DE102015214110A1

DE102015214110A1 - Zusammengesetzter Planetenträger

Info

Publication number: DE102015214110A1
Application number: DE102015214110.1A
Authority: DE
Inventors: Marián Cintula
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Planetenträger (1) von einem Planetengetriebe, der zumindest zwei axial beabstandete, über Verbindungselemente (8) miteinander verbundene Trägerwangen (6, 7) umfasst, die gemeinsam einen Zwischenraum (5) begrenzen. Versetzt zueinander in dem Zwischenraum (5) eingebrachte Planetenräder (2) sind jeweils auf einem Planetenradbolzen (3) drehbar angeordnet, wobei die Planetenradbolzen (3) in achsgleichen Aufnahmen (4) der Trägerwangen (6, 7) drehfixiert eingesetzt sind. Die zwischen den Trägerwangen (6, 7) eingesetzten, spanlos hergestellten Verbindungselemente (8) umschließen bis auf eine Öffnung zu einer Symmetrieachse (13) des Planetenträgers (1) weitestgehend jeweils ein Planetenrad (2).

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Planetenträger eines Planetengetriebes, der zumindest zwei axial beabstandete und über Verbindungselemente miteinander verbundene Trägerwangen umfasst, die gemeinsam einen Zwischenraum begrenzen. Versetzt zueinander in dem Zwischenraum eingebrachte Planetenräder sind auf Planetenradbolzen drehbar angeordnet, wobei die Planetenradbolzen in achsgleichen Aufnahmen der Trägerwangen drehfixiert eingesetzt sind.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Planetenträger für Differentialgetriebe oder Verteilergetriebe bekannt, deren Bauteile spanend hergestellt sind und/oder aus einem Gussmaterial ausgeformt sind. Weitere Planetenträger umfassen Bauteile, die durch ein Fließpressverfahren hergestellt oder aus einem Blechmaterial spanlos geformt sind.
Die DE 10 2011 006 285 A1 offenbart ein Planetengetriebe, dessen Planetenträger aus zwei im Wesentlichen gleichen Trägerwangen zusammengesetzt ist. Die Planetenradbolzen sind über gestufte Endzonen formschlüssig in korrespondierende Aufnahmen der Trägerwangen eingepasst. Mittels der durch die Planetenradbolzen geführten Verschraubungen sind die Trägerwangen miteinander befestigt, wodurch sich eine Art Gehäusekäfig bildet.
Aus der EP 2 615 335 A1 ist ein vorzugsweise aus einem Blechwerkstoff hergestellter Planetenträger eines Planetengetriebes bekannt. Der Planetenträger bildet ein Gehäuse, dessen Trägerwangen sternförmige Auskragungen aufweisen, die zur Aufnahme der Planetenradbolzen sowie der Planetenräder bestimmt sind.
Gemäß der Druckschrift DE 43 02 844 C1 umfasst der Planetenträger ein Nabenbauteil und ein gegenüberliegendes Seitenwandbauteil, die in entsprechenden Bohrungen eine Mehrzahl von Planetenradbolzen aufnehmen. Übereinstimmend sind beide Bauteile des Planetenträgers als Fließpressbauteile bzw. als Blechpressbauteile ausgebildet, die zur Bildung einer Baueinheit miteinander verschweißt sind.
Die DE 601 09 978 T2 zeigt einen Planetenträger, der ein einstückiges bzw. einmaterialig aufgebautes Gehäuse umfasst, das sowohl die Trägerwangen als auch die Verbindungsstege einschließt.
Die DE 10 2011 003 706 A1 zeigt einen aus Blechen gefertigten Planetenträger, der zwei weitestgehend als Scheibenkörper ausgeführte Trägerwangen einschließt, die über Verbindungsstege als Abstandselement verbunden sind. Dabei sind alle aus Blech hergestellten Bauteile des Planetenträgers form- und stoffschlüssig miteinander verbunden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen gewichtsoptimierten, hoch belastbaren Planetenträger zu schaffen, der mit einfachen Mitteln kostengünstig herstellbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Die abhängigen, auf den Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen den Trägerwangen der Anzahl der Planetenräder entsprechend spanlos hergestellte Verbindungselemente eingesetzt sind, die jeweils bis auf eine Öffnung zu einer Symmetrieachse des Planetenträgers ein Planetenrad weitestgehend umschließen. Diese Anordnung gewährleistet eine prozesssichere Verbindung der Trägerwangen und gleichzeitig eine optimale, verbesserte Bauteilsteifigkeit des Planetenträgers, der damit hoch belastbar zur Übertragung großer Drehmomente geeignet ist. Vorteilhaft sind die Verbindungselemente spanlos mit geringen Kosten herstellbar, die weiterhin die Montage eines gewichtsoptimierten Planetenträgers vereinfachen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Verbindungselemente mit einer Ausnehmung oder Tasche für das Planetenrad zu versehen. Die Verbindungselemente sind bei fertiggestelltem Planetenträger über in einer radialen Ebene verlaufende, Fügezonen bildende Schenkel gegeneinander abgestützt.
Gleichzeitig sind die Schenkelpaare bevorzugt mittels einer Nietung oder stoffschlüssig verbunden. Alternativ oder ergänzend dazu bietet es sich an, die Schenkel formschlüssig zu sichern.
Als Maßnahme, zur vereinfachten und sicheren Montage bzw. Zentrierung, sieht die Erfindung lageorientiert zusammengefügte Verbindungselemente vor. Dazu bietet es sich an, die Verbindungselemente mit lokalen vorstehenden Ansätzen zu versehen, die formschlüssig in korrespondierende Aussparungen der Trägerwangen eingreifen. Alternativ oder ergänzend kann im Bereich der Fügezone zwischen den Schenkeln der Verbindungselemente ein Schenkel einen Ansatz oder Nocken einschließen, der formschlüssig in eine korrespondierende Öffnung des weiteren Schenkels eingepasst ist.
Die erfindungsgemäßen, als ein Blechumformteil ausgeführten Verbindungselemente sind spanlos, vorzugsweise mittels Stanzen und anschließendem Biegen aus einem Blechband bzw. einem Blechstreifen hergestellt.
Aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen, ergeben sich weitere Merkmale der Erfindung. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigt:
1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäß aufgebauten Planetenträgers einschließlich zugehöriger Planetenräder;
2 in einer Seitendarstellung den in 1 dargestellten Planetenträger;
3 in einer Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Planetenträger ohne Planetenräder;
4 eine Seitendarstellung des Planetenträgers nach 3;
5 ein aus einem Blechstreifen hergestelltes Verbindungselement des Planetenträgers; und
6 das Verbindungselement nach 5 in einer für den Einbau im Planetenträger bestimmten Form.
Die 1 und 2 zeigen einen Planetenträger 1, der einem Planetengetriebe (nicht gezeigt) zugeordnet ist, welches beispielsweise zur Verteilung von einem Antriebsdrehmoment auf Abtriebswellen eines Fahrzeugs bestimmt ist. Der Planetenträger 1 umfasst vier um 90° zueinander versetzt angeordnete Planetenräder 2, die drehbar auf Planetenradbolzen 3 positioniert sind. Endseitig sind die Planetenradbolzen 3 jeweils in achsgleiche Aufnahmen 4 von zwei axial beabstandeten, einen Zwischenraum 5 begrenzenden Trägerwangen 6, 7 drehfixiert angeordnet. Im Einbauzustand stehen die Planetenräder 2 mit zumindest einem außenverzahnten zentralen Sonnenrad (nicht gezeigt) sowie mit einem alle Planetenräder 2 umschließenden Hohlrad (nicht gezeigt) in Zahneingriff. Die Trägerwangen 6, 7 sind über vier jeweils einem Planetenrad 2 zugeordnete Verbindungselemente 8 verbunden. Partielle Ausschnitte in der Seitenansicht von 2 verdeutlichen den Einbauzustand der Verbindungselemente 8, die über radial ausgerichtete, paarweise eine Fügezone 9 bildende Schenkel 10, 11 abgestützt sowie mittels einer Nietung 12 dauerfest verbunden sind. Dabei bilden die Verbindungselemente 8 ein Profil, das jeweils ein Planetenrad 2 mit Ausnahme einer Öffnung zu einer Symmetrieachse 13 des Planetenträgers 1 sowie einer lokalen Tasche 14 für das Planetenrad 2 weitestgehend geschlossen ist.
In den 3 und 4 ist der Planetenträger 1 ohne Planetenräder 2 in zwei Ansichten gezeigt. Diese Abbildungen verdeutlichen insbesondere die Gestaltung und die Einbaulage der als Blechstreifen ausgeführten, miteinander gekoppelten Verbindungselemente 8, die als separate Bauteile zwischen den Trägerwangen 6, 7 angeordnet sind.
Eine exakte Lageposition der Verbindungselemente 8 wird durch beidseitige lokale Ansätze 15, 16 erreicht, die formschlüssig in korrespondierende Aussparungen 17 der Trägerwangen 6, 7 eingreifen.
Bevorzugt werden die Ansätze 15, 16 zusätzlich stoffschlüssig, insbesondere mittels einer Schweißung, an der Trägerwange 6, 7 gesichert.
Weitere Gestaltungsmerkmale des Verbindungselementes 8 zeigen die 5 und 6. Vorzugsweise wird das Verbindungselement 8 spanlos aus einem Blechband oder einem Blechstreifen hergestellt. In einem ersten Fertigungsschritt wird durch Stanzen die Kontur des Verbindungselementes 8 einschließlich der Tasche 14 sowie der seitlichen Ansätze 15, 16 geschaffen. Im zweiten Fertigungsschritt erfolgt eine Umformung des Blechbandes. Wie in 6 abgebildet, begrenzen die radial ausgerichteten Schenkel 10, 11 des Verbindungselementes 8 ein sich über 90° erstreckendes Segment.
Bezugszeichenliste

1: Planetenträger
2: Planetenrad
3: Planetenradbolzen
4: Aufnahme
5: Zwischenraum
6: Trägerwange
7: Trägerwange
8: Verbindungselement
9: Fügezone
10: Schenkel
11: Schenkel
12: Nietung
13: Symmetrieachse
14: Tasche
15: Ansatz
16: Ansatz
17: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011006285 A1 [0003]
EP 2615335 A1 [0004]
DE 4302844 C1 [0005]
DE 60109978 T2 [0006]
DE 102011003706 A1 [0007]

Claims

Planetenträger (1) von einem Planetengetriebe, das zumindest zwei axial beabstandete und über Verbindungselemente (8) miteinander verbundene Trägerwangen (6, 7) umfasst, die gemeinsam einen Zwischenraum (5) begrenzen, in dem versetzt zueinander Planetenräder (2) eingebracht sind, die auf in achsgleichen Aufnahmen (4) der Trägerwangen (6, 7) drehfixiert eingesetzten Planetenradbolzen (3) drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Trägerwangen (6, 7) spanlos hergestellte Verbindungselemente (8) eingesetzt sind, die jeweils bis auf eine Öffnung zu einer Symmetrieachse (13) des Planetenträgers (1) ein Planetenrad (2) weitestgehend umschließen.
Planetenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine lokale Tasche (14) für das Planetenrad (2) aufweisenden Verbindungselemente (8) über eine Fügezone (9) zwischen Schenkeln (10, 11) der Verbindungselemente (8) abgestützt und kraft-, form- oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Planetenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (8) über lokale vorstehende Ansätze (15, 16) in korrespondierende Aussparungen (17) der Trägerwangen (6, 7) formschlüssig eingreifen.
Planetenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als ein Blechumformteil ausgeführte Verbindungselement (8) spanlos mittels Stanzen und Biegen aus einem Blechband hergestellt ist.