DE202013105567U1

DE202013105567U1 - Anlaufscheibe mit Schmiermitteltaschen

Info

Publication number: DE202013105567U1
Application number: DE202013105567.0U
Authority: DE
Original assignee: E WINKEMANN GmbH; Winkemann E GmbH
Current assignee: E WINKEMANN GmbH; Winkemann E GmbH
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-01-28
Anticipated expiration: 2023-12-07
Also published as: US20160032970A1; US9447819B2; CN105229318B; WO2014173689A1; DE102013104129B3; CN105229318A

Abstract

Anlaufscheibe (1) mit einer zentralen Bohrung (2) zum Aufschieben auf einen Bolzen oder eine Welle, wobei die Anlaufscheibe (1) an ihren beiden flachen Anlaufflächen (3, 3´) Schmiermitteltaschen (4, 4´) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Schmiermitteltasche (4) an der gegenüberliegenden Anlauffläche (3´) eine korrespondierende Schmiermitteltasche (4´) zugeordnet ist, und mindestens eine Schmiermitteltasche (4, 4´) durch mindestens einen axial durch die Anlaufscheibe (1) verlaufenden Kanal (6), der insbesondere jeweils durch eine Bohrung gebildet ist, mit ihrer korrespondierenden Schmiermitteltasche (4, 4´) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlaufscheibe mit einer zentralen Bohrung zum Aufschieben auf einen Bolzen oder eine Welle, wobei die Anlaufscheibe an ihren beiden flachen Anlaufflächen Schmiermitteltaschen aufweist.
Anlaufscheiben der eingangs genannten Art werden z.B. im Motor und Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen, beispielsweise bei Planetenrädern in Planetengetrieben verwendet. In Planetengetrieben haben die Anlaufscheiben die Aufgabe, die Planetenräder und die meist nicht gehärteten Planetenradträger beim Anlauf des Planetenrades vor Verschleiß zu schützen. Die Anlaufscheiben sitzen dabei mit ihrer Aufnahmebohrung auf dem Planetenradbolzen. Vergleichbar verhält es sich bei anderen Einsatzorten im Motor beziehungsweise im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen.
Die bekannten Anlaufscheiben weisen Schmierfilmtaschen auf, die über Rillen und Nuten mit Schmiermittel versorgt werden. Zudem sind Anlaufscheiben bekannt, welche axiale Durchgangskanäle, die in der Regel durch Bohrungen gebildet sind, aufweisen.
So ist aus der DE 10 2010 035 851 A1 eine Anlaufscheibe bekannt, bei der zahlreiche Schmierfilmtaschen, welche durch Oberflächenvertiefungen gebildet sind, in die Ringfläche der Anlaufscheibe eingeprägt sind.
Aus der DE 199 02 565 A1 ist eine Anlaufscheibe eines Planetengetriebes bekannt, welche an ihren beiden Anlaufflächen umlaufende Beölungsnuten aufweist, die in radialer Richtung mit Schmierfilmtaschen in Verbindung sind, welche dreiecksförmig ausgebildet sind, deren Spitze jeweils radial nach außen zeigt und deren Basis in die umlaufenden Nuten münden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Anlaufscheiben hinsichtlich ihrer Schmiereigenschaften, insbesondere die Ölversorgung beider Laufflächen, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit einer Anlaufscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlaufscheibe nach Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Anlaufscheibe zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass zwei an den gegenüberliegenden Anlaufflächen angeordnete Schmierfilmtaschen jeweils durch mindestens einen Durchtrittskanal miteinander verbunden sind. Vorteilhaft werden die Schmiermitteltaschen in radialer Richtung breiter, so dass sie einerseits genügend Platz bilden für eine axiale Querbohrung zur Bildung des Durchtrittskanals und andererseits in radialer Richtung bezogen auf den Scheibenumfang mehr Schmiermittel aufnehmen können.
Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass alle um den Umfang der Anlaufscheibe verteilt angeordneten Schmiermitteltaschen mit ihrer in der gegenüberliegenden Anlauffläche angeordneten korrespondierenden Schmiermitteltasche durch einen Durchtrittskanal verbunden sind. So ist es auch möglich, dass nur jede zweite, dritte oder vierte Schmiermitteltasche einer Anlauffläche mit ihrer korrespondierenden Schmiermitteltasche durch einen Durchtrittskanal verbunden ist.
Die Schmiermitteltaschen sind vorteilhaft durch Vertiefungen in den Anlaufflächen gebildet, wobei sie durch Prägen, Schleifen oder Fräsen hergestellt werden können.
Damit in die Schmiermitteltaschen eine hinreichende Menge an Schmiermittel fließen kann, können vorteilhaft radial innenliegend angeordnete Zuführkanale vorgesehen werden, die sich von der zylindrischen Innenfläche der Anlaufscheibe bis in die jeweilige Schmiermitteltasche erstrecken und welche ebenfalls z.B. durch Prägen, Schleifen oder Fräsen hergestellt werden können.
Die Schmiermitteltaschen weisen vorteilhaft einen ersten Bereich auf, in den vorteilhaft die Durchtrittskanäle münden, damit ein maximaler Schmiermittelaustausch zwischen beiden Anlaufflächen stattfinden kann. Die axiale Tiefe der Schmiermitteltasche kann dabei vorteilhaft mit zunehmendem Radius, d.h. Abstand zum Mittelpunkt der Anlaufscheibe, abnehmen. Die Tiefe bemisst sich dabei aus dem Abstand von der Anlauffläche bis zum Grund der Schmiermitteltasche. Es ist jedoch auch möglich, dass die Tiefe der Schmiermitteltasche konstant ist.
Die sich in radialer Richtung erstreckenden Seiten der Schmiermitteltaschen können vorzugsweise Randbereiche bilden, die sanft verrundet ausgebildet sind, d.h. der Übergang von der Schmiermitteltasche zur Anlauffläche findet hier nicht sprunghaft sondern stetig statt, wodurch gewährleistet ist, dass der Schmiermittelfilm nicht abgestreift wird und somit die Anlaufflächen stets mit einem Schmiermittelfilm aus den Schmiermitteltaschen heraus benetzt werden.
Zwischen der eine Schmiermitteltasche radial nach außen begrenzenden Wand und der radialen Stirnseite der Anlaufscheibe ist vorteilhaft noch ein Bereich Anlauffläche angeordnet. Die die Schmiermitteltasche radial außen begrenzende Wand, welche gerade oder der Krümmung der radialen Stirnseite angepasst ist, kann im Gegensatz zu den radial verlaufenden Seiten vorteilhaft derart ausgebildet sein, dass zumindest nicht über die gesamte Länge der Wand Schmiermittel radial nach außen abfließen kann. So kann diese Wand durchgängig scharfkantig ausgebildet sein, so dass der Schmiermittelfilm abgestreift wird. Sofern es, insbesondere zu Kühlungszwecken, gewünscht ist, dass Schmiermittel radial nach außen aus zumindest einer Schmiermitteltasche abfließen kann, so kann ein Auslaufkanal in der Anlauffläche vorgesehen werden, der die Schmiermitteltasche mit der radialen Stirnseite der Anlaufscheibe verbindet. Selbstverständlich können derartige Auslaufkanäle bei allen, jeder zweiten, dritten oder vierten Schmiermitteltasche vorgesehen werden.
Vorteilhaft sind die Schmiermitteltaschen dreiecksförmig ausgebildet, wobei die eine Spitze des Dreiecks radial nach innen gerichtet ist. Durch diese Spitze verläuft vorteilhaft der Zulaufkanal, welcher die zentrale Bohrung mit der Schmiermitteltasche verbindet. An die radial innenliegende Spitze des Dreiecks grenzen die radial nach außen verlaufenden Seiten der Schmiermitteltasche an, welche vorteilhaft einen verrundeten Übergang zu den Anlaufflächen bilden.
Die durch die zentrale Bohrung gebildete zylindrische Innenwandung weist vorteilhaft im Bereich mindestens einer Schmiermitteltasche einen radialen Rücksprungbereich zur Aufnahme von Schmiermittel auf. In die Rücksprungbereiche münden vorteilhaft jeweils die Zulaufkanäle für die Schmiermitteltaschen.
Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Anlaufscheibe zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass eine hydrodynamische Schmierung aufgebaut wird und keine Mischreibung stattfindet. Durch die axialen Durchtrittskanäle werden vorteilhaft beide Anlaufflächen benetzt, da sich ein Ölkreislauf einstellt. Die in der zylindrischen Innenwandung der Anlaufscheibe anordbaren radialen Rücksprünge zur Aufnahme von Schmiermittel und deren Verbindung mit den Schmiermitteltaschen über die Zulaufkanäle stellt die beidseitige Schmiermittelversorgung auf den Anlaufflächen der Anlaufscheibe sicher.
Die Anlaufscheibe kann vorteilhaft aus vergütetem Stahl, nitrocarburiertem Stahl oder Bronze gefertigt sein. Selbstverständlich sind andere Materialien ebenso möglich.
Nachfolgend werden verschiedene mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1: Draufsicht auf eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe;
1a: Querschnittsdarstellung durch die Anlaufscheibe gemäß 1;
2: perspektivische Ansicht der Anlaufscheibe gemäß 1;
3: Drauf- und Querschnittsdarstellung einer zweiten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe;
3a: perspektivische Ansicht der Anlaufscheibe gemäß 3;
4: Querschnittsdarstellung eines Teils eines Planetengetriebes mit der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe;
4a: Teilansicht des Planetengetriebes gemäß 4.
Die 1 zeigt eine Draufsicht und die 1a eine Querschnittsdarstellung einer ersten mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlaufscheibe 1. Die Anlaufscheibe 1 hat eine zentrale Bohrung 2 die von einer zylindrischen Innenwandung 10 begrenzt ist. Die Anlaufscheibe weist Anlaufflächen 3, 3´, 16, 16´ auf, gegen die Nadellager sowie Planetenräder mit ihren Stirnseiten (siehe 4 und 4a) stoßen. Damit die Nadellager und Planetenräder nicht auf den Anlaufflächen 3, 3´, 16, 16´ der Anlaufscheiben 1 reiben, muss stets gewährleistet werden, dass ein hinreichender Schmierfilm die Anlaufflächen 3, 3´, 16, 16´ benetzt. Hierzu weist die Anlaufscheibe 1 Schmiermitteltaschen 4, 4´ auf, die über radial innenliegend zu den Schmiermitteltaschen 4, 4´ angeordnete Zuführkanäle 7 mit Ausnehmungen bzw. Rücksprüngen 11 der zylindrischen Innenwandung 10 verbunden sind. Das Schmiermittel gelangt somit aufgrund der Zentrifugalkraft von den Ausnehmungen 11 über die Zuführkanäle 7 in die Schmiermitteltaschen 4, 4´. Die Anlaufscheibe 1 ist spiegelsymmetrisch aufgebaut, so dass sie beim Einbau z.B. in ein Planetengetriebe, wie es ausschnittsweise in den 4 und 4a dargestellt ist, nicht falsch eingebaut werden kann.
Die Schmiermitteltaschen 4, 4´ sind dreiecksförmig ausgeformt und durch Vertiefungen in den Anlaufflächen 3, 3´ gebildet. Die axiale Tiefe T der Schmiermitteltaschen 4, 4´ nimmt von den Zuführkanälen 7 radial zur radialen Außenwand 4d hin ab. Es ist jedoch auch möglich, dass die axiale Tiefe T über die radiale Erstreckung gleich ausgebildet ist. Die radial nach außen verlaufenden Seiten 4b bilden einen stetigen, insbesondere runden, Übergang zur seitlich angrenzenden Anlauffläche 3, 3´, damit es nicht zu einem Schmierfilmabriss kommt. Zwischen den Randbereichen 4b ist der erste Bereich 4a der Schmiermitteltaschen 4, 4´ angeordnet. In diesen ersten Bereich 4a mündet der axiale Durchtrittskanal 6, welcher die ersten Bereiche der miteinander korrespondierenden Schmiermitteltaschen 4, 4´ miteinander verbindet. Die korrespondierenden Schmiermitteltaschen 4, 4´ sind dabei gegenüberliegend und zueinander fluchtend an beiden Anlaufflächen 3, 3´ der Anlaufscheibe 1 angeordnet. Die radial außenliegende Wand 4d ist im Vergleich zu den Randbereichen 4b steiler ausgebildet und bildet zusammen mit den außenliegenden Anlaufflächenbereichen 16 eine scharfe Kante, so dass von den Schmiermitteltaschen 4, 4´ wenn überhaupt, dann nur wenig Schmiermittel radial nach außen über die Wandungen 4d abfließen kann.
Sofern ein radialer Abfluss aus den Schmiermitteltaschen 4, 4´ nach außen hin, insbesondere zur Kühlung des Schmiermittels, gewünscht ist, so kann wie bei der in den 3 und 3a dargestellten Ausführungsform ein außenliegender radial verlaufender Kanal 8 vorgesehen werden, über den das Schmiermittel aus den Schmiermitteltaschen 4, 4´ radial nach außen hin zur äußeren Stirnseite 9 der Anlaufscheibe 1 abfließen kann. Ansonsten sind die in den 1 bis 3a dargestellten Anlaufscheiben 1 identisch ausgebildet.
Die 4 und 4a zeigen eine Querschnittsdarstellung und eine vergrößerte Teilansicht eines Planetengetriebes mit der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe 1. Das Planetengetriebe weist einen Planetenträger 20, einen Planetenbolzen 21, eine Nadelreihe 22 sowie Planetenräder 23 auf. Auf dem Planetenbolzen 21 ist die Anlaufscheibe 1 zwischen den Stirnseiten der Nadelreihe 22 und einem Planetenrad 23 einerseits und dem Planetenträger 20 andererseits angeordnet. Im Planetenbolzen 21 sind Kanäle 24 und 25 angeordnet über die Schmiermittel in den Bereich der Nadelreihe 22 gelangt. Von dort gelangt es in die radialen Ausnehmungen bzw. Rücksprünge 11 der zylindrischen Innenwandung der zentralen Bohrung 10 und damit in die Zuführkanäle 7 und die beidseitig in den Anlaufflächen 3, 3´ angeordneten Schmiermitteltaschen 4, 4´. Durch die axialen Bohrungen 6 erfolgt ein Schmiermittelaustausch zwischen den gegenüberliegenden Anlaufflächen 3, 3´. Das Schmiermittel kann weiter über die radial außenliegenden Ablaufkanäle 8 radial nach außen hin abfließen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010035851 A1 [0004]
DE 19902565 A1 [0005]

Claims

Anlaufscheibe (1) mit einer zentralen Bohrung (2) zum Aufschieben auf einen Bolzen oder eine Welle, wobei die Anlaufscheibe (1) an ihren beiden flachen Anlaufflächen (3, 3´) Schmiermitteltaschen (4, 4´) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Schmiermitteltasche (4) an der gegenüberliegenden Anlauffläche (3´) eine korrespondierende Schmiermitteltasche (4´) zugeordnet ist, und mindestens eine Schmiermitteltasche (4, 4´) durch mindestens einen axial durch die Anlaufscheibe (1) verlaufenden Kanal (6), der insbesondere jeweils durch eine Bohrung gebildet ist, mit ihrer korrespondierenden Schmiermitteltasche (4, 4´) verbunden ist.
Anlaufscheibe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermitteltaschen (4, 4´) durch Vertiefungen in den Anlaufflächen (3, 3´) gebildet sind, wobei die Schmiermitteltaschen (4, 4´) jeweils mindestens einen radial innenliegend angeordneten Zuführkanal (7) aufweisen.
Anlaufscheibe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermitteltaschen (4, 4´) einen ersten Bereich (4a) aufweisen, der an mindestens einer Seite, insbesondere an den radial nach außen verlaufenden Seiten, einen Randbereich (4b) aufweist, welcher einen stetigen Übergang von dem ersten Bereich (4a) bis zur Anlauffläche (3, 3´) bildet.
Anlaufscheibe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der axial verlaufende Kanal (6) im ersten Bereich (4a) endet.
Anlaufscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schmiermitteltasche (4, 4´) dreiecksförmig ausgebildet ist, wobei die eine Spitze (4c) des Dreiecks radial nach innen gerichtet ist und durch sie der Zulaufkanal (7) verläuft.
Anlaufscheibe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Spitze (4c) gegenüberliegende Seite (4b) gerade oder der Krümmung der radialen Stirnseite (9) angepasst ist.
Anlaufscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die zentrale Bohrung (2) gebildete zylindrische Innenwandung (10) im Bereich mindestens einer Schmiermitteltasche (4, 4´) einen Rücksprungbereich (11) zur Aufnahme von Schmiermittel aufweist.
Anlaufscheibe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (7) mit dem Rücksprungbereich (11) verbunden ist.
Anlaufscheibe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schmiermitteltasche (4, 4´) mindestens einen radial außenliegend angeordneten Auslasskanal (8) aufweist, der durch eine Vertiefung in der Anlauffläche (3, 3´) gebildet ist, wobei sich der Auslasskanal (8) bis zur radialen Stirnseite (9) der Anlaufscheibe (1) erstreckt.
Anlaufscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Schmiermitteltaschen (4, 4´) mindestens eine weitere Schmiermitteltasche (14, 14´, 14´´) vorgesehen ist, die in der Anlaufflächen (3, 3´) durch eine Vertiefung gebildet ist.
Anlaufscheibe (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Schmiermitteltaschen (14, 14´) durch voneinander und von den Schmiermitteltaschen (4, 4´) isolierte Vertiefungen gebildet sind, die insbesondere eine kreisförmige, ovale oder rechteckige Form aufweisen.