DE102014214328A1 - Spannungsoptimierter Planetenträger - Google Patents

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DE102014214328A1
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Franz Kurth
Ralph Schimpf
Alexander Wenisch
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • 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
    • 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
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    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082Planet carriers

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Planetenträger (1) für ein Planetengetriebe, mit einer ersten plattenförmigen Planetenträgerwange (2), die mittels zumindest eines Stegabschnittes (3a, 3b, 3c) mit einer, entlang einer zentralen Drehachse (4) des Planetenträgers (1) beabstandet zur ersten Planetenträgerwange (2) angeordneten, zweiten, plattenförmigen Planetenträgerwange (5) drehfest verbunden ist, wobei der zumindest eine Stegabschnitt (3a, 3b, 3c) mit einem ersten Seitenbereich (6a, 6b, 6c) an der ersten Planetenträgerwange (2) und mit einem, von dem ersten Seitenbereich (6a, 6b, 6c) abgewandten, zweiten Seitenbereich (7a, 7b, 7c) an der zweiten Planetenträgerwange (5) angebunden ist, wobei der zumindest eine Stegabschnitt (3a, 3b, 3c) derart ausgeformt ist, dass eine radiale Innenseite (8) des ersten Seitenbereiches (6a, 6b, 6c) bezüglich der Drehachse (4) zumindest teilweise radial außerhalb einer radialen Innenseite (9) des zweiten Seitenbereiches (7a, 7b, 7c) angeordnet ist, sowie ein Planetengetriebe umfassend zumindest einen solchen Planetenträger (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Planetenträger für ein Planetengetriebe, wie es vorzugsweise in einem Differenzial eines Kraftfahrzeuges oder besonders bevorzugt in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges eingesetzt ist, mit einer ersten plattenförmigen Planetenträgerwange, die mittels zumindest eines Stegabschnittes mit einer, entlang einer zentralen Drehachse des Planetenträgers beabstandet zur ersten Planetenträgerwange angeordneten, zweiten, plattenförmigen Planetenträgerwange drehfest verbunden ist, wobei der zumindest eine Stegabschnitt mit einem ersten Seitenbereich an der ersten Planetenträgerwange und mit einem, von dem ersten Seitenbereich abgewandten, zweiten Seitenbereich an der zweiten Planetenträgerwange angebunden ist. Auch betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe umfassend einen solchen Planetenträger.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Ausführungen von Planetenträgern bekannt, durch die eine Gewichts- und Festigkeitsoptimierung erzielt werden soll. Dies ist bspw. aus der DE 10 2012 012 097 A1 bekannt, welche Druckschrift einen Planetenträger eines Planetengetriebes offenbart, der zwei mittels Planetenstege miteinander verbundene Planetenstegwangen aufweist. Die in Umfangsrichtung einander gegenüber liegenden Seiten dieser Planetenstegwangen begrenzen zusammen mit äußeren Mantelflächen der Planetenstege Mantelöffnungen, wobei in zumindest einer Planetenstegwange mindestens eine Planetenbolzenöffnung zur Aufnahme eines Bolzens zur Lagerung eines Planetenrades vorgesehen ist und wobei zumindest eine Planetenstegwange im Bereich der Anbindung eines Planetenstegs einen die axiale Länge des Planetenstegs reduzierenden Übergang aufweist. Der Übergang weist wiederum eine abgerundete Kontur auf.
  • Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, Planetenträger hinsichtlich ihrer gießmechanischen Eigenschaften zu optimieren. So offenbart die EP 1 186 804 B1 zu diesem Zwecke einen Planetenträger für ein Planetengetriebe, bestehend aus einer ersten Wange, die auf der einen Seite mit einem Wellenflansch und auf der anderen Seite über mittig eingeschnürte Stege mit einer zweiten Wange verbunden ist, wobei die einander gegenüberliegenden Seiten der Stege Mantelöffnungen begrenzen und wobei in jeder Wange mehrere jeweils miteinander fluchtende Bohrungen zur Aufnahme der Achsen von Planetenrädern vorgesehen sind. Der Planetenträger ist als ein einstückiges Gussteil ausgebildet, wobei die Wangen seitlich mit Abschrägungen versehen und über diese Abschrägungen mit den Enden der Stege verbunden sind und die Stege zur Mitte hin in radialer und tangentialer Richtung des Planetenträgers verjüngte Trapezprofile bilden.
  • Diese aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen sind jedoch immer noch relativ aufwändig herzustellen. Bei der verwendeten gusstechnischen Herstellung sind je ebener Fläche Speiser / Steiger zu verwenden, die nach dem Erstarren wieder aufwändig zu entfernen sind, wobei jede ebene Fläche nachbearbeitet werden muss. Zudem weisen diese Ausführungen immer noch ein relativ hohes Gewicht auf.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und einen kostengünstig herstellbaren Planetenträger zur Verfügung zu stellen, bei dem auch die Steifigkeit weiter erhöht werden soll.
  • Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zumindest eine Stegabschnitt derart ausgeformt ist, dass eine radiale Innenseite des ersten Seitenbereiches bezüglich der Drehachse zumindest teilweise radial außerhalb einer radialen Innenseite des zweiten Seitenbereiches angeordnet ist
  • Dadurch ist es möglich, die beiden Seiten des Stegabschnittes unterschiedlich auszugestalten. Etwa können schräge Abschnitte nur an dem zweiten Seitenbereich des Stegabschnittes ausgebildet werden, wohingegen an dem ersten Seitenbereich gar auf eine Schräge verzichtet werden kann. Dadurch werden die Herstellkosten der Planetenträger deutlich gesenkt. Zum anderen kann damit wiederum eine höhere Steifigkeit erreicht werden oder im Gegensatz dazu höhere Drehmomente übertragen werden, da eine Kraft von einer radial innenliegenden Seite an einen radial äußeren Bereich weitergegeben wird. Zudem können die Masse und das Trägheitsmoment des Planetenträgers mit einer Außenanbindung, z.B. zu einem Hohlrad oder einem Lamellenträger, mit zu großem Durchmesser reduziert werden. Neben der höheren Steifigkeit wird auch die Akustik der Planetenradstufe weiter verbessert, was durch die Erhöhung der Steifigkeit und der Eigenfrequenzen sowie der Reduzierung der Masse und des Trägheitsmomentes erreichbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es von Vorteil, wenn der erste Seitenbereich konvex verlaufend ausgebildet ist und / oder der zweite Seitenbereich konkav verlaufend ausgebildet ist. Dadurch kann die Steifigkeit des Planetenträgers weiter erhöht werden.
  • Von Vorteil ist es zudem, wenn der zumindest eine Stegabschnitt von einem zweiten Seitenbereich aus über einen, radial nach innen gewölbten und schräg zur Drehachse ausgerichteten Schrägenbereich zum ersten Seitenbereich hin verläuft, da der Planetenträger somit noch weiter versteift werden kann.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn der Schrägenbereich an einem ersten umfangsseitigen Kantenbereich des zumindest einen Stegabschnittes eine größere axiale Breite aufweist als an einem zweiten, dem ersten Kantenbereich abgewandten, umfangsseitigen Kantenbereich des zumindest einen Stegabschnittes. Dadurch wird das Steifigkeits-Gewichts-Verhältnis des Planetenträgers auf die Drehrichtung des Planetenträgers abgestimmt und das Gewicht weiter reduziert.
  • Weist der zumindest eine Stegabschnitt an dem ersten Seitenbereich eine entlang des Umfangs gleichbleibende Wanddicke auf, ist der Stegabschnitt insbesondere seitens der ersten Planetenträgerwange besonders kostengünstig ausgestaltbar und anbringbar.
  • Zweckmäßig ist es weiterhin, wenn die erste Planetenträgerwange radial innerhalb des ersten Seitenbereiches mehrere, entlang des Umfangs verteilt angeordnete, axiale Durchgangslöcher aufweist. Dadurch wird das Gewicht des Planetenträgers weiter reduziert.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn die erste Planetenträgerwange zusätzlich über zumindest einen, radial innerhalb des zumindest einen Stegabschnittes angeordneten Innenverbindungssteg mit der zweiten Planetenträgerwange verbunden ist, da hierdurch die Steifigkeit des Planetenträgers weiter gesteigert werden kann.
  • Ist die erste Planetenträgerwange über zumindest drei, entlang des Umfangs gleichmäßig verteilt angeordnete Stegabschnitte mit der zweiten Planetenträgerwange verbunden, wobei die Stegabschnitte alle im Wesentlichen gleich ausgebildet sind, ist ein Planetenträger zur Verfügung gestellt, bei dem auftretende Eigenfrequenzen weiter im Betriebszustand vermieden werden können.
  • In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn, entlang des Umfangs betrachtet, zwischen den einzelnen Stegabschnitten in radialer Richtung weisende Fenster / Aussparungen / Durchgangslöcher vorhanden sind, wodurch das Gewicht weiter reduziert werden kann.
  • Auch betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe umfassend zumindest einen Planetenträger gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen. Bevorzugt ist das Planetengetriebe als ein Differenzial (Stirnraddifferential) eines Kraftfahrzeuges ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist das Planetengetriebe in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges integriert (d.h. als Teil des Automatikgetriebes ausgestaltet) und somit besonders leistungsfähig ausgestaltbar.
  • In anderen Worten ausgedrückt betrifft die Erfindung somit insbesondere einen Planetenträger, der zwei Wangen (Planetenträgerwangen) und mehrere Stege (Stegabschnitte) aufweist. Die einander auf der Längsachse / Drehachse axial gegenüberliegenden Wangen sind mit sich einander gegenüberliegenden Löchern (nachfolgend als Bolzenaufnahmeöffnungen bezeichnet) für die Aufnahme von Planetenbolzen versehen. Die Stege verbinden die sich axial einander gegenüberliegenden Wangen jeweils zwischen zwei Planetenfenstern (Fenster) axial miteinander und erstrecken sich in Umfangsrichtung zwischen den zwei Planetenradfenstern. Jedes Planetenradfenster ist demnach von zwei Stegen begrenzt. Jeder Steg verläuft in Umfangsrichtung zwischen zwei Planetenradfenstern und ist durch ein in Umfangsrichtung zylindrisch gekrümmtes Mantelstück beschrieben, über das die beiden Wangen miteinander verbunden sind. Das Mantelstück geht an seiner axial breitesten Stelle von einem ersten Planetenfenster ab und verläuft in Richtung eines zweiten Planetenradfensters. Während des Verlaufs in Richtung des anderen Planetenradfensters ist die axiale Breite des zylindrischen Mantelstücks zunehmend bis zu einer schmalsten Stelle hin reduziert.
  • Die Erfindung sieht zudem vor, dass eine erste Wange planparallel zur Querebene und senkrecht zur Längsachse ausgerichtet verläuft (Querebene ist jene Ebene, die senkrecht zur Längsachse / zentralen Drehachse des Planetenträgers ausgerichtet ist). Die zweite der Wangen dagegen verläuft jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Löchern (wahlweise Durchgangs- oder Sacklöcher) der ersten Wange in Richtung der schmalsten Stelle zur schmalsten Stelle hin zu Längsachse geneigt und nicht parallel zur ersten Wange. Die Neigung der Wange ist dem Kraftfluss den Spannungen in den Planetenträgern zumindest einem Betriebszustand und in zumindest einer Drehrichtung angepasst. Der Planetenträger kann wahlweise einteilig oder mehrteilig und im letztgenannten Fall aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Blech kann ebenso eingesetzt sein wie Gussmaterial. Zwei Wangen sind genauso denkbar wie drei Wangen (zwei Sätze Planeten), wobei wenigstens eine der axial außen liegenden Wangen geneigt verläuft.
  • Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von mehreren Figuren näher beschrieben, in welchem Zusammenhang auch mehrere Ausführungsformen beschrieben sind.
  • Es zeigen:
  • 1 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenträgers nach einer ersten Ausführungsform, wobei der Planetenträger insbesondere seitens der zweiten Planetenträgerwange dargestellt ist und insbesondere die schrägen Bereich der Stegabschnitte gut zu erkennen sind,
  • 2 eine Vorderansicht des in 1 dargestellten Planetenträgers von einer Seite, die die erste Planetenträgerwange veranschaulicht und insbesondere deren axiale Durchgangslöcher erkennen lässt,
  • 3 eine Längsschnittdarstellung des in den 1 und 2 abgebildeten Planetenträgers, wobei der Schnitt entlang der in 2 mit „III-III“ gekennzeichneten Schnittlinie durchgeführt ist,
  • 4 eine Seitenansicht des in den 1 bis 3 abgebildeten Planetenträgers, wobei der Planetenträger in einem Umfangsbereich dargestellt ist, der auf Höhe eines ersten Stegabschnittes befindlich ist und hierbei insbesondere der sich von einem ersten umfangsseitigen Kantenbereich zu dem zweiten umfangsseitigen Kantenbereich hin verjüngende Schrägenbereich zu erkennen ist,
  • 5 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenträgers nach einer zweiten Ausführungsform, wobei dieser Planetenträger im Wesentlichen wie der Planetenträger der ersten Ausführungsform ausgebildet ist, seine erste Plattenträgerwange sich jedoch in radialer Richtung über die Stegabschnitte hinaus erstreckt, und wobei der Planetenträger von einer Seite der zweiten Planetenträgerwange dargestellt ist, und
  • 6 eine isometrische Darstellung des in 5 dargestellten Planetenträgers von einer Seite der ersten Planetenträgerwange.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen sind miteinander kombinierbar.
  • In den 1 bis 6 ist ein erfindungsgemäßer Planetenträger 1 für ein hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestelltes Planetengetriebe ausgestaltet. Das Planetengetriebe ist vorzugsweise in einem Differenzial eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Alternativ hierzu ist das Planetengetriebe auch besonders bevorzugt in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Der Planetenträger 1 weist stets eine erste plattenförmige Planetenträgerwange 2 auf, die eine im Wesentlichen kreisrunde Außenumfangsseite / Außenumfangsfläche aufweist und mittig ein zentrisches Durchgangsloch ausbildet. Mittels zumindest eines Stegabschnittes, nämlich mittels drei Stegabschnitten 3a, 3b, 3c ist die Planetenträgerwange 2 mit einer entlang einer zentralen Drehachse 4 des Planetenträgers 1 beabstandet zur ersten Planetenträgerwange 2 angeordneten, zweiten, ebenfalls plattenförmigen Planetenträgerwange 5 drehfest verbunden. Der zumindest eine Stegbereich 3a, 3b, 3c ist mit einem ersten Seitenbereich 6a, 6b, 6c an der ersten Planetenträgerwange 2 und mit einem von dem ersten Seitenbereich 6a bis 6c abgewandten, zweiten Seitenbereich 7a bis 7c an der zweiten Planetenträgerwange 5 angebunden ist. Der zumindest eine Stegabschnitt 3a bis 3c ist weiter derart ausgeformt, dass eine radiale Innenseite 8 des ersten Seitenbereichs bzgl. der zentralen Drehachse 4 zumindest teilweise radial außerhalb einer radialen Innenseite 9 des zweiten Seitenbereiches 7a bis 7c angeordnet ist.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 ist die zweite Planetenträgerwange 5 plattenförmig ausgebildet und stellt jenen plattenförmigen Bereich des Planetenträgers 1 dar, der im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet ist. Entlang des Umfangs gleichmäßig verteilt angeordnet weist die zweite Planetenträgerwange 5 drei Bolzenaufnahmeöffnungen 10 in Form von Durchgangsbohrungen auf, die alternativ jedoch auch als Sacklochbohrungen ausgestaltbar sind. Die Bolzenaufnahmeöffnungen 10 dienen in einem Betriebszustand eines Planetengetriebes zur Aufnahme und Befestigungen zumindest eines Bolzens, auf dem wiederum zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert ist. Folglich sind drei Bolzenaufnahmeöffnungen 10 entlang des Umfangs der zweiten Planetenträgerwange 5 im Wesentlichen um 120° versetzt angeordnet. Jede Bolzenaufnahmeöffnung 10 ist in einem Eckenbereich der dreieckigen, zweiten Planetenträgerwange 5 angeordnet. Entlang des Umfangs verteilt, zwischen jeweils zwei benachbarten Bolzenaufnahmeöffnungen 10, ist ein Stegabschnitt, nachfolgend als erster Stegabschnitt 3a, zweiter Stegabschnitt 3b und dritter Stegabschnitt 3c bezeichnet, an der zweiten Planetenträgerwange 5 angeformt / angebunden, der sich in axialer Richtung von der zweiten Planetenträgerwange 5 weg erstreckt. Entlang des Umfangs verteilt zwischen den einzelnen Stegabschnitten 3a, 3b, 3c ist jeweils ein Fenster 11 vorgesehen, durch das der Planetenträger 1 nach innen geöffnet ist. Dieses Fenster 11 ist dabei in Umfangsrichtung auf der Höhe der jeweiligen Bolzenaufnahmeöffnung 10 angeordnet.
  • An einer der zweiten Planetenträgerwange 5 abgewandten Seite ist jeder der Stegabschnitte 3a, 3b, 3c wiederum fest an die erste Planetenträgerwange 2 angebunden / angeformt, wodurch die erste Planetenträgerwange 2 entlang der Drehachse 4 des Planetenträgers 1 beabstandet zur zweiten Planetenträgerwange 5 angeordnet ist.
  • Wie weiterhin in 1 gut zu erkennen ist, weist die erste Planetenträgerwange 2 ebenfalls drei gleichmäßig entlang des Umfangs verteilt angeordnete Bolzenaufnahmeöffnungen 10 auf, wobei jedes der drei Bolzenaufnahmeöffnungen 10 mit einer in der zweiten Planetenträgerwange 5 eingebrachten Bolzenaufnahmeöffnung 10 fluchtend angeordnet ist. Auch die Bolzenaufnahmeöffnungen 10 der ersten Planetenträgerwange 2 dienen wiederum zur Aufnahme eines Bolzens zur Lagerung zumindest eines Planetenrades.
  • Somit bildet der Planetenträger 1 eine Art Gehäuse, das im Umfangsbereich zwischen zwei benachbarten Stegabschnitten 3a, 3b, 3c durch ein Fenster 11 nach innen geöffnet ist. In 2 ist weiterhin gezeigt, dass die erste Planetenträgerwange 2 im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und im Gegensatz zu der zweiten Planetenträgerwange 5 nicht eine im Wesentlichen dreieckige Außenkontur, sondern eine kreisringförmige Außenkontur aufweist.
  • Entlang des Umfangs verteilt angeordnet sind mehrere Durchgangslöcher 12 in der ersten Planetenträgerwange 2 eingebracht. Hierbei ist jeweils zwischen zwei benachbarten Bolzenaufnahmeöffnungen 10 ein sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsloch 12 (auch als Ausnehmung, Aussparung, Freischnitt bezeichnet) vorgesehen. Dadurch ist das Innere des Planetenträgers 1 auch von einer axialen Seite hin geöffnet.
  • Die Form des jeweiligen Stegabschnittes 3a, 3b, 3c wird dann wiederum besonders gut in Zusammenwirkung der 1 bis 4 ersichtlich. Nachfolgend wird hierzu der Kürze wegen nur die Form und Ausgestaltung des ersten Stegabschnittes 3a sowie der ersten und zweiten Seitenbereiche 6a und 7a dieses ersten Stegabschnittes 3a beschrieben, welche Ausführungen jedoch auch für die beiden anderen Stegabschnitte 3b und 3c sowie deren ersten und zweiten Seitenbereiche 6b, 7b und 6c, 7c, zutreffen, da die Stegabschnitte 3a bis 3c gleich ausgebildet sind.
  • Der erste Stegabschnitt 3a erstreckt sich am ersten Seitenbereich 6a im Wesentlichen entlang einer Teilkreislinie mit einem konstanten Radius / einer konstanten Krümmung. Dadurch weist insbesondere der erste Seitenbereich 6a, welcher an die erste Planetenträgerwange 2 angebunden ist, eine konvexe Erstreckung mit einer konstanten Krümmung auf. Auch weist der erste Stegabschnitt 3a am ersten Seitenbereich 6a eine im Wesentlichen gleichbleibende Wanddicke auf. Von der ersten Planetenträgerwange 2 aus erstreckt sich der erste Stegabschnitt 3a in axialer Richtung (parallel zur Drehachse 4 / senkrecht zu der ersten Planetenträgerwange 2) weg und geht nach einem bestimmten axialen Abstand / nach einer bestimmten axialen Breite in einen Schrägenbereich 13 über. Der Schrägenbereich 13 ist derart ausgestaltet, dass der erste Stegabschnitt 3a in diesem Schrägenbereich 13 sich schräg / quer zur Drehachse 4 / Längsachse des Planetenträgers 1 erstreckt. Von der ersten Planetenträgerwange 2 weg erstreckt sich der Schrägenbereich 13 in Richtung der zweiten Planetenträgerwange 5 in radialer Richtung näher zu der Drehachse 4 hin. Der Schrägenbereich 13 erstreckt sich so weit, bis er schließlich in einem axialen Bereich – dem zweiten Seitenbereich 7a – in einer konkaven Ausnehmung 14 der zweiten Planetenträgerwange 5 an die zweite Planetenträgerwange 5 anschließt. Der zweite Seitenbereich 7a ist somit konkav verlaufend ausgebildet. Insbesondere die radiale Innenseite des zweiten Seitenbereichs 7a, die radial nach innen zeigt und mit dem Bezugszeichen 9 versehen ist, ist hierbei konkav verlaufend. Dahingegen ist die radiale Innenseite 8 des ersten Seitenbereiches 6a konvex verlaufend ausgestaltet.
  • Wie weiterhin insbesondere in Verbindung mit 4 gut zu erkennen, weist der Schrägenbereich 13 entlang des Umfangs eine sich verändernde Breite / axiale Erstreckung auf. An einem ersten umfangsseitigen Kantenbereich 15 des Stegabschnittes 3a weist der Schrägenbereich 13 eine größere Breite auf als an einem zweiten umfangsseitigen Kantenbereich 16 des Stegabschnittes 3a, der umfangsseitig dem ersten Kantenbereich 15 abgewandt ist. In anderen Worten ausgedrückt beginnt – in axialer Richtung von der ersten Planetenträgerwange 2 zu der der zweiten Planetenträgerwange 5 hin verlaufend – sich der erste Stegabschnitt 3a am ersten Kantenbereich 15 früher abzuschrägen und in den Schrägenbereich 13 überzugehen als an dem zweiten Kantenbereich 16. Der zweite Seitenbereich 7a erstreckt sich zwischen den beiden Kantenbereichen 15 und 16 vollständig radial innerhalb des ersten Seitenbereich 6a / näher an der Drehachse 4 als der erste Seitenbereich 6a; oder anders ausgedrückt erstreckt sich der erste Seitenbereich 6a zwischen den beiden Kantenbereichen 15 und 16 vollständig radial außerhalb des zweiten Seitenbereich 7a / weiter von der Drehachse 4 entfernt als der zweite Seitenbereich 7a.
  • Radial innerhalb der einzelnen Stegabschnitte 3a bis 3c ist je Stegabschnitt 3a bis 3c wiederum ein Innenverbindungssteg 17 angebracht, der an einer radialen Innenseite der Planetenträgerwangen 2 und 5 (benachbart zu einem zentrischen Durchgangsloch der beiden Planetenträgerwangen 2 und 5) die beiden Planetenträgerwangen 2 und 5 miteinander verbindet. Die Innenverbindungsstege 17 sind dabei jeweils in entlang des Umfangs auf Höhe der Stegabschnitte 3a bis 3c angeordnet.
  • In den 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetenträgers 1 abgebildet, wobei diese zweite Ausführungsform im Wesentlichen wie die erste Ausführungsform ausgeführt ist und funktionierend ist. Als einen erwähnenswerten Unterschied weist die erste Planetenträgerwange 2 einen etwas größeren Außendurchmesser auf. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, wo die Außenumfangsfläche der ersten Planetenträgerwange 2 bündig radial nach außen mit der Außenseite der Stegabschnitte 3a bis 3c abschließt, steht in dieser zweiten Ausführungsform die erste Planetenträgerwange 2 mit einem flanschartigen, ringförmigen Bereich in radialer Richtung über die Stegabschnitte 3a bis 3c über. Die übrige Ausgestaltung ist gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Der Planetenträger 1 ist weiter bevorzugt einteilig mittels eines Gießverfahrens hergestellt. Alternativ dazu kann er jedoch auch mehrteilig ausgestaltet sein und etwa die erste Planetenträgerwange 2 als eigenes Bauteil an die integral mit der zweiten Planetenträgerwange 5 ausgebildeten Stegabschnitte 3a bis 3c stoffschlüssig, formschlüssig und / oder kraftschlüssig angebunden werden. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, die Stegabschnitte 3a sowohl separat von der ersten Planetenträgerwange 2 als auch separat von der zweiten Planetenträgerwange 5 auszugestalten und im Herstellverfahren dann form-, stoff- und / oder kraftschlüssig miteinander zu verbinden. Auch ist es möglich, die Stegabschnitte 3a bis 3c, die Planetenträgerwangen 2 und 5 jeweils aus gleichem Material oder aus einem unterschiedlichen Material, etwa einem Blech und/oder einem Gussmaterial in jeglicher Kombination herzustellen.
  • Im Weiteren ist es zudem auch möglich, einen Planetenträger 1 auszugestalten, der neben den beiden Planetenträgerwangen 2 und 5 noch eine weitere, dritte Planetenträgerwange aufweist.
  • In anderen Worten ausgedrückt ist die Verbindung der beiden Planetenträgerwange 2 und 5 durch zwei Verbindungen realisiert. Die innere Verbindung besteht aus drei gebogenen Stücken (Innenverbindungsstege 17) und überträgt hauptsächlich Axialkräfte, die auf den Träger (Planetenträger 1) einwirken. Die äußere Verbindung (Stegabschnitte 3a, 3b, 3c), mit der schrägen Kante (Schrägenbereich 13) ist für die Übertragung der resultierenden Kräfte der Bolzen zuständig. Die äußere Verbindung 3a, 3b, 3c, die ebenfalls die beiden Planetenträgerwange 2 und 5 verbindet, ist so ausgerichtet, dass sie die im Betriebszustand weiterzuleitenden Kräfte optimal aufnimmt und auf einem kurzen Weg zur Anbindung z.B. an dem Hohlrad weiterleitet. Durch den kurzen Kraftfluss erhöht sich die Steifigkeit des asymmetrischen Trägers 1 und verglichen mir der herkömmlichen Form kann Material uns dadurch Gewicht / Massenträgheitsmoment eingespart werden. Die runde Planetenträgerwange 2 stellt im Betriebszustand des Planetengetriebes zusätzlich zur Lagerung der Bolzen und der Aufnahme axialer Kräfte eine kraftschlüssige Verbindung zu weiteren Getriebeteilen her, wie z.B. zu einem Hohlrad einer weiteren Planetenradstufe. Für eine Gewichtsersparnis sind Aussparungen (axiale Durchgangslöcher 12) darin vorgesehen. Die dreieckförmige Planetenträgerwange 5 leitet, abhängig von der Anzahl der Planetenräder, die axialen Kräfte weiter und übernimmt die Lagerung der anderen Seite des Bolzens. Durch die dreiteilige, um die Drehachse 4 gebogene, innenliegende Verbindung (Innenverbindungsstege 17) werden die beiden Planetenträgerwange 2 und 5 verbunden. Die äußere Verbindung der Planetenträgerwange 2 und 5 ist maßgeblich für die Steifigkeit. Durch den schrägen Verlauf der Kante (den Schrägenbereich 13) wird eine an den Kraftfluss optimierte Form erreicht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Planetenträger
    2
    erste Planetenträgerwange
    3a
    erster Stegabschnitt
    3b
    zweiter Stegabschnitt
    3c
    dritter Stegabschnitt
    4
    Drehachse
    5
    zweite Planetenträgerwange
    6a
    erster Seitenbereich des ersten Stegabschnittes
    6b
    erster Seitenbereich des zweiten Stegabschnittes
    6c
    erster Seitenbereich des dritten Stegabschnittes
    7a
    zweiter Seitenbereich des ersten Stegabschnittes
    7b
    zweiter Seitenbereich des zweiten Stegabschnittes
    7c
    zweiter Seitenbereich des dritten Stegabschnittes
    8
    radiale Innenseite des ersten Seitenbereiches
    9
    radiale Innenseite des zweiten Seitenbereiches
    10
    Bolzenaufnahmeöffnung
    11
    Fenster
    12
    axiales Durchgangsloch
    13
    Schrägenbereich
    14
    Ausnehmung
    15
    erster Kantenbereich
    16
    zweiter Kantenbereich
    17
    Innenverbindungssteg
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012012097 A1 [0002]
    • EP 1186804 B1 [0003]

Claims (10)

  1. Planetenträger (1) für ein Planetengetriebe, mit einer ersten plattenförmigen Planetenträgerwange (2), die mittels zumindest eines Stegabschnittes (3a, 3b, 3c) mit einer, entlang einer zentralen Drehachse (4) des Planetenträgers (1) beabstandet zur ersten Planetenträgerwange (2) angeordneten, zweiten, plattenförmigen Planetenträgerwange (5) drehfest verbunden ist, wobei der zumindest eine Stegabschnitt (3a, 3b, 3c) mit einem ersten Seitenbereich (6a, 6b, 6c) an der ersten Planetenträgerwange (2) und mit einem, von dem ersten Seitenbereich (6a, 6b, 6c) abgewandten, zweiten Seitenbereich (7a, 7b, 7c) an der zweiten Planetenträgerwange (5) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stegabschnitt (3a, 3b, 3c) derart ausgeformt ist, dass eine radiale Innenseite (8) des ersten Seitenbereiches (6a, 6b, 6c) bezüglich der Drehachse (4) zumindest teilweise radial außerhalb einer radialen Innenseite (9) des zweiten Seitenbereiches (7a, 7b, 7c) angeordnet ist.
  2. Planetenträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Seitenbereich (6a, 6b, 6c) konvex verlaufend ausgebildet ist.
  3. Planetenträger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Seitenbereich (7a, 7b, 7c) konkav verlaufend ausgebildet ist.
  4. Planetenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stegabschnitt (3a, 3b, 3c) von seinem zweiten Seitenbereich (7a, 7b, 7c) aus über einen, radial nach innen gewölbten und schräg zur Drehachse (4) ausgerichteten Schrägenbereich (13) zum ersten Seitenbereich (6a, 6b, 6c) hin verläuft.
  5. Planetenträger (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrägenbereich (13) an einem ersten umfangsseitigen Kantenbereich (15) des zumindest einen Stegabschnittes (3a, 3b, 3c) eine größere axiale Breite aufweist als an einem zweiten, dem ersten Kantenbereich (15) abgewandten, umfangsseitigen Kantenbereich (16) des zumindest einen Stegabschnittes (3a, 3b, 3c).
  6. Planetenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stegabschnitt (3a, 3b, 3c) an dem ersten Seitenbereich (6a, 6b, 6c) eine entlang des Umfangs gleich bleibende Wanddicke aufweist.
  7. Planetenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planetenträgerwange (2) radial innerhalb des ersten Seitenbereiches (6a, 6b, 6c) mehrere, entlang des Umfangs verteilt angeordnete, axiale Durchgangslöcher (12) aufweist.
  8. Planetenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planetenträgerwange (2) zusätzlich über zumindest einen, radial innerhalb des zumindest einen Stegabschnittes (3a, 3b, 3c) angeordneten Innenverbindungssteg (17) mit der zweiten Planetenträgerwange (5) verbunden ist.
  9. Planetenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planetenträgerwange (2) über zumindest drei, entlang des Umfangs gleichmäßig verteilt angeordnete Stegabschnitte (3a, 3b, 3c) mit der zweiten Planetenträgerwange (5) verbunden ist.
  10. Planetengetriebe umfassend zumindest einen Planetenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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