DE2424109A1 - BALANCING GEAR WITH FORCED SELF-LUBRICATION - Google Patents

BALANCING GEAR WITH FORCED SELF-LUBRICATION

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DE2424109A1
DE2424109A1 DE19742424109 DE2424109A DE2424109A1 DE 2424109 A1 DE2424109 A1 DE 2424109A1 DE 19742424109 DE19742424109 DE 19742424109 DE 2424109 A DE2424109 A DE 2424109A DE 2424109 A1 DE2424109 A1 DE 2424109A1
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Mario Bruni
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    • F16H57/0482—Gearings with gears having orbital motion
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    • F16H57/042—Guidance of lubricant
    • F16H57/0427—Guidance of lubricant on rotary parts, e.g. using baffles for collecting lubricant by centrifugal force

Description

DIETRICH LEWINSKYDIETRICH LEWINSKY

HEiNZ-JOACHlMHUBcR 17. Mai 197*1HEiNZ-JOACHlMHUBcR May 17, 197 * 1

REINER PR1ETSCH 7936-IV/KREINER PR 1 ETSCH 7936-IV / K

White Farm Equipment Company, Wilmington, Delaware (V.St.A.)
"Ausgleichsgetriebe ,mit erzwungener Selbstschmierung"White Farm Equipment Company, Wilmington, Delaware (V.St.A.)
"Differential gear, with forced self-lubrication"

Priorität vom 18.Mai 1973 aus der italienischen
Patentanmeldung 46851 A/73Priority dated May 18, 1973 from the Italian
Patent application 46851 A / 73

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe mit einem Antriebs-» oder Kronenzahnrad und einer drehfest mit diesem verbundenen Anordnung, die zwei·Planetenräder umfaßt, welche mit zwei Abtriebsoder Sonnenrädern in Eingriff stehen. The invention relates to a differential gear with a drive » or crown gear and a non-rotatably connected with this arrangement, which comprises two · planetary gears which are in engagement with two output or sun gears.

Im allgemeinen erfolgt bei Motorfahrzeugen die Kraftübertragung von dem Getriebe auf die Antriebsräder·über ein Ausgleichsgetriebe oder Differential, dessen Zweck es ist, den Rädern eine
Drehung mit unterschiedlicher Drehzahl zu ermöglichen, wenn das Fahrzeug in eine Kurve geht.In general, in motor vehicles, power is transmitted from the transmission to the drive wheels via a differential or differential, the purpose of which is to give the wheels a
Allow rotation at different speeds when the vehicle is turning.

Das Differential umfaßt im allgemeinen ein brückenförmiges
Element, an dem zwei oder mehr Kegelräder, die als Planeten bezeichnet werden, sitzen, die beide mit zwei weiteren Kegelrädern, die als Sonnenräder bezeichnet werden, in Eingriff stehen,; wobei jedes der beiden Sonnenräder drehfest am Ende einer der ί zwei Halbwellen sitzt, die die Kraft auf die Antriebsräder über-; tragen. ■The differential generally comprises a bridge-shaped one
Element on which two or more bevel gears, called planets, sit, both of which mesh with two other bevel gears called sun gears; wherein each of the two sun gears is non-rotatably seated at the end of one of the ί two half-waves that transfer the force to the drive gears; wear. ■

Das brückenförmige Element für die Planeten ist außerdem dreh- j fest mit einem Kronenzahnrad verbunden, mit welchem ein weite- ί res Zahnrad in Eingriff steht,'das auf der Abtriebswelle des Ge-The bridge-shaped element for the planets is also connected to a crown gear with which a wide ί res gear is engaged, 'which on the output shaft of the gear

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triebes sitzt. Wenn sich nun die Fahrzeugräder mit der gleichendrive sits. If the vehicle wheels are now with the same

Drehzahl drehen, drehen sich die Planeten nicht um ihre Achsen, sondern laufen gemeinsam mit dem brückenförmigen Element um und nehmen die Sonnenräder mit.Rotate speed, the planets do not rotate around their axes, but rotate together with the bridge-shaped element around and take the sun gears with them.

Wenn auf eines der zwei Pahrzeugräder ein größeres Widerstandsmoment einwirkt als auf das andere, wird ein Gleichgewichtszustand dadurch erreicht, daß die Planeten neben ihrer Drehung gemeinsam mit dem brückenförmigen Element sich auch um ihre Achsen drehen und so den beiden Fahrzeugrädern gestatten, sich mit unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen.If one of the two vehicle wheels has a greater moment of resistance than the other, a state of equilibrium is established achieved in that the planets in addition to their rotation together with the bridge-shaped element also about their axes rotate and thus allow the two vehicle wheels to move with different Turning speeds.

Bei der Konstruktion von Differentialen, insbesondere solchen für landwirtschaftliche Maschinen, ist eines der Hauptprobleme die Schmierung der Sonnenrad- Planetenrad- Paare. Eine gleichbleibend gute Schmierung ist wesentlich für diese Zahnräder, da sie Kräften unterworfen sind, die insbesondere im Falle landwirtschaftlicher Maschinen extrem groß sind.One of the major problems is in the design of differentials, particularly those for agricultural machines the lubrication of the sun gear-planet gear pairs. Consistently good lubrication is essential for these gears because they are subjected to forces that are extremely large, especially in the case of agricultural machines.

In den meisten der bisher üblichen Differentiale wird diese Schmierung einfach dadurch erreicht, daß die Zahnräder in einem ölbad laufen. Es ist jedoch offensichtlich, daß es bei diesem Verfahren an der Regelmäßigkeit und Gleichmäßigkeit der Verteilung des Schmiermittels fehlt, das infolge der Zentrifugalkraft die Tendenz hat, sich von der Drehachse des Ausgleichsgetriebes wegzubewegen.In most of the differentials customary to date, this lubrication is achieved simply by the fact that the gears in one run oil bath. It is obvious, however, that this method depends on the regularity and uniformity of the distribution the lubricant is missing, which as a result of centrifugal force has a tendency to move away from the axis of rotation of the differential move away.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Behebung dieses Mangels ein Ausgleichsgetriebe der einleitend angegebenen Gattung so auszubilden, daß eine zwangsläufige Selbstschmierung erreicht wird.The invention is based on the object of remedying this deficiency, a differential gear of the type specified in the introduction to be trained so that an inevitable self-lubrication is achieved.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drehzapfen für die Planetenräder quer durch ein die Planetenräder jThis object is achieved according to the invention in that the pivot pin for the planet gears across a the planet gears j

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und die Sonnenräder enthaltendes Gehäuse verlaufen, das drehfest mit dem Antriebs- oder Kronenrad, das die Kraft vom Getriebe her überträgt, verbunden ist und öffnungen in der Nähe seiner Drehachse und der Eingriffsstelle zwischen den Planetenrädern und den Sonnenrädern aufweist, und daß die Drehzapfen in ihrer Oberfläche vorzugsweise spiralige und im mittleren Bereich des geschlossenen Gehäuses beginnende und außerhalb des Gehäuses endende Nuten aufweisen.and the housing containing the sun gears run, the non-rotatably with the drive or crown gear, which receives the power from the transmission transmits forth, is connected and has openings in the vicinity of its axis of rotation and the point of engagement between the planetary gears and the sun gears, and that the trunnions are preferably spiral in their surface and in the central region of the closed housing beginning and ending outside the housing Have grooves.

Nach der Erfindung befindet sich somit die Planetenräder- Sonnen-I räder- Anordnung in geschlossenem Gehäuse, das mit dem Kronenrad drehfest verbunden ist. Dieses Gehäuse besitzt einige öffnungen verhältnismäßig nahe an seiner Drehachse, die gegenüber dem Eingriffsbereich zwischen dem jeweiligen Planeten- Sonnenrad-Paar liegen und damit dem Schmiermittel, das sich in dem äußeren Träger des gesamten Differentials befindet, den Eintritt in das Gehäuse ermöglichen. Weiterhin weisen der oder die Drehzapfen, auf denen die Planetenräder gelagert sind und die das Gehäuse von der einen Seite bis zur anderen Seite durchqueren, umfängliche, vorzugsweise spiralige Nuten auf.According to the invention, there is thus the planetary gears sun I wheel arrangement in a closed housing which is connected to the crown wheel in a rotationally fixed manner. This case has a few openings relatively close to its axis of rotation, the opposite of the area of engagement between the respective planet-sun gear pair lie and thus the lubricant, which is located in the outer carrier of the entire differential, the entry into enable the housing. Furthermore, the pivot pin (s), on which the planetary gears are mounted and which traverse the housing from one side to the other, extensive, preferably spiral grooves.

Infolge der Drehung des Differentialgehäuses stellt sich eine Zentrifugalkraft längs der Achse der die Planeten lagernden Drehzapfen ein, die das in den Nuten befindliche Schmiermittel zwingt, längs dieser Nuten nach außen zu fließen, bis es außerhalb des Gehäuses abfließt.As a result of the rotation of the differential housing, a centrifugal force arises along the axis of the one bearing the planets A pivot that forces the lubricant located in the grooves to flow outwards along these grooves until it is outside the housing flows off.

Diese erzwungene Bewegung des Schmiermittels längs der Nuten erzeugt einen Unterdruck innerhalb des Differentialgehäuses, derThis forced movement of the lubricant along the grooves creates a negative pressure within the differential housing, the

j neues Schmiermittel durch die nahezu axialen öffnungen des Gehäuses in das letztere saugt.j new lubricant through the almost axial openings in the housing in the latter sucks.

! Das auf diese Weise angesaugte Schmiermittel wird direkt der! The lubricant sucked in in this way becomes the directly

! Planeten-Sonnenrad-Ein-gfciffjSStelle zugeführt, wodurch die Schmie - 4 -! Planet-sun-gear-a-gfciffjSStelle supplied, whereby the Schmie - 4 -

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rung erheblich verbessert wird. Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Schmiermittelumlauf im Inneren des Differentialgehäuses erreicht, der eine vollständig konstante Schmierung der Planeten- und Sonnenräder garantiert.tion is significantly improved. This way it becomes a continuous Lubricant circulation inside the differential housing, which ensures a completely constant lubrication of the Planet and sun gears guaranteed.

Demzufolge umfaßt die Schmiervorrichtung nach der Erfindung die Kombination eines geschlossenen, die Planetenräder und Sonnenräder des Differentials enthaltenden Gehäuses, das starr mit dem Kronenrad verbunden ist, welches die Drehbewegung auf die Planetenradlagerungen überträgt, wobei das Gehäuse Öffnungen nahe seiner Drehachse aufweist, zusammen mit Nuten in den Lagerdrehzapfen der Planetenräder, durch welche das öl das Gehäuse unter denEinfluß der Zentrifugalkraft verläßt,während der Eintritt des Öls in das Gehäuse über die genannten Öffnungen in letzterem nahe des Eingriffsbereiches zwischen den Planetenrädern und den Sonnenrädern stattfindet.Accordingly, the lubricating device according to the invention comprises the combination of a closed one, the planetary gears and sun gears of the differential containing housing, which is rigidly connected to the crown gear, which the rotary movement on the Transferring planetary gear bearings, with openings in the housing has near its axis of rotation, together with grooves in the bearing trunnions of the planetary gears, through which the oil the housing leaves under the influence of centrifugal force while entering of the oil into the housing via said openings in the latter near the area of engagement between the planetary gears and the sun gears takes place.

Darüberhinaus ist mit der Vorrichtung nach der Erfindung die Berührungsfläche zwischen den Planetenrädern und den entsprechenden Lagerdrehzapfen stets ausgezeichnet geschmiert, da sie von den ölaustrittsnuten durchquert wird.In addition, with the device according to the invention, the contact surface between the planet gears and the corresponding Bearing pivot pin always well lubricated, as it is crossed by the oil outlet grooves.

In der Zeichnung ist ein Ausgleichsgetriebe nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten AusfUhrungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:In the drawing is a differential gear according to the invention schematically based on an embodiment selected for example shown in simplified form. It shows:

Figur 1 einen waagerechten Schnitt durch ein Differential nach der Erfindung.Figure 1 is a horizontal section through a differential according to the invention.

Die Figur zeigt die Halbwellen 1 und 2, die die Sonnenräder 3 und 4 tragen, welche mit den Planetenrädern 5 und 6 in Eingriff stehen, die freilaufend auf dem Querdrehzapfen 7 sitzen. Alle diese letzteren Teile sind in einem geschlossenen Gehäuse 8 enthalten, das zwei zylindrische Seitenteile 23 und 24 aufweist, über die es frei drehbar auf den Naben 25 und 26 der Sonnenrä-The figure shows the half-shafts 1 and 2, which carry the sun gears 3 and 4, which mesh with the planet gears 5 and 6 that sit freely on the transverse pivot 7. All of these latter parts are in a closed housing 8 included, which has two cylindrical side parts 23 and 24, via which it can rotate freely on the hubs 25 and 26 of the sun

- 5 -409851/0724- 5 -409851/0724

der 3 und 4 sitzt und über Rollenlager Io und 11 in geeigneten zylindrischen Lageröffnungen 27 und 28 in dem äußeren ölsumpf 9 gelagert ist.the 3 and 4 sits and about roller bearings Io and 11 in suitable cylindrical bearing openings 27 and 28 in the outer oil sump 9 is mounted.

Die Austrittsöffnungen für die Halbwellen 1 und 2 in dem Sumpf j 9 befinden sich in Seitenflanschen 12 und 13, die an den Ausj trittspunkten der Halbwellen 1 und 2 öldichtringe (Simmerringe) 14 und 15 aufweisen.The outlet openings for the half-waves 1 and 2 in the sump j 9 are located in side flanges 12 and 13, which are attached to the Ausj entry points of half shafts 1 and 2 oil sealing rings (Simmerrings) 14 and 15 have.

Der Drehzapfen 7 durchquert vollständig das Gehäuse 8 und besitzt spiralige Nuten 16 in beiden Richtungen, die von dem mittleren Teil des Gehäuses 8 ausgehen und aus dem Gehäuse herausführen.The pivot 7 completely traverses the housing 8 and has spiral grooves 16 in both directions extending from the central part of the housing 8 and from the housing lead out.

Das Gehäuse 8 weist außerdem seitliche öffnungen 17 auf, die dem in dem Sumpf 9 vorhandenen öl den Eintritt in das Gehäuse ermöglichen.The housing 8 also has lateral openings 17 which allow the oil present in the sump 9 to enter the housing.

Ein Zahnrad 18 ist über Bolzen 19 und Paßstifte 2o fest mit dem Gehäuse 8 verbunden und überträgt auf das Gehäuse die Drehbewegung des Zahnrades 21 des Getriebes 22.A gear 18 is fixed with bolts 19 and dowel pins 2o connected to the housing 8 and transmits the rotary movement of the gear wheel 21 of the transmission 22 to the housing.

Die Einzelheiten des Getriebes 22 stehen in keinem Zusammenhang mit der Erfindung und werden daher nicht beschrieben.The details of the transmission 22 are not related to the invention and are therefore not described.

Nach alledem wird dem Gehäuse 8 eine Drehbewegung erteilt, auf der die Planeten 5 und 6 mitgenommen werden; diese Drehbewegung wird während des Geradeauslaufs unverändert auf die Sonnenräder 3 und 4, die Halbwellen 1 und 2 und damit die Antriebsräder übertragen. In einer Kurve dreht sich jedoch die kurveninnere Halbwelie langsamer als die kurvenäußere Halbwelle und dieser Geschwindigkeits- oder Drehzahlunterschied wird durch die freie Drehung der Planetenräder 5 und 6 um den Drehzapfen 7 ermöglicht .After all of this, the housing 8 is given a rotary movement on which the planets 5 and 6 are carried along; this rotary motion is unchanged on the sun gears 3 and 4, the half-shafts 1 and 2 and thus the drive gears while running straight ahead transfer. In a curve, however, the half-wave on the inside of the curve rotates more slowly than the half-wave on the outside of the curve and this one The speed or rotational speed difference is made possible by the free rotation of the planet gears 5 and 6 about the pivot 7 .

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Wie erwähnt fließt das in dem Gehäuse 8 vorhandene öl infolge der Zentrifugalkraft durch die Nuten 16 des Drehzapfens 7 ab, wodurch ein Unterdruck in dem Gehäuse 8 erzeugt wird, der neues Schmiermittel durch die öffnungen 17 in das Gehäuse saugt.As mentioned, the oil present in the housing 8 flows as a result the centrifugal force through the grooves 16 of the pivot 7, whereby a negative pressure is generated in the housing 8, the new Sucks lubricant through the openings 17 into the housing.

Auf diese Weise werden die Planeten 5 und 6 und die Sonnenräder 3 und 4 durch eine praktisch konstante erzwungene Zirkulation von öl geschmiert, das aus dem Sumpf 9 über die öffnungen 17 entnommen und dem Sumpf durch die Nuten 16 des Drehzapfens 7 wieder zugeführt wird.In this way the planets 5 and 6 and the sun gears 3 and 4 are forced through a practically constant circulation Lubricated by oil that flows out of the sump 9 via the openings 17 removed and fed back to the sump through the grooves 16 of the pivot 7.

Die angestrebte Gleichmäßigkeit der Schmierung wird so in vollständig befriedigender Weise erreicht.The desired uniformity of lubrication is thus fully achieved achieved in a satisfactory manner.

Darüberhinaus ist die Lagerfläche oder Berührungsfläche zwischen den Planeten 5 und 6 und dem Drehzapfen 7 Wegen des Öls in den spiraligen Nuten 16 stets perfekt geschmiert.In addition, the bearing surface or contact surface between the planets 5 and 6 and the pivot 7 is because of the oil in the spiral grooves 16 always perfectly lubricated.

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Claims (3)

DIETRICH LEWINSKY " „_ M . Ί . HEINZ-JOACHIM HUBER 7«ßw/i REINER PRIETSCH 7936-IV/K White Farm Equipment Company Patentansprüche:DIETRICH LEWINSKY "" _ M. Ί. HEINZ-JOACHIM HUBER 7 "ßw / i REINER PRIETSCH 7936-IV / K White Farm Equipment Company Patent claims: 1. Ausgleichsgetriebe mit einem Antriebs- oder Kronenzahnrad und einer drehfest mit diesem verbundenen Anordnung, die zwei Planetenräder umfaßt, welche mit zwei Abtriebs- oder Sonnenrädern in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die ι Drehzapfen (7) für die Planetenräder (5, 6) quer durch ein die Planetenräder (5,6) und die Sonnenräder (3, 4) enthaltendes Gehäuse (8) verlaufen, das drehfest mit dem Antriebsoder Kronenrad (18), das die Kraft vom Getriebe her überträgt, verbunden ist und öffnungen (17) in der Nähe seiner Drehachse und der Eingriffsstelle zwischen den Planetenrädern (5» 6) und den Sonnenrädern (3, 4) aufweist, und daß die Drehzapfen (7) in ihrer Oberfläche vorzugsweise spiralige und im mittleren Bereich des geschlossenen Gehäuses (8) beginnende und außerhalb des Gehäuses (8) endende Nuten(16) aufweisen.1. Differential gear with a drive or crown gear and a non-rotatably connected to this arrangement, which comprises two planet gears which are in engagement with two output or sun gears, characterized in that the ι pivot pin (7) for the planet gears (5, 6 ) run transversely through a housing (8) containing the planetary gears (5, 6) and the sun gears (3, 4), which is non-rotatably connected to the drive or crown gear (18), which transmits the power from the gearbox, and openings (17 ) in the vicinity of its axis of rotation and the point of engagement between the planetary gears (5 »6) and the sun gears (3, 4), and that the pivot pin (7) is preferably spiral on its surface and begins in the central area of the closed housing (8) and have grooves (16) ending outside the housing (8). 2. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Planetenräder (5, 6) und die Sonnenräder (3, 4) einschließende Gehäuse (8) zwei zylindrische Seitenteile (23, 24) aufweist, mit denen es auf den Naben (25, 26) der Sonnenräder (3, 4) sitzt und über Rollenlager (lo, 11) in passenden zylindrischen Lager: sitzen (27, 28) in dem die Gesamtanordnung aus Schaltgetriebe (22) und Ausgleichsgetriebe enthaltenden Sumpf (9) gelagert ist.2. Differential gear according to claim 1, characterized in that the planet gears (5, 6) and the sun gears (3, 4) enclosing housing (8) has two cylindrical side parts (23, 24) with which it is on the hubs (25, 26) of the Sun gears (3, 4) sits and roller bearings (lo, 11) in matching cylindrical bearings: sit (27, 28) in which the Overall arrangement of gearbox (22) and differential gear containing sump (9) is stored. 3. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichjnet, daß das die Planetenräder (5, 6) und die Sonnenräder (3, 4) enthaltende Gehäuse (8) mindestens eine öffnung (17) in der Nähe der zylindrischen Seitenteile (23, 24), über die3. Differential gear according to claim 1 or 2, characterized gekennzeichjnet, that the housing (8) containing the planetary gears (5, 6) and the sun gears (3, 4) has at least one opening (17) in the vicinity of the cylindrical side parts (23, 24) over which 409851/07 2 4409851/07 2 4 das Gehäuse (8) auf den Naben (25, 26) der Sonnenräder (39 4 sitzt j aufweist.the housing (8) sits on the hubs (25, 26) of the sun gears (3 9 4). Ausgleichsgetriebe nach einen der Ansprüche 1 bis 3a dadurch gekennzeichnet, daß durch das Gehäuse (8) rechtwinklig zu dessen Drehachse ein Drehzapfen (7) verläuft, der die beiden Planetenräder (5S 6) trägt und in seiner Oberfläche eine Anzahl vorzugsweise spiraliger Nuten (16) aufweist3 die im mittleren Bereich des Gehäuses beginnen und außerhalb des Gehäuses (8) enden.Differential gear according to one of Claims 1 to 3 a, characterized in that a pivot (7) runs through the housing (8) at right angles to its axis of rotation, which carries the two planet gears (5 S 6) and in its surface a number of preferably spiral grooves ( 16) has 3 which begin in the middle area of the housing and end outside the housing (8). 4098-51 /07244098-51 / 0724
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