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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Kraftübertragungs-Getriebebaugruppen und Verfahren zu deren Herstellen.
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STAND DER TECHNIK
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Moderne Fahrzeugkraftübertragungen umfassen eine Anzahl von Planetengetriebebaugruppen. Die Planetengetriebebaugruppe weisen typisch ein Sonnenrad, Planetenräder und ein Hohlrad auf, die konfiguriert sind, um in Bezug auf einen Träger zu drehen. Eine Planetenradwelle ist in der Mitte der Planetengetriebebaugruppe enthalten. Träger können eine Bohrung für die Planetenradwelle aufweisen. Die Bohrung kann sich durch das gesamte Trägergehäuse erstrecken. Das herkömmlichere Verfahren, das zum Halten einer Planetenradwelle in Bezug auf axiale oder Drehbewegung in einem Trägergehäuse verwendet wird, besteht darin, das Wellenmaterial selbst zu verkerben oder zu stauchen. Das kann Konzeptionsprobleme insbesondere für Kraftübertragungen mit Aluminiumteilen schaffen, da Aluminium dazu tendiert, sich unter hohen Temperaturen mehr zu dehnen als Stahl. Andere Haltevorrichtungen für die Planetenradwelle, zum Beispiel Spannstifte, wurden in der Vergangenheit verwendet, um die Planetenradwelle zu halten, aber derartige Haltevorrichtungen können die Bewegung der Planetenradwelle und Vorrichtungen zum Halten der Welle an ihrem Platz der Welle, die beim Zusammenfügen verwendet werden, bevor die Welle wie konzipiert positioniert wird, behindern.
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Andere Typen von Befestigungen wurden in der Vergangenheit verwendet, wie zum Beispiel in dem
U. S. Patent Nr. 6 592 489 mit dem Titel „Transmission Equipped with Planetary Gear Mechanism and Planetary Gear Mechanism”, das den Gebrauch von Schnappringen an verschiedenen Stellen in Bezug auf ein Trägergehäuse offenbart, gezeigt. Es besteht immer noch ein Bedarf an einem Vorgang, der besser für eine Produktion mit hohem Volumen geeignet ist, um die Planetenradwelle in Position zu halten. Solche Haltemittel sollten sowohl mit den Anforderungen vor als auch nach dem Zusammenbauen der Planetengetriebebaugruppe vereinbar sein.
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KURZDARSTELLUNG
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Die vorliegende Offenbarung begegnet einem oder mehreren der oben erwähnten Probleme. Andere Merkmale und/oder Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
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Ein Vorteil der vorliegenden Offenbarung besteht darin, dass sie ein axial starres Positionierungssystem für Planetenradwellen in Bezug auf den Radträger bereitstellt. Das offenbarte Befestigungssystem erlaubt auch den Gebrauch einer „Ersatzwelle”, die Nadellager in der Trägerbohrung vor der Installation der Planetenradwelle an Ort und Stelle hält.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Kraftübertragungs-Planetengetriebebaugruppe, die Folgendes aufweist: ein Trägergehäuse mit einer axialen Öffnung, eine Planetenradwelle, die durch die axiale Öffnung gepasst ist, eine erste Befestigung, die konfiguriert ist, die Planetenradwelle axial in Bezug auf das Trägergehäuse an einem Ende der Welle zu sichern, und eine zweite Befestigung, die konfiguriert ist, die Planetenradwelle axial in Bezug auf das Trägergehäuse an einem anderen Ende der Welle zu sichern.
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Eine andere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Kraftübertragungs-Planetengetriebebaugruppe, die Folgendes hat: ein Trägergehäuse mit durchgehender Öffnung und ein Befestigungssystem, das konfiguriert ist, eine Planetenradwelle in Bezug auf das Trägergehäuse auf jeder Seite der durchgehenden Öffnung zu sichern.
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Eine andere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Planetengetriebebaugruppe, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Formen eines Radträgers, Formen einer Öffnung durch den Radträger bildet, Durchschrauben einer Planetenradwelle durch den Radträger, Positionieren einer ersten Befestigung, um die Planetenradwelle axial in Bezug auf das Trägergehäuse an einem Ende der Welle zu sichern, und Positionieren einer zweiten Befestigung, um die Planetenradwelle in Bezug auf das Trägergehäuse an einem anderen Ende der Welle zu sichern.
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Die Erfindung wird unten ausführlicher anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, in welchen dieselben Bezugszeichen in den Figuren für identische oder im Wesentlichen identische Elemente verwendet werden. Die oben stehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren ergeben sich klar aus der folgenden ausführlichen Beschreibung zum Ausführen der Erfindung, wenn sie gemeinsam mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird. In den Zeichnungen:
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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ist 1 eine Seitenquerschnittansicht einer Planetengetriebebaugruppe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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ist 2 eine teilweise Seitenansicht der Planetengetriebebaugruppe der 1.
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ist 3 eine Vorderansicht einer Befestigung, die in der Planetengetriebebaugruppe der 1 verwendet wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen dieselben Bezugszeichen Beispiele derselben oder entsprechender Teile in den verschiedenen Ansichten darstellen, ist ein beispielhafter Fahrzeug-Kraftübertragungs-Planetengetrieberadsatz oder eine Baugruppe gezeigt. Die Planetengetriebebaugruppe weist ein Befestigungssystem auf, das axiale Verlagerung einer Planetenradwelle in der Baugruppe an jedem Ende einer durchgehenden Öffnung in einem Trägergehäuse einschränkt. Das Befestigungssystem schränkt die Planetenradwelle radial nicht ein, so dass an jedem Ende der Welle Planetenradwellen-Ersatzvorrichtungen verwendet werden können. Spezifisch trägt dieses Konzept Träger mit durchgehenden Bohrungen, die während des Zusammenbauens eine Ersatzwelle verwenden. Die eine oder mehreren Ersatzwellen werden in das Trägergehäuse der Planetengetriebebaugruppe eingefügt. Die Ersatzwelle ist federbetätigt, so dass sie eine radiale Kraft an die Nadellager anlegt, bis die Planetenradwelle in sie eingefügt wird.
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Die Planetengetriebebaugruppe, die gezeigt ist, ist für den Gebrauch in einem Automatikgetriebe konfiguriert, kann aber auch für den Gebrauch im manuellen Getrieben, in Doppelkupplungsgetrieben, elektrisch veränderlichen Getrieben oder stufenlosen Getrieben verwendet werden.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Querschnittansicht eines Teils einer Planetengetriebebaugruppe 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Die Baugruppe 10 weist ein Trägergehäuse 20 auf. Das Trägergehäuse 20 ist an einem oberen Quadranten einer Kraftübertragung gezeigt. Das Trägergehäuse 20 ist konfiguriert, um in Bezug auf eine Eingangswelle der Kraftübertragung (nicht gezeigt) zu drehen. Eine Laufbüchse 30 ist zwischen einem Innendurchmesser des Trägergehäuses und der Eingangswelle positioniert. Eine Schmieröffnung 40 ist in das Gehäuse 20 gebohrt. Die Öffnung 40 erstreckt sich radial in Bezug auf das Gehäuse 20.
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Eine Planetenradwelle 50, wie in 1 gezeigt, ist in einer durchgehenden Bohrung oder durchgehenden Öffnung 60, die in dem Gehäuse 20 enthalten ist, positioniert. Die Planetenradwelle 50 weist auch eine radiale Öffnung 70 zur Schmierung auf. Eine andere Öffnung 80 erstreckt sich entlang der axialen Länge der Planetenradwelle, in Verbindung damit befindet sich die Öffnung 85 in der Welle 50, die Schmierung zu einem Lager 90, auf dem ein Ritzel 100 sitzt, liefert. Die Planetenradwelle 50 ist hohl, um das Schmieren an einem anderen Ende der Planetenradwelle zu erleichtern. Ein kreisförmiger Stopfen 110 ist an einem anderen Ende der Welle 50 enthalten.
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Die Planetenradwelle 50 ist axial durch ein Befestigungssystem (mit „F” bezeichnet) beschränkt, das zwei Schnappringe 120, 130 in der in 1 veranschaulichten Ausführungsform aufweist. Die Befestigung oder der Ring 130 ist ein Schnappring, der an einem Außendurchmesser der Planetenradwelle 50 auf einer zentraleren radialen Position der Planetenradwelle befestigt ist als die Befestigung 120. Die Befestigung 120 ist ebenfalls ein Schnappring. Die Befestigung 120 ist an einer radial weiter äußeren Position in Bezug auf die Planetenradwelle als die Befestigung 130 positioniert. Das Befestigungssystem, F, beugt axialer oder Drehbewegung der Planetenradwelle 50 vor, wenn das Befestigungssystem angebracht ist. Spezifisch ist die Befestigung 130 konzipiert, um Drehung der Planetenradwelle 50 um die Mittenlinie der Welle vorzubeugen. Die Befestigungen 120, 130 sind derart platziert, dass sie daran gehindert werden, sich zu lockern oder entfernt zu werden, wenn der Träger hohen Drehzahlen unterliegt.
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Unter Bezugnahme auf 2, ist eine andere teilweise Seitenansicht der Planetengetriebebaugruppe 10 der 1 gezeigt. Gezeigt ist eine Seitenansicht der Planetenradwelle 50 an einem Ende. Wie gezeigt, schlägt die Befestigung 120, in diesem Fall ein Schnappring, anderen Ende der Planetenradwelle 50 an. Die Befestigung 120 ist konfiguriert, um eine kleinere Stärke t als der Durchmesser D der Planetenradwelle 50 zu haben, um es Ersatzvorrichtungen, zum Beispiel 140, wie angedeutet zu erlauben, auf jedem Ende der Planetenradwelle 50 ohne Behinderung zu laufen, ob die Befestigung 120 nun in Bezug auf die Planetenradwelle 50 angebracht ist oder nicht.
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Die Schnappringe 120, 130, die in der Planetengetriebebaugruppe 10 der 1 verwendet werden, gehören zu der in 3 veranschaulichten Art. 3 zeigt eine Vorderansicht des Schnapprings 130. Der Schnappring 130 ist ringförmig und hat bei dieser Ausführungsform eine konstante Stärke entlang eines Radius des Schnapprings. Die Befestigung 130 weist einen Verankerungsflansch 150 an jedem Ende auf, der konfiguriert ist, sich an einem Kraftübertragungsbauteil, zum Beispiel am Trägergehäuse, ohne den Gebrauch einer Nebenbefestigung zu befestigen.
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Bei der gezeigten Ausführungsform bestehen die Befestigungen aus Stahl, und das Trägergehäuse besteht aus einem Aluminiumverbundwerkstoff. Bei anderen Ausführungsformen können die Bauteile der Planetengetriebebaugruppe aus anderen Werkstoffen bestehen, zum Beispiel aus einem Magnesiumverbundwerkstoff.
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Ein Verfahren zum Herstellen der veranschaulichten Planetengetriebebaugruppe ergibt sich ebenfalls aus der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren weist Folgendes auf: (i) Formen eines Planetenradträgers, (ii) Bilden einer Öffnung durch den Planetenradträger, (iii) Durchschrauben einer Planetenradwelle durch den Planetenradträger, (iv) Positionieren einer ersten Befestigung, um die Planetenradwelle in Bezug auf das Trägergehäuse an einem Ende der Welle axial zu sichern, und (v) Positionieren einer zweiten Befestigung, um die Planetenradwelle in Bezug auf das Trägergehäuse an einem anderen Ende der Welle axial zu sichern. Ein Beispiel für die zusammengebaute Planetengetriebebaugruppe ist in 1 gezeigt. Schnappringe können ausgebildet werden, indem zum Beispiel existierende Formvorgänge, wie zum Beispiel Pressen, Walzen, Drehen oder Formen verwendet werden.
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Das Positionieren der ersten Befestigung oder das Positionieren der zweiten Befestigung kann das Positionieren der ersten oder zweiten Befestigung auf einem Außendurchmesser mit der Planetenradwelle umfassen, zum Beispiel wie in 1 gezeigt. Ein Schnappringflansch wird an dem Träger befestigt, und ein Teil des Rings des Schnapprings sitzt benachbart zu der Planetenradwelle, um die Welle zu halten.
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Eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens weist das Befestigen der ersten Befestigung an dem Radträger auf, wodurch dem Drehen der Planetenradwelle in Bezug auf das Trägergehäuse vorgebeugt wird. Ein Befestigungsverfahren ist zum Beispiel in 1 gezeigt.
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Eine andere Ausführungsform des Verfahrens weist das Ausbilden jeder ersten und der zweiten Befestigung auf. Das Ausbilden der Befestigung kann bekannte Formtechniken umfassen, wie zum Beispiel Pressen, Walzen oder Formen.
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Der Fachmann des Bereichs, auf den sich diese Erfindung bezieht, erkennt verschiedene alternative Designs und Ausführungsformen zum Umsetzen der Erfindung innerhalb des Geltungsbereichs der anliegenden Ansprüche.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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