DE102009001985A1

DE102009001985A1 - Planetenbolzen eines eine Mitnahmeverzahnung für einen Kupplungskörper aufweisenden Planetenträgers

Info

Publication number: DE102009001985A1
Application number: DE102009001985A
Authority: DE
Inventors: Martin Miller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2010-10-07

Abstract

Es wird ein Planetenbolzen (7) eines eine Mitnahmeverzahnung (3) für einen Kupplungkörper aufweisenden Planetenträgers (1), der an dem der Mitnahmeverzahnung (3) zugewandten Ende (8) im Durchmesser abgesetzt ausgeführt ist, wobei der Durchmesser des abgesetzt ausgeführten Bereiches kleiner ist, als der Durchmesser des das Planetenrad (6) tragenden Bereiches des Planetenbolzens (7).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Planetenbolzen eines eine Mitnahmeverzahnung für einen Kupplungskörper aufweisenden Planetenträgers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Getriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen die Mitnahmeverzahnung für den Kupplungskörper am Planetenträger eines Planetensatzes, der ein Hohlrad, ein Sonnenrad und einen Planetenträger mit Planetenbolzen umfasst, auf dem wenigstens ein Planetenrad gelagert ist, unterbrochen ist, um auf diese Weise eine Bearbeitung der Planetenbolzenbohrungen von der Antriebsseite aus zu ermöglichen.
Die unterbrochene Mitnahmeverzahnung ist jedoch als kritisch einzustufen; um die kritische unterbrochene Verzahnung zu vermeiden, muss der Planetenträger von der Antriebsseite aus bearbeitet werden können, wobei in diesem Fall für den Werkzeugauslauf der Übergang von der Mitnahmeverzahnung zum Planetenträger mit einem kleinen Durchmesser ausgeführt werden, was in sehr kleinen Querschnitten resultiert, die in nachteiliger Weise hinsichtlich der Festigkeit sehr kritisch sind.
Aus der DE 10 2004 057 576 A1 der Anmelderin ist ein Verfahren zum positionsgenauen Zusammenbau einer Planetenrad-Einheit eines Planetengetriebes bekannt, wobei die Planetenrad-Einheit ein Planetenrad, einen Planetenbolzen, der an seinen Stirnseiten Zapfen und, radial betrachtet, auf der Schulter zwischen dem Zapfen und seiner Außenwand jeweils eine Ringzacke aufweist, ein zwischen dem Planetenrad und dem Planetenbolzen angeordnetes Lager und zwei Anlaufscheiben für das Planetenrad umfasst, bei dem ein Werkzeug verwendet wird, welches zwei koaxial zum Planetenbolzen und dessen beide Stirnseiten gegenüberliegende verschiebbare Stempel sowie zwei die Stempel ringförmig umgebende, unabhängig von den Stempeln verschiebbare Backen mit Ringzacken aufweist. Das bekannte Verfahren umfasst den Schritt des Ausrichtens und Einspannens der Planetenrad Einheit in Mitte-Lagetoleranz zu 0-Spiel, den Schritt des formschlüssigen Einklemmens der ausgerichteten Position zu den Führungsscheiben des Planetenträgers und den Schritt des Anstauchens der Zapfen des Planetenbolzens auf ein vorbestimmtes Maß; das Ausrichten und Einspannen der Planetenrad-Einheit in Mitte-Lagetoleranz zu 0-Spiel erfolgt allein über das Werkzeug. Durch das bekannte Verfahren soll beim Zusammenbau einer Planetenrad-Einheit lediglich ein Umformarbeitsgang benötigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Planetenbolzen eines eine Mitnahmeverzahnung für einen Kupplungskörper aufweisenden Planetenträgers anzugeben, welcher ohne die Notwendigkeit eines einen kleinen Durchmesser aufweisenden Übergangs von der Mitnahmeverzahnung zum Planetenträger eine Bearbeitung der Planetenbolzenbohrungen des Planetenträgers von der Abtriebsseite aus ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung gehen aus dem Unteranspruch hervor.
Demnach wird ein Planetenbolzen eines eine Mitnahmeverzahnung für einen Kupplungskörper aufweisenden Planetenträgers vorgeschlagen, der an dem der Mitnahmeverzahnung zugewandten Ende im Durchmesser abgesetzt ausgeführt ist. Hierbei ist vorgesehen, dass der Planetenbolzen an dem der Mitnahmeverzahnung zugewandten Ende im Durchmesser abgesetzt ausgeführt ist, wobei der Durchmesser des abgesetzt ausgeführten Bereiches kleiner ist, als der Durchmesser des das Planetenrad tragenden Bereiches und wobei die Länge des abgesetzt ausgeführten Bereiches des Planetenbolzens derart bemessen ist, dass der abgesetzt ausgeführte Bereich des Planetenbolzens im montierten Zustand des Planetenbolzens nicht über die Seitenwand des Planetenträgers hinausragt, in der der abgesetzt ausgeführte Bereich des Planetenbolzens gelagert ist.
Die der Mitnahmeverzahnung zugewandte Seitenwand des Planetenträgers kann dem Kupplungskörper als Anschlagsfläche dienen, weil der Planetenbolzen nicht über die Seitenwand hinausragt.
Der das Planetenrad tragende Bereich des Planetenbolzens muss aus Festigkeitsgründen mit einem bestimmten Mindestdurchmesser ausgeführt werden. Würde der Planetenbolzen auf seiner gesamten Länge mit diesem Mindestdurchmesser ausgeführt werden, dann würde die Bearbeitung der den Planetenbolzen aufnehmenden Bohrung in der der Mitnahmeverzahnung zugewandten Seitenwand des Planetenträgers einen entsprechend großen Freiraum als Werkzeugauslauf erfordern. Ein solcher Werkzeugauslauf im Bereich des Übergangs der Mitnahmeverzahnung für die Kupplung zum Planetenträger begrenzt den Querschnitt des Planetenträgers beim Übergang der Mitnahmeverzahnung für die Kupplung zum Planetenträger auf ein so geringes Maß, dass eine ausreichende Festigkeit des gesamten Planetenträgers nicht mehr gewährleistet werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird bei einem ausreichend großen Querschnitt beim Übergang von der Mitnahmeverzahnung für die Kupplung zum Planetenträger eine Bearbeitung der Planetenbolzenbohrungen des Planetenträgers von der Abtriebsseite, d. h. von der der Mitnahmeverzahnung für die Kupplung abgewandte Seite aus ermöglicht und der erforderliche Werkzeugauslauf zur Verfügung gestellt.
Bei einem derartig geformten Bolzen lässt sich die zylindrische Oberfläche in dem das Planetenrad tragenden Bereich, in so genannter fliegender Bearbeitung bearbeiten, beispielsweise durch spitzenloses Außenrundschleifen. Diese Art der Bearbeitung ist deutlich kostengünstiger, als Oberflächenbearbeitung mit einem eingespannten Werkstück.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1: Eine perspektivische Ansicht eines Planetenträgers mit unterbrochener Mitnahmeverzahnung für eine Kupplung;
2: Eine schematische Detailansicht eines Planetenträgers umfassend herkömmliche Planetenbolzen, wobei, um eine Bearbeitung der Planetenbolzenbohrungen von der Abtriebsseite aus zu ermöglichen, der Übergang von der Mitnahmeverzahnung zum Planetenträger mit einem kleinen Durchmesser ausgeführt ist;
3: Eine perspektivische Ansicht eines gemäß der Erfindung ausgeführten Planetenbolzens; und
4: Eine schematische Detailansicht eines Planetenträgers umfassend gemäß der Erfindung ausgeführte Planetenbolzen.
In 1 ist ein Planetenträger 1 dargestellt, welcher Bolzenbohrungen 2 zur Aufnahme von nicht dargestellten Planetenbolzen aufweist. Des weiteren weist der Planetenträger 1 an der Antriebsseite eine Mitnahmeverzahnung 3 für einen nicht dargestellten Kupplungskörper welche in nachteiliger Weise unterbrochen ausgeführt ist, um eine Bearbeitung der Planetenbolzenbohrungen 2 von der Antriebsseite aus zu ermöglichen, wobei ein unterbrochener Verzahnungsbereich mit dem Bezugszeichen 4 versehen ist.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel eines Planetenträgers 1 ist keine Unterbrechung der Verzahnung 3 vorgesehen, wobei die Bearbeitung der Bolzenbohrungen 2 von der Abtriebsseite, d. h. von der der Mitnahmeverzahnung 3 angewandten Seite aus erfolgt. Wie aus 2 ersichtlich, ist um den Werkzeugauslauf 4 zu gewährleisten, der Übergang 5 von der Mitnahmeverzahnung 3 zum Planetenträger mit einem kleinen Außendurchmesser und somit mit einem kleinen Querschnitt ausgeführt, was hinsichtlich der Festigkeit sehr kritisch ist. In 2 ist ein Planetenrad mit 6 und der dargestellte Planetenbolzen mit 7 bezeichnet.
Um die Festigkeit bei einer ermöglichten Bearbeitung der Bolzenbohrungen von der Abtriebsseite, d. h. von der der Mitnahmeverzahnung 3 abgewandten Seite aus zu erhöhen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Planetenbolzen 7 an dem der Mitnahmeverzahnung 3 zugewandten Ende 8 im Durchmesser abgesetzt auszuführen, wie in 3 gezeigt.
In 4 ist ein Planetenträger 1, umfassend erfindungsgemäß ausgeführte Planetenbolzen 7 dargestellt. Hierbei entspricht die Länge des abgesetzt ausgeführten Bereiches des Planetenbolzens 7 der axialen Überlappung zwischen dem Planetenbolzen 7 und dem Übergangsbereich 5 von der keine Unterbrechung aufweisenden Mitnahmeverzahnung 3 zum Planetenträger im montierten Zustand des Planetenbolzens 7. Wie 4 zu entnehmen, weist der Übergangsbereich 5 durch die erfindungsgemäße Konzeption einen ausreichend großen Außendurchmesser und folglich einen Querschnitt auf, der hinsichtlich der Festigkeit unkritisch ist.

1: Planetenträger
2: Bolzenbohrung
3: Mitnahmeverzahnung
4: Werkzeugauslauf
5: Übergang von der Mitnahmeverzahnung 3 zum Planetenträger
6: Planetenrad
7: Planetenbolzen
8: Ende des Planetenbolzens

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004057576 A1 [0004]

Claims

Planetenbolzen (7) eines eine Mitnahmeverzahnung (3) für einen Kupplungskörper aufweisenden Planetenträgers (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenbolzen (7) an dem der Mitnahmeverzahnung (3) zugewandten Ende (8) im Durchmesser abgesetzt ausgeführt ist, wobei der Durchmesser des abgesetzt ausgeführten Bereiches kleiner ist, als der Durchmesser des das Planetenrad (6) tragenden Bereiches des Planetenbolzens (7).
Planetenbolzen (7) eines eine Mitnahmeverzahnung (3) für einen Kupplungskörper aufweisenden Planetenträgers (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des abgesetzt ausgeführten Bereiches des Planetenbolzens (7), derart bemessen ist, dass der abgesetzt ausgeführte Bereich des Planetenbolzens (7) im montierten Zustand des Planetenbolzens (7) nicht über die Seitenwand des Planetenträgers (1) hinausragt, in der der abgesetzt ausgeführte Bereich des Planetenbolzens (7) gelagert ist.
Planetenbolzen (7) eines eine Mitnahmeverzahnung (3) für einen Kupplungskörper aufweisenden Planetenträgers (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der Bolzenbohrung (2) zur Aufnahme des Planetenbolzens (7) von der der Mitnahmeverzahnung (3) abgewandten Seite erfolgt, wobei die Mitnahmeverzahnung (3) des Planetenträgers keine Unterbrechung aufweist.
Planetenträger für ein Planetengetriebe, wobei der Planetenträger eine Mitnahmeverzahnung (3) für einen Kupplungsträger aufweist, gekennzeichnet durch zumindest einen Planetenbolzen (7) nach einem der vorgenannten Ansprüche.