DE102013216795A1

DE102013216795A1 - Planetentrieb mit einem Planetenträger, Planetenbolzen und mit auf den Planetenbolzen drehbar gelagerten Planetenrädern

Info

Publication number: DE102013216795A1
Application number: DE102013216795.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Dörrfuß; Heike Haardörfer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2015-02-26

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Planetentrieb mit einem Planetenträger, Planetenbolzen und mit auf den Planetenbolzen drehbar gelagerten Planetenrädern, wobei der Planetenträger zumindest aus einem wenigstens abschnittsweise plattenförmig ausgebildeten ersten Trägerteil und aus einem zumindest teilweise plattenförmig ausgebildeten zweiten Trägerteil gebildet ist, wobei das erste Trägerteil zu dem zweiten Trägerteil axial auf Abstand gehalten ist und dabei die Trägerteile innenseitig des Planetenträgers die Planetenräder zwischen sich nehmen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Planetentrieb mit einem Planetenträger, Planetenbolzen und mit auf den Planetenbolzen drehbar gelagerten Planetenrädern, wobei der Planetenträger zumindest aus einem wenigstens abschnittsweise plattenförmig ausgebildeten ersten Trägerteil und aus einem zumindest teilweise plattenförmig ausgebildeten zweiten Trägerteil gebildet ist, wobei das erste Trägerteil zu dem zweiten Trägerteil axial auf Abstand gehalten ist und dabei die Trägerteile innenseitig des Planetenträgers die Planetenräder zwischen sich nehmen.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Vorrichtung ist aus DE2148937A bekannt. In einem aus mehreren Trägerteilen zusammengesetzten Planetenträger sitzen Planetenräder auf Planetenbolzen. Der jeweilige Planetenbolzen ist an einem Ende mit einem Zapfen versehen. Der Zapfen ist vor der Montage des Planetentriebs durchgängig zylindrisch und an seinem Ende hohl und dünnwandig ausgebildet. Jeder Zapfen steckt in einem Durchgangsloch des Trägerteils. Der Zapfen eines jeden Planetenbolzens geht an einem Wellenabsatz in einen zylindrischen Abschnitt über, der einen größeren Durchmesser aufweist als der Zapfen und der die Oberfläche eines Lagersitzes bildet. Der Lagersitz ist in dem Planetenträger axial zwischen zwei Trägerteilen angeordnet. Der Wellenabsatz weist als Anschlag eine Kreisringfläche auf, gegen die das Trägerteil mittels einer Nietverbindung axial gepresst ist. Bei der Montage von Planetenträgern der in DE2148937A beschriebenen Gattung wird der Zapfen des jeweiligen Planetenbolzens jeweils in ein Loch des Trägerteils geschoben, bis jeder Planetenbolzen mit der Kreisringfläche seines Wellenabsatzes axial an dem Trägerteil flach anliegt. Das Trägerteil ist dazu zumindest im Bereich des Lochs plattenförmig eben ausgeführt. Der eingeschobene Zapfen ragt axial über das Trägerteil hinaus. Der über das Trägerteil hinausragende dünnwandige Abschnitt des Zapfens wird radial aufgeweitet und gegen das Trägerteil gebördelt, so dass eine Nietverbindung entsteht. Im weiteren Verlauf der Montage werden die Bauteile des Planetentriebs montiert und das zweite Trägerteil auf die anderen Enden der Planetenbolzen gesetzt und ebenfalls durch Aufweiten der Enden vernietet, wobei jedoch der axiale Abstand zwischen den Trägerteilen eingestellt und bis zum Abschluss der Montage gehalten werden muss. Alternativ wird der axiale Abstand zwischen den Trägerplatten über gesonderte Abstandshalter verwirklicht.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Planetentrieb zu schaffen, der sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung betrifft beliebige Planetentriebe, die Bestandteil von Fahrzeuggetrieben sind. Weiterhin betrifft die Erfindung Ausgleichgetriebe wie Verteilergetriebe und Differenziale, wobei unter Verteilergetrieben längs im Fahrzeug angeordnete sogenannte Längsdifferenziale zur Verteilung der Drehmomente auf Achsen oder sogenannte Quer- bzw. Achsdifferenziale zur Verteilung der Drehmomente auf angetriebene Fahrzeugräder zu verstehen sind. Die Erfindung sieht vor, dass jeder der Planetenbolzen beidseitig mit einem Zapfen versehen ist. Jeder Zapfen geht jeweils von einem Wellenabsatz des Planetenbolzens aus. Jeder der Wellenabsätze ist mit einer Kreisringfläche versehen, die ein planer Anschlag für eines der Trägerteile ist. Bei der Montage werden beide Trägerteile jeweils so auf die Planetenbolzen aufgesetzt, dass jeder Zapfen beidseitig jeweils in ein Loch der jeweiligen Trägerplatte bis an den Anschlag eingeführt wird. Dadurch wird erreicht, dass die Trägerteile durch die Wellenabsätze an den Kreisringflächen akkurat axial auf Abstand gehalten werden. Dementsprechend sind die Trägerteile erfindungsgemäß durch die Planetenbolzen axial zueinander auf Abstand gehalten, in dem die Lagersitze der Planetenbolzen als Abstandshalter mit Anschlägen an den Wellenabsätzen ausgelegt sind. Zusätzliche Maßnahmen zum Einstellen des Abstands sind bei der Montage nicht mehr notwendig. Die ansonsten üblichen Abstandshalter werden nicht mehr benötigt. Die Herstellung des Planetentriebs wird kostengünstiger. Aufgrund eingesparter Abstandhalter wird der Planetenträger leichter und lässt sich mit geringerem Aufwand herstellen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeder Planetenbolzen beidseitig axial außenseitig des Planetenträges mit einer plastischen Verformung des Materials des jeweiligen Zapfens in Form eines Nietkopfes versehen ist. Diese Verformung wird beispielsweise durch Press- oder Taumelnieten erzeugt. Durch das Nieten wird an jedem Zapfen das über das jeweilige Trägerelement herausragende Ende des Zapfens plastisch axial gestaucht und radial geformt und somit eine spielfreie Nietverbindung zwischen dem jeweiligen Planetenbolzen und den Trägerteilen hergestellt. Die Verformung ist massiv ausgebildet, da das Ende des Zapfens nicht wie beim Stand der Technik dünnwandig ausgebildet ist. Bei der Montage des Planetenträgers werden die Zapfen des jeweiligen Planetenbolzens jeweils in ein Loch des Trägerteils geschoben, bis jeder Planetenbolzen mit der Kreisringfläche seines Wellenabsatzes axial an dem Trägerteil flach anliegt. Damit eine feste Nietverbindung hergestellt ist, wird das überstehende Ende des Zapfens mit durch Kaltumformen so stark und so lange axial gegen die Trägerpfaffe gestaucht und radial ausgeformt bis auch an der Verformung eine Kreisringfläche entsteht. Diese durch das Nieten erzeugte Kreisringfläche, die außen am Trägerteil anliegt und damit der innen liegenden und auch in Richtung Trägerteil gewandten Kreisringfläche gegenüberliegt ist fest gegen das Trägerteil gepresst.
Der Planetenträger ist vorzugsweise zweiteilig aus den zwei Trägerteilen gebildet. Die Trägerteile sind bevorzugt Blechbauteile, die durch Kaltumformen oder Stanzen hergestellt sind. Alternativ sind die Trägerteile durch Warmumformen geformt, gegossen, geschmiedet und wahlweise durch spanabhebende Bearbeitung nachbearbeitet. Der Werkstoff der Trägerteile ist Stahl oder alternativ eine Leichtmetalllegierung. Der Werkstoff der Planetenbolzen ist Stahl. Die Planetenbolzen sind spanabhebend oder durch Fließpressen und alternativ auch mit allen denkbaren anderen Verfahren hergestellt. Die Oberfläche des Planetenbolzens zwischen den Zapfen ist eine Oberfläche für die Lagerung von Planetenrädern. Die Lagerungen der Planetenräder sind Gleitlagerungen und im einfachsten Fall Stahl-auf-Stahl-Gleitlagerungen, in der die Gleitflächen an den Planetenbolzen und den Planetenrädern ausgebildet sind. Alternativ weist die Oberfläche Wälzlaufbahnen auf, die spanabhebend bearbeitet sind. In diesem Fall sind die Planetenräder mittels Wälzlagern, die vorzugsweise Nadellager sind, drehbar auf den Planetenbolzen gelagert.
Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Planetentriebs 1 in einer Gesamtansicht. 2 zeigt einen Halbschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Planetentriebs, wie z. B. eines Planetentriebs 1 nach 1 entlang der Zentralachse 2 des Planetentriebs 1. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Planetenbolzens 5, der in einem mit den 1 und 2 gezeigten Planetentrieb 1 eingesetzt wurde. Zur Visualisierung der erfindungsgemäßen Gestalt ist des Planetenbolzens ist dieser jedoch in 3 von den Trägerplatten befreit dargestellt.
Der in den 1 und 2 gezeigte Planetentrieb 1 weist zwei Sätze mit radialem Abstand zur Zentralachse angeordnete Planetenräder 3 und 4 auf. Jeweils ein Planetenrad 3 des einen Satzes bildet im Zahneingriff mit einem Planetenrad 4 des anderen Satzes ein Paar, so dass der Planetentrieb 1 vier jeweils aus einem ersten Planetenrad 3 und einem zweiten Planetenrad 4 gebildete Planetenpaare aufweist. Jedes der Planetenräder 3 und 4 sitzt auf einem Planetenbolzen 5 zwischen zwei Trägerteilen 6 und 7 eines Planetenträgers 18. Die Trägerteile 6 und 7 sind flache und scheibenförmige Blechbauteile. Die Planetenbolzen 5 stecken beidseitig mit Zapfen 8 in den Trägerteilen 6 und 7. Die Zapfen 8 beginnen jeweils an einem Wellenabsatz 9. Jeder Wellenabsatz 9 weist eine Kreisringfläche 10 auf. Zwischen den Kreisringflächen 10 ist jeder Planetenbolzen 5 mit einer zylindrischen Oberfläche 13 für die Lagerung eines der Planetenräder 3 oder 4 versehen. Die Planetenräder 3 und 4 sind mit einer einfachen Stahl-auf-Stahl Gleitlagerung auf den Planetenbolzen 5 gelagert. Jeder Planetenbolzen 5 weist beidseitig axial außenseitig des Planetenträges 18 eine plastische Verformung 11 des Materials des jeweiligen Zapfens 8 auf. Die jeweilige Verformung 11 ist mit einer zweiten Kreisringfläche 12 versehen, welche der ersten Kreisringfläche 10 an dem jeweiligen Trägerteil 6 oder 7 axial gegenüber liegt und welche fest axial gegen das jeweilige Trägerteil 6 oder 7 gepresst ist. Die außen zylindrisch gestaltete Verformung 11 weist außen den gleichen Durchmesser D auf wie die zylindrische Oberfläche 13, die zur Lagerung eines Planetenrades 3 oder 4 vorgesehen ist. Der Planetenbolzen 5 ist innen durchgängig hohl und durchgängig durch nur einen Innendurchmesser d beschrieben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2148937 A [0002, 0002]

Claims

Planetentrieb (1) mit einem Planetenträger (18), Planetenbolzen (5) und mit auf den Planetenbolzen (5) drehbar gelagerten Planetenrädern (3, 4), wobei der Planetenträger (8) zumindest aus einem wenigstens abschnittsweise plattenförmig ausgebildeten ersten Trägerteil (6) und aus einem zumindest teilweise plattenförmig ausgebildeten zweiten Trägerteil (7) gebildet ist, wobei das erste Trägerteil (6) zu dem zweiten Trägerteil (7) mittels der Planetenbolzen (5) axial auf Abstand gehalten ist und dabei innenseitig des Planetenträgers (8) die Planetenräder (3, 4) axial zwischen den Trägerteilen (6, 7) auf den Planetenbolzen (5) angeordnet sind und wobei jeder der Planetenbolzen (5) mit einem Zapfen (8) in einem Loch des ersten Trägerteils (6) und mit einem weiteren Zapfen (8) in einem Loch des zweiten Trägerteil (7) so befestigt ist, dass der Planetenbolzen (5) innenseitig des Planetenträgers (18) jeweils mit einer ersten Kreisringfläche (10) eines Wellenabsatzes (9) axial an dem jeweiligen Trägerteil (6, 7) axial anliegt, wobei die Kreisringflächen (10) axial voneinander weg weisen, so dass die Trägerteile (6, 7) des Planetentriebs (1) mittels des Planetenbolzens (5) axial auf Abstand gehalten sind.
Planetentrieb nach Anspruch 1, in dem jeder Planetenbolzen (5) beidseitig axial außenseitig des Planetenträges (18) mit einer plastischen Verformung (11) des Materials des jeweiligen Zapfens (8) versehen ist, wobei die jeweilige Verformung (11) mit einer zweiten Kreisringfläche (12) versehen ist, welche der ersten Kreisringfläche (10) an dem jeweiligen Trägerteil axial gegenüber liegt und fest axial gegen das jeweilige Trägerteil (6, 7) gepresst ist.
Planetentrieb nach Anspruch 2, in dem der Planetenbolzen (5) innen hohl ausgebildet ist, wobei die innenzylindrischen radialen Innenabmessungen der Verformung (11) identisch zu den innenzylindrischen radialen Innenabmessungen des Planetenbolzens (5) sind.
Planetentrieb nach Anspruch 1 oder 3, in dem die Abmessungen der ersten Kreisringfläche (10) den Abmessungen der zweiten Kreisringfläche (12) entsprechen.
Planetentrieb nach Anspruch 1 oder 3, in dem der Planetenbolzen (5) zwischen den zwei axial zueinander beabstandeten und voneinander weg gewandten ersten Kreisringflächen (10, 12) mit einer zylindrischen Oberfläche (13) versehen ist, deren Außendurchmesser einem Außendurchmesser einer außenzylindrischen Fläche der jeweiligen Verformung (11) entspricht.
Planetentrieb nach Anspruch 1 oder 3, in dem der Planetenbolzen (5) zwischen den zwei axial zueinander beabstandeten und voneinander weg gewandten ersten Kreisringflächen (10, 12) mit einer zylindrischen Oberfläche (13) versehen ist, deren Außendurchmesser einem Außendurchmesser einer außenzylindrischen Fläche der jeweiligen Verformung (11) entspricht, wobei die zylindrischen Oberfläche (13) Lagersitz einer Lagerung für mindestens ein Planetenrad (3, 4) auf dem jeweiligen Planetenbolzen (5) ist.
Planetentrieb nach Anspruch 1, in dem die Planetenbolzen (5) aus einem anderen Werkstoff gebildet sind als wenigstens eines der Trägerteile (6, 7).