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Die Erfindung betrifft Planetengetriebe-Strukturen und
insbesondere den Zusammenbau des Planetenträgers init solchen
Strukturen und ein Verfahren zum Zusammenbau der
Planetenträger-Anordnung.
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Planetenträger-Anordnungen nach dem Stand der Technik
benutzen normalerweise eines von drei Verfahren zum Halten der
Ritzel-Trägerstifte in dem Trägergehäuse. Die Stifte werden
entweder in dem Gehäuse mit Preßpassung eingesetzt oder
darin zurückgehalten durch einen an dem Gehäuse durch
Gewindeschrauben oder durch die Verwendung eines Sprengrings oder
Klemmrings (wie z.B. in US-A-4 756 212 beschrieben)
gehaltenen Deckel. Allgemein wird bei der Verwendung eines Spreng-
oder Klemmrings der Träger so hergestellt, daß er eine
Schulter besitzt, so daß ein Abschnitt desselben einen
verringerten Durchmesser hat, um die Bewegung der Stifte in einer
Richtung zu begrenzen, und der Klemmring wird in einein
anderen Abschnitt des Trägers befestigt, um eine Bewegung des
Stiftes in der anderen Richtung zu verhindern. Eine
Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in
GB-A-1205009 gezeigt.
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Ein anderes bekanntes Verfahren, die Stifte in dem
Trägergehäuse sicher zu befestigen, besteht darin, einen leichten
Preßsitz zu verwenden, mit einem nachfolgenden
Stauchvorgang, der die Enden der Stifte soweit versetzt, daß sich
eine sichere Anordnung ergibt.
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Zwar ergeben diese Mechanismen nach dem Stand der Technik
nützliche Gegenstände, jedoch sorgt die vorliegende
Erfindung
für einen einfacheren Zusammenbau mit weniger
Bearbeitungsvorgängen.
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Eine Planetenträger-Anordnung und ein Verfahren zu dessen
Zusammenbau entsprechend der vorliegenden Erfindung
kennzeichnen sich gegenüber der GB-A-1205009 durch die in den
kennzeichnenden Abschnitten der Ansprüche 1 bzw. 3 festgelegten
Merkmale.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine
Planetenträger-Anordnung, bei der die Seitenplatten des Planetengehäuses
durchgebohrt sind, um eine Befestigungsbohrung für die darin
eingesetzten Stifte zu schaffen. Eine der Seitenplatten besitzt
eine sich radial erstreckende Nut, die einen radial inneren
Abschnitt der Durchgangsbohrung überschneidet. Der Stift
besitzt einen im einem Segmentabschnitt seiner zylindrischen
Hüllkurve ausgebildeten Schlitz. Die Stifte werden in der
Durchgangsbohrung so eingebaut, daß der Schlitz mit der Nut
in der Seitenplatte ausgerichtet ist, jedoch schräg zu ihr
verläuft.
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Um den Zusammenbau zu vollenden wird eine Riegelplatte mit
einer Vielzahl von Sperrfahnen in die Seitenplatte
eingesetzt und relativ zu deren Zentralachse so gedreht, daß sie
in Ausrichtung mit den Schlitzen in den Stiften kommt. Die
Stifte werden gleichzeitig um ihre einzelnen Achsen gedreht,
um die vollständige Ausrichtung der Sperrfahnen innerhalb
des Schlitzes zuzulassen. Die Verriegelungsplatte wird gegen
weitere Drehung relativ zu der Planetenträger-Anordnung
gesichert durch das Einsetzen eines Rollstiftes in eine an der
Verriegelungsplatte ausgebildeten Kerbe, und die Sperrfahnen
verhindern ein Verdrehen der Stifte.
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Es ist deshalb ein Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte
Planetenträger-Anordnung zu schaffen, bei der ein
Planetenträger-Gehäuse ein Paar mit Abstand voneinander angeordnete
Seitenplatten besitzt, die jeweils eine Vielzahl von
Bohrungen darin ausgebildet enthalten, und wobei eine der
Seitenplatten
eine die Bohrungen überschneidende Ringnut besitzt
und wobei weiter eine Vielzahl von (Ritzelträger-)Stiften
zwischen den Seitenplatten angeordnet und drehbar innerhalb
der Bohrungen angebracht ist und auch jeder Stift einen
Schlitz besitzt, der mit der unterbrochenen Nut ausgerichtet
ist und mit einer Sperrfahne an einer Verriegelungsplatte
übereinstimmt, die an der Seitenplatte durch ein Halteglied
nicht verdrehbar gehalten wird.
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Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein verbessertes
Zusammenbau-Verfahren für eine Planetenträger-Anordnung zu
schaffen, bei dem eine Vielzahl von Stiften mit jeweils
einem darin befindlichen Schlitz in Bohrungen installiert
werden, die in dem Planetenträger-Gehäuse ausgebildet und
mit einer ebenso in dem Planetengehäuse ausgebildeten Nut
ausgerichtet sind, wonach eine Verriegelungsplatte mit sich
radial erstreckenden Sperrfahnen so gedreht wird, daß die
Sperrfahnen in die Nuten und Schlitze gerichtet werden,
wodurch eine Axial- und Dreh-Bewegung der Stifte verhindert
wird und wobei weiter Mittel vorgesehen sind, die
Verriegelungsplatte mit dem Planetengehäuse zu verbinden, um eine
Relativverdrehung der beiden gegeneinander zu verhindern.
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Die vorliegende Erfindung wird beispielsweise mit Bezug auf
die nachfolgende Beschreibung und die beigefügte Zeichnung
beschrieben, in welcher zeigt:
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Fig. 1 eine Seiten-Querschnittsdarstellung eines
Anteils einer Planetengetriebe-Anordnung eines
Schaltgetriebes, die eine Planetenträger-
Anordnung unter Benutzung der vorliegenden
Erfindung enthält;
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Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht nach
Linie 2-2 der Fig. 1; und
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Fig. 3 eine schematische Darstellung der zwischen
dem Ritzelstift und der Verriegelungsplatte
auftretenden Verbindung.
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In der Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder
entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten
bezeichnen, ist in Fig. 1 eine allgemein mit 10 bezeichnete
Planetengetriebe-Anordnung zu sehen, die ein Paar Sonnenzahnräder
12 und 14, ein Paar Ringzahnräder 16 und 18 und ein Paar
Planetenträger-Anordnungen 20 und 22 enthält. Die
Sonnenzahnräder 12 und 14 sind mit einer Nabe 24 bzw. einer Hülsenwelle
26 verbunden. Die Planetenträger-Anordnung 20 ist mit einer
Nabe 28 und einer Nabe 30 verbunden. Die Naben 24 und 28 und
die Hülsenwelle 26 können wahlweise unter Verwendung von
wahlweise in Eingriff bringbaren Reibkupplungsgeräten in gut
bekannter Weise mit einem Schaltgetriebeeingang verbunden
werden.
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Jede dieser Naben 24 und 28 und auch die Hülsenwelle 26 kann
mit einem wahlweise betätigbaren Bremsglied verbunden
werden, um ein Reaktionselement innerhalb der
Planetengetriebe-Anordnung 10 zu schaffen. Die Nabe 30 kann mit einem
Bremsglied verbunden werden, das wahlweise in Eingriff
bringbar ist, um die Planetenträger-Anordnung 20 als
Reaktionsglied innerhalb der Planetengetriebe-Anordnung 20
einzurichten.
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Das Ringzahnrad 16 ist antriebsmäßig mit der Planetenträger-
Anordnung 22 verbunden, die wiederum mit der Schaltgetriebe-
Ausgangswelle verbunden werden kann. Dsa Ringzahnrad 18 ist
mit einer Nabe 32 verbunden, die durch eine wahlweise in
Eingriff bringbare, nicht gezeigte Bremse stationär gehalten
werden kann.
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Der Betrieb der Planetengetriebe-Anordnung 10 ist gut
bekannt und derartige Getriebe-Anordnungen wurden in im Handel
erhältlichen Schaltgetrieben benutzt. Durch die überlegte
Auswahl von Kupplungen und Bremsen ist die Planetengetriebe-
Anordnung 10 so betreibbar, daß sie vier Vorwärts-Drehzahl
verhältnisse, einen Leerlaufzustand und ein
Rückwärts-Drehzahl-Verhältnis
zwischen einem Erstbeweger, wie einer
Brennkraftmaschine, und einem Abschluß-Antriebsmechanismus eines
Fahrzeugs schafft. Die Betätigung solcher Planetengetriebe-
Anordnungen ist gut bekannt und es wird nicht angenommen,
daß eine Beschreibung an dieser Stelle zum vollen
Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist.
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit den
Planetenträger-Anordnungen 20 und 22 und insbesondere mit dem
Zusammenbau von Stiften und Zahnrädern innerhalb der Planetenträger-
Anordnungen 20 und 22. Die Planetenträger-Anordnung 20
enthält ein Planetengehäuse 24 mit einem Paar Seitenplatten 36
und 38. Die Seitenplatten 36 und 38 sind miteinander
verbunden und allgemein als ein einziges Gußteil hergestellt. Die
Seitenplatte 36 besitzt eine Vielzahl von Bohrungen 40 und
die Seitenplatte 38 eine Vielzahl von Bohrungen 42. Diese
Bohrungen 40 und 42 sind axial paarweise miteinander
ausgerichtet und in jedes Paar von Bohrungen 40 und 42 ist ein
Stift 44 eingesetzt.
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Wie in Fig. 2 zu sehen, können vier solche Stifte 40 im
wesentlichen mit gleichem Winkelabstand in dem Planetengehäuse
34 verteilt sitzen. Die Stifte 44 sind so bemessen, daß sie
in den Bohrungen 40 und 42 mit Gleitpassung sitzen und in
jedem Stift 44 ist eine Antriebsöffnung 46 ausgebildet. In
jedem Stift 44 ist auch ein Schlitz 48 ausgebildet. Wie am
besten in Fig. 2 und 3 zu sehen, ist durch den Schlitz 48
nur ein Segment des zylindrischen Materials des Stiftes 44
seitlich nach innen vom Ende 49 abgenommen und der Schlitz
bildet eine Segmentnut.
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In der Seitenplatte 36 ist eine Ringnut oder einen
Ringschlitz 50 ausgebildet, der mit jedem Schlitz 48
ausgerichtet wird, wenn die Stifte 44 innerhalb der Seitenplatte 36
eingebaut sind. Eine Verriegelungsplatte oder Sperrplatte 52
besitzt eine Vielzahl von Sperrfahnen 54, die in der Ringnut
50 und den Schlitzen 48 ausgerichtet sind. Wie in Fig. 1 zu
sehen, bewirken die Sperrfahnen 54, daß eine Bewegung des
Stiftes 44 in Längsrichtung längs seiner Drehachse
verhindert wird, und wie in Fig.2 zu sehen, verhindert die
gegenseitige Einwirkung der Sperrfahne 54 und des Schlitzes 48
aufeinander eine Drehung des Stiftes um seine Drehachse.
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In der Seitenplatte 36 ist eine Vielzahl von sich in
Umfangsrichtung erstreckenden Öffnungen 56 mit einem Radius A vom
Zentrum der Seitenplatte 36 ausgebildet, welche die Ringnut
50 unterbrechen. Die Außenflächen der Sperrfahnen 54
besitzen einen maximalen Radius B, der geringer als der Radius A
der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Öffnungen 56 ist.
Um die Verriegelungsplatte 52 mit der Seitenplatte 36
zusammenzubauen, werden die Sperrfahnen 54 axial mit den sich in
Umfangsrichtung erstreckenden Öffnungen 56 ausgerichtet und
die Verriegelungsplatte 52 wird in Längsrichtung bewegt, bis
die Sperrfahnen 54 sich mit der Ringnut 50 ausrichten. Zu
diesem Zeitpunkt sind die Stifte 44 in ihren jeweiligen
Bohrungen 40, 42 eingebaut. Wie in Fig. 3 zu sehen, sind die
Stifte 44 drehbar so eingesetzt, daß der Schlitz 48 zur
Außenfläche der Sperrfahne 54 und auch zur Ringnut 50 hin
schräggestellt ist.
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Um den Einbau der Sperrfahne 54 in den Schlitz 48 zu
vollenden, wird die Sperrplatte 52 in Richtung des Pfeils C um
ihre Achse gedreht, während die Stifte 44 gleichzeitig in
Richtung des Pfeils D um ihre Achse gedreht werden. Wenn die
Stifte 44 in Richtung des Pfeils D gedreht werden, wird der
Schlitz 48 vollständig mit der Ringnut 50 und der Sperrfahne
54 ausgerichtet.
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Durch Einrichten der Tiefe des Schlitzes 48 und des Radius B
der Sperrfahne 54 ist es möglich, die Einrichtlage der
Stifte 44 und der Sperrplatte 52 auszunützen, um eine
Drehung der Stifte 44 um ihre Achse zu verhindern. Es ist in
gleicher Weise möglich, die Drehung der Sperrplatte 52 um
ihre Achse zu verhindern. Da jedoch die beiden Glieder in
gegenseitigen Eingriff gedreht werden können, muß noch
berücksichtigt werden, daß sie auch außer Eingriff gedreht werden
können. Damit dieses nicht vorkommen kann, wird ein Roll-
oder Federstift 58 in eine Öffnung eingesteckt, die in der
Seitenplatte 36 in Überdeckungsbeziehung mit einer in der
Verriegelungsplatte 52 ausgebildeten Nut ausgebildet ist.
Damit verdreht sich die Verriegelungsplatte 52 nicht mehr
relativ zur Seitenplatte 36.
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Wie in Fig. 2 zu sehen, sind eine Vielzahl von Kerben 60 so
vorgesehen, daß die Ausrichtung irgend einer bestimmten
Sperrfahne 54 der Verriegelungsplatte 52 beim Zusammenbau
nicht kritisch ist. Die Verriegelungsplatte 52 besitzt auch
eine Vielzahl von Kerben 64, die so nach innen gewendet
ausgebildet sind, daß bei manchen Anordnungen der Rollstift 58
in eine Öffnung radial innerhalb von der Sperrfahne 54
eingesetzt werden kann, je nachdem, wie die Seitenplatte 36
ausgelegt ist. Es sind nicht beide Kerbenreihen 60 und 64
erforderlich, da nur ein Rollstift benötigt wird, um die
relativen Winkellage der Verriegelungsplatte 52 zum
Planetengehäuse 34 einzurichten.
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An den Stiften 44 ist jeweils ein Wälzlager 66 und ein
Ritzelzahnrad 68 befestigt. Die Ritzelzahnräder 68 sind
Komponenten der Planetenträger-Anordnung 20 und stellen in
bekannter Weise eine Kämmbeziehung zwischen dem Sonnenzahnrad 12
und dem Ringzahnrad 16 her.
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Die Planetenträger-Anordnung 22 enthält ein Planetengehäuse
mit einem Paar Seitenplatten 72 und 74, die einen Aufbau
gleichartig zu dem vorstehend für die Seitenplatten 36 und
38 beschriebenen schaffen. Die Seitenplatte 72 besitzt eine
Ringnut 76, in die eine Verriegelungs- oder Sperrplatte 78
eingesetzt ist. Die Verriegelungsplatte 78 besitzt
Sperrfahnen 80, die jeweils mit einem einer Vielzahl von Stiften 82
in Eingriff kommen, die drehbar in jeweils in den
Seitenplatten 72 bzw. 74 ausgebildeten Bohrungen 84 und 86 eingesetzt
sind.
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In jedem Stift 82 ist ein Schlitz 88 ausgebildet, der mit
der Sperrfahne 80 in der gleichen Weise zusammenwirkt, wie
vorstehend für die Sperrfahne 54 und den Schlitz 48
beschrieben wurde. An den Stiften 82 ist jeweils ein Wälzlager 90
und ein Ritzelzahnrad 92 angeordnet. Jedes Ritzelzahnrad 92
kämmt mit dem Sonnenzahnrad 14 und dem Ringzahnrad 18 in
einer wohlbekannten Weise. Die Anordnung der Stifte 82 und
der Verriegelungsplatte 78 ist gleichartig zu der vorstehend
bei den Stiften 44 und der Verriegelungsplatte 52
beschriebenen.
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Es sollte offensichtlich sein, daß der Zusammenbau der
Planetenträger mit den Stiften und Zahnrädern sehr einfach und
leicht vonstatten geht. Es sind keine Verstemmvorgänge oder
das Einsetzen von Sprengringen nötig, wie es beim Stand der
Technik erforderlich ist. Der einzige erforderliche
Preßvorgang ist die Preßpassung zwischen dem Rollstift 58 und der
Seitenplatte 36. Dieser Vorgang erfordert nicht die
Verwendung von schwerer Ausrüstung, wie die sonst bei der
Preßpassung der Ritzelstifte in den Trägerseitenplatten oder für
die Drück- oder Preßvorgänge erforderliche schwere
Ausrüstung.
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Die Seitenp1atten sind zur Bildung der Bohrungen 40 und 42
oder 84 und 86 durchgebohrt. Das ist ein viel einfacherer
Bearbeitungsvorgang als die Verwendung eines Stufenbohrers.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Stufenbohrung beim
Stand der Technik benutzt, um ein Ende der (Ritzel-)Stifte
festzulegen. Auch können die (Ritzel-)Stifte bei der
vorliegenden Erfindung, da sie Zylinder mit nur einem Durchmesser
sind, an einem spitzenlosen Schleifgerät fertigbearbeitet
werden ohne die Verwendung von speziell ausgelegten
Schleifscheiben. Bei dem Stand der Technik, bei der ein gestuftes
oder mit Schultern versehenes Ritzel benutzt wird, sind
spezielle Schleifvorgänge erforderlich.