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Die Erfindung betrifft eine ringförmige Anlaufscheibe für ein über ein Wälzlager gelagertes Planetenrad eines Planetengetriebes.
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Eine solche ringförmige Anlaufscheibe ist für den Einsatz in einem Planetengetriebe, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, konzipiert und ausgelegt. Ein solches Planetengetriebe weist üblicherweise einen Planetenträger mit wenigstens einem, zumeist mehreren außermittig und in Umfangrichtung versetzt zueinander angeordneten Planetenrädern, die auf trägerseitig vorgesehenen Lagerbolzen über jeweilige Wälzlager gelagert sind, auf. Eine solche ringförmige Anlaufscheibe, die eine zentrale Aufnahmebohrung aufweist, ist auf dem Lagerbolzen angeordnet und befindet sich axial gesehen zwischen dem Planetenrad und dem Planetenträger, so dass das auf dem Lagerbolzen geringfügig axial verschiebbare Planetenrad axial gegen die Anlaufscheibe anlaufen kann und über diese am Planetenträger axial abgestützt ist. Da das Planetenrad im Betrieb rotiert, ist eine Schmierung des Lagerbereichs mit einem Schmiermittel erforderlich. Hierzu ist es bekannt, das Schmiermittel, üblicherweise Öl, über den Lagerbolzen zuzuführen, der als Hohlbolzen ausgeführt ist und eine axiale Bohrung sowie wenigstens eine radiale Bohrung aufweist, so dass das Schmiermittel dem Bolzen axial zugeführt und radial in den Lagerbereich austreten kann.
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Um das Schmiermittel auch im Bereich der axialen Abstützung des Planetenrads verteilen zu können, sind bei einer aus
DE 10 2012 016 823 A1 bekannten Anlaufscheibe am Innenumfang mehrere sich radial erstreckende Ausnehmungen vorgesehen, die in radial zum Außenumfang der Scheibe laufenden Schmiermittelnuten münden. Das sich am Lagerbolzen sammelnde respektive an ihm entlangströmende Schmiermittel kann über die Ausnehmungen in die Schmiermittelnuten gelangen und über diese in den axialen Abstützbereich, so dass auch dort eine Schmierung möglich ist. Die Anlaufscheibe selbst ist als einfache flache Scheibe ausgeführt, an der einerseits das Planetenrad axial abgestützt ist, aber auch die Wälzkörper.
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Die Realisierung einer Schmiermittelversorgung über den respektive die Lagerbolzen ist aufwändig, da spezielle, gebohrte Bolzen verwendet werden müssen, in Verbindung mit einer entsprechenden Zuleitstruktur zum Zuführen des Schmiermittels zu dem oder den Bolzen.
Aus der
DE 10 2018 214 056 A1 geht eine Anlaufscheibe der Gattung hervor, an deren einen Scheibenseite in einem Scheibenabschnitt mehrere am Innenumfang des Durchgangslochs beginnende und um den Umfang versetzte axiale Vertiefungen geformt sind. Die Vertiefungen erstrecken sich rinnenförmig radial nach außen bis an etwa die radiale Mitte der Anlaufscheibe und bilden an der anderen Scheibenseite flächige Erhebungen aus. Den Vertiefungen an der einen Seite schließen sich dann in etwa ab der Mitte der Scheibe flächige Erhebungen an dieser Seite an, welche zum Außenumfang hin verlaufen und welche wiederum durch an ihrer Rückseite, also an der anderen Scheibenseite ausgebildete Vertiefungen entstanden sind. Diese flächigen Erhebungen bilden an der jeweiligen Scheibenseite eine segmentierte Anlauffläche.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anlaufscheibe anzugeben, die eine verbesserte Schmiermittelzufuhr zum Lagerbereich und gleichzeitig eine axiale Abstützung sowohl des Planetenrads als auch des Wälzlagers ermöglicht.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine ringförmige Anlaufscheibe dadurch gekennzeichnet, dass an einer Scheibenseite in einem vom Innenumfang radial beabstandeten äußeren Scheibenabschnitt mehrere um den Umfang versetzte, zum Außenumfang erstreckte axiale Vertiefungen und an einer gegenüberliegenden Scheibenseite mit den Vertiefungen korrespondierende flächige Erhebungen vorgesehen sind, wobei die mehreren flächigen Erhebungen eine segmentierte erste Anlauffläche bilden, an die sich radial innen eine über einen unverformten inneren Scheibenabschnitt gebildete kreisringförmige zweite Anlauffläche, die zur ersten Anlauffläche axial zurückgesetzt ist, anschließt.
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Die erfindungsgemäße Anlaufscheibe zeichnet sich durch ein spezifisches Scheibenprofil aus, über das einerseits zwei separate, auf unterschiedlichen Radialebenen liegende Anlaufflächen, die axial versetzt zueinander sind, realisiert sind, wie auch radial zum Außenumfang hin offene Kanäle respektive Kanal- oder Schmiermittelleitstrukturen, über die von radial außen Schmiermittel zugeführt werden kann, das über diese Kanäle in den Wälzlagerbereich gelangt. Diese Schmiermittelzuführung kann von der Sonnenradseite des Planetengetriebes her erfolgen.
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Die Anlaufscheibe ist durch mechanische Umformung, insbesondere Prägen, eines Metallblechs entsprechend profiliert. Sie weist mehrere um den Umfang versetzte axiale Vertiefungen auf, die in einem ersten äußeren Scheibenabschnitt vorgesehen sind und sich bis zum Außenumfang erstrecken. An der gegenüberliegenden Scheibenseite ergeben sich umformungsbedingt entsprechende Erhebungen, die sich mit axial zurückversetzten, nicht umgeformten Scheibenbereichen abwechseln. Diese nicht umgeformten Scheibenbereiche, also die Bereiche zwischen zwei benachbarten Erhebungen, bilden, radial gesehen, jeweils einen zum Außenumfang hin offenen Kanal, über den radial von außen Schmiermittel zuströmen kann.
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An die mehreren Vertiefungen respektive an die an der anderen Scheibenseite vorgesehenen Erhebungen schließt sich radial innenliegend ein innerer Scheibenabschnitt an, der unverformt und kreisringförmig ist. Über diese Erhebungen sowie den inneren, unverformten kreisringförmigen Scheibenabschnitt werden nun zwei Anlaufflächen gebildet respektive definiert. Eine segmentierte erste Anlauffläche wird über die einzelnen flächigen Erhebungen gebildet. Diese erste Anlauffläche liegt radial weiter außen und dient dem Anlaufen der Stirnfläche des Planetenrads. Der innere, unverformte Scheibenabschnitt bildet eine kreisringförmige zweite Anlauffläche, an der das Wälzlager respektive der Käfig des Wälzlagers axial abgestützt ist, wobei diese zweite Anlauffläche axial bezüglich der ersten, segmentierten Anlauffläche zurückversetzt ist. Der Käfig steht folglich axial über das Planetenrad respektive dessen Anlaufstirnfläche geringfügig hervor. Es ergibt sich demzufolge eine quasi gestufte Ausbildung respektive Profilierung der Anlaufscheibe unter Ausbildung zweier separater, axial versetzter Anlaufflächen in Verbindung mit einer radial nach außen offenen Kanalstruktur. Über diese Kanalstruktur ist ein radialer Schmiermittelzulauf möglich, über den einerseits die erste und die zweite Anlauffläche mit Schmiermittel versorgt wird, insbesondere aber auch das Wälzlager, also der Lagerbereich am Lagerbolzen, da das Schmiermittel unmittelbar über die Kanalstruktur zum Käfig und damit zum Wälzlager fließen kann.
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Mit der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe ist demzufolge einerseits eine bestmögliche axiale Abstützung des Planetenrads wie auch des Wälzlagers respektive des Käfigs über die beiden Anlaufflächen sichergestellt, wie auch über die durch die Profilierung realisierte Kanalstruktur eine sehr gute Schmiermittelversorgung erfolgen kann. Hierüber kann wiederum erreicht werden, dass auf die Verwendung spezifischer, hohl gebohrter Lagerbolzen verzichtet werden kann, da eine Schmiermittelversorgung allein über eine sonnenradseitige Zuführung, also quasi von radial innen bezogen auf das Planetenrad, und über die radial offene Kanalstruktur der Anlaufscheibe möglich ist.
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Wie beschrieben werden die Verformungen respektive Erhebungen durch eine entsprechende Umformung des Metallbands, aus dem die Scheibe besteht, ausgebildet. Dabei kann zweckmäßigerweise jede Erhebung mit ihrem inneren Ende über eine gekröpfte Übergangszone an dem inneren Scheibenabschnitt anschließen, wobei die Scheibendicke im Bereich der Übergangszone geringer als die Scheibendicke im Bereich des inneren Scheibenabschnitts ist. Das heißt, dass ein relativ scharfer, also unmittelbar gestufter Übergang vom inneren Scheibenabschnitt zur Vertiefung respektive Erhebung gegeben ist, wobei sich in diesem Bereich umformtechnisch eine deutliche Materialverdünnung ergibt. Die Wandstärke in dieser Übergangszone ist folglich auf ein geringeres Maß als die Wandstärke im inneren Scheibenabschnitt reduziert, worüber sich eine unmittelbare Stufe ausbilden lässt, was wiederum dazu führt, dass die Fläche der Erhebung nahezu unmittelbar an die Fläche des inneren Scheibenabschnitts anschließt, folglich also die äußere erste Anlauffläche unmittelbar an die innere zweite Anlauffläche anschließt. Dies wiederum ermöglicht eine entsprechend großflächige Ausbildung der ersten Anlauffläche, verbunden mit einer entsprechend großflächigen Abstützung des Planetenrads. Zweckmäßigerweise ist die Scheibendicke im Bereich der Erhebung und im Bereich des inneren Scheibenabschnitts gleich, das heißt, dass umformbedingt an der Metallbanddicke keine Änderung eintritt, außer im unmittelbaren Umformbereich, wo also die umgeformten Abschnitte respektive Erhebungen in den inneren Scheibenabschnitt übergehen respektive, in Umfangsrichtung gesehen, radial an die unverformten, die Kanalstruktur definierenden Scheibenabschnitte anschließen.
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Ein Planetenträger eines Planetenrads weist zumeist zwei Wangen auf, zwischen denen die Lagerbolzen nebst der Planetenräder und der Wälzlager angeordnet sind. Zwischen jeweils einer Wange des Planetenträgers und der Stirnfläche des Planetenrads ist jeweils eine Anlaufscheibe angeordnet, das heißt, dass letztlich pro Planetenrad zwei Anlaufscheiben bei einer solchen Trägerausgestaltung vorgesehen sind. Dabei kann nur eine der Anlaufscheiben erfindungsgemäß ausgeführt sein, während es sich bei der anderen Anlaufscheibe um eine einfache, flache Anlaufscheibe handelt. Alternativ können natürlich auch beide Anlaufscheiben erfindungsgemäß profiliert sein.
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In der Montagestellung liegt die erfindungsgemäße Anlaufscheibe mit der Seite, von der aus die Vertiefungen eingebracht sind, benachbart zur Wange des Planetenträgers, während die Seite, an der die Erhebungen vortreten, benachbart zum Planetenrad liegt. Die Anlaufscheibe ist natürlich mit Spiel aufgenommen, so dass sich je nach Betriebssituation, wenn es also nicht zu einem Anlaufen kommt, Radialspalte zwischen der Trägerwange und der Anlaufscheibe einerseits respektive zwischen der Anlaufscheibe und dem Planetenrad respektive dem Wälzlagerkäfig andererseits gegeben sind, während im Anlauffall die Anlaufscheibe an der Wange und das Planetenrad an der ersten Anlaufzone und der Käfig an der zweiten Anlaufzone anliegt. Die zwischen den Erhebungen liegenden, die Kanalstruktur definierenden, unverformten Scheibenbereich sind in diesem Fall von dem Planetenrad übergriffen, so dass sich letztlich ein fast geschlossener Kanal ergibt. Das von radial innen von der Sonnenradseite her zugeführte Schmiermittel kann nun in diese Kanäle eintreten und sich von dort aus entsprechend verteilen. Ein Schmiermittelzufluss ist aber auch in die radial natürlich ebenfalls offenen Vertiefungen möglich, die im Anlauffall von der Trägerwanne übergriffen sind, so dass sich hierüber entsprechende Taschen bilden. Sofern diese geschlossen sind, ist hierüber eine Art Schmiermittelreservoir gebildet, über das eine Schmierung des Kontaktbereichs zwischen Anlaufscheibe und Trägerwanne erfolgt, insbesondere, wenn die Anlaufscheibe relativ zum Träger rotiert.
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Anstelle einer entsprechend geschlossenen Ausführung dieser Taschen ist es gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung denkbar, dass jede Erhebung mit ihrem inneren Ende über eine oder die gekröpfte Übergangszone an den inneren Scheibenabschnitt anschließt, wobei in zumindest einem Teil der Übergangszonen, bevorzugt jeder Übergangszone, jeweils wenigstens eine axiale Durchbrechung vorgesehen ist. Über diese axiale Durchbrechung kommuniziert quasi die eine Scheibenseite mit der anderen. Schmiermittel, das in die Vertiefungen strömt, also in den Bereich zwischen Trägerwange und Anlaufscheibe, kann über diese am Fuß der Vertiefungen vorgesehenen Durchbrechungen zur anderen, inneren und dem Planetenrad zugewandten Scheibenseite fließen, so dass das zuführbare Schmiermittelvolumen hierüber noch weiter vergrößert werden kann. Über diese Durchbrechungen werden demzufolge die über die Vertiefungen gebildeten Taschen radial geöffnet, so dass ein Durchfluss möglich ist und das Schmiermittel demzufolge sowohl über die zwischen den Erhebungen befindlichen Kanäle wie auch über die seitens der Vertiefungen bereitgestellten Volumina zuströmen kann.
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Dabei kann die jeweilige Durchbrechung als bogenförmiges Langloch ausgeführt sein, das sich in Umfangsrichtung über wenigstens die halbe Umfangslänge der Erhebung, insbesondere über die ganze Umfangslänge der Erhebung erstreckt. Je länger folglich das Langloch ist, umso größer der Durchflussquerschnitt und umso größer die zuführbare Schmiermittelmenge. Eine solche Vertiefung wird bevorzugt im Umformschritt mit ausgebildet.
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Die entsprechende Scheibenprofilierung stellt nicht nur eine Schmiermittelzuführstruktur zur Verfügung, sei es nur über die Kanäle respektive Kanalstruktur, sei es auch über die Vertiefungsvolumina in Verbindung mit den Durchbrechungen, sondern nimmt auch an dem Schmiermittelabfluss teil. Denn das Schmiermittel kann, nicht zuletzt, da es fliehkraftbedingt über die rotierenden Teile nach außen getrieben wird, über die Kanäle respektive die Durchbrechungen auch wieder radial nach außen abfließen. Das heißt, dass so wie der Zulauf über die entsprechenden Profilstrukturen zwischen Planetenrad und Scheibe einerseits respektive die Anlaufscheibe und die Trägerwange andererseits erfolgt, auch über die entsprechenden Strukturen der Schmiermittelaustrag erfolgt.
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Die Profilierung ist vorzugsweise umfangssymmetrisch, das heißt, dass die Vertiefungen respektive Erhebungen äquidistant um den Umfang versetzt sind. Beispielsweise sind an der Anlaufscheibe vier Vertiefungen bzw. Erhebungen vorgesehen, so dass sich vier radial nach außen offene Kanäle zwischen den Erhebungen ausbilden, wie auch vier über die Vertiefungen definierte Taschen, gegebenenfalls nebst entsprechender Durchbrechungen. Eine solche äquidistante Profilausgestaltung ist insbesondere zweckmäßig, wenn die Anlaufscheibe drehbar auf dem Lagerbolzen sitzt. Denkbar ist es aber auch, die Anlaufscheibe über eine Verdrehsicherung in ihrer Position am Lagerbolzen zu sichern.
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Neben der Anlaufscheibe selbst betrifft die Erfindung ferner ein Planetengetriebe, welches insbesondere für ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrzeuggetriebe, geeignet ist. Bevorzugt ist das Planetengetriebe Teil eines Antriebsstrangs eines elektrischen Antriebs, insbesondere einer elektrischen Achse, oder eines Hybrid-Antriebsstrangs. Es weist, neben einer Sonnenradeinheit, einen Planetenträger auf, an dem wenigstens ein Lagerbolzen angeordnet ist, sowie ein Planetenrad, das über ein Wälzlager umfassend mehrere in einem Käfig geführte Wälzkörper auf dem Lagerbolzen gelagert ist. Eingefasst ist die Anordnung über ein Hohlrad, mit dem die Planetenräder ebenfalls kämmen. Zur axialen Abstützung des Planetenrads sowie des Wälzlagers respektive Käfigs ist nun an wenigstens einer Seite zwischen einer Wange des Planetenträgers und dem Planetenrad respektive dem Käfig eine erfindungsgemäße Anlaufscheibe vorgesehen. Weist der Planetenträger zwei Wangen auf, so ist auch an der anderen Seite eine Anlaufscheibe vorgesehen, bei der es sich entweder um eine einfache, flache, also unprofilierte Anlaufscheibe handelt, oder ebenfalls um eine erfindungsgemäß profilierte Anlaufscheibe. Je nachdem, wie die vom Sonnenrad kommend erfolgende Schmiermittelzufuhr ausgelegt ist, kann nur an einer Seite eine erfindungsgemäße Anlaufscheibe vorgesehen sein, wenn nur an dieser Seite das Schmiermittel von innen zugeführt wird. Ist eine beidseitige Schmiermittelzuführung vorgesehen, werden zweckmäßigerweise zwei erfindungsgemäße Anlaufscheiben integriert.
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Dabei bildet erfindungsgemäß die über die Erhebungen gebildete erste Anlauffläche eine erste Anlaufzone für das Planetenrad, während die kreisförmige, axial zurückversetzte zweite Anlauffläche eine Anlaufzone für den axial über das Planetenrad hervorstehenden Käfig des Wälzlagers bildet.
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Über die Anlaufscheibe wird in Weiterbildung der Erfindung eine Schmiermittelstruktur gebildet, wobei das von radial außen an die Anlaufscheibe geführte Schmiermittel entweder über zwischen jeweils zwei benachbarten Erhebungen gebildete, radial zum Außenumfang hin offene Leitkanäle an die erste und die zweite Anlaufzone geführt wird. Bei dieser Ausgestaltung sind die Übergangszonen nicht mit Durchbrechungen versehen, das heißt, dass die über die Vertiefungen gebildeten Taschen geschlossen sind. Alternativ ist es auch denkbar, dass das Schmiermittel sowohl über zwischen jeweils zwei benachbarten Erhebungen gebildete, radial zum Außenumfang hin offene Leitkanäle als auch über die an der anderen Scheibenseite vorgesehenen, radial zum Außenumfang hin offenen Vertiefungen und die anschließenden Durchbrechungen an die erste und die zweite Anlaufzone geführt wird. Bei dieser zweiten Variante ist folglich auch ein Schmiermittelzufluss über die vertiefungsseitigen Volumina möglich. Unabhängig davon, welcher Art die Schmiermittelleitstruktur ist, die über die Anlaufscheibe gebildet wird, strömt das Schmiermittel in den Bereich der ersten und der zweiten Anlauffläche, so dass die dortigen Kontakt- und Reibzonen geschmiert werden, wie natürlich auch zum Wälzlager hin, nachdem ein Schmiermittelzufluss unmittelbar an den über die Kanalstruktur wie auch gegebenenfalls die Durchbrechungen offen zugänglichen Wälzlagerkäfig und damit die Wälzkörper möglich ist.
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Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Schmiervorrichtung für ein Planetengetriebe mit einer Schmiermittelversorgungsstruktur, die bevorzugt über eine sonnenradseitige Zuführstruktur realisiert ist. Die Schmiervorrichtung umfasst eine Anlaufscheibe der vorstehend beschriebenen Art, wobei das über die Schmiermittelversorgungsstruktur zugeführte Schmiermittel entweder über zwischen jeweils zwei benachbarten Erhebungen gebildete, radial zum Außenumfang hin offene Leitkanäle von radial au-ßen an die erste und die zweite Anlaufzone geführt wird, oder wobei das Schmiermittel sowohl über zwischen jeweils zwei benachbarten Erhebungen gebildete, radial zum Außenumfang hin offene Leitkanäle als auch über die an der anderen Scheibenseite vorgesehenen, radial zum Außenumfang hin offenen Vertiefungen und die anschließenden Durchbrechungen von radial außen an die erste und die zweite Anlaufzone geführt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes,
- 2 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Anlaufscheibe einer ersten Ausführungsform,
- 3 eine Aufsicht auf die Anlaufscheibe aus 2,
- 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV - IV aus 3,
- 5 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs V aus 4,
- 6 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Anlaufscheine einer zweiten Ausführungsform,
- 7 eine Aufsicht auf die Anlaufscheibe aus 6,
- 8 eine Schnittansicht durch die Anlaufscheibe aus 7 entlang der Linie VIII - VIII, und
- 9 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs IX aus 8.
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1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 in einer Teilansicht. Ein solches Planetengetriebe 1 weist eine, hier nicht näher gezeigte, Sonnenradeinheit auf, deren Rotationsachse die Hauptdrehachse des Getriebes definiert. Die Sonnenradeinheit weist ein Sonnenrad und eine Sonnenwelle auf, wobei das Sonnenrad auf der Sonnenwelle angeordnet ist und entweder ein separates, aufgesetztes Bauteil oder einstückig mit der Sonnenwelle ist. Mit dem Sonnenrad kämmen üblicherweise mehrere an einem Planetenträger drehbar gelagerte Planetenräder, wobei das Sonnenrad konzentrisch innerhalb der Planetenradanordnung angeordnet ist. Die Planetenräder kämmen des Weiteren mit einem sie umgebenden Hohlrad. Der grundsätzliche Aufbau eines solchen Planetengetriebes ist bekannt.
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Der in 1 gezeigte Ausschnitt des Planetengetriebes 1 zeigt den Planetenträger 2 bestehend aus zwei Wangen 3, an denen ein Lagerbolzen 4, bei dem es sich um einen einfachen, vollmaterialigen Bolzen handelt, befestigt ist. Der Bolzen 4 erstreckt sich von der einen zur anderen Wange 3.
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Über ein Wälzlager 5 umfassend einen Käfig 6 sowie darin geführte bzw. gehalterte Wälzkörper 7 in Form von Nadeln ist ein Planetenrad 8 drehgelagert. Das Planetenrad 8 weist eine Außenverzahnung 9 auf, mit der es einerseits mit dem hier angedeuteten Sonnenrad 10 kämmt, und andererseits wie beschrieben mit dem Hohlrad.
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Zwischen dem Planetenrad 8 und dem Wälzlager 5 sowie jeder der Wangen 3 ist jeweils eine Anlaufscheibe 11, 12 angeordnet, gegen die das Planetenrad 8 mit seiner jeweiligen axialen Stirnfläche wie auch der Käfig 6, der beidseits axial über das Planetenrad 8 etwas übersteht, anlaufen kann, dort also axial abgestützt ist, während jede der Anlaufscheiben 11, 12 axial an der jeweiligen Wange 3 abgestützt ist. Im unbelasteten Zustand, wenn also kein Anlauffall gegeben ist, ist stets ein geringer Spalt zwischen der Anlaufscheibe 11, 12 und den Wangen 3 einerseits sowie dem Planetenrad 8 und dem Käfig 6 andererseits gegeben, während im Anlauffall an einer der Anlaufscheiben 11, 12 eine entsprechende Anlage gegeben ist.
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Wie 1 zeigt, ist die Anlaufscheibe 11 eine einfache, flache Scheibe, die als Ringscheibe ausgeführt ist und eine zentrale Aufnahmebohrung aufweist, mit der sie auf dem Lagerbolzen 4 in bekannter Weise aufsitzt.
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Demgegenüber ist die Anlaufscheibe 12, bei der es sich um eine erfindungsgemäße Anlaufscheibe handelt, gestuft ausgeführt, also nicht ebenflächig. Auch sie weist eine Aufnahmebohrung auf, durch die der Lagerbolzen 4 greift. Durch die gestufte Ausführung der Anlaufscheibe 12 ist eine verbesserte Zuführung des Schmiermittels, also des Öls, das von radial innen, wie durch den Pfeil P dargestellt ist, also von der Sonnenradseite her zugeführt wird, einerseits zu den Kontakt- bzw. Reibflächen zwischen dem Planetenrad 8 und dem Käfig 6 sowie der Wange 3 mit der Anlaufscheibe 12 möglich, wie auch eine verbesserte Schmiermittelzufuhr in dem eigentlichen Wälzlagerbereich, was es ermöglicht, einen nicht hohlgebohrten, also nicht in eine Beölungsstruktur eingebundenen Lagerbolzen 4 zu verwenden.
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Die 2 - 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anlaufscheibe 100, die als Anlaufscheibe 12 im Planetengetriebe 1 aus 1 integriert werden kann. Die Anlaufscheibe 100 ist kreisringförmig und in besonderer Weise profiliert. Sie weist von einer Scheibenseite 101 her eingebrachte Vertiefungen 102 auf, die als Durchstellungen zu entsprechenden flächigen Erhebungen 103 an der gegenüberliegenden Scheibenseite 104 führen. Im gezeigten Beispiel sind vier solcher Vertiefungen 102 respektive Erhebungen 103 vorgesehen, die äquidistant um den Umfang der Anlaufscheibe 100 verteilt sind. Die Vertiefungen 102 erstrecken sich um ein bestimmtes Winkelinkrement in Umfangsrichtung und gehen über eine sanfte Biegung wieder in den unverformten Bereich der Scheibe über. Radial gesehen erstrecken sich die Vertiefungen 102 nur ein stückweit bis zu einem inneren Scheibenabschnitt 105, der unverformt bleibt. Im Übergang der jeweiligen Vertiefung 102 zum Scheibenabschnitt 105 ist eine relativ scharfe, gekröpfte Übergangszone 106 gegeben, in der, siehe die vergrößerte Detailansicht gemäß 5, die Wandstärke stark reduziert ist, was es ermöglicht, eine scharfe Stufe auszubilden, wie in 5 deutlich gezeigt.
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Durch diese gestufte Ausbildung können zwei axial versetzte erste und zweite Anlaufflächen realisiert werden, an denen einerseits das Planetenrad 8 mit seiner Stirnfläche abgestützt ist, andererseits der Käfig 6.
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Die erste Anlauffläche 107 wird über die Flächen der Erhebungen 103 gebildet. Das heißt, dass die erste Anlauffläche 107 segmentiert ist, sie setzt sich aus den vier Flächensegmenten der Erhebungen 103 zusammen. Gegenüber dem inneren Scheibenabschnitt 102 ist diese erste Anlauffläche 107, an der das Planetenrad 8 anläuft, axial versetzt, wie die 4 und 5 anschaulich zeigen.
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Eine zweite Anlauffläche 108 in Kreisringform ist über den unverformten inneren Scheibenabschnitt 105 gebildet, wobei die beiden Anlaufflächen 107, 108 an der gleichen Scheibenseite vorgesehen sind. Sie ist ersichtlich axial gegenüber der ersten Anlauffläche 107 zurückversetzt. An ihr ist der Käfig 6 geführt respektive läuft daran an, wobei, wie zu 1 bereits beschrieben, der Käfig 6 das Planetenrad 8 axial überragt.
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In der Montagestellung liegt die Axialscheibe 100, wie mit der Axialscheibe 12 in 1 dargestellt, mit der Scheibenfläche 101 an der Wange 3 an. Die erste und die zweite Anlauffläche 107, 108 ist benachbart zur Stirnfläche des Planetenrads 8 sowie zum Wälzlager 5 respektive dem Käfig 6 angeordnet. Dabei bilden sich bei dieser Anordnung entsprechende Leitkanäle 109 zwischen den Erhebungen 103 aus, resultierend aus den dazwischen befindlichen unverformten Abschnitten der Anlaufscheibe 100. Diese Kanäle 109 sind radial offen und verlaufen quasi V-förmig zur Zentralachse der Anlaufscheibe 100. Über sie kann in der Montagestellung gemäß Pfeil P in 1 zugeführtes Schmiermittel radial in den Bereich der ersten und zweiten Anlaufflächen 107, 108 sowie in den Bereich des Wälzlagers 5 strömen, es bildet sich also eine zum Wälzlager 5 hin offene Kanalstruktur aus. Das Öl benetzt folglich die Kontakt- respektive Reibbereiche zwischen den einzelnen Reibpartnern wie es auch das Wälzlager 5 versorgt. Das Öl wandert durch den Lager- und Reibbereich und kann radial nach au-ßen über diese Kanalstruktur auch wieder austreten.
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Ebenfalls radial nach außen offen sind auch die Vertiefungen 102, die von der Wange 3 quasi axial abgedeckt sind. Die Vertiefungen 102 definieren entsprechende Taschen, die als Reservoirs dienen und in die das Schmiermittel ebenfalls von radial innen über den Pfeil P zugeführt einströmen kann. Hierüber wird quasi eine rückseitige Schmiermittelversorgung sichergestellt, da das Schmiermittel den Kontaktbereich zwischen der Scheibenseite 101 und der Wange 3 benetzen kann, wo es bei einer drehbaren Lagerung der Axialscheibe 100 auf dem Lagerbolzen 4 ebenfalls zu Reibung kommen kann.
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Infolge der erfindungsgemäßen Profilierung der Anlaufscheibe 100 ist demzufolge einerseits eine entsprechende Abstützung des Planetenrads 8 sowie des Käfigs 6 sichergestellt, wobei die Abstützung hier in zwei separaten Axialebenen aufgrund des axialen Versatzes der Anlaufflächen 107, 108 gegeben ist. Auf der anderen Seite bietet die Struktur mit den Vertiefungen 102 respektive Erhebungen 103 die Möglichkeit einer bestmöglichen Schmiermittelversorgung, da hierüber eine entsprechende Leitkanalstruktur gebildet wird, in Verbindung mit den etwaigen Schmiermittelreservoirs über die Vertiefungen 102, so dass einerseits der eigentliche Wälzlagerbereich sehr gut mit Schmiermittel versorgt wird, andererseits aber auch die entsprechenden Reib- oder Kontaktbereiche an der Anlaufscheibe 100. Dies ermöglicht es, auf eine Schmiermittelversorgung des Wälzbereichs über den Lagerbolzen 4 zu verzichten, sondern allein über die Sonnenradseite von radial innen über die Anlaufscheibenanordnung die Schmiermittelversorgung vorzunehmen.
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Eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlaufscheibe 200, die als Anlaufscheibe 12 bei dem Planetengetriebe 1 gemäß 1 eingesetzt werden kann, ist in den 6 - 9 gezeigt. Die Anlaufscheibe 200 weist ebenfalls mehrere von der Scheibenseite 201 eingebrachte Vertiefungen 202 auf, im gezeigten Beispiel ebenfalls vier Vertiefungen, ebenso wie entsprechende, an der Scheibenseite 204 vorspringende flächige Erhebungen 203. Die Vertiefungen 202, von denen auch hier beispielsweise vier vorgesehen sind, sind wiederum äquidistant um den Umfang versetzt und gehen über sanfte Biegungen in den benachbarten, unverformten Scheibenbereich über. Sie erstrecken sich jedoch, ähnlich wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel, nur ein stückweit radial bis zu einem inneren Scheibenabschnitt 205, der unverformt bleibt. Es ergibt sich demzufolge wiederum eine entsprechende gestufte Struktur, mit einer ersten Anlauffläche 207, die segmentiert ist und über die Flächen der einzelnen Erhebungen 203 gebildet ist, wie eine zweite Anlauffläche 208, die über den unverformten Scheibenabschnitt 205 bereitgestellt wird.
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Anders als bei der Ausgestaltung gemäß der 2 - 5 ist hier keine gekröpfte Übergangszone 206 realisiert. Vielmehr ist die Übergangszone 206 mit einer Durchbrechung 209 versehen, die langlochartig ist und sich im Wesentlichen über die Länge der Vertiefung 202 erstreckt. Über diese Durchbrechungen kommunizieren demzufolge die beiden Scheibenseiten 201 und 204 miteinander.
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In der Montagestellung liegt die Anlaufscheibe 200 mit ihrer Scheibenseite 201 an der Wange 3 an, während die Scheibenseite 204 mit den beiden Anlaufflächen 207, 208 zum Planetenrad 8 respektive dem Wälzlager 5 benachbart sind. Wiederum läuft das Planetenrad 8 an der ersten segmentierten Anlauffläche 207 an, während der Käfig 6 an der kreisringförmigen Anlauffläche 208 anläuft.
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Durch die Profilierung ergibt sich hier ebenfalls eine entsprechende Ausbildung von Leitkanälen 210 zwischen zwei benachbarten Erhebungen 203, wie zur vorstehenden Ausführungsform bereits beschrieben. Auch hier sind die Leitkanäle 210 quasi V-förmig und münden direkt am radial innen an der Anlauffläche 208 abgestützten Käfig 6. Das heißt, dass über diese Leitkanäle 210 respektive die Leitkanalstruktur in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß der 2 - 5 das über den Pfeil P zugeführte Schmiermittel einerseits den beiden Anlaufflächen 207, 208 zugeführt wird, andererseits aber auch direkt dem Wälzlager 5.
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Wie beschrieben sind auch hier die Vertiefungen 202 der Wange 3 gegenüberliegend angeordnet, werden durch die Wange 3 also quasi übergriffen, so dass sich auch hier quasi entsprechende Taschen ausbilden. Diese sind hier aber durch die Durchbrechungen 209 radial offen, so dass das in die Vertiefungen 202 einströmende Schmiermittel durch die Durchbrechungen 209 ebenfalls unmittelbar in den Wälzlagerbereich gelangen kann. Hier erfolgt demzufolge die Wälzlagerversorgung nicht nur über die Leitkanäle 210, sondern auch über die Vertiefungen 202 und die Durchbrechungen 209.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetengetriebe
- 2
- Planetenträger
- 3
- Wange
- 4
- Lagerbolzen
- 5
- Wälzlager
- 6
- Käfig
- 7
- Wälzkörper
- 8
- Planetenrad
- 9
- Außenverzahnung
- 10
- Sonnenrad
- 11
- Anlaufscheibe
- 12
- Anlaufscheibe
- 100
- Anlaufscheibe
- 101
- Scheibenseite
- 102
- Vertiefung
- 103
- Erhebung
- 104
- Scheibenseite
- 105
- Scheibenabschnitt
- 106
- Übergangszone
- 107
- Anlauffläche
- 108
- Anlauffläche
- 109
- Leitkanal
- 200
- Anlaufscheibe
- 201
- Scheibenseite
- 202
- Vertiefung
- 203
- Erhebung
- 204
- Scheibenseite
- 205
- Scheibenabschnitt
- 206
- Übergangszone
- 207
- Anlauffläche
- 208
- Anlauffläche
- 209
- Durchbrechung
- 210
- Leitkanal
- P
- Pfeil