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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trägeranordnung, insbesondere eine Trägeranordnung zum Verbinden einer ersten Trägerplatte und einer zweiten Trägerplatte durch Verbindungselemente und zum drehbaren Tragen von Planetenrädern zwischen der ersten Trägerplatte und der zweiten Trägerplatte.
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Stand der Technik
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Im Allgemeinen wird ein Planetengetriebe für ein in einem Automobil oder anderen Fahrzeugen montiertes Automatikgetriebe verwendet und dieses weist einen Träger mit einer Vielzahl von Planetenrädern, ein in der Mitte des Planetengetriebes angeordnetes und mit den Planetenrädern in Eingriff gehaltenes Sonnenrad sowie ein um das Sonnenrad herum angeordnetes und mit den Planetenrädern in Eingriff gehaltenes Hohlrad. Der Träger hat zwei Trägerplatten. Eine der Trägerplatten hat eine Vielzahl von daran montierten Verbindungselementen. Die Verbindungselemente sind gebogen und haben jeweils nach außen vorstehende Endabschnitte, welche mit der anderen der Trägerplatten verbunden sind, um sicherzustellen, dass die zwei Trägerplatten die axialen Endabschnitte einer Vielzahl von Planetenwellen, welche die Planetenräder drehbar tragen, lagern. Die Trägerplatten, die Planetenwellen und die Planetenräder bilden insgesamt eine Trägeranordnung.
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Eine soweit bekannte herkömmliche Trägeranordnung dieser Art ist in der 6 gezeigt. Die 6 ist eine Querschnittsansicht einer Trägeranordnung, die einen Teil eines Planetengetriebes bildet, welches für ein an einem Automobil montiertes Automatikgetriebe verwendet wird. In der 6 ist eine erste Trägerplatte 51 an einem Abschnitt einer Eingangswelle 52 montiert, welche mit einem nicht gezeigten Motor antriebsmäßig verbunden ist. Die erste Trägerplatte 51 hat einen radial inneren Abschnitt, welcher mit einer Vielzahl von ersten Wellenbohrungen 51a versehen ist, die in Umfangsrichtung der ersten Trägerplatte voneinander gleichmäßig beanstandet sind.
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Die erste Trägerplatte 51 ist gegenüber einer zweiten Trägerplatte 53 angeordnet, welche einen radialen inneren Abschnitt hat, welcher mit einer Vielzahl von zweiten Wellenbohrungen 53a versehen ist, die den jeweiligen ersten Wellenbohrungen 51a gegenüber liegen.
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Zwischen den ersten Wellenbohrungen 51a und den zweiten Wellenbohrungen 53a, die einander gegenüber liegen, sind Planetenwellen 54 aufgenommen. Die Planetenwellen 54 haben Planetenräder 55, die daran jeweils drehbar montiert sind, wobei die Planetenräder 55, wie durch die gestrichelten Linien in 7 gezeigt, mit einem Sonnenrad 56 in Eingriff gehalten werden.
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Die 8A und 8B zeigen die erste Trägerplatte 51 bzw. die zweite Trägerplatte 53, welche durch Pressen ausgebildet werden. Wie in der 8B gezeigt, hat die zweite Trägerplatte 53 einen radialen Außenumfangsabschnitt, welcher mit einer Vielzahl von Verbindungselementen 57 versehen ist, wovon jedes von der zweiten Trägerplatte 53 radial vorspringt. In der 8B bezeichnet das Bezugszeichen 57a einen Basisabschnitt, der einen Teil von jedem der Verbindungselemente 57 bildet.
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Die obige Trägeranordnung wird auf eine solche Weise zusammengebaut, dass die Verbindungselemente
57 der zweiten Trägerplatte
53 zu der ersten Trägerplatte
51 hingebogen sind, um die jeweiligen nach außen vorspringenden Endabschnitte
57b der Verbindungselemente
57 mit dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte
51 fest zu verschweißen. Auf diese Weise werden die erste Trägerplatte
51 und die zweite Trägerplatte
53 über jedes der Verbindungselemente
57, welche in Umfangsrichtung zwischen den Planetenrädern
55 angeordnet sind, miteinander verbunden (siehe zum Beispiel die veröffentlichte japanische Patentschrift
JP 2007-139061 A ).
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US 5,470,286 A zeigt eine ähnliche Planetenträgeranordnung, bei welcher jedoch die Aufnahmen für die Lagerwellen der Planetenräder axial versetzt zur Trägerplatte angeordnet sind, so dass die umgebogenen Verbindungselemente der Trägerplatte und die Planetenräder ausreichend von einander beabstandet sind.
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EP 1 146 254 A2 zeigt eine Planetenträgeranordnung, bei der zwischen den Verbindungselemente und dem Basisabschnitt der Trägerplatte eine Nut ausgebildet ist, welche die Biegelinie der Verbindungselemente definiert.
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Weitere Anordnungen sind aus
US 2004/0235610 A1 und
JP 2007-301565 A bekannt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Zu lösende Probleme
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Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist eine herkömmliche Trägeranordnung so aufgebaut, dass sie Verbindungselemente 57, die zur ersten Trägerplatte 51 hingebogen sind, hat, um die nach außen vorspringenden Endabschnitte 57b der Verbindungselemente 57 mit dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte 51 fest zu verschweißen. Die so aufgebaute, herkömmliche Trägeranordnung führt dazu, dass die gebogenen Basisabschnitte 57a der Verbindungselemente 57 mit dem Eckabschnitt 55a des Planetenrades 55 in Reibkontakt gebracht werden, wie in der 9 gezeigt ist, wodurch es erschwert wird, die Trägeranordnung in ihrer Größe klein zu machen. 9 zeigt die Lagebeziehung zwischen dem Planetenrad und dem Verbindungselement, wie sie in der in 7 durch den Pfeil B angedeuteten Richtung gesehen wird.
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In dem Zustand, bevor die Verbindungselemente 57 zur ersten Trägerplatte 51 hingebogen werden, d. h. in dem Zustand der zweiten Trägerplatte 53, der sich unmittelbar nach dem Stanzen ergibt, wie in 8B gezeigt ist, hat jeder der Basisabschnitte 57a der Verbindungselemente 57 beide Seitenabschnitte rund ausgebildet bzw. mit einem Radius versehen, d. h. abgerundet, was daraus resultiert, dass beim Stanzen der zweiten Trägerplatte 53 eine ausreichende mechanische Stärke einer Stanzanordnung sichergestellt wird.
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Der Grund, warum die Basisabschnitte 57a der Verbindungselemente 57 rund ausgebildete Seitenabschnitte haben, ist der, dass die Stanzanordnung dazu neigt, dass ihr Abschnitt, den beiden Seitenabschnitten der Basisabschnitte 57a entspricht, beim Stanzen der zweiten Trägerplatte 53 beschädigt wird, wenn jeder der beiden Seitenabschnitte des Basisabschnitts 57a eine nahezu rechtwinkelige Ecke hat.
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Die Tatsache, dass beide Seitenabschnitte jedes der Basisabschnitte 57a der Verbindungselemente 57 rund ausgebildet hat, führt dazu, dass die Basisabschnitte 57a der Verbindungselemente 57 jeweils zum Eckabschnitt 55a des Planetenrades 55 hin gekrümmt sind und mit dem Eckabschnitt 55a der Planetenräder 55 in Reibkontakt gebracht werden, wenn die Basisabschnitte 57a der Verbindungselemente 57, wie in 9 gezeigt, gebogen werden. Wie bereits erwähnt, zeigt die 9 die Lagebeziehung zwischen dem Planetenrad und dem Verbindungselement in einer Richtung, wie sie in der 7 durch den Pfeil B angedeutet ist.
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Um einen Reibkontakt zwischen jedem der Basisabschnitte 57a und dem Eckabschnitt 55a des Planetenrades 55 zu vermeiden, wird in Erwägung gezogen, die jeweiligen Durchmesser der ersten und zweiten Trägerplatten 51, 53 radial zu vergrößern. Diese Überlegung kann jedoch nicht zur Verkleinerung der Baugröße der Trägeranordnung beitragen.
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Um einen Reibkontakt zwischen jedem der Basisabschnitte 57a und dem Eckabschnitt 55a des Planetenrades 55 zu vermeiden, wird ferner überlegt, die Verbindungselemente zu verschmälern. Diese Überlegung führt jedoch zu kleinen Schweißflächen zwischen dem nach außen vorstehenden Endabschnitt 57b des Verbindungselements 57 und dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte. Dies führt dazu, dass die Festigkeit der Schweißnaht zwischen dem Verbindungselement 57 und der ersten Trägerplatte 51 klein wird, wodurch sich die Befestigungsstärke zwischen der ersten Trägerplatte 51 und der zweiten Trägerplatte 53 verringert.
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Es ist deshalb schwierig, die Größe der herkömmlichen Trägeranordnung zu verkleinern und gleichzeitig die Befestigungsstärke zwischen der ersten Trägerplatte 51 und der zweiten Trägerplatte 53 auf einem zufriedenstellenden Niveau zu halten. Dies bedeutet, dass es dahingehend einen Verbesserungsbedarf für die herkömmliche Trägeranordnung gibt.
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Die folgende Erfindung wurde gemacht, um das oben erwähnte herkömmliche Problem zu beseitigen, welches eine gewöhnliche Trägeranordnung ausgesetzt ist. Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trägeranordnung bereitzustellen, welche hinsichtlich ihrer Größe klein gestaltet werden kann, während die Befestigungsstärke zwischen der ersten Trägerplatte und der zweiten Trägerplatte auf einem zufriedenstellenden Niveau gehalten wird.
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Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, weist die Trägeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung auf: eine erste Trägerplatte, welche mit einer Vielzahl von ersten Wellenbohrungen versehen ist, die radial innen angeordnet und in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind; eine zweite Trägerplatte, welche gegenüber der ersten Trägerplatte angeordnet ist und mit einer Vielzahl von zweiten Wellenbohrungen versehen ist, die radial innen und gegenüber den ersten Wellenbohrungen angeordnet sind; eine Vielzahl von Planetenwellen, die sich durch die jeweiligen ersten und zweiten Wellenbohrungen erstrecken; eine Vielzahl von Planetenrädern, die drehbar auf den jeweiligen Planetenwellen gelagert sind und in Eingriff mit einem Sonnenrad gehalten werden; und eine Vielzahl von Verbindungselementen, wovon jedes in Umfangsrichtung der zweiten Trägerplatte zwischen den zweiten Wellenbohrungen angeordnet ist und von dem radialen Außenumfangsabschnitt der zweiten Trägerplatte radial nach außen vorspringen; wobei jedes der Verbindungselemente zu der ersten Trägerplatte hingebogen ist, um den nach außen vorspringenden Endabschnitt des Verbindungselements mit dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte so zu befestigen, dass die erste Trägerplatte und die zweite Trägerplatte über die in Umfangsrichtung zwischen den Planetenrädern angeordneten Verbindungselemente miteinander verbunden sind; und jedes der Verbindungselemente einen Basisabschnitt in unmittelbarer Nähe des radialen Außenumfangsabschnitts der zweiten Trägerplatte hat, wobei der Basisabschnitt mit einem zurückspringenden Abschnitt versehen ist, welcher eine Lücke zwischen dem Basisabschnitt des Verbindungselements und dem Eckabschnitt des Planetenrades in unmittelbarer Nähe zu dem radialen Außenumfangsabschnitt der zweiten Trägerplatte bildet, um zu verhindern, dass der Basisabschnitt des Verbindungselements in Reibkontakt mit dem Eckabschnitt des Planetenrades gebracht wird. Der zurückspringende Abschnitt wird durch eine Einkerbung gebildet, welche in Umfangsrichtung der zweiten Trägerplatte am Basisabschnitt des Verbindungselements eingedrückt ist.
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Vorzugsweise wird der nach außen vorspringende Endabschnitt des Verbindungselements an dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte durch Schweißen oder Druckverbinden befestigt.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der Trägeranordnung der vorliegenden Erfindung ist jeder der Basisabschnitte in unmittelbarer Nähe des radialen Außenumfangsabschnitts der zweiten Trägerplatte durch einfache Bearbeitung mit einem zurückspringenden Abschnitt versehen, um zwischen dem Basisabschnitt des Verbindungselements und dem Eckabschnitt des Planetenrades in unmittelbarer Nähe zu dem radialen Außenumfangsabschnitt der zweiten Trägerplatte eine Lücke zu bilden. In Folge dessen kann verhindert werden, dass der Eckabschnitt des Planetenrades in Reibkontakt mit dem Basisabschnitt der Verbindungselements gebracht wird.
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Entsprechend kann eine ausreichende Breite des Verbindungselements sichergestellt werden, um zwischen dem nach außen vorspringenden Endabschnitt des Verbindungselements und dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte eine breite Anlagefläche zu bilden, wodurch ermöglicht wird, dass die erste Trägerplatte und die zweite Trägerplatte mit einer ausreichenden Befestigungsstärke und sicher miteinander verbunden werden. Ferner kann die Trägeranordnung in ihrer Größe klein gehalten werden, da die erste und zweite Trägerplatte in radialer Richtung keinen vergrößerten Durchmesser benötigen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Charakteristische und vorteilhafte Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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1 zeigt einen Aufbau einer Antriebseinheit eines Hybridfahrzeugs, welches mit einer Trägeranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist;
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2 ist eine Querschnittsansicht der Trägeranordnung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Linie D-D in der 3;
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3 ist eine Ansicht der Trägeranordnung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer in der in der 2 durch den Pfeil E angedeuteten Richtung;
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4A ist eine Draufsicht einer gestanzten ersten Trägerplatte der Trägeranordnung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4B ist eine Draufsicht einer gestanzten zweiten Trägerplatte der Trägeranordnung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine Ansicht der Trägeranordnung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche die Lagebeziehung zwischen dem Planetenrad und dem Verbindungselement in einer durch den in 3 durch den Pfeil F angedeuteten Richtung zeigt;
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6 ist eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Trägeranordnung;
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7 ist eine Ansicht in die in der 6 durch den Pfeil A gedeutete Richtung;
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8A ist eine Draufsicht einer gestanzten ersten Trägerplatte der herkömmlichen Trägeranordnung;
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8B ist eine Draufsicht einer gestanzten zweiten Trägerplatte der herkömmlichen Trägeranordnung; und
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9 ist eine Ansicht, die die Lagebeziehung zwischen dem Planetenrad und dem Verbindungselement in der in 7 durch den Pfeil B angedeuteten Richtung zeigt.
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Beste Ausführungsform der Erfindung
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Die Ausführungsform der Trägeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 bis 5 sind Ansichten, welche eine Trägeranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen und zwar ein Beispiel einer Trägeranordnung, welche bei einem Hybridfahrzeug verwendet wird.
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Ein Hybridfahrzeug mit zwei getrennten Motoren ist in der 1 gezeigt und weist einen in den Zeichnungen nicht gezeigten Verbrennungsmotor zum Ausgeben einer Antriebskraft, eine antriebsmäßig mit dem Verbrennungsmotor verbundene Antriebseinheit 1 sowie in den Zeichnungen nicht gezeigte Hinterräder auf, welche antriebsmäßig über ein ebenfalls in den Zeichnungen nicht gezeigtes Differential mit der Antriebseinheit 1 verbunden sind.
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Eine erste Antriebseinrichtung 1a weist ein die Antriebskraft verteilendes Planetengetriebe 3, das zum Beispiel durch eine Dämpfereinrichtung 2 antriebsmäßig mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, und einen ersten Motor MG1 auf, welcher antriebsmäßig mit dem Antriebskraftverteilungs-Planetengetriebe 3 verbunden ist. Der erste Motor MG1 ist über das Antriebskraftverteilungs-Planetengetriebe 3 und eine Übertragungswelle 4 mit einer Ausgangswelle 5 verbunden.
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Eine zweite Antriebseinrichtung 1b weist einen zweiten Motor MG2 und ein zwischen dem zweiten Motor MG2 und der Ausgangswelle 5 zwischengeschaltetes Mehrstufengetriebe 6 auf. Der zweite Motor MG2 ist somit über das Mehrstufengetriebe 6 antriebsmäßig mit der Ausgangswelle 5 verbunden.
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Ein Träger CR1 hat eine Vielzahl von Planetenrädern P1, welche drehbar durch eine erste Trägerplatte 7 und eine zweite Trägerplatte 8 getragen werden. Ein Sonnenrad S1 wird mit den Planetenrädern P1 in Eingriff gehalten und ist antriebsmäßig mit einer Rotorwelle 9 verbunden, die ein Teil des ersten Motors MG1 bildet. Die Planetenräder P1 werden mit einem Hohlrad R1 in Eingriff gehalten, welches an einem Stützteil 10 befestigt ist und eine hohle und zylindrische Form hat. Das Hohlrad R1 ist über das Stützteil 10 antriebsmäßig mit der Übertragungswelle 4 verbunden.
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Die Übertragungswelle 4 hat einen hinteren Endabschnitt (in Richtung X2, die durch den Doppelpfeil angedeutet ist), der antriebsmäßig mit dem Mehrstufengetriebe 6, das ein Planetengetriebe 6a hat, verbunden ist. Genauer gesagt ist die antriebsmäßig mit der Übertragungswelle 4 verbundene Ausgangswelle 5 über ein Nabenelement 11 antriebsmäßig mit einem Träger CR2 verbunden, der einen Teil des Planetengetriebes 6a bildet.
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Der Träger CR2 weist lange Planetenräder P2, P4 und ein kurzes Planetenrad P3 auf, welche durch die Trägerplatten CR2a, CR2b drehbar getragen werden. Die langen Planetenräder P2, P4 sind ein Planetenrad kleinen Durchmesser bzw. ein Planetenrad großen Durchmessers, die einstückig miteinander ausgebildet sind, wobei das Planetenrad P2 kleinen Durchmessers in Eingriff mit dem kurzen Planetenrad P3 gehalten werden.
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Das kurze Planetenrad P3 wird in Eingriff mit einem Sonnenrad S2 gehalten, welches wiederum antriebsmäßig mit einer Rotorwelle 13 verbunden ist, die einen Teil des zweiten Motors MG2 bildet. Das Planetenrad P3 wird mit einem Sonnenrad S3 in Eingriff gehalten, welches wiederum antriebsmäßig mit einem Nabenteil 21 verbunden ist.
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Das Nabenteil 21 ist mit Reibplatten einer ersten Mehrscheibenbremse B1 keilverzahnt. Die erste Bremse B1 kann deshalb mit dem Sonnenrad S3 gekoppelt werden, indem der Öldruck eines hydraulischen Servomechanismus 14 die erste Bremse B1 betätigt.
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Das kurze Planetenrad P3 wird mit einem Hohlrad R2 in Eingriff gehalten, welches wiederum mit Reibplatten einer zweiten Mehrscheibenbremse B2 keilverzahnt ist. Die zweite Bremse B2 kann deshalb mit dem Hohlrad R2 gekoppelt werden, indem der Öldruck eines hydraulischen Servomechanismus 15 die zweite Bremse B2 betätigt.
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Die Übertragungswelle 4 ist antriebsmäßig mit der Ausgangswelle 5 verbunden, welche wiederum antriebsmäßig mit dem Differential über eine Kupplung, eine Antriebswelle und andere Antriebsmittel, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, verbunden ist. Die Ausgangswelle 5 ist ausgehend von dem Differential durch rechte und linke Antriebswellen mit Antriebsrädern (Hinterräder) antriebsmäßig verbunden.
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Ferner weist die Antriebseinheit 1 eine mechanische Ölpumpeneinrichtung 12, welche antriebsmäßig mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, und eine Öldrucksteuereinrichtung 16 auf, welche dergestalt ist, dass sie durch die Ölpumpeneinrichtung 12 zugeführtes Öl erhält und das Öl dem Mehrstufengetriebe 6 und dem zweiten Motor MG2 zum Schmieren und Kühlen des Mehrstufengetriebes 6 und des zweiten Motors MG2 sowie den hydraulischen Servormechanismen 14, 15 zuführt.
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Die Ölpumpeneinrichtung 12 ist unterhalb des Antriebskraftverteilungs-Planetengetriebes 3 angeordnet und wird durch eine Eingangswelle 17 angetrieben. Die Ölpumpeneinrichtung 12 weist eine Antriebswelle 12a zum Antreiben der Ölpumpeneinrichtung 12, ein auf der Antriebswelle 12a angeordnetes Antriebszahnrad 12b sowie einen Ölpumpenkörper 12c auf. Das Antriebszahnrad 12b wird mit einem ringförmigen Zahnrad 18 in Eingriff gehalten. Die Ölpumpeneinrichtung 12 ist antriebsmäßig mit der Eingangswelle 17 verbunden.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 die Antriebskraftübertragung des Hybridfahrzeugs beschrieben. Wie in der 1 gezeigt, gibt der Verbrennungsmotor ein Motordrehmoment als eine Antriebskraft aus. Dabei wird das Motordrehmoment über eine Kurbelwelle 19, die Dämpfereinrichtung 2, die Eingangswelle 17 und einem Flanschabschnitt 20 dem Träger CR1 des Antriebskraftverteilungs-Planetengetriebes 3 eingegeben.
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Wenn zum Regenerieren von elektrischer Leistung das Moment des ersten Motors MG1 gesteuert wird, wird ein Teil des Motordrehmoments auf den ersten Motor MG1 verteilt. Das Drehmoment des ersten Motors MG1 wird als eine Reaktionskraft der Rotorwelle 9 und dem Sonnenrad S1 zugeführt.
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Die Drehung des Sonnenrads S1 bewirkt die Drehung des Hohlrads R1, während der restliche Teil des Motordrehmoments verteilt wird. Dies bedeutet, dass die von der ersten Antriebseinrichtung 1a ausgegebene Antriebskraft auf die Übertragungswelle 4 übertragen wird.
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Das Mehrstufengetriebe 6 dient zur Geschwindigkeitsänderung, indem die erste Bremse B1 oder die zweite Bremse B2 in einen gekoppelten Zustand gebracht wird, wenn die Öldrucksteuereinrichtung 16 betrieben wird, um das unter Druck gesetzte Öl dem Öldruckservomechanismus 14 der ersten Bremse B1 oder dem Öldruckservomechanismus 15 der zweiten Bremse B2 zuzuführen.
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Wenn die erste Bremse B1 im gekoppeltem Zustand und die zweite Bremse B2 im entkoppelten Zustand ist, wird das Sonnenrad S3 durch die erste Bremse B1 fixiert und dreht sich nicht. Dabei bewirken das fixierte und sich nicht drehende Sonnenrad S3 und das durch den zweiten Motor MG2 gedrehte Sonnenrad S2, dass das Mehrstufengetriebe 6 den Träger CR2 eine Hochgeschwindigkeitsstufe (Hi) annehmen lässt, bei welcher der Träger CR2 bei hoher Geschwindigkeit gedreht wird.
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Wenn die zweite Bremse B2 im gekoppelten Zustand und die erste Bremse B1 im entkoppelten Zustand ist, wird das Hohlrad R2 durch die zweite Bremse B2 fixiert und dreht sich nicht. Dabei bewirken das fixierte und sich nicht drehende Hohlrad R2 und das durch den zweiten Motor MG2 gedrehte Sonnenrad S2, dass das Mehrstufengetriebe 6 den Träger CR2 eine Niedergeschwindigkeitsstufe (Lo) annehmen lässt, bei welcher der Träger CR2 bei einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird.
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Wenn sowohl die erste als auch die zweite Bremse B1, B2 im entkoppelten Zustand sind, während sowohl das Sonnenrad S3 als auch das Hohlrad R2 frei drehbar gehalten. Dabei bewirken das frei drehbar gehaltene Sonnenrad S3 und Hohlrad R2, dass das Mehrstufengetriebe 6 seinen neutralen Zustand annimmt, während das Sonnenrad S2, d. h. der zweite Motor MG2, vom Träger CR2 entkoppelt ist.
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Das von dem zweiten Motor MG2 ausgegebene Drehmoment wird über die Rotorwelle 13 an das Sonnenrad S2 übertragen. Dabei ist das übertragene Drehmoment relativ groß, wenn das Getriebe 6 in die Niedergeschwindigkeitsstufe geschaltet wird, während das übertragene Drehmoment relativ klein ist, wenn das Mehrstufengetriebe 6 in die Hochgeschwindigkeitsstufe (Hi) geschaltet wird. Das übertragene Drehmoment wird dann zum Träger CR2 ausgegeben. Das heißt, dass die von der zweiten Antriebseinrichtung 1b ausgegebene Antriebskraft an die Ausgangswelle 5 übertragen wird.
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Das von der ersten Antriebseinrichtung 1a ausgegebene Drehmoment und das von der zweiten Antriebseinrichtung 1b ausgegebene Drehmoment werden kombiniert und von der Ausgangswelle 5 der Antriebseinheit 1 als ein Gesamtausgangsdrehmoment (als die an die Antriebsräder auszugebende Antriebskraft) ausgegeben. Das Gesamtausgangsdrehmoment wird dann über die Kupplung, die Antriebswelle und andere Antriebskraftübertragungseinrichtungen dem Differential ausgegeben und anschließend von dem Differential aus über rechte und linke Antriebswellen an die Antriebsräder (die Hinterräder) ausgegeben.
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Im Folgenden wird der Aufbau des Antriebskraftverteilungs-Planetengetriebes 3 beschrieben. Das Antriebskraftverteilungs-Planetengetriebe 3 ist in der 1 dargestellt und weist den antriebsmäßig mit der Eingangswelle 17 verbundenen Träger CR1, das antriebsmäßig mit dem ersten Motor MG1 verbundene Sonnenrad S1 und das antriebsmäßig mit der Übertragungswelle 4 verbundene Hohlrad R1 auf.
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Das Sonnenrad 51 besteht aus einem Zahnrad in der Form einer Hohlwelle mit Außenverzahnung. Das Sonnenrad S1 wird drehbar auf der Eingangswelle 17 gelagert, welche in der Hohlwelle aufgenommen ist. Das Sonnenrad S1 wird mit den Planetenrädern P1 in Eingriff gehalten und ist mit der Rotorwelle 9 des ersten Motors MG1 kerbverzahnt.
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Die Planetenräder P1 werden mit dem Hohlrad R1 in Eingriff gehalten, welches durch ein Zahnrad in der Form einer Hohlwelle mit Innenverzahnung gebildet wird. Das Hohlrad R1 ist antriebsmäßig mit dem Stützteil 10 in Form einer Trommel verbunden und ferner über das Stützteil 10 antriebsmäßig mit der Übertragungswelle 4 verbunden.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist der Träger CR1, der einen Teil der Trägeranordnung bildet, die erste Trägerplatte 7, die als Scheibe ausgebildet ist, welche an dem Flanschabschnitt 20, der an dem Endabschnitt der Eingangswelle 17 vorgesehen ist, befestigt ist und mit einer Vielzahl von ersten Wellenbohrungen 7a versehen ist, die radial innerhalb angeordnet und in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, die zweite Trägerplatte 8, die als Scheibe ausgebildet ist, welche gegenüber der ersten Trägerplatte 7 angeordnet ist und mit einer Vielzahl von zweiten Wellenbohrungen 8a versehen ist, die radial innerhalb und gegenüber den ersten Wellenbohrungen 7a angeordnet sind, eine Vielzahl von Planetenwellen PS, welche sich durch die jeweiligen ersten und zweiten Wellenbohrungen 7a, 8a erstrecken, und die Planetenräder P1, welche drehbar auf den jeweiligen Planetenwellen PS gelagert sind, auf. Die Planetenräder P1 werden mit dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R1 in Eingriff gehalten.
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Wie in den 3, 4A und 4B gezeigt, ist die zweite Trägerplatte 8 mit vier Verbindungselementen 23 versehen, wovon jede von dem radialen Außenumfangsabschnitt der zweiten Trägerplatte 8 radial nach außen vorspringt. Die erste Trägerplatte 7, die zweite Trägerplatte 8, die Planetenwellen PS, die Planetenräder P1 und die Verbindungselemente 23, welche in der vorliegenden Ausführungsform erklärt werden, bilden als Ganzes eine Trägeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die Planetenräder P1 sind in der 2 gezeigt und durch entsprechende Lager 27 drehbar auf den jeweiligen Planetenwellen PS gelagert. Jede der Planetenwellen PS ist mit Ölleitungen 26a, 26b versehen, die zu dem Lager 27 führen.
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Die Ölleitungen 26a, 26b werden mit einer Ölleitung 25a, welche axial in der Eingangswelle 17 ausgebildet ist, und einer Ölleitung 25b, welche mit der Ölleitung 25a verbunden ist und radial in der Eingangswelle 17 ausgebildet ist, in Verbindung gehalten, so dass das Öl in den Ölleitungen 25a, 25b über die Ölleitungen 26a, 26b den Lagern 27 zugeführt werden kann. Das Lager 27 wird durch das zugeführte Öl geschmiert.
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Die in der 1 gezeigte Trägeranordnung ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C in der 3. Die in der 2 gezeigte Trägeranordnung ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D in der 3. 4A ist eine Draufsicht der gestanzten ersten Trägerplatte 7. 4B ist eine Draufsicht der gestanzten zweiten Trägerplatte 8.
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In der Trägeranordnung werden die Verbindungselemente 23 zu der ersten Trägerplatte 7 hingebogen, um die nach außen vorspringenden Endabschnitte 23b der Verbindungselemente 23 durch Elektronenstrahlschweißen mit dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte 7 fest zu verschweißen. Die Trägeranordnung ist auf eine solche Weise aufgebaut, dass die ersten und zweiten Trägerplatten 7, 8 durch die Verbindungselemente 23 miteinander verbunden werden, wobei die Verbindungselemente 23 in Umfangsrichtung zwischen den Planetenrädern P1 zwischengeschaltet sind. In der 3 sind die durch Elektronenstrahlschweißen festgeschweißten Abschnitte jeweils durch das Bezugszeichen 24 angedeutet.
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Die Verbindungselemente 23 haben entsprechende Basisabschnitte 23a, welche sich in unmittelbarer Nähe zu dem radialen Außenumfangsabschnitt der zweiten Trägerplatte 8 befinden und wovon jede mit einer Einkerbung 28 versehen ist, welche als ein zurückspringender Abschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung dient. Die Einkerbung 28 ist in Umfangsrichtung der zweiten Trägerplatte 8 an dem Basisabschnitt 23a des Verbindungselements 23 eingedrückt. Die so ausgebildete Einkerbung 28 bildet, wie in der 5 gezeigt, in unmittelbarer Nähe zu der zweiten Trägerplatte 8 eine Lücke S zwischen dem Basisabschnitt 23a des Verbindungselements 23 und dem Eckabschnitt 29 des Planetenrades P1, wenn die Verbindungselemente 23 zur ersten Trägerplatte 7 hingebogen sind. Durch die Lücke S kann verhindert werden, dass der Eckabschnitt 29 des Planetenrades P1 in Reibkontakt mit Basisabschnitt 23a des Verbindungselements 23 gebracht wird.
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Dies bedeutet, dass ein breiter Befestigungsbereich zwischen dem nach außen vorspringenden Endabschnitt 23b des Verbindungselements 23 und dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte 7 sichergestellt werden kann, während eine ausreichende Breite des Verbindungselements 23 sichergestellt wird, wodurch die erste Trägerplatte 7 und die zweite Trägerplatte 8 mit einer ausreichenden Befestigungsstärke sicher miteinander verbunden werden können. Darüber hinaus kann die Trägeranordnung in ihrer Baugröße klein gehalten werden, da die ersten und zweiten Trägerplatten 7, 8 keine entsprechend vergrößerten Durchmesser in radialer Richtung benötigen.
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Trotz der ausreichenden Breite jedes der Verbindungselemente 23 in der vorliegenden Ausführungsform kann der nach außen vorspringende Endabschnitt 23b des Verbindungselements 23 auf einfache Weise an dem radialen Außenumfangsabschnitt der ersten Trägerplatte 7 befestigt werden, wodurch die Montage in ihrer Handhabung verbessert werden kann.
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Während die vorangegangene Beschreibung auf einen Fall gerichtet wurde, bei welchem der zurückspringende Abschnitt zum Ausbilden einer Lücke zwischen dem Basisabschnitt der Verbindungselements und dem Eckabschnitts des Planetenrades durch eine Einkerbung realisiert wird, kann im Bezug auf den zurückspringenden Abschnitt jede andere Ausformung angewandt werden, solange der Basisabschnitt des Verbindungselements von dem Eckabschnitt des Planetenrades beabstandet ist. Zum Beispiel kann der Basisabschnitt des Verbindungselements teilweise mit einem Abschnitt versehen sein, der von dem Eckabschnitt des Planetenrades weggewölbt ist, um eine Lücke zwischen dem Basisabschnitt des Verbindungselements und dem Eckabschnitt des Planetenrades zu bilden.
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Obwohl die vorliegende Ausführungsform hinsichtlich einer Trägeranordnung erklärt worden ist, welche auf ein Einzelzahnrad-Planetengetriebe angewandt wird, kann die Trägeranordnung auf ein Doppelzahnrad- oder ein Ravigneaux-Planetengetriebe angewandt werden. Die Trägeranordnung mit einem Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf jeden anderen Planetengetriebetyp angewandt werden.
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Obwohl die vorliegende Ausführungsform in Bezug auf Elektronenstrahlschweißen erklärt worden ist, kann selbstverständlich jedes andere Schweißverfahren angewandt werden. Anstelle von Schweißen kann ebenso Druckverbinden mittels Verstemmen, Verkleben, Sinter-Diffusionsbinden oder dergleichen verwendet werden.
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Ferner wurde bei der obigen Ausführungsform erklärt, dass die zweite Trägerplatte 8 mit Verbindungselementen 23 versehen ist. Jedoch kann auch die erste Trägerplatte 7 mit Verbindungselementen 23 gemäß der vorliegenden Erfindung versehen sein. In diesem Fall bildet die zweite Trägerplatte 8 die erste Trägerplatte, während die erste Trägerplatte 7 die zweite Trägerplatte gemäß der vorliegenden Erfindung bildet.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die Trägeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann für ein Planetengetriebe und dergleichen mit einer ersten Trägerplatte und einer zweiten Trägerplatte, welche über eine Vielzahl von Verbindungselementen verbunden sind, um zwischen der ersten Trägerplatte und der zweiten Trägerplatte angeordnete Planetenräder drehbar zu lagern, verwendet werden.
