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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetengetriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, mit einer Planetenbolzenlagerhülse, die in einem Planetenträger eingesetzt ist, wobei in die Planetenbolzenlagerhülse ein Planetenbolzen eingesetzt ist, wobei die Planetenbolzenlagerhülse eine Krempe besitzt, die flächig an dem Planetenträger und/oder einem Planetenrad anliegt, wobei von der Krempe eine Krone absteht, die einen Deckel / ein Dach / eine Stirnfläche besitzt, der/das/die parallel zur Krempe aufgerichtet ist.
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Bisher ist es üblich, Planetenbolzen in Planetengetrieben lediglich mit bzw. in dem Planetenträger zu verstemmen. Beim Verstemmen wird eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen zwei Werkstücken, hier zwischen dem Planetenbolzen und dem Planetenträger, durch plastisches Verformen erzeugt. Diese Verformung, insbesondere im Randbereich zumindest eines der Werkstücke, erfolgt in der Regel in einer Weise, dass sich die beiden Werkstücke unlösbar ineinander verkeilen. Jedoch hat sich herausgestellt, dass dies zur Axialsicherung des Bolzens nicht immer ausreicht. Das bedeutet, dass sich gezeigt hat, dass sich der Bolzen trotz Verstemmung in Axialrichtung noch verschieben kann. Daher werden Hülsen, so genannte Planetenbolzenlagerhülsen, verwendet, um den Planetenbolzen zusätzlich in Axialrichtung zu sichern.
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Ein solches Planetengetriebe ist bspw. aus der
DE 10 2012 202 450 A1 bekannt. Diese Offenlegungsschrift betrifft ein Stirnraddifferenzial für ein Kraftfahrzeug, mit zwei Sonnenrädern, mit einem Planetenträger, an dem zumindest ein Planetenrad gelagert ist, wobei sich ein Bolzen durch den Planetenträger und das Planetenrad erstreckt, wobei ferner der Bolzen in zwei Hülsen im Planetenträger gelagert ist, wobei im Bereich des Planetenrades zwischen den zwei Hülsen zumindest eine von diesen separate Zwischenhülse vorhanden ist. Ferner kann sich der Bolzen auch durch den Planetenträger und das Planetenrad erstrecken, wobei sich eine Zwischenhülse den Bolzen zumindest teilweise umgebend, durch das Planetenrad erstreckt, wobei die Zwischenhülse eine Länge hat, die kleiner oder gleich dem Innenabstand des Planetenträgers im Bereich des Bolzens ist, wobei die Zwischenhülse ein Bord zum Positionieren des Planetenrades aufweist.
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Die
DE 10 2012 223 238 B3 betrifft einen Planetentrieb mit wenigstens einem Satz erster Planetenräder an einem Planetenträger, die mit radialem Abstand zu einer Zentralachse angeordnet sind und von denen jedes erste Planetenrad mit wenigstens einem ersten Zentralrad in Zahneinzug steht, wobei das Zentralrad als Rotationsachse die Zentralachse aufweist und wobei jedes der ersten Planetenräder jeweils auf einem Bolzen um eine Symmetrieachse des Bolzens drehbar gelagert ist, wobei der Bolzen innen einen entlang der Symmetrieachse des Bolzens erstreckenden Schmierkanal aufweist und wenigstens einseitig endseitig in einem Planetenträger gelagert ist, und wobei der Bolzen zumindest einseitig endseitig von einer napfartig ausgebildeten und in dem Planetenträger sitzenden Hülse sitzt. Diese Planetenbolzenlagerhülse weist eine Krempe auf, von der durch eine entsprechende Bohrung des Planetenträgers hindurch eine Krone absteht, die einen deckelartig ausgebildeten Boden aufweist. Der Boden ist eine Axialsicherung für den jeweiligen Planetenbolzen, welcher in der Krone gelagert ist. Darüber hinaus weist der Boden eine Öffnung für den Schmierkanal auf.
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Nachteilig an den bekannten Hülsen ist, dass durch diese die Montage des Planetenbolzens an/in dem Planetenträger aufwändig ist, da der Bolzen nicht von außen in die Hülsen einbringbar ist. Das bedeutet, dass der Planetenträger zwingend mindestens zweiteilig ausgeführt sein muss, damit der Bolzen zusammen mit den Planetenbolzenlagerhülsen montierbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere eine Planetenbolzenlagerhülse vorzusehen, die die Montage des Planetenbolzens an/in dem Planetenträger vereinfacht.
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Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem gattungsgemäßen Planetengetriebe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Deckel als Teil der Krone im eingesetzten Zustand des Planetenbolzens in der Planetenbolzenlagerhülse spanlos in seine Endposition (druck-) umgeformt gebracht ist.
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Somit ist es möglich die Montage zu vereinfachen, indem die Planetenbolzenlagerhülse einen offenen Deckel aufweist, der erst nach dem Einsetzen des Planetenbolzens in die Planetenbolzenlagerhülse zu einem axial begrenzend wirkenden Deckel (bspw. nach Art eines Bords) umgeformt wird.
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Die Form der fertigen Planetenbolzenlagerhülse kann bspw. als hutförmig beschrieben werden. In diesem Fall weist die Planetenbolzenlagerhülse eine Krempe auf, von der sich ein Zylinderabschnitt nach Art einer Krone in Axialrichtung erstreckt. Die Krone weist einen Deckel / ein Dach / eine Stirnfläche auf, die zentral mittig gelocht sein kann. Somit bildet der Deckel mit zentraler Öffnung quasi einen Bord aus, der die Axialverschiebung des Planetenbolzens begrenzt. Vergleicht man den Grundkörper der fertigen Planetenbolzenlagerhülse mit einem Napf, so entsprechen der Bereich, der zylindrisch ist und als Krone bezeichnet wird, einer Napfwandung, der Deckel entspricht einem Boden das Napfes und die Krempe einem Rand des Napfes.
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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 die Krone einen Zylinderabschnitt besitzt, an dessen einem distalen Ende der Deckel ausgebildet ist und/oder der Zylinderabschnitt flächig an der Außenumfangsoberfläche des Planetenbolzens anliegt.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn der Deckel aus einer Lasche oder mehreren Laschen aufgebaut ist. Das bedeutet, dass der Deckel bspw. aus mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Laschen in Form von Zacken oder Zinnen ausgebildet sein kann, die in Radialrichtung nach innen aufeinander zuweisen.
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Für die Schmierung des Planetenrades bzw. der Lagerung zwischen dem Planetenbolzen und dem Planetenrad, ist es von Vorteil, wenn im Deckel ein zentrisches / mittiges Durchgangsloch enthalten ist. Somit ist die Versorgung der Schmierkanäle in dem Planetenbolzen und dem Planetenrad mit einem Schmiermittel (von außen) gewährleistet.
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Für die Herstellung / Erzeugung / Fertigen der Krone ist es von Vorteil, wenn zumindest diese aus dem Rohling tiefgezogen oder durchgestellt erzeugt ist. Somit kann der Rohling bspw. als ein flaches Bauteil / Werkstück aus einem Blechmaterial gestanzt werden.
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Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Planetenbolzenlagerhülse spanlos hergestellt ist. Bei einer spanlosen Fertigung ist die Materialverschwendung, bspw. durch Materialabtragung, minimiert.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn ein Kontakt zwischen einer Kante des Planetenbolzens und einem Biegefalz der Planetenbolzenlagerhülse vorliegt. Dieser kommt in der Regel dadurch zustande, dass der Deckel der Planetenbolzenlagerhülse erst nach dem Einsetzen des Planetenbolzens in die Planetenbolzenlagerhülse durch Umbiegen eines Randbereichs des Zylinderabschnitts erzeugt wird. Die Kante des Planetenbolzens dient bei Umbiegen somit als Biegekontur.
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Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn eine Innenfläche des Deckels der Planetenbolzenlagerhülse mit einer axialen Endfläche des Planetenbolzens in Kontakt gebracht ist. Der Deckel wird hierfür quasi zu einem Stehfalz gebogen und begrenzt so die Axialverschiebung bzw. -bewegung des Planetenbolzens.
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Zur Erzeugung des Deckels ist es von Vorteil, wenn der Deckel der Planetenbolzenlagerhülse durch Bördeln des Zylinderabschnitts ausgebildet ist. Als Bördeln wird das Umbiegen des Randes von Blechen, bspw. unter Zuhilfenahme einer Bördelmaschine oder von Hand, bezeichnet. Dabei wird eine Versteifung der umgebogenen Kante erzielt oder eine Verbindung aus mehreren Bauteilen geschaffen, wie bspw. durch die Ausbildung von sogenannten Pittsburgh- und Schnappfalzverbindungen. Beim Bördeln wird unterschieden, ob das Blech bei der Umformung gestaucht oder gedehnt wird. Letzteres wird auch als Schweifen bezeichnet.
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Ferner betrifft die Erfindung auch ein Herstellverfahren einer Planetenbolzenlagerhülse, vorzugsweise nach einem der vorgehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei ein metallischer Grundkörper eine Krempe und einen axial davon abstehenden Zylinderabschnitt besitzt, wobei der Grundkörper zwischen einem Planetenträger und einem Planetenbolzen eingepasst / eingesetzt wird und danach ein Teil des Zylinderabschnitts so umgebogen wird, dass er einen Deckel ausbildet, der im Wesentlichen parallel zur Krempe verläuft.
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Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, eine spanlos hergestellte Hülse mit offenem Boden bereitzustellen, um die Montage zu ermöglichen. Nach der Montage wird die Hülse mittels eines Bördelwerkzeugs am Boden zugebördelt. Man kann also sagen, dass die Hülse zunächst mit den gezogenen oder durchgestellten Laschen verbaut wird, danach ein Bolzen eingesetzt wird und dann erst die Laschen bodenseitig umgelegt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Figur näher erläutert, in der beispielhaft eine mögliche Ausführungsform dargestellt ist. Es zeigt:
- 1 eine Längsschnittansicht eines Ausschnitts von einem Planetengetriebe im Bereich eines Planetenrades.
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Die Figur ist lediglich schematischer Natur und dient nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Ausschnitt eines Planetengetriebes 1, in der zwei Planetenbolzenlagerhülsen 2 in einen Planetenträger 3 eingesetzt sind, um einen Planetenbolzen 4 in Axialrichtung zu sichern.
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Die Planetenbolzenlagerhülse 2 weist eine Krempe 5 sowie eine Krone 6 auf. Die Krone 6 besitzt einen Deckel 7 mit einer mittig angeordneten Öffnung 8, die als Durchgangsloch ausgebildet ist, sowie einen Zylinderabschnitt 9, der sich von der Krempe 5 in Axialrichtung verlaufend erstreckt. In dieser Figur ist linksseitig eine der Planetenbolzenlagerhülsen 2 im finalen, montierten Zustand dargestellt und rechtsseitig ist zusätzlich in gestrichelter Darstellung die Form der Planetenbolzenlagerhülse 2 vor dem Bördeln, d.h. dem Erzeugen des Deckels 7, dargestellt.
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Der Planetenbolzen 4 wird dazu verwendet ein Planetenrad 10 in dem Planetenträger 3 zu lagern. Der Planetenträger 3 ist üblicherweise mindestens zweiteilig ausgeführt und weist eine erste Planetenträgerhälfte 11 und eine zweite Planetenträgerhälfte 12 auf.
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Aus der gestrichelt dargestellten Form der Planetenbolzenlagerhülse 2 vor dem Bördeln ist ersichtlich, dass die Planetenbolzenlagerhülse 2 in diesem Zustand lediglich den Zylinderabschnitt 9 (ohne den Deckel 7) aufweist, wobei die axiale Länge des Zylinderabschnitts 9 im Vergleich zur Axiallänge im finalen montierten Zustand größer ist. Das heißt, dass der Zylinderabschnitt 9 die Krone 6 und den zu erzeugenden Deckel 7 umfasst, und daher die Länge der Zylinderabschnitts 9 in Axialrichtung der Axiallänge der Krone 6 sowie der Länge des Deckels 7 in Radialrichtung entspricht.
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Die Krempe 5 erstreckt sich von dem Zylinderabschnitt 9 in Radialrichtung nach außen und dient zur flächigen Anlage an dem Planetenträger 3 und/oder dem Planetenrad 10 und verhindert somit das Herausfallen der Planetenbolzenlagerhülse 2 aus dem Planetenträger 3. Ein Teilbereich des Zylinderabschnitts 9 ist zwischen dem Planetenträger 3 und dem Planetenbolzen 4 angeordnet. Bei dem Zustand der Planetenbolzenlagerhülse 2, der rechts in der Figur gestrichelt dargestellt ist, kann der Planetenbolzen 4 in die Planetenbolzenlagerhülse 2 und den Planetenträger 3 bspw. mittels Presspassung eingesetzt / eingeschoben oder verstemmt werden. Anschließend werden die gestrichelt dargestellten Enden des Zylinderabschnitts 9 derart umgebogen, dass sie in Radialrichtung nach innen aufeinander zu weisen, wobei sie zentral mittig die Öffnung 8 ausbilden. Der Deckel 7 kann dabei aus einer Lasche oder mehreren Laschen aufgebaut sein, die nach radial innen umgebogen werden.
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Beim Umbiegen dient eine Außenumfangsfläche 13 des Planetenbolzens 4 als eine Art Widerstand bzw. Biegekontur, die das Umbiegen der gestrichelt dargestellten Bereiche des Zylinderabschnitts 9 nach radial innen ermöglicht. Beim Umbiegen kommt eine Kante 14 des Planetenbolzens 4 mit einer Innenfläche 15 des Zylinderabschnitts 9 im Bereich eines Biegefalzes 16 in Kontakt. Die gestrichelt dargestellten Enden des Zylinderabschnitts 9 werden so weit umgebogen, bis diese den Deckel 7 ausbildenden Bereiche im Wesentlichen parallel zur Krempe 5 ausgerichtet sind. Hierbei kann der Deckel 7 kann mit einer axialen Endfläche 17 des Planetenbolzens 4 in Kontakt kommen. Man kann also auch sagen, dass die Planetenbolzenlagerhülse 2 einen Grundkörper 18 besitzt, der die Krempe 5 und den Zylinderabschnitt 9 bzw. die Krone 6 und den Deckel 7 umfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetengetriebe
- 2
- Planetenbolzenlagerhülse
- 3
- Planetenträger
- 4
- Planetenbolzen
- 5
- Krempe
- 6
- Krone
- 7
- Deckel
- 8
- Öffnung
- 9
- Zylinderabschnitt
- 10
- Planetenrad
- 11
- erste Planetenträgerhälfte
- 12
- zweite Planetenträgerhälfte
- 13
- Außenumfangsfläche
- 14
- Kante
- 15
- Innenfläche
- 16
- Biegefalz
- 17
- axiale Endfläche
- 18
- Grundkörper
