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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 ).
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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 in einer R-Form 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 R-förmig
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 R-förmig 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
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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.
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Vorzugsweise
wird der zurückspringende Abschnitt 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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Bezugszeichenliste
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- 7
- erste
Trägerplatte
- 7a
- erste
Wellenbohrung
- 8
- zweite
Trägerplatte
- 8a
- zweite
Wellenbohrung
- 23
- Verbindungselement
- 23a
- Basisabschnitt
des Verbindungselements
- 23b
- nach
außen vorspringender Endabschnitt des Verbindungselements
- 28
- Einkerbung
des Verbindungselements
- 29
- Eckabschnitt
des Planetenrades
- CR1
- Träger
- S1
- Sonnenrad
- P1
- Planetengetriebe
- PS
- Planetenwelle
- S
- Lücke
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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
kurz 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 S1 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 51 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 Kalfatern, 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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Die
so offenbarten Ausführungsformen sind in jeglicher Hinsicht
nur beispielhaft und die vorliegende Erfindung ist auf die offenbarten
Ausführungsformen nicht begrenzt. Der Schutz der vorliegenden Erfindung
sollte auf der Grundlage der Ansprüche ausgelegt werden,
welche nicht nur die zuvor genannten Ausführungsformen,
sondern auch andere Äquivalente und andere Modifikationen
innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche abdecken.
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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.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung beabsichtigt eine Trägeranordnung
bereitzustellen, welche in ihrer Baugröße klein
gehalten werden kann, während eine ausreichende Befestigungsstärke
zwischen einer ersten und einer zweiten Trägerplatte sichergestellt wird.
Die zweite Trägerplatte (8) hat eine Vielzahl
von Verbindungselementen (23), die zu der ersten Trägerplatte
(7) gebogen sind, um die nach außen vorspringenden
Endabschnitte (23b) der Verbindungselemente durch Elektronenstrahlschweißen
mit den nach außen vorspringenden Endabschnitt der ersten Trägerplatte
(7) fest zu verschweißen. Jeder der Verbindungselemente
hat einen Basisabschnitt (23a), welcher mit einer Einkerbung
(28) versehen ist. Die so gebildete Einkerbung (28)
bildet eine Lücke zwischen dem Basisabschnitt des Verbindungselements und
dem Eckabschnitt (29) des Planetenrades.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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