DE19540118C2 - Planetenradträgeranordnung für ein Automatikgetriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Planetenradträgeranordnung für ein Automatik­ getriebe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus US-PS 5 188 576 ist eine Planetenradträgeranordnung für ein Automatikgetriebe bekannt, bei welcher ein Ritzel über ein Nadellager drehbewegbar auf einer Ritzelach­ se gelagert ist. Eine axiale Verschiebung des Ritzels wird durch zwei radiale Anlauf­ flächen eines Planetenträgers begrenzt. Um das Nadellager ausreichend mit einem Schmiermittel zu versorgen, sind in den radialen Anlaufflächen flache Vertiefungen ausgebildet, durch welche ein in einem Ölsumpf des Automatikgetriebes bevorratetes Öl zu den Wälkörpern des Nadellagers vordringen kann.

Eine weitere herkömmliche Ausführungsform einer Planetenradträgeranordnung für ein Automatikgetriebe wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3a, 3b, 4a und 4b beschrieben. Die in diesen Figur gezeigten herkömmlichen Planetenradträgeranord­ nungen sind beispielsweise bekannt aus "Nissan Service Manual for Electronically Controlled Automatic Transmission Model RE4R01A", veröf­ fentlicht im März 1988 von Nissan Motor Co., Ltd.

Fig. 3a ist eine Draufsicht einer Beilagscheibe für einen Planetenradträger. Wie gezeigt, ist die Beilagscheibe 01 an zwei Stellen mit Anschlagflanschen 01a versehen, die von ihrem äußeren Umfang vorstehen. In Fig. 3b ist die obenerwähnte Beilagscheibe 01 in einem in ein Planetenge­ triebe eingebauten Zustand gezeigt. Wie ersichtlich ist, ist über die Beilagscheibe 01 eine weitere, flache Bei­ lagscheibe 04 gelegt, wobei beide Beilagscheiben 01 und 04 zwischen den Körper eines Planetenradträgers 02 und ein Ritzel 03 eingesetzt sind. Für die Schmierung des Ritzels ist in einer Ritzelwelle 05 ein Fluidkreis 06 vorgesehen, durch den dem Ritzel 03 Schmierfluid zuge­ führt wird.

In den Fig. 4a und 4b ist eine weitere herkömmliche Anordnung einer Beilagscheibe für einen Planetenradträger eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes gezeigt. In Fig. 4a sind eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht dieses Typs einer herkömmlichen Beilagscheibe gezeigt. Wie ersichtlich ist, ist eine ringförmige Beilagscheibe 07 aus einer vorderen Metallschicht 07b und einer hinte­ ren Metallschicht 07c gebildet, ferner ist an einer Umfangsfläche der Beilagscheibe ein Vorsprung 07a ausge­ bildet. Im Mittelabschnitt der ringförmigen Scheibe 07 ist eine Öffnung vorhanden. Wie in Fig. 4b gezeigt, ist die Beilagscheibe 07 zwischen den Trägerkörper 02 und ein Ritzel 03 in der Weise eingesetzt, daß der Vorsprung 7a in einer im Trägerkörper 02 vorgesehenen Aussparung aufgenommen wird. Wie im ersten Beispiel ist auf die Beilagscheibe 07 eine flache Beilagscheibe 04 gelegt, ferner stellt ein durch eine Ritzelwelle 05 verlaufender Fluidkreis 06 Schmierfluid für das Ritzel bereit.

Der Trägerkörper 02 nimmt entsprechend der Drehung des Ritzels 03 eine Schubkraft auf. Im allgemeinen wird ein solcher Trägerkörper unter Berücksichtigung des Gewichts, der Kosten und der einfachen Herstellung gefertigt und üblicherweise durch Preßformung von Aluminium oder einem anderen verhältnismäßig weit verbreiteten, billigen Mate­ rial gebildet. Dementsprechend ist es notwendig, eine Beilagscheibe zu schaffen, die sich nicht zwischen den rotierenden Elementen (d. h. dem Ritzel 03) des Planeten­ radträgers und dem Trägerkörper 02 drehen kann, um eine erhöhte Reibung zwischen dem Trägerkörper 02 und dem Ritzel oder den Ritzeln 03 zu verhindern. Um darüber hinaus eine Haftung zwischen einer Kante des Ritzels 03 und der Oberfläche der Träger-Beilagscheibe 01, 07 zu vermeiden, ist zwischen der Träger-Beilagscheibe 01, 07 und dem Ritzel 03 eine zweite, flache Beilagscheibe 04 vorgesehen.

Bei den obenbeschriebenen herkömmlichen Strukturen von Trägerbeilagscheiben ist eine Anzahl von Teilen notwen­ dig, um eine zuverlässige Funktion des Planetengetriebes sicherzustellen, wodurch die Kosten der Herstellung und der Montage erhöht werden.

Weiterhin ist es bei den bekannten Anordnungen notwendig, einen durch ein rotierendes Element wie etwa die Ritzel­ welle verlaufenden Fluidkreis vorzusehen, um eine Schmie­ rung für das Ritzel zu schaffen. Dadurch werden die Kosten und die Komplexität dieser Teile ebenfalls erhöht.

Deswegen ist gefordert worden, eine Trägerstruktur mit einer Trägerbeilagscheiben-Anordnung zu schaffen, die geringe Kosten verursacht, eine einfache Struktur auf­ weist und eine Verringerung der Gesamtanzahl von Teilen ermöglicht. Ferner ist es wünschenswert, eine Trägerbei­ lagscheiben-Struktur zu schaffen, durch die die Kosten und die Komplexität der zugehörigen rotierenden Elemente und dergleichen ebenfalls reduziert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Planetenradträgeranordnung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, bei welcher unter Verzicht auf aufwendige Ölkanäle eine ausreichende Versorgung der Lageranordnung mit einem Schmierfluid gewähr­ leistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Planetenradträgeranordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zwischenscheibe aus einem porösen Material gebildet ist, zur Durchleitung eines Schmiermittels zu dem Schmiermittelka­ nal.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei­ bung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Beilagscheibe für Planetenradträger gemäß einer ersten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Beilagscheibe für Planetenradträger gemäß einer zweiten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3a die bereits erwähnte Draufsicht einer herkömmli­ chen Beilagscheibe, die für einen Träger eines Planetengetriebes in einem Kraftfahrzeug-Automa­ tikgetriebe verwendet wird;

Fig. 3b die bereits erwähnte Querschnittsansicht der herkömmlichen Beilagscheibe von Fig. 3 in einer Träger-Baueinheit;

Fig. 4a die bereits erwähnte Draufsicht bzw. Quer­ schnittsansicht eines weiteren Typs einer her­ kömmlichen Beilagscheibe für die Verwendung in einem Träger eines Planetengetriebes in einem Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe; und

Fig. 4b die bereits erwähnte Querschnittsansicht der herkömmlichen Beilagscheibe von Fig. 4a in einer Träger-Baueinheit.

In Fig. 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Beilagscheibe für einen Planetenradträger eines Kraft­ fahrzeug-Automatikgetriebes gezeigt. Ein Planetenradträ­ ger gemäß der ersten Ausführungsform enthält einen Trä­ gerkörper 1, der eine Ritzelachse 2 unterstützt. An der Ritzelachse 2 ist ein Ritzel 3 über mehrere Nadellager 4, die zwischen die äußere Umfangsfläche der Ritzelachse 2 und die innere Umfangsfläche des Ritzels 3 eingesetzt sind, drehbar unterstützt. Gemäß der ersten Ausführungs­ form sind an beiden schuberzeugenden Seiten des Ritzels Beilagscheiben 5 vorgesehen.

Jede Beilagscheibe 5 ist aus einem metallischen Material mit poröser Oberfläche gebildet, das mehrere kleine Durchgangslöcher aufweist. Ferner ist die innere Umfangs­ fläche der Beilagscheibe 5 mit einem axialen Vorsprung 5a ausgebildet. Wenn die Beilagscheibe 5 am Träger 2 ange­ bracht ist, steht der Vorsprung 5a zwischen der inneren Umfangsfläche des Ritzels 3 und der äußeren Umfangsfläche der Ritzelachse 2 vor. Die Länge jedes Vorsprungs 5a wird entsprechend den Abmessungen der Nadellager 4 so festge­ legt, daß an jeder Seite der Nadellager 4 zwischen ihren Endabschnitten und den Stirnflächen der Vorsprünge 5a der Beilagscheiben 5 Schmierrillen 6 vorhanden sind.

Gemäß der ersten Ausführungsform wird die Beilagscheibe 5 aus pulverförmigem Metall gebildet, das einer Wärmebe­ handlung wie etwa einem Sintern oder dergleichen unter­ worfen wird, um eine poröse, metallische Beilagscheibe 5 herzustellen. Ferner können ein Schwammaterial, ein Ni- Katalysator oder ein Katalysator für die Beseitigung eines einzelnen Materials aus einem porösen Grundmaterial oder dergleichen enthalten sein, um poröse Eigenschaften zu schaffen. Alternativ kann als poröses Material ein organisches Material verwendet werden. Für die Erzeugung eines porösen metallischen Materials, das für die Beilag­ scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist, kann auch eine Cu-Sn-Legierung verwendet werden.

Bei der obigen Struktur arbeitet die Beilagscheibe 5 gemäß der vorliegenden Erfindung so, daß sich das Schmierfluid abhängig von der Fluidzufuhrmenge in Rich­ tung des Pfeils A in Fig. 1 bewegt. Daher werden die po­ rösen Öffnungen der metallischen Beilagscheibe 5 mit Schmierfluid gefüllt. Das Schmierfluid wird während des Kraftübertragungsbetriebs in Richtung des Pfeils A und somit letztlich durch den Vorsprung 5a zur Schmierrille 6 geleitet. Daher dienen die innere Umfangsfläche des Ritzels 3, die Nadellager 4 und der Vorsprung 5a dazu, das Schmierfluid drucklos zu halten, so daß eine ausrei­ chende Schmierung des Ritzels 3 zuverlässig erzielt wird.

In Fig. 2 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer Beilagscheibe 25 für einen Planetenradträger eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes gezeigt.

Die Struktur der zweiten Ausführungsform ist mit derjeni­ gen der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform weitge­ hend identisch, so daß eine nochmalige Beschreibung um der Kürze willen weggelassen wird. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Beilagscheibe 25 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform ohne den Vorsprung 5a der ersten Ausfüh­ rungsform ausgebildet. Ferner kann die Beilagscheibe an einer oder an beiden Seiten des Ritzels vorgesehen sein. Eine mittige, kreisförmige Öffnung der Beilagscheibe 25 nimmt die Ritzelachse 2 auf. Wie in der ersten Ausfüh­ rungsform wird das Schmierfluid zur Oberfläche der Innen­ kante der Beilagscheibe 25 durch das poröse Material derselben geleitet und zwischen den Nadellagern 4, der inneren Oberfläche der Beilagscheibe 25 und dem Ritzel 3 so gehalten, daß es in die Schmierrille 26 gelangt, um eine ausreichende Schmierung des Ritzels 3 zu schaffen. Daher werden sämtliche Vorteile der obenbeschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform zuverlässig erhalten.

Durch die Schaffung der Schmierrille 6 bzw. 26 wird das darin vorhandene Schmierfluid ununterbrochen in dem die Ritzelachse 2 umgebenden Bereich in der Nähe des Ritzels 3 gehalten, so daß ein Austrocknen oder Verbrennen des Schmierfluids während des Getriebebetriebs verhindert wird. Ferner wird bei der offenbarten Struktur die Rand­ schmierung zwischen dem Träger 1 und dem Ritzel 3, wo ein hoher Reibungskoeffizient vorhanden ist, gewährleistet. Daher muß keine zusätzliche Beilagscheibe für die Verrin­ gerung der Reibung vorgesehen werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben wird eine einfache, billige Struktur einer Beilagscheibe für ein Ritzel eines Planetenradträgers geschaffen, die einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet und eine Ver­ ringerung der Anzahl von Teilen ermöglicht.

Da bei der erfindungsgemäßen Struktur das Schmierfluid nach unten in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 bewegt wird, wird am Ort des Ritzels 3 und der Ritzelachse 2 stets eine ausreichende Schmierfluidmenge bereitgehalten. Da ferner das Material der Beilagscheibe nicht nur mit Durchgangsbohrungen versehen ist, sondern eine poröse Natur besitzt, wird das Schmierfluid beiderseits der Beilagscheibe auch an der Oberfläche der Ritzelachse und nicht nur auf seiten der Schmierrille 6, 26 bereitge­ stellt. Dadurch wird die Schmierung zwischen der inneren Oberfläche des Planetenradträgers 1 und der Stirnfläche der Beilagscheibe 5, 25 geschaffen, so daß die Reibung dazwischen und/oder ein Anhaften aufgrund der während des Betriebs entstehenden Reibungswärme verhindert wird. Durch den beschriebenen Aufbau wird eine verbesserte Schmierung erreicht.

Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Beilagscheibe für einen Planetenradträger in einer Anwendung auf ein Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe erläu­ tert worden ist, kann die erfindungsgemäße Beilagscheibe auf verschiedene andere Arten ausgeführt werden, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung ist daher nicht auf die hier gegebene Beschreibung einge­ schränkt, sondern kann auf verschiedene Arten abgewandelt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims (5)

1. Planetenradträgeranordnung für ein Automatikgetriebe mit: einem Träger (1), einer an dem Träger (1) befestigten Ritzelachse (2), einem Ritzel (3), einer zwischen der Ritzelachse (2) und dem Ritzel (3) vorgesehenen Lageranord­ nung zur Lagerung des Ritzels (3) in drehbewegbarer Weise auf der Ritzelachse (2), und einer Zwischenscheibe (5), die zwischen dem Träger (1) und der benachbarten Seite des Ritzels (3) angeordnet ist, wobei die Zwischenscheibe (5) sich zu der Ritzel­ achse (2) hin erstreckt und für die Lageranordnung einen Schmiermittelkanal (6, 26) zwischen dem Ritzel (3) und der Ritzelachse (2) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufscheibe aus einem porösen Material ausgebildet ist zur Durchleitung eines Schmierfluides zu dem Schmiermittelkanal (6, 26).

2. Planetenradträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe eine zentrale kreisförmige Öffnung aufweist zur Aufnahme der Ritzelachse (2) und ferner einen Vorsprung (5a) aufweist, der sich von der Zwi­ schenscheibe (5) aus erstreckt, wobei der Vorsprung (5a) sich zwischen dem Ritzel (3) und der Ritzelachse (2) erstreckt und der Lageranordnung unter Bildung des Schmiermittelkanals (6) gegenüberliegt.

3. Planetenradträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Material aus Metallpulver besteht, das einer Wärmebehandlung unterzo­ gen, insbesondere gesintert ist.

4. Planetenradträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe (5) auf jeder Seite des Ritzels (3) vorgesehen ist.

5. Planetenradträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe eins Fluidwegeinrichtung bildet zur Zufuhr von Schmierfluid zu dem Schmiermittelkanal (6, 26).