DE6931359U

DE6931359U - Planetenraedergetriebe

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Publication number: DE6931359U
Application number: DE6931359U
Authority: DE
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1968-08-26
Filing date: 1969-08-05
Publication date: 1969-12-18
Also published as: FR2016359A1; GB1205009A; US3527121A

Description

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General Motors Corporation, Detroit, Mich., V₉St.A₄,

Planetenrädergetriebe

Die Neuerung bezieht sich auf ein Planetenrädergetriebe, wie es beispielsweise in automatischen Schaltgetrieben für Kraftfahrzeuge verwendet wird.

Bei bekannten Planetenrädergetrieben ist ein zentraler Teil des Planetenräderträgers antriebsmässig mit einer Welle verbunden. Zwei stirnseitige Glieder sind miteinander und mit dem zentralen Teil durch Zapfen verbunden, auf denen die Planetenräder gelagert sind. Die Zapfen haben hierbei nicht nur das durch den Planetenräderträger übertragene Drehmoment zu übertragen, sondern unterliegen auch den axialen Schüben der in Eingriff stehenden Zahnräder» Diese axialen Schübe können bei modernen Planetenrädergetrieben mit schräg verzahnten Zahn-

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rädern "beträchtliche Werte annehmen. Überlicherweise sind die durch die Zapfen miteinander verbundenen Teile Gusstücke, so dass sich ein erhebliches Gewicht ergibt.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gedrängt bauenden Planetenräderträger zu schaffen, der verhältnismässig billig aus Metallblechteilen zusammengesetzt werden kann und bei geringen Abmessungen zur Übertragung grosser Drehmomente geeignetist ·

Diese Aufgabe wird durch die Neuerung dadurch gelöst, dass zur Bildung des Planetenräderträgers eine aus Metallblech bestehende Mittelplatte mit einem zentralen Durchbruch zur Befestigung einer Ausgangswelle des Planetenrädergetriebes an ihrem Umfang mit Flügeln versehen ist und zwei mit zentralen Durchbrüchen versehene Stirnplatten aus Metallblech an ihren Umfangen über aus Metallblech bestehende Abstandsstücke teilkreisringförmigen Querschnitts mit den Flügeln verbunden sind.

In weiterer Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, dass die Mittelplatte zwischen benachbarten Flügeln Öffnungen zur Aufnahme langer Tianetenräder aufweist und die Stirnplatten einen ersten Satz von axial ausgerichteten Öffnungen zur Aufnahue der Zapfen der langen Planetenräder enthalten und eine Stirnplatte und die Mittelplatte einen zweiten Satz von axial ausgerichteten Öffnungen zur Aufnahme der Zapfen

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von kurzen, je mit einem langen Planetenrad kämmenden Planetenrädern enthalten, wobei die Öffnungen der beiden Sätze in Umfangsrichtung abwechselnd aufeinanderfolgen und die Achsen der Öffnungen des ersten Satzes auf einem Kreis liegen, dessen Durchmesser grosser als der eines die Achsen der öffnungen des zweiten Satzes enthaltenden Kreises ist· Ferner ist vorgesehen, dass die langen Planetenräder auf Zapfen gelagert sind, deren Enden sich durch die axial ausgerichteten Öffnungen des ersten Satzes erstrecken, dass kurze je mit einem langen Planetenrad kommendem Planetenräder auf Zapfen gelagert sind, die sich durch die axial ausgerichteten Öffnungen des zweiten Satzes erstrecken, wobei sich ein Teil des Fusskreises jedes langen Planetenrades zwischen die benachbarten Abstandsstücke erstreckt und über den Aussenumfang der Stirnplatten ragt.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn eine Ausgangs- i welle sich in den zentralen Durchbruch der Mftfcelplatte er· streckt und dort an ihr befestigt ist, und koaxial zur Ausgangs welle axial ausgerichtet ein mit den kurzen Planetenrädern ! kämmendes Eingangssonnenrad angeordnet ist sowie ein Ringrad und ein die Ausgangswelle koaxial umgebendes hohles Sonnenrad mit den langen Planetenrädern k&umen.

Nach einem weiteren Merkmal der Feuerung ist vorgesehen, dass die Zapfen äa? Planetsnräder senkrecht s» ihrer Achse liegende Schlitze enthalten, in die eine Riegel-

platte eingreift, um sie festzulegen*

Bei einer Ausftihrungsform der Neuerung 1st vorgesehen, dass die Abstandsstück^ getrennte Teile sind, die mit den Stirnplatten und der Mittelplatte durch lappen-Schlitz-Vorbindungen verbunden sind.

Bei einer anderen Ausführungsform der Neuerung ist vorgesehen, dass die Stirnplatten mit den Abstandsstücken als einteilige napfförmige Bauteile ausgebildet sind, die mit ihran axial liegenden Planschen mit dem Umfang der flügel der zwischen ihnen vorgesehenen Mittalplatte verbunden sind.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Planetenräderträgers mit den Abstandsstücken am äusseren Umfang ist der Einbau einer grösseren Anzahl von Planetenrädern mit grossen Durchmesser in einem Planetenräderträger verhältniamässig kleinen Aussendurchmessers möglich. Diese ¥_ergrösserung der Anzahl und der Grosse der Planetenräder gestattet ein Planetenrädergetriebe mit grösserer Drehmomentübertragungsfähigkeit zu schaffen, ohne die Gesamtgrösae des Planetenräderträgers erhöhen zu müssen· Die bauliche Festigkeit des Planetenräderträgers wird durch die Anordnung der Abstandsstücke am äusseren Band ebenfalls verbessert, da hierdurch die Abstandsstücke eine längere Verbindungsstrecke längs des Umfanges ergeben, ohne damit die Grosse, die Zahl i^nd Anordnung der Planetenräder zu behindern.

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Ferner kann der Planetenräderträger völlig aas MetaHblechteilen bestehen, bevor die Planeteuräder eingebaut v/erden, da die Lagerzapfen der Planetenräder nicht der Verbindung der Mittelplatte mit den Stirnplatten dienen. Durch die hierdurch erzielte Steifigkeit des Planetenräderträgers ist er besonders geeignet, in Planetenrädergetrieben eingesetzt zu werden, bei denen eine zentrale Ausgangswelle mit dem Planetenräderträger verbunden ist.

Durch die Herstellung aus Metallblech let die Herstellung verbilligt, da lediglich Bearbeitung durch Stanzen und S_ehweissvorgänge durchzuführen ist, wodurch eine beträchtliche Ersparnis an Werkstoff, Herstellungskosten und Transportkosten gegenüber den bekannten Planetenräderträgern ans gusseisernen Einzelteilen erzielt wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Neuerung dargestellt. In der Zeichnung ist

Eig. 1 ein teilweiser !Längsschnitt durch ein

Planetenrädergetriebe mit einem Planetenräderträger nach der Neuerung, Fig. 2 eine Stirnansicht nach der Linie 2-2 in

Fig. 1 geschnitten,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Planetenräderträgers des Planetenrädergetriebes gemäse Eig. 1 und 2,

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Fig. 4 eine der Flg. 2 ähnliche Sijjirnansieht

einer zweiten Ausführungsform eines Planetenrädergetriebes mit einer abgewandelten Bauform des Planetenräderträgers, Fig. 5 ein Teilschnitt nach de? Linie 5-5 in

Fig. 4 und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Planetenräderträgers des Planetenrädergetriebes nach Fig. 4·

Sas in den Fige 1 bis 3 dargestellte Planetenrädergetriebe enthält einen Planetenräderträger 20 mit zwei Stirnplatten 22 und 24, die aus Metallblech bestehen und gleichen Auseendurchmesser aufweisen, und einer Mittelplatte 26 aus Metallblech, die mit den Stirnwänden durch streifenförmige Abstandsstücke 28 aus Metallblech verbunden sind* Sie Stirnplatten 22 und 24 enthalten Schlitze 30, in die Lappen 32 an den Abstandsstücken 28 eingreifen, die Segmente von Zylindern darstellen, also teilkreisringfönaigen Querschnitt aufweisen. Sie Mittelplatte 26 hat eine Mehrzahl von Flügeln 34, deren jeder einen Lappen 36 am Umfang hat. Die Lappen 36 passen in Schlitze 38 der Abstandsstücke 28. Sie Abstandsstücke 28 werden mit den Stirnplatten 22 und 24 und der Mittelplatte verschweisst, um eine Baueinheit zu bilden» Sie Stirnplatten 22 und 24 haben eine Mehrzahl von Öffnungen 40 bzw. 42, die

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\ paarweise zueinander axial ausgerichtet sind and ia Bereich der Zwischenräume zwischen den flügeln 34 der Mittelplatte 26 liegen. Die Stiraplatte 24 hat ferner eine Mehrzahl von öffnungen 44, die mit Öffnungen 46 in den flügeln 34 der Mittelplatte axial ausgerichtet gebildet sind.

i Wie flg. 1 zeigt, sind in den Öffnungen 40 and

!Zapfen 48 für lange Planetenräder 52 befestigt, die über Lager- * büchsen 50 auf den Zapfen laufen. Kit den langen Planetecrädern

52 kämmt je ein kurzes Planetearad 54, das drehbar Über Lagerbüchsen 56 auf Zapfen 58 gelagert ist, die in den Öffnungen und 46 befestigt sind» Mit den langen Planetenrädern 52 kämmt lein Ringrad 60, das ausserhalb des Aussenumfangs des Planetenrädertragerβ 20 liegt, ferner erstreckt sich ein Reaktlonasonnenrad 62 durch einen zentralen Durchbrach 64 in der Stirnplatte 22. Mit den kurzen Planetenrädern 54 kämmt ein Eingangssonnenrad 66, das sich durch einen zentralen Dnrchbruch 68 in der Stirnplatte 24 erstreckt. Bine Aasgangswelle 70 ist mit der Mittelpla^te 26 verechweisst and erstreckt sich nach rechts in Pig. 1 gesehsB. darcls das SssJEtionsscsraesrad 62 siaäsrehe

Die Öffnungen 40 and 42 liegen auf einea Ereis zwischen dem inneren and äasseren Umfang der Stirnplatten 22 und 24. Die Abstandsstücke 28 liegen neben dem aussehen Umfang der Stirnplatten 22 und 24 und haben eine Länge in U_mfangsrichtung,die gestattet, dass der Kreis 72 einen ausreichenden Abstand

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-70a der Achse der Stirnplatten 22 und 24 » die die Planetenräder 52 uud 54 tragen,hat, so dass sich bei einem gegebenen Aussendurchmesser des Planetenräderträgers ein grösstmöglicher Durchmesser der Planetenräder ergibt, wodurch die Steifigkeit und die Drehmomentübertrgpngsfähigkeit des Planetenräderträgers erhöht wird» Der Kreis 72 ist ferner so angeordnet, dass der Passkreis der langen Planetenräder 52 etwas über die ümfangs= fläche der Abstandsstücke 28 und den äusseren Rand der Stirnplatten 22 und 24 ragt. Werden die Abstandsstüoke 28 auf einem Radius angeordnet, der grosser als der Radius des Kreises 72 und der Radius der zu äusserst liegenden !Delle der kurzen Planetenräder 54 sowie kleiner als der Pusskreis des Ringrades 60 ist, so ist zwischen den Planetenrädern keine Trägerkonstruktion erforderlich, die die Planetemtäder in dem richtigen Abstand voneinander hält. Demzufolge kann eine maximale Anzahl von Planetenrädern maximaler Grosse in den Planetenräderträger angebaut werden. Die Abstandsstücke 28 liegen dicht neben dem Innendurchmesser des Ringrades 60, so dass sie eine maximale Länge in UmfangBrichtung erhalten. Hierdurch wird die Steifigkeit sowie die Drehmomentübertragungsfähigkeit des Planetenräder trägers erhöht.

Die Öffnungen 44 liegen auf einem Kreis 74 kleineren Durchmessers in der Stirnplatte 24. Die Durchmesser der Planetenräder 52 und 54 sind so gewählt, dass der Bereich zwischen

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den "beiden Kreisen 72 und 74 im wesentlichen durch Planetenräder ausgefüllt ist.

Eine abgewandelte Ausführuagsform ist in den Pig. ^$ 4 his 6 dargestellt. Der Planetenrädertrttger 120 dieses Planetenrädergetriebes besteht aus einer Hittelplatte 122 und zwei napfförmigen Aussenteilen 124 und 126. Die rüttelplatte 122 hat eine Mehrzahl von Flügän 128, in denen je eine öffnung vorgesehen ist. Zwischen benachbarten Flügeln 128 ist ein genügend grosser Raum ausgespart, um die langen Planetenräder

aufzunehmen. Der napfartige Aussenteil 124 besteht aus einer j

j Stirnplatte 132 und mehreren konzentrisch angeordneten ümfangsi
I flanschen 134, die sich nach innen erstrecken und mit der

j Mittelplatte 122 verschweisst sind. Diese Flansche bilden die

Abstandsstücke zwischen der Mittelplatte und der Stirnplatte 132. ! Die S^irnplatte 132 hat eine Mehrzahl von Öffnungen 136, die ! zu den öffnungen 131 in den Flügeln 128 der Mittelplatte axial

j ausgerichtet liegen sowie eine Mehrzahl von halbkreisförmigen

! Schlitzen 138 (Fig. 4) am inneren Rand, die axial zu den I
Öffnungen 130 ausgerichtet liegen. Da die Flansche 134 zwischen

jdän Flügeln 128 der Mittelplatte ausgespart sind, weist der I Planetenräderträger 120 öffnungen an seinem Auseenumfang auf.

Der napfförmige Aussenteil 126 ist in ähnlicher i Weise aufgebaut wie der Aussenteil 124 und besteht aus einer Stirnplatte 140 mit mehreren über den Umfang verteilten Flanschen

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142, die sich auf die Hittelplatte zu erstrecken und mit dem äusseren Hand der Hittelplatte 122 verschweigst sind, um die Abstands stücke nit teilkreisringförmigem Querschnitt+ zu bilden=, Die Stirnplatte 140 enthält eine Hehrzahl von Öffnungen 144, die mit den Öffnungen 136 axial ausgerichtet liegen,und eine Mehrsahl von Öffnungen 146. die mit den öffnungen 130 und den halbkreisförmigen Schlitzen 138 axial ausgerichtet angeordnet sind. Wie Pig. 5 zeigt, ist der äussere Rand der Mittelplatte 122 verjüngt, so dass sich Verbindungen flächen 148 und 150 bilden, an denen die Plansche 134 bisw. 142 abgestützt mit der Mittelplatte verschweisst werden.

Der Planetenräderträger 120 ist das Ausgangsglied eines Plaiietenrädergetriebes, das ähnlich wie das Planetenradergetriebe nach den Pig. 1 und 2 ausgebildet ist. Das Planetenrädergetriebe nach Pig. 4 enthält ein Eingangssonnenrad 152, ein Reaktionssennenrad 154» ein Eingangs- and Roaktionsringrad 156, mehrere lange Planetenräder 158, die mit dem ' Sonnenrad 154 und dem Ringrad 156 kämmen, end mehrere kurze Planetenräder 160, die mit de"* Sonnenrad 152 und den langen Planetenrädern 158 kämmen. Die langen Planetenräder 158 sind drehbar auf Zapfen 162 gelagert, die in den Öffnungen 136 und 144 abgestützt sind und die langen Planetenräder in den Lücken 131 zwischen den Flügeln 128 der Mittelplatte 122 festlegen. Die kurzen Planetenräder 160 sind drehbar auf Zapfen 164

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zwischen dem Aussenteil 126 and der Mittelplatte 122 gelagert. Die Zapfen 164 sind in den Öffnungen 146 and 130 sowie den halbkreisförmigen Schlitzen 138 abgestützt.

Die axiale Lage der Zapfen 162 und 164 wird durch eine Riegelplatte 166 aufrechterhalten, die mehrere Halteschlitze 168 und 170 enthält« Die Halteschlitze 168 bestehen aas einem kreisförmigen Seil 172, an den sieh in T^faags richtung ein Teil 174 anschliesst, der tangential zum kreisförmigen Teil und zum zugeordneten Zapfen 162 liegt, während ein sperrender Seil 176 in eine Hut 178 des Zapfens 162 eingreift. Die Haltestütze 170 haben einen halbkreisförmigen Teil 180 und eine Hockenfläche 182, die in einen Schlits 184 des zugeordneten Zapfens 164 greift. Hachdem die 158 und 160 in dem Planetenräderträger auf den Zapfen 162 164 montiert sind, wird die Riegelplatte 166 über die Zapfen gesteckt, wobei die kreisförmigen Teile 172 und 180 zu den Zapfen 162 bzw. 164 axial ausgerichtet liegen. Sodann wird die Riegelplatte 166 in Richtung des Pfeiles A in Fig. 4 verdreht bis der verriegelnde Teil 176 in den Schlitz 178 und der Hockenteil 182 in den Schlitz 184 eingetreten iat· Sodann wird die Riegelplatte 166 mit dem napfförmigeü JLu^seateil 124 durch Schrauben 186 befestigt.

Die öffnungen 136 und 144 liegen auf ein«» Xr«ie 72*, während die öffnungen 146 lauf einem Kreis 74*

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die in gleicher Weise angeordnet sind wie bei den zuvor beschriebenen Planetenrädern 20. Es ergibt sich auch hier ein sehr gedrängt bauender Planetenrääerträger 120 mit hoher Drehmomentübertragungsfähigkeit.

Claims

t » 1 I ι ι - 13 - Sc hutzansprüche

1. Planetenrädergetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Planetenräderträgers (20) 120) eine aus Metallblech bestehende Mittelplatte (26,122) mit einem zentralen Durchbruch zur Befestigung einer* Ausgangswelle des Planetenrädergetriebes an ihrem Umfang mit Flügeln (34,128) versehen istund zwei mit zentralen Durchbrüchen versehene Stirnplatten (22 und 24) 132 und 140) aus Metallblech an ihren Umfangen über aus Metallblech bestehende Abstandsstücke (28;134 und 142) teilkreisringförmigen Querschnitts mit den !Flügeln verbunden sind.

2. Planetenrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelplatte (26,122) zwischen benachbarten Flügeln (34,128) Öffnungen zur Aufnehme von langen Planetenrädern aufweist und die Stirnplatten (22, 24) einen ersten Satz von axial ausgerichteten Öffnungen (42, 144) zur Aufnahme der Zapfen der langen Blanetenräder enthalten und eine Stirnplatte und die Mittelplatte einen zweiten Satz von axial ausgerichteten Öffnungen (44;146) zur Aufnahme der Zapfen von kurzen, je mit einem langen Planetenrad

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kämmenden Planetenrädern enthalten, wobei die öffnungen der beiden Sätze in Umfangsrichtung abwechselnd aufeinanderfolgen und die Achsen der Öffnungen des ersten Satzes auf einem Kreis (72) liegen, dessen Durchmesser grosser als der eines die Achsen der Öffnungen des zweiten Satzes enthaltenden Kreises (74) ist.

3. Planetenrädergetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die langen Planetenräder (52; ! 158) auf Zapfen (48;162) gelagert sind, deren Enden sich durch die axial ausgerichteten öffnungen (42; 144) des ersten Satzes ', erstrecken, dass je mit einem langen Planetenrad kämmende kurze Planetenräder (54;160) auf Zapfen (58(164) gelagert sind, die sich durch die axial ausgerichteten öffnungen (44, 146) des zWi/eten Satzes erstrecken, wobei sich ein Teil des Pusskreises jedes langen Planetennades zwischen die benachbarten Abstandsstücke (28;134 und 142) erstreckt und über den Aussenumfang der Stirnplatten (22 und 24; 134 und 140) ragt.

4. Planetenrädergetriebe nach Anspruch 3,

dadurch ^ekennBeicunet, dass eine Ausgangszeile (70) sich in den zentralen Durchbruch der Mittelplatte (26) erstreckt und dort an ihr befestigt ist, und koaxial zur Ausgangswelle axial ausgerichtet ein mit den kurzen Planetenrädern (56) kämmendes Eingangssonnenrad (66) angeordnet ist sowie ein Ringrad (60) und ein die Ausgangswelle koaxial umgebendes hohles Sonnenrad (62) mit den langen Planetenrädern (56) kämmen.

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5. Planetenrädergetriebe nach Anspruch

Ί I und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (162

und 164) der Planetenräder senkrecht zu ihrer Achse liegende Schlitze (178) enthalten, in die eine Riegelplatte (166) Angreift, um sie festzulegen.

^m 6_e Planetenrädergetriebe nach einem der

^:| ^ Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Abstands-

ί stücke (28) getrennte Teile sind, die mit den Stirnplatten

S (22 ubd 24) und der Mittelplatte (26) des Planetenräderträgers

(20) durch Lappen-Schlitz-Verbindungen (36,38 und 30, 32) verbunden sind.

7φ Planetenrädergetriebe nach einem der

Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnplatten (132 und 140) mit den Abstandsstücken (134 und 142) als einteilige napfförmige Bauteile ausgebildet sind, die mit ihren axial liegenden Planschen mit dem Umfang der 1 %> Flügel (128) der zwischen ihnen vorgesehenen Mittelplatte

;| (122) verbunden sind.