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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenträger für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wie eines Pkws, eines LKWs oder eines Nutzfahrzeugs, mit zwei Planetenträgerwangen, die wie Planetenträgerhälften zum Lagern von Planetenrädern vorbereitet sind, wobei die Planetenträgerwangen über eine Nietverbindung miteinander, insbesondere dauerhaft/unlösbar, verbunden sind.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Planetenträger bekannt. Die Druckschrift
DE 10 2010 203 157 A1 offenbart einen Planetenträger für ein Umlaufrädergetriebe mit einer zum Umlauf um eine Zentralachse vorgesehenen ersten Seitenwandungsscheibe, einer ebenfalls zum Umlauf um jene zentrale Achse vorgesehenen zweiten Seitenwandungsscheibe, die in Richtung der Zentralachse axial von der ersten Seitenwandungsscheibe beanstandet ist, und Brückenabschnitten, die sich axial zwischen diesen beiden Seitenwandungsscheibe erstrecken, zur Koppelung der ersten Seitenwandungsscheibe mit der zweiten Seitenwandungsscheibe, wobei sich jede der Seitenwandungsscheiben aus mehreren in Umfangsrichtung abfolgend aneinandergebundenen Seitenwandungssegmenten zusammensetzt und die jeweils in Umfangsrichtung abfolgenden Seitenwandungssegmente als abfolgende Ausschnitte eines Ausgangsmaterials gefertigt sind, die unter Belastung von Verbindungmaterialabschnitten miteinander verkettet sind, und die Brückenabschnitte aus jenen Verbindungsmaterialabschnitten, sowie Flankenabschnitten der Seitenwandungssegmente gefertigt sind. Der Stand der Technik hat jedoch den Nachteil eines hohen Gewichts bei nicht ausreichender Steifheit.
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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 Planetenträger zu schaffen, der ein geringeres Gewicht und eine höhere Festigkeit aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem gattungsgemäßen Planetenträger dadurch gelöst, dass ein von zwei Planetenträgerwangen separates Verbindungsstück aus gefaltetem/gebördeltem/umgefalzten Blechstreifen zwischen die beiden Planetenträgerwangen eingesetzt ist und das Verbindungsstück pro Planetenträgerwange mindestens einen Niet ausbildet, um die Planetenträgerwangen mittels Nietverbindung zu fixieren.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
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Insbesondere weist das Verbindungsstück im Querschnitt einen im Wesentlichen rechteckigen oder bevorzugt quadratischen Hohlquerschnitt auf. Vorteilhafter Weise lässt sich durch einen rechteckigen Hohlquerschnitt eine hohe Stabilität herstellen.
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Bevorzugt besitzt der Blechstreifen zwei seitliche Laschen, deren Außenkontur so komplementär aufeinander abgestimmt ist, dass ein Vorsprung in eine Ausnehmung beim Ausbilden dieser Kastenform des Verbindungsstücks greift. Auf diese Weise lässt sich in vorteilhafter Weise ein einfacher Formschluss realisieren, der ein relatives Verschieben der beiden Laschen zueinander in zumindest eine axiale Richtung des Verbindungsstücks verhindert.
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Die Erfindung betrifft weiter ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger mit zumindest einem der vorstehend beschriebenen Merkmale, der mehrere Planetenräder lagert.
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Besonders bevorzugt weist das Verbindungsstück pro Planetenträgerwange zumindest einen Niet in Form eines nach außen ragenden Stulpens oder einer Tülle oder eines Hülsenabschnitts auf. Auf diese Weise kann eine einfache und stabile Verbindung zwischen dem Verbindungsstück und den Planetenträgerwangen realisiert werden, da kein drittes Bauteil, beispielsweise ein separater Niet, zum Verbinden des Verbindungsstücks und den Planetenträgerwangen erforderlich ist.
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Außerdem bevorzugt weisen die am Verbindungsstück angeordneten Niete einen Hohlquerschnitt und / oder eine runde Außenkontur, beispielsweise in Form einer Hohlniete, auf. In vorteilhafter Weise wird somit das Gewicht der Nietverbindung reduziert.
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Insbesondere bevorzugt sind die Niete einteilig mit dem Blechstreifenmaterial des Verbindungsstücks ausgebildet, wodurch eine besonders hohe Stabilität der Nietverbindung erzielt wird.
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Die Erfindung ist weiter auf ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenträgers gerichtet, bei dem Planetenträgerwangen aus plattenförmigen Ringen mit aus einem Blechstreifen separat gefertigten Verbindungsstücken, die Stulpen aufweisen, über die Stulpen nietartig verbunden werden.
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Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass die Trägerplatten und Verbindungsmittel aus Blech gefertigt sind. Die Verbindungsmittel werden gefaltet und weisen an beiden Seiten Verbindungsnieten auf. Die vorliegende Erfindung wurde auf Basis eines Bedarfs der Gewichtsreduktion mit den Aspekten einer erhöhten Festigkeit und eines vereinfachten Montage- und Technologieverfahrens entwickelt. Das Problem der Reduzierung von Gewicht mit Erhöhung der Steifheit des gesamten Planetenträgers im Getriebe wurde gelöst durch Gebrauch eines selbst-nietenden Blechverbindungsstücks als Teil eines Planetenträgers. Durch Gebrauch dieser Lösung wird im Vergleich zum Stand der Technik ein leichtgewichtiges und festeres Design erreicht. Die Nietverbindung kann anstelle von Schweißen zum Verbinden des Planetenträgers eingesetzt werden. Die Lösung besteht somit im Design des selbst-nietenden Blechverbindungsstücks als Teil eines Planetenträgers, der als eine Übertragungskomponente eingesetzt wird, wenn Gewicht reduziert und die Festigkeit des gesamten Planetenträgers erhöht werden soll oder wenn ein Schweißverfahren vermieden werden soll.
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Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe von Figuren näher erläutert, in denen unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt sind. Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe;
- 2 eine Längsschnittansicht entlang der Linie II in 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht des Planetengetriebes aus 1;
- 4 eine Explosionszeichnung des in 3 dargestellten Planetengetriebes;
- 5 eine Draufsicht auf ein Band mit Blechabschnitten zum Ausbilden von Verbindungsstücken;
- 6 eine Unteransicht auf das Band aus 5;
- 7 eine perspektivische Ansicht eines der Verbindungsstücke vor dem Verbinden mit dem Planetenträger;
- 8 eine perspektivische Ansicht des Verbindungsstücks aus 7 nach dem Verbinden mit dem Planetenträger;
- 9 eine perspektivische Draufsicht auf ein Verbindungsstück in einer ersten Ausführungsform;
- 10 eine perspektivische Unteransicht auf das Verbindungsstück aus 9;
- 11 eine perspektivische Draufsicht auf ein Verbindungsstück in einer zweiten Ausführungsform;
- 12 eine perspektivische Unteransicht auf das Verbindungsstück aus 11;
- 13 eine perspektivische Draufsicht auf ein Verbindungsstück in einer dritten Ausführungsform;
- 14 eine perspektivische Unteransicht auf das Verbindungsstück aus 13;
- 15 eine perspektivische Draufsicht auf ein Verbindungsstück in einer vierten Ausführungsform;
- 16 eine perspektivische Unteransicht auf das Verbindungsstück aus 15;
- 17 eine Explosionszeichnung eines Planetenträgers;
- 18 einen montierten Planetenträger;
- 19 eine Draufsicht auf einen montierten Planetenträger;
- 20 eine Längsschnittansicht entlang der Linie XX der 19;
- 21 eine Draufsicht auf eine Planetenträgerwange;
- 22 eine Seitenansicht der Planetenträgerwange aus 21;
- 23 eine perspektivische Ansicht einer Rückseite der Planetenträgerwange aus 21;
- 24 eine perspektivische Ansicht einer Vorderseite der Planetenträgerwange aus 21.
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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 Ausführungsbeispiel realisiert und untereinander ausgetauscht werden.
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe 1 mit einem Planetenträger 2, der zwei Planetenträgerwangen 4 aufweist, welche Planetenräder 6 lagern und über eine Nietverbindung 8 mit einem separaten Verbindungsstück 10 (nicht gezeigt) verbunden sind. Die Planetenträgerwangen 4 weisen jeweils drei Schenkel 12 und jeweils zwischen den Schenkeln 12 angeordnete Eckbereiche 14 auf, die eine gerundete Außenkontur aufweisen und an denen jeweils ein Planetenrad 6 angeordnet ist. Die Außenkontur der Schenkel 12 verläuft linear. Pro Schenkel 12 sind jeweils zwei Nietverbindungen 8 vorgesehen, bei denen jeweils ein am Verbindungsstück 10 angeordneter Niet 16 in einem am Schenkel 12 vorgesehenen Nietaufnahmedurchgangsloch 18 aufgenommen ist.
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2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie II in 1. Im unteren Bereich der Figur ist ein Verbindungsstück 10 zu sehen, welches an seinen Seitenflächen, die den Innenseiten der Planetenträgerwangen 4 zugewandt sind, jeweils einen Niet 16 aufweist. Der Niet 16 erstreckt sich jeweils durch ein Nietaufnahmedurchgangsloch 18 zur Außenseite der Planetenträgerwangen 4 hin. Ein weiteres Verbindungsstück 10 ist im mittleren Bereich der Figur mit Blick auf eine Oberseite des Verbindungsstücks 10 zu sehen. Im unteren Bereich der Figur ist ein Planetenrad 6 in Seitenansicht dargestellt und im oberen Teil der Figur ein weiteres Planetenrad 6 in Schnittansicht. Weiter sind im oberen Bereich der Figur ein Bolzen 20, zwei Unterlegscheiben 22 und ein Nadellager 24 zu sehen.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Planetengetriebes 1 aus den 1 und 2. Zu sehen ist hier insbesondere die im Wesentlichen plane Unterseite des Verbindungsstücks 10, welche im Wesentlichen bündig mit den linearen Außenkanten der Schenkel 12 abschließt. Die Bolzen 20, auf die jeweils eine Einheit aus zwei Unterlegscheiben 22, einem Nadellager 24 und einem Planetenrad 6 aufgesteckt/angeordnet ist, sind in Bolzenaufnahmeöffnungen 26 in den Eckbereichen 14 der Planetenträgerwangen 4 gehalten.
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4 zeigt eine Explosionszeichnung des in 3 dargestellten Planetengetriebes 1. In dieser Darstellung ist insbesondere die räumliche Anordnung der einzelnen Bauteile zu sehen. Das Nadellager 24 wird innenumfangseitig am Planetenrad 6 angeordnet und die beiden Unterlegscheiben 22 jeweils an einer Stirnseite des Planetenrad 6 platziert. Die Bolzen 20 erstrecken sich ausgehend von einer Bolzenaufnahmeöffnung 26 an einer ersten Planetenträgerwange 4 in eine Bolzenaufnahmeöffnung 26 an der zweiten Planetenträgerwange 4 hinein.
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5 zeigt eine Draufsicht auf ein Band mit Blechabschnitten 28 zum Fertigen der Verbindungsstücke 10. Die Verbindungsstücke 10 werden zunächst grob in ihre äußere Kontur gestanzt oder anderweitig in ihre äußere Kontur gebracht. Im Anschluss werden die seitlichen Laschen 30 geformt und die integral mit dem Blech ausgeformten Niete 16 gebildet. Daran anschließend werden die seitlichen Laschen 30 nach unten gefalzt bzw. zur nietabgewandten Seite hin umgefaltet. Im Anschluss daran werden die niettragenden Bereiche 32 nach unten gefalzt bzw. umgefaltet, sodass die seitlichen Laschen 30 formschlüssig ineinandergreifen. Abschließend wird das fertig geformte Verbindungsstück 10 vom Band getrennt, beispielsweise durch Abscheren. In 6 ist das beschriebene Band von seiner Unterseite zu sehen.
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7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsstücks 10 vor dem Verbinden mit dem Planetenträger 2. Die Niete 16 in den niettragenden Bereichen 32 des Verbindungsstücks 10 sind in Form von Hohlnieten ausgebildet.
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In 8 ist eine perspektivische Ansicht des Verbindungsstücks 10 aus 7 nach dem Verbinden mit dem Planetenträger 2 dargestellt. In dieser Darstellung ist die Nietverbindung zwischen dem Verbindungsstück 10 und jeweils einer Planetenträgerwange 4 bereits erfolgt, wie anhand der aufgeweiteten Umlaufkanten der Niete 16 zu erkennen ist.
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9 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf ein Verbindungsstück 10 in einer ersten Ausführungsform. Die seitlichen Laschen 30 greifen nach Art einer Spundung formschlüssig ineinander. In 10 ist das Verbindungsstück 10 der ersten Ausführungsform von seiner Unterseite dargestellt.
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11 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf ein Verbindungsstück 10 in einer zweiten Ausführungsform. Die seitlichen Laschen 30 greifen nach Art einer Spundung mit trapezförmigem Federabschnitt formschlüssig ineinander. In 12 ist das Verbindungsstück 10 der zweiten Ausführungsform von seiner Unterseite dargestellt.
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13 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf ein Verbindungsstück 10 in einer dritten Ausführungsform. Die seitlichen Laschen 30 greifen nach Art einer Schwalbenschwanzspundung formschlüssig ineinander. In 14 ist das Verbindungsstück 10 der dritten Ausführungsform von seiner Unterseite dargestellt.
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Der ersten bis dritten Ausführungsform ist gemein, dass die formschlüssige Verbindung der seitlichen Laschen 30 gegen Verdrehen des Planetenträgers 2 bzw. der Planetenträgerwangen 4 relativ zueinander wirkt. Die dritte Ausführungsform wirkt zusätzlich gegen ein axiales Auseinanderdriften der Planetenträgerwangen 4 zueinander.
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15 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf ein Verbindungsstück 10 in einer vierten Ausführungsform. Die seitlichen Laschen 30 weisen jeweils eine gerade Kante auf, die zueinander in Anlage gebracht und miteinander verschweißt wurden. In 16 ist das Verbindungsstück 10 der vierten Ausführungsform von seiner Unterseite dargestellt.
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Auch das Verbindungsstück 10 der vierten Ausführungsform kann gegen ein relatives Verdrehen und ein Auseinanderdriften der Planetenträgerwangen 4 wirken.
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17 zeigt eine Explosionszeichnung eines Planetenträgers 2. Zu sehen sind eine Planetenträgerwange 4 von einer Vorderseite und eine Planetenträgerwange 4 von einer Rückseite sowie drei zwischen den Rückseiten bzw. Innenseiten der Planetenträgerwangen 4 angeordnete Verbindungsstücke 10. Die Niete 16 der Verbindungsstücke 10 sind so beanstandet, dass diese im montierten Zustand des Planetenträgers 2 in die an den Schenkeln 12 der Planetenträgerwangen 4 vorgesehenen Nietaufnahmedurchgangslöcher 18 versenkt werden können.
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Der montierte Zustand des Planententrägers 2 ist in 18 zu sehen. Im montierten Zustand sind die Umlaufkanten der Niete 16 aufgeweitet, um die Planetenträgerwangen 4 an den Verbindungsstücken 10 zu fixieren.
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19 zeigt eine Draufsicht auf einen montierten Planetenträger 2. Wie vorstehend beschrieben sind die Umlaufkanten der Niete 16 im Montagezustand des Planetenträgers 2 aufgeweitet.
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20 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie XX der 19. Im unteren Bereich der Figur ist ein Verbindungsstück 10 der ersten Ausführungsform zu sehen, dessen Niete 16 in die Nietaufnahmedurchgangslöcher 18 hineinragen. In der Mitte der Figur ist ein Verbindungsstück 10 der ersten Ausführungsform mit Blick auf die seitlichen Laschen 30 gezeigt. Im oberen Teil der Figur ist ein Verbindungsstück 10 mit Blick auf seine Stirnseite / umlaufende Seitenkante gezeigt.
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21 zeigt eine Draufsicht auf eine Planetenträgerwange 4. Zu sehen ist die Vorderseite bzw. die Außenseite der Planetenträgerwange 4. Auf der Außenseite der Planetenträgerwange 4 sind die Kanten entlang der Außenkontur der Planetenträgerwange 4 abgerundet bzw. zurückgesetzt. Dies ist besonders gut in der 22 zu erkennen, welche eine Seitenansicht der Planetenträgerwange 4 aus der 21 zeigt.
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23 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rückseite bzw. Innenseite der Planetenträgerwange 4 aus 21. An der Innenseite der Planetenträgerwange 4 sind die Kanten entlang der Außenkontur nicht abgerundet, sondern im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildet.
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24 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorderseite bzw. Außenseite der Planetenträgerwange aus 21, in der die gerundeten Außenkanten noch einmal sichtbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetengetriebe
- 2
- Planetenträger
- 4
- Planetenträgerwangen
- 6
- Planetenräder
- 8
- Nietverbindung
- 10
- Verbindungsstück
- 12
- Schenkel
- 14
- Eckbereich
- 16
- Niete
- 18
- Nietaufnahmedurchgangslöcher
- 20
- Bolzen
- 22
- Unterlegscheibe
- 24
- Nadellager
- 26
- Bolzenaufnahmeöffnungen
- 28
- Blechabschnitte
- 30
- seitliche Laschen
- 32
- niettragende Bereiche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010203157 A1 [0002]
