DE102018131103A1

DE102018131103A1 - Stepped planet gear with two partial planet gears, planetary gear with stepped planet gear and method for producing a stepped planet gear

Info

Publication number: DE102018131103A1
Application number: DE102018131103.6A
Authority: DE
Inventors: Marián Cintula; Ondrej Rybnikár; Martin Antálek; Boris Jurka; Michal Žácek
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stufenplanetenrad (1) für ein Planetengetriebe (2) eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, mit einem ersten Teilplanetenrad (3), das drehfest an einem zweiten Teilplanetenrad (4) befestigt ist, wobei beide Teilplanetenräder (3, 4) eine Außenverzahnung (5, 6) besitzen, und das eine Teilplanetenrad (3) das andere Teilplanetenrad (4) in axialer Richtung durchdringt, wobei ein plastisch verformter Abschnitt (7) des durchdringenden Teilplanetenrads (3) das durchdrungene Teilplanetenrad (4) axial positioniert. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe (2) mit wenigstens einem Sonnenrad (14), wenigstens einem Hohlrad und einem an einem Planetenträger (8) gelagerten Planetenradsatz, der zumindest ein Stufenplanetenrad (1) besitzt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Stufenplanetenrads (1).

The invention relates to a stepped planetary gear (1) for a planetary gear (2) of a motor vehicle drive train, with a first partial planetary gear (3) which is attached to a second partial planetary gear (4) in a rotationally fixed manner, both partial planetary gears (3, 4) having external teeth ( 5, 6), and one partial planet gear (3) penetrates the other partial planet gear (4) in the axial direction, a plastically deformed section (7) of the penetrating partial planet gear (3) axially positioning the penetrated partial planet gear (4). The invention further relates to a planetary gear (2) with at least one sun gear (14), at least one ring gear and a planet gear set mounted on a planet carrier (8) and having at least one stepped planet gear (1). The invention further relates to a method for producing such a stepped planet wheel (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Stufenplanetenrad für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, mit einem ersten Teilplanetenrad, das drehfest an einem zweiten Teilplanetenrad befestigt ist, wie etwa über eine form-, kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung, wobei beide Teilplanetenräder eine Außenverzahnung besitzen, und das eine Teilplanetenrad das andere Teilplanetenrad in axialer Richtung durchdringt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe mit einem Stufenplanetenrad. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Stufenplanetenrads.The invention relates to a stepped planet gear for a planetary gear of a motor vehicle drive train, with a first partial planet gear, which is rotationally fixed to a second partial planet gear, such as via a positive, non-positive and / or integral connection, both partial planet gears having external teeth, and one partial planet gear penetrates the other partial planet gear in the axial direction. Furthermore, the invention relates to a planetary gear with a stepped planet gear. The invention further relates to a method for producing a stepped planet gear.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Stufenplanetenräder bekannt. Zum Beispiel offenbart die DE 10 2012 202 446 A1 ein Getrieberad, insbesondere Sonnenrad für ein Differenzialgetriebe, umfassend einen Radkörper und eine Hülse, wobei der Radkörper als eine im Wesentlichen zylinderförmige Scheibe mit Außenverzahnung und mit einer zentralen Ausnehmung ausgebildet ist, und wobei die Hülse als ein Hohlzylinder ausgebildet und im Wesentlichen zentriert zu dem Radkörper mit diesem verbunden ist, sowie Mittel zur axialen Sicherung einer Welle.Stepped planet gears are already known from the prior art. For example, the DE 10 2012 202 446 A1 a gear wheel, in particular sun gear for a differential gear, comprising a wheel body and a sleeve, wherein the wheel body is designed as a substantially cylindrical disk with external teeth and with a central recess, and wherein the sleeve is designed as a hollow cylinder and substantially centered on the wheel body connected to this, and means for axially securing a shaft.

Auch offenbart ein anderes Dokument, die DE 10 2016 221 705 B4 , ein Zahnrad aus einem Zahnradverbund von mindestens zwei gehärteten Zahnradteilen, wobei ein erstes Zahnradteil mindestens mit einer ersten Verzahnung und ein zweites Zahnradteil mit wenigstens einer zweiten Verzahnung versehen sind, und wobei die Verzahnungen axial mit der Rotationsachse des Zahnrades gleichgerichtet auf der Rotationsachse koaxial aufeinanderfolgen, wobei an einer Aussparung eine gehärtete Randschicht der Zahnradteile entfernt ist sowie die Zahnradteile, mittels wenigstens einer Schweißverbindung in der Aussparung gemeinsam um die Rotationsachse rotierbar torsionsfest zumindest aneinander gesichert sind.Another document also discloses that DE 10 2016 221 705 B4 , a gearwheel from a gearwheel assembly of at least two hardened gearwheel parts, wherein a first gearwheel part is provided with at least a first toothing and a second gearwheel part with at least a second toothing, and wherein the toothing follows one another coaxially in the same direction as the axis of rotation of the gearwheel, wherein a hardened edge layer of the gearwheel parts is removed from a recess and the gearwheel parts, together with at least one welded connection in the recess, are rotatably secured at least to one another in a torsion-proof manner.

Zudem ist aus der DE 10 2016 223 098 A1 ein Mehrfachzahnrad bekannt, das zumindest aus einem ersten Zahnrad mit einer ersten Laufverzahnung und aus einem zweiten Zahnrad mit einer zweiten Laufverzahnung gebildet ist, wobei das erste Zahnrad mit einer ersten Verbindungsverzahnung und das zweite Zahnrad mit einer zweiten Verbindungsverzahnung versehen ist, und wobei die Zahnräder über ineinander greifenden Zähne der Verbindungsverzahnungen in Richtung um die Rotationsachse des Mehrfachzahnrads zumindest mit einer formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sind.In addition, from the DE 10 2016 223 098 A1 a multiple gear is known, which is formed at least from a first gear with a first toothing and from a second gear with a second toothing, the first gear having a first connecting toothing and the second gear having a second connecting toothing, and wherein the gearwheels interlocking teeth of the connecting teeth in the direction about the axis of rotation of the multiple gear are connected to each other at least with a positive connection.

Auch ist aus der US 9,359,957 B1 ein Planetengetriebe zum Einsatz in einem Gasturbinenanlasser bekannt, mit einem ersten Bauteil, das einen ersten Verzahnungssatz an einer ersten axialen Position und eine Welle, die sich axial von dem ersten Verzahnungssatz weg erstreckt, besitzt; und mit einem auf das erste Bauteil aufgepressten zweiten Bauteil, wobei das zweite Bauteil einen zweiten Verzahnungssatz aufweist und das zweite Bauteil auf der Welle des ersten Bauteils montiert ist.Is also from the US 9,359,957 B1 a planetary gear known for use in a gas turbine starter, having a first component having a first set of teeth at a first axial position and a shaft extending axially away from the first set of teeth; and with a second component pressed onto the first component, the second component having a second set of teeth and the second component being mounted on the shaft of the first component.

Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass dies Stufenplanetenräder/Stufenplaneten aufwändig herstellbar sind, insbesondere wenn sie einstückig ausgebildet sind, was sich nachteilig auf die Kosten der Stufenplanetenräder auswirkt. Zudem entsteht bei dem bisherigen Herstellungsprozess viel Materialabfall.However, the prior art always has the disadvantage that these planetary gears / planetary gears are complex to manufacture, in particular if they are formed in one piece, which has a disadvantageous effect on the costs of the planetary gears. In addition, there is a lot of material waste in the previous manufacturing process.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll ein Stufenplanetenrad bereitgestellt werden, das besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.It is therefore the object of the invention to avoid or at least alleviate the disadvantages of the prior art. In particular, a stepped planetary gear should be provided, which can be manufactured particularly easily and inexpensively.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein plastisch verformter Abschnitt des durchdringenden Teilplanetenrads, zum Beispiel das erste Teilplanetenrad, das durchdrungene Teilplanetenrad, zum Beispiel das zweite Teilplanetenrad, axial positioniert/begrenzt. Das heißt also, dass durch den im Herstellungsverfahren des Stufenplanetenrads plastisch verformten Abschnitt eine axiale Position des durchdrungenen Teilplanetenrads relativ zu dem durchdringenden Teilplanetenrad festgelegt wird. Insbesondere ist der Abschnitt so ausgebildet, dass er das zweite Teilplanetenrad in Axialrichtung hintergreift. Der Abschnitt bildet also einen Axialanschlag für das durchringende Teilplanetenrad.This object is achieved according to the invention in a generic device in that a plastically deformed section of the penetrating partial planet gear, for example the first partial planet gear, the penetrated partial planet gear, for example the second partial planet gear, is axially positioned / limited. This means that the section plastically deformed in the manufacturing process of the stepped planet gear defines an axial position of the penetrated partial planet gear relative to the penetrating partial planet gear. In particular, the section is designed such that it engages behind the second partial planet wheel in the axial direction. The section thus forms an axial stop for the penetrating partial planet wheel.

Dies hat den Vorteil, dass das Stufenplanetenrad in einfacher Weise aus den beiden Teilplanetenrädern geschaffen werden kann und eine axiale Sicherung der Teilplanetenräder gegeben ist. Das Stufenplanetenrad kann somit besonders kostengünstig hergestellt werden.This has the advantage that the stepped planetary gear can be created in a simple manner from the two partial planetary gears and that the partial planetary gears are axially secured. The stepped planetary gear can thus be manufactured particularly inexpensively.

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.

Ferner kann der Abschnitt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als zumindest über den Umfang segmentierter Wälznietbund ausgebildet sein oder als über den Umfang vollständig umlaufender Wälznietbund ausgebildet sein. Durch Wälznieten kann der Abschnitt des durchdringenden/ersten Teilplanetenrads in besonders einfacher Weise plastisch so umgeformt werden, dass er bündig an dem durchdrungenen/zweiten Teilplanetenrad, insbesondere an einer axialen Stirnseite, anliegt.Furthermore, according to a preferred embodiment, the section can be designed as a roller rivet collar that is segmented at least over the circumference or as a roller rivet collar that completely surrounds the circumference. The section of the penetrating / first partial planet wheel can be plastically deformed in a particularly simple manner by roller rivets in such a way that it lies flush against the penetrated / second partial planet wheel, in particular on an axial end face.

Zudem ist es bevorzugt, wenn der Abschnitt als Pressbördelbereich ausgebildet ist. Das heißt also, dass der Abschnitt durch Pressbördeln, insbesondere radial nach außen, umgeformt/umgebogen wird. In addition, it is preferred if the section is designed as a press flanging area. This means that the section is deformed / bent by pressing flanges, in particular radially outwards.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Abschnitt in eine an der radialen Innenfläche des durchdrungenen Teilplanetenrads vorhandene Ausnehmung greift. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Abschnitt die Ausnehmung teilweise oder vollständig, insbesondere in Axialrichtung, ausfüllt. Dadurch kann vorteilhafterweise eine bündige axiale Stirnseite des Stufenplanetenrads hergestellt werden.It is also advantageous if the section engages in a recess provided on the radial inner surface of the penetrated partial planet wheel. It is particularly preferred if the section partially or completely fills the recess, in particular in the axial direction. As a result, a flush axial end face of the stepped planet gear can advantageously be produced.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Ausnehmung an einer ersten Stirnseite des durchdrungenen Teilplanetenrads vorhanden ist und auf einer zweiten gegenüberliegenden Stirnseite eine Anlagefläche oder Anlagestufe zur Anlage eines Absatzes des durchdringenden Teilplanetenrades vorhanden ist. Dadurch wird ermöglicht, dass die zweite Stirnseite an dem Absatz, der beispielsweise eine axiale Anschlagsfläche stellt, anliegt und die erste Stirnseite an dem Abschnitt anliegt. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Abschnitt das durchdrungene Teilplanetenrad in Axialrichtung gegen den Absatz drückt.It is also expedient if the recess is provided on a first end face of the partial planet wheel penetrated and a contact surface or contact step is provided on a second opposite end face for contacting a shoulder of the penetrating partial planet wheel. This makes it possible for the second end face to rest against the shoulder, which for example provides an axial stop surface, and for the first end face to rest against the section. In particular, it is advantageous if the section presses the penetrated partial planet wheel in the axial direction against the shoulder.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Formschlussverbindung, etwa in Form einer (Keil-)Verzahnung axial zwischen den beiden Teilplanetenrädern vorliegen. Das heißt, dass das eine Teilplanetenrad, beispielsweise das erste Teilplanetenrad, eine Verzahnung auf dem Außenumfang aufweist und das andere Teilplanetenrad, beispielsweise das zweite Teilplanetenrad, eine Verzahnung auf dem Innenumfang aufweist. Die Verzahnungen greifen also ineinander, so dass die beiden Teilplanetenräder drehfest miteinander verbunden sind.In a preferred embodiment there can be a positive connection, for example in the form of a (spline) toothing, axially between the two partial planet wheels. This means that one partial planet gear, for example the first partial planet gear, has teeth on the outer circumference and the other partial planet gear, for example the second partial planet gear, has teeth on the inner periphery. The gears mesh so that the two planetary gears are connected to each other in a rotationally fixed manner.

Gemäß einer vorteilhaften Weitebildung der Ausführungsform kann die Verzahnung als eine sogenannte „staked connection“ ausgebildet sein. Das heißt, dass das eine Teilplanetenrad eine Verzahnung aufweist und die Verzahnung des anderen Teilplanetenrads durch das Aufschieben bzw. Durchdringen des einen Teilplanetenrads erzeugt wird. Mit anderen Worten wird die Verzahnung eines der beiden Teilplanetenräder hergestellt, indem die beiden Teilplanetenräder aufeinander/ineinander geschoben werden und die bereits vorliegende Verzahnung Material des anderen Teilplanetenrads abträgt und somit eine Gegenverzahnung erzeugt. Besonders vorteilhaft ist eine „staked spline“, d.h. eine aufgeschobene/eingeprägte/geräumte Keilverzahnung.According to an advantageous further development of the embodiment, the toothing can be designed as a so-called “staked connection”. This means that one partial planet gear has a toothing and the toothing of the other partial planet gear is generated by pushing on or penetrating the one partial planet gear. In other words, the toothing of one of the two partial planet wheels is produced by pushing the two partial planet wheels onto one another / one inside the other and the existing toothing removes material from the other partial planet wheel and thus generates counter-toothing. A staked spline is particularly advantageous, i.e. a splined / embossed / cleared spline.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Abschnitt so bemessen ist und einen Werkstoff mit solchen Kennzahlen besitzt, dass eine Axialrichtung für das durchdrungene Teilplanetenrad relativ zum durchdringenden Teilplanetenrad, sowie eine Axialbewegungsverhältniseinrichtung, geschaffen ist.It is particularly advantageous if the section is dimensioned and has a material with such characteristics that an axial direction for the penetrated partial planet gear relative to the penetrating partial planet gear, as well as an axial movement ratio device, is created.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Planetengetriebe gelöst, wobei das Planetengetriebe wenigstens ein Sonnenrad, wenigstens ein Hohlrad und ein an einem Planetenträger gelagerten Planetenradsatz, der zumindest ein erfindungsgemäßen Stufenplanetenrad besitzt.The object of the invention is also achieved by a planetary gear, the planetary gear having at least one sun gear, at least one ring gear and a planet gear set mounted on a planet carrier and having at least one stepped planet gear according to the invention.

Zudem wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zum Herstellen eines Stufenplanetenrads gelöst, wobei ein erstes Teilplanetenrad aufweisend eine Außenverzahnung kleinen Durchmessers durch ein zweites Teilplanetenrad aufweisen eine Außenverzahnung großen Durchmessers hindurchgeschoben wird, so dass ein Abschnitt des ersten Teilplanentenrads in einem nachfolgenden Schritt zur Positionsfestlegung des zweiten Teilplanetenrads plastisch verformt wird. Mit anderen Worten ist die Außenverzahnung des ersten Teilplanetenrads kleiner als die Außenverzahnung des zweiten Teilplanetenrads. Erfindungsgemäß wird also zuerst das erste Teilplanetenrad in das zweite Teilplanetenrad hineingeschoben / durch das zweite Teilplanetenrad hindurchgeschoben. Danach wird ein axial von einer Stirnseite, d.h. der ersten Stirnseite, des zweiten Teilplanetenrads hervorstehender Abschnitt plastisch radial nach außen umgebogen. Dadurch hintergreift der Abschnitt das zweite Teilplanetenrad in Axialrichtung und legt dieses in Axialrichtung relativ zu dem ersten Teilplanetenrad fest.In addition, the object of the invention is achieved by a method for producing a stepped planetary gear, a first partial planetary gear having an external toothing having a small diameter being pushed through a second partial planetary gear having an external toothing having a large diameter, so that a section of the first partial planetary gear is in a subsequent step for determining the position of the second planetary gear is plastically deformed. In other words, the external toothing of the first partial planet wheel is smaller than the external toothing of the second partial planet wheel. According to the invention, the first partial planet wheel is therefore first pushed into the second partial planet wheel / pushed through the second partial planet wheel. Then an axially from one end face, i.e. the first end face, the second partial planetary protruding portion plastically bent radially outwards. As a result, the section engages behind the second partial planet wheel in the axial direction and fixes it in the axial direction relative to the first partial planet wheel.

Besonders bevorzugt ist es, wenn beim Aufschieben der beiden Teilplanetenräder aufeinander von einer Innenverzahnung des zweiten Teilplanetenrads eine Gegenverzahnung auf einen Schaftabschnitt des ersten Teilplanetenrads aufgezwungen wird/eingeprägt wird. Dadurch wird also eine „staked connection“ hergestellt.It is particularly preferred if, when the two partial planet gears are slid onto one another, an internal toothing of the second partial planet gear is forced / impressed onto a shaft section of the first partial planet gear. This creates a staked connection.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Sicherung von zwei Zahnrädern/Teilplanetenrädern eines Stufenplaneten an ihrer Welle-Nabe-Verbindung, wobei die Sicherung durch Pressbördeln und/oder durch Wälznieten, beispielsweise über den gesamten Umfang des Stufenplanetenrads oder über partielle Verformungen, d.h. über keinen geschlossenen Bund, hergestellt ist.In other words, the invention relates to securing two gearwheels / partial planet gears of a stepped planet at their shaft-hub connection, the securing by press flanging and / or by rolling rivets, for example over the entire circumference of the stepped planetary gear or via partial deformations, i.e. about no closed waistband.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einem erfindungsgemäßen Stufenplanetenrad,
2 und 3 Längsschnittdarstellungen des Planetengetriebes,
4 eine Seitenansicht des Stufenplanetenrads,
5 eine Längsschnittdarstellung des Stufenplanentenrads entlang der Linie V-V aus 4,
6 einen vergrößerten Ausschnitt VI aus 5,
7 und 8 perspektivische Ansichten von hinten und von vorne des Stufenplanetenrads, und
9 bis 11 ein Herstellungsverfahren des Stufenplanetenrads.

The invention is explained below with the aid of a drawing. Show it:

1 a side view of a planetary gear according to the invention with a step planet gear according to the invention,
2nd and 3rd Longitudinal sectional views of the planetary gear,
4th a side view of the stepped planet gear,
5 a longitudinal sectional view of the step planet wheel along the line VV out 4th ,
6 an enlarged section VI out 5 ,
7 and 8th perspective views from the rear and the front of the stepped planetary gear, and
9 to 11 a manufacturing process of the stepped planet gear.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only schematic in nature and serve only to understand the invention. The same elements are provided with the same reference symbols.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Stufenplanetenrad 1, das ist einem Planetengetriebe 2 eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs eingesetzt wird. Das Stufenplanetenrad 1 weist ein erstes Teilplanetenrad 3 und ein zweites Teilplanetenrad 4 auf, die drehfest miteinander verbunden sind. Das erste Teilplanetenrad 3 weist eine erste Außenverzahnung 5 und das zweite Teilplanetenrad 4 weist eine zweite Außenverzahnung 6 auf. Die erste Außenverzahnung 5 besitzt einen kleineren Durchmesser als die zweite Außenverzahnung 6. 1 shows an inventive planetary gear 1 , that's a planetary gear 2nd a motor vehicle drive train is used. The stepped planet wheel 1 has a first partial planet gear 3rd and a second partial planet gear 4th which are connected to one another in a rotationally fixed manner. The first partial planet wheel 3rd has a first external toothing 5 and the second sub-planet wheel 4th has a second external toothing 6 on. The first external toothing 5 has a smaller diameter than the second external toothing 6 .

2 und 3 zeigen Längsschnittdarstellungen des Planetengetriebes 2 entlang der Linie II-II. Das erste Teilplanetenrad 3 durchdringt das zweite Teilplanetenrad 4 in Axialrichtung. Das heißt, dass das erste Teilplanetenrad 3 sich in Axialrichtung in den axialen Bereich des zweiten Teilplanetenrads 4 hinein erstreckt. Das erste Teilplanetenrad 3 durchdringt das zweite Teilplanetenrad 4 so, dass das erste Teilplanetenrad 3 im axialen Bereich des zweiten Teilplanetenrads 4 radial innerhalb des zweiten Teilplanetenrads 4 angeordnet ist. Das erste Teilplanetenrad 3 wird auch als ein durchdringendes Teilplanetenrad bezeichnet. Das zweite Teilplanetenrad 4 wird auch als ein durchdrungenes Teilplanetenrad bezeichnet. Auch wenn dies nicht dargestellt ist, kann auch das zweite Teilplanetenrad 4 das erste Teilplanetenrad 3 durchdringen. 2nd and 3rd show longitudinal sectional views of the planetary gear 2nd along the line II-II . The first partial planet wheel 3rd penetrates the second partial planet wheel 4th in the axial direction. That means that the first partial planet gear 3rd in the axial direction in the axial area of the second partial planet gear 4th extends into it. The first partial planet wheel 3rd penetrates the second partial planet wheel 4th so that the first partial planet gear 3rd in the axial area of the second partial planet gear 4th radially within the second partial planet gear 4th is arranged. The first partial planet wheel 3rd is also referred to as a penetrating partial planet wheel. The second partial planet wheel 4th is also referred to as a penetrated planet wheel. Even if this is not shown, the second sub-planet can also 4th the first partial planet gear 3rd penetrate.

Erfindungsgemäß weist das erste Teilplanetenrad 3 einen, beispielsweise plastisch verformten, Abschnitt 7 auf, der das zweite Teilplanetenrad 4 in Axialrichtung positioniert. Der Abschnitt 7 ist als radial nach außen abstehender Absatz ausgebildet.According to the invention, the first partial planet gear 3rd a section, for example plastically deformed 7 on the second planetary gear 4th positioned in the axial direction. The section 7 is designed as a radially projecting shoulder.

Das Planetengetriebe 2 besitzt einen Planetenträger 8 mit zwei in Axialrichtung beabstandet, parallel zueinander angeordneten Planetenträgerwangen 9. An dem Planetenträger 8 sind mehrere als das Stufenplanetenrad 1 ausgebildete Planetenräder drehbar gelagert. Mehrere Planetenbolzen 10 sind drehfest mit dem Planetenträger 8 verbunden. Auf jedem der Planetenbolzen 10 ist ein Stufenplanetenrad 1 über ein Lager 11 drehbar gelagert. Das Lager 11 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei axial angrenzend angeordnete Nadellager 12 gebildet. Zwischen dem Stufenplanetenrad 1 und dem Planetenträger 8 sind auf beiden axialen Seiten des Stufenplanetenrads 1 Unterlegscheiben 13 angeordnet. Die zweite Außenverzahnung 6 des zweiten Teilplanetenrads 4 ist im Verzahnungseingriff mit einem Sonnenrad 14.The planetary gear 2nd has a planet carrier 8th with two axially spaced, parallel to each other planet carrier cheeks 9 . On the planet carrier 8th are more than the stepped planet gear 1 trained planet gears rotatably mounted. Several planet bolts 10th are non-rotatable with the planet carrier 8th connected. On each of the planet bolts 10th is a step planet gear 1 about a camp 11 rotatably mounted. The warehouse 11 is in the illustrated embodiment by two axially adjacent needle bearings 12th educated. Between the stepped planet wheel 1 and the planet carrier 8th are on both axial sides of the stepped planet gear 1 Washers 13 arranged. The second external toothing 6 of the second planetary gear 4th is in mesh with a sun gear 14 .

4 zeigt eine Seitenansicht des Stufenplanetenrads 1. 5 zeigt eine Längsschnittdarstellung des Stufenplanetenrads 1 entlang der Linie V-V aus 4. Das erste Teilplanetenrad 3 weist einen Verzahnungsabschnitt 15, an dem die erste Außenverzahnung 5 ausgebildet ist, einen Absatzabschnitt 16, der in Axialrichtung an den Verzahnungsabschnitt 15 anschließt und einen geringeren Außendurchmesser als der Verzahnungsabschnitt 15 aufweist, und einen Verbindungsabschnitt 17, der in Axialrichtung an den Absatzabschnitt 16 anschließt und einen geringeren Außendurchmesser als der Absatzabschnitt 16 aufweist. Der Absatzabschnitt 16 geht über eine Stufe in den Verbindungsabschnitt 17 über. Durch die Stufe wird eine axiale Anschlagsfläche 18 für das zweite Teilplanetenrad 4 bereitgestellt. Der Verbindungsabschnitt 17 erstreckt sich radial innerhalb des zweiten Teilplanetenrads 4 axial durch das zweite Teilplanetenrad 4 hindurch. An einem axialen Ende erstreckt sich an dem Verbindungsabschnitt 17 der Abschnitt 7 radial nach außen. Der Abschnitt 7 hintergreift das zweite Teilplanetenrad 4 also in Axialrichtung. 4th shows a side view of the stepped planet gear 1 . 5 shows a longitudinal sectional view of the stepped planet gear 1 along the line VV out 4th . The first partial planet wheel 3rd has a toothed section 15 on which the first external toothing 5 is formed a paragraph section 16 , which in the axial direction to the toothed section 15 connects and a smaller outer diameter than the toothed section 15 has, and a connecting portion 17th that axially to the heel section 16 connects and a smaller outer diameter than the paragraph section 16 having. The paragraph section 16 goes up a step into the connecting section 17th about. The step creates an axial stop surface 18th for the second planetary gear 4th provided. The connecting section 17th extends radially within the second partial planet gear 4th axially through the second planetary gear 4th through it. At an axial end extends on the connecting section 17th the section 7 radially outwards. The section 7 engages behind the second planet wheel 4th in the axial direction.

Der Abschnitt 7 ist als ein Wälznietbund 19, d.h. als ein durch Wälznieten hergestellter Bund, ausgebildet. Der Wälznietbund 19 ist vollständig über den Umfang oder über den Umfang segmentiert, d.h. unterbrochen, ausgebildet. Insbesondere ist der Abschnitt 7 als ein Pressbördelbereich 20, d.h. als ein durch Pressbördeln hergestellter Bereich, ausgebildet. Der Abschnitt 7 ist also radial nach außen umgebogen.The section 7 is like a rolling rivet collar 19th , ie as a collar made by roller rivets. The Wälznietbund 19th is completely segmented over the circumference or over the circumference, ie interrupted. In particular, the section 7 as a crimping area 20th , ie as an area produced by press flanging. The section 7 is therefore bent radially outwards.

Ein gestrichelt umrandeter Ausschnitt VI aus 5 ist in 6 vergrößert dargestellt. Der Abschnitt 7 greift in eine Ausnehmung 21, die in der radialen Innenfläche des zweiten Teilplanetenrads 4 und in einer ersten Stirnfläche des zweiten Teilplanetenrads 4 angeordnet ist, ein. Dadurch weist das Stufenplanetenrad 1 eine bündige/ebene Oberfläche an der axialen Stirnseite auf. An einer zweiten Stirnfläche, die der ersten Stirnfläche gegenüberliegt, des zweiten Teilplanetenrads ist eine axiale Anlagefläche 22 ausgebildet. Die axiale Anlagefläche 22 liegt an der Anschlagsfläche 18 des Absatzabschnitts 16 des ersten Teilplanetenrads 3 an. Die axiale Anschlagsfläche 22 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der zweiten Stirnfläche vertieft angeordnet. Dadurch liegt die radiale Innenfläche des zweiten Teilplanetenrads 4 auf der radialen Außenfläche des Absatzabschnitts 16 des ersten Teilplanetenrads 3 auf oder es ist ein Spalt in Radialrichtung zwischen der radialen Innenfläche des zweiten Teilplanetenrads 4 und der radialen Außenfläche des Absatzabschnitts 16 ausgebildet. Eine axiale Position des zweiten Teilplanetenrads 4 relativ zu dem ersten Teilplanetenrad 3 wird auf der einen axialen Seite durch die Anschlagsfläche 18 (bzw. die Anlagefläche 22) und auf der anderen axialen Seite durch den Abschnitt 7 (bzw. die Ausnehmung 21) festgelegt und begrenzt.A dashed border VI out 5 is in 6 shown enlarged. The section 7 reaches into a recess 21 that in the radial inner surface of the second planetary gear 4th and in a first end face of the second partial planet wheel 4th is arranged a. As a result, the stepped planet gear 1 a flush / flat surface on the axial face. An axial contact surface is located on a second end face, which is opposite the first end face, of the second partial planet wheel 22 educated. The axial contact surface 22 lies on the stop surface 18th of Paragraph section 16 of the first partial planet gear 3rd on. The axial stop surface 22 is arranged recessed in the second end face in the illustrated embodiment. As a result, the radial inner surface of the second partial planet gear lies 4th on the radial outer surface of the heel section 16 of the first partial planet gear 3rd or there is a radial gap between the radial inner surface of the second partial planet gear 4th and the radial outer surface of the heel portion 16 educated. An axial position of the second partial planet gear 4th relative to the first partial planet gear 3rd is on one axial side through the stop surface 18th (or the contact surface 22 ) and on the other axial side through the section 7 (or the recess 21 ) fixed and limited.

Das zweite Teilplanetenrad 4 ist über eine Welle-Nabe-Verbindung 23 drehfest mit dem ersten Teilplanetenrad 3 verbunden. Die Welle-Nabe-Verbindung 23 wird in 9 bis 11 näher beschrieben. The second partial planet wheel 4th is via a shaft-hub connection 23 rotationally fixed with the first partial planet gear 3rd connected. The shaft-hub connection 23 is in 9 to 11 described in more detail.

7 und 8 zeigen perspektivische Ansichten von hinten und von vorne des Stufenplanetenrads 1. Dabei ist zu erkennen, dass die axiale Erstreckung der ersten Außenverzahnung 5 größer ist als die axiale Erstreckung der zweiten Außenverzahnung 6. 7 and 8th show perspective views from behind and from the front of the stepped planet gear 1 . It can be seen that the axial extent of the first external toothing 5 is greater than the axial extent of the second external toothing 6 .

9 bis 11 zeigen ein Herstellungsverfahren des Stufenplanetenrads 1. 9 zeigt das Stufenplanetenrad 1 in einem Zustand, in dem die beiden Teilplanetenräder 3, 4 noch nicht aneinander befestigt sind. Das erste Teilplanetenrad 3 weist eine zylindermantelflächenförmige radiale Außenoberfläche im axialen Bereich des Verbindungsabschnitts 17 auf. Das zweite Teilplanetenrad 4 weist an seiner radialen Innenfläche eine Verzahnung 24 auf. Ein Außendurchmesser 25 der radialen Außenoberfläche im axialen Bereich des Verbindungsabschnitts 17 ist kleiner als ein Fußkreisdurchmesser 26 der Verzahnung 24. Der Außendurchmesser 25 ist größer als ein Kopfkreisdurchmesser der Verzahnung 24. 9 to 11 show a manufacturing process of the stepped planet gear 1 . 9 shows the stepped planet gear 1 in a state in which the two partial planet wheels 3rd , 4th are not yet attached to each other. The first partial planet wheel 3rd has a cylindrical outer surface in the form of a cylindrical surface in the axial region of the connecting section 17th on. The second partial planet wheel 4th has teeth on its radial inner surface 24th on. An outside diameter 25th the radial outer surface in the axial region of the connecting section 17th is smaller than a root diameter 26 the gearing 24th . The outside diameter 25th is larger than a tip diameter of the toothing 24th .

Zum Verbinden der beiden Teilplanetenräder 3, 4 werden die beiden Teilplanetenräder 3, 4 in Axialrichtung aufeinander gedrückt. Beim Aufschieben des zweiten Teilplanetenrads 4 auf das erste Teilplanetenrad 3 wird eine Gegenverzahnung 27 auf die radiale Außenoberfläche des Verbindungsabschnitts 17 aufgezwungen, insbesondere eingeprägt (engl: staked). Die Welle-Nabe-Verbindung 23 ist also als eine eingeprägte Keilverzahnung 28 (engl: staked spline connection) ausgebildet. Axial über die Stirnfläche des zweiten Teilplanetenrads 4 hervorstehendes Material des Verbindungsabschnitts 17 wird radial nach außen, vorzugsweise durch Pressbördeln, gebogen, so dass der Abschnitt 7, der in die Ausnehmung 21 eingreift, erzeugt wird.For connecting the two planetary gears 3rd , 4th the two sub-planet wheels 3rd , 4th pressed together in the axial direction. When sliding on the second planetary gear 4th on the first planet wheel 3rd becomes a counter-toothing 27 on the radial outer surface of the connecting section 17th imposed, especially stamped. The shaft-hub connection 23 is as an embossed spline 28 (English: staked spline connection) trained. Axially over the end face of the second partial planet gear 4th protruding material of the connecting section 17th is bent radially outwards, preferably by press flanging, so that the section 7 that in the recess 21 intervenes, is generated.

BezugszeichenlisteReference list

11: StufenplanetenradStepped planet gear
22nd: PlanetengetriebePlanetary gear
33rd: erstes Teilplanetenradfirst partial planet wheel
44th: zweites Teilplanetenradsecond partial planet gear
55: erste Außenverzahnungfirst external toothing
66: zweite Außenverzahnungsecond external toothing
77: Abschnittsection
88th: PlanetenträgerPlanet carrier
99: PlanetenträgerwangePlanet carrier cheek
1010th: PlanetenbolzenPlanet bolts
1111: Lagercamp
1212th: NadellagerNeedle bearing
1313: UnterlegscheibeWasher
1414: SonnenradSun gear
1515: VerzahnungsabschnittGear section
1616: AbsatzabschnittParagraph section
1717th: VerbindungsabschnittConnecting section
1818th: AnschlagsflächeStop surface
1919th: WälznietbundRolled rivet collar
2020th: PressbördelbereichPress flaring area
2121: AusnehmungRecess
2222: AnlageflächeContact surface
2323: Welle-Nabe-VerbindungShaft-hub connection
2424th: VerzahnungGearing
2525th: Außendurchmesserouter diameter
2626: FußkreisdurchmesserRoot diameter
2727: GegenverzahnungCounter toothing
2828: KeilverzahnungSplines

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102012202446 A1 [0002]
DE 102016221705 B4 [0003]
DE 102016223098 A1 [0004]
US 9359957 B1 [0005]

Claims

Stepped planetary gear (1) for a planetary gear (2) of a motor vehicle drive train, with a first partial planetary gear (3) which is non-rotatably attached to a second partial planetary gear (4), both partial planetary gears (3, 4) having external teeth (5, 6) have, and one partial planet wheel (3) penetrates the other partial planet wheel (4) in the axial direction, characterized in that a plastically deformed section (7) of the penetrating partial planet wheel (3) axially positions the penetrated partial planet wheel (4).

Stepped planet gear (1) after Claim 1 , characterized in that the section (7) is designed as a roller rivet collar (19) segmented at least over the circumference or as a roller rivet collar (19) which runs completely around the circumference.

Stepped planet gear (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the section (7) is designed as a press flanging area (20).

Stepped planet gear (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the section (7) engages in a recess (21) provided on the radial inner surface of the penetrated partial planet wheel (4).

Stepped planet gear (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the recess (21) is provided on a first end face of the penetrated partial planet gear (4) and on a second opposite end face there is a contact surface (22) or contact step for engaging a shoulder (18) of the penetrating partial planet wheel (3) .

Stepped planet gear (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that there is a positive connection (23, 28) in the circumferential direction between the two partial planet wheels (3, 4).

Stepped planet gear (1) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the section (7) is dimensioned and has a material with such characteristic numbers that an axial direction for the penetrated partial planet wheel (4) relative to the penetrating partial planet wheel (3) is created.

Planetary gear (2) with at least one sun gear (14), at least one ring gear and a planet gear set mounted on a planet carrier (8) and having at least one stepped planet gear (1) according to one of the preceding claims.

Method for producing a stepped planetary gear (1), a first partial planetary gear (3) having an external toothing (5) of small diameter having a second partial planetary gear (4) having an external toothing (6) of large diameter being pushed through, so that a section (7) of the the first partial planet gear (3) is plastically deformed in a subsequent step to determine the position of the second partial planet gear (4).

Procedure according to Claim 9 , characterized in that counter-toothing (27) is forced on an inner toothing (24) of the second partial planet wheel (4) onto a shaft section (17) of the first partial planet wheel (3) when pushed on.