DE102021209882A1

DE102021209882A1 - Schmiermittelleiteinrichtung für eine Befestigung an einem Planetenträger eines Planetenradsatzes

Info

Publication number: DE102021209882A1
Application number: DE102021209882.7A
Authority: DE
Inventors: Patrick Klein; Sven Sesterhenn; Wolfgang Schmid
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-09-08
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2023-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmiermittelleiteinrichtung (18) für eine Befestigung an einem Planetenträger (4) eines Planetenradsatzes, umfassend einen umlaufenden, ersten Leitabschnitt (19), welcher dafür vorgesehen ist, in einem an dem Planetenträger (4) befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung (18) von radial innen an den ersten Leitabschnitt (19) strömendes Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers (4) umzuleiten. Um zudem auch eine weitere Führung des Schmiermittels zu ermöglichen, schließt sich radial außen an dem ersten Leitabschnitt (19) ein zweiter Leitabschnitt (32) an, welcher umlaufend ausgebildet ist und sich auf ein radiales Maß erstreckt. Das radiale Maß ist dabei so gewählt, dass es in dem befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung (18) mit einem radialen Bereich überdeckt, in welchem ein jeweiliger Zahneingriff mindestens eines in dem Planetenträger (4) drehbar gelagerten Planetenrades (6) mit einem Hohlrad (5) des Planetenradsatzes (2) stattfindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiermittelleiteinrichtung für eine Befestigung an einem Planetenträger eines Planetenradsatzes, umfassend einen umlaufenden, ersten Leitabschnitt, welcher dafür vorgesehen ist, in einem an dem Planetenträger befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung von radial innen an den ersten Leitabschnitt strömendes Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers umzuleiten. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Planetenradsatz sowie ein Getriebe mit einem Planetenradsatz.
Bei Getrieben werden Lagerungen und auch Zahneingriffe üblicherweise mit Schmiermittel versorgt, um in dem jeweiligen Bereich für eine entsprechende Schmierung und Kühlung zu sorgen. Bei einem Getriebe mit einem oder mehreren Planetenradsätzen ist es dabei im Bereich des jeweiligen Planetenradsatzes üblich, Schmiermittel unter anderem zu Lagerungen der Planetenräder zu führen. Häufig ist dabei an einem, die Planetenräder drehbar lagernden Planetenträger eine Schmiermittelleiteinrichtung vorgesehen, über die das nach radial außen abströmende Schmiermittel jeweils in Planetenradbolzen der Planetenräder umgeleitet wird, von wo aus dann eine weitere Versorgung der jeweiligen Lagerungen stattfindet.
Aus der DE 10 2016 206 745 A1 geht eine scheibenförmige Schmiermittelleiteinrichtung für einen Planetenradsatz hervor. Diese Schmiermittelleiteinrichtung verfügt über einen umlaufenden Leitabschnitt, an welchem axial vorstehende Befestigungsmittel in Form von Halteclips angeformt sind, über welche die Schmiermittelleiteinrichtung im verbauten Zustand an einem Planetenträger des Planetenradsatzes befestigt wird. Neben den Halteclips sind an dem Leitabschnitt außerdem axial vorstehende Vorsprünge ausgebildet, welche im befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung in korrespondierende Bohrungen von Planetenradbolzen eingeführt sind. Der Leitabschnitt ist als radial nach innen geöffnetes Hohlprofil ausgebildet, wobei in einem Innenraum des Hohlprofils dabei Durchgangsbohrungen münden, die zum einen in den Vorsprüngen sowie zum anderen hierzu gegenüberliegend in einer Außenwand des Leitabschnitts ausgestaltet sind. Dies hat zur Folge, dass Schmiermittel, welches nach radial außen in den Bereich der Schmiermittelleiteinrichtung abströmt, in den Innenraum des Hohlprofils des Leitabschnitts gelangt, wobei hiervon ausgehend dann eine Führung des Schmiermittels zum einen axial in Richtung der Planetenradbolzen über die Vorsprünge sowie zum anderen axial in die hierzu entgegengesetzte Richtung stattfindet. Insofern kann hierüber ein Schmiermittelversorgung von Lagerungen der auf dem Planetenradbolzen aufgebrachten Planetenräder sowie eines weiteren, axial benachbart liegenden Planetenradsatzes vorgenommen werden.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schmiermittelleiteinrichtung für einen Planetenradsatz zu schaffen, wobei über diese Schmiermittelleiteinrichtung dabei eine geeignete Führung des Schmiermittels darstellbar sein soll.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Planetenradsatz mit einer erfindungsgemäßen Schmiermittelleiteinrichtung ist zudem Gegenstand der Ansprüche 12 und 13. Zudem betreffen die Ansprüche 14 und 15 jeweils ein Getriebe mit mindestens einem vorgenannten Planetenradsatz.
Gemäß der Erfindung umfasst eine Schmiermittelleiteinrichtung einen umlaufenden, ersten Leitabschnitt, welcher mindestens einen Strömungspfad definiert, welcher dafür vorgesehen ist, in einem an dem Planetenträger befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung von radial innen an den ersten Leitabschnitt strömendes Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers umzuleiten. Die erfindungsgemäße Schmiermittelleiteinrichtung weist dabei insgesamt bevorzugt eine scheiben- bzw. schalenförmige Gestalt auf, d.h. die Schmiermittelleiteinrichtung ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch und erstreckt sich überwiegend in radialer Richtung und im Vergleich hierzu geringerem Maße in axialer Richtung.
Im Rahmen der Erfindung ist zudem unter „radial“ eine Orientierung in Durchmesserrichtung ausgehend von einer Rotationsachse der Schmiermitteleinrichtung zu verstehen, wobei diese Rotationsachse im verbauten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung in einem Planetenradsatz dabei deckungsgleich auf einer Rotationsachse des Planetenträgers liegt. Mit „axial“ ist hingegen eine Orientierung in einer zu der Rotationsachse parallelen Richtung gemeint.
Die erfindungsgemäße Schmiermittelleiteinrichtung ist für eine Befestigung an einem Planetenträger des Planetenradsatzes vorgesehen, so dass die Schmiermittelleiteinrichtung im verbauten Zustand gemeinsam mit dem Planetenträger des Planetenradsatzes rotiert. Vorliegend weist die Schmiermittelleiteinrichtung dabei einen ersten Leitabschnitt auf, welcher umlaufend ausgeführt und dafür vorgesehen ist, Schmiermittel, welches von radial innen an den ersten Leitabschnitt gelangt, in die axiale Richtung umzuleiten, in welcher im verbauten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung der Planetenträger des Planetenradsatzes vorgesehen ist.
Besonders bevorzugt erfolgt dabei über den ersten Leitabschnitt eine Umleitung bzw. Umlenkung des Schmiermittels in einen radialen Bereich, in welchem Bohrungen im Planetenträger für die Aufnahme von Planetenradbolzen ausgestaltet sind. Insbesondere definiert der ersten Leitabschnitt dabei in Umfangsrichtung mehrere Strömungspfade, auf welchen jeweils Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers führbar ist. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei zum einen denkbar, dass der erste Leitabschnitt alleine den mindestens einen Strömungspfad definiert, indem der erste Leitabschnitt als Hohlprofil ausgeführt ist und über einen, radial nach innen geöffneten Raum sowie entsprechende Durchbrüche je eine Leitung für Schmiermittel definiert, wie dies auch in ähnlicher Weise bei der DE 10 2016 206 745 A1 realisiert ist.
Besonders bevorzugt wird aber durch den ersten Leitabschnitt der mindestens eine Strömungspfad im verbauten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung dadurch definiert, dass der erste Leitabschnitt gemeinsam mit dem Planetenträger einen Strömungsquerschnitt bildet, über welchen radial nach außen abströmendes Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers geleitet wird. Dazu steht die Schmiermittelleiteinrichtung mit dem Planetenträger axial und insbesondere umlaufend in Kontakt, um gemeinsam mit dem Planetenträger eine umlaufende Abdichtung zu realisieren, über welche ein weiteres, radiales Strömen des Schmiermittels verhindert und stattdessen eine Umleitung in Richtung des Planetenträgers vollzogen wird. Diese Abdichtung muss dabei radial außerhalb des Bereichs erfolgen, in welchen das Schmiermittel dem Planetenträger zugeführt werden soll.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass sich radial außen an dem ersten Leitabschnitt ein zweiter Leitabschnitt anschließt, welcher umlaufend ausgebildet ist und sich auf ein radiales Maß erstreckt. Dabei ist das radiale Maß so gewählt, dass es in dem befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung mit einem radialen Bereich überdeckt, in welchem ein jeweiliger Zahneingriff mindestens eines in dem Planetenträger drehbar gelagerten Planetenrades mit einem Hohlrad des Planetenradsatzes stattfindet. Mit anderen Worten baut also radial außen auf dem ersten, umlaufenden Leitabschnitt ein weiterer, zweiter Leitabschnitt auf, der ebenfalls umlaufend ausgeführt ist, d.h. sich über den vollen Umfang erstreckt. Ausgehend von dem ersten Leitabschnitt verläuft dieser zweite Leitabschnitt dabei radial zumindest bis auf eine Höhe, auf welcher bei dem Planetenradsatz und damit im verbauten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung ein jeweiliger Zahneingriff mindestens eines Planetenrades mit einem umliegenden Hohlrad des Planetenradsatzes vollzogen ist.
Eine derartige Ausgestaltung einer Schmiermittelleiteinrichtung hat dabei den Vorteil, dass hierdurch im verbauten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung über den zweiten Leitabschnitt eine radiale Weiterleitung von Schmiermittel nach außen dargestellt werden kann, welches zuvor für eine Schmierung in den Bereich von Lagerungen mindestens eines Planetenrades des Planetenradsatzes geleitet worden ist. Ansonsten würde es nämlich im Anschluss an eine Schmiermittelversorgung der Lagerungen neben einem Abströmen nach radial außen auch zu einer Förderung in axialer Richtung kommen, wo es auf benachbart zum Planetenradsatz liegende Komponenten treffen könnte, die ggf. unter einer anderen Drehzahl rotieren. Letzteres könnte dabei zu einem Aufschäumen des Schmiermittels und/oder zu einer Förderung des Schmiermittels in ungewünschte Bereiche führen. Insofern wird über zweiten Leitabschnitt der Schmiermittelleiteinrichtung quasi eine axiale Barriere gebildet, welche das Schmiermittel an einem axialen Abströmen hindert. Dies lässt sich dabei zudem mit niedrigem Herstellungsaufwand verwirklichen.
Bei der Schmiermittelleiteinrichtung nach der DE 10 2016 206 745 A1 ist hingegen im Anschluss an die Zuführung von Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers keine Maßnahme getroffen, um das Schmiermittel auf seinem weiteren Weg und im Anschluss an eine Versorgung von Lagerungen weiter nach radial außen abzuleiten. Dementsprechend könnte hier Schmiermittel auch ungewollt axial an angrenzende Bauteile gelangen.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist das radiale Maß des zweiten Leitabschnitt so gewählt, dass der zweite Leitabschnitt in dem befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung zumindest überwiegend radial mit dem Hohlrad des Planetenradsatzes überdeckt. In vorteilhafter Weise wird hierdurch eine entsprechend hochreichende, axiale Barriere für das Schmiermittel gebildet, so dass sich das Schmiermittel nach einer Zuführung zum Planetenträger zumindest weitestgehend an dem zweiten Leitabschnitt sammelt und ausgehend hiervon aufgrund der Fliehkraftwirkung dann nach radial außen gefördert wird. Im Sinne der Erfindung kann der zweite Leitabschnitt dabei ein radiales Maß aufweisen, welches oberhalb einer radialen Erstreckung des Hohlrades des Planetenradsatzes liegt. Wesentlich für die Ausführungsform ist aber, dass das radiale Außenmaß des zweiten Leitabschnitts zumindest in einer Größenordnung liegt, in welcher der zweite Leitabschnitt zum überwiegenden Teil radial mit dem Hohlrad überdeckt.
In Weiterbildung der Erfindung verläuft der zweite Leitabschnitt radial. In diesem Fall ist der zweite Leitabschnitt also als lediglich radial verlaufender, umlaufender Abschnitt ausgeführt, was auch eine problemlose Realisierung bei axial beengten Bauraumverhältnissen ermöglicht. Zudem ermöglicht der radiale Verlauf die gewünschte Ableitung des Schmiermittels nach radial außen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist der zweite Leitabschnitt an zumindest einer axialen Seite mit über den Umfang verteilten Versteifungsrippen versehen. Dies hat eine entsprechende Steigerung der Steifigkeit des zweiten Leitabschnitts zur Folge, so dass ungewollte Verformungen des zweiten Leitabschnitts bei der Führung des Schmiermittels verhindert werden können. Besonders bevorzugt ist der zweite Leitabschnitt dabei auf beiden axialen Seiten jeweils mit Versteifungsrippen ausgestattet, wodurch die Steifigkeit des zweiten Leitabschnitts nochmals gesteigert ist. Insbesondere sind die Versteifungsrippen in Umfangsrichtung äquidistant aufeinanderfolgend vorgesehen.
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass der erste Leitabschnitt einen ersten, radial innenliegenden Teil umfasst, welcher in axialer und radialer Richtung verläuft und radial außen in einen zweiten Teil des ersten Leitabschnitts übergeht. Der zweite Teil verläuft im Wesentlichen radial und ist zumindest abschnittsweise für einen umlaufenden, axialen Kontakt mit dem Planetenträger in dem befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung vorgesehen. Hierdurch kann durch den ersten Teil aufgrund des Verlaufs in axialer und radialer Richtung die axiale Zuführung des Schmiermittels in Richtung des Planetenträgers verwirklicht werden, während der zweite, radial verlaufende Teil durch den umlaufenden, axialen Kontakt gemeinsam mit dem Planetenträger eine Abdichtung realisieren und hierdurch ein radiales Vorbeiströmen des Schmiermittels zumindest erschweren kann.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform schließt sich an dem zweiten Teil des ersten Leitabschnitts ein umlaufender Steg an, welcher gegenüber dem zweiten Teil axial auf einer Seite vorsteht, auf der die Befestigung der Schmiermittelleiteinrichtung an dem Planetenträger vorzunehmen ist. Dabei bildet der Steg an einem Umfang eine Kontaktfläche für einen Kontakt mit dem Planetenträger. Der Steg definiert hierbei insbesondere einen hohlzylindrischen Abschnitt der Schmiermittelleiteinrichtung, welcher gegenüber dem zweiten Teil des ersten Leitabschnitts axial vorsteht. Besonders bevorzugt ist die Kontaktfläche dabei umlaufend an einem Innenumfang des Steges vorgesehen. Über den umlaufenden Steg kann dabei in Zusammenspiel mit einer hierzu korrespondierenden Fläche des Planetenträgers zum einen eine Befestigung der Schmiermittelleiteinrichtung an dem Planetenträger vorgenommen oder zumindest unterstützt werden. Besonders bevorzugt dient die an dem Umfang ausgebildete Kontaktfläche aber der gemeinsamen Ausbildung einer Dichtfläche mit dem Planetenträger, über welche das Schmiermittel an einem weiteren Wandern nach radial außen gehindert und die axiale Zuführung über den ersten Leitabschnitt zum Planetenträger unterstützt wird.
Insbesondere sind in zumindest einem Übergang des axial vorstehenden Stegs in den radial verlaufenden, zweiten Teil des ersten Leitabschnitts über den Umfang verteilte Versteifungsrippen vorgesehen. Hierdurch wird in diesem Bereich eine Steifigkeit der Schmiermittelleiteinrichtung erhöht, wodurch ungewollte Verformungen verhindert werden können. Besonders bevorzugt sind die Versteifungsrippen hierbei an einem Außenumfang des Stegs im dortigen Übergang in den zweiten Teil ausgebildet und liegend insbesondere in Umfangsrichtung äquidistant zueinander verteilt. Bevorzugt liegen die Rippen dabei jeweils unter einem Winkel von 6° zueinander.
In Weiterbildung der Erfindung ist der erste Teil des ersten Leitabschnitts zumindest segmentweise konisch gestaltet. Hierdurch kann auf einfache und zuverlässige Art und Weise realisiert werden, dass Schmiermittel, welches radial auf den ersten Teil des ersten Leitabschnitts trifft, aufgrund der Konusform in Richtung des Planetenträgers geleitet wird. Besonders bevorzugt sind dabei konische Segmente durch stufenförmige Abschnitte in Umfangsrichtung voneinander getrennt, wobei die konischen Segmente dabei in Umfangsrichtung in Bereichen vorgesehen sind, in welchen im verbauten Zustand Planetenräder in dem Planetenträger drehbar gelagert sind.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist der zweite Teil des ersten Leitabschnitts radial unterhalb einer axialen Anlagefläche, welche für den axialen Kontakt mit dem Planetenträger vorgesehen ist, und axial auf der der Befestigung der Schmiermittelleiteinrichtung an dem Planetenträger zugewandten Seite zumindest segmentweise mit Vertiefungen ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die jeweilige Vertiefung dabei radial auf einer Höhe ausgestaltet, in deren Bereich im verbauten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung an dem Planetenträger Bohrungen von Planetenradbolzen liegen. Hierdurch wird erreicht, dass sich das Schmiermittel in diesem Bereich ansammelt und dementsprechend vermehrt in die Planetenradbolzen einströmt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind axial vorstehende Befestigungsmittel vorgesehen, die der Befestigung der Schmiermittelleiteinrichtung an dem Planetenträger dienen. Dabei handelt es sich bei diesen Befestigungsmitteln bevorzugt um Halteclips, die für ein Einfassen in korrespondierende Ausnehmungen seitens des Planetenträgers ausgestaltet sind. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine zuverlässige Befestigung der Schmiermittelleiteinrichtung an dem Planetenträger realisiert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Schmiermittelleiteinrichtung als Kunststoffbauteil ausgebildet. Dies ermöglicht zum einen eine Fertigung mit niedrigem Herstellungsaufwand und zum anderen ein niedriges Gewicht der Schmiermittelleiteinrichtung. Gleichzeitig wird dabei eine zuverlässige Leitung von Schmiermittel verwirklicht. Besonders bevorzugt ist die Schmiermittelleiteinrichtung dabei aus Polyamid oder aus Polyphthalamid gebildet, wobei insbesondere letzteres Glasfaserverstärkt sein kann.
Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Planetenradsatz für ein Getriebe, wobei dieser Planetenradsatz einen Planetenträger umfasst, in welchem mindestens ein Planetenrad drehbar gelagert ist. Dabei ist an dem Planetenträger eine Schmiermittelleiteinrichtung entsprechend einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten befestigt, wobei über den ersten Leitabschnitt der Schmiermittelleiteinrichtung von radial innen an den ersten Leitabschnitt strömendes Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers umgeleitet wird, während der zweite Leitabschnitt der Schmiermittelleiteinrichtung radial mit einem Bereich überdeckt, in welchem je ein Zahneingriff des mindestens einen Planetenrades mit einem Hohlrad stattfindet. Hierdurch kann bei dem Planetenradsatz eine Führung des Schmiermittels auf geeignete Art und Weise realisiert werden, indem der erste Leitabschnitt der Schmiermittelleiteinrichtung für eine Umleitung von radial innen anströmendem Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers sorgt, während der zweite Leitabschnitt eine radial nach außen gerichtete Weiterleitung des Schmiermittels bewirkt.
In Weiterbildung der Erfindung überdeckt der zweite Leitabschnitt der Schmiermittelleiteinrichtung radial zumindest überwiegend mit dem Hohlrad. Hierbei ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass der zweite Leitabschnitt der Schmiermittelleiteinrichtung radial bis in den Bereich eines Außenumfangs des Hohlrades geführt ist, das Hohlrad radial überragt oder nur mit einem Großteil des Hohlrades in radialer Richtung überdeckt. In vorteilhafter Weise wird hierdurch sichergestellt, dass das Schmiermittel im Anschluss an eine Versorgung von Lagerungen des mindestens einen Planetenrades auf zuverlässige Art und Weise nach radial außen abgeführt wird.
Mindestens ein entsprechend einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgebildeter Planetenradsatz ist insbesondere Teil eines Getriebes, bei welchem es sich bevorzugt um ein Kraftfahrzeuggetriebe handelt. Dabei können bei dem Getriebe mehrere Planetenradsätze vorgesehen sein, deren Planetenträger jeweils mit je einer erfindungsgemäßen Schmiermittelleiteinrichtung ausgestattet sind.
Entsprechend einer bevorzugten Variante eines Getriebes ist mit einem Hohlrad des Planetenradsatzes ein Träger drehfest verbunden, wobei der Träger gemeinsam mit einer an dem Träger befestigten Sensorscheibe den Planetenradsatz von einer axialen Seite her umgreift. Dabei ist die Schmiermittelleiteinrichtung axial zwischen dem Planetenträger des Planetenradsatzes und der Sensorscheibe platziert und überdeckt radial eine Sensoröffnung in der Sensorscheibe. Im Rahmen dieser Variante wird durch die Schmiermittelleiteinrichtung dadurch verhindert, dass es an der Sensoröffnung der Sensorscheibe zu einem Aufschäumen von Schmiermittel kommt, indem der zweite Leitabschnitt der Schmiermittelleiteinrichtung die Sensoröffnung abschirmt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Träger dabei um einen Rotorträger einer Elektromaschine, wobei dieser Rotorträger drehfest mit dem Hohlrad und auch der Sensorscheibe verbunden ist.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

1 eine Schnittdarstellung eines Getriebes im Bereich eines Planetenradsatzes;
2 eine Detailansicht des Planetenradsatzes aus 1 im Bereich einer Schmiermittelleiteinrichtung, welche entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist;
3 eine perspektivische Einzelansicht der Schmiermittelleiteinrichtung aus 1 und 2;
4 eine perspektivische Ansicht des Planetenradsatzes aus 1;
5 eine Schnittdarstellung eines Getriebes im Bereich eines Planetenradsatzes mit einer Schmiermittelleiteinrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; und
6 eine perspektivische Ansicht des Planetenradsatzes aus 5.

Aus 1 geht eine Schnittansicht eines Bereichs eines Getriebes 1 hervor, bei welchem es sich bevorzugt um ein Kraftfahrzeuggetriebe handelt. Dieses Getriebe 1 umfasst dabei einen Planetenradsatz 2, welcher ein Sonnenrad 3, einen Planetenträger 4 und ein Hohlrad 5 aufweist. In dem Planetenträger 4 sind dabei mehrere Planetenräder 6 drehbar gelagert, wobei das einzelne Planetenrad 6 dabei sowohl mit dem radial innenliegenden Sonnenrad 3, als auch mit dem radial umliegenden Hohlrad 5 jeweils im Zahneingriff steht.
Die Planetenräder 6 sind in dem Planetenträger 4 jeweils auf je einem Planetenradbolzen 7 über je ein Radiallager 8 drehbar gelagert, wobei es sich bei dem jeweiligen Radiallager 8 hierbei insbesondere um ein Radialwälzlager handelt. Zu beidseitig des jeweiligen Planetenrades 6 liegenden Wangen des Planetenträgers 4 kann sich das jeweilige Planetenrad 6 zudem axial über Anlaufscheiben 9 und 10 abstützen, welche axial beidseitig des jeweiligen Planetenrades 6 auf dem jeweiligen Planetenradbolzen 7 platziert sind und dabei jeweils eine Axiallagerung des zwischenliegenden Planetenrades 6 im Sinne einer Gleitlagerung verwirklichen.
Das Hohlrad 5 ist vorliegend drehfest mit einem Träger 11 verbunden, bei welchem es sich insbesondere um einen Rotorträger einer Elektromaschine des Getriebes 1 handelt und der hierbei radial umliegend zu dem Planetenradsatz 2 drehfest mit einem Rotor dieser Elektromaschine in Verbindung steht. An diesem Träger 11 ist zudem eine Sensorscheibe 12 eines Sensors 13 angebunden, über welchen eine Position des Trägers 11 und damit auch des Rotors der Elektromaschine in Drehrichtung und auch eine Drehzahl von Träger 11 und Rotor erfasst werden kann. Hierzu ist die Sensorscheibe 12 mit einer Sensoröffnung 14 versehen, deren Überschneiden mit dem Sensor 13 in Drehrichtung durch den Sensor 13 erkannt werden kann.
Neben Zahneingriffen der Planetenräder 6 mit dem Sonnenrad 3 und auch dem Hohlrad 5 sind insbesondere auch die Radiallager 8 und die durch die jeweiligen Anlaufscheiben 9 und 10 gebildeten, axialen Gleitlagerungen mit Schmiermittel zu versorgen. Zu diesem Zweck sind die Planetenradbolzen 7 jeweils von einem axialen Ende her mit je einem gestuften, axial verlaufenden Sackloch 15 ausgestattet, an welches sich im Endbereich innerhalb des jeweiligen Planetenradbolzens 7 je eine radiale Durchgangsbohrung 16 anschließt. Über das Sackloch 15 in Kombination mit der Durchgangsbohrung 16 kann das Schmiermittel, welches axial in das Sackloch 15 einströmt, unter der Fliehkraftwirkung nach radial außen zu dem jeweiligen Radiallager 8 gefördert werden, wobei es im Anschluss daran axial in Richtung der Anlaufscheiben 9 und 10 umgelenkt wird, um hier ebenfalls eine Schmiermittelversorgung sicherzustellen. Im Anschluss daran gelangt das Schmiermittel dann unter der Fliehkraftwirkung radial nach außen an die Verzahnung des Hohlrades 5, wo das Schmiermittel erneut axial umgelenkt wird. Ein Pfad 17 des Schmiermittels ist in 1 dabei anhand der Pfeile angedeutet.
Um dabei ein Strömen des Schmiermittels entlang des Pfades 17 zumindest zum überwiegenden Teil zu realisieren, ist an dem Planetenträger 4 eine Schmiermittelleiteinrichtung 18 befestigt, die entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist und in 2 näher im Detail sowie in 3 einzeln perspektivisch dargestellt ist. Wie insbesondere in 3 zu erkennen ist, ist diese Schmiermittelleiteinrichtung 18 dabei rotationssymmetrisch gestaltet und weist eine schalenförmige Gestalt auf.
Die Schmiermittelleiteinrichtung 18 umfasst einen ersten Leitabschnitt 19, welcher umlaufend ausgebildet ist und der im befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung 18 an dem Planetenträger 4 in radialer Richtung mit dem Planetenträger 4 überdeckt. Dabei weist dieser erste Leitabschnitt 19 einen radial innenliegenden, ersten Teil 20 auf, welcher ausgehend von einer Durchgangsöffnung 21 durch die Schmiermittelleiteinrichtung 18 in axialer und radialer Richtung verläuft. Wie insbesondere in 3 und auch in der weiteren, perspektivischen Ansicht in 4 zu erkennen ist, ist der erste Teil 20 des ersten Leitabschnitts 19 in Umfangsrichtung mit mehreren konischen Segmenten 22 ausgestattet, die über zwischenliegende gestufte Abschnitte 23 voneinander getrennt sind. Über diese konischen Segmente 22 wird vorliegend erreicht, dass das Schmiermittel, welches von radial innen an die Schmiermittelleiteinrichtung 18 gelangt, axial in Richtung der Planetenradbolzen 7 und der hier jeweils ausgestalteten Sacklöcher 15 umgeleitet wird.
An den zwischenliegenden Abschnitten 23 ist die Schmiermittelleiteinrichtung 18 zudem mit axial vorstehenden Befestigungsmitteln 24 ausgestattet, die als Halteclips 25 ausgebildet sind. Diese Halteclips 25 fassen dabei seitens des Planetenträgers 4 in zugehörige - vorliegend nicht weiter dargestellte - Ausnehmungen ein und fixieren die Schmiermittelleiteinrichtung 18 an dem Planetenträger 4.
Auf den ersten Teil 20 des ersten Leitabschnitts 19 folgt radial außen ein zweiter Teil 26 des ersten Leitabschnitts 19, wobei dieser zweite Teil 26 dabei in radialer Richtung verläuft. Im Anschluss an den Übergang des ersten Teils 20 in den zweiten Teil 26 ist der zweite Teil 26 dabei in Umfangsrichtung überdeckend mit den Segmenten 22 mit Vertiefungen 27 ausgestattet. Über dieses somit ebenfalls segmentweise vorhandenen Vertiefungen 27 wird erreicht, dass sich das Schmiermittel im Bereich der Sacklöcher 15 sammeln kann.
Radial außerhalb der Vertiefungen 27 bildet der zweite Teil 26 des ersten Leitabschnitts 19 zudem eine umlaufende Kontaktfläche 28 aus, an welcher die Schmiermittelleiteinrichtung 18 im befestigten Zustand an dem Planetenträger 4 umlaufend axial zur Anlage kommt. Ebenfalls umlaufend und radial umliegend zu der Kontaktfläche 28 ist ein umlaufender Steg 29 vorgesehen, welche gegenüber dem zweiten Teil 26 axial in Richtung des Planetenträgers 4 vorsteht und an einem Innenumfang für einen radialen Kontakt mit dem Planetenträger 4 vorgesehen ist. Dabei ist der Planetenträger 4 mit einer umlaufenden Schulter 30 ausgestattet, auf welcher die Schmiermittelleiteinrichtung 18 mit dem Steg 29 geführt ist. Der somit über die Kontaktfläche 28 gebildete, axiale Kontakt mit dem Planetenträger 4 sowie der über den Steg 29 gebildete, radiale Kontakt mit dem Planetenträger 4 sorgt für eine Abdichtung, so dass das Schmiermittel hier an einem Vorbeiwandern gehindert wird.
Die Schmiermittelleiteinrichtung 18 ist im vorliegenden Fall als Kunststoffbauteil ausgeführt, wobei sie bevorzugt aus Polyamid oder aus Polyphthalamid besteht. Um hierbei im Bereich des Steges 29 eine ausreichende Steifigkeit zu erreichen, sind radial außen im Übergang eines Außenumfangs des Steges 29 in den zweiten Teil 26 Versteifungsrippen 31 ausgebildet, die in Umfangsrichtung bevorzugt äquidistant aufeinanderfolgen. Besonders bevorzugt ist dabei alle 6° eine Versteifungsrippe 31 ausgestaltet.
Neben dem ersten Leitabschnitt 19 ist die Schmiermittelleiteinrichtung 18 zudem mit einem zweiten Leitabschnitt 32 ausgestattet, welcher radial außen an dem ersten Leitabschnitt 19 anschließt und ebenfalls umlaufend ausgeführt ist. Dabei ist dieser zweite Leitabschnitt 32 im Wesentlichen mit einer konstanten Materialstärke ausgebildet und mit einem radialen Maß ausgeführt, dass der zweite Leitabschnitt 32 mit einem radialen Bereich überdeckt, in welchem die Zahneingriffe der Planetenräder 6 mit dem Hohlrad 5 stattfinden. Konkret weist der zweite Leitabschnitt 32 eine radiale Erstreckung auf, dass er radial nahezu vollständig mit dem Hohlrad 5 überdeckt. Hierdurch wird erreicht, dass das Schmiermittel im Anschluss an die axiale Umlenkung über die Verzahnung des Hohlrades 5 an einem axialen Weiterströmen in dieser Richtung gehindert wird, sondern stattdessen über die Schmiermittelleiteinrichtung 18 nach radial außen abgeleitet wird. Denn ansonsten könnte das Schmiermittel unter anderem an die Öffnung 14 der Sensorscheibe 12 anströmen, wodurch es zu einem Aufschäumen des Schmiermittels und auch ggf. zu einem Entweichen des Schmiermittels im Bereich des Sensors 13 kommen könnte.
Wie in 3 und auch in 4 jeweils zu erkennen ist, ist die Schmiermittelleiteinrichtung 18 an dem zweiten Leitabschnitt 32 axial beidseitig jeweils mit Versteifungsrippen 33 ausgeführt, über die die Steifigkeit der Schmiermittelleiteinrichtung 18 im Bereich des Leitabschnitts 32 gesteigert wird. Dabei setzen sich diese Versteifungsrippen 33 auf einer dem Planetenträger 4 axial abgewandten Seite auch bis in Bereiche des ersten Leitabschnitts19 fort.
Des Weiteren zeigt 5 eine Schnittansicht eines Bereichs eines Getriebes 1, welches ebenfalls bevorzugt als Kraftfahrzeuggetriebe gestaltet ist und weitestgehend dem Getriebe 1 aus den 1 bis 4 entspricht. Einziger Unterschied ist hierbei, dass eine Schmiermittelleiteinrichtung 34 entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgebildet ist. Allerdings entspricht auch diese Schmiermittelleiteinrichtung 34 im Wesentlichen der Schmiermittelleiteinrichtung 18 aus den 1 bis 4, wobei im Unterschied dazu ein zweiter Leitabschnitt 35 dieser Schmiermittelleiteinrichtung 34 im Unterschied zu dem zweiten Leitabschnitt 32 der Schmiermittelleiteinrichtung 18 mit radialen Abschnitten 36 bis 39 unterschiedliche Materialstärke versehen ist.
Der radial auf den ersten Leitabschnitt 19 der Schmiermittelleiteinrichtung 34 folgende Abschnitt 36 ist dabei zunächst verdickt ausgeführt, wobei sich die Materialstärke im Anschluss daran auf den Abschnitt 37 reduziert, welcher im Wesentlichen mit einer konstanten Materialstärke ausgebildet ist. An den Abschnitt 37 schließt sich dann der Abschnitt 38 mit einer nochmals geringeren Materialstärke an, bevor die Materialstärke an dem radial am weitesten außen liegenden Bereich 39 wieder höher ist.
Als weiterer Unterschied zu der Variante nach den 1 bis 4 weist der zweite Leitabschnitt 35 der Schmiermittelleiteinrichtung 34 ein geringeres, radiales Maß auf, indem er mit dem Hohlrad 5 des Planetenradsatzes 2 nur zum überwiegenden Teil radial überdeckt. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach den 5 und 6 der Variante nach den 1 bis 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Schmiermittelleiteinrichtung kann eine geeignete Führung von Schmiermittel im Bereich eines Planetenradsatzes verwirklicht werden.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: Planetenradsatz
3: Sonnenrad
4: Planetenträger
5: Hohlrad
6: Planetenrad
7: Planetenradbolzen
8: Radiallager
9: Anlaufscheibe
10: Anlaufscheibe
11: Träger
12: Sensorscheibe
13: Sensor
14: Sensoröffnung
15: Sackloch
16: Durchgangsbohrung
17: Pfad
18: Schmiermittelleiteinrichtung
19: erste Leitabschnitt
20: Erster Teil
21: Durchgangsöffnung
22: Segmente
23: Abschnitten
24: Befestigungsmittel
25: Halteclips
26: Zweiter Teil
27: Vertiefungen
28: Anlagefläche
29: Steg
30: Schulter
31: Versteifungsrippen
32: zweiter Leitabschnitt
33: Versteifungsrippen
34: Schmiermittelleiteinrichtung
35: zweiter Leitabschnitt
36: Abschnitt
37: Abschnitt
38: Abschnitt
39: Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016206745 A1 [0003, 0009, 0013]

Claims

Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) für eine Befestigung an einem Planetenträger (4) eines Planetenradsatzes (2), umfassend einen umlaufenden, ersten Leitabschnitt (19), welcher dafür vorgesehen ist, in einem an dem Planetenträger (4) befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) von radial innen an den ersten Leitabschnitt (19) strömendes Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers (4) umzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass sich radial außen an dem ersten Leitabschnitt (19) ein zweiter Leitabschnitt (32; 35) anschließt, welcher umlaufend ausgebildet ist und sich auf ein radiales Maß erstreckt, und dass das radiale Maß dabei so gewählt ist, dass es in dem befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) mit einem radialen Bereich überdeckt, in welchem ein jeweiliger Zahneingriff mindestens eines in dem Planetenträger (4) drehbar gelagerten Planetenrades (6) mit einem Hohlrad (5) des Planetenradsatzes (2) stattfindet.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das radiale Maß des zweiten Leitabschnitts (32; 35) so gewählt ist, dass der zweite Leitabschnitt (32; 35) in dem befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) zumindest überwiegend radial mit dem Hohlrad (5) des Planetenradsatzes (2) überdeckt.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitabschnitt (32; 35) radial verläuft.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitabschnitt (32; 35) an zumindest einer axialen Seite mit über den Umfang verteilten Versteifungsrippen (33) versehen ist.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leitabschnitt (19) einen ersten, radial innenliegenden Teil (20) umfasst, welcher in axialer und radialer Richtung verläuft und radial außen in einen zweiten Teil (26) übergeht, wobei der zweite Teil (26) im Wesentlichen radial verläuft und zumindest abschnittweise für einen umlaufenden Kontakt mit dem Planetenträger (4) in dem befestigten Zustand der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) vorgesehen ist.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem zweiten Teil (26) des ersten Leitabschnitts (19) ein umlaufender Steg (29) anschließt, welcher gegenüber dem zweiten Teil (26) axial auf einer Seite vorsteht, auf der die Befestigung der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) an dem Planetenträger (4) vorzunehmen ist, wobei der Steg (29) an einem Umfang eine Kontaktfläche für einen Kontakt mit dem Planetenträger (4) bildet.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Übergang des axial vorstehenden Stegs (29) in den radial verlaufenden, zweiten Teil (26) des ersten Leitabschnitts (19) in Umfangsrichtung verteilte Versteifungsrippen (31) vorgesehen sind.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (20) des ersten Leitabschnitts (19) zumindest segmentweise konisch gestaltet ist.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (26) des ersten Leitabschnitts (19) radial unterhalb einer Anlagefläche (28), welche für den axialen Kontakt mit dem Planetenträger (4) vorgesehen ist, und axial auf der der Befestigung der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) an dem Planetenträger (4) zugewandten Seite zumindest segmentweise mit Vertiefungen (27) ausgebildet ist.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial vorstehende Befestigungsmittel (24) vorgesehen sind, die der Befestigung der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) an dem Planetenträger (4) dienen.
Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausführung als Kunststoffbauteil.
Planetenradsatz (2) für ein Getriebe (1), umfassend einen Planetenträger (4), in welchem mindestens ein Planetenrad (6) drehbar gelagert ist, wobei an dem Planetenträger (4) eine Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 befestigt ist, über deren ersten Leitabschnitt (19) von radial innen an den ersten Leitabschnitt (19) strömendes Schmiermittel in Richtung des Planetenträgers (4) umleitbar ist, wobei der zweite Leitabschnitt (32; 35) der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) radial mit einem Bereich überdeckt, in welchem je ein Zahneingriff des mindestens einem Planetenrades (6) mit einem Hohlrad (5) stattfindet.
Planetenradsatz (2) nach Anspruch 12 mit einer Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitabschnitt (32; 35) der Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) radial zumindest überwiegend mit dem Hohlrad (5) überdeckt.
Getriebe (1), insbesondere Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend mindestens einen Planetenradsatz (2) nach Anspruch 12 oder 13.
Getriebe (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Hohlrad (5) des Planetenradsatzes (2) ein Träger (11) drehfest verbunden ist, wobei der Träger (11) gemeinsam mit einer an dem Träger (11) befestigten Sensorscheibe (12) den Planetenradsatz (2) von einer axialen Seite her umgreift, und dass die Schmiermittelleiteinrichtung (18; 34) axial zwischen dem Planetenträger (4) des Planetenradsatzes (2) und der Sensorscheibe (12) platziert ist und radial eine Sensoröffnung (14) in der Sensorscheibe (12) überdeckt.