DE102016207965A1

DE102016207965A1 - A method of manufacturing an external gear and planetary gear having an external gear for use in a vehicle

Info

Publication number: DE102016207965A1
Application number: DE102016207965.4A
Authority: DE
Inventors: Dooyong Kim
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2017-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Außenrads (1), das die folgenden Schritte aufweist: – Bereitstellen eines Strangabschnitts (2) mit zwei Enden (3, 4); – Umformen des Strangabschnitts (2) in eine Ringform, sodass die Enden (3, 4) zueinander ausgerichtet sind; – Verbinden der Enden (3, 4), sodass ein geschlossener Ring entsteht; – Wärmebehandeln des geschlossenen Rings, sodass die Materialhärte an einer radialen Außenumfangsseite (5) abnimmt; und – Einbringen einer Verzahnung (6) auf der Außenumfangsseite (5) des ringförmig umgeformten und wärmebehandelten Strangabschnitts (2). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe (7) mit einem Sonnenrad (8), einem Planetenträger (9), an dem Planetenräder (10) angeordnet sind, und einem Außenrad (1), wobei das Außenrad (1) aus einem Strangabschnitt (2) mit den chronologisch nacheinander ablaufenden Schritten eines Umformens, eines Verbindens zu einem Ring und einer wärmeeinsetzenden Härtnachbearbeitung hergestellt ist.The invention relates to a method for producing an outer wheel (1), comprising the following steps: - providing a strand section (2) with two ends (3, 4); - Forming the strand section (2) in a ring shape, so that the ends (3, 4) are aligned with each other; - Connecting the ends (3, 4), so that a closed ring is formed; - heat treating the closed ring so that the material hardness decreases on a radially outer peripheral side (5); and - inserting a toothing (6) on the outer peripheral side (5) of the annular-shaped and heat-treated strand section (2). Furthermore, the invention relates to a planetary gear (7) with a sun gear (8), a planet carrier (9) on which planet wheels (10) are arranged, and an outer wheel (1), wherein the outer wheel (1) consists of a strand section (2). is made with the chronologically sequential steps of forming, joining to a ring and a heat-setting hardening post-processing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Außenrades, das in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingesetzbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Planetenträger, an dem Planetenräder angeordnet sind, und einem Außenrad.The invention relates to a method for producing an external wheel, which can be used in a drive train of a vehicle. Furthermore, the invention relates to a planetary gear with a sun gear, a planet carrier, are arranged on the planet gears, and an outer wheel.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 003 767 A1 bekannt. Diese offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Kupplungskörpers, bei dem ein Drahtabschnitt zu einer Ringform gebogen wird, welche vor oder nach dem Biegevorgang mit einer Verzahnung versehen wird. Jener Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, möglichst wenig Material zu verbrauchen, um weniger Stanzabfall bei einer mehrere Scheiben aufweisenden Kupplung zu erzielen. Mittels des in der vorstehend genannten Offenlegungsschrift offenbarten Verfahrens ist jedoch kein Außenring fertigbar, der einer hohen Kraftflussdichte, wie sie beispielsweise in Getriebekomponenten vorkommt, bei ausreichender Lebensdauer zuverlässig standhält.A generic method is known from the German patent application DE 10 2011 003 767 A1 known. This discloses a method for producing a coupling body, in which a wire section is bent into a ring shape, which is provided with a toothing before or after the bending operation. That application is based on the object of consuming as little material as possible to achieve less punching waste in a clutch having a plurality of discs. However, by means of the method disclosed in the afore-mentioned published patent application, it is not possible to manufacture an outer ring which reliably withstands a high power flux density, as occurs, for example, in gear components with sufficient service life.

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Getriebe und Differentiale bekannt, wie sie in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorkommen. Hierzu sei die deutsche Patentanmeldung DE 10 2013 206 757 A1 aufgeführt.Furthermore, from the prior art transmissions and differentials are known, as they occur in a drive train of a vehicle. For this purpose, the German patent application DE 10 2013 206 757 A1 listed.

Die häufig in Differentialen eingesetzten Außenräder im Stand der Technik weisen den Nachteil auf, dass sie aufgrund ihrer Fertigungsverfahren, die eine Vielzahl an Schritten aufweisen, hohe Kosten verursachen. Weiterhin findet bei den aus dem Stand der Technik bekannten Außenrädern bei entsprechender Wärmebehandlung ein solcher Verzug statt, dass diese einer häufig spanenden Nachbearbeitung bedürfen.The commonly used in differentials external wheels in the prior art have the disadvantage that they cause high costs due to their manufacturing processes, which have a variety of steps. Furthermore, in the case of the outer wheels known from the prior art, with appropriate heat treatment, such a delay takes place that these require frequent machining.

Die Nachteile des Standes der Technik liegen somit darin, dass Fertigungsverfahren, die den hohen Anforderungen eines Außenrades eines Differentials genügen, mit hohem Aufwand / Kosten und hohem Materialverbrauch verbunden sind. Weiterhin sind die im Stand der Technik offenbarten Planetengetriebe von Differentialen ebenfalls nur unter hohem Aufwand in einer Vielzahl an Fertigungsschritten herstellbar.The disadvantages of the prior art are therefore that manufacturing processes that meet the high requirements of an external gear of a differential, associated with high cost / effort and high material consumption. Furthermore, the disclosed in the prior art planetary gears of differentials can also be produced only at great expense in a variety of manufacturing steps.

Somit besteht die zugrundeliegende Aufgabe der Erfindung in einem Fertigungsverfahren, das ein solches Außenrad bereitstellt, das den Anforderungen eines Differentials gewachsen ist und zudem einen geringen Materialverbrauch mit einer kurzen Fertigungsdauer verbindet. Der Begriff Außenrad ist hierbei breit auszulegen. So fallen sämtliche ringförmigen Getriebekomponenten, die eine Verzahnung aufweisen, wie beispielsweise ein Hohlrad, ein Zahnkranz und ein Tellerrad darunter.Thus, the underlying object of the invention is a manufacturing method that provides such an outer wheel that can cope with the requirements of a differential and also combines low material consumption with short production time. The term outer wheel is to be interpreted broadly. Thus, all annular gear components which have a toothing, such as a ring gear, a ring gear and a ring gear fall underneath.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe bereitzustellen, in dem ein Außenrad, das zeit- und kosteneffizient hergestellt ist, zusammen mit weiteren Getriebekomponenten angeordnet ist.Furthermore, the invention has for its object to provide a planetary gear in which an external gear, which is made time and cost efficient, is arranged together with other transmission components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen durch ein Verfahren gelöst, das die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen eines vorzugsweise geraden/linear verlaufenden Strangabschnitts mit zwei Enden;

– Umformen des Strangabschnitts in eine Ringform, die im Wesentlichen eine Kreisform aufweist, sodass die Enden zueinander ausgerichtet sind;
– vorzugsweise stoffschlüssiges Verbinden der Enden, sodass ein geschlossener Ring entsteht;
– Wärmebehandeln des geschlossenen Rings, sodass die Materialhärte an einer radialen Außenumfangsseite abnimmt; und
– Einbringen einer Verzahnung auf der Außenumfangsseite des ringförmig umgeformten und wärmebehandelten Strangabschnitts.

This object is achieved on the one hand by a method which has the following steps:
Providing a preferably straight / linearly extending strand section with two ends;

- transforming the strand section into a ring shape, which has a substantially circular shape, so that the ends are aligned with each other;
- Preferably cohesively connecting the ends, so that a closed ring is formed;
Heat treating the closed ring so that the material hardness decreases on a radially outer peripheral side; and
- Inserting a toothing on the outer peripheral side of the annular deformed and heat-treated strand section.

Dieses Verfahren ermöglicht eine Fertigung innerhalb einer kurzen Zeitspanne. Weiterhin zeichnet es sich durch einen minimalen Materialverbrauch gemäß einer Lean Production sowie durch eine hohe Präzision aus.This method enables production within a short period of time. Furthermore, it is characterized by a minimum material consumption according to a lean production and by a high precision.

Die Erfindung umfasst zusätzlich ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Planetenträger, an dem Planetenräder angeordnet sind, und einem Außenrad. Das Außenrad ist erfindungsgemäß aus einem faserartigen Strangabschnitt mit den chronologisch nacheinander ablaufenden Schritten eines Umformens, eines Verbindens zu einem Ring und einer wärmeeinsetzenden Härtnachbearbeitung hergestellt. Somit ist ein Planetengetriebe materialsparend, zeitlich effizient und mit hoher Präzision fertigbar.The invention additionally comprises a planetary gear with a sun gear, a planet carrier, on which planet wheels are arranged, and an outer wheel. The outer wheel according to the invention is made of a fibrous strand section with the chronologically sequential steps of forming, joining to a ring and a heat-setting hardening post-processing. Thus, a planetary gear is material-saving, time efficient and manufacturable with high precision.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

So zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Außenrads in einer Ausführungsform durch folgende zusätzliche Schritte aus:Thus, the method according to the invention for producing an external gear in one embodiment is characterized by the following additional steps:

Dem erfindungsgemäßen Bereitstellen des faserartigen Strangabschnitts mit einem kreisförmigen oder einem rechteckigen Querschnitt kann ein Abtrennschritt aus einem kontinuierlichen Strang mit einem kreisförmigen oder einem rechteckigen Querschnitt vorgesetzt sein. Dies bewirkt eine kostengünstige Herstellung, da ein kontinuierliches Element direkt weiterverarbeitbar ist. Der Querschnitt ist hierbei nicht auf eine Kreis- oder Rechteckform festgelegt. Vielmehr umfasst der erfinderische Gedanke sämtliche Querschnitte einer Faser / eines Drahts, die sich effizient fertigen lassen.According to the present invention, providing the fibrous strand portion having a circular or rectangular cross section, a continuous strand separating step having a circular or rectangular cross section may be provided. This causes a cost-effective production, since a continuous element is directly weiterverarbeitbar. The cross-section is not set to a circular or rectangular shape. Rather, the inventive idea includes all cross-sections of a fiber / wire that can be efficiently manufactured.

Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn es sich bei dem Umformschritt um einen Kaltumformschritt, wie ein Biegen oder ein Rollen, handelt. Das Kaltumformen bewirkt, dass keine durch Wärme induzierten Spannungen auf das Bauteil wirken, was einen fräsenden Nachbearbeitungsschritt, der jene Spannungen behebt, erübrigt. Biegen und Rollen stellen standardisierte Umformverfahren dar, die keinen hohen Aufwand nach sich ziehen.It is also advantageous if the forming step is a cold forming step, such as bending or rolling. The cold working causes no heat induced stresses to act on the component, which eliminates the need for a milling post-processing step that eliminates those stresses. Bending and rolling are standardized forming processes that do not require much effort.

Wenn es sich bei dem Verbinden um ein stoffschlüssiges gemäß einem Laserstrahlschweißschritt oder einem Elektronenstrahlschweißschritt handelt, ist das erfindungsgemäße Außenrad nach seinem Stoffschluss von hoher Robustheit. Weiterhin sind vor allem die genannten Schweißverbindungen effizient realisierbar.If the joining is a material bond according to a laser beam welding step or an electron beam welding step, the outer wheel according to the invention is of high robustness after its material connection. Furthermore, above all, the aforementioned welded joints can be realized efficiently.

Das erfindungsgemäße Wärmebehandeln stellt vorzugsweise ein Glühen zur Enthärtung von gehärteten Oberflächen nach dem Schweißschritt dar. Demnach bewirkt der Schweißschritt in einem Ausführungsbeispiel eine Härtung der Außenoberfläche des Außenrads. Beispielsweise kann hier eine Martensitbildung stattgefunden haben. Somit erfüllt die Wärmebehandlung die Funktion einer Enthärtung von gehärteten Abschnitten, sodass die anschließende Einbringung der Verzahnung ohne hohen Aufwand ermöglicht ist.The heat treatment according to the invention preferably constitutes annealing for softening hardened surfaces after the welding step. Thus, in one embodiment, the welding step causes hardening of the outer surface of the outer wheel. For example, a martensite formation may have occurred here. Thus, the heat treatment performs the function of softening of hardened sections, so that the subsequent introduction of the teeth is made possible without much effort.

Wenn es sich bei jenem Einbringen um einen Schneideschritt oder einen Frässchritt handelt, ist eine Verzahnung ohne große Toleranzen und zugleich kosteneffizient umsetzbar. Die vorgestellten Fertigungsverfahren sind nicht als einschränkend anzusehen. Vielmehr umfasst die Erfindung sämtliche spanenden sowie spanlosen Verfahren, die zum Einbringen einer Verzahnung geeignet sind. Als weiter Beispiele seien hierfür Wälzfräsen oder Schneidfräsen genannt.If this insertion is a cutting step or a milling step, a gearing without large tolerances and at the same time cost-effective implementation. The presented manufacturing processes are not to be considered as limiting. Rather, the invention includes all cutting and non-cutting methods that are suitable for introducing a toothing. As further examples for this purpose hobbing or cutting milling are called.

Wie vorstehend erwähnt, ist erfindungsgemäß auch ein Planetengetriebe bereitgestellt, das materialsparend, zeitlich effizient und mit hoher Präzision fertigbar ist.As mentioned above, the invention also provides a planetary gear that is material-saving, time efficient and manufacturable with high precision.

Sobald das Außenrad beispielsweise des Planetengetriebes eine Außenverzahnung aufweist und dazu vorbereitet ist, als ein Differential eines Antriebsstrangs verwendet zu sein, folgt ein definierter Kraftfluss durch ein Differential, das materialsparend herstellbar ist.Once the outer wheel, for example, the planetary gear has an external toothing and is prepared to be used as a differential of a drive train, followed by a defined power flow through a differential that can be produced to save material.

Somit gilt, dass die Erfindung ein Differential der Planetengetriebeart umfasst. Bei einem solchen Differential handelt es sich beispielsweise um ein Light Weight Differential (LWD), wie es die Anmelderin herstellt und anbietet. Bei solchen Differentialen kann das Außenrad mit dem Planetenträger über Nieten oder alternativ über eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise ein Schweißen, verbunden sein. Thus, the invention includes a differential of the planetary gear type. Such a differential is, for example, a Light Weight Differential (LWD), as manufactured and offered by the Applicant. In such differentials, the outer wheel may be connected to the planet carrier via rivets or alternatively via a cohesive connection, for example a welding.

In einer vorteilhaften Ausführungsform gilt, dass die Querschnittsfläche des faserartigen Strangabschnitts kleiner ist als die des späteren Außenrads. Dies kann im Hinblick auf die Querkontraktion bei der Umformungen zu vorteilhaften Effekten führen.In an advantageous embodiment, the cross-sectional area of the fiber-like strand section is smaller than that of the later outer wheel. This can lead to advantageous effects in terms of the transverse contraction in the transformations.

Weiterhin folgt aus dem Umformschritt, dass sich die Geometrie des Querschnitts von dem Strangabschnitt hin zum Ring / Außenrad durch die vorstehend genannte Querkontraktion verändert. Das Außenrad weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, um platzsparend in dem Differential anordenbar zu sein.Furthermore, it follows from the forming step that the geometry of the cross section changes from the strand section to the ring / outer wheel through the above-mentioned transverse contraction. The outer wheel has a substantially rectangular cross section in order to be able to be arranged in the differential to save space.

Zusammenfassend gilt, dass die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Außenrads offenbart, das denen aus dem Stand der Technik hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit überlegen ist. Hierfür werden vorzugsweise fünf Verfahrensschritte, nämlich Bereitstellen eines Strangs, Umformen des Strangs, Verbinden von Enden des Strangs, Wärmebehandeln eines derart geformten Rings und Einbringung einer Verzahnung vorzugsweise chronologisch nacheinander durchgeführt. Weiterhin umfasst der erfinderische Gedanke ein Planetengetriebe beispielsweise eines Differentials eines Antriebsstrangs, in dem ein derart gefertigtes Außenrad einsetzbar ist.In summary, the invention discloses a method for producing an external gear, which is superior to those of the prior art in terms of its economy. For this purpose, preferably five process steps, namely providing a strand, forming the strand, connecting ends of the strand, heat treating a ring shaped in this way and introducing a toothing preferably chronologically successively performed. Furthermore, the inventive idea includes a planetary gear, for example, a differential of a drive train, in which such a manufactured outer wheel can be used.

Die Erfindung wird nachfolgend mittels Figuren näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described in more detail by means of figures. Show it:

1a einen faserartigen Strangabschnitt in einer ersten Ausführungsform; 1a a fibrous strand portion in a first embodiment;

1b einen faserartigen Strangabschnitt in einer weiteren Ausführungsform; 1b a fibrous strand section in another embodiment;

2 eine Draufsicht auf ein Außenrad vor einem Verbindungsschritte; 2 a plan view of an outer wheel before a connecting steps;

3 das Außenrad mit einer Verzahnung in einer perspektivischen Ansicht; 3 the external gear with a toothing in a perspective view;

4a eine Draufsicht auf ein Außenrad zusammen mit einem Planetenträger; 4a a plan view of an outer wheel together with a planet carrier;

4b eine vergrößerte Ansicht einer Verbindung zwischen dem Außenrad und dem Planetenträger; 4b an enlarged view of a connection between the outer wheel and the planet carrier;

5a einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Planetengetriebes; 5a a longitudinal section through an embodiment of the planetary gear;

5b einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Planetengetriebes; und 5b a longitudinal section through a further embodiment of the planetary gear; and

6 eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Einzelne Merkmale können untereinander ausgetauscht werden. 6 an exploded view of a planetary gear according to the invention. The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Individual features can be interchanged.

1a zeigt einen faserartigen Strangabschnitt 2, wie er dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegt, in einer ersten Ausführungsform in einem gestreckten Zustand. Der Strangabschnitt 2 aus 1a weist einen kreisförmigen Querschnitt sowie ein erstes Ende 3 und ein zweites Ende 4 auf. Die Länge des Strangabschnitts 2, also die Distanz zwischen dem ersten Ende 3 und dem zweiten Ende 4 in dem gestreckten Zustand, bestimmt einen Durchmesser eines Außenrads 1, das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gefertigt ist. 1a shows a fibrous strand section 2 , as it is based on the method according to the invention, in a first embodiment in a stretched state. The strand section 2 out 1a has a circular cross section and a first end 3 and a second end 4 on. The length of the strand section 2 that is the distance between the first end 3 and the second end 4 in the extended state, determines a diameter of an outer wheel 1 , which is manufactured by means of the method according to the invention.

Ein Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts des Strangabschnitts 2 hingegen legt eine Höhe des Außenrads 1 fest. Der Begriff Höhe beschreibt hierbei den Abstand in radialer Richtung von einer radial inneren Kante des Außenrads 1 zu einer radial äußeren Kante des Außenrads 1. Der in 1a gezeigte Strangabschnitt 2 kann demnach unterschiedliche Dimensionen und Größenverhältnisse annehmen und somit ein breites Anwendungsspektrum abdecken.A diameter of the circular cross section of the strand section 2 however, sets a height of the outer wheel 1 firmly. The term height here describes the distance in the radial direction from a radially inner edge of the outer wheel 1 to a radially outer edge of the outer wheel 1 , The in 1a shown strand section 2 can therefore assume different dimensions and proportions and thus cover a wide range of applications.

So ist es möglich, über zwei Parameter die Geometrie des Außenrades zu variieren. Der erste Parameter ist die Gestaltung des Querschnittsprofils des Strangabschnitts. Dieses ist in der Strang-/Faser-/Drahtfertigung variierbar und wirkt sich auf den Querschnitt des Außenrads 1 aus. Der zweite Parameter liegt in der Distanz zwischen den Enden 3, 4, die von einer zeitlichen Differenz zwischen zwei Abtrennschnitten aus einem kontinuierlichen Strang bestimmt wird. Dieser Parameter wirkt sich auf die Größe des Außenrads 1 aus.It is thus possible to vary the geometry of the outer wheel via two parameters. The first parameter is the design of the cross-sectional profile of the strand section. This is variable in the strand / fiber / wire production and affects the cross section of the outer wheel 1 out. The second parameter is the distance between the ends 3 . 4 , which is determined by a time difference between two separation cuts from a continuous strand. This parameter affects the size of the outer wheel 1 out.

1b zeigt einen faserartigen Strangabschnitt 2 in einer weiteren Ausführungsform. Die vorstehend genannten Funktionalitäten gelten in dieser Ausführungsform ebenfalls. In 1b ist der Querschnitt des Strangabschnitts 2 rechteckig ausgeformt. Eine quadratische Form ist ebenfalls Teil dieser Erfindung. Der eckige Querschnitt zieht nach den weiteren Verfahrensschritten definierte Kanten nach sich, die sich für die Anlage in einem zusammengebauten Zustand, beispielsweise in einem Planetengetriebe, eignen. Das erste und zweite Ende 3, 4 ist in 1b ebenfalls dargestellt. 1b shows a fibrous strand section 2 in a further embodiment. The aforementioned functionalities also apply in this embodiment. In 1b is the cross section of the strand section 2 rectangular shaped. A square shape is also part of this invention. The square cross section pulls after the further process steps defined edges by itself, which are suitable for the system in an assembled state, for example in a planetary gear. The first and second end 3 . 4 is in 1b also shown.

In 2 ist das Außenrad 1 nach einem Umformschritt aus dem Strangabschnitt 2 erkennbar. Das Außenrad weist nun vorzugsweise eine Ringform auf. Da noch kein Verbinden der Enden 3, 4 stattgefunden hat, ist ein Schlitz zwischen den Enden 3, 4 erkennbar. Außenkanten des Außenrads 1 werden maßgeblich von der Geometrie des zugrundeliegenden Strangabschnitts 2 beeinflusst. So ist diese derart zu wählen, dass das Außenrad für sein jeweiliges Einsatzgebiet vorbereitet ist. Hierbei ist eine platzsparende Ausgestaltung mit definierten Anlageflächen angestrebt. Eine Außenumfangsfläche 5 weist eine geradeverlaufende, ungewölbte Oberfläche auf. Während des Umformschrittes vom Strangabschnitt 2 zum Außenrad 1 wird der Querschnitt derart verformt, dass die Außenflächen des Außenrads 1 in dem Verfahrensschritt, der in 2 dargestellt ist, bereits eine solche Form aufweisen, dass sie beispielsweise in einem Planetengetriebe einsetzbar sind.In 2 is the outer wheel 1 after a forming step from the strand section 2 recognizable. The outer wheel now preferably has a ring shape. There is no connection of the ends 3 . 4 has taken place is a slot between the ends 3 . 4 recognizable. Outer edges of the outer wheel 1 become relevant to the geometry of the underlying strand section 2 affected. So this is to be chosen such that the outer wheel is prepared for its respective field of application. Here, a space-saving design with defined contact surfaces is desired. An outer peripheral surface 5 has a straight, non-curved surface. During the forming step of the strand section 2 to the outer wheel 1 the cross section is deformed such that the outer surfaces of the outer wheel 1 in the process step described in 2 is shown, already having such a shape that they can be used for example in a planetary gear.

3 zeigt das erfindungsgemäße Außenrad 1, nachdem weitere Verfahrensschritte durchgeführt wurden. Zum einen hat ein Verbinden der Enden 4, 5 stattgefunden. Der Außenring 1 weist somit keinen Schlitz mehr auf und ist in Umfangsrichtung durchgängig ausgestaltet. Außerdem wurde eine Wärmebehandlung zumindest der Außenumfangsfläche 5 durchgeführt, damit eine Verzahnung 6 in diese eingebracht werden kann. Die Verzahnung 6 ist hierbei frei ausgestaltbar. Die Flanken der Verzahnung 6 können jedwede Form annehmen, um im entsprechenden Betriebszustand die gewünschten Kräfte zu übertragen. In 3 weist die Flanke eine schräge Evolventenverzahnung auf. 3 shows the outer wheel according to the invention 1 after further process steps have been carried out. For one thing has a joining of the ends 4 . 5 occurred. The outer ring 1 thus no longer has a slot and is designed to be continuous in the circumferential direction. In addition, a heat treatment of at least the outer circumferential surface became 5 performed, thus a gearing 6 can be introduced into this. The gearing 6 is here freely designed. The flanks of the teeth 6 can take any form to transmit the desired forces in the corresponding operating state. In 3 the flank has an oblique involute toothing.

In 4a ist das Außenrad 1 in einem zusammengebauten Zustand eines Planetengetriebes 7 dargestellt. Das Planetengetriebe 7 eignet sich beispielsweise für den Einsatz in einem Differential, ist jedoch nicht auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt. Ein Sonnenrad 8 rotiert koaxial zum Außenrad 1. Das Sonnenrad 8 ist über einen Planetenträger 9 mit dem Außenrad 1 wirkgekoppelt. Das Außenrad 1 ist vorzugsweise ausschließlich mittels der vorstehend genannten Schritte gefertigt. Es erfüllt somit höchste Anforderungen der Wirtschaftlichkeit und Materialeinsparung.In 4a is the outer wheel 1 in an assembled state of a planetary gear 7 shown. The planetary gear 7 is suitable, for example, for use in a differential, but is not limited to this application. A sun wheel 8th rotates coaxially with the outer wheel 1 , The sun wheel 8th is about a planet carrier 9 with the outside wheel 1 operatively coupled. The outer wheel 1 is preferably made exclusively by means of the above-mentioned steps. It thus meets the highest requirements of economy and material savings.

4b stellt einen Ausschnitt des Planetengetriebes 7 in einem Längsschnitt dar. Hierbei ist eine Verbindungsstelle 12 zwischen dem Außenrad 1 mit der Verzahnung 6 und dem Planetenträger 9 vergrößert dargestellt. Die Verbindungsstelle 12 ist mittels mehrerer Methoden realisierbar. Analog zu dem Verbindungsschritt der Enden 3, 4 aus dem Verfahren gemäß Anspruch 1, können auch der Planetenträger 9 und das Außenrad 1 mittels Elektronenstrahlschweißens oder Laserschweißen stoffschlüssig verbunden werden. Eine weitere vorteilhafte Verbindungsmöglichkeit zwischen dem Planetenträger 9 und dem Außenrad 1 ist eine formschlüssige Verbindung unter Zuhilfenahme eines Niets. Diese Ausführungsform wird nachfolgend in 6 vorgestellt. 4b represents a section of the planetary gear 7 in a longitudinal section. Here is a connection point 12 between the outer wheel 1 with the teeth 6 and the planet carrier 9 shown enlarged. The connection point 12 is feasible by several methods. Analogous to the joining step of the ends 3 . 4 from the method according to claim 1, also the planet carrier 9 and the outside wheel 1 be connected by means of electron beam welding or laser welding cohesively. Another advantageous connection possibility between the planet carrier 9 and the outside wheel 1 is a positive connection with the help of a rivet. This embodiment is described below in FIG 6 presented.

Die 5a und 5b stellen einen Längsschnitt durch zwei verschiedene Ausführungsformen von Differentialgetrieben dar. Es handelt sich hierbei um die vorstehend erwähnten LWD-Differentiale. Diese sind als Planetengetriebe 7 ausgestaltet und weisen jeweils zwei Sonnenräder 8 auf, die über Planetenräder 10 mit dem Planetenträger 9 und somit dem Außenrad 1 wirkgekoppelt sind. Die Verbindungsstelle 12 ist gemäß der vorstehend aufgeführten Möglichkeiten ausgestaltet.The 5a and 5b illustrate a longitudinal section through two different embodiments of differential gears. These are the aforementioned LWD differentials. These are called planetary gears 7 configured and each have two sun gears 8th up, over planet wheels 10 with the planet carrier 9 and thus the outer wheel 1 are actively coupled. The connection point 12 is designed according to the options listed above.

In 6 ist eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 7 dargestellt. Das Außenrad 1 ist mit der Verzahnung 6 versehen. Über Niete 11 ist das Außenrad 1 mit dem zweiteilig ausgestalteten Planetenträger 9 verbunden. Eine einteilige Ausgestaltung des Planetenträgers 9 ist ebenso realisierbar. Eine Vielzahl an Planetenrädern 10 ist auf dem Planetenträger 9 angeordnet, sodass sie in Eingriff mit einem oder zwei Sonnenrädern 8 gelangen. Die Art und der Ablauf des Eingriffs wird von der Funktion, die das Planetengetriebe 7 erfüllt, bestimmt.In 6 is an exploded view of a planetary gear according to the invention 7 shown. The outer wheel 1 is with the gearing 6 Mistake. About rivets 11 is the outer wheel 1 with the two-part planet carrier 9 connected. A one-piece design of the planet carrier 9 is just as realizable. A variety of planetary gears 10 is on the planet carrier 9 arranged so that they engage with one or two sun gears 8th reach. The type and course of engagement is determined by the function of the planetary gear 7 fulfilled, determined.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Außenrad outer wheel
22: Faserartiger Strangabschnitt Fiber-like strand section
33: Erstes Ende First end
44: Zweites Ende Second end
55: Außenumfangsseite Outer peripheral side
66: Verzahnung gearing
77: Planetengetriebe planetary gear
88th: Sonnenrad sun
99: Planetenträger planet carrier
1010: Planetenräder planetary gears
1111: Niet rivet
1212: Verbindungsstelle junction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011003767 A1 [0002]
DE 102013206757 A1 [0003]

Claims

Method for producing an external gear ( 1 ) comprising the following steps: - providing a strand section ( 2 ) with two ends ( 3 . 4 ); - Forming the strand section ( 2 ) into a ring shape so that the ends ( 3 . 4 ) are aligned with each other; - connecting the ends ( 3 . 4 ), creating a closed ring; Heat treating the closed ring so that the material hardness is at a radially outer peripheral side ( 5 ) decreases; and - introducing a gearing ( 6 ) on the outer peripheral side ( 5 ) of the ring-shaped and heat-treated strand section ( 2 ).

Method for producing an external gear ( 1 ) according to claim 1, characterized in that before the step of providing the strand section ( 2 ) with a circular or a rectangular cross-section, a separation step of a continuous strand takes place and / or the forming step is a cold forming step and / or bonding is made cohesively and / or the heat treatment is an annealing for softening of hardened Surfaces and / or the introduction of a toothing ( 6 ) is performed by means of a cutting step or by means of a milling step.

Planetary gear ( 7 ) with a sun wheel ( 8th ), a planet carrier ( 9 ), on the planetary gears ( 10 ) are arranged, and an outer wheel ( 1 ), characterized in that the outer wheel ( 1 ) from a strand section ( 2 ) is made with the chronologically sequential steps of forming, joining to a ring and a heat-setting hardening post-processing.

Planetary gear ( 7 ) according to claim 3, characterized in that the outer wheel ( 1 ) an outer toothing ( 6 ) and is prepared to be used as a differential of a drive train.