelagert, wobei eine Vielzahl von Planetenrädern 20 in regelmäßigem Abstand an dem Umfang des Planetenträger 14 angeordnet sind. Diese Lagerung der Planetenräder 20 werden dabei zur Reibungsminderung und Verschleißminderung mit Schmieröl, im Folgenden auch einfach Öl genannt, versorgt.
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Die Schmiervorrichtung weist eine zentrale Ölpumpe auf, mittels welcher das gesamte Planetengetriebe mit Schmieröl versorgt wird. Das Öl wird dabei von der Pumpe durch eine axiale Bohrung einer Welle des Sonnenrads 16 geführt, um es an die jeweiligen zu schmierenden Komponenten des Planetengetriebes zu verteilen. Das Sonnenrad weist dabei zwei radiale Bohrungen 22, mittels welchen das Schmieröl radial nach innen zu einem Freiraum 24 axial links vor dem Planetenträger 14 bzw. dem Sonnenrad 16 geleitet wird.
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Von dort muss das Öl zu der Lagerung der jeweiligen Planetenräder 20 geleitet werden. Vorliegend wird das Öl dabei einfach durch Zentrifugalkräfte aufgrund eines Rotierens des Sonnenrads 16 radial nach außen geschleudert. Die radiale Richtung ist dabei orthogonal zu einer Mittel- bzw. Drehachse des Sonnenrads 16. Alternativ oder zusätzlich kann das Öl auch durch die Schwerkraft in Richtung wenigstens eines Teilbereichs der Lagerung tropfen bzw. fließen. Das Öl wird dabei radial außenseitig durch ein Ölfangelement 26 aufgefangen. Dieses Ölfangelement 26 ist einstückig mit dem Planetenträger 14 ausgebildet, sodass eine Montage mit diesem und eine Abdichtung einer Kontaktstelle entfallen kann.
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Das Ölfangelement 26 weist dabei eine radial nach innen weisende und bezüglich der axialen Richtung so geneigte Fläche 28 auf, dass ein radial inneres Ende axial weiter vom Planetenträger 14 beabstandet ist als ein radial äußeres Ende, welches mit dem Planetenträger verbunden ist. Die Fläche 28 mündet in einer Auskehlung 30, zu der das eingefangene Öl aufgrund von Zentrifugalkräften geleitet wird. Die Auskehlung 30 fungiert dabei als Ölreservoir, welche eine kontinuierliche Schmierölversorgung der Lagerung der jeweiligen Planetenräder 20 sicherstellt. Das Ölfangelement 26 bildet dabei eine komplett in Umfangsrichtung umlaufendes Teil aus, welches mit einer zugewandten Wand, nämlich der Stirnseite 32 des Planetenträgers 14, eine Art Ölwanne bzw. Ölauffangschale bildet. Die Stirnseite 32 ist dabei eine offene Seite des Planetenträgers 14, an welcher dieses nicht mit einem Planetensteg 34 gelagert ist.
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Ab einem gewissen Ölniveau in der Auskehlung 30 bzw. der Ölwanne fließt das Öl durch eine axiale Sacklochbohrung 36 des Lagerbolzen 18 weiter durch eine radiale Durchgangsbohrung 38 zu der Lagerung des jeweiligen Planetenrads 20. Wie zu erkennen ist, wird so keine zusätzliche Führung des Öls im Freiraum 24 benötigt, beispielsweise in Form eines einen Kanal ausbildenden Anschlussteils.
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Ein Winkel 44 der geneigten Fläche 28 zu der axialen Richtung beträgt vorliegend ca. 60° bis 80°. Dadurch wird ein guter Ölfluss zur Auskehlung 30 erreicht, womit eine benötigte Ölmenge gering sein kann. Zudem ist so eine axiale Erstreckung des Ölfangelements 26 gering, womit die Schmiervorrichtung 10 und damit auch das Planetengetriebe axial kurzbauend sein kann.
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Weiterhin weist das Ölfangelement 26 an seinem radial inneren Ende einen Eingriffsbereich 40 auf, vorliegend in der Form einer Verzahnung. Damit bildet das Ölfangelement 26 zusätzlich ein Klauenelement für den Planetenträger 14 aus, womit dafür auch auf ein solches zusätzliches separates Bauteil verzichtet werden kann. Der Eingriffsbereich 40 kann auch als Klauenverzahnung bezeichnet werden. Mit dem Eingriffsbereich 40 kann ein korrespondierender Eingriffsbereich eines Schaltelements 42 in Eingriff gebracht werden, welcher auch als Mitnahmeverzahnung bezeichnet werden kann. Das Schaltelement 42 ist beispielsweise als Schaltmuffe ausgebildet. Jeweilige durch Schaltung lösbare Verzahnungen können auch als Schaltverzahnung bezeichnet werden. Dafür kann das Schaltelement 42 axial bewegt werden, vorliegend in 1 nach rechts. Damit kann das Schaltelement 42 den Planetenträger 14 mit einem Drehelement eines anderen Planetenradsatzes drehfest verbinden, um so einen jeweiligen Gang einzustellen. Zum Einstellen eines anderen Gangs kann die Verbindung wieder gelöst werden. Alternativ könnte das Schaltelement 42 auch dazu ausgebildet sein, den Planetenträger 14 mit dem Hohlrad 12 oder dem Sonnenrad 16 drehfest zu verbinden.
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Durch den Eingriffsbereich 40 wird vermieden, dass das Schaltelement 42 soweit in den Freiraum 24 bewegt werden muss, dass der Ölfluss zur Lagerung der Planetenräder 20 unterbrochen wird. Gleichzeitig sind keine weiteren Teile oder komplexen Verbindungselemente notwendig, um einen Konflikt zwischen Ölführung und mögliche drehfeste Verbindung mit dem Schaltelement 42 zu verhindern. So kann ein entsprechend ausgerüstetes Planetengetriebe kompakt und dennoch konstruktiv einfach mit wenigen Teilen sein. Die Montage und Wartung des Getriebes wird so auch erleichtert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schmiervorrichtung
- 12
- Hohlrad
- 14
- Planetenträger
- 16
- Sonnenrad
- 18
- Lagerbolzen
- 20
- Planetenrad
- 22
- Bohrung
- 24
- Freiraum
- 26
- Ölfangelement
- 28
- geneigte Fläche
- 30
- Auskehlung
- 32
- Stirnseite
- 34
- Planetensteg
- 36
- Sacklochbohrung
- 38
- Bohrung
- 40
- Eingriffsbereich
- 42
- Schaltelement
- 44
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015222646 A1 [0004]
