DE102011087076A1

DE102011087076A1 - Planetenradträger

Info

Publication number: DE102011087076A1
Application number: DE201110087076
Authority: DE
Inventors: Volkhard Walther; Carsten Ohr; Ramon JURJANZ
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine neuartige Gestaltung von umgeformten Planetenradträgerkomponenten die zu einer Schweißbaugruppe zusammengebaut werden. Durch die neuartige Geometrie der Schweißbaugruppe insbesondere der Taillierung der die Trägerhälften verbindenden Verbindungsstege wird eine Verbesserung der Strukturfestigkeit und eine Verbesserung des mechanischen Betriebsverhaltens erreicht.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen in Blechbauweise gefertigten Planetenradträger für ein Planetenradgetriebe der als solcher aus einem ersten Trägerteil und einem zweiten Trägerteil gebildet ist, wobei die beiden Trägerteile miteinander über Verbindungsstege verbunden sind, die integral mit dem zweiten Trägerteil ausgebildet und mit dem ersten Trägerteil über Schweißnähte verbunden sind, so dass zwischen den beiden Trägerteilen ein Planetenradaufnahmeraum verbleibt.
Hintergrund der Erfindung
Aus DE 2 148 937 A1 ist ein Planetenradträger der vorangehend genannten Bauart bekannt. Bei diesem Planetenradträger ist das erste Trägerteil als relativ dickwandiges, weitgehend planes Stanzteil gefertigt. Das zweite Trägerteil ist als Blechumformteil gefertigt und im Bereich seines Außenrandes mit mehreren Verbindungsstegen versehen. Die Verbindungsstege sind im Rahmen der Fertigung des zweiten Trägerteils durch Zieh- und Biegeumformung entsprechender Materialabschnitte gebildet. Die Verbindungsstege erstrecken sich unter Belassung von Planetenradfenstern auf einer Zylindermantelfläche entlang des Außenrandes des zweiten Trägerteiles. Die Verbindungsstege enden auf ihrer dem zweiten Trägerteil abgewandten Seite in Stirnflächen. Im Bereich dieser Stirnflächen sind die Verbindungsstege mit dem ersten Trägerteil verschweißt.
Aus DE 35 42 622 A1 ist ein weiterer, ebenfalls als Schweißkonstruktion aufgebauter Planetenradträger bekannt, bei welchem durch Zusammensetzen eines ersten Trägerteiles und eines zweiten Trägerteiles ein Planetenradaufnahmeraum gebildet wird. Das erste Trägerteil ist wiederum als relativ massives Bauteil ausgeführt. Das zweite Trägerteil ist als Blech-Umformteil ausgeführt und bildet einen Ringscheibenkorpus mit randnah abgewinkelten Verbindungsstegen. Diese Verbindungsstege sind im Bereich ihrer Stirnseiten mit dem ersten Trägerteil verschweißt.
Aus DE 2 024 469 A ist ein Planetenradträger bekannt der wiederum aus zwei Trägerteilen zusammengesetzt ist. Die Verbindung dieser Trägerteile wird ebenfalls durch Verbindungsstege bewerkstelligt. Diese Verbindungsstege sind durch Materialabschnitte gebildet, die an einen Innenrandbereich eines der Trägerteile angrenzen und durch eine Biegeumformung aus der Hauptebene des entsprechenden Trägerteiles abgewinkelt sind.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Planetenradträger zu schaffen, welcher unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten günstig herstellbar ist, und welcher sich durch eine hohe Dauerfestigkeit und ein vorteilhaftes mechanisches Betriebsverhalten auszeichnet.
Erfindungsgemäße Lösung
Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Planetenradträger zur Aufnahme von Planetenrädern einer Planetenradstufe welche um eine Umlaufachse umläuft, mit:

– einem ersten Trägerteil,
– einem zweiten Trägerteil das als Blechumformteil gefertigt ist, und
– mehreren, entlang des Außenrandes des zweiten Trägerteiles unter Belassung von Planetenradfenstern abfolgenden Verbindungsstegen die integral mit dem zweiten Trägerteil ausgebildet und im Bereich ihrer dem ersten Trägerteil zugewandten Stegenden mit dem ersten Trägerteil über Schweißnahtbereiche verbunden sind,
– wobei die Verbindungsstege in einem zwischen dem ersten Trägerteil und dem zweiten Trägerteil liegenden Zwischenbereich derart tailliert ausgebildet sind, dass die in Umfangsrichtung gemessene Breite des Verbindungssteges im taillierten Bereich geringer ist als die in Umfangsrichtung gemessene Breite im jeweiligen Schweißnahtbereich.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen Planetenradträger zu schaffen, bei welchem das erste Trägerteil und das zweite Trägerteil mit hoher Steifigkeit miteinander gekoppelt sind und dennoch die Werkstoffbelastung im Endbereich der Schweißnähte deutlich reduziert wird.
Das erste Trägerteil und das zweite Trägerteil bilden gemeinsam einen sog. Planetenradträgerkorb. Das erste Trägerteil bildet dabei den Korbboden, das zweite Trägerteil den Korbdeckel und die Verbindungsstege bilden den Korbmantel der als solcher von Planetenradfenstern durchbrochen ist. Der Axialabstand zwischen den beiden Trägerteilen wird im wesentlichen durch den Überstand der Verbindungsstege über die Innenfläche des zweiten Trägerteiles bestimmt. Es ist möglich, an dem ersten Trägerteil und den darauf aufsitzenden Kontaktzonen der Verbindungsstege zueinander komplementäre Positioniergeometrien auszubilden, durch welche eine relativ präzise Vorpositionierung dieser Bauteile erreicht werden kann. Diese Positioniergeometrien im Bereich der Verbindungsstellen können so gestaltet werden, dass diese eine besonders günstige Ausbildung der jeweiligen Schweißnaht ermöglichen.
Das zweite Trägerteil ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Außenrandkante desselben im Bereich eines Planetenradfensters ein Radialniveau erreicht das auf oder vorzugsweise über dem Radialniveau der Außenwandungen der Verbindungsstege liegt.
Die Verbindungsstege können auf einem gedachten, zur Umlaufachse koaxialen Zylindermantel sitzen, oder auch zu diesem eine gewisse Anstellung aufweisen. Die Verbindungsstege können auch einen durch Sicken oder anderweitige Ein- und Ausbuchtungen versteiften Querschnitt aufweisen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sowohl das erste Trägerteil als auch das zweite Trägerteil als Ringscheiben ausgebildet und mit einer zentralen Mittenöffnung versehen.
Vorzugsweise ist das erste Trägerteil als Blechumformteil gefertigt und axial profiliert. Diese Profilierung kann so gestaltet sein, dass das erste Trägerteil eine Ringstufe bildet die von einem Ringrand umsäumt ist. Dieser Ringrand ist gegenüber einem die Stirnseiten der Verbindungsstege stützenden Radraumboden axial vom zweiten Trägerteil weg versetzt. Dieser Ringrand kann auf seiner dem zweiten Trägerteil abgewandten Rückseite eine Sitzfläche bilden, auf welcher eine weitere Anbaustruktur aufsitzt. Diese Anbaustruktur kann gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein weiteres Trägerteil sein das wiederum Zahnräder eines weiteren Umlaufrädergetriebes trägt. Dieses weitere Umlaufrädergetriebe kann dann insbesondere als Stirnraddifferentialgetriebe ausgebildet sein.
Die integral mit dem zweiten Trägerteil ausgebildeten Verbindungsstege sind vorzugsweise als Zylindermantelabschnitte ausgebildet. Diese Zylindermantelabschnitte sind vorzugsweise so positioniert, dass die Krümmungsachse des jeweiligen Zylindermantelabschnittes mit der Umlaufachse übereinkommt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Trägerteil im Bereich seines Außenrandes mit Freischnitten versehen, wobei diese Freischnitte von außen her in etwa auf das Radialniveau der Innenkante der benachbarten Stegseitenflanke eintauchen. Die Freischnitte weisen vorzugsweise in der Draufsicht auf das zweite Trägerteil einen gerundeten Verlauf auf.
Die integral durch Biege- und Ziehumformung mit dem zweiten Trägerteil ausgebildeten, nach außen konvex gekrümmten Verbindungsstege sind mit dem ersten Trägerteil durch Schweißnähte verschweißt. An den entsprechenden Zonen der Verbindungsstege und des ersten Trägerteiles können im Bereich der Stoßstellen Hilfsgeometrien, z.B. Schweißnahtausschrägungen, insbesondere V-Nuten ausgebildet sein, welche die Ausbildung besonders tragfähiger Schweißnähte ermöglichen.
Die Erfindung richtet sich auf geschweißte Planetenträger in Blechbauweise, bei welchen die Verbindung der abgebogenen Verbindungsstege durch Schweißnähte erfolgt. Durch das erfindungsgemäße Konzept wird in vorteilhafter Wiese eine Verminderung der Schweißnaht Beanspruchung erreicht, so dass die Schweißverbindungsstelle in geringerem Maße versagenskritisch ist und hinsichtlich der übertragbaren Belastung in geringerem Maße limitierend ist.
Ein für die Erfindung typisches Design für Planetenträger in Blechbauweise besteht aus zwei umgeformten Blech-Halbschalben (allgemein auch als “Träger“ bzw. ‘Topf“ bezeichnet). Eine Halbschale (“Topf) weist gebogene Lappen auf, die als Verbindungsstege fungieren und die stirnseitig mit der anderen Halbschale verschweißt werden. Die “Lappen“ bilden somit verbindende Stege zwischen beiden Halbschalen des Planetenträgers, welche maßgeblich die Steifigkeit und Belastungsübertragung des Systems beeinflussen. Die Stege haben bislang eine einfache, rechteckige Grundform. Die Verschweißung erfolgt normalerweise über die gesamte Länge des Kontaktstoßes zur zweiten Halbschale.
Die Schweißnaht ist hohen Beanspruchungen ausgesetzt und erweist sich als versagenskritisch. Aufgabe der Erfindung ist eine Reduzierung der Schweißnaht-Beanspruchung.
Die erfinderische Lösung der Aufgabe besteht in einer speziellen Geometrie der Verbindungsstege oder “Lappen“, die den Kraftfluss in den Stegen dahingehend verändert, dass die Ränder, d.h die Schweißnaht-Enden, entlastet werden.
Die erfindungsgemäße Gestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen nicht rechteckförmig sind, sondern eine taillierte, oder “fischflossenförmige“ Form mit einer Verjüngung der Breite im mittleren Bereich aufweisen. Diese Verjüngung konzentriert den “Kraftfluss“ in der Mitte des Stegs und entlastet somit die Randbereiche, in denen die Schweißnaht endet. Die Verjüngung der Breite stellt letztlich eine Art Entlastungskerbe für die Schweißnaht-Ränder dar.
Da der Rohling des Trägers inklusive der Lappen ausgestanzt wird, ist jede beliebige Kontur einfach herstellbar. In den noch beschriebenen Darstellungen sind verschiedene Beispiele für denkbare Ausformungen der Lappen- bzw. Steggeometrie dargestellt.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine spezielle Form der “Steggeometrie“ bei geschweißten Planetenträgern in Blechbauweise. Durch die optimierte Geometrie wird der Belastungsfluss so beeinflusst, dass die versagenskritischen Randbereiche der Schweißnaht entlastet werden. Damit kann bei ansonsten gleichem Design eine höhere Langzeitfestigkeit erreicht werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenradträgers mit taillierten und nach außen schwach konvex ausbauchenden Verbindungsstegen;
2 eine Abwicklung des vorderen, d.h. zweiten Trägerteils des Planetenradträgers nach 1;
3a bis 3f mehrere Skizzen zur Veranschaulichung weiterer erfindungsgemäßer Varianten zur Reduktion der Belastung der Scheißverbindungsstellen;
4 eine weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenradträgers mit taillierten und nach außen schwach konvex ausbauchenden Verbindungsstegen welche zudem mit einer Sickenstruktur versehen sind.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Planetenradträger zur Aufnahme von hier nicht näher dargestellten Planetenrädern einer Planetenradstufe. Bei bestimmungsgemäßem Verbau des Planetenradträgers ist dieser derart gelagert, dass dieser unter Wirkung der an ihm angreifenden Kräftesysteme um eine zentrale Umlaufachse X im wesentlichen unwuchtfrei umläuft. Der Planetenradträger umfasst ein erstes Trägerteil 1 und ein zweites Trägerteil 2. Diese beiden Trägerteile 1, 2 sind miteinander über Schweißnähte W1, W2, W3, W4 verschweißt.
Insbesondere das zweite Trägerteil 2 ist als Blechumformteil gefertigt. Im Außenrandbereich des zweiten Trägerteiles 2 sind mehrere Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 ausgebildet. Diese Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 sind unter Bildung von Planetenradfenstern F voneinander beabstandet. Die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 sind integraler Bestandteil des zweiten Trägerteiles 2 und durch Umformung entsprechender radialer Überstände des zur Bildung des zweiten Trägerteiles 2 verwendeten Blechzuschnitts gefertigt.
Die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 bilden Stoßstellen S. Über diese Stoßstellen S stehen die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 auf der hier dem Betrachter zugewandten Vorderfläche des ersten Trägerteiles 1 auf. Die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 sind im Bereich dieser Stoßstellen S durch die hier angedeuteten Schweißnähte W1, W2, W3, W4 die insbesondere Kehlnähte ausgeführt sein können, mit dem ersten Trägerteil 1 verbunden.
Der in Richtung der Umlaufachse X gemessene axiale Überstand der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 über die hier nicht sichtbare Innenseite des zweiten Trägerteiles 2 bestimmt die Axialtiefe des zur Aufnahme der Planetenräder vorgesehenen Planetenradaufnahmeraumes.
Der hier gezeigte erfindungsgemäße Planetenradträger zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 in ihrem sich Verlauf vom zweiten Trägerteil 2 zum ersten Trägerteil 1 hin tailliert ausgebildet sind, d.h. einen Abschnitt reduzierter Breite aufweisen. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Querschnittsreduktion durch gerundet gestaltete Einbuchtungen B1, B2 erreicht. Die hierdurch erreichte Querschnittsreduktion liegt im Bereich von 25 bis 50%. Die Einbuchtungen B1, B2 sind so gestaltet, dass diese sowohl von Ihrem Übergangsradiusbereich, als auch von den Stoßseiten S einen Abstand haben der wenigstens der Materialdicke t der Verbindungsschenkel C1 ... C4 entspricht.
Das zweite Trägerteil 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass die Außenrandkante E1 desselben im Bereich eines Planetenradfensters F ein Radialniveau erreicht das im wesentlichen dem Radialniveau der Außenwandung der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 entspricht.
Das erste Trägerteil 1 bildet einen Ringrand R der gegenüber einem die Stirnseiten der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 stützenden Radraumboden K geringfügig axial versetzt ist. Im Bereich des Ringrandes R kann eine Zentrierwandung, oder bei ggf. auch eine Verzahnung ausgebildet ausgebildet sein.
Die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 sind als Zylindermantelabschnitte ausgebildet. Die Krümmungsachse des jeweiligen Zylindermantelabschnittes kommt im wesentlichen mit der Umlaufachse X des Planetenradträgers überein.
Das zweite Trägerteil 2 ist im Bereich der Planetenradfenster W mit Freischnitten Z1, Z2 versehen, wobei diese Freischnitte Z1, Z2 von außen her in etwa auf das Radialniveau der Innenfläche des jeweiligen Verbindungssteges eintauchen. Zwischen diesen Freischnitten Z1, Z2 erheben sich die Planetenradtragschenkel 7, 8, 9, 10 des zweiten Trägerteiles 2. Im Bereich dieser Planetenradtragschenkel 7, 8, 9, 10 sind jeweils Bolzenbohrungen 11, 12, 13, 14 ausgebildet. In diese Bolzenbohrungen 11, 12, 13, 14 werden die zur Lagerung der Planetenräder vorgesehenen Tragbolzen BT1, BT2, BT3, BT4 eingesetzt. Diese Tragbolzen BT1, BT2, BT3, BT4 sitzen dann in weiteren, Bolzenbohrungen des ersten Trägerteils 1.
Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, durch die Taillierung der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 die Werkstoffbelastung im Bereich der Schweißnähte zu reduzieren. Durch das erfindungsgemäße Konzept ergibt sich eine steife und insgesamt strukturmechanisch vorteilhafte Kraftübertragung zwischen den beiden Trägerteilen 1 und 2.
Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht eine vorteilhafte Ausbildung der Schweißnähte W1, W2, W3, W4 zur Anbindung der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 an das erste Trägerteil 1 entlang der Stumpfstoßstellen S. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 wird in vorteilhafter Weise auch eine Verbesserung der Verwirbelung des Ölnebels bei gleichzeitiger Intensivierung des Schmiervorgangs erzielt. Das erste Trägerteil 1 ist als Blechumformteil gefertigt und im Bereich seines Außenrandes, sowie ggf. auch im Bereich seiner Innenöffnung axial profiliert.
Die beiden Trägerteile 1, 2 des dargestellten erfindungsgemäßen Planetenradträgers sind als Blech-Umformteile gefertigt. Durch die taillierte Form der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 oder Laschen wird die Belastung der Schweißnähte W1, W2, W3, W4 reduziert.
Die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 sind tangential zum Hüllkreis des zweiten Trägerteils 2 angeordnet. Das Trägerteil 2 wird vorzugsweise tiefziehtechnisch hergestellt, wobei die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 ggf. abgestreckt werden und somit eine Wandstärkenreduktion erfolgt. Durch die besondere Geometrie der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 wird auch die Ölvernebelung im Getriebe unterstützt. Die Erfindung eignet sich insbesondere für automatisch geschaltete Fahrzeuggetriebe, Planetengetriebe, Planetenradträger und Achsgetriebe.
In 2 ist beispielhaft ein zur Bildung des zweiten Trägerteils 2 vorgesehener Materialzuschnitt dargestellt. Dieser Materialzuschnitt umfasst einen Ringscheibenkorpus 2a sowie davon radial abragende Laschen C1´, C2´, C3´, C4´. Aus diesen Laschen C1´, C2´, C3´, C4´ werden durch entsprechende Umformung die in 1 gezeigten Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 gebildet. Diese Laschen C1´, C2´, C3´, C4´sind derart konturiert, dass diese in ihrem Verlauf vom Hüllkreis des Ringscheibenkorpus 2a zu dem zur Bildung der Stoßflächen S vorgesehenen Endbereich in Umfangsrichtung betrachtet einen Bereich von reduziertem Querschnitt aufweisen. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Konturierung so abgestimmt, dass die Querschnittsreduktion durch kreissegmentartige Einbuchtungen B1, B2 erreicht wird. Diese Einbuchtungen B1, B2 sind so gestaltet, dass in dem durch diese definierten engsten Stegbereich eine Reduktion der Breite b1 des Verbindungsstegabschnitts C1´ gegenüber der Breite b2 der Stoßfläche S im Bereich von 25% bis 50% erreicht wird. Die Einbuchtungen B1, B2 sind so gestaltet, dass diese vom genannten Hüllkreis C, sowie von den Stoßstellen S einen Abstand d1, d2 aufweisen der wenigstens der Materialdicke des hier vorliegenden Zuschnitts entspricht.
In 3a ist in vereinfachter Darstellung die Kontur einer Variante eines Verbindungssteges C1 dargestellt. Der Verbindungssteg C1 ist hierbei durch gerundet ausgebildete Einbuchtungen B1, B2 tailliert gestaltet. Der Krümmungsradius dieser Einbuchtungen B1, B2 entspricht in etwa 30 bis 50% der Radraumhöhe (entspricht in etwa der Länge des Verbindungsschenkels) des Planetenträgers. Die Einbuchtungen B1, B2 laufen in einen Streifenabschnitt aus dessen Höhe in etwa dem halben Krümmungsradius R der Einbuchtungen B1, B2 entspricht. Der Übergangsbereich des Verbindungssteges B1 zum hier nicht näher dargestellten Ringscheibenkorpus (vgl. 2) weist eine Breite b3 auf die größer ist, als die Taillenbreite b1 jedoch kleiner ist als die Breite b2 der Stoßfläche S.
In 3b ist eine Variante der Kontur des Verbindungsstegs C1 dargestellt, bei welcher die Einbuchtungen B1, B2 wiederum einen taillierten Abschnitt definieren dessen Taillenbreite b1 wiederum kleiner ist als die Breite b3 im Übergangsbereich zum Ringscheibenkorpus und zudem kleiner ist als die Breite b2 im Bereich der Stoßfläche S, Die Konturierung ist hier weiterhin so gestaltet, dass die Einbuchtungen B1, B2 auf Flankenabschnitte F1, F2 auslaufen, wobei diese Flankenabschnitte F1, F2 derart abfallend gestaltet sind, dass deren Höhe h gegenüber der Stoßfläche S im Verlauf zum hin Stegrand abnimmt. Die Flankenabschnitte F1, F2 können dabei so gestaltet sein, dass diese im oberen Bereich eine schwach konvexe Kontur erhalten. Die Breite b3 des Verbindungssteges C1 im Anschlussbereich an den Ringscheibenkorpus beträgt hier nur etwa 50% der Breite b2 der Stoßfläche S.
In 3c ist eine Konturierung des Verbindungssteges C1 dargestellt bei welcher die Breite b3 im Übergangsbereich zum Ringscheibenkorpus in etwa der Breite b2 der Stoßfläche S entspricht. Die Taillenbreite b1 beträgt mehr als 50% der Breite b2 der Stoßfläche. Die Einbuchtungen B1, B2 weisen einen gerundeten verlauf auf. Der Krümmungsradius R beträgt etwa 50% der Breite b2 der Stoßfläche. Die Höhe h des Flankenabschnitts F2 beträgt etwa 40% des vorgenannten Krümmungsradius R.
In 3d ist eine weitere Variante der Konturierung des Verbindungssteges C1 dargestellt. Ähnlich wie bei der Variante nach 3b sind auch hier die Flankenabschnitte F1, F2 so gestaltet, dass sich diese in Verlauf zum Stegrand hin in ihrer Höhe verjüngen. Die der Stoßfläche S abgewandte Deckwandung der Flankenabschnitte F1, F2 ist leicht konvex gewölbt ausgebildet. Jene den hier dargestellten Verbindungssteg C1 begrenzende linke Seitenwandung LC1 umfasst damit einen auf die Flankenabschnitte abfallend und konvex auslaufenden Abschnitt S10, einen die Einbuchtung B1 begrenzenden konkaven Abschnitt S11 und einen wiederum konvexen und Abschnitt S12.
In 3e ist eine Variante des Verbindungssteges dargestellt, bei welcher sich der Verbindungssteg C1 in seinem Verlauf von den Flankenabschnitten F1, F2 zum Ringscheibenkorpus verjüngt. Die in dieser Darstellung linke Seitenwandung LC1 weist hier einen in der Art eines Parabel- oder Ellipsenabschnittes gekrümmten Verlauf auf. Die Flankenabschnitte F1, F2 sind derart gestaltet, dass diese bis im in den Bereich ihrer Enden hinein eine Höhe aufweisen die wenigstens der zweifachen Materialdicke entspricht.
In 3f ist eine Variante des Verbindungssteges dargestellt, bei welcher sich der Verbindungssteg C1 in seinem Verlauf von den Flankenabschnitten F1, F2 zum Ringscheibenkorpus ebenfalls verjüngt. Abweichend von der Variante nach 3e erfolgt diese Verjüngung indem die Deckflächen der Flankenabschnitte F1, F2 zunächst in einen Radiusbereich S11´ übergehen. An diesen Radiusbereich schließt sich ein sich geradlinig verjüngender Abschnitt S12´ an.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen nach den 3a bis 3f sind die Verbindungsstege C1 „fischflossenartig“ konturiert. Hierdurch werden die Belastungen der Schweißverbindungsstellen vergleichmäßigt. Zudem werden das Eigengewicht und das Massenträgheitsmoment des Planetenradträgers reduziert.
In 4 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Planetenradträgers dargestellt. Auch dieser Planetenradträger umfasst ein erstes Trägerteil 1, ein zweites Trägerteil 2 das als Blechumformteil gefertigt ist, und mehrere, entlang des Außenrandes des zweiten Trägerteiles 2 unter Belassung von Planetenradfenstern F abfolgenden Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 die integral mit dem zweiten Trägerteil 2 ausgebildet sind. Diese Verbindungsstege sind im Bereich ihrer dem ersten Trägerteil 1 zugewandten Stegenden mit dem ersten Trägerteil 1 über Schweißstellen (W1, W2, W3, W4 verbunden. Die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 sind in einem zwischen dem ersten Trägerteil 1 und dem zweiten Trägerteil 2 liegenden Zwischenbereich derart tailliert ausgebildet, dass die in Umfangsrichtung gemessene Breite b1 des Verbindungssteges C1, C2, C3, C4 im taillierten Bereich geringer ist als die in Umfangsrichtung gemessene Breite b2 im Bereich der Schweißstellen W1, W2, W3, W4.
Die Taillierung der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 wird durch Einbuchtungen B1, B2 erreicht, die jeweils aus dem Bereich der Planetenradfenster F in die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 eintauchen.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Übergangsbereich zwischen dem inneren Ringscheibenbereich 2a des zweiten Trägerteiles und den hiermit integralen Verbindungsstegen C1, C2, C3, C4 als Radiusbereich mit einem relativ großen Biegeradius gestaltet. In diesen Radiusbereich sind Sicken 20, 21, 22, 23 eingeformt. Diese Sicken 21, 22, 23, 24 sind hier derart gestaltet, dass diese den Radiusbereich aussteifen. Die Einsenktiefe dieser Sicken 21, 22, 23, 24 entspricht vorzugsweise wenigstens der Materialdicke der Verbindungsstege. Die Sicken 21, 22, 23, 24 befinden sich hier mittig zwischen den Freischnitten Z1, Z2. Die Sicken 20, 21, 22, 23 bilden hier einen Sickenboden mit einer im wesentlichen radial zur Umlaufachse X ausgerichteten Talsolenachse T.
Die vorgenannten Sicken 20, 21, 22, 23 können auch eine von dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel abweichende Gestalt aufweisen. Insbesondere ist es möglich, die Sicken 20, 21, 22, 23 bis an den Bereich der Schweißnähte W1, W2, W3, W4 heranzuführen, so dass sich diese im wesentlichen über die gesamte Länge der Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 erstrecken.
Die Schweißnähte W1, W2, W3, W4 können als Kehlnähte ausgeführt werden. Es ist auch möglich, diese Schweißnähte als Pressschweißnähte, oder Abbrennstumpfnähte auszubilden. Weiterhin ist es möglich, im ersten Trägerteil 1 im Bereich der Anschlussstellen der Verbindungsstege Durchstanzungen vorzusehen und die Verbindungsstege C1, C2, C3, C4 aus dem Bereich der Rückseite des ersten Trägerteiles 1, d.h. von einer dem zweiten Trägerteil 2 abgewandten Seite des ersten Trägerteils 1 aus, zu verschweißen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2148937 A1 [0002]
DE 3542622 A1 [0003]
DE 2024469 A [0004]

Claims

Planetenradträger zur Aufnahme von Planetenrädern einer Planetenradstufe welche um eine Umlaufachse (X) umläuft, mit: – einem ersten Trägerteil (1), – einem zweiten Trägerteil (2) das als Blechumformteil gefertigt ist, und – mehreren, entlang des Außenrandes des zweiten Trägerteiles (2) unter Belassung von Planetenradfenstern (F) abfolgenden Verbindungsstegen (C1, C2, C3, C4) die integral mit dem zweiten Trägerteil (2) ausgebildet sind und zudem im Bereich ihrer dem ersten Trägerteil (1) zugewandten Stegenden mit dem ersten Trägerteil (1) über Schweißstellen (W1, W2, W3, W4) verbunden sind, – wobei die Verbindungsstege (C1, C2, C3, C4) in einem zwischen dem ersten Trägerteil (1) und dem zweiten Trägerteil (2) liegenden Zwischenbereich derart tailliert ausgebildet sind, dass die in Umfangsrichtung gemessene Breite (b1) des Verbindungssteges (C1, C2, C3, C4) im taillierten Bereich geringer ist als die in Umfangsrichtung gemessene Breite (b2) im Bereich der Schweißstellen (W1, W2, W3, W4).
Planetenradträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taillierung der Verbindungsstege (C1, C2, C3, C4) durch Einbuchtungen (B1, B2) erreicht wird die jeweils aus dem Bereich der Planetenradfenster (F) in die Verbindungsstege (C1, C2, C3, C4) eintauchen.
Planetenradträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (C1, C2, C3, C4) über Stoßflächen auf dem ersten Trägerteil (1) aufsitzen, und dass sich entlang dieser Stoßstellen ein Streifenabschnitt erstreckt dessen Endbereich Flankenabschnitte (F1, F2) bildet, wobei diese Flankenabschnitte (F1, F2) derart gestaltet sind dass sich diese über die Stoßstellen (S) um einen Maß (h) erheben das wenigstens der zweifachen Materialdicke des Verbindungssteges (C1, C2, C3, C4) entspricht.
Planetenradträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, die Verbindungsstege im Bereich der Einbuchtungen (B1, B2) einen jeweils konkaven Seitenwandungsabschnitt (S11) bilden.
Planetenradträger nach Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerteil (1) als Blechumformteil gefertigt und axial profiliert ist.
Planetenradträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerteil (1) einen Ringrand bildet der eine Verzahnungskontur aufweist.
Planetenradträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flankenabschnitte (F1, F2) in ihrem Verlauf zum jeweiligen seitlichen Ende des Streifenabschnitts in ihrer Höhe (h) verjüngen.
Planetenradträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (C1, C2, C3, C4) als nach außen konvex gekrümmte Zylindermantelabschnitte ausgebildet sind.
Planetenradträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsachse (E1, E2, E3, E4) des jeweiligen Zylindermantelabschnittes im wesentlichen mit der Umlaufachse (X) übereinkommt.
Planetenradträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Trägerteil (2) im Bereich seines Außenrandes mit Freischnitten (Z1, Z2) versehen ist, wobei diese Freischnitte (Z1, Z2) von außen her in etwa auf das Radialniveau der Innenflächen der Verbindungsstege (C1, C2, C3, C4) eintauchen.