DE102019207453A1

DE102019207453A1 - Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern eines Planetenradsatzes eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102019207453A1
Application number: DE102019207453.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Miller; Bernd Lutz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Es wird eine Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern (2) eines Planetenradsatzes eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei der im Planetenträger (1) jeweils an der dem Sonnenrad zugewandten Seite jedes Planetenlagers (2) jeweils eine oder mehrere Öltaschen (3) vorgesehen sind, über die einzelnen, zu den Öltaschen (3) benachbarten Reihen der Planetenlagerung das zur Verfügung stehende Schmier- und Kühlmittel zugeführt wird, wobei zumindest eine Öltasche (3) mit jeweils einer Bohrung (4) im jeweiligen Planetenbolzen (5) fluidtechnisch verbunden ist, über die ein Teil des zur Verfügung stehenden Schmier- und Kühlmittels aufgrund der Fliehkraft der jeweils gegenüberliegenden Lagerreihe und/oder der der Öltasche (3) zugewandten Lagerreihe durch den jeweiligen Planetenbolzen (5) zugeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern eines Planetenradsatzes eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Planetenradsätzen sind die Planetenräder jeweils mittels einer Lagerung drehbar auf jeweils einem Planetenbolzen gelagert. Die Schmierung und Kühlung von Planetenlagern erfolgt nach dem Stand der Technik über Schmier- und Kühlmittel, welches den Planetenlagern entweder über geeignete Schmiertaschen im Planetenträger axial von außen oder über Leitbleche, Ölfangbleche oder Fangnuten durch Bohrungen im Planetenbolzen „von innen“ zugeführt wird.
Wenn Anlaufscheiben zum Verhindern des Anlaufens der Planetenräder am Planetenträger vorgesehen sind, und diese nicht gegen Verdrehen gesichert und ausgespart sind, erfolgt die Schmier- und Kühlstoffzufuhr von innen, wobei bei ausgesparten und verdrehgesicherten Anlaufscheiben oder bei Einsatz von Druckkämmen die Schmier- und Kühlstoffzufuhr kostengünstig von außen erfolgen kann.
Die Schmierung und Kühlung der einzelnen Reihen einer zwei- bzw. mehrreihigen Planetenlagerung kann somit nur durch die unterschiedliche Kühlölmenge und Richtung beeinflusst werden; eine gezielte Schmierung und Kühlung der einzelnen Lagerreihen von beiden Seiten, d.h. von innen und von außen ist nicht bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern eines Planetenradsatzes eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird eine Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern eines Planetenradsatzes eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei der im Planetenträger jeweils an der dem Sonnenrad zugewandten Seite jedes Planetenlagers jeweils eine oder mehrere Öltaschen vorgesehen sind, über die einzelnen, zu den Öltaschen benachbarten Reihen der Planetenlagerung das zur Verfügung stehende Schmier- und Kühlmittel zugeführt wird, wobei zumindest eine Öltasche mit jeweils einer Bohrung im jeweiligen Planetenbolzen fluidtechnisch verbunden ist, über die ein Teil des zur Verfügung stehenden Schmier- und Kühlmittels aufgrund der Fliehkraft der jeweils gegenüberliegenden Lagerreihe und/oder der der Öltasche zugewandten Lagerreihe von innen, nämlich durch den jeweiligen Planetenbolzen zugeführt wird.
Erfindungsgemäß kann das zur Verfügung stehende Schmier- und Kühlmittel entsprechend des Schmier- und Kühlbedarfs zwischen den einzelnen Lagerreihen aufgeteilt werden. Hierbei kann die Schmierung und Kühlung der einzelnen Lagerreihen in Abhängigkeit des Bohrungsdurchmessers und der Richtung der Bohrungen in den Planetenbolzen gezielt beeinflusst werden.
Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Öltasche mit einer Bohrung im jeweiligen Planetenbolzen fluidtechnisch verbunden, wobei sich die Bohrung im Planetenbolzen in zwei oder mehrere Zuführkanäle verzweigt, über die die gegenüberliegende Lagerreihe mit Schmier- und Kühlmittel versorgt wird.
Gemäß der Erfindung kann die fluidtechnische Verbindung der Öltaschen mit einer Bohrung im jeweiligen Planetenbolzen durch Anbohren der Öltaschen oder durch in den Öltaschen vorgesehene, im montierten Zustand mit den Bohrungen in den Planetenbolzen fluidtechnisch verbundene Nuten erfolgen, die mechanisch eingebracht werden oder bereits im Rohteil vorgesehen sind.
Für den Fall, dass die fluidtechnische Verbindung einer Öltasche mit einer Bohrung im Planetenbolzen durch Anbohren der Öltaschen erfolgt, erfolgt das Anbohren der Öltaschen durch den Planetenträger in radialer Richtung oder schräg.
Wenn zur erforderlichen Verdrehsicherung der Planetenbolzen eine radiale Bohrung im Planetenträger und eine korrespondierende Bohrung im Planetenbolzen vorgesehen ist, in die ein Stift greift, ist es besonders vorteilhaft, wenn diese Bohrung auch zur fluidtechnischen Verbindung einer Öltasche mit einer Bohrung im Planetenbolzen verwendet wird, indem sie sich radial nach innen betrachtet weiter erstreckt, bis die Öltasche erreicht ist.
Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Anlaufscheibe zum Verhindern des Anlaufens der Planetenräder am Planetenträger vorgesehen sein, durch die ein zusätzlicher Staudruck in Durchflussrichtung des Schmier- und Kühlmittels zwischen einer Öltasche und einer mit der Öltasche fluidtechnisch verbundenen Bohrung im Planetenbolzen erzielt werden kann.
Das Getriebe kann insbesondere ein Automatgetriebe eins Kraftfahrzeugs sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile. Es zeigen:

1: Eine schematische Schnittansicht eines Teiles eines Planetenradsatzes zur Veranschaulichung einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
2: Eine schematische perspektivische Ansicht des Planetenträgers gemäß der Ausgestaltung nach 1; und
3: Eine schematische Schnittansicht eines Teiles eines Planetenradsatzes zur Veranschaulichung einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.

Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 1 wird eine Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern eines Planetenradsatzes eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei der im Planetenträger 1 jeweils an der dem Sonnenrad zugewandten Seite jedes Planetenlagers 2 zwei Öltaschen 3 vorgesehen sind, über die den benachbarten Reihen der Planetenlagerung das zur Verfügung stehende Schmier- und Kühlmittel zugeführt wird. Das Schmier- und Kühlmittel gelangt in die Öltaschen 3 durch eine umlaufende Fangrinne im Planetenträger 1, die das Schmier- und Kühlmittel aus der Sonnenradwelle des Planetenradsatzes aufsammelt.
Wie aus 1 ersichtlich, ist eine Öltasche 3 mit einer durchgehenden Bohrung 4 im jeweiligen Planetenbolzen 5 fluidtechnisch verbunden, über die ein Teil des zur Verfügung stehenden Schmier- und Kühlmittels aufgrund der Fliehkraft der jeweils gegenüberliegenden Lagerreihe durch den Planetenbolzen 5 zugeführt wird.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel und auch bezugnehmend auf 2 erfolgt die fluidtechnische Verbindung der Öltasche 3 mit der durchgehenden Bohrung 4 im Planetenbolzen 5 durch eine in der Öltasche 3 vorgesehene, im montierten Zustand mit der Bohrung 4 fluidtechnisch verbundene Nut 6, die mechanisch eingebracht wird oder bereits im Rohteil vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann jede der Öltaschen mit jeweils einer durchgehenden Bohrung im Planetenbolzen fluidtechnisch verbunden sein.
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die fluidtechnische Verbindung der Öltasche 3 mit der Bohrung 4 im Planetenbolzen 5 durch Anbohren der Öltasche 3. Hierbei erfolgt das Anbohren der Öltasche 3 durch den Planetenträger 1 in radialer Richtung. Die entsprechende radiale Bohrung ist mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 8 ist eine Anlaufscheibe zum Verhindern des Anlaufens der Planetenrollen am Planetenträger 1 bezeichnet, durch die ein zusätzlicher Staudruck in Durchflussrichtung des Schmier- und Kühlmittels zwischen der Öltasche 3 und der Bohrung 4 im Planetenbolzen 5 erzielbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Planetenträger
2: Planetenlager
3: Öltasche
4: Bohrung im Planetenbolzen 5
5: Planetenbolzen
6: Nut
7: radiale Bohrung
8: Anlaufscheibe

Claims

Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern (2) eines Planetenradsatzes eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass im Planetenträger (1) jeweils an der dem Sonnenrad zugewandten Seite jedes Planetenlagers (2) jeweils eine oder mehrere Öltaschen (3) vorgesehen sind, über die einzelnen, zu den Öltaschen (3) benachbarten Reihen der Planetenlagerung das zur Verfügung stehende Schmier- und Kühlmittel zugeführt wird, wobei zumindest eine Öltasche (3) mit jeweils einer Bohrung (4) im jeweiligen Planetenbolzen (5) fluidtechnisch verbunden ist, über die ein Teil des zur Verfügung stehenden Schmier- und Kühlmittels aufgrund der Fliehkraft der jeweils gegenüberliegenden Lagerreihe und/oder der der Öltasche (3) zugewandten Lagerreihe durch den jeweiligen Planetenbolzen (5) zugeführt wird.
Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern (2) eines Planetenradsatzes, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öltasche (3) mit einer Bohrung (4) im jeweiligen Planetenbolzen (5) fluidtechnisch verbunden ist, wobei sich die Bohrung (4) im Planetenbolzen (5) in zwei oder mehrere Zuführkanäle verzweigt, über die die gegenüberliegende Lagerreihe mit Schmier- und Kühlmittel versorgt wird.
Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern (2) eines Planetenradsatzes, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierung und Kühlung der einzelnen Lagerreihen in Abhängigkeit des Bohrungsdurchmessers und der Richtung der Bohrungen (4) in den Planetenbolzen (5) gezielt beeinflussbar ist.
Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern (2) eines Planetenradsatzes, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidtechnische Verbindung der Öltaschen (3) mit einer Bohrung (4) im jeweiligen Planetenbolzen (5) durch in den Öltaschen (3) vorgesehene, im montierten Zustand mit den Bohrungen (4) in den Planetenbolzen (5) fluidtechnisch verbundene Nuten (6) erfolgt, die mechanisch eingebracht werden oder bereits im Rohteil vorgesehen sind.
Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern (2) eines Planetenradsatzes, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidtechnische Verbindung der Öltaschen (3) mit einer Bohrung (4) im jeweiligen Planetenbolzen (5) durch Anbohren der Öltaschen (3) durch den Planetenträger (1) in radialer Richtung oder schräg erfolgt.
Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern (2) eines Planetenradsatzes, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn zur erforderlichen Verdrehsicherung der Planetenbolzen (5) eine radiale Bohrung (7) im Planetenträger (1) und eine korrespondierende Bohrung in den Planetenbolzen (5) vorgesehen ist, in die ein Stift greift, diese Bohrung (7) auch zur fluidtechnischen Verbindung einer Öltasche (3) mit der Bohrung (4) im Planetenbolzen (5) verwendet wird, wobei sie sich radial nach innen betrachtet weiter erstreckt, bis die Öltasche (3) erreicht ist.
Anordnung zur Schmierung und Kühlung von Planetenlagern (2) eines Planetenradsatzes, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verhindern des Anlaufens der Planetenrollen am Planetenträger (1) eine Anlaufscheibe vorgesehen ist, durch die ein zusätzlicher Staudruck in Durchflussrichtung des Schmier- und Kühlmittels zwischen einer Öltasche (3) und einer mit der Öltasche (3) fluidtechnisch verbundenen Bohrung (4) im Planetenbolzen (5) erzielbar ist.