DE102014203830A1 - Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger - Google Patents

Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger Download PDF

Info

Publication number
DE102014203830A1
DE102014203830A1 DE201410203830 DE102014203830A DE102014203830A1 DE 102014203830 A1 DE102014203830 A1 DE 102014203830A1 DE 201410203830 DE201410203830 DE 201410203830 DE 102014203830 A DE102014203830 A DE 102014203830A DE 102014203830 A1 DE102014203830 A1 DE 102014203830A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
planetary gear
planet carrier
drive wheel
bridging component
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201410203830
Other languages
English (en)
Inventor
Inaki Fernandez
Harald Martini
Thorsten BIERMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE201410203830 priority Critical patent/DE102014203830A1/de
Publication of DE102014203830A1 publication Critical patent/DE102014203830A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • F16H48/11Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears having intermeshing planet gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/28Seam welding of curved planar seams
    • B23K26/282Seam welding of curved planar seams of tube sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/32Bonding taking account of the properties of the material involved
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082Planet carriers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • F16H2048/106Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears characterised by two sun gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/38Constructional details
    • F16H2048/385Constructional details of the ring or crown gear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsrad (2), von dem über einen Planetenträger (3) Drehmoment an einen ersten Planetenradsatz (7) und/oder einen zweiten Planetenradsatz (8) und an ein erstes und/oder ein zweites Sonnenrad (9, 10) weitergegeben werden kann, und mit einem Überbrückungsbauteil (3), das mit dem Antriebsrad (2) und/oder dem Planetenträger (4) verbindbar ist. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Überbrückungsbauteil (3) und dem Planetenträger (4) eine stoffschlüssige Verbindung (11, 12) so angeordnet und dimensioniert, dass 90% bis 100% des in das Antriebsrad (2) eingeleiteten Drehmoments über die stoffschlüssige Verbindung (11, 12) übertragen werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsrad, von dem über einen Planetenträger Drehmoment an einen ersten Planetenradsatz und/oder einen zweiten Planetenradsatz und dann an ein erstes und/oder ein zweites Sonnenrad weitergegeben werden kann, und mit einem Überbrückungsbauteil, das mit dem Antriebsrad und/oder dem Planetenträger verbindbar ist.
  • Es ist bekannt, dass ein Planetengetriebe beispielsweise als Differential bzw. Ausgleichsgetriebe in einem Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann. Üblicherweise weist ein solches Planetengetriebe ein Antriebsrad auf, in das ein Drehmoment von beispielsweise einer Abtriebswelle eines Fahrzeuggetriebes eingeleitet wird. Das Antriebsrad ist mit einem Planetenträger verbunden und gibt das eingeleitete Drehmoment, abzüglich möglicherweise auftretender Verluste, wie Reibungsverluste, über einen ersten und/oder einen zweiten Planetenradsatz an ein erstes und/oder zweites Sonnenrad weiter. Hierzu wird auf die DE 10 2007 040 475 A1 verwiesen, deren funktionale und geometrische Besonderheiten als hier integriert gelten sollen.
  • Es ist weiter bekannt, dass in der Fahrzeugentwicklung der generelle Wunsch besteht, das Fahrzeuggewicht möglichst gering zu halten, um auf diese Weise Energie in Form von Kraftstoff oder elektrischer Energie einzusparen. Dieser Wunsch besteht auch bei den Antriebskomponenten eines Fahrzeuges, wie etwa dem Achsantrieb.
  • Obwohl das oben beschriebene Planetengetriebe in funktionaler Hinsicht die Anforderungen der heutigen Fahrzeugentwicklung erfüllt, wäre es wünschenswert, auch das Eigengewicht eines solchen Planetengetriebes zu reduzieren.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, bei dem mit konstruktiv möglichst einfachen Mitteln eine Gewichtsreduktion gegenüber einem Planetengetriebe aus dem Stand der Technik erreicht wird und die Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt oder wenigstens gemindert sind.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Bei einem gattungsgemäßen Planetengetriebe wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger eine stoffschlüssige Verbindung so angeordnet und dimensioniert ist, dass 90% bis 100% des in das Antriebsrad eingeleiteten Drehmoments über die stoffschlüssige Verbindung übertragen werden. In anderen Worten sind das Überbrückungsbauteil und der Planetenträger ausschließlich mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, das heißt ohne eine zusätzliche kraft- oder formschlüssige Verbindung, miteinander verbunden.
  • Unter einer stoffschlüssigen Verbindung sind in diesem Zusammenhang insbesondere eine Schweißverbindung, eine Lötverbindung oder eine Klebeverbindung zu verstehen. Dabei können für die Realisierung von beispielsweise der Schweißverbindung auch unterschiedliche Schweißverfahren eingesetzt werden. Als besonders geeignete Schweißverfahren haben sich insbesondere Laserschweißen, Reibschweißen und (Schutz-)Gasschweißen erwiesen.
  • Idealerweise soll das gesamte in das Antriebsrad eingeleitete Drehmoment ausschließlich über die stoffschlüssige Verbindung übertragen werden. Die Drehmomentübertragung in einem Planetengetriebe kann in der Praxis allerdings auch verlustbehaftet sein, so dass nicht das gesamte Drehmoment übertragbar ist. Der beanspruchte Wertebereich von 90% bis 100% soll möglicherweise auftretende Übertragungsverluste, beispielsweise durch Reibung zwischen den Bauelementen, bereits berücksichtigen. Das heißt, dass prinzipiell das gesamte eingeleitete Drehmoment abzüglich möglicher Übertragungsverluste übertragbar ist. In anderen Worten soll das eingeleitete Drehmoment wenigstens teilweise, dann jedoch ausschließlich über die stoffschlüssige Verbindung übertragbar sein.
  • Das Überbrückungsbauteil kann beispielsweise radial außen zum Planetenträger angeordnet sein, so dass der Planetenträger von der radial inneren Richtung mit dem Überbrückungsbauteil mittels der stoffschlüssigen Verbindung verbunden wird.
  • Durch die erfindungsgemäße stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger wird ein besonders leicht bauendes Planetengetriebe realisiert, da beispielsweise auf eine vergleichsweise schwer bauende Schrauben- und/oder Nietverbindung zwischen diesen Bauelementen verzichtet werden kann. Das heißt, dass allein durch den Verzicht auf die einzelnen Schrauben oder Niete Gewicht eingespart wird. Darüber hinaus kann an den zu verbindenden Bauelementen auch auf Flansche oder Stege zur Anbringung der Schrauben oder Niete verzichtet werden, so dass die zu verbindenden Bauelemente auch vergleichsweise konstruktiv einfach ausgestaltet sein können, wobei der Verzicht auf diese Flansche oder Stege nochmals eine zusätzliche Gewichtseinsparung bewirkt. Es ist beispielsweise möglich, ein rotationssymmetrisches Überbrückungsbauteil bzw. Antriebsrad einzusetzen.
  • Neben der Gewichtseinsparung wird durch das erfindungsgemäße Planetengetriebe auch eine Vereinfachung bzw. zeitliche Verkürzung des Fertigungsprozesses erreicht, da eine stoffschlüssige Verbindung vergleichsweise einfach gefertigt werden kann. Des Weiteren erhöht die stoffschlüssige Verbindung auch die mechanische Steifigkeit des Planetengetriebes.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind auch in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
  • So ist es für die mechanische Steifigkeit des Planetengetriebes und auch für den Fertigungsprozess desselben von Vorteil, wenn die stoffschlüssige Verbindung umlaufend zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger ausgebildet ist. Durch die radial umlaufende stoffschlüssige Verbindung kann eine besonders hohe mechanische Steifigkeit erreicht werden.
  • Alternativ dazu kann die stoffschlüssige Verbindung auch über den Umfang des Planetenträgers und/oder des Antriebsrads punktuell und/oder abschnittsweise ausgebildet sein. Das heißt, dass anstatt einer durchgehenden, umlaufenden stoffschlüssigen Verbindung lediglich einzelne Verbindungsstellen geschaffen werden, die einzelne Punkte und/oder einzelne Abschnitte des Planetenträgers und des Überbrückungsbauteils miteinander verbinden.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die stoffschlüssige Verbindung eine Vielzahl von Verbindungsstellen aufweist, die über den Umfang des Planetenträgers und/oder des Antriebsrads jeweils zueinander versetzt sind. Vorzugsweise können zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder mehr Verbindungsstellen vorgesehen sein. Weiter vorzugsweise weist die stoffschlüssige Verbindung drei Verbindungsstellen auf, die über den Umfang des Planetenträgers und/oder des Antriebsrads um jeweils 120° zueinander versetzt sind.
  • Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Planetenträger mehrteilig ausgebildet ist und insbesondere zwei Planetenträgerhälften aufweist, die jeweils in einem axialen Endbereich des Antriebsrades angeordnet sind. Die beiden Planetenträgerhälften können im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sein.
  • In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn wenigstens eine der Planetenträgerhälften in das Überbrückungsbauteil eingepresst ist. Dabei können auch beide Planetenträgerhälften in das Überbrückungsbauteil eingepresst sein. Durch das Einpressen wird ein besonders geringer räumlicher Abstand zwischen den zu verbinden Bauelementen erreicht, so dass die für die Verbindung dieser Bauteile vorgesehene stoffschlüssige Verbindung besonders einfach und exakt ausgeführt werden kann.
  • Für die Fertigung der stoffschlüssigen Verbindung ist es vorteilhaft, wenn die Planetenträgerhälften spanlos gefertigte und/oder tiefgezogene Blechteile sind. Beispielsweise können diese Blechteile aus einem geeigneten Stahl durch Kaltumformen gefertigt sein. Insbesondere wenn die stoffschlüssige Verbindung eine Schweißverbindung ist, eignen sich spanlos gefertigte, etwa tiefgezogene / kaltumgeformte Blechteile aufgrund ihrer guten Schweißbarkeit besonders gut.
  • Dabei hat sich herausgestellt, dass durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Planetenträger und dem Antriebsrad bzw. durch den Verzicht auf eine zusätzliche form- oder kraftschlüssige Verbindung auch eine vergleichsweise einfache Geometrie der Planetenträgerhälften ermöglicht wird. So ist es möglich, eine weitgehend plane Geometrie der Planetenträgerhälften zu verwirklichen, da keine Anbindbarkeit derselben an Flansche oder Stege des Überbrückungsbauteils für eine Schrauben- oder Nietverbindung berücksichtigt werden müssen.
  • Es ist auch zweckmäßig, wenn das Überbrückungsbauteil einstückig als Monolithteil mit dem Antriebsrad ausgebildet oder, alternativ dazu, drehfest mit dem stofflich separaten, als Stirnrad ausgebildeten Antriebsrad verbunden ist. Das heißt, dass das mit dem Planetenträger mittels der stoffschlüssigen Verbindung zu verbindende Überbrückungsbauteil entweder als einstückiger Bestandteil durch das Antriebsrad selbst ausgebildet wird und dementsprechend eine Stirnradaußenkontur bzw. eine Außenverzahnung aufweist. In diesem Fall ist das Überbrückungsbauteil dann zwangsläufig mit dem Antriebsrad verbunden, da es einstückig mit demselben ausgebildet ist. Oder, alternativ dazu, kann das Überbrückungsbauteil auch ein stofflich zu dem Antriebsrad separat ausgebildetes Bauelement sein, das dann wiederum mittels einer anderen, beliebigen Verbindungsart mit dem als Stirnrad ausgebildeten Antriebsrad verbunden wird. Diese Verbindung zwischen dem Überrückungsbauteil und dem Antriebsrad kann insbesondere durch eine stoff-, form- oder kraftschlüssige Verbindung realisiert werden. Beispielsweise kann eine Schweiß-, Schraubenoder Nietverbindung vorgesehen sein.
  • Das Überbrückungsbauteil kann beispielsweise als außenverzahntes Hohlrad bzw. Stirnrad ausgebildet sein.
  • Für eine besonders einfache Ausführbarkeit der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger ist es vorteilhaft, wenn das Überbrückungsbauteil eine zylindrische Innenausnehmung aufweist. Das heißt, dass Überbrückungsbauteil in radialer Richtung flanschlos, vorsprungslos, eben, glatt, durchgehend oder dergleichen ausgebildet sein kann. Auf diese Weise kann eine besonders exakte stoffschlüssige Verbindung, insbesondere beim Schweißen erreicht werden.
  • Es ist von Vorteil, wenn das erste Sonnenrad über den ersten Planetenradsatz und den zweiten Planetenradsatz koppelbar mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist.
  • Die oben genannten, vorteilhaften Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Planetengetriebes lassen sich besonders gut nutzen, wenn das Planetengetriebe als Leichtbaustirnradgetriebe ausgebildet ist bzw. als ein solches verwendet wird. Ein solches Leichtbaustirnradgetriebe zeichnet sich dann aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung durch eine vergleichsweise geringes Gewicht, eine hohe mechanische Steifigkeit und eine einfache Fertigung bzw. Herstellung aus.
  • Weitere Aspekte der Erfindung sehen vor, dass das Planetengetriebe wenigstens zwei Verzahnungsebenen, das heißt eine asymmetrische Verzahnung aufweisen kann. Es ist auch möglich, dass der Verzahnungskontakt zwischen den Planetenrädern bzw. Ausgleichsrädern sich in einer axial angeordneten Ebene über der kleineren Sonne befindet.
  • Des Weiteren kann für die Herstellung bzw. Fertigung der stoffschlüssigen Verbindung auch ein im Wesentlichen ringförmiges Werkzeug in Form eines Fixierrings verwendet werden, der eine Planetenträgerhälfte in einer ausgerichteten Schweißposition an dem Überbrückungsbauteil bzw. dem Antriebsrad festhält. Hierzu kann das Werkzeug über seinen Umfang angeordnete, sich in axialer Richtung des Planetengetriebes erstreckende Zapfen aufweisen. Die Zapfen können dazu eingerichtet sein, in entsprechend ausgestaltete Fixierlöcher der jeweiligen Planetenhälfte einzugreifen.
  • Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen und/oder Montieren eines Planetengetriebes. Das Herstellungsverfahren kann die folgenden Schritte vorsehen:
    • – Bereitstellen eines Antriebsrades, das vorzugsweise als außenverzahntes Stirnrad ausgebildet ist und mit dem ebenfalls vorzugsweise ein Überbrückungsbauteil entweder einstückig ausgebildet oder verbunden ist,
    • – Bereitstellen eines einteiligen oder mehrteiligen Planetenträgers, der vorzugsweise aber durch zwei ggf. spanlos gefertigten Planetenträgerhälften ausgebildet ist,
    • – Bereitstellen wenigstens eines Planetenradsatzes und wenigstens eines Sonnenrades,
    • – Anordnen bzw. Einbringen des wenigstens einen Planetenradsatzes und des wenigstens einen Sonnenrades innerhalb des Antriebsrades
    • – Einpressen des Planetenträgers, vorzugsweise der Planetenträgerhälften, in das Antriebsrad, wobei das Einpressen in axialen Endbereichen des Antriebsrads erfolgen kann, und
    • – stoffschlüssiges Verbinden, vorzugsweise durch Schweißen, des Planetenträgers mit dem Antriebsrad.
  • In anderen Worten betrifft die Erfindung insbesondere ein Planetengetriebe mit wenigstens einem Planetenträger, der in ein Antriebsrad eines Planetengetriebes ggf. eingepresst und zusätzlich mittels einer Schweißverbindung zwischen dem Antriebsrad und Planetenträger befestigt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Planetengetriebe wird u.a. erreicht, dass das Antriebsrad rotationssymmetrisch und leichter bauend ausgestaltet werden kann. Des Weiteren kann bei dem Planetengetriebe eine asymmetrische Verzahnung, das heißt zwei Verzahnungsebenen in einer Ausgleichsverzahnung, vorgesehen sein. Zudem kann sich ein Verzahnungskontakt zwischen den Ausgleichsrädern in einer axial angeordneten über bzw. neben einer kleineren Sonne befinden.
  • Die Erfindung wird auch nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in welcher unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe mit einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen einem Überbrückungsbauteil und einem Planetenträger in einem Längsschnitt,
  • 2 einen vergrößerten Ausschnitt der in 1 dargestellten stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger in einem Längsschnitt,
  • 3a ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe mit einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger eines ersten Ausführungsbeispiels in einer Seitenansicht,
  • 3b das erfindungsgemäße Planetengetriebe aus 3a mit einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger in einem Längsschnitt,
  • 3c einen vergrößerten Ausschnitt der in 3b dargestellten stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger in einem Längsschnitt,
  • 4a ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe mit einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger eines zweiten Ausführungsbeispiels in einer Seitenansicht,
  • 4b das erfindungsgemäße Planetengetriebe aus 4a mit einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger in einem Längsschnitt,
  • 4c einen vergrößerten Ausschnitt der in 3b dargestellten stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Überbrückungsbauteil und dem Planetenträger in einem Längsschnitt, und
  • 5 eine schematische Darstellung einer alternativen, stofflich separaten Ausgestaltung des Antriebsrades und des Überbrückungsbauteils.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 in einem Längsschnitt gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Planetengetriebe 1 als Leichtbaustirnraddifferential ausgeführt, wie es beispielsweise als Aggregat in einem (nicht dargestellten) Achsantrieb eines (ebenfalls nicht dargestellten) Kraftfahrzeugs verwendet wird.
  • Das Planetengetriebe 1 weist ein als außen- sowie schrägverzahntes Stirnrad ausgebildetes Antriebsrad 2 auf, das in einer radial nach innen gerichteten Richtung in ein ringförmiges Überbrückungsbauteil 3 übergeht, das in diesem Ausführungsbeispiel einstückig als Monolithbauteil mit dem Antriebsrad 2 verbunden ist. Das heißt, dass das Überbrückungsbauteil 3 in radialer Richtung des Planetengetriebes 1 innerhalb des Antriebsrads 2 angeordnet ist. Zudem weist das Planetengetriebe 1 einen in diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgestalteten Planetenträger 4 auf, der eine erste Planetenträgerhälfte 5 und eine zweite Planetenträgerhälfte 6 hat. Bei den beiden Planetenträgerhälften 5 und 6 handelt es sich hier um spanlos gefertigte, tiefgezogene Stahlbleche, wobei sich der gewählte Stahl durch eine gute Schweißbarkeit auszeichnet. Die Planetenträgerhälften 5 und 6 des Planetenträgers 4 sind jeweils in einem axialen Endbereich des Antriebsrads 2 angeordnet, so dass sie sich im eingebauten Zustand gegenüber liegen und ein Gehäuse des Planetengetriebes 1 ausbilden.
  • Innerhalb der als Gehäuse funktionierenden Planetenträgerhälften 5, 6 verfügt das Planetengetriebe 1 auch über einen ersten Planetenradsatz 7 und einen zweiten Planetenradsatz 8 sowie über ein erstes Sonnenrad 9 und ein zweites Sonnenrad 10. Mit dieser Anordnung bzw. mit diesem konstruktiven Aufbau des Planetengetriebes 1 ist es möglich, ein in das Antriebsrad 2 beispielsweise von einer (nicht dargestellten) Getriebeausgangswelle eingeleitetes Drehmoment über das Überbrückungsbauteil 3 an den Planetenträger 4, den ersten Planetenradsatz 7 bzw. einen zweiten Planetenradsatz 8 und an das erste Sonnenrad 9 bzw. das zweite Sonnenrad 10 weiterzugeben.
  • Des Weiteren ist in 1 zu erkennen, dass für eine drehfeste und somit Drehmoment übertragende Verbindung zwischen dem in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Antriebsrad 2 ausgebildeten, ringförmigen Überbrückungsbauteils 3 und den beiden Planetenträgerhälften 5, 6 des Planetenträgers 4 jeweils eine stoffschlüssige Verbindung 11 und 12 zwischen dem Überbrückungsteil 3 und der jeweiligen Planetenträgerhälfte 5, 6 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den stoffschlüssigen Verbindungen 11, 12 jeweils um eine Schweißverbindung, die beispielsweise durch Laserschweißen erzeugt werden kann. Die stoffschlüssigen Verbindungen 11, 12 sind so dimensioniert und/oder angeordnet, dass das in das Antriebsrad 2 eingeleitete Drehmoment wenigstens teilweise oder besser vollständig auf den Planetenträger 4 übertragen wird.
  • Aufgrund der stoffschlüssigen Verbindungsart für die Verbindungen 11, 12 können das Antriebsrad 2 und das Überbrückungsbauteil 3 im Vergleich zum Stand der Technik konstruktiv einfach ausgestaltet werden. In diesem Ausführungsbeispiel weist das einstückig mit dem Antriebsrad 2 ausgebildete Überbrückungsbauteil 3 eine ringförmige Form ohne Stege oder Flansche auf. Insbesondere weist das Überbrückungsbauteil 3 eine stufenlose, zylindrische, flanschlose, vorsprungslose, glatte bzw. durchgehende Innenausnehmung 13 auf. Somit sind das Antriebsrad 2 bzw. das Überbrückungsbauteil 3 rotationssymmetrisch ausgebildet und zeichnen sich durch eine vergleichsweise einfache Herstellbarkeit und ein geringes Eigengewicht aus. Dementsprechend entfallen aber auch an den Planetenträgerhälften 5, 6 entsprechende Stege oder Flansche, so dass auch die Planetenträgerhälften 5, 6 vergleichsweise einfach herstellbar sind. Insgesamt zeichnet sich das Planetengetriebe 1 durch ein vergleichsweise geringes Gesamtgewicht aus.
  • In 2, die einen vergrößerten Teilausschnitt des Planetengetriebes 1 gemäß 1 zeigt, ist zu erkennen, dass die stoffschlüssige Verbindung 11 bzw. 12 zwischen dem Überbrückungsteil 3 und der jeweiligen Planetenträgerhälfte 5 bzw. 6 ausgebildet ist.
  • Des Weiteren ist in 3a, die das Planetengetriebe 1 mit der stoffschlüssigen Verbindung 12 zwischen dem Überbrückungsbauteil 3 und der Planetenträgerhälfte 6 eines ersten Ausführungsbeispiels in einer Seitenansicht zeigt, zu erkennen, dass die als Schweißverbindung ausgebildete stoffschlüssige Verbindung umlaufend ausgeführt ist. Wie in den 3b und 3c, die einen Längsschnitt durch das Planetengetriebe 3 gemäß 3a zeigen, ist zu er- kennen, dass der übrige, prinzipielle Aufbau des Planetengetriebes 3 gegenüber der obigen Beschreibung unverändert ist.
  • Gemäß 4a, die das Planetengetriebe 1 mit der stoffschlüssigen Verbindung 12 zwischen dem Überbrückungsbauteil 3 und der Planetenträgerhälfte 6 in einer Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, kann die stoffschlüssige Verbindung 12 anstatt umflaufend auch punktuell bzw. abschnittsweise ausgeführt sein. In diesem Ausführungsbeispiel weist die als Schweißverbindung ausgeführte stoffschlüssige Verbindung 12 drei Schweißstellen 14, 15 und 16 auf, die jeweils im Abstand von etwa 120° über den Umfang der zu verbindenden Bauelemente angeordnet sind. Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel zeichnet sich diese Ausführungsvariante durch eine vergleichsweise kurze Fertigungszeit aus. Die Entscheidung, ob die stoffschlüssigen Verbindungen 11, 12 umlaufend oder punktuell bzw. abschnittsweise ausgeführt werden, kann beispielsweise in Abhängigkeit einer jeweiligen Kundenanforderung und/oder der Höhe des zu übertragenden Drehmoments getroffen werden.
  • Die Herstellung bzw. Montage des Planetengetriebes 1 kann wie nachfolgend beschrieben ablaufen:
    • – Bereitstellen des Antriebsrades 2, das hier als außenverzahntes Stirnrad ausgebildet ist und mit dem Überbrückungsbauteil 3 einstückig ausgebildet ist,
    • – Bereitstellen des Planetenträgers 4, der hier durch zwei spanlos gefertigte Planetenträgerhälften 5, 6 ausgebildet ist,
    • – Bereitstellen der Planetenradsätze 7, 8 und der Sonnenräder 9, 10,
    • – Anordnen bzw. Einbringen der Planetenradsätze 7, 8 und der Sonnenräder 9, 10 innerhalb des Antriebsrades 2,
    • – Einpressen des Planetenträgers 4 bzw. der Planetenträgerhälften 5, 6 in das Antriebsrad 2, wobei das Einpressen in axialen Endbereichen des Antriebsrads erfolgen kann, und
    • – stoffschlüssiges Verbinden (vorzugsweise von zwei Seiten), hier durch Schweißen, des Planetenträgers 4 mit dem Antriebsrad 2 bzw. dem Überbrückungsbauteil 3.
  • Optional kann ein zum Fixieren und Halten des Planetenträgers 4 in einer Schweißposition auch ein (nicht dargestelltes) im Wesentlichen ringförmiges Werkzeug verwendet werden, das sich in axialer Richtung des Planetengetriebes 1 erstreckende Zapfen aufweist. Die Zapfen können über den Umfang des Werkzeugs verteilt sein und mit Fixierlöchern zusammenwirken, die jeweils in den Planetenträgerhälften 5, 6 vorgesehen sein können.
  • Ausgehend von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Erfindung in vielerlei Hinsicht abgewandelt werden.
  • Beispielsweise ist es, wie in 5 angedeutet, denkbar, dass das Überbrückungsbauteil 3 nicht einstückig als Monolithteil mit dem Antriebsrad 2 ausgebildet ist, sondern stofflich separat dazu ausgebildet und mittels einer geeigneten Verbindungsart mit dem Antriebsrad 2 verbunden ist. In anderen Worten können das Überbrückungsbauteil 3 und das Antriebsrad 2 zunächst als stofflich separate Bauelemente ausgebildet sein, die dann miteinander verbunden werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass auch das Überbrückungsbauteil 3 und das Antriebsrad 2 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung und vorherigen Einpressen miteinander verbunden werden. Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, dass das Überbrückungsbauteil 3 und das Antriebsrad 2 verschraubt, vernietet oder auf eine andere, geeignete Weise miteinander verbunden werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Planetengetriebe
    2
    Antriebsrad
    3
    Überbrückungsbauteil
    4
    Planetenträger
    5
    Planetenträgerhälfte
    6
    Planetenträgerhälfte
    7
    erster Planetenradsatz
    8
    zweiter Planetenradsatz
    9
    erstes Sonnenrad
    10
    zweites Sonnenrad
    11
    stoffschlüssige Verbindung
    12
    stoffschlüssige Verbindung
    13
    Innenausnehmung
    14
    Schweißstelle
    15
    Schweißstelle
    16
    Schweißstelle
  • 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 102007040475 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Planetengetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsrad (2), von dem über einen Planetenträger (4) Drehmoment an einen ersten Planetenradsatz (7) und/oder einen zweiten Planetenradsatz (8) und an ein erstes und/oder ein zweites Sonnenrad (9, 10) weitergebbar ist, und mit einem Überbrückungsbauteil (3), das mit dem Antriebsrad (2) und/oder dem Planetenträger (4) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine stoffschlüssige Verbindung (11, 12) zwischen dem Überbrückungsbauteil (3) und dem Planetenträger (4) so angeordnet und dimensioniert ist, dass 90% bis 100% des in das Antriebsrad (2) eingeleiteten Drehmoments über die stoffschlüssige Verbindung (11, 12) übertragen werden.
  2. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung (11, 12) umlaufend zwischen dem Überbrückungsbauteil (3) und dem Planetenträger (4) ausgebildet ist.
  3. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung (11, 12) über den Umfang des Planetenträgers (4) und/oder des Antriebsrads (2) punktuell und/oder abschnittsweise ausgebildet ist.
  4. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung (11, 12) Verbindungsstellen (14, 15, 16) aufweist, die über den Umfang des Planetenträgers und/oder des Antriebsrads (2) zueinander versetzt sind.
  5. Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (4) zwei Planetenträgerhälften (5, 6) aufweist, die jeweils in einem axialen Endbereich des Antriebsrades (2) angeordnet sind.
  6. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenträgerhälften (5, 6) in das Überbrückungsbauteil (3) eingepresst sind.
  7. Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenträgerhälften (5, 6) spanlos gefertigte und/oder tiefgezogene Blechteile sind.
  8. Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsbauteil (3) einstückig als Monolithteil mit dem Antriebsrad (2) ausgebildet oder drehfest mit dem stofflich separaten, als Stirnrad ausgebildeten Antriebsrad (2) verbunden.
  9. Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsbauteil (3) eine zylindrische Innenausnehmung (13) aufweist.
  10. Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (9) über den ersten Planetenradsatz (7) und den zweiten Planetenradsatz (8) koppelbar mit dem zweiten Sonnenrad (10) verbunden ist.
DE201410203830 2013-11-08 2014-03-03 Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger Ceased DE102014203830A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201410203830 DE102014203830A1 (de) 2013-11-08 2014-03-03 Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013018699.4 2013-11-08
DE102013018699 2013-11-08
DE201410203830 DE102014203830A1 (de) 2013-11-08 2014-03-03 Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014203830A1 true DE102014203830A1 (de) 2015-05-13

Family

ID=50349402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201410203830 Ceased DE102014203830A1 (de) 2013-11-08 2014-03-03 Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014203830A1 (de)
WO (1) WO2015067247A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018019323A1 (de) 2016-07-29 2018-02-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetendifferentialeinrichtung sowie verfahren zur fertigung der planetendifferentialeinrichtung
DE102018130121A1 (de) 2018-11-28 2020-05-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Planetenradsatz mit dreifach gestuftem Planetenrad und drei Sonnenrädern sowie Antriebsstrang mit derartigem Planetengetriebe

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040475A1 (de) 2007-08-28 2009-03-05 Schaeffler Kg Stirnraddifferential

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19544197A1 (de) * 1995-11-28 1997-06-05 Friedrich Hofacker Planetengetriebe
DE102007042801A1 (de) * 2007-09-07 2009-03-12 Schaeffler Kg Planetenträger
DE102011087076A1 (de) * 2011-11-25 2013-05-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetenradträger
DE102011087579A1 (de) * 2011-12-01 2013-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stirnraddifferenzial mit auf Trägerteil zentriertem Antriebsrad
DE112012003445T5 (de) * 2011-12-16 2014-05-08 Aisin Aw Co., Ltd. Planetenträger

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040475A1 (de) 2007-08-28 2009-03-05 Schaeffler Kg Stirnraddifferential

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018019323A1 (de) 2016-07-29 2018-02-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetendifferentialeinrichtung sowie verfahren zur fertigung der planetendifferentialeinrichtung
DE102016214015A1 (de) * 2016-07-29 2018-02-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetendifferentialeinrichtung sowie Verfahren zur Fertigung der Planetendifferentialeinrichtung
CN109563917A (zh) * 2016-07-29 2019-04-02 舍弗勒技术股份两合公司 行星差速装置以及制造该行星差速装置的方法
US10883586B2 (en) 2016-07-29 2021-01-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetary differential device and method for producing a planetary differential device
DE102016214015B4 (de) 2016-07-29 2022-03-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetendifferentialeinrichtung sowie Verfahren zur Fertigung der Planetendifferentialeinrichtung
DE102018130121A1 (de) 2018-11-28 2020-05-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Planetenradsatz mit dreifach gestuftem Planetenrad und drei Sonnenrädern sowie Antriebsstrang mit derartigem Planetengetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015067247A1 (de) 2015-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007004709B4 (de) Leichtbau-Stirnraddifferential in Dünnblechbauweise
DE102015214112A1 (de) Trägerwangen eines Planetenträgers, die mittels Formschlusselementen verbunden sind
DE102007050205A1 (de) Differentialgetriebe mit leichten Trägerteilen und Visco-Kupplung
DE102015213723A1 (de) Gefaltete Verbindungsstege für Planetenträger
EP2145121B1 (de) Bauteil mit innen- und aussenverzahnung
DE102014208003A1 (de) Planetenträger für ein Planetengetriebe aus verschweißten Teilen
DE102007040479A1 (de) Differentialgetriebe mit Planetenkegelrad
DE102011004908A1 (de) Planetengetriebe mit Wellen-Naben-Verbindung
DE102018127588A1 (de) Elektrische Antriebseinheit mit kompakt bauendem Zwischengetriebe
DE102015214110A1 (de) Zusammengesetzter Planetenträger
DE102015214241A1 (de) Aus Gleichteilen bestehender Planetenträger
DE102015213725A1 (de) Aus Segmenten zusammengesetzter Planetenträger
DE102011087568A1 (de) Bolzenlagerung mit Absatz
DE102014203830A1 (de) Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger
DE102014117646A1 (de) Planetengetriebe für ein lenksystem und verfahren zur montage eines planetengetriebes
DE102019118187A1 (de) Differenzialgetriebe
DE102015210407A1 (de) Planetenträger
WO2016162029A1 (de) Mehrteiliger differentialkorb eines stirnraddifferentials zusammengesetzt aus schmiede- sowie metallblech-teilen
DE19912719A1 (de) Planetengetriebe für Automatikgetriebe
DE102018128797A1 (de) Planetenträger, der einstückig aus einem Blechteil gefertigt ist, und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Planetenträgers
DE102011114656A1 (de) Getriebe, insbesondere für eine Stelleinrichtung zum Einstellen eines variablen Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine
DE112019004402B4 (de) Eine Anti-Backlash-Getriebeanordnung sowie ein Getriebe, ein Antriebsstrang und ein Fahrzeug mit einer solchen Anordnung
DE102018115172A1 (de) Mehrfachplanetenwelle, Verfahren, Antriebsstrangabschnitt mit der Mehrfachplanetenwelle sowie elektrische Achse mit dem Antriebsstrangabschnitt und/oder der Mehrfachplanetenwelle
DE102017207047A1 (de) Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, Planetenraddifferential für einen Antriebsstrang und Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang
DE102015219855A1 (de) Hohlrad mit Innenverzahnung und Kronenverzahnung, sowie Verfahren zu dessen Herstellung und Schaltgetriebe mit solchem Hohlrad

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150415

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final