DE19736686A1 - Planetengetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Aus JP 61-48643 A ist ein Planetengetriebe für ein automati­ sches Getriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem aus einem Schmieröl­ reservoir Schmieröl zu einer Öffnung an einer Stirnfläche einer Plane­ tenradwelle geführt wird, um eine entsprechende Schmierung zu bewirken. Hierbei ist ein einen Druckring aufweisendes Lager zwischen dem Plane­ tenradträger und einem Hohlradträger benachbart hiervon angeordnet, so daß der Druckring des Lagers sich gegen den Hohlradträger abstützt, während ein äußerer Umfangsabschnitt des Druckrings zum Planetenträger gebogen ist, um mit der Öffnung des Ölreservoirs zu überlappen, wobei weiterhin der Planetenträger und der Hohlradträger ausgebildet sind, um eine Kraft an gegenüberliegenden Seiten hiervon aufzunehmen. Hierzu sind ein Sonnenrad, ein Planetenrad oder ein Hohlrad zur Kraftaufnahme in Richtung einer Vorwärtsdrehung während der Fahrt des Kraftfahrzeugs jedes Rads mit Schrägverzahnung versehen, so daß das Sonnenrad und der Hohlradträger eine Kraft an entgegengesetzten Seiten hiervon aufnehmen.

Bei einem derartigen Aufbau fließt das Schmieröl zwischen dem Planetenträger und dem Hohlradträger radial auswärts und durch das La­ ger, so daß Schmieröl aus dem Ölreservoir zu einem zwischen der Außen­ umfangsfläche der Planetenwelle und der Innenumfangsfläche des Planeten­ rades über den Ölpfad im Inneren der Planetenwelle und zu einer Gegen­ druckunterlegscheibe zwischen dem Planetenträger und der Endfläche der Planetenwelle geführt wird. Da jedoch die einander gegenüberliegenden Seiten des Planetenträgers und des Hohlradträgers die Kraft aufnehmen, wird der Druckring des Lagers gegen den Hohlradträger gedrückt und es ergibt sich kein Spalt zwischen dem Druckring und dem Hohlradträger. Hierdurch fließt ein großer Teil des Schmieröls zwischen dem Planeten­ träger und dem Hohlradträger längs des Planetenträgers, so daß eine relativ große Menge an Schmieröl verläßlich in das Ölreservoir gelangt. Jedoch ist es hierbei notwendig, jedes Getrieberad mit Schrägverzahnung in einer vorbestimmten Richtung zu versehen, wobei es abhängig von der Verwindung der Schrägverzahnung unmöglich ist, eine Schrägzahnräumung abzuwenden, die verwendet wurde, um andere schrägverzahnte Räder herzu­ stellen, um das in einer vorbestimmten Drehrichtung schrägverzahnte Rad herzustellen, und ein neues Räumen, das für die vorbestimmte Verdreh­ richtung geeignet ist, ist erforderlich, wodurch sich eine aufwendige Herstellung ergibt.

Weiterhin wird nur bei Vorwärtsdrehung der Druckring gegen den Hohlradträger gedrückt, während bei umgekehrter Drehung ein Spalt zwi­ schen dem Druckring und dem Hohlradträger ausgebildet wird, so daß Schmieröl aus dem Spalt fließt und die Menge an Schmieröl, die in das Ölreservoir zurückfließt, vermindert wird.

Um dies zu beseitigen, kann beispielsweise eine Feder zwischen dem Druckring und dem Hohlradträger angeordnet werden, um den Druckring gegen letzteren zu drücken, jedoch wird hierdurch die Konstruktion auf­ wendiger.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Planetengetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem bei einfacher Konstruk­ tion eine wirksame Schmierung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug.

Fig. 2(a) und 2(b) zeigen in Stirnansicht und im Schnitt ein Drucklager für das Getriebe von Fig. 1.

Fig. 3 und 4 zeigen im Schnitt weitere Ausführungsformen des Getriebes von Fig. 1.

Die in den Fig. 1 und 2(a) und 2(b) dargestellte Ausführungs­ form eines automatischen Getriebes für Fahrzeuge umfaßt ein vorderes Planetengetriebe 10 und ein rückwärtiges Planetengetriebe 30, die ko­ axial zu einer Rotationsachse C einer Eingangswelle 1 angeordnet sind.

Das vordere Planetengetriebe 10 umfaßt ein Sonnenrad 11, eine Vielzahl von Planetenrädern 12 und ein Hohlrad 13, das mit den Planeten­ rädern 12 in Eingriff steht, wobei die Planetenräder 12 auf Wellen 14 über Wälzlager 12a gelagert sind, wobei die gegenüberliegenden Endab­ schnitte der Wellen 14 gegenüber Trägerplatten 15A und 15B, die einen Planetenträger 15 bilden, unverdrehbar gehalten sind. Die axialen End­ abschnitte der jeweiligen Welle 14 durchsetzen hierbei die Trägerplatten 15A und 15B und ihre axialen Endflächen 14A und 14B reichen bis zu den Außenflächen der Trägerplatten 15A und 15B. Weiterhin erstreckt sich ein innerer Umfangsabschnitt der Trägerplatte 15B, der sich benachbart zu dem hinteren Planetengetriebe 30 befindet, in die Nähe der Eingangswelle 1, während eine innere Umfangsfläche der Trägerplatte 15B mit einer Planetenwelle 2 über einen Keil gekoppelt ist, wobei die Planetenwelle 2 um die Eingangswelle 1 relativ zu dieser drehbar angeordnet ist.

Ein Paar von Gegendruckunterlegscheiben 16A und 16B sind zwi­ schen gegenüberliegenden Stirnflächen des Planetenrads 12 und der Trä­ gerplatten 15A und 15B angeordnet. Das Planetenrad 12 ist bezüglich der Welle 14 aufgrund der Gegendruckunterlegscheiben 16A und 16B und des Wälzlagers 12a relativ drehbar.

Ein Endabschnitt des Sonnenrades 11 des vorderen Planetenge­ triebes 10 ist gegenüber von der Trägerplatte 15B an einem Sonnenrad­ trägerteil 11A befestigt, das sich radial nach außen (bezüglich der Rotationsachse C in Fig. 1) erstreckt, wobei ein Drucklager 20 zwischen dem Sonnenradträgerteil 11A und der Außenfläche der Trägerplatte 15A angeordnet ist.

Das hintere Planetengetriebe 30 umfaßt ein Sonnenrad 31, das mit seinem Innenumfang mit der Eingangswelle 1 über einen Keil gekoppelt ist, eine Vielzahl von Planetenrädern 32, die mit dem Sonnenrad 31 in Eingriff stehen, und ein Hohlrad (nicht dargestellt), das mit den Plane­ tenrädern 32 in Eingriff steht, während die Planetenräder 32 auf Achsen 34 über jeweils ein Wälzlager 32a angeordnet sind. Gegenüberliegende Endabschnitte der Welle 34 werden bezüglich Trägerplatten 35A und 35B, die einen Planetenträger 35 bilden, unverdrehbar gehalten. Ein äußerer Umfangsabschnitt der Trägerplatte 35A an der dem vorderen Planetenge­ triebe 10 zugewandten Seite ist mit einer inneren Umfangsfläche des Hohlrads 13 des vorderen Planetengetriebes 10 über einen Keil gekoppelt und die andere Trägerplatte 35B ist mit einer nicht dargestellten Aus­ gangswelle, die koaxial zur Eingangswelle 1 angeordnet ist, über einen Keil gekoppelt.

Ein Paar von Gegendruckunterlegscheiben 36A und 36B sind ent­ sprechend zwischen einander zugekehrten Stirnflächen des jeweiligen Planetenrades 32 und der Trägerplatten 35A und 35B angeordnet. Das Pla­ netenrad 32 ist relativ zur Welle 34 über die Gegendruckunterlegscheiben 36A und 36B und das Wälzlager 32a drehbar.

Weiterhin ist eine Schmierölnut 35a an der Innenseite der Trä­ gerplatte 35B und ein Drucklager 21 zwischen der Trägerplatte 35B aus­ gebildet und ein Drucklager 21 zwischen der Trägerplatte 35B und dem Sonnenrad 31 angeordnet.

Desweiteren ist ein Drucklager 22 zwischen der Innenfläche des Sonnenrades 31 gegenüber der Seite der Trägerplatte 35B und der Träger­ platte 15B angeordnet. Hierbei umfaßt das Drucklager 22, wie in Fig. 2(b) dargestellt, einen Druckring 22A, der sich an der Trägerplatte 15B abstützt, einen Druckring 22B, der sich an dem Sonnenrad 31 abstützt, und ein Wälzteil 22C, das zwischen den Druckringen 22A und 22B rollt. Vier Nuten 22D sind radial in bezug auf die Achse in gleichmäßigen Ab­ ständen von 90 Grad in Umfangsrichtung an der Stirnfläche an der Seite zur Trägerplatte 15B in dem Druckring 22A angeordnet, so daß die Nuten 22D den Außenraum des Drucklagers 22 mit seinem Innenraum verbinden, wobei die Nuten 22D an der radialen Innenseite (der Seite nahe der Dreh­ achse C in Fig. 1) in bezug auf die Halteposition der Welle 14 angeord­ net sind. Ein äußerer Umfangsabschnitt des Druckrings 22A ist zum Druck­ ring 22B gebogen, um einen umgebogenen Abschnitt 22a zu bilden.

Die Welle 14 des vorderen Planetengetriebes 10 ist mit einer axialen Bohrung 14a versehen, die sich von der Stirnfläche 14B der Welle 14 längs der Achse bis zu einer Position etwas über den axialen Mittel­ abschnitt hinaus erstreckt, wobei eine radiale Bohrung 14b sich radial von dem axialen Mittelabschnitt zur äußeren Umfangsfläche der Welle 14 bis zur Längsbohrung 14a erstreckt und mit dieser in Verbindung steht. Eine weitere Radialbohrung 14c in Verbindung mit der Längsbohrung 14a mündet in einen Bereich benachbart zur Innenseite der Gegendruckunter­ legscheibe 16b.

Weiterhin ist ein Ölfänger 25 an der Stirnfläche 14B der Welle 14 befestigt, der einen Ölführungsweg 25A zwischen dem Ölfänger 25 und der Stirnfläche 14B definiert, der sich von der äußeren Stirnfläche des Drucklagers 22 bis zur Mündung der Längsbohrung 14a erstreckt. Der Öl­ fänger 25 ist ein dünnwandiges ringförmiges Teil, dessen radial äußerer Abschnitt benachbart zur Mündung der Längsbohrung 14a an der Stirnfläche 14b befestigt ist, wobei ein Dichtungsring 25a zwischen dem radial außen befindlichen Abschnitt des Ölfängers 25 und der Stirnfläche 14B ange­ ordnet ist. Ein radial innerer Abschnitt des Ölfängers 25 in bezug auf die Mündung der Längsbohrung 14a ist bezüglich der Stirnfläche 14B und der Trägerplatte 15B beabstandet, um den Ölführungsweg 25A zu bilden. Am Innenumfang ist der Ölfänger 25 in Richtung auf das Sonnenrad 31 gebo­ gen, um den Öffnungsbereich des Ölführungsweges 25A zu vergrößern.

Weiterhin ist die Eingangswelle 1 mit einer Schmierölversor­ gungsbohrung 1A an der Innenseite hiervon versehen, die sich koaxial zur Eingangswelle 1 erstreckt und eine Vielzahl von Schmierölöffnungen 1A, 1B und 1C aufweist, die am Außenumfang der Eingangswelle 1 münden. Unter diesen ist die Austrittsöffnung 1A in einer Position angeordnet, die durch die Planetenwelle 2 überdeckt ist, wobei das aus der Austritts­ öffnung 1A austretende Schmieröl in einen Raum benachbart zum Innenum­ fang der Trägerplatte 15A durch eine Durchtrittsöffnung 2a in der Plane­ tenwelle 2 und über eine Durchtrittsöffnung 11a im Sonnenrad 11 über­ tritt, so daß das Drucklager 20, die Gegendruckunterlegscheibe 16a und der Eingriffsabschnitt zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Planetenrad 12 geschmiert werden. Die Austrittsöffnung 1c mündet in einer Position gegenüber von der inneren Umfangsfläche der Trägerplatte 35B und das durch die Austrittsöffnung 1c austretende Schmieröl schmiert das Druck­ lager 21 und gleichzeitig schmiert das Schmieröl, das durch das Druck­ lager 21 hindurchtritt, die Gegendruckunterlegscheibe 36b, das Wälzlager 32a und den Eingriffsbereich zwischen dem Sonnenrad 31 und dem Planeten­ rad 32.

Die Austrittsöffnung 1b öffnet sich zu einem Spalt 26 hin, der zwischen der Trägerplatte 15B und dem Sonnenrad 31 angeordnet ist, wobei Schmieröl, das von der Austrittsöffnung 1b austritt, in den Spalt 26 abgegeben wird.

Im Betrieb wird Schmieröl aus der Schmierölbohrung 1A zur Außenseite der Eingangswelle 1 über die Austrittsöffnungen 1a, 1b und 1c aufgrund der Einwirkung der Zentrifugalkraft infolge der Rotation der Eingangswelle 1 austreten. Das von der Austrittsöffnung 1a abgegebene Schmieröl schmiert das Drucklager 20 und die Gegendruckunterlegscheibe 16A und das von der Austrittsöffnung 1c abgegebene Schmieröl schmiert das Drucklager 21, die Gegendruckunterlegscheibe 36A und das Wälzlager 32a.

Schmieröl aus der Austrittsöffnung 1b strömt in den Spalt 26 und bewegt sich dann radial und auswärts innerhalb des Spalts 26, um das Drucklager 22 zu erreichen. Auf diese Weise werden die Druckringe 22A und 22B und das Wälzteil 22C des Drucklagers 22 geschmiert. Das zum Schmieren des Inneren des Drucklagers 22 verwendete Schmieröl bewegt sich aufgrund der Zentrifugalkraft weiter radial auswärts, wobei jedoch der Fluß des Schmieröls durch den umgebogenen Abschnitt 22a am Außenum­ fang des Druckrings 22A in seiner Richtung beeinflußt wird, wenn sich das Drucköl in einen Raum radial außenseitig von dem Drucklager 22 be­ wegt, wobei das Schmieröl längs des Sonnenrades 31 fließt und daher den Eingriffsabschnitt zwischen dem Sonnenrad 31 und dem Planetenrad 32, die Gegendruckunterlegscheibe 36A und dergleichen schmiert.

Andererseits verläuft ein Teil des Schmieröls, das in den Spalt 26 aus der Austrittsöffnung 1b fließt und das Drucklager 22 er­ reicht, durch die Nuten 22D und erreicht einen Raum radial auswärts vom Drucklager 22 und bewegt sich entlang der Trägerplatte 15B radial aus­ wärts. Dieser Teil des Schmieröls fließt in den Ölführungsweg 25. Wegen der Nuten 22D kann daher dieser Teil des Schmieröls im Spalt 26 in den Ölfänger 25 geführt werden. Da sich der Ölführungsweg 25A, der durch den Ölfänger 25 gebildet wird, in die Nähe des Außenumfangs des Drucklagers 22 erstreckt und der Innenabschnitt des Ölfängers 25 in bezug auf die Trägerplatte 15B nach außen gebogen ist, um den Öffnungsbereich des Öl­ führungswegs 25A zu vergrößern, ist es möglich, das Schmieröl, das durch die Nuten 22D in den Ölführungsweg 25A übertritt, mit großer Sicherheit aufzunehmen. Wenn dementsprechend der Querschnitt der Nuten 22D geeignet gewählt ist, gelangt eine genügende Menge Schmieröl in den Ölführungsweg 25A.

Das Schmieröl, das in den durch den Ölfänger 25 gebildeten Ölführungsweg 25A gelangt, bewegt sich radial auswärts unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft und gelangt in die Längsbohrung 14a und von dort radial auswärts in die Radialbohrungen 14b und 14c, um so das Wälzlager 12a und die Gegendruckunterlegscheibe 16B ausreichend zu schmieren. Weiterhin ist es durch Ausrichten der Position der Nuten 22D mit der Halteposition der Welle 14 in einer Drehrichtung möglich, die Nuten 22D mit der Mündung der Längsbohrung 14a in Radialrichtung auszurichten, so daß die Nuten 22D passierendes Schmieröl auf dem kürzesten Weg zu der Längsbohrung 14a gelangt.

Selbst wenn eine Kraft auf die Trägerplatte 15B und das Son­ nenrad 31 in einer Richtung aufgebracht wird, um diese einander zu nähern, oder diese voneinander wegzubewegen, wird, da die Nuten 22D immer ausgebildet sind, die Menge an Schmieröl, die in den Ölfänger 25 fließt, von der Drehrichtung des Getriebes nicht reduziert. Zusätzlich besteht die erforderliche Bearbeitung in der Ausbildung lediglich der Nuten 22D in dem Druckring 22A, so daß es nicht notwendig ist, eine Fe­ der oder dergleichen vorzusehen, um den Druckring 22B gegen das Sonnen­ rad 31 zu drücken, wodurch sich nicht nur eine konstruktive Vereinfa­ chung, sondern auch eine Raumeinsparung ergibt.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Druck­ ring 22A des Drucklagers 22 nicht mit Nuten versehen, vielmehr sind Nuten 40 an der axialen Stirnfläche der Trägerplatte 15B ausgebildet, an der sich der Druckring 22A abstützt, wobei sich die Nuten 40 wenigstens teilweise in radialer Richtung erstrecken. Die Anzahl der Nuten 40 und ihre Position ist ähnlich zu derjenigen der Nuten 22D von Fig. 1.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist eine ring­ förmige Platte 45 aus synthetischem Harz zwischen dem Druckring 22A des Drucklagers 22 und der Trägerplatte 15B angeordnet, wobei die Platte 45 an der dem Druckring 22A zugewandten Seite Nuten 45A aufweist, die die Innenumfangsseite der Platte 45 mit ihrer Außenumfangsseite verbinden. Die Anzahl der Nuten 45A und deren Position ist ähnlich wie diejenige der Nuten 22D von Fig. 1. Weiterhin ist ein ringförmiger durchgehender konvexer Abschnitt 46 am Außenumfang der Trägerplatte 15B an der zum Sonnenrad 31 gewandten Seite ausgebildet, so daß die ringförmige Platte 45 an dem konvexen Abschnitt 46 anliegt, um ihre Positionierung zu er­ leichtern.

Claims (6)

1. Planetengetriebe mit Planetenrädern (12), die jeweils dreh­ bar auf einer Welle (14) angeordnet sind, einem Planetenträger (15), der aus zwei Trägerplatten (15A, 15B) besteht, die die Wellen (14) endseitig halten, einem Drucklager (22), das zwischen einer Trägerplatte (15B) und einem axial hierzu angeordneten Teil (31) radial einwärts in bezug auf die Welle (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß radial einwärts vom Drucklager (22) eine Schmierölzuführung (1b) vorge­ sehen und die Welle (14) mit einem Schmierölpfad (14a, 14b, 14c) von der dem Drucklager (22) zugewandten Stirnseite zum Außenumfang versehen ist, wobei zwischen dem Drucklager (22) und der diesem zugewandten Stirnseite der Trägerplatte (15B) wenigstens eine Nut (22D, 40, 45A) vorgesehen ist, die den Raum radial innenseitig vom Drucklager (22) mit dem Raum radial außenseitig vom Drucklager (22) verbindet, und wobei ein Ölfänger (25) zum Auffangen des aus der Nut (22D, 40, 45A) austretenden Schmier­ öls an der Stirnseite der Welle (14) radial auswärts von der Mündung des Schmierölpfads (14a, 14b, 14c) befestigt ist.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Nut (22D) in einem Druckring (22A) des Druckla­ gers (22), der sich an der Trägerplatte (15B) abstützt, ausgebildet ist.

3. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Nut (40) in der Trägerplatte (15B) ausgebildet ist.

4. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Nut (45A) in einem Ring (45) zwischen Druckla­ ger (22) und Trägerplatte (15B) ausgebildet ist.

5. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (22D, 40, 45A) radial angeordnet sind.

6. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (22D, 40, 45A) mit den Mündungen der Schmierölpfade (14a, 14b, 14c) der Wellen (14) im wesentlichen ausge­ richtet sind.