DE102020215694A1

DE102020215694A1 - Arbeitsgerätegetriebe mit zahnradablenkplatte und montageverfahren

Info

Publication number: DE102020215694A1
Application number: DE102020215694.8A
Authority: DE
Inventors: Marc David Chapman; Michael J. Cliff
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2021-08-12
Also published as: BR102020023545A2; CN113251135A; US11028917B1

Abstract

Ein Arbeitsgerätegetriebe enthält ein Zahnrad, ein Getriebegehäuse und eine Ablenkplatte. Das Getriebegehäuse enthält das Zahnrad in einem inneren Hohlraum, der einen Sumpf definiert und durch einen ersten Gehäusekörper mit einer ersten Ablenkplattenhaltefläche und einer Auslassöffnung sowie einen zweiten Gehäusekörper mit einer zweiten Ablenkplattenhaltefläche definiert ist. Die Ablenkplatte hat eine Abdeckwand, die einen äußeren Randabschluss, der in die erste Ablenkplattenhaltefläche eingreift, sowie eine ringförmige Manschette mit einem ringförmigen Manschettenabschluss, der in die zweite Ablenkplattenhaltefläche eingreift, sowie eine Stirnwand. Die Ablenkplatte ist innerhalb des Getriebegehäuses montiert, wobei sich die Stirnwand in der Nähe des Zahnrads und die Abdeckwand zumindest teilweise um das Zahnrad herum erstreckt. Die Ablenkplatte wird durch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Gehäusekörper und dem zweiten Gehäusekörper montiert.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
Nicht zutreffend.
ANGABE ÜBER STAATLICH GEFÖRDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
Nicht zutreffend.
GEBIET DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung bezieht sich auf Zahnradablenkplatten für die Verwendung in Arbeitsgeräten.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Die Getriebe von Radladern und anderen Arbeitsgeräten umfassen häufig aktiv geschmierte Zahnradgetriebe, die in Getriebegehäusen installiert sind. Zur Begrenzung des Strömungswiderstands und der Schmierverluste im Getriebe kann eine Ablenkplatte um eines oder mehrere der Zahnräder innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet werden. Die Ablenkplatte trägt auch dazu bei, den richtigen Abstand zwischen dem/den eingeschlossenen Zahnrad/Zahnrädern, der Welle und benachbarten Komponenten innerhalb des Getriebes aufrechtzuerhalten, was insbesondere im Zusammenhang mit Arbeitsgeräten nützlich sein kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Ein Arbeitsgerätegetriebe (z. B. Fahrzeug) ist vorhanden. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Arbeitsgerätegetriebe ein Zahnrad, ein Getriebegehäuse, das das Zahnrad in einem inneren Hohlraum aufnimmt, der einen Sumpf definiert, in dem ein Schmiermittelvolumen aufgenommen wird, und eine Ablenkplatte. Das Getriebegehäuse ist definiert durch einen ersten Gehäusekörper mit einer ersten Ablenkplattenhaltefläche und einer Auslassöffnung, die um die Zahnradachse angeordnet ist; und einen zweiten Gehäusekörper, der an dem ersten Gehäusekörper montierbar ist und eine zweite Ablenkplattenhaltefläche aufweist. Die Ablenkplatte hat eine Abdeckwand, die einen äußeren Randabschluss definiert, eine ringförmige Manschette mit einem ringförmigen Manschettenabschluss, wobei die ringförmige Manschette eine zum ringförmigen Manschettenabschluss konzentrische Öffnung hat, sowie eine Endwand, die sich radial erstreckt und die Abdeckwand und die ringförmige Manschette miteinander verbindet. Die Ablenkplatte ist innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet, um das Getriebe von dem Schmiermittelvolumen im Sumpf zu trennen, wobei sich die Stirnwand in der Nähe der Stirnfläche des Getriebes erstreckt und die Abdeckwand sich zumindest teilweise um den Außenumfang des Getriebes erstreckt. Die Ablenkplatte ist am Getriebegehäuse mit der um die Getriebeachse angeordneten Öffnung montiert, durch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Gehäusekörper und dem zweiten Gehäusekörper sowie einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem äußeren Randabschluss mit der ersten Ablenkplattenhaltefläche des ersten Gehäusekörpers und einer kraftschlüssigen Verbindung des Manschettenabschlusses mit der zweiten Ablenkplattenhaltefläche des zweiten Gehäusekörpers.
In einer Ansicht wird das Verfahren zur Montage des Arbeitsgerätegetriebes mit einer Ablenkplatte dargestellt. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines ersten Gehäusekörpers mit einer ersten Ablenkplattenhaltefläche und einer Auslassöffnung, das Montieren eines Zahnrads in dem ersten Gehäusekörper, das Installieren einer Ablenkplatte an dem Zahnrad, das Montieren eines zweiten Gehäusekörpers an dem ersten Gehäusekörper und das Zusammenfügen des ersten Gehäusekörpers mit dem zweiten Gehäusekörper, um ein Getriebegehäuse zu bilden, das das Zahnrad innerhalb eines inneren Hohlraums aufnimmt, der einen Sumpf definiert, der ein Schmiermittelvolumen aufnimmt. Das Zahnrad hat eine Fläche und einen Außenumfang und ist um eine durch die Auslassöffnung definierte Zahnradachse drehbar. Die Ablenkplatte hat eine Abdeckwand, die einen äußeren Randabschluss definiert, eine ringförmige Manschette mit einer Öffnung, welche mit dem ringförmigen Manschettenabschluss konzentrisch ist, sowie eine Endwand, die sich radial erstreckt und die Abdeckwand und die ringförmige Manschette miteinander verbindet. Der zweite Gehäusekörper hat eine zweite Ablenkplattenhaltefläche. Die Ablenkplatte ist innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet, um das Getriebe von dem Schmiermittelvolumen im Sumpf zu trennen, wobei sich die Stirnwand in der Nähe der Stirnfläche des Getriebes erstreckt und die Abdeckwand sich zumindest teilweise um den Außenumfang des Getriebes erstreckt. Die Ablenkplatte ist am Getriebegehäuse mit der um die Getriebeachse angeordneten Öffnung montiert, durch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Gehäusekörper und dem zweiten Gehäusekörper sowie einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem äußeren Randabschluss mit der ersten Ablenkplattenhaltefläche des ersten Gehäusekörpers und einer kraftschlüssigen Verbindung des Manschettenabschlusses mit der zweiten Ablenkplattenhaltefläche des zweiten Gehäusekörpers.
Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen werden in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Eigenschaften und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste
Mindestens ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben:

1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Arbeitsgeräts (eines Radladers), das ein Getriebe enthält, in das Ausführungsformen der Ablenkplatte integriert sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Übersetzungsgetriebes mit einer beispielhaften Ablenkplatte;
3 ist eine isometrische Ansicht eines Gehäusekörpers des Übersetzungsgetriebes aus 2, auf dem die beispielhafte Ablenkplatte montiert ist;
4 ist eine Teilquerschnittsansicht des Übersetzungsgetriebes von 2 und der beispielhaften Ablenkplatte entlang der Linie 4-4 von 2;
5 ist eine isometrische Explosionsansicht eines Teils des Übersetzungsgetriebes und der Ablenkplatte von 2; und
6 ist eine isometrische Ansicht der Ablenkplatte von 2.

Gleiche Referenzsymbole in den unterschiedlichen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente. Aus Gründen der Einfachheit und Klarheit der Darstellung können Beschreibungen und Details bekannter Merkmale und Techniken weggelassen werden, um unnötiges Verdecken der in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beschriebenen beispielhaften und nicht einschränkenden Ausführungsformen der Erfindung zu vermeiden. Es versteht sich ferner, dass Merkmale oder Elemente, die in den begleitenden Figuren erscheinen, nicht zwangsläufig maßstabsgetreu gezeichnet sind, sofern nicht anders vermerkt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind in den beigefügten Figuren der vorstehend kurz beschriebenen Zeichnungen dargestellt. Verschiedene Abwandlungen der beispielhaften Ausführungsformen können von Fachleuten in Betracht gezogen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen festgelegt.
ÜBERSICHT
Arbeitsgerätegetriebe (z. B. Arbeitsfahrzeuge) können Mehrganggetriebe umfassen, die eine bestimmte Menge Schmiermittel enthalten. Das Getriebe kann Wellen (z. B. Antriebswelle und Abtriebswelle) enthalten, die sich durch das Getriebegehäuse zu einem externen Bereich erstrecken, wo sie kraftschlüssig mit externen Komponenten zusammenzuwirken, wodurch eine mögliche Leckstelle für das Schmiermittel entsteht. Derartige Getriebe und Ablenkplatten sind mit verschiedenen Einschränkungen verbunden. Die Zahnräder sind besonders bei hohen Geschwindigkeiten anfällig für Leistungsverluste durch Strömungswiderstände an den Verzahnungen. Die Getriebe können extremen äußeren Betriebsbedingungen wie Prell- und Stoßbelastungen ausgesetzt sein. Auch interne Komponenten können diesen äußeren Bedingungen sowie hoher Hitze und Vibrationen während des Betriebs des Getriebes ausgesetzt sein, was zu Ausrichtungsfehlern oder anderen Schäden führen kann. Interne Komponenten können mit Befestigungselementen montiert werden, was zu Leckagen führen kann und gleichzeitig die Gesamtzahl der Teile, die Kosten und die Komplexität des Arbeitsgerätegetriebes erhöht.
Somit besteht ein fortlaufender Bedarf an der Bereitstellung von Arbeitsgerätegetrieben (z. B. für Fahrzeuge) mit hoher Effizienz, guten Schmierleistungseigenschaften, reduzierten Teilezahlen, einfacher Montage, reduzierten Herstellungskosten und anderen wünschenswerten Eigenschaften. Um diese Anforderung zu erfüllen, werden Arbeitsgerätegetriebe mit solchen wünschenswerten Eigenschaften hierin bereitgestellt und zumindest teilweise durch den Einbau einer oder mehrerer Ablenkplatten in das Getriebegehäuse des Getriebes realisiert. Wie nachfolgend beschrieben, dienen Ausführungsformen der Ablenkplatte dazu, die Getriebeschmierung zu optimieren, den kritischen Teileabstand beizubehalten und andere Betriebsaspekte des Übersetzungsgetriebes zu verbessern (z. B. den Strömungswiderstand zu reduzieren). Die Ablenkplatte und das Getriebegehäuse können darüber hinaus bestimmte ergänzende Montagevorrichtungen enthalten, etwa Nuten, Schlitze und Laschen, die mit einer Klemmkraft (z. B. Presspassung) kraftschlüssig verbunden werden können, um eine robuste Abdichtung zu gewährleisten und die ordnungsgemäße Ausrichtung der Ablenkplatte im Getriebegehäuse sicherzustellen, wobei die Abhängigkeit von Befestigungselementen eliminiert oder reduziert wird. Die Montagevorrichtung der Ablenkplatte kann zumindest in einigen Ausführungsformen auch zur Antirotationsvorrichtung dienen, die eine unerwünschte Drehung der Ablenkplatte innerhalb des Getriebes verhindert.
Die offenbarte Ablenkplatte kann eine Umfangsabdeckwand beinhalten, die sich zumindest teilweise um den Außenumfang und die Zähne des Zahnrads bzw. der Zahnräder erstreckt, um das/die die Ablenkplatte positioniert ist. Die Abdeckwand ist im Allgemeinen zylinderförmig und kann so dimensioniert sein, dass sie einen relativ engen Sitz (mit wenig Freiraum) um das umschlossene Zahnrad/die Zahnräder aufweist, so dass die Ansammlung von Schmiermittel innerhalb des Abdeckungsinnenraums minimiert wird, um den Strömungswiderstand zu reduzieren und die Leistung des Arbeitsgerätegetriebes zu verbessern. Die Abdeckwand kann auch das eingeschlossene Zahnrad/die eingeschlossenen Zahnräder vor Verschmutzungen schützen und eine Fehlausrichtung verhindern.
Zusätzlich kann die offenbarte Ablenkplatte eine ringförmige Manschette enthalten, die ebenfalls zylindrisch ist und einen im Verhältnis zur Abdeckwand reduzierten Durchmesser hat, um zusätzliche Komponenten des Zahnrads bzw. der Zahnräder oder der Baugruppe, die dieses/diese trägt, zu umschließen und zu schützen, beispielsweise eine Welle oder Lager. Eine scheibenförmige Stirnwand erstreckt sich radial, um die Abdeckwand und die ringförmige Manschette zu verbinden. Die ringförmige Manschette und die Stirnwand sind ebenso wie die Abdeckwand so bemessen, dass sie eng anliegen und das Zahnrad/die Zahnräder umschließen. Zusätzliche Merkmale können in die ringförmige Manschette und/oder die Stirnwand integriert werden, um die Ablenkplatte zu verstärken und die Montage zu optimieren. In einigen Beispielen wird ein ringförmiger Manschettenabschluss auf die ringförmige Manschette an einem Ende aufgeschweißt, an dem die ringförmige Manschette in eine innere Nabe des Getriebegehäuses eingreift.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die offenbarte Ablenkplatte ein oder mehrere Zahnradverbindungsöffnungen, die in der Abdeckwand ausgebildet sind. Die Zahnradverbindungsöffnung ist so dimensioniert, dass das/die eingeschlossene(n) Zahnrad/Zahnräder in andere Zahnräder des Getriebes für Arbeitsgeräte eingreifen kann/können. In bestimmten Ausführungsformen kann die offenbarte Ablenkplatte eine Zahnradverbindungsöffnung in der ringförmigen Manschette als alternative Stelle oder zusätzlich zur Abdeckwand umfassen. Aufgrund der Anordnung des Übersetzungsgetriebes während des Betriebs ist die Zahnradverbindungsöffnung so positioniert, dass die Ablenkplatte den Rest des Zahnrads/der Zahnräder in der hier besprochenen Weise noch schützt und umschließt. Um zusätzliche Festigkeit und Stabilität im Bereich der Zahnradverbindungsöffnung zu erzielen, kann eine Versteifungsrippe von der Stirnwand ausgehen.
Die offenbarte Ablenkplatte kann eine vorteilhafte Montage und Befestigung innerhalb des Arbeitsgerätegetriebes ermöglichen. Befestigungselemente, die mit herkömmlichen Ablenkplatten verwendet werden können, können potenzielle Leck- oder Versagenspunkte für das Getriebegehäuse oder die Ablenkplatte darstellen. Die offenbarte Ablenkplatte macht solche Befestigungselemente überflüssig, da sie durch eine Klemmkraft vom Getriebegehäuse gehalten wird, indem sie z. B. in Befestigungsstrukturen des Getriebegehäuses gepresst wird. Hierzu können die Ablenkplatte und die inneren Naben verschiedene ergänzende Befestigungsvorrichtungen aufweisen, z. B. können die inneren Auswölbungen Ablenkplattenhalteflächen aufweisen, von denen eine oder mehrere als Ringnut ausgebildet sein kann, die so bemessen ist, dass sie einen Abschluss der Abdeckwand oder die ringförmige Manschette aufnehmen kann. Zusätzlich können die Ablenkplattenhalteflächen eine oder mehrere zusätzliche Antirotationsvorrichtungen aufweisen, wie z. B. Schlitze zur Aufnahme von ergänzenden Haltelaschen der Ablenkplatte, die eine Drehung der Ablenkplatte relativ zum Getriebegehäuse verhindern.
Bei bestimmten Ausführungen können die gesamte Ablenkplatte oder verschiedene Teile der Ablenkplatte einstückig als Teile oder Abschnitte eines einzelnen oder monolithischen Stücks ausgebildet sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf jede beliebige Kombination der oben erwähnten Abdeckwand, Stirnwand, der ringförmigen Manschette, der Versteifungsrippe und der Haltelaschen. Durch diese Anordnung erhält die Ablenkplatte eine strukturell robuste Konstruktion mit reduzierten Herstellungskosten. Die monolithische Konstruktion der Ablenkplatte zusammen mit der oben erwähnten Montage ohne Befestigungselemente reduziert die Teilezahl und Montagezeit vorteilhaft und senkt dadurch die Herstellungskosten erheblich. Die Ablenkplatte bietet außerdem eine angemessene Festigkeit und Steifigkeit, um extremen Betriebsbedingungen innerhalb des Getriebes (z. B. hohe Hitze, Rotationsgeschwindigkeit, Vibrationen usw.) sowie Bedingungen außerhalb des Getriebes (Stoßbelastungen usw.) standzuhalten. Ausführungsformen der Ablenkplatte können auch andere Vorteile bieten. Eine Beispielausführung der Ablenkplatte und des Arbeitsgerätegetriebes, das die Ablenkplatte in geeigneter Weise aufnimmt, wird in Verbindung mit 1-6 erörtert.
BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORMEN EINES ARBEITSGERÄTEGETRIEBES MIT ZAHNRADABLENKPLATTE UND MONTAGEVERFAHREN
Bezugnehmend auf 1 kann das offenbarte Arbeitsfahrzeug 10 in einigen Ausführungsformen ein Radlader sein, obwohl, wie bereits erwähnt, das hier beschriebene Arbeitsgerätegetriebe und die Ablenkplatte für eine Vielzahl von Arbeitsmaschinen verwendet werden können, beispielsweise für andere Baufahrzeuge (z. B. Motorgrader), landwirtschaftliche Fahrzeuge, einschließlich Traktoren und forstwirtschaftliche Fahrzeuge (z. B. Tragschlepper). Wie gezeigt kann davon ausgegangen werden, dass das Arbeitsfahrzeug 10 ein Fahrgestell umfasst, das aus einem Fahrgestell 12 besteht, das ein Arbeitsgerät 16 trägt. Das Arbeitsgerät 16 wird durch verschiedene Kombinationen von Strukturelementen (z. B. Arme, Traversen, Drehgelenke usw.) selektiv positioniert und mit Hilfe einer beliebigen Anzahl von Stellantrieben, wie z. B. Hydraulikzylindern, steuerbar bewegt. Das Arbeitsfahrzeug 10 kann ferner mit einem Antriebsstrang 22, einer Fahrerkabine 24, einem Steuersystem 26 und einem Hydrauliksystem 28 ausgestattet sein. Das Arbeitsfahrzeug 10 kann über dem Boden durch bodeneingreifende Räder oder Raupenketten getragen werden. Im abgebildeten Beispiel umfasst das Arbeitsfahrzeug 10 eine Vorderachse (nicht abgebildet) mit lenkbaren Vorderrädern 30 (eines jeweils an der linken/rechten Seite des Arbeitsfahrzeugs 10) und eine Hinterachse (nicht abgebildet) mit angetriebenen Hinterrädern 32 (eines oder mehrere jeweils an der linken/rechten Seite des Arbeitsfahrzeugs 10).
Im Allgemeinen umfasst der Antriebsstrang 22 eine Antriebsquelle, wie etwa einen Motor 34, der Leistung an das Arbeitsfahrzeug 10 liefert, entweder als direkte mechanische Leistung oder nachdem diese in elektrische oder hydraulische Leistung umgewandelt wurde (z. B. mithilfe von Batterien). In einem Beispiel ist der Motor 34 ein Verbrennungsmotor, wie beispielsweise ein Dieselmotor, der von einem Motorsteuermodul (nicht gezeigt) des Steuersystems 26 gesteuert wird. Es ist anzumerken, dass die Verwendung eines Verbrennungsmotors lediglich ein Beispiel darstellt, da die Antriebsquelle eine Brennstoffzelle, ein Elektromotor, ein Hybrid-Gas-Elektromotor oder eine sonstige leistungserzeugende Vorrichtung sein kann. Der Motor 34 treibt wahlweise die Räder oder Ketten des Arbeitsfahrzeugs 10 an, zum Beispiel die Hinterräder 32 oder sowohl die Vorder- als auch die Hinterräder 30, 32. Zusätzlich verfügt der Antriebsstrang 22 über Radlenkkomponenten 36, einschließlich verschiedener Vorrichtungen (z. B. Servolenkungspumpen und -leitungen, Lenkmechanismen und dergleichen), die manuelle (z. B. Bedienerlenksteuerungen oder Räder) und/oder automatisierte (über das Steuersystem 26) Lenkeingaben an einen oder mehrere Rädersätze koppeln, wie etwa die Vorderräder 30.
Der Antriebsstrang 22 des Arbeitsfahrzeugs 10 enthält außerdem mindestens ein aktiv geschmiertes Getriebe 38. Zum Beispiel kann das Getriebe 38 am hinteren Rahmen 12 des Arbeitsfahrzeugs 10 an einer Stelle hinter der Bedienerkabine 24 montiert werden. Während des Betriebs überträgt das Arbeitsgerätegetriebe 38 eine Drehbewegung vom Motor 34 des Arbeitsgeräts 10 auf andere angetriebene Komponenten (z. B. die Hinterräder 32) des Arbeitsfahrzeugs 10, während eine gewünschte mechanische Reduktion zwischen der Motorleistung und den angetriebenen Komponenten bereitgestellt wird. Um den ordnungsgemäßen Betrieb des Arbeitsgerätegetriebes 38 über längere Zeiträume zu gewährleisten, wird das Getriebe 38 aktiv durch die Zirkulation eines ausgewählten Schmiermittels, typischerweise Öl, geschmiert, das gefiltert und anderweitig konditioniert (z. B. gekühlt) werden kann, um die Schmiermittelqualität aufrechtzuerhalten. Um den ordnungsgemäßen Betrieb des Getriebes 38 trotz der relativ anspruchsvollen, vibrationsreichen Umgebung, in der das Arbeitsfahrzeug 10 und das Getriebe 38 betrieben werden, weiter zu gewährleisten, kann das Getriebe 38 auch eine oder mehrere Ablenkplatten enthalten, die dazu beitragen, den korrekten Abstand zwischen unbeweglichen und rotierenden Komponenten des Getriebes 38 einzuhalten. Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthält das Arbeitsgerätegetriebe 38 des Arbeitsfahrzeugs 10 mindestens eine Ablenkplatte 40, die nicht nur eine solche Abstandhaltefunktion für die Teile erfüllt, sondern ferner andere Funktionen erfüllt (z. B. Schmiermittelspeicherung), wie weiter unten in Verbindung mit den 2-6 erörtert.
Bezugnehmend auch auf 2 wird ein Beispiel für das Getriebe 38 gezeigt, das gilt, wenn das Arbeitsfahrzeug 10 ein Radlader ist, wie oben besprochen, sowie für verschiedene alternative Arbeitsgeräteanwendungen (z. B. Motorgrader-Bauarbeitsfahrzeuge). Das Getriebe 38 umfasst ein Getriebegehäuse 42, das durch einen ersten Gehäusekörper 44 (dargestellt als vorderer Gehäusekörper) und einen zweiten Gehäusekörper 46 (dargestellt als hinterer Gehäusekörper) definiert ist. Die Begriffe „vorderer“ und „hinterer“, wie sie hierin verwendet werden, sind in Bezug auf das Arbeitsgerät definiert, in das das Getriebegehäuse 42 eingebaut ist. Im Allgemeinen enthält das Getriebegehäuse 42 verschiedene Zahnräder, Wellen, Lager und andere derartige Komponenten, die so angeordnet sind, dass sie eine Getriebeuntersetzung von einer Antriebsdrehzahl zu einer Abtriebsdrehzahl ermöglichen. Während der Montage können die verschiedenen Komponenten, die innerhalb des Getriebegehäuses 42 enthalten sind, anfänglich innerhalb des vorderen Gehäusekörpers 44 installiert werden. Der zweite Gehäusekörper 46 kann dann mit dem ersten Gehäusekörper 44 zusammengeführt werden. Schließlich können der erste und der zweite Gehäusekörper 44, 46 beispielsweise durch Schrauben oder andere Befestigungsmittel miteinander verbunden werden.
Bezugnehmend auch auf 3 umfasst das Getriebe 38 eine Abtriebswellenbaugruppe 50 mit einem Abtriebszahnrad 52, das sich um eine Zahnradachse 54 dreht, an seinen axialen Enden erste und zweite Flächen 56a, 56b aufweist und einen Außenumfang 58 definiert, an dem Zähne ausgebildet sind. Die Abtriebswellenbaugruppe 50 wird an einer ersten inneren Auswölbung 60 des ersten Gehäusekörpers 44 und einer zweiten inneren Auswölbung 62 des zweiten Gehäusekörpers 46 montiert. Verschiedene zusätzliche Wellen 64 und Zahnräder 66, von denen eine Teilmenge in 2 und 3 abgebildet ist, sind drehbar in Zahnradbefestigungen 68 einschließlich einer Antriebszahnradbefestigung 70 gelagert. Im abgebildeten Beispiel sind mehrere (z. B. sieben) Zahnräder vorgesehen, darunter ein zweites Zahnrad 72, das sich um eine zweite Zahnradachse 74 dreht und mit dem Abtriebszahnrad 52 kämmt. Die zusätzlichen Zahnräder 66 sind mechanisch zwischen dem Abtriebszahnrad 52 und einem Antriebszahnrad (nicht abgebildet) verbunden, wobei die Drehung der Wellen 64 und der Zahnräder 66 durch mehrere Wälzlager (nicht abgebildet) erleichtert wird. Die Rotationskomponenten des Arbeitsgerätegetriebes 38 können in mehreren Stufen angeordnet sein, wobei die Abtriebswellenbaugruppe 50 in dem illustrierten Beispiel als Getriebeabtrieb der siebten Stufe dient, und das zweite Zahnrad 72 als sechste Getriebestufe dient. In weiteren Ausführungsformen sind verschiedene andere Getriebezugkonfigurationen möglich. Die Abtriebswellenbaugruppe 50 hat ein erstes Ende 76 und ein zweites Ende 78, die beide durch den jeweiligen ersten und zweiten Gehäusekörper 44, 46 hindurchgehen, zur jeweils selektiven mechanischen Verbindung (z. B. über Keilwellen) mit einer entsprechenden drehbaren Komponente außerhalb des Getriebegehäuses 42, um die drehbare Komponente selektiv anzutreiben. Zusätzlich sind Wälzlager 80 (z. B. Rollenlager, Kegelrollenlager usw.) um die Abtriebswelle 48 angeordnet, um die Drehung des Abtriebszahnrads 52 und der Elemente der Abtriebswellenbaugruppe 50 um die Getriebeachse 54 zu erleichtern. In ähnlicher Weise werden die zusätzlichen Wellen 64 durch mehrere Lager (nicht abgebildet) getragen, um die Drehung der zusätzlichen Wellen 64 und der getragenen zusätzlichen Zahnräder 66 zu erleichtern.
Der erste und der zweite Gehäusekörper 44, 46 bilden einen inneren Hohlraum, der einen Sumpf 82 definiert, der eine flüssigkeitsdichte Kammer oder ein flüssigkeitsdichtes Fach ist, das ein Schmiermittelvolumen (z. B. Öl, Getriebeflüssigkeit und Ähnliches) in einem unteren Teil des Getriebegehäuses 42 aufnimmt. Der Sumpf 82 ist in einem unteren Teil eines inneren Hohlraums 84 definiert, der innerhalb des ersten Gehäusekörpers 44 und des zweiten Gehäusekörpers 46 vorgesehen ist. Im montierten Zustand stoßen die Gehäusekörper 44, 46 aneinander, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zu bilden, die es dem Sumpf 82 ermöglicht, eine Schmiermittelmenge oder einen „Schmiermittelvorrat“ zu halten. Zwischen den Gehäusekörpern 44, 46 können eine beliebige Anzahl und Art von Dichtungen oder anderen Dichtungselementen angeordnet sein, um Leckagen an dieser Schnittstelle zu minimieren oder sogar zu beseitigen. Nach dem Zusammenbau des Getriebegehäuses 42 wird ein ausgewähltes Schmiermittel in das Innere des Getriebegehäuses 42 eingespritzt und sammelt sich in der Auffangwanne 82, um den Schmiermittelvorrat zu bilden. Die in das Getriebe 42 eingebrachte Schmiermittelmenge variiert; beispielhaft kann jedoch die gestrichelte Linie 86 in 2 eine Fülllinie des Getriebegehäuses 42 darstellen und kann daher einer oberen Oberfläche des Schmiermittelvorrats entsprechen, der im Sumpf 82 gehalten wird, wenn dieser mit einem ausgewählten Schmiermittel gefüllt ist. Die gestrichelte Linie 86 ist nur eine allgemeine Darstellung der Position der oberen Oberfläche des Schmiermittelvorrats, wobei angemerkt wird, dass das Volumen des Schmiermittelvorrats (und somit die Position der oberen Oberfläche) abhängig von dem Volumen des Schmiermittels, das zu einem gegebenen Zeitpunkt in dem Getriebe 42 gehalten wird, und dem Betriebsstatus des Getriebes variieren wird. Insbesondere kann die Fülllinie proximal oder kollinear zur Zahnradachse 54 verlaufen.
Wie gezeigt kann sich die gestrichelte Linie 86, die das Volumen des Schmiermittelvorrats angibt, teilweise mit dem Abtriebszahnrad 52 überschneiden. Es ist jedoch wünschenswert, das Eintauchen des Abtriebszahnrads 52 in das Schmiermittelreservoir aus verschiedenen Gründen zu vermeiden, z. B. zur Vermeidung von Leistungsverlusten durch Getriebeströmungswiderstände. Daher wird die Ablenkplatte 40 zusammen mit der Abtriebswellenbaugruppe 50 montiert, um das Schmiermittelreservoir vom Abtriebszahnrad 52 zu trennen. Die Ablenkplatte 40 ist außerdem eng um das Abtriebszahnrad 52 herum angebracht, um das Abtriebszahnrad 52 zu schützen und zu verhindern, dass die Zähne durch das Volumen des Schmiermittels verlangsamt werden.
Bezugnehmend auch auf 4 und 5, sind die erste innere Auswölbung 60 des ersten Gehäusekörpers 44 und die zweite innere Auswölbung 62 des zweiten Gehäusekörpers 46 so angeordnet, dass sie die Abtriebswellenbaugruppe 50 aufnehmen und die Ablenkplatte 40 mit einer Klemmkraft formschlüssig befestigen, die durch verschiedene Strukturen aufgebracht wird, welche die Teile der Ablenkplatte 40 ergänzen. Die ersten und zweiten inneren Auswölbungen 60, 62 können die Ablenkplatte 40 unter einer Klemmkraft auch leicht axial zusammendrücken, um einen festen Sitz zu erzielen, z. B. durch Kompression der Ablenkplatte 40 um bis zu etwa 3 mm. Insbesondere hat die erste innere Auswölbung 60 eine erste Auslassöffnung 92 zur Aufnahme der Abtriebswellenbaugruppe 50 und die zweite innere Auswölbung 62 hat eine entsprechende zweite Auslassöffnung 94. Dadurch definieren die erste und zweite Auslassöffnung 92, 94 jeweils die Zahnradachse 54 und lassen die Abtriebswelle 48 bis außerhalb des Getriebegehäuses 42 reichen. Zur Montage der Ablenkplatte 40 hat die erste innere Auswölbung 60 eine erste Innenfläche 96 mit einer ersten Ablenkplattenhaltefläche 98 und die zweite innere Auswölbung 62 eine zweite Innenfläche 100 mit einer zweiten Ablenkplattenhaltefläche 102. Im abgebildeten Beispiel sind die erste und zweite Innenfläche 96, 100 im Wesentlichen parallel zueinander und stehen im Wesentlichen senkrecht zur Zahnradachse 54 des Abtriebszahnrads 52. Die zweite Ablenkplattenhaltefläche 102 ist in diesem Beispiel eine Ringnut mit einer radial inneren Wand 104 und einer radial äußeren Wand 106, die voneinander beabstandet sind. Diese zweite Ablenkplattenhaltefläche 102 enthält ferner eine Verdrehsicherungsfläche 108, die zwischen der radial inneren Wand 104 und der radial äußeren Wand 106 ausgebildet ist. Bei der Verdrehsicherungsfläche 108 des abgebildeten Beispiels handelt es sich um einen Schlitz, obwohl auch andere Anordnungen in Betracht gezogen werden.
Bezugnehmend auch auf 6 wird die beispielhafte Ablenkplatte 40 ausführlicher beschrieben. Die Ablenkplatte 40 besteht im Wesentlichen aus einer Abdeckwand 110 und einer ringförmigen Manschette 112, die im Wesentlichen zylindrisch und konzentrisch zur ringförmigen Manschette 112 sind und einen relativ kleineren Durchmesser als die Abdeckwand haben. Eine Stirnwand 114 liegt in Form einer Scheibe vor, die sich radial erstreckt, um die Abdeckwand 110 mit der ringförmigen Manschette 112 zu vereinen. Die Stirnwand 114 verläuft von der umlaufenden Abdeckwand 110 radial nach innen. Die ringförmige Manschette 112 ragt aus der ringförmigen Stirnwand 114 in einer rückwärtigen axialen Richtung gegenüber der Abdeckwand 110 heraus. Die Abdeckwand 110 definiert einen äußeren Randabschluss 116 an einer Endseite gegenüber der Stirnwand 114 und hat mindestens eine axial davon ausgehende Lasche 118 zum Einsetzen in die Verdrehsicherungsfläche 108. Obwohl zwei Laschen 118 und zwei entsprechende Verdrehsicherungsflächen 108 abgebildet sind, können andere Beispiele des offenbarten Getriebegehäuses 42 eine, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Laschen und entsprechende Verdrehsicherungsflächen aufweisen. Die Begriffe „radial“ und „axial“, wie sie hierin in Bezug auf Teile der Ablenkplatte 40 verwendet werden, sind relativ zur Mittellinie der Ablenkplatte 40, die im montierten Zustand der Zahnradachse 54 entspricht.
Die Abdeckwand 110 erstreckt sich über weniger als 360 Grad, um eine Zahnradverbindungsöffnung 120 zu definieren. Die beispielhafte Abdeckwand 110 erstreckt sich über mehr als 270 Grad zum Schutz und zur Isolierung des Abtriebszahnrads 52; mit anderen Worten, die Zahnradverbindungsöffnung 120 nimmt weniger als 90 Grad der Abdeckwand 110 ein. Diese Ausdehnung der Abdeckwand 110 kann variieren, solange das Abtriebszahnrad 52 ausreichend mit dem zweiten Zahnrad 72 kämmt. Die beispielhafte ringförmige Manschette 112 erstreckt sich als vollständig umschlossenes ringförmiges Teil um 360 Grad, obwohl die ringförmige Manschette 112 in anderen Ausführungsformen auch eine Öffnung bilden kann, ähnlich der Zahnradverbindungsöffnung 120 in der Abdeckwand 110. In der Ablenkplatte 40 können beliebig viele umlaufende Zahnradverbindungsöffnungen 120 oder ähnliche Öffnungen ausgebildet werden, um z. B. das Kämmen des/der zusätzlichen Zahnrades/Zahnräder 66 außerhalb der Ablenkplatte 40 mit dem Abtriebszahnrad 52 oder dem/den von der Ablenkplatte 40 umschlossenen Zahnrad/Zahnrädern zu ermöglichen.
Eine Aussteifungsrippe 122 ist optional an der Stirnwand 114 vorgesehen, um die Ablenkplatte 40 zu verstärken und Vibrationen entgegenzuwirken. Die Aussteifungsrippe 122 befindet sich innerhalb der Ausdehnung der Zahnradverbindungsöffnung 120 und erstreckt sich zumindest teilweise in axialer Richtung vom äußeren Randabschluss 116 fort, so dass die Aussteifungsrippe 122 im montierten Zustand in keine andere Struktur des Getriebes 38 oder des Getriebegehäuses 42 eingreift. Die ringförmige Manschette 112 endet gegenüber der Stirnwand 114 an einem ringförmigen Manschettenabschluss 124 und ist konzentrisch mit dem ringförmigen Manschettenabschluss 124. Eine zentrale Öffnung 126 ist in der Stirnwand 114 ausgebildet und verbindet den Hauptinnenraum bzw. den zylindrischen Hohlraum der Ablenkplatte 40 (d. h. den inneren Teil der Ablenkplatte 40, der von der Abdeckwand 110 umschlossen wirds) mit dem kleineren Innenraum der Ablenkplatte 40 (d. h. dem inneren Teil der Ablenkplatte 40, der von der ringförmigen Manschette 112 umschlossen wird). Wenn die Ablenkplatte 40 innerhalb des Getriebes 42 installiert ist, erstreckt sich ein Teil der Abtriebswelle 50 durch die zentrale Öffnung 126 sowie durch das offene vordere und hintere Ende der Ablenkplatte 40. Der ringförmige Manschettenabschluss 124 ist so bemessen, dass er eng an der ersten inneren Auswölbung 60 des ersten Gehäusekörpers 44 anliegt, und kann mit einer relativ höheren Materialfestigkeit ausgeführt werden, um den Betriebslasten und den Montageklemmkraftlasten an der Verbindung mit der ersten inneren Auswölbung 60 zu widerstehen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein wesentlicher Teil und sogar die gesamte Ablenkplatte 40 als ein einheitliches Teil einstückig ausgebildet werden (z. B. aus dem gleichen Material zur gleichen Zeit durch das gleiche Verfahren geformt). Ebenso können die Laschen 118 einteilig mit der Abdeckwand 110 ausgeführt werden, und die Aussteifungsrippe 122 einteilig mit der Stirnwand 114. In bestimmten Beispielen können jeweils die Abdeckwand 110, die ringförmige Manschette 112 und die Stirnwand 114 bzw. mehrere dieser Bauteile als separat geformte Teile ausgeführt werden, die zusammengefügt werden. Um die Montage mit einer Klemmkraft zu erleichtern, kann die Ablenkplatte 40 in ihrem Konstruktionsmaterial (z. B. Blech oder Polymerwerkstoff) einen gewissen Grad an Flexibilität oder Widerstandskraft und/oder Flexibilität an ihren Ecken aufweisen (Ecke der Abdeckwand 110, die auf die Stirnwand 114 trifft und/oder Ecke der ringförmigen Manschette 112, die auf die Stirnwand 114 trifft). Der ringförmige Manschettenabschluss 124 im abgebildeten Beispiel ist ein separates Teil (z. B. ein kreisförmiges Blechteil), das auf die ringförmige Manschette 112 aufgeschweißt wird. Zusätzliche Abdichtungsvorrichtungen (z. B. O-Ringe) können für die Montage am äußeren Randabschluss 116 oder am ringförmigen Manschettenabschluss 124 (oder an den entsprechenden ersten und zweiten Ablenkplattenhalteflächen 98, 102) angebracht werden.
Wenn das Arbeitsgerätegetriebe 38 vollständig zusammengebaut ist, wird die Ablenkplatte 40 zwischen der ersten inneren Auswölbung 60 des ersten Gehäusekörpers 44 und der zweiten inneren Auswölbung 62 des zweiten Gehäusekörpers 46 eng (z. B. unter Druckklemmkraft) eingepasst, so dass eine Klemmkraft aufgebracht wird, die ausreicht, um die Ablenkplatte 40 ohne separate Befestigungselemente oder ähnliches an ihrem Platz zu halten. Der ringförmige Manschettenabschluss 124 greift in die erste Ablenkplattenhaltefläche 98 ein. Wie in 4 gezeigt, wird der ringförmige Manschettenabschluss 124 über einen ergänzend geformten kreisförmigen Bügel 130 der ersten inneren Auswölbung 60 geschoben, um gegen die erste Ablenkplattenhaltefläche 98 zu drücken. Am gegenüberliegenden axialen Ende der Ablenkplatte 40 greift der äußere Randabschluss 116 der Abdeckwand 110 in die zweite Ablenkplattenhaltefläche 102 ein, indem er zwischen die radial innere und äußere Wand 104, 106 eingepasst wird. Die Ablenkplatte kann zwischen der ersten und der zweiten Ablenkplattenhaltefläche 98, 102 eingeklemmt und komprimiert werden, da sie eine unbelastete axiale Länge hat, die gleich oder größer ist als der Abstand zwischen der ersten und der zweiten inneren Auswölbung 60, 62. In bestimmten Beispielen kann die Ablenkplatte 40 eine axiale Länge aufweisen, die etwa 0-6 mm größer oder etwa 0-3 mm größer ist als der Abstand zwischen der ersten und zweiten Ablenkplattenhaltefläche 98, 102. Das Getriebegehäuse 42 ist mit einem Schmiermittelvolumen befüllt, das durch die Fülllinie 86 angezeigt wird und, wie oben erwähnt, variieren kann. Die Ablenkplatte 40 erstreckt sich zumindest teilweise um den Außenumfang 58 des Abtriebszahnrads 52 und isoliert das Abtriebszahnrad 52 vom Schmiermittelreservoir im Sumpf 82. Das von der Ablenkplatte 40 umschlossene Abtriebszahnrad 52 kämmt durch die Zahnradverbindungsöffnung 120 mit dem zweiten Zahnrad 72 innerhalb des Getriebegehäuses 42. Auf diese Weise sind das Abtriebszahnrad 52 und die Abtriebswellenbaugruppe 50 im Wesentlichen vom Schmiermittelreservoir im Sumpf 82 isoliert.
Die ringförmige Manschette 112 kann ferner dazu beitragen, den Teileabstand beizubehalten und unerwünschten Kontakt oder Reibung zwischen rotierenden und statischen Komponenten innerhalb des Getriebegehäuses 42 zu verhindern. Zusätzlich ist, wie oben angemerkt, ein Zwischenraum oder Puffer zwischen der ersten Fläche 56a des eingeschlossenen Abtriebszahnrads 52 und der Stirnwand 114 vorgesehen. Ein unterer Abschnitt der ringförmigen Stirnwand 114 kann auch als Dammfunktion oder Rückhaltewand dienen, die verhindert, dass sich das untere Innere der Ablenkplatte 40 (definiert durch einen Abschnitt der Abdeckwand 110 und angeordnet innerhalb des Schmiermittelreservoirs) mit einem Schmiermittelpool füllt. Dies kann zusammen mit einer relativ engen Dimensionierung der Ablenkplatte 40 in Bezug auf das umschlossene Abtriebszahnrad 52 den Strömungswiderstand des Abtriebszahnrads 52 während des Betriebs des Arbeitsgerätegetriebes 38 reduzieren.
Zur Montage des Arbeitsgerätegetriebes 38 können einige oder alle internen Komponenten zunächst entweder am ersten Gehäusekörper 44 oder am zweiten Gehäusekörper 46 montiert werden, bevor der erste und der zweite Gehäusekörper 44, 46 anschließend miteinander verbunden werden. Ein beispielhaftes Verfahren für den Zusammenbau umfasst die Bereitstellung des ersten Gehäusekörpers 44, einschließlich der ersten Ablenkplattenhaltefläche 98 auf der ersten inneren Auswölbung 60 und der ersten Auslassöffnung 92. Ein Abtriebszahnrad 52 ist im ersten Gehäusekörper 44 montiert, wobei das Abtriebszahnrad 52 die erste Fläche 56a und einen Außenumfang 58 aufweist und um eine durch die Auslassöffnung 92 definierte Zahnradachse 54 drehbar ist. Das Abtriebszahnrad 52 ist zusammen mit einigen oder allen Komponenten der Abtriebswellenbaugruppe 50, wie z. B. den Wälzlagern 80, auf der Abtriebswelle 48 montiert. Die zusätzlichen Wellen 64 und Zahnräder 66, einschließlich des zweiten Zahnrads 72, werden an ihren jeweiligen Zahnradbefestigungen 68 montiert, einschließlich einer Antriebswelle und eines Antriebszahnrads an der Antriebszahnradbefestigung 70. Die Ablenkplatte 40 wird am Abtriebszahnrad 52 installiert, wobei die Ablenkplatte 40 die Abdeckwand 110 umfasst, die den äußeren Randabschluss 116 definiert und wobei die ringförmige Manschette 112 den ringförmigen Manschettenabschluss 124 sowie die Öffnung 126 umfasst, die konzentrisch mit dem ringförmigen Manschettenabschluss 124 ist, und wobei eine Stirnwand 114 sich radial erstreckt und die Abdeckwand 110 mit der ringförmigen Manschette 121 verbindet. Der zweite Gehäusekörper 46 umfasst die Befestigungen der zweiten Ablenkplattenhaltefläche 102 am ersten Gehäusekörper 44. Anschließend wird der erste Gehäusekörper 44 mit dem zweiten Gehäusekörper 46 verbunden, z. B. mit Schrauben, um das Getriebegehäuse 42 zu bilden, das das Abtriebszahnrad 52 innerhalb des inneren Hohlraums 84 enthält, welcher den Sumpf 82 definiert, der ein Schmiermittelvolumen enthält. Die Ablenkplatte 40 ist im Getriebegehäuse 42 installiert, um das Abtriebszahnrad 52 von dem Schmiermittelvolumen im Sumpf 82 zu trennen, wobei sich die Stirnwand 114 in der Nähe der ersten Fläche 56a des Abtriebszahnrads 52 erstreckt und die Abdeckwand 110 sich zumindest teilweise um den Außenumfang 58 des Abtriebszahnrads 52 erstreckt. Die Ablenkplatte ist auch am Getriebegehäuse 42 angeordnet, mit der um die Getriebeachse 54 angeordneten Offnung 126 montiert ist, durch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Gehäusekörper 44 und dem zweiten Gehäusekörper 46 sowie einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem äußeren Randabschluss 116 mit der ersten Ablenkplattenhaltefläche 98 des ersten Gehäusekörpers 44 und einer kraftschlüssigen Verbindung des Manschettenabschlusses 124 mit der zweiten Ablenkplattenhaltefläche 102 des zweiten Gehäusekörpers 102. Auf diese Weise wird die Ablenkplatte 40 zwischen der ersten inneren Auswölbung 60 des ersten Gehäusekörpers und der zweiten inneren Auswölbung 62 des zweiten Gehäusekörpers 46 eingeklemmt.
Darüber hinaus kann die Montagemethode einen oder mehrere der folgenden Schritte und strukturellen Details umfassen. Der zweite Gehäusekörper 46 hat mindestens eine Verdrehsicherungsfläche 102 und die Ablenkplatte 40 mindestens eine Lasche 118, die so bemessen ist, dass sie in die mindestens eine Verdrehsicherungsfläche 102 des zweiten Gehäusekörpers 46 eingreift. Der zweite Gehäusekörper 46 hat mehrere Verdrehsicherungsflächen 108 in Form von Schlitzen; und die Ablenkplatte 40 hat mehrere Laschen 118, die von der Abdeckwand 110 ausgehen und so konfiguriert sind, dass sie in die Schlitze 108 im zweiten Gehäusekörper 46 eingreifen. Der Manschettenabschluss 124 ist im Wesentlichen kreisförmig. Die zweite Ablenkplattenhaltefläche 102 ist eine kreisförmige Nut mit einer radial inneren Wand 104 und einer radial äußeren Wand 106, die voneinander beabstandet sind, um den äußeren Randabschluss 161 der Abdeckwand 110 der Ablenkplatte 40 aufzunehmen. Die Ablenkplatte 40 hat mindestens eine Lasche 118, die sich axial von der Abdeckwand 110 erstreckt; zwischen der radial inneren Wand 104 und der radial äußeren Wand 106 ist mindestens ein Schlitz 108 ausgebildet, der so bemessen und positioniert ist, dass er die mindestens eine Lasche 118 aufnimmt. Die Abdeckwand 110 erstreckt sich weniger als 360 Grad um die Zahnradachse 54, um eine Zahnradverbindungsöffnung 210 zu definieren. Die Stirnwand 114 definiert eine Aussteifungsrippe 122, die sich zumindest teilweise in axialer Richtung vom äußeren Randabschluss 116 der Abdeckwand 110 weg erstreckt. Das Montageverfahren kann ferner die Montage eines zweiten Zahnrads 72 im Getriebegehäuse 42 zur Drehung um eine zweite Zahnradachse 74 parallel zur Zahnradachse 54 umfassen, wobei das zweite Zahnrad 72 durch die Zahnradverbindungsöffnung 120 der Ablenkplatte 40 mit dem Abtriebszahnrad 52 kämmt. Die ringförmige Manschette 112 ist mit der Stirnwand 114 der Ablenkplatte 40 verschweißt.
Ausführungsformen der Ablenkplatte können zusätzliche Ausführungen der offenbarten Merkmale bzw. deren Neuanordnung umfassen. In alternativen Beispielen können auf der ringförmigen Manschette zusätzlich oder anstelle der Abdeckwand Verdrehsicherungsstrukturen wie Laschen vorgesehen werden. Obwohl die offenbarte Ablenkplatte als am Abtriebszahnrad montiert beschrieben wird, ist die Ablenkplatte auf alle oder einen Teil der Zahnräder eines Arbeitsgerätegetriebes anwendbar. Dementsprechend kann die offenbarte Ablenkplatte von beliebiger Größe sein, solange sie eng an das (die) vorgesehene(n) Zahnrad/Zahnräder anliegt. Es können ein oder mehrere Zahnradverbindungsöffnungen in der Abdeckwand und/oder in der ringförmigen Manschette vorgesehen werden, soweit dies für eine kraftschlüssige Passung der Zahnräder erforderlich ist.
NUMMERIERTE BEISPIELE AUSFÜHRUNGSFORMEN EINES ARBEITSGERÄTEGETRIEBES MIT ZAHNRADABLENKPLATTE UND MONTAGEVERFAHREN
Außerdem werden die folgenden Beispiele bereitgestellt, die zur Vereinfachung der Bezugnahme nummeriert sind.
1. Ein Getriebe für ein Arbeitsgerät (z. B. Fahrzeug) ist vorhanden. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Arbeitsgerätegetriebe ein Zahnrad, das eine Fläche und einen Außenumfang aufweist und um eine Zahnradachse drehbar ist; ein Getriebegehäuse, das das Zahnrad innerhalb eines inneren Hohlraums enthält, der einen Sumpf definiert, der ein Schmiermittelvolumen aufnimmt, wobei das Getriebegehäuse definiert ist durch: einen ersten Gehäusekörper mit einer ersten Ablenkplattenhaltefläche und einer Auslassöffnung, die um die Zahnradachse angeordnet ist; und einen zweiten Gehäusekörper, der an dem ersten Gehäusekörper montierbar ist und eine zweite Ablenkplattenhaltefläche aufweist; und eine Ablenkplatte mit einer Abdeckwand, die einen äußeren Randabschluss definiert; eine ringförmige Manschette mit einem ringförmigen Manschettenabschluss, wobei die ringförmige Manschette eine zum ringförmigen Manschettenabschluss konzentrische Öffnung aufweist; eine Stirnwand, die sich radial erstreckt und die Abdeckwand und den äußeren Randabschluss miteinander verbindet; und wobei die Ablenkplatte innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist, um das Zahnrad von dem Schmiermittelvolumen in dem Sumpf zu trennen, wobei sich die Stirnwand in der Fläche des Zahnrads erstreckt und die Abdeckwand sich zumindest teilweise um den Außenumfang des Zahnrads erstreckt; und wobei die Ablenkplatte am Getriebegehäuse montiert ist und die Öffnung durch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Gehäusekörper und dem zweiten Gehäusekörper angeordnet ist, sowie durch ein Eingreifen des äußeren Randabschlusses in die erste Ablenkplattenhaltefläche sowie ein Eingreifen des ringförmigen Manschettenabschlusses in die zweite Ablenkplattenhaltefläche des zweiten Gehäusekörpers.
2. Das Arbeitsgerätegetriebe nach Beispiel 1, wobei der zweite Gehäusekörper mindestens eine Verdrehsicherungsfläche aufweist; wobei die Ablenkplatte mindestens eine Lasche aufweist; und wobei mindestens eine Lasche so bemessen ist, dass sie in mindestens eine Verdrehsicherungsfläche des zweiten Gehäusekörpers eingreift.
3. Das Arbeitsgerätegetriebe nach Beispiel 2, wobei der zweite Gehäusekörper mehrere Verdrehsicherungsflächen in Form von Schlitzen; und wobei die Ablenkplatte mehrere Laschen hat, die von der Abdeckwand ausgehen und so konfiguriert sind, dass sie in die Schlitze im zweiten Gehäusekörper eingreifen.
4. Das Arbeitsgerätegetriebe nach Beispiel 1, wobei die zweite Ablenkplattenhaltefläche eine kreisförmige Nut mit einer radial inneren Wand und einer radial äußeren Wand ist, die voneinander beabstandet sind, um den äußeren Randabschluss der Abdeckwand der Ablenkplatte aufzunehmen.
5. Das Arbeitsgerätegetriebe nach Beispiel 4, wobei die Ablenkplatte mindestens eine Lasche hat, die sich axial von der Abdeckwand erstreckt; und wobei zwischen der radial inneren Wand und der radial äußeren Wand mindestens ein Schlitz ausgebildet ist, der so bemessen und positioniert ist, dass er die mindestens eine Lasche aufnimmt.
6. Das Arbeitsgerätegetriebe nach Beispiel 1, wobei die Abdeckwand sich weniger als 360 Grad um die Zahnradachse erstreckt, um eine Zahnradverbindungsöffnung zu definieren.
7. Das Arbeitsgerätegetriebe nach Beispiel 6, wobei die Stirnwand eine Aussteifungsrippe definiert, die sich zumindest teilweise in axialer Richtung vom äußeren Randabschluss der Abdeckwand weg erstreckt.
8. Das Montageverfahren nach Beispiel 6, ferner umfassend: ein zweites Zahnrad im Getriebegehäuse zur Drehung um eine zweite Zahnradachse parallel zur Zahnradachse; wobei das zweite Zahnrad durch die Zahnradverbindungsöffnung der Ablenkplatte mit dem Abtriebszahnrad kämmt.
9. In anderen Beispielen wird das Verfahren zur Montage des Arbeitsgerätegetriebes mit einer Ablenkplatte dargestellt. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines ersten Gehäusekörpers mit einer ersten Ablenkplattenhaltefläche und einer Auslassöffnung; das Montieren eines Zahnrads in dem ersten Gehäusekörper, wobei das Zahnrad eine Fläche und einen Außenumfang aufweist und um eine durch die Auslassöffnung definierte Zahnradachse drehbar ist; das Installieren einer Ablenkplatte an dem Zahnrad, wobei die Ablenkplatte Folgendes umfasst: eine Abdeckwand, die einen äußeren Randabschluss definiert; eine ringförmige Manschette mit einem ringförmigen Manschettenabschluss, wobei die ringförmige Manschette eine zum ringförmigen Manschettenabschluss konzentrische Öffnung aufweist; eine Stirnwand, die sich radial erstreckt und die Abdeckwand und die ringförmige Manschette miteinander verbindet; Montieren eines zweiten Gehäusekörpers an dem ersten Gehäusekörper, wobei der zweite Gehäusekörper eine zweite Ablenkplattenhaltefläche aufweist; und Zusammenfügen des ersten Gehäusekörpers mit dem zweiten Gehäusekörper, um ein Getriebegehäuse zu bilden, das das Zahnrad innerhalb eines inneren Hohlraums enthält, der einen Sumpf definiert, welcher ein Schmiermittelvolumen enthält; wobei die Ablenkplatte innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist, um das Zahnrad von dem Schmiermittelvolumen in dem Sumpf zu trennen, wobei sich die Stirnwand in der Nähe der Fläche des Zahnrads erstreckt und die Abdeckwand sich zumindest teilweise um den Außenumfang des Zahnrads erstreckt; und wobei die Ablenkplatte am Getriebegehäuse mit der um die Getriebeachse angeordneten Öffnung montiert ist, durch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Gehäusekörper und dem zweiten Gehäusekörper und ein Eingreifen des ringförmigen Manschettenabschlusses in die erste Ablenkplattenhaltefläche des ersten Gehäusekörpers und ein Eingreifen des ringförmigen Manschettenabschlusses in die zweite Ablenkplattenhaltefläche des zweiten Gehäusekörpers.
10. Das Verfahren nach Beispiel 9, wobei der zweite Gehäusekörper mindestens eine Verdrehsicherungsfläche aufweist; wobei die Ablenkplatte mindestens eine Lasche aufweist; und wobei mindestens eine Lasche so bemessen ist, dass sie in mindestens eine Verdrehsicherungsfläche des zweiten Gehäusekörpers eingreift.
11. Das Verfahren nach Beispiel 10, wobei der zweite Gehäusekörper mehrere Verdrehsicherungsflächen in Form von Schlitzen; und wobei die Ablenkplatte mehrere Laschen hat, die von der Abdeckwand ausgehen und so konfiguriert sind, dass sie in die Schlitze im zweiten Gehäusekörper eingreifen.
12. Das Verfahren nach Beispiel 9, wobei die zweite Ablenkplattenhaltefläche eine kreisförmige Nut mit einer radial inneren Wand und einer radial äußeren Wand ist, die voneinander beabstandet sind, um den äußeren Randabschluss der Abdeckwand der Ablenkplatte aufzunehmen.
13. Das Verfahren nach Beispiel 12, wobei die Ablenkplatte mindestens eine Lasche hat, die sich axial von der Abdeckwand erstreckt; und wobei zwischen der radial inneren Wand und der radial äußeren Wand mindestens ein Schlitz ausgebildet ist, der so bemessen und positioniert ist, dass er die mindestens eine Lasche aufnimmt.
14. Das Verfahren nach Beispiel 9, wobei die Abdeckwand sich weniger als 360 Grad um die Zahnradachse erstreckt, um eine Zahnradverbindungsöffnung zu definieren.
15. Das Verfahren nach Beispiel 14, ferner umfassend: die Montage eines zweiten Zahnrads im Getriebegehäuse zur Drehung um eine zweite Zahnradachse parallel zur Zahnradachse; wobei das zweite Zahnrad durch die Zahnradverbindungsöffnung der Ablenkplatte mit dem Abtriebszahnrad kämmt.
ABSCHLUSS
Hierin wurden Ausführungsformen von Übersetzungsgetrieben für Arbeitsgeräte (z. B. Arbeitsfahrzeuge) beschrieben, die Ablenkplatten enthalten, welche mehrere Vorteile bieten und grundlegende Funktionen innerhalb der Getriebe erfüllen. Die offenbarte Ablenkplatte bietet ein elegantes und robustes Design mit einer reduzierten Anzahl von Teilen und einer verbesserten Montage, wodurch verschiedene Herstellungskosten reduziert und gleichzeitig die Leistung eines Übersetzungsgetriebes verbessert werden. Insbesondere kann die offenbarte Ablenkplatte die Strömungswiderstandsverluste reduzieren und dadurch die Leistungseffizienz verbessern, die Schmiermittelrückhaltung optimieren, das Zahnrad schützen, den richtigen Teilabstand wahren und andere wünschenswerte Vorteile bieten.
Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die“ auch die Pluralformen beinhalten, sofern der Kontext dies nicht klar ausschließt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“ bei einer Verwendung in dieser Patentschrift das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten angeben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines bzw. einer oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zur Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt soll aber nicht vollständig oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkt sein. Viele Modifikationen und Variationen sind für Durchschnittsfachleute offensichtlich, ohne vom Umfang und Geist der Offenbarung abzuweichen. Die hierin ausdrücklich genannten Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und ihre praktische Anwendung am besten zu erklären und es anderen Durchschnittsfachleuten auf diesem Gebiet ermöglichen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Änderungen und Abweichungen von den beschriebenen Beispielen zu erkennen. Dementsprechend liegen verschiedene Ausführungsformen und Implementierungen als die explizit beschriebenen im Geltungsbereich der folgenden Ansprüche.

Claims

Arbeitsgerätegetriebe (38), umfassend: ein Zahnrad (52), das eine Fläche (56a) und einen Außenumfang (58) aufweist und um eine Zahnradachse (54) drehbar ist; ein Getriebegehäuse (42), das das Zahnrad (52) in einem inneren Hohlraum (84) enthält, der einen Sumpf (82) definiert, welcher eine bestimmte Menge Schmiermittel enthält, wobei das Getriebegehäuse (42) definiert ist durch: einen ersten Gehäusekörper (44) mit einer ersten Ablenkplattenhaltefläche (98) und einer Auslassöffnung (92), die um die Getriebeachse (54) angeordnet sind; und einen zweiten Gehäusekörper (46), der an dem ersten Gehäusekörper (44) montierbar ist und eine zweite Ablenkplattenhaltefläche (102) aufweist; und eine Ablenkplatte (40) mit: einer Abdeckwand (110), die einen äußeren Randabschluss (116) definiert; einer ringförmigen Manschette (112) mit einem ringförmigen Manschettenabschluss (124), wobei die ringförmige Manschette (112) eine zum ringförmigen Manschettenabschluss (124) konzentrische Öffnung (126) aufweist; einer Stirnwand (114), die sich radial erstreckt und die Abdeckwand (110) und die ringförmige Manschette (112) vereint; und wobei die Ablenkplatte (40) innerhalb des Getriebegehäuses (42) angeordnet ist, um das Zahnrad (52) von dem Schmiermittelvolumen im Sumpf (82) zu trennen, wobei sich die Stirnwand (114) in der Nähe der Stirnfläche (56a) des Getriebes (52) erstreckt und die Abdeckwand (110) sich zumindest teilweise um den Außenumfang (58) des Getriebes (52) erstreckt; und wobei die Ablenkplatte (40) am Getriebegehäuse (42) mit der um die Getriebeachse (54) angeordneten Öffnung (92) montiert ist, durch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Gehäusekörper (44) und dem zweiten Gehäusekörper (46) sowie einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem äußeren Randabschluss (116) mit der ersten Ablenkplattenhaltefläche (98) des ersten Gehäusekörpers (44) und einer kraftschlüssigen Verbindung des Manschettenabschlusses (124) mit der zweiten Ablenkplattenhaltefläche (102) des zweiten Gehäusekörpers (46).
Arbeitsgerätegetriebe (38) nach Anspruch 1, wobei der zweite Gehäusekörper (46) mindestens eine Verdrehsicherungsfläche (108) aufweist; wobei die Ablenkplatte (40) mindestens eine Lasche (118) aufweist; und wobei die mindestens eine Lasche (118) so bemessen ist, dass sie in mindestens eine Antirotationsfläche (108) des zweiten Gehäusekörpers (46) eingreift.
Arbeitsgerätegetriebe (38) nach Anspruch 2, wobei der zweite Gehäusekörper (46) mindestens eine Verdrehsicherungsfläche (108) in Form von Schlitzen aufweist; und wobei die Ablenkplatte (40) mehrere Laschen (118) aufweist, die sich von der Abdeckwand (110) erstrecken und so konfiguriert sind, dass sie in die Schlitze (108) im zweiten Gehäusekörper (46) eingreifen.
Arbeitsgerätegetriebe (38) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Ablenkplattenhaltefläche (102) eine kreisförmige Nut mit einer radial inneren Wand (104) und einer radial äußeren Wand (106) ist, die voneinander beabstandet sind, um den äußeren Randabschluss (116) der Abdeckwand (110) der Ablenkplatte (40) aufzunehmen.
Arbeitsgerätegetriebe (38) nach Anspruch 4, wobei die Ablenkplatte (40) mindestens eine Lasche (118) aufweist, die sich axial von der Schutzwand (110) erstreckt; und wobei mindestens ein Schlitz (108) zwischen der radial inneren Wand (104) und der radial äußeren Wand (106) ausgebildet ist, der so bemessen und positioniert ist, dass er mindestens eine Lasche (118) aufnimmt.
Arbeitsgerätegetriebe (38) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Abdeckwand (110) sich weniger als 360 Grad um die Zahnradachse (54) erstreckt, um eine Zahnradverbindungsöffnung (120) zu definieren.
Arbeitsgerätegetriebe (38) nach Anspruch 6, wobei die Stirnwand (114) eine Aussteifungsrippe (122) definiert, die sich zumindest teilweise in axialer Richtung vom äußeren Randabschluss (116) der Abdeckwand (110) weg erstreckt.
Arbeitsgerätegetriebe (38) nach Anspruch 6 oder 7, ferner umfassend: ein zweites Zahnrad (72), das im Getriebegehäuse (42) montiert ist, zur Drehung um eine zweite Zahnradachse (74) parallel zur Zahnradachse (54); wobei das zweite Zahnrad (72) durch die Zahnradverbindungsöffnung (120) der Ablenkplatte (40) mit dem Zahnrad (54) kämmt.
Verfahren zur Montage des Arbeitsgerätegetriebes (38) mit einer Ablenkplatte (40), bestehend aus den folgenden Schritten: Bereitstellen eines ersten Gehäusekörpers (44) mit einer ersten Ablenkplattenhaltefläche (98) und einer Auslassöffnung (92); Montieren eines Zahnrads (52) in dem ersten Gehäusekörper (44), wobei das Zahnrad (52) eine Fläche (56a) und einen Außenumfang (58) aufweist und um eine durch die Auslassöffnung (92) definierte Zahnradachse (54) drehbar ist; Installieren einer Ablenkplatte (40) am Zahnrad (52), wobei die Ablenkplatte (40) Folgendes aufweist: eine Abdeckwand (110), die einen äußeren Randabschluss (116) definiert; eine ringförmige Manschette (112) mit einem ringförmigen Manschettenabschluss (124), wobei die ringförmige Manschette (112) eine zum ringförmigen Manschettenabschluss (124) konzentrische Öffnung (126) aufweist; eine Stirnwand (114), die sich radial erstreckt und die Abdeckwand (110) und die ringförmige Manschette (112) vereint; Montieren eines zweiten Gehäusekörpers (46), an dem ersten Gehäusekörper (44), wobei der zweite Gehäusekörper (46) eine zweite Ablenkplattenhaltefläche (102) aufweist; und Zusammenfügen des ersten Gehäusekörpers (44) mit dem zweiten Gehäusekörper (46), um ein Getriebegehäuse (42) zu bilden, das das Zahnrad (52) in einem inneren Hohlraum (84) aufnimmt, der einen Sumpf (82) umschließt, welcher eine bestimmte Menge an Schmiermittel beinhaltet; wobei die Ablenkplatte (40) innerhalb des Getriebegehäuses (42) angeordnet ist, um das Zahnrad (52) von dem Schmiermittelvolumen im Sumpf (82) zu trennen, wobei sich die Stirnwand (114) in der Nähe der Stirnfläche (56a) des Getriebes (52) erstreckt und die Abdeckwand (110) sich zumindest teilweise um den Außenumfang (58) des Getriebes (52) erstreckt; und wobei die Ablenkplatte (40) am Getriebegehäuse (42) mit der um die Getriebeachse (54) angeordneten Öffnung (92) montiert ist, durch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Gehäusekörper (44) und dem zweiten Gehäusekörper (46) sowie einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem äußeren Randabschluss (116) mit der ersten Ablenkplattenhaltefläche (98) des ersten Gehäusekörpers (44) und einer kraftschlüssigen Verbindung des Manschettenabschlusses (124) mit der zweiten Ablenkplattenhaltefläche (102) des zweiten Gehäusekörpers (46).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der zweite Gehäusekörper (46) mindestens eine Verdrehsicherungsfläche (108) aufweist; wobei die Ablenkplatte (40) mindestens eine Lasche (118) aufweist; und wobei die mindestens eine Lasche (118) so bemessen ist, dass sie in mindestens eine Antirotationsfläche (108) des zweiten Gehäusekörpers (46) eingreift.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der zweite Gehäusekörper (46) mehrere Verdrehsicherungsflächen (108) in Form von Schlitzen aufweist; und wobei die Ablenkplatte (40) mehrere Laschen (118) aufweist, die sich von der Abdeckwand (110) erstrecken und so konfiguriert sind, dass sie in die Schlitze (108) im zweiten Gehäusekörper (46) eingreifen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die zweite Ablenkplattenhaltefläche (102) eine kreisförmige Nut mit einer radial inneren Wand (104) und einer radial äußeren Wand (106) ist, die voneinander beabstandet sind, um den äußeren Randabschluss (116) der Abdeckwand (110) der Ablenkplatte (40) aufzunehmen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Ablenkplatte (40) mindestens eine Lasche (118) aufweist, die sich axial von der Schutzwand (110) erstreckt; und wobei mindestens ein Schlitz (108) zwischen der radial inneren Wand (104) und der radial äußeren Wand (106) ausgebildet ist, der so bemessen und positioniert ist, dass er mindestens eine Lasche (118) aufnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Abdeckwand (110) sich weniger als 360 Grad um die Zahnradachse (54) erstreckt, um eine Zahnradverbindungsöffnung (120) zu definieren.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: die Montage eines zweiten Zahnrads (72) im Getriebegehäuse (42) zur Drehung um eine zweite Zahnradachse (74) parallel zur Zahnradachse (54); wobei das zweite Zahnrad (72) durch die Zahnradverbindungsöffnung (120) der Ablenkplatte (40) mit dem Zahnrad (52) kämmt.