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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenträger für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem einteiligen Grundkörper, wobei der Grundkörper eine erste geschlossene einteilige Trägerwange und mehrere sich von der ersten Trägerwange nach außen erstreckende Flügel besitzt.
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Die
EP 2 289 903 A1 offenbart einen Planetenradträger bzw. Planetenträger mit einem Grundkörper, der als Blechumformteil gefertigt ist und Planetenradaufnahmetaschen aufweist, deren Bodenabschnitte dem jeweiligen Planetenrad zugewandt und dabei im Wesentlichen radial zur Umlaufachse des Planetenradträgers ausgerichtet sind.
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Die
DE 41 38 548 C1 offenbart einen als ein einteiliges Blechpressteil ausgebildeten Planetenträger, der einen Stegring mit je einer Aufnahmebohrung für das jeweils eine Bolzenende von Lagerbolzen, wenigstens ein Stegteil mit je einer fluchtenden Aufnahmebohrung für das jeweils andere Bolzenende und Anschlussmittel für ein Getriebeglied umfasst. Weiterhin umfasst das Blechteil wenigstens einen Verbindungssteg zwischen dem Stegring und den die Anschlussmittel aufweisenden Stegteilen. Ein weiterer einteiliger, umgebogener Planetenträger ist bspw. auch aus der
JP 2005-299891 A bekannt.
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Solche Planetenträger können aufgrund ihrer geringen Stabilität nur in Anlassergetrieben, wie bspw. für Startermotoren oder Nebenaggregate, eingesetzt werden, in denen nur geringe Drehmomente übertragen werden. Bei höheren Momenten verziehen sich solche Planetenträger und im Extremfall können sogar bestimmte Bereiche abreißen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern und insbesondere einen einteiligen Planetenträger vorzusehen, welcher eine höhere Stabilität aufweist und somit auch in Planetengetrieben von Fahrzeugantriebssträngen eingesetzt werden können.
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Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem gattungsgemäßen Planetenträger erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Flügel derart ausgebildet sind, dass sie durch ein Umformen eine zweite, eine geschlossene Stirnfläche besitzende Trägerwange ausbilden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn an Fügestellen der zweiten Trägerwange die Flügel fest miteinander verbunden sind. Dadurch kann mit einem einteiligen Rohling ein Planetenträger mit zwei geschlossenen Trägerwangen realisiert werden.
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Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn an den Fügestellen eine stoff- und/oder formschlüssige Verbindung ausgebildet ist. Solche Verbindungen sind derart ausgelegt, dass sie vorab bestimmen (maximalen) Lasten bzw. Kräften im Betrieb standhalten.
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Eine beispielhafte Ausführungsform sieht vor, dass die zweite Trägerwange, vorzugsweise vollständig, in einer eigenen, zweiten Ebene verläuft, die parallel zu einer ersten Ebene ausgerichtet / angeordnet ist, in welcher die erste Trägerwange verläuft. Das bedeutet, dass die erste Trägerwange und die zweite Trägerwange parallel, aber beabstandet zueinander angeordnet sind.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn die Fügestellen lineare Abschnitte besitzen oder vollständig linear verlaufend ausgerichtet sind und vorzugsweise grundsätzlich in Radialrichtung ausgerichtet sind. Dadurch sind die Fügestellen einfache geometrische Formen, die leicht (maschinell) zu fügen sind.
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Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn eine gedachte Verlängerung der Fügestellen durch ein Rotationszentrum einer Zentralausnehmung in der zweiten Trägerwange verlaufen, wobei die Zentralausnehmung zur Aufnahme einer Antriebs- oder Abtriebswelle vorgesehen / ausgelegt ist. Dadurch wird die Stirnfläche der zweiten Trägerwange in mehrere gleich große Abschnitte geteilt, welche die Flügel ausbilden.
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Insbesondere von Vorteil ist es, wenn die Fügestelle zum Ermöglichen eines Schwalbenschwanzverbundes ausgelegt ist. Somit können die Flügel beim Fügen formschlüssig miteinander verbunden werden. Zusätzlich kann hierbei auch noch vorgesehen sein, eine solche formschlüssige Verbindung mit einer stoffschlüssigen Verbindung, wie bspw. Schweißen zu kombinieren.
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Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Fügestelle als Schweißnaht ausgebildet ist. In diesem Fall sind die Flügel stoffschlüssig miteinander verbunden. Alternativ sind auch andere stoffschlüssige Verbindungen denkbar.
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Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Anzahl der Flügel jener einzusetzenden Planetenbolzen zum Lagern von Planetenrädern, vorzugsweise exakt, korrespondiert.
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Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn jeder Flügel einen geraden Steg besitzt, der am distalen Ende einstückig / integral / einmaterialig in einen kurvigen, etwa (kreis-) ringabschnittsartigen Trägerwangenabschnitt bzw. Trägerwangensegment übergeht.
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Über einen solchen Steg sind die beiden Trägerwangen im zusammengebauten bzw. gefügten Zustand zueinander beabstandet verbunden.
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Eine weitere mögliche Ausführungsform sieht vor, dass die Fügestellen mittels „Schlüssel-Schloss-Prinzip“, bspw. mit Hilfe von Laschen, die in Aussparungen eingreifen, eine formschlüssige Verbindung ermöglichen.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn die erste Trägerwange und die zweite Trägerwange im Betriebszustand bzw. im zusammengebauten / gefügten Zustand zueinander fluchtende, über den Umfang gleichverteilte Bohrungen aufweisen, die zur Aufnahme je eines Lagerbolzens für je ein Planetenrad dienen.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Trägerwangen eine dreiecksähnliche Kontur mit (ab-) gerundeten Ecken aufweisen.
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Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn die Trägerwangen eine identische Kontur aufweisen. Dadurch ist der Planetenträger symmetrisch aufgebaut und die Montage bzw. der Einbau in ein Planetengetriebe vereinfacht, da keine bestimmte Einbaurichtung vorgegeben ist.
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Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass ein Planetenträger aus einem einzigen Blechteil vorgesehen ist. Dieses Blechteil ist aus einem einteiligen Stanzteil geformt, welches gebogen und an einer Stirnseite dreimal geschweißt wird.
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Man kann also auch sagen, dass sich die Erfindung auf einen einteiligen Planetenträger bezieht, welcher aus einer gestanzten einteiligen Blechplatine mit einer Trägerwange und mit Flügeln geformt ist. Die Flügel werden hierbei nach dem Biegen zu einer geschlossenen zweiten Trägerwange miteinander verbunden, vorzugsweise durch Schweißen, es geht jedoch auch Formschluss. Dadurch erhält der Planetenträger gegenüber dem Bekannten der Gattung eine höhere Stabilität und kann auch in Betrieben von Fahrzeug-Antriebssträngen eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt sind. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht des Planetenträgers mit einer gefügten Trägerwange im Vordergrund;
- 2 eine Abwicklungsdarstellung des Planetenträgers in perspektivischer Ansicht von einer ersten Seite;
- 3 den Planetenträger im umgeformten / zusammengebauten / gefügten Zustand in perspektivischer Ansicht, wobei eine erste Trägerwange im Vordergrund ist;
- 4 eine Abwicklungsdarstellung des Planetenträgers in perspektivischer Ansicht von einer anderen Seite; und
- 5 eine Draufsicht auf den Planetenträger als Rohling.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch in anderen Ausführungsbeispielen realisiert werden. Sie sind also untereinander austauschbar.
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1 zeigt einen Planetenträger 1 im zusammengebauten bzw. gefügten Zustand in perspektivischer Darstellung von einer ersten Seite aus betrachtet. Der Planetenträger 1 weist einen einteiligen Grundkörper 2 auf, der eine erste einteilige / einstückige Trägerwange 3 und mehrere Flügel 4 umfasst (siehe auch 2). 2 sowie 4 zeigen den Planetenträger 1 in der Form, wie es aus einem Blech(band) bzw. einer Platine gestanzt wird. Somit zeigen 2 und 4 einen sogenannten Rohling des Planetenträgers 1. Hierbei unterscheidet sich die Darstellung von 2 und 4 lediglich darin, dass 2 den Planetenträger 1 von der einen Seite aus betrachtet zeigt, während 4 den Planetenträger 1 von der anderen Seite aus betrachtet zeigt. Hierzu ergänzend zeigt 5 das Blechstanzbauteil bzw. den Rohling als Draufsicht.
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Aus den 2, 4 und 5 ist zu erkennen, dass sich die Flügel 4 von der ersten Trägerwange 3 nach außen, quasi radial, wegstrecken. Die Flügel 4 sind hierbei derart ausgebildet, dass sie bei einem Umformvorgang eine geschlossene Stirnfläche 5 ausbilden, welche eine zweite Trägerwange 6 ausbildet (siehe 1). Damit eine geschlossene Stirnfläche 5 entsteht, weisen die Flügel 4 jeweils mindestens eine, hier zwei Fügeflächen 7 auf. Diese Fügeflächen bilden im umgebogenen Zustand der Flügel 4 mit einer weiteren Fügefläche 7 des benachbarten Flügels 4 jeweils eine Fügestelle 8 aus.
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An den Fügestellen 8 sind die Flügel 4 stoff- und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Fügestellen 8 als Schweißnähte ausgebildet. Formschlüssige Alternativen umfassen bspw. das Ausbilden der Fügestellen 8 als Schwalbenschwanzverbindung oder nach dem „Schlüssel-Schloss-Prinzip“, bei dem an dem einen Flügel 4 Laschen, vorzugsweise mit einem Hinterschnitt, ausgebildet sind, die in Aussparungen eingreifen, die an dem benachbarten Flügel 4 an der entsprechenden Fügefläche 7 ausgebildet sind, eingreifen. Eine solche formschlüssige Verbindung kann in einem nachfolgenden Schritt zusätzlich noch verpresst oder auch verschweißt werden, um ein Lösen des Formschlusses im Betrieb zu verhindern.
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Die Fügestellen 8 sind hierbei möglichst einfach bzw. simpel ausgestaltet, damit der Fügevorgang bspw. auch maschinell durchführbar ist. Besonders in 1 ist gut zu erkennen, dass in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Fügestellen 8 so ausgebildet sind, dass sie jeweils eine gerade Linie auf der Stirnfläche 5 ausbilden, die in radialer Richtung von einer Innenkante der zweiten Trägerwange 6 zu einer Außenkante der zweiten Trägerwange 6 verläuft. Dabei sind die Fügestellen 8 so angeordnet, dass die jeweiligen gedachten Verlängerungen (in 1 gestrichelt dargestellt) durch einen Mittelpunkt M der zweiten Trägerwange 6 bzw. der Zentralausnehmung 19 verlaufen.
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Die erste Trägerwange 3 weist eine dreiecksähnliche Kontur auf, wobei das Dreieck abgerundete Ecken aufweist. Die Rundungen, welche mit dem Bezugszeichen 9 versehen sind, weisen hierbei einen derart großen Radius auf, dass die Kontur der Trägerwange 3 alternativ auch als kreisförmig mit abgeflachten Zwischenabschnitten 10 beschrieben werden kann.
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Die Flügel 4 sind jeweils aus einem Steg 11 und einem Trägerwangenabschnitt bzw. Trägerwangensegment 12 ausgebildet. Beim Umformen der Flügel 4 werden die Stege 11 in einem ersten Biegebereich 13 um 90° in eine Richtung umgebogen. Der erste Biegebereich entspricht hierbei dem Bereich des Steges 11, an dem der Steg 11 in die Trägerwange 3 übergeht. Zusätzlich weist jeder Steg 11 einen zweiten Biegebereich 14 auf, an dem der Flügel 4 ebenfalls um 90° (dieselbe Richtung wie beim ersten Biegebereich) umgebogen wird. Der zweite Biegebereich entspricht hierbei dem Bereich, an dem der Steg 11 in das Trägerwangensegment 12 übergeht. Zwischen dem ersten Biegebereich 13 und dem zweiten Biegebereich 14 weist jeder Steg 11 einen Bereich 15 auf, der von den Biegevorgängen nicht betroffen ist und plattenartig ausgeformt ist.
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Durch die Biegevorgänge werden die Flügel 4 derart gebogen bzw. umgeformt, dass die Trägerwangensegmente 12 die geschlossene Stirnfläche 5 (siehe 1) ausbilden. Durch das Fügen der Fügeflächen 7 an den Fügestellen 8 wird die zweite geschlossene Trägerwange 6 ausgebildet. Die erste Trägerwange 3 und die zweite Trägerwange 6 sind über die Stege 11 parallel, aber beabstandet zueinander ausgerichtet (siehe 1 oder 3).
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Wie aus 2, 4 oder 5 ersichtlich, weist die erste Trägerwange 3 mehrere, hier drei, Bohrungen 16 auf, die vorzugsweise über den Umfang gleich verteilt sind. Diese Bohrungen 16 dienen zur Aufnahme eines Lagerbolzens (nicht dargestellt), über den ein Planetenrad (nicht dargestellt) in dem Planetenträger 1 gelagert ist. Jedes Trägerwangensegment 12 weist zumindest eine, hier genau eine, Bohrung 17 auf, die derart angeordnet ist, dass sie im umgebogenen Zustand der Flügel 4 fluchtend zu je einer der Bohrungen 16 der ersten Trägerwange 3 angeordnet sind (siehe 1 oder 3).
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Ferner weist die erste Trägerwange 3 eine Zentralausnehmung 18 auf, deren Mittelpunkt auch der Mittelpunkt der Radien für die Rundungen 9 entspricht. Die Zentralausnehmung 18 dient zur Aufnahme einer Antriebs- oder Abtriebswelle (nicht dargestellt). Die Trägerwangensegmente 12 weisen eine derartige Form auf, dass sie im umgeformten und gefügten Zustand ebenfalls eine Zentralausnehmung 19 ausbilden, die fluchtend und deckungsgleich zur Zentralausnehmung 18 ist (siehe 1 oder 3). Somit dient auch die Zentralausnehmung 19 zur Aufnahme der Antriebs- oder Abtriebswelle. Darüber hinaus sind die Trägerwangensegmente 12 in ihrer Kontur derart ausgebildet, dass sie im umgebogenen bzw. zusammengefügten Zustand die zweite Trägerwange 6 ausformen, welche eine Kontur aufweist, die zu der Kontur der ersten Trägerwange 3 identisch ist.
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Die Anzahl der Bohrungen 16 bzw. 17 ist abhängig von der Anzahl der Planetenräder (nicht gezeigt), welche von dem Planetenträger 1 aufgenommen werden sollen. Die Anzahl der Flügel 4 korrespondiert vorzugsweise ebenfalls mit der Anzahl der aufzunehmenden Planetenräder.
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Die Bohrungen 17, welche im umgebogenen und gefügten Zustand fluchtend zu den Bohrungen 16 sind, dienen dazu den Lagerbolzen für ein Planetenrad am anderen axialen Ende aufzunehmen, sodass ein Planetenrad über den Planetenbolzen zwischen der ersten Trägerwange 3 und der zweiten Trägerwange 6 positioniert und gelagert ist.
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Durch die zwei geschlossenen Trägerwangen 3, 6 weist der Planetenträger 1, der aus Blech hergestellt ist, eine ausreichend hohe Stabilität aus, um in Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Getriebe (anders als Anlassgetriebe, oder Nebenaggregate) eingesetzt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetenträger
- 2
- Grundkörper
- 3
- erste Trägerwange
- 4
- Flügel
- 5
- Stirnfläche
- 6
- zweite Trägerwange
- 7
- Fügeflächen
- 8
- Fügestelle
- 9
- Rundung
- 10
- Zwischenabschnitt
- 11
- Steg
- 12
- Trägerwangenabschnitt / Trägerwangensegment
- 13
- erster Biegebereich
- 14
- zweiter Biegebereich
- 15
- plattenförmiger Bereich
- 16
- Bohrung
- 17
- Bohrung
- 18
- Zentralausnehmung
- 19
- Zentralausnehmung
- M
- Mittelpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2289903 A1 [0002]
- DE 4138548 C1 [0003]
- JP 2005299891 A [0003]
