DE102020104977A1

DE102020104977A1 - Planetenradstützwelle, Verfahren zum Herstellen der Planetenradstützwelle und Planetengetriebeeinheit

Info

Publication number: DE102020104977A1
Application number: DE102020104977.3A
Authority: DE
Inventors: Kotaro Yamashita; Kazuyuki Kotani; Shoshi Suemitsu; Tomohiro Hirokawa; Makoto Hamano; Mitsuhiko Kato
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2020-08-27
Also published as: US20200271210A1; CN111623086A; JP2020139525A

Abstract

Eine Planetenradstützwelle (5; 5A; 5B; 5C; 5D) enthält einen zylindrischen Körper, der an beiden Enden der Mittelachsenrichtung offen ist. Der zylindrische Körper hat einen Einlassanschluss (501), durch welchen Schmieröl in einen hohlen Abschnitt (50) des zylindrischen Abschnitts eingeführt ist, und einen Ablassanschluss (502), durch welchen das Schmieröl, das in den hohlen Abschnitt eingeführt ist, entlassen ist, wobei der Einlassanschluss und der Ablassanschluss offen zu einer inneren Umfangsfläche (50a) des hohlen Abschnitts an verschiedenen Positionen in der Mittelachsenrichtung sind. Eine Ölführungsnut (51, 52) ist zwischen einer ersten Öffnung (501a) des Einlassanschlusses und einer zweiten Öffnung (502a) des Ablassanschlusses in der inneren Umfangsfläche bereitgestellt. Die Ölführungsnut ist konfiguriert, das Schmieröl zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung zu führen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Planetenradstützwellen, die ein Planetenrad stützen, Verfahren zum Herstellen einer Planetenradstützwelle und Planetengetriebeeinheiten.
Beschreibung des Standes der Technik
Es gibt eine Planetengetriebeeinheit, die z. B. zum Schalten in einem Antriebssystem eines Fahrzeugs benutzt ist (siehe z. B. die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2005-321026 ( JP 2005-321026 A )). Diese Planetengetriebeeinheit enthält: ein internes Zahnrad und ein externes Zahnrad (Sonnenrad), die so gestützt sind, dass das interne und das externe Zahnrad koaxial relativ zueinander rotierbar sind; eine Mehrzahl von Planetenrädern, die zwischen dem internen Zahnrad und dem externen Zahnrad angeordnet ist; einen Träger, der die Planetenräder stützt, so dass die Planetenräder rotierbar und umlaufend sind; und Wälzlager, die eine Rotation der Planetenräder reibungslos machen.
Der Träger der Planetengetriebeeinheit, die in JP-2005-321026 beschrieben ist, hat ein Paar von ringförmigen Platten, die die Planetenräder in der Axialrichtung dazwischen halten, und eine Mehrzahl von Stützwellen, die durch die Mitte der Planetenräder eingeführt sind. Das Wälzlager, das eine Mehrzahl von Nagelrollen hat, ist zwischen dem Planetenrad und der Stützwelle angeordnet. Die Stützwelle hat beide Enden in Durchgangslöcher, die in dem Paar von ringförmigen Platten gebildet sind, eingepasst und ist am Rotieren beschränkt. Die Stützwelle ist aus einem zylindrischen Stahlmaterial gemacht und hat ein hohles Loch, das von einer axialen Endfläche der Stützwelle gebohrt ist. Das hohle Loch ist ein Blindloch, das sich nicht durch die Stützwelle erstreckt. Eine Öffnung an einem Ende des hohlen Lochs ist durch einen Stopfen geschlossen.
Der Stopfen ist durch Zugumformen wie folgt gebildet. Eine flache Platte aus einem Stopfenmaterial ist auf der Endfläche der Öffnung des hohen Loches der Stützwelle platziert und ist in das hohle Loch mit einer Stanze pressgepasst, um eine zylindrische Form mit Boden zu haben. Die Stützwelle hat einen Schmierölversorgungseinlassanschluss und einen Schmierölversorgungsauslassanschluss. Schmieröl ist in das hohle Loch durch den Schmierölversorgungseinlassanschluss eingeführt und das Schmieröl, das in das hohle Loch eingeführt ist, ist zu dem Wälzlager durch den Schmierölversorgungsablassanschluss zugeführt. Ein Paar von ringförmigen Platten hat eine Ölnut in einer Seitenfläche der ringförmigen Platte und die Ölnut ist mit dem Schmierölversorgungseinlassanschluss verbunden. Schmieröl ist von der Ölnut in das hohle Loch durch den Schmierölversorgungseinlassanschluss wegen der Zentrifugalkraft, die durch Rotation des Trägers erzeugt ist, eingeführt. Der Stopfen hemmt eine Leckage des Schmieröls, das in das hohle Loch eingeführt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Beim Herstellen dieser Stützwelle ist viel Material verschwendet, wenn das hohle Loch gebohrt ist. Es ist auch schwierig, Kosten zu reduzieren, wenn der Vorgang des Bildens des Stopfens durch Zugumformen erforderlich ist. Außerdem neigt bei einem Verfahren, in welchem das hohle Loch gebohrt ist und der Stopfen darin eingepresst ist, Metallstaub dazu, während des Bohrens erzeugt zu werden. Wenn solcher Metallstaub in dem hohlen Loch verbleibt, beeinflusst es eine reibungslose Rotation des Planetenrads. Dementsprechend kann ein geeigneter Reinigungsvorgang des hohlen Loches nach einer Anbringung des Stopfens erforderlich sein und dieser Reinigungsprozess kann auch zu einer Erhöhung der Kosten beitragen.
Die Erfindung stellt eine Planetenradstützwelle, ein Verfahren zum Herstellen der Planetenradstützwelle und eine Planetengetriebeeinheit bereit, die eine Reduzierung der Kosten erzielen.
Ein erster Aspekt der Erfindung stellt eine Planetenradstützwelle bereit, die durch ein Schaftloch eines Planetenrades eingeführt ist, um das Planetenrad zu stützen. Das Planetenrad ist zwischen einem externen Zahnrad und einem internen Zahnrad angeordnet, die gestützt sind, so dass das interne Zahnrad und das externe Zahnrad koaxial relativ zueinander rotierbar sind. Die Planetenradstützwelle enthält einen zylindrischen Körper, der an beiden Enden in einer Mittelachsenrichtung offen ist. Der zylindrische Körper hat einen Einlassanschluss, durch welchen Schmieröl in einen hohlen Abschnitt des zylindrischen Körpers eingeführt ist, und einen Ablassanschluss, durch welchen das Schmieröl, in den hohlen Abschnitt eingeführt ist, abgelassen ist. Der Einlassanschluss und der Ablassanschluss sind zu einer Innenumfangsfläche des hohlen Abschnitts an verschiedenen Positionen in der Mittelachsenrichtung offen. Eine Ölführungsnut ist zwischen einer ersten Öffnung des Einlassanschlusses und einer zweiten Öffnung des Ablassanschlusses in der inneren Umfangsfläche bereitgestellt. Die Ölführungsnut ist konfiguriert, das Schmieröl zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung zu führen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen einer Planetenradstützwelle bereit, die durch ein Schaftloch eines Planetenrades eingeführt ist, um das Planetenrad zu stützen, wobei das Planetenrad zwischen einem internen Zahnrad und einem externen Zahnrad, die so gestützt sind, dass das interne Zahnrad und das externe Zahnrad koaxial relativ zueinander rotierbar sind, angeordnet ist. Das Verfahren enthält: Schneiden eines Stahlrohrs auf eine vorgegebene Länge, um ein zylindrisches Rohr zu erhalten; Bohren eines Einlassanschlusses und eines Ablassanschlusses an unterschiedlichen Positionen des zylindrischen Rohrs in einer Mittelachsenrichtung, so dass der Einlassanschluss und der Ablassanschluss sich von einer inneren Umfangsfläche zu einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Rohrs erstrecken; und Schneiden einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Rohrs, um zwischen einer ersten Öffnung des Einlassanschlusses und einer zweiten Öffnung des Ablassanschlusses eine Ölführungsnut zu bilden, die Schmieröl zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung führt.
Ein dritter Aspekt der Erfindung stellt eine Planetengetriebeeinheit bereit. Die Planetengetriebeeinheit enthält: Ein internes Zahnrad und ein externes Zahnrad, die so gestützt sind, dass das interne Zahnrad und das externe Zahnrad koaxial relativ zueinander rotierbar sind; ein Planetenrad, das zwischen dem internen Zahnrad und dem externen Zahnrad angeordnet ist; und einen Träger, der das Planetenrad stützt, so dass das Planetenrad rotierbar und umlaufend ist. Der Träger enthält einen Raben, der koaxial relativ zu dem internen Zahnrad und dem externen Zahnrad rotierbar ist, und die Stützwelle, die an dem Rahmen angebracht ist, um das Planetenrad zu stützen.
Die obige Konfiguration erzielt eine Reduzierung der Kosten für die Planetenradstützwelle und die Planetengetriebeeinheit.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Signifikanz von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden unten mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:

1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Planetengetriebeeinheit mit Planetenradstützwellen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist;
2A eine Schnittansicht eines Planetenrads und einer Stützwelle, die in einer axialen Richtung aufgenommen wurde, ist;
2B eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie IIB-IIB in 2A aufgenommen ist, nämlich in einer Richtung senkrecht zu der Axialrichtung aufgenommen ist;
3A eine Schnittansicht der Stützwelle ist, die entlang einer Mittelachse der Stützwelle aufgenommen ist;
3B eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle in dem Bereich von 3A ist;
4A bis 4D Darstellungen eines Herstellungsverfahrens der Stützwelle sind;
5A eine Schnittansicht einer Stützwelle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist, die entlang einer Mittelachse der Stützwelle aufgenommen ist;
5B eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle in dem Bereich von 5A ist;
6A eine Schnittansicht einer Stützwelle gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist, die entlang einer Mittelachse der Stützwelle aufgenommen ist;
6B eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle in dem Bereich von 6A ist;
7A eine Schnittansicht einer Stützwelle gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ist, die entlang einer Mittelachse der Stützwelle aufgenommen ist;
7B eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle in dem Bereich von 7A ist;
8A eine Schnittansicht einer Stützwelle gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel ist, die entlang einer Mittelachse der Stützwelle aufgenommen ist; und
8B eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle in dem Beriech von 8A ist.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 4D beschrieben werden. Die Ausführungsbeispiele, die unten beschrieben sind, sind beabsichtigt, spezifische Beispiele zu zeigen, die geeignet zum Ausführen der Erfindung sind. Obwohl verschiedene technische Merkmale, die technisch bevorzugt sind, spezifisch in manchen Teilen der Ausführungsbeispiele beschrieben sind, ist der technische Umfang der Erfindung nicht durch diese spezifischen Beispiele limitiert.
Allgemeine Konfiguration der Planetengetriebeeinheit
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Planetengetriebeeinheit mit Planetenradstützwellen (im Nachfolgenden bezeichnet als die „Stützwellen“) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 2A und 2B zeigen ein Planetenrad und die Stützwelle auf. 2A ist eine Schnittansicht, die in der axialen Richtung aufgenommen ist, und 2B ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie IIB-IIB in 2A aufgenommen ist, nämlich in einer Richtung senkrecht zu der Axialrichtung aufgenommen ist.
Eine Planetengetriebeeinheit 1 enthält ein externes Zahnrad 2, ein internes Zahnrad 3, eine Mehrzahl von (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei) Planetenrädern 4, einen Träger 6 und Wälzlager 7. Das externe Zahnrad 2 hat externe Zähne 21 auf einer äußeren Umfangsfläche des externen Zahnrads 2. Das interne Zahnrad 2 hat interne Zähne 31 auf einer inneren Umfangsfläche des internen Zahnrads 2. Die Planetenräder 4 sind zwischen dem externen Zahnrad 2 und dem internen Zahnrad 3 angeordnet und haben externe Zähne 41, die mit den externen Zähnen 21 und den internen Zähnen 31 in Eingriff sind. Der Träger 6 enthält eine Mehrzahl von (drei) Stützwellen 5, die die jeweiligen Planetenräder 4 stützen. Jedes der Wälzlager 7 ist zwischen einem korrespondierenden Planetenrad 4 und einer korrespondierenden der Stützwellen 5 angeordnet. Das externe Zahnrad 2, das interne Zahnrad 3 und der Träger 6 sind so gestützt, dass das externe Zahnrad 2, das interne Zahnrad 3 und der Träger 6 koaxial relativ zueinander rotierbar sind. Der Träger 6 stützt die Planetenräder 4, so dass die Planetenräder 4 rotierbar und umlaufend sind.
Die Planetengetriebeeinheit 1 ist z. B. für ein Getriebe zum Ändern der Geschwindigkeit einer Rotation einer Rotationswelle (Kurbelwelle) eines Motors, der eine Antriebsquelle für ein Auto ist, genutzt. Wenn eines der drei Elemente der Planetengetriebeeinheit 1, nämlich eines von den externen Zahnrad 2, dem internen Zahnrad 3 und dem Träger 6, stationär gehalten ist und Drehmoment an ein anderes der drei Elemente eingegeben ist, ist das eingegebene Drehmoment in einer Geschwindigkeit reduziert oder erhöht und an das verbleibende Element übertragen. Ein Gleiten von jedem Teil der Planetengetriebeeinheit 1 ist durch Schmieröl (z. B. Getriebeöl) reibungslos gemacht. In 1 ist die Rotationsrichtung in dem Fall, in dem der Träger rotiert ist, durch einen Pfeil A angezeigt.
Das externe Zahnrad 2 hat eine Welle 20, die in der Mitte des externen Zahnrads 2 so befestigt ist, dass das externe Zahnrad 2 und die Welle 20 nicht relativ zueinander rotierbar sind. Das externe Zahnrad 2 ist konzentrisch mit dem internen Zahnrad 3 und dem Träger 6 angeordnet. Jedes Planetenrad 4 hat ein Schaftloch 40, das sich durch die Mitte des Planetenrades 4 erstreckt und hat die Stützwelle 5 durch das Schaftloch 40 eingeführt. Jedes Planetenrad 4 ist somit durch die Stützwelle 5 durch das Wälzlager 7 gestützt. Jedes Wälzlager 7 hat eine Mehrzahl von Nadelrollen 71 und einen Käfig 72, der die Nadelrollen 71 hält. Die Nadelrollen 71 rollen auf einer inneren Umfangsfläche 40a des Schaltlochs 40 des Planetenrads 4 und einer äußeren Umfangsfläche 5a der Stützwelle 5.
Wenn z. B. das interne Zahnrad 3 stationär gehalten ist und die Welle 20 rotiert ist, ist eine Rotation des externen Zahnrads 2, das mit der Welle 20 rotiert, in der Geschwindigkeit reduziert und an eine Ausgabewelle, die nicht gezeigt ist, die zusammen mit dem Träger 6 rotiert, ausgegeben. Zu dieser Zeit laufen die Planetenräder 4 um die Rotationsachse O der Welle 20 und jedes Planetenrad 4 rotiert um eine Mittelachse C der Stützwelle 5. Eine Richtung parallel zu der Mittelachse C ist im Nachfolgenden bezeichnet als eine Mittelachsenrichtung.
Konfiguration des Trägers 6
Der Träger ist aus einem Rahmen 60 und der Mehrzahl von (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei) Stützwellen 5, die an dem Rahmen 60 befestigt sind, gebildet. Der Rahmen 60 ist koaxial relativ zu dem externen Zahnrad 2 und dem internen Zahnrad 3 um die Rotationsachse O rotierbar. Der Rahmen 60 enthält eine erste ringförmige Platte 61, eine zweite ringförmige Platte 62, eine Verbindungswand 63 und einen Passungszylinder 64. Die erste und zweite ringförmige Platte 61, 62 sind ein Paar von Platten, die die Planetenräder 4 in der axialen Richtung dazwischen halten. Die Verbindungswand 63 verbindet radiale Außenenden der ersten und zweiten ringförmigen Platte 61, 62. Der Passungszylinder 64 ist an einem radialen Innenende der ersten ringförmigen Platte 61 befestigt. Der Passungszylinder 64 hat eine Mehrzahl von Keilwellenprofilrillen 641 auf einem Innenumfang des Passungszylinders 64. Zum Beispiel ist die Ausgabewelle durch den Passungszylinder 64 eingeführt und darin keilwellenprofilmontiert.
Konfiguration der Stützwelle 5
Jede Stützwelle 5 hat ein axiales Ende, das in ein Passungsloch 601, das in der ersten ringförmigen Platte 61 bereitgestellt ist, eingepasst ist, und das andere axiale Ende, das in ein Passungsloch 620, das in der zweiten ringförmigen Platte 62 bereitgestellt ist, eingepasst ist. Die Stützwelle 5 ist ein zylindrischer Körper, der durch Schneiden eines Stahlrohrs auf eine vorgegebene Länge erhalten ist und an beiden Enden in der Mittelachsenrichtung offen ist. Das Stahlrohr ist ein Material, das in einer rohrförmigen Form im Voraus gebildet ist, und Beispiele des Stahlrohrs enthalten ein nahtloses Stahlrohr, das durch ein Walzwerk hergestellt ist, und ein Stahlrohr mit einer geraden Naht, das durch Formen eines Plattenmaterials in eine rohrförmige Form durch ein Rohrwalzwerk hergestellt ist.
Die Stützwelle 5 hat einen Einlassanschluss 501 und einen Ablassanschluss 502. Schmieröl ist in einen hohlen Abschnitt der Stützwelle 5 durch den Einlassanschluss 501 eingeführt und das Schmieröl, das in den hohlen Abschnitt 50 eingeführt ist, ist von dem hohlen Abschnitt 50 durch den Ablassanschluss 502 entlassen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Stützwelle 5 einen einzigen Einlassanschluss 501 und einen einzigen Ablassanschluss 502. Jedoch kann die Stützwelle 5 eine Mehrzahl von Einlassanschlüssen 501 und eine Mehrzahl von Ablassanschlüssen 502 haben. Der Einlassanschluss 501 und der Ablassanschluss 502 sind zu einer inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 5 an unterschiedlichen Positionen in der Mittelachsenrichtung offen. Insbesondere ist der Einlassanschluss 501 zu der inneren Umfangsfläche 50a an einer Position in der Nähe eines Endes des hohlen Abschnitts 50 in der Mittelachsenrichtung offen und der Ablassanschluss 502 zu der inneren Umfangsfläche 50a an einer Position in der Nähe der Mitte des hohen Abschnitts 50 in der Mittelachsenrichtung offen.
Die zweite ringförmige Platte 62 hat einen Ölversorgungsdurchgang 621, der mit dem Einlassanschluss 501 verbunden ist. Ein Ende 621a des Ölversorgungsdurchgangs 621 ist zu einer inneren Umfangsfläche 62a der zweiten ringförmigen Platte 62 offen und das andere Ende 621b davon ist zu dem Passungsloch 620 offen. Schmieröl, das in den Ölversorgungsdurchgang 621 durch das eine Ende 621a eingetreten ist, fließt wegen der Zentrifugalkraft, die durch Rotation des Trägers 6 erzeugt ist, und fließt somit in den Einlassanschluss 501 durch das andere Ende 621b. Der Einlassanschluss 501 ist zu der äußeren Umfangsfläche 5a der Stützwelle 5 und der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50 offen und das Schmieröl, das in den Einlassanschluss 501 von dem Ölversorgungsdurchgang 621 eingetreten ist, ist zu dem hohlen Abschnitt 50 durch den Einlassanschluss 501 zugeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Einlassanschluss 501 mit Bezug auf die radiale Richtung der Stützwelle 5 geneigt, so dass der Einlassanschluss auf der Seite des hohlen Abschnitts 50 an einer Position offen ist, die näher an der Mitte der Stützwelle 5 in der Mittelachsenrichtung als eine Position ist, an welcher der Einlassanschluss 501 auf der Seite des Ölversorgungsdurchgangs 621 offen ist.
Das Schmieröl, das in das hohle Loch 50 zugeführt ist, fließt in dem hohlen Abschnitt 50 und ist von dem hohlen Abschnitt 50 durch den Ablassanschluss 502 entlassen. Der Ablassanschluss 502 ist in der Stützwelle 5 an der äußersten Position in der radialen Richtung des Rahmens 60 gebildet und ist zu der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50 und der äußeren Umfangsfläche 5a der Stützwelle 5 offen. Das Schmieröl, das durch den Ablassanschluss 502 entlassen ist, ist zu dem Wälzlager zugeführt und macht z. B. ein Gleiten zwischen den Nadelrollen 71 und dem Käfig 72 reibungslos.
Die Stützwelle 5 hat zusätzlich ein Positionierpassungsloch 503 an einem Ende auf der Seite der ersten ringförmigen Platte 61. Ein Positionierstift 65 ist in das Positionierpassungsloch 503 eingepasst. Der Positionierstift 65 ist in ein Stiftloch 611 eingepresst, das in der ersten ringförmigen Platte 61 bereitgestellt ist, und das Spitzenende des Positionierstiftes 65 ist in das Positionierungpassungsloch 503 eingepasst. Der Positionierstift 65 beschränkt, dass die Stützwelle 5 mit Bezug auf den Rahmen 60 rotiert und positioniert die Stützwelle in der axialen Richtung.
Die Stützwelle 5 ist ein zylindrischer Körper, der an beiden Enden in der Mittelachsenrichtung, wie oben beschrieben, offen ist. Schmieröl, das in den hohlen Abschnitt 50 durch den Einlassanschluss 511 eingeführt ist, fließt daher wahrscheinlicher durch Öffnungen 5b, 5c an jeweiligen Enden der Stützwelle 5 in der Mittelachsenrichtung aus, verglichen mit einer Stützwelle, die ein Ende hat, das durch einen Stopfen geschlossen ist, wie in dem konventionellen Beispiel. Dementsprechend sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine erste und zweite Ölführungsnut 51, 52 zwischen der Öffnung des Einlassanschlusses 501 und der Öffnung des Ablassanschlusses 502 in der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50 gebildet. Die erste und zweite Ölführungsnut 51, 52 führen Schmieröl zwischen der Öffnung des Einlassanschlusses 501 und der Öffnung des Ablassanschlusses 502. Die erste und zweite Ölführungsnut 51, 52 wird unten im Detail beschrieben werden.
3A und 3B zeigen die Stützwelle 5. 3A ist eine Schnittansicht der Stützwelle 5, die entlang der Mittelachse C aufgenommen ist, und 3B ist eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle 5 in dem Bereich von 3A. In den 3A und 3B kennzeichnet das Bezugszeichen 501a die Öffnung des Einlassanschlusses 501 in der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50 und das Bezugszeichen 502a kennzeichnet die Öffnung des Auslassanschlusses 502 in der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50. Die erste und zweite Führungsnut 51, 52 sind zwischen den Öffnungen 501a, 502a in der Mittelachsenrichtung gebildet.
Die erste Ölführungsnut 51 ist in einer ringförmigen Form der inneren Umfangsfläche 50a der Umfangsrichtung gebildet. Ein Innendurchmesser D₁ der ersten Ölführungsnut 51 ist größer als ein minimaler Innendurchmesser D₂ eines Teiles des hohlen Abschnitts 50, das auf einer Seite (Seite des Einlassanschlusses 501) in der Mittelachsenrichtung mit Bezug auf die erste Ölführungsnut 51 gelegen ist, und ist größer als ein minimaler Innendurchmesser D₃ eines Teiles des hohlen Abschnitts 50, das auf der anderen Seite in der Mittelachsenrichtung mit Bezug auf die erste Ölführungsnut 51 gelegen ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die minimalen Innendurchmesser D₂, D₃ gleich zu dem Innendurchmesser des Stahlrohrs, da die Stützwelle 5 durch Schneiden eines Stahlrohrs auf eine vorgegebene Länge hergestellt ist.
An einem Ende auf der einen Seite der ersten Ölführungsnut 51 in der Mittelachsenrichtung ist eine gestufte Fläche 51b zwischen einer inneren Umfangsfläche 51a der ersten Ölführungsnut 51 und einem Teil der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50, in welchem die erste Ölführungsnut 51 nicht gebildet ist, gebildet. An einem Ende auf der anderen Seite der ersten Ölführungsnut 51 in der Mittelachsenrichtung ist eine gestufte Fläche 51c zwischen einer inneren Umfangsfläche 51a der ersten Ölführungsnut 51 und einem Teil der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50, in welchem die erste Ölführungsnut 51 nicht gebildet ist, gebildet. Diese gestuften Flächen 51 b, 51c verhindern, dass Schmieröl, das in die erste Ölführungsnut 51 durch den Einlassanschluss 501 eingeführt ist, durch die Öffnung 5b, 5c an jeweiligen Enden der Stützwelle 5 ausfließt.
Die zweite Ölführungsnut 52 ist wendelförmig gebildet, um sich auf eine geneigte Weise mit Bezug auf die Mittelachsenrichtung zu erstrecken. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die gesamte zweite Ölführungsnut 52 in der inneren Umfangsfläche 51a der ersten Ölführungsnut 51 gebildet. Die zweite Ölführungsnut 52 hat ein Ende, das mit der Öffnung 501a des Einlassanschlusses 501 verbunden ist, und das andere Ende, das mit der Öffnung 502a des Ablassanschlusses 502 verbunden ist. Die zweite Ölführungsnut 52 erstreckt sich in solche eine Richtung, dass, wenn der Träger 6 in der Richtung des Pfeiles A (s. 1) rotiert ist, Schmieröl in der zweiten Ölführungsnut 52 von der Öffnung 501a des Einlassanschlusses 501 zu der Öffnung 502a des Ausflussanschlusses wegen der Zentrifugalkraft und der Gravitation fließt.
Verfahren zum Herstellen der Stützwelle 5
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Stützwelle 5 beschrieben werden. Die Stützwelle 5 ist durch einen Schneidprozess durch Schneiden eines Stahlrohrs auf eine vorgegebene Länge, um ein zylindrisches Rohr zu erhalten, durch einen Bohrprozess durch Bohren des Einlassanschlusses 501 und des Ablassanschlusses 502, und durch einen Schneidprozess durch Bilden der ersten und zweiten Ölführungsnut 51, 52 hergestellt. Jeder Vorgang wird im Detail unten mit Bezug auf 4A bis 4D beschrieben werden.
4A zeigt den Schneideprozess auf. In dem Schneideprozess ist ein Stahlrohr (Rohr P) auf eine vorbestimmte Länge mit z. B. einer Kreissäge 81 geschnitten, um ein kurzes zylindrisches Rohr 500 zu erhalten. Das zylindrische Rohr 500 hat eine zylindrische Form, die einen Innendurchmesser hat, der D₂ und D₃ ist, die in 3A gezeigt sind, und die einen Innen- und Außendurchmesser hat, die konstant entlang der gesamten Länge in einer longitudinalen Richtung sind.
4B zeigt einen ersten Schneideprozess eines Schneidens einer inneren Umfangsfläche 500a des zylindrischen Rohrs 500, das durch den Schneidprozess erhalten ist, um die erste Ölführungsnut 51 zu bilden, auf. Die innere Umfangsfläche 500a ist mit einer Schneidspitze 82 durch einen Drehprozess geschnitten. Der Innendurchmesser eines Teils des zylindrischen Rohrs 500 in der longitudinalen Richtung ist auf D₁, in 3 A gezeigt, durch den ersten Schneidprozess erhöht.
4C zeigt einen zweiten Schneidprozess eines Bildens der wendelförmigen zweiten Ölführungsnut 52 in der inneren Umfangsfläche 51a der ersten Ölführungsnut 51, die in dem ersten Schneidprozess gebildet ist, auf. In dem zweiten Schneidprozess ist die zweite Ölführungsnut 52 mit z. B. einem Kugelkopffräser 83 gebildet.
4D zeigt den Schneidprozess eines Bildes des Einlassanschluss 501 und des Ablassanschlusses 502 mit Bohrern 84, 85 auf. Die Stützwelle ist somit fertiggestellt. Der Bohrprozess kann entweder vor dem ersten und zweiten Schneidprozess oder zwischen dem ersten und zweiten Schneidprozess durchgeführt werden.
Funktionen und Effekte des ersten Ausführungsbeispiels
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das oben beschrieben ist, ist Schmieröl, das in den hohlen Abschnitt 50 durch den Einlassanschluss 501 eingeführt ist, zu dem Ablassanschluss 502 durch die erste und zweite Ölführungsnut 51, 52 geführt und das Schmieröl ist vom Herausfließen durch die Öffnungen 5b, 5c an jeweiligen Enden der Stützwelle 5 verhindert, ohne beide Enden des zylindrischen Rohrs 500 zu schließen. Sogar wenn Späne in dem ersten und zweiten Schneidprozess oder dem Bohrprozess erzeugt sind, kann der hohle Abschnitt 50 leicht und zuverlässig gesäubert werden. Eine Reduktion der Kosten für die Stützwelle 5 und die Planetengetriebeeinheit 1 ist somit erzielt.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf 5A und 5B beschrieben werden. 5A und 5B zeigen eine Stützwelle 5A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. 5A ist eine Schnittansicht der Stützwelle 5A, die entlang der Mittelachse C genommen ist, und 5B ist eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle 5A in dem Bereich von 5A. In den 5A und 5B sind Komponenten, die mit denen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, korrespondieren, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt werden.
Das erste Ausführungsbeispiel ist mit Bezug auf den Fall beschrieben, wo die ringförmige erste Ölführungsnut 51, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und die wendelförmige zweite Ölführungsnut 52 in der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50 gebildet sind. Jedoch hat die Stützwelle 5A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur die ringförmige erste Ölführungsnut 51.
Diese Stützwelle 5A hat auch Funktionen und Effekte ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels. Darüber hinaus ist eine weitere Reduktion der Kosten erzielt, da der zweite Schneidprozess nicht notwendiger Weise in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist.
Drittes Ausführungsbeispiel
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf die 6A und 6B beschrieben werden. 6A und 6B zeigen eine Stützwelle 5B gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. 6A ist eine Schnittansicht der Stützwelle 5B, die entlang der Mittelachse C genommen ist und 6B ist eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle 5B in dem Bereich der 6A. In den 6A und 6B sind Komponenten, die mit denen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, korrespondieren, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt werden.
Die Stützwelle 5B gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation der Stützwelle 5A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die innere Umfangsfläche 51a, welche die Bodenfläche der ersten Ölführungsnut 51 ist, ist geneigt, so dass ein radialer Abstand von der inneren Umfangsfläche zu der Mittelachse C des hohlen Abschnitts 50 größer auf der Seite der Öffnung 502a als auf der Seite der Öffnung 501a ist. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die erste Ölführungsnut 51 solch eine sich verjüngende Form, dass der Innendurchmesser auf der Seite des Ablassanschlusses 502 größer als auf der Seite des Einlassanschlusses 501 ist und der Innendurchmesser D₄ an dem großen Durchmesserende der ersten Ölführungsnut 51 größer als der Innendurchmesser D₁ an dem kleinen Durchmesserende der ersten Ölführungsnut 51 ist.
Diese Stützwelle 5B hat auch Funktionen und Effekte ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels. Darüber hinaus fließt Schmieröl leichter zu dem Ablassanschluss 502 wegen der Zentrifugalkraft, die durch Umlaufen des Trägers 6 erzeugt ist, verglichen zu dem Fall, wo die innere Umfangsfläche 51a der ersten Öffnungsnut 51 parallel zu der Mittelachse C ist. Eine größere Menge von Schmieröl kann somit zu dem Wälzlager 7 zugeführt werden.
In dem Beispiel, das in 6A und 6B aufgezeigt ist, hat die gesamte erste Ölführungsnut 51 eine sich verjüngende Form. Jedoch hat die Stützwelle 5B den obigen Effekt, nämlich, dass Schmieröl leichter zu dem Ablassanschluss 502 fließt, solang wie mindestens ein Teil der ersten Ölführungsnut 51 eine sich verjüngende Form hat. Mit anderen Worten ist es nur notwendig, dass mindestens ein Teil der inneren Umfangsfläche 51a der ersten Ölführungsnut 51 so geneigt ist, dass der radiale Abstand von der inneren Umfangsfläche 51a zu der Mittelachse C des hohlen Abschnitts 50 größer auf der Seite der Öffnung 502a als auf der Seite der Öffnung 501a ist. Die wendelförmige zweite Ölführungsnut 52 kann in der inneren Umfangsfläche 51a der sich verjüngenden ersten Ölführungsnut 51 gebildet sein.
Viertes Ausführungsbeispiel
Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf 7A und 7B beschrieben werden. 7A und 7B zeigen eine Stützwelle 5C gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. 7A ist eine Schnittansicht der Stützwelle 5C, die entlang der Mittelachse C aufgenommen ist, und 7B ist eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle 5C in dem Bereich von 7A. in den 7A und 7B sind Komponenten, die mit denen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, korrespondieren, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt werden.
Die Stützwelle 5 des ersten Ausführungsbeispiels ist beschrieben mit Bezug auf den Fall, wo die zweite Ölführungsnut 52 in der inneren Umfangsfläche 51a der ersten Ölführungsnut 51 gebildet ist. Jedoch hat die Stützwelle 5C des vorliegenden Ausführungsbeispiels die erste Ölführungsnut 51 nicht und hat die wendelförmige zweite Ölführungsnut 52 in der inneren Umfangsfläche 50A des hohlen Abschnitts 50, die die innere Umfangsfläche eines Stahlrohrs als ein Material ist.
Die Stützwelle 5C hat auch Funktionen und Effekte ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels. Darüber hinaus ist eine weitere Reduktion der Kosten erzielt, da der erste Schneidprozess nicht notwendiger Weise in dem vierten Ausführungsbeispiel ist.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf 8A und 8B beschrieben werden. 8A und 8B zeigen eine Stützwelle 5D gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. 8A ist eine Schnittansicht der Stützwelle 5D, die entlang der Mittelachse C aufgenommen ist, und 8B ist eine perspektivische Schnittansicht der Stützwelle 5D in dem Bereich von 8A. In den 8A und 8B sind Komponenten, die mit denen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, korrespondieren, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt werden.
Die Stützwelle 5D hat eine Ölführungsnut 53 in der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50, die die innere Umfangsfläche eines Stahlrohrs als ein Material ist. Die Ölführungsnut 53 hat eine Umfangsnut 531 und eine Axialnut 532, die miteinander verbunden sind. Die Umfangsnut 531 erstreckt sich in der Umfangsrichtung der inneren Umfangsfläche 50a des hohlen Abschnitts 50 von der Öffnung 501a des Einlassanschlusses 501. Die Axialnut 531 erstreckt sich von der Umfangsnut 531 zu der Öffnung 502a des Ablassanschlusses 502. In dem Beispiel, das in den 8A und 8B aufgezeigt ist, ist die Axialnut 532 parallel zu der Mittelachse C, und die Axialnut 532 und die Umfangsnut 531 treffen sich im rechten Winkel. Jedoch kann die Axialnut 532 mit Bezug auf die Mittelachsenrichtung geneigt sein die Umfangsnut 531 und die Axialnut 532 können sich mit einem stumpfen Winkel oder einem spitzen Winkel treffen.
In der Stützwelle 5D fließt Schmieröl, das durch den Einlassanschluss 501 eingeführt ist, durch die Umfangsnut 531 zu der Axialnut 532 und fließt weiter durch die Axialnut 532 zu dem Ablassanschluss 502 wegen der Zentrifugalkraft oder der Gravitation. Die Stützwelle 5D hat somit Funktionen und Effekte ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels. Die Ölführungsnut 53 kann in der inneren Umfangsfläche 51a der ersten Ölführungsnut 51 gemäß dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel gebildet sein.
Obwohl die Ausführungsbeispiele der Erfindung oben beschrieben sind, sind diese Ausführungsbeispiele nicht beabsichtigt, die Erfindung gemäß den Ansprüchen zu begrenzen. Es sollte verstanden sein, dass nicht alle Kombinationen der Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben sind, erforderlich sind, um das Problem der Erfindung zu lösen. Die Erfindung kann wie geeignet. Ohne von dem Geist um dem Umfang der Erfindung abzuweichen, modifiziert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005321026 A [0002]
JP 2005321026 [0003]

Claims

Planetenradstützwelle (5; 5A; 5B; 5C; 5D), die durch ein Schaftloch (40) eines Planetenrades (4) eingeführt ist, um das Planetenrad (4) zu stützen, wobei das Planetenrad (4) zwischen einem internen Zahnrad (3) und einem externen Zahnrad (2) angeordnet ist, die so gestützt sind, dass das interne Zahnrad (3) und das externe Zahnrad (2) koaxial relativ zueinander rotierbar sind, wobei die Planetenradstützwelle gekennzeichnet ist durch Aufweisen von einem zylindrischen Körper, der an beiden Enden in der Mittelachsenrichtung offen ist, wobei: der zylindrische Körper einen Einlassanschluss (501), durch welchen Schmieröl in einen hohlen Abschnitt (50) des zylindrischen Körpers eingeführt ist, und einen Ablassanschluss (502) hat, durch welchen das Schmieröl, das in den hohlen Abschnitt (50) eingeführt ist, abgelassen ist, wobei der Einlassanschluss (501) und der Ablassanschluss (502) zu einer inneren Umfangsfläche (50a) des hohlen Abschnitts (50) an verschiedenen Positionen in der Mittelachsenrichtung offen sind; und eine Ölführungsnut (51, 52) zwischen einer ersten Öffnung (501a) des Einlassanschlusses (501) und einer zweiten Öffnung (502a) des Ablassanschlusses (502) in der inneren Umfangsfläche (50a) bereitgestellt ist, wobei die Ölführungsnut (51, 52) konfiguriert ist, das Schmieröl zwischen der ersten Öffnung (501a) und der zweiten Öffnung (502a) zu führen.
Planetenradstützwelle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die Ölführungsnut (51, 52) eine ringförmige Form hat, die sich in einer Umfangsrichtung der inneren Umfangsfläche (50a) zwischen der ersten Öffnung (501a) und der zweiten Öffnung (502a) in der Mittelachsenrichtung erstreckt; und ein Innendurchmesser (D₁) der Ölführungsnut (51) größer als ein minimaler Innendurchmesser (D₂) eines Teiles, das auf einer Seite in der Mittelachsenrichtung mit Bezug auf die Ölführungsnut (51) gelegen ist, und größer als ein minimaler Innendurchmesser (D₃) eines Teiles ist, das auf der anderen Seite in der Mittelachsenrichtung mit Bezug auf die Ölführungsnut (51) gelegen ist.
Planetenradstützwelle gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil einer Bodenfläche der Ölführungsnut (51) geneigt ist, so dass ein radialer Abstand von der Bodenfläche zu der Mittelachse des hohlen Abschnitts (50) auf der Seite der zweiten Öffnung (502a) größer als auf der Seite der ersten Öffnung (501a) ist.
Planetenradstützwelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsnut (52) eine wendelförmige Nut ist, die mit Bezug auf die Mittelachsenrichtung geneigt ist.
Planetenradstützwelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölführungsnut (51, 52) eine Umfangsnut (531) und eine Axialnut (532) hat, die miteinander in Verbindung stehen, wobei sich die Umfangsnut (531) in einer Umfangsrichtung der inneren Umfangsfläche (50a) von der ersten Öffnung (501a) erstreckt und sich die Axialnut (532) von der Umfangsnut (531) zu der zweiten Öffnung (502a) erstreckt.
Verfahren zum Herstellen einer Planetenradstützwelle, die durch ein Schaftloch (40) eines Planetenrades (4) eingeführt ist, um das Planetenrad (4) zu stützen, wobei das Planetenrad (4) zwischen einem internen Zahnrad (3) und einem externen Zahnrad (2) angeordnet ist, die gestützt sind, so dass das interne Zahnrad (3) und das externe Zahnrad (2) koaxial relativ zueinander rotierbar sind, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch Aufweisen von: Schneiden eines Stahlrohrs auf eine vorgegebene Länge, um ein zylindrisches Rohr zu erhalten; Bohren eines Einlassanschlusses (501) und eines Ablassanschlusses (502) an unterschiedlichen Positionen des zylindrischen Rohrs in einer Mittelachsenrichtung, so dass der Einlassanschluss (501) und der Ablassanschluss (502) sich von einer inneren Umfangsfläche (50a) zu einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Rohrs erstrecken; und Schneiden der inneren Umfangsfläche (50a) des zylindrischen Rohrs, um zwischen einer ersten Öffnung (501a) des Einlassanschlusses (501) und einer zweiten Öffnung (502a) des Ablassanschlusses (502) eine Ölführungsnut (51, 52) zu bilden, die Schmieröl zwischen der ersten Öffnung (501a) und der zweiten Öffnung (502a) führt.
Planetengetriebeeinheit gekennzeichnet durch Aufweisen von: einem internen Zahnrad (3) und einem externen Zahnrad (2), die gestützt sind, so dass das interne Zahnrad (3) und das externe Zahnrad (2) koaxial relativ zueinander rotierbar sind; einem Planetenrad (4), das zwischen dem internen Zahnrad (3) und dem externen Zahnrad (2) angeordnet ist; einem Träger (6), der das Planetenrad (4) stützt, so dass das Planetenrad (4) rotierbar und umlaufend ist, wobei der Träger (6) einen Rahmen (60) enthält, der koaxial relativ zu dem internen Zahnrad (3) und dem externen Zahnrad (2) rotierbar ist, und die Stützwelle (5; 5A; 5B; 5C; 5D) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 an dem Rahmen (60) angebracht ist und konfiguriert ist, das Planetenrad (4) zu stützen.