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Die Erfindung betrifft eine Verschleißschutzhülse für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einem Grundkörper, der zum Angeordnet werden innerhalb eines Planetenträgers vorgesehen und bemessen ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Planetengetriebe bekannt, bspw. solche, die als Differentialgetriebe weitergebildet werden. So offenbart die
DE 10 2012 207 482 A1 ein Differentialgetriebe zur Aufteilung der seitens eines Antriebssystems bereitgestellten Antriebsleistung auf einen ersten, sowie auf einen zweiten Antriebsstrang. In jener Druckschrift wird offenbart, dass der Leistungsabgriff über ein Paar Kreuzscheibenkupplungen, die über ein Stirnradzapfenpaar miteinander gekoppelt sind, erfolgt. Das Stirnradzapfenpaar ist in einem Umlaufgehäuse gelagert. Dieses Umlaufgehäuse ist aus einem Abschnitt eines sich entlang einer geraden Profilachse erstreckenden Profilmaterials gebildet, und die Anordnung des Umlaufgehäuses in dem Differentialgetriebe ist derart getroffen, dass die Profilachse parallel zur Umlaufachse des Umlaufgehäuses verläuft.
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Es ist auch aus dem Stand der Technik, etwa der
DE 10 2012 204 364 A1 bekannt, Doppeldifferentialvorrichtungen für Fahrzeuge einzusetzen. Jene Druckschrift offenbart eine Vorrichtung mit einem Längsdifferentialabschnitt für ein Fahrzeug, mit einem Längsdifferentialplanetenträger, mit einem Längsdifferentialplanetensatz, wobei die Planeten des Längsdifferentialplanetensatzes an dem Längsdifferentialplanetenträger gelagert sind, mit einem Längsdifferentialhohlrad und mit einer Ausgangssonne, wobei die Planten des Längsdifferentialplanetensatzes zugleich mit dem Längsdifferentialhohlrad und mit der Ausgangssonne kämmen, wobei die Planeten des Längsdifferentialplanetensatzes in Führungsaufnahmen in dem Längsdifferentialplanetenträgerkopfkreis gelagert sind. Auf diese Weise wird eine Weiterentwicklung von Differentialgetrieben möglich. Auf schwere Kegeldifferentialgetriebe kann verzichtet werden und auf die viel kleiner bauenden Stirnraddifferentiale der vorstehend genannten Art umgeschwenkt werden.
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Aus dem Stand der Technik sind auch weitere Differentiale bekannt, bei denen Planetenräder, die auch als Ausgleichsräder bezeichnet werden, kopfkreisgelagert sind. So sind in diesem Zusammenhang die Druckschriften
US 3 406 593 A und
US 3 738 192 A besonders interessant. Die
DE 692 06 257 T3 offenbart ebenfalls Differentialgetriebe. Ein anderes Differentialgetriebe ist auch aus der
US 2 481 873 A bekannt.
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Bei solchen Planetengetrieben oder Differentialgetrieben, bei denen eine Kopfkreislagerung der Planetenräder relativ zum Planetenträger realisiert ist, zeigt sich jedoch ein hoher Verschleiß auf der Innenseite des Planetenträgers. Dieser Verschleiß ist insbesondere bei ungehärtetem Stahl sehr groß. Noch schlimmer ist es, wenn der Planetenträger aus Gussmaterial gefertigt ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen, aber ein kompaktes verschleißresistentes Planetengetriebe zu ermöglichen, das insbesondere als Differentialgetriebe eingesetzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Verschleißschutzhülse einsetzbar / eingesetzt ist, nämlich eine solche, bei der die Außenkontur des Grundkörpers an eine Innenkontur des Planetenträgers vorbereitet / angepasst ist und die Innenkontur zum schleifenden / reibenden Kontaktieren eines Planetenrades / Ausgleichsrades vorbereitet / angepasst ist. Es ist ein geometrisches Anpassen aufeinander geplant. Aufgrund eines zumindest phasenweise hergestellten Kontakts zwischen dem Planetenrad und der Verschleißschutzhülse, etwa durch eine Schleifbewegung des Planetenrades auf der Oberfläche der Verschleißschutzhülse, wird die Innenseite des Planetenträgers vor einem Verschleißangriff bewahrt. Auch können solche Verschleißschutzhülsen einfach vorbereitet werden und platzsparend gelagert werden. Modulare Systeme lassen sich dann kostengünstig realisieren. Auch wird die Fertigung wesentlich vereinfacht, da die dann dünnwandigen Verschleißschutzhülsen aus für den Verschleißschutzgedanken gut geeignetem Material hergestellt werden können. Sollte eine Härtung, etwa eines metallischen Materials, aus dem die Verschleißschutzhülse geschaffen ist, nötig sein, so kann dies mit geringerem Aufwand als bisher erreicht werden. Bei einer Hitzehärtung kann mit weniger Temperatur gearbeitet werden. Auch kann eine wesentlich kürzere Taktzeit in der Fertigung erreicht werden. Der Ausstoß an vorgefertigten Teilprodukten lässt sich dadurch erhöhen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn der Grundkörper als einteiliges, integrales und/oder einstoffliches Bauteil ausgebildet ist. Es lassen sich dann solche Profile einsetzen, die durch einfache, bspw. spanlose, Umformprozesse den Grundkörper erstellt werden können. Es ist dabei möglich, dass der Grundkörper eine gewisse federnde Wirkung zur Verfügung stellt. Die federnde Wirkung kann entweder nach innen und/oder nach außen gerichtet sein.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus Blech aufgebaut ist, etwa umfassend eine metallische Legierung oder bestehend aus dieser, vorzugsweise aus einer Stahllegierung. Ein kostengünstiges Bauteil lässt sich dann schnell generieren.
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Wenn der Grundkörper aus gehärtetem und/oder wärmebehandeltem Blech aufgebaut ist, wird die Verschleißbeständigkeit besonders hoch gehalten.
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Es kann dabei von Vorteil sein, wenn der Grundkörper eine offene oder geschlossene Außenkontur aufweist. Das Einsetzen lässt sich dann erleichtern. Der Grundkörper kann dann werkzeugfrei oder nahezu werkzeugfrei in den Planetenträger eingesetzt werden. Ist die Federkraft der Verschleißstützhülse entsprechend gewählt, kann die Montage vereinfacht werden, da ein Herausfallen der Verschleißschutzhülse aus dem Planetenträger verhindert wird.
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Es ist auch von Vorteil, wenn der Grundkörper durch einen Biege- und/oder Schweißprozess in Form gebracht ist. Zumindest die Enden der Verschleißschutzhülse können aneinander angeschweißt werden, um die Hülsenform zu realisieren. Natürlich kann die Hülse auch mit einem Längsschlitz offen gehalten werden. Die Biegeprozesse bieten sich an, um große Stückzahlen zu fertigen.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn der Grundkörper aus über Brückensegmente verbundene Schalensegmente aufgebaut ist, wobei es von Vorteil dabei ist, wenn die Schalensegmente vorzugsweise kreisteilsegmentartig im Querschnitt ausgebildet sind. Ein Linienkontakt des Planetenrades bei Betrachtung einer Spitze eines Zahnes, der auf der Oberfläche der Hülse schleift, ist dann die gewünschte Folge.
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Die Erfindung betrifft auch einen Planetenträger für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, eines Lkws oder eines anderen Nutzfahrzeugs, der wenigstens ein Planetenrad lagert, vorzugsweise kopfkreislagert. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Verschleißschutzhülse der erfindungsgemäßen Art eingesetzt ist und bspw. direkt oder indirekt an einer Innenkontur des Planetenträgers anliegt.
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Die Erfindung betrifft auch ein Planetengetriebe mit einem solchen Planetenträger, wobei es von Vorteil ist, wenn an der Innenoberfläche der Verschleißschutzhülse ein in bestimmten Betriebszuständen schleifend in Berührung tretendes Planetenrad angeordnet ist.
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Besonders von Vorteil ist dabei, wenn das Planetengetriebe als Stirnraddifferentialgetriebe ausgebildet ist, wie es bspw. aus der
DE 10 2012 204 364 A1 bekannt ist. Grundsätzlich ist es nämlich zweckmäßig, wenn bei einem solchen Stirnradgetriebe zwei Sonnenräder eingesetzt sind und zwei Planetenradsätze. Die einzelnen Planetenräder des einen Planetenradsatzes kämmen dabei mit einem anderen Planetenrad des anderen Planetenradsatzes. Die beiden Planetenradsätze sind mit dem Planetenträger drehgekoppelt und vorzugsweise kopfkreisgelagert. Die Zahnspitzen der Planetenräder gleiten dann zumindest stückweise über die Innenoberfläche der Verschleißschutzhülse. Sie berühren dann die kreisteilsegmentartigen Schalensegmente.
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Bei der Ausgestaltung der Verschleißschutzhülse ist es von Vorteil, wenn diese aus einem bandförmigen, vorperforierten Stahlabschnitt gefertigt ist.
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Die Verschleißschutzhülse agiert dann als Einsatz bzw. Einlage. Die Anlaufflächen bzw. Führungsflächen für Ausgleichsräder, z.B. Planetenräder eines Planetendifferentials werden durch sie gestellt.
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Man könnte auch sagen, dass die Erfindung ein Differential mit einem Differentialkorb betrifft, wobei darin Ausgleichsräder, die auch als Planetenräder bezeichnet werden, gelagert werden. Auch sind Abtriebsräder vorhanden, welche als Sonnenräder ausgeführt sind. Das Differential weist folgende Merkmale auf:
Der Differentialkorb ist ein Planetenträger für die Planetenräder. Die Planetenräder bilden jeweils aus einem ersten Planetenrad und aus einem zweiten Planetenrad Planetenpaare. Jedes erste Planetenrad steht mit einem Sonnenrad, berührungslos zum anderen Sonnenrad, in Zahneingriff. Jedes zweite Planetenrad steht mit dem anderen Sonnenrad, berührungslos zu dem ersten Sonnenrad, in Zahneingriff.
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Der Differentialkorb ist als weiches Gussteil ausgelegt. Das gebogene Profilblech dient als Verschleißschutz für den Differentialkorb und stellt die Verschleißschutzhülse. Das Profilblech kann aus gehärtetem Blech gebogen und geschweißt hergestellt werden. Das Profilblech muss nach der Herstellung nicht zwingend einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Natürlich kann eine solche Wärmebehandlung aber sinnvollerweise stattfinden. Eine erfindungsgemäße Verschleißschutzhülse kann in einem Planetenträger eingesetzt werden, wobei der Planetenträger auch als Differentialkorb oder Differentialgehäuse bezeichnet werden kann bzw. als diese agiert. Letztlich kann ein zweckmäßiges Hinterachsdifferential einer Verwendung zugeführt werden und besonders langlebig sein, wenn die Verschleißschutzhülse eingesetzt ist. Ein Einsatz in allen denkbaren Getriebearten ist möglich.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Planetenträgers mit darin enthaltenem Planetenrad, wobei zwischen dem Planetenrad und dem Planetenträger eine erfindungsgemäße Verschleißschutzhülse eingesetzt ist,
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2 eine weitere perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus 1,
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3 eine perspektivische Darstellung nur der Verschleißschutzhülse der vorhergehenden zwei Figuren, und
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4 eine Abwicklung des Bandmaterials, der die Verschleißschutzhülse aus 3 stellt.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Unterschiedliche nicht dargestellte Ausführungsformen sind natürlich denkbar, bei denen Abwandelungen im Bereich des Planetenträgers sowie anderer Bauteile möglich sind.
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1 zeigt eine Verschleißschutzhülse 1, die einen Grundkörper 2 aufweist. Der Grundkörper 2 ist in einem Planetenträger 3 eingesetzt. Der Planetenträger 3 kann auch als Differentialkorb, Differentialträger oder Differentialgehäuse bezeichnet werden.
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Der Grundkörper weist eine Außenkontur 4 auf, wie sie besonders gut in 3 zu erkennen ist. Der Planetenträger 3 ist in 3 nicht dargestellt.
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Die Außenkontur 4 des Grundkörpers 2 ist aber an eine Innenkontur 5 des Planetenträgers 3 (geometrisch) angepasst. Dies ist der 1 zu entnehmen. Dort ist das direkte Anliegen der Außenkontur 4 des Grundkörpers 2 an der Innenkontur 5 des Planetenträgers dargestellt. Es ist ein flächiges Anliegen, zumindest über Bereiche der Außenkontur 4 des Grundkörpers 2 hinweg vorgesehen.
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Zurückkommend auf 1 sei auch erläutert, dass der Grundkörper 2 eine Innenkontur 6 aufweist, die zum schleifenden Kontaktieren eines Planetenrades 7 vorgesehen ist. Es sind mehrere weitere Planetenräder 7 lediglich angedeutet.
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Die eine Hälfte der Planetenräder 7 ist dabei Teil eines ersten Planetenradsatzes, wohingegen die andere Hälfte der Planetenräder 7 Teil eines zweiten Planetenradsatzes ist. Je ein Planetenrad 7 des einen Planetenradsatzes kämmt mit einem weiteren Planetenrad des anderen Planetenradsatzes. Dies ist aber nur angedeutet. Die Planetenräder 7 sind alle kopfkreisgeführt und liegen ergo mit ihren Zahnspitzen an der Innenkontur 6 des Grundkörpers 2 an. Sie sind zum schleifenden in Kontakt gelangen mit der Verschleißschutzhülse 1 vorgesehen.
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Dass das eine Planetenrad 7 mit einem Teilbereich seines Umfangs möglichst vollständig an einem Schalensegment 8 des Grundkörpers 2 der Verschleißschutzhülse 1 anliegt, ist gewollt. Die Vielzahl an eingesetzten Schalensegmenten 8 wird über Brückensegmente 9 miteinander verbunden.
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Die Brückensegmente 9 und Schalensegmente 8 grenzen an Falz- / Bördellinien 10 aneinander, wie sie in 4 visualisiert sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verschleißschutzhülse
- 2
- Grundkörper
- 3
- Planetenträger
- 4
- Außenkontur des Grundkörpers
- 5
- Innenkontur des Planetenträgers
- 6
- Innenkontur des Grundkörpers
- 7
- Planetenrad
- 8
- Schalensegment
- 9
- Brückensegment
- 10
- Falz- / Bördellinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012207482 A1 [0002]
- DE 102012204364 A1 [0003, 0017]
- US 3406593 A [0004]
- US 3738192 A [0004]
- DE 69206257 T3 [0004]
- US 2481873 A [0004]
