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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Planetenträger mit einer ersten Wange, einer zweiten Wange und mit wenigstens einem Verbindungssteg, in welchem die erste Wange und die zweite Wange über den Verbindungssteg miteinander verbunden sind und axial mittels des Verbindungssteges voneinander entfernt zueinander auf eine Distanz gehalten werden, wobei der Verbindungssteg zumindest einen axial ausgerichteten ersten Zapfen aufweist, wobei der der Zapfen axial gleichgerichtet mit einer Zentralachse des Planetenträgers ist, und wobei der erste Zapfen in einem axial ausgerichteten sowie an einem radial äußeren Rand der ersten Wange ausgesparten ersten Loch sitzt und dabei der Verbindungssteg über den in dem ersten Loch sitzenden ersten Zapfen mit der ersten Wange verbunden ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers und ein Planetengetriebe mit einem derartigen Planetenträger.
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Hintergrund der Erfindung
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EP 2 325 527 A1 beschreibt einen Planetenträger mit einer ersten Wange, einer zweiten Wange und mit drei Verbindungsstegen. Die drei Verbindungsstege sind einteilig-einmaterialig mit einer der Wangen ausgebildet. Die Wangen sind über den Verbindungssteg miteinander verbunden und axial mittels des Verbindungssteges voneinander entfernt zueinander auf eine Distanz gehalten. Die Planetenräder werden im Planetengetriebe zwischen den Wangen auf Planetenbolzen gelagert. Die Planetenbolzen sitzen in Aufnahmebohrungen der Wangen. Ein Planetenträger der Gattung ist in
JP 5 168 440 B2 beschrieben, nach dem eine form-kraftschlüssige Verbindung durch plastisches Verformen der flankenseitig über die Trägerwange hinausstehenden Materialanteile der Zapfen erzeugt wird.
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Die
DE 10 2011 011 438 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers als Teil eines Planetengetriebes, bestehend aus einem Stegblech, das über Verbindungselemente formschlüssig mit einem Stegstern verbunden ist, wobei am Außenumfang des Stegsternes eine Anzahl von in axialer Richtung weisenden Stegen angeformt sind, an deren freien äußeren Enden Stegsternzapfen angeformt sind, die durch zugeordnete Ausnehmungen im Stegblech hindurch greifen und dort über ein Rollumformverfahren als umgeformte Zapfen formschlüssig mit dem Stegblech verbunden werden.
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Die
DE 10 2014 208 003 A1 zeigt einen Planetenträger für ein Kraftfahrzeugplanetengetriebe, mit einer ersten Planetenträgerhälfte, die mittels zumindest eines Verbindungsstegelementes mit einer zweiten Planetenträgerhälfte drehfest verbunden ist, wobei die Planetenträgerhälften jeweils zumindest eine zur Aufnahme eines für eine drehbare Lagerung eines Planetenrades vorbereiteten Aufnahmebolzens aufweisen, und wobei das zumindest eine Verbindungsstegelement plattenförmig ausgestaltet ist, wobei das zumindest eine Verbindungsstegelement als separates Bauteil ausgeführt ist, das zur drehfesten Verbindung der beiden Planetenträgerhälften, an der ersten Planetenträgerhälfte und der zweiten Plattenträgerhälfte stoffschlüssig befestigt ist.
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Die
DE 10 2015 214 241 A1 zeigt einen Planetenträger eines Planetengetriebes, der aus einem Blechwerkstoff hergestellt ist und der zwei axial beabstandete Trägerwangen umfasst. Die Trägerwangen sind über versetzt angeordnete Verbindungsstege verbunden, wobei diese zumindest bereichsweise formschlüssig in fluchtende Öffnungen der Trägerwangen eingreifen und stoffschlüssig lagefixiert sind.
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Beschreibung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Planetenträger vorzusehen, welcher sich kostengünstig herstellen lässt.
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Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Es wird also davon ausgegangen, dass der Verbindungssteg über zumindest einen axial ausgerichteten ersten Zapfen, vorzugsweise jedoch über mehrere der Zapfen mit der Wange verbunden ist. Die Erfindung sieht vor, dass das jeweilige Loch, in welches der Zapfen eingreift, jeweils so zum Rand hin geöffnet ist, dass ein Abschnitt des in dem Loch sitzenden und deshalb (außer zum Rand hin) ansonsten in dem Loch vom Material der Wange umgebenen ersten Zapfens, an dem jeweiligen Rand in radialer Richtung freiliegt. Radial ist quer zur Zentralachse gerichtet und axial ist gleichgerichtet mit der Längsachse der Löcher und Bohrungen der Wangen des Planetenträgers bzw. im Planetengetriebe mit der Längsachse der Planetenbolzen gleichgerichtet. Mit anderen Worten, die Löcher sind an einem die Wange außen umgebenden Rand derart angeordnet, dass die Löcher zu dem Rand hin eine quer zur axialen Richtung nach außen hin offene, und damit also vom Rand aus quer zur Axialrichtung nach innen gehende Kontur, des Randes ausbilden. Die Löcher sind also jeweils in drei Richtungen offen, in zwei zueinander entgegengesetzte axiale Richtungen und einmal zum Rand hin radial, d.h., quer zur axialen Richtung.
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Dadurch ist es möglich, die beiden Wangen einfacher miteinander zu verbinden. Aus der Blechfertigung und Biegetechnik resultierende Maßabweichungen sind einfacher zu kompensieren. Separate Niete sind nicht vorgesehen. Die Niete sind durch die Zapfen selbst gebildet, die aus den Verbindungsstegen hervorstehen. Die Montage kann vereinfacht werden und die Arbeitsschritte bei der Herstellung können reduziert werden. Die Steifigkeit des Planetenträgers kann mittels der Anzahl an vorgesehen Zapfen und Löcher somit bei bestehendem Grunddesign anwendungsorientiert gewählt und variiert werden.
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Unter Wange bzw. Trägerwange des Planetenträgers ist eine seitliche Stützstruktur zu verstehen, die eine seitliche Begrenzung des Planetenträgers bildet und in der die Planetenbolzen aufgenommen sind. Im konkreten Fall sind die Trägerwangen einteilige oder aus mehreren Komponenten zusammengesetzte vorzugsweise plattenförmige aber auch hülsenförmige oder räumlich-dreidimensional auskragende Bauelemente beliebiger Gestalt, welche über mindestens einen Verbindungssteg mit einer baugleichen oder sich unterscheidenden anderen Wange auf die erfindungsgemäße Weise verbunden sind.
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Mit einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbindungssteg zumindest den einen axial ausgerichteten ersten Zapfen an der einen Seite und wenigstens einen axial ausgerichteten zweiten Zapfen an der anderen Seite aufweist. Die eine und die andere Seite weisen axial voneinander weg. Der eine Zapfen greift dabei in ein Loch an der einen Wange und der axial entgegengesetzt gerichtete andere Zapfen in ein an der anderen Wange ausgespartes zweiten Loch. Der Verbindungssteg ist demnach über den in dem ersten Loch an der ersten Wange sitzenden ersten Zapfen mit der ersten Wange und über den im zweiten Loch sitzenden zweiten Zapfen mit der zweiten Wange verbunden. Vorzugsweise sind an dem Verbindungssteg mehrere der ersten Zapfen, die gemeinsam in eine erste axiale Richtung weisen, und mehrere der zweiten Zapfen, die gemeinsam in eine zur ersten axialen Richtung entgegengesetzte Richtung weisen, ausgebildet. Die Anzahl der ersten Zapfen kann zu der der zweiten Zapfen gleich sein oder sich von dieser unterscheiden. Die Anzahl der Löcher in der jeweiligen Wange entspricht der Anzahl der zugeordneten Zapfen. Sowohl das Loch bzw. die Löcher in der ersten Wange als auch das Loch bzw. die Löcher der zweiten Wange sind so zum ersten Rand der zweiten Wange hin geöffnet, dass ein Abschnitt des in dem jeweiligen Loch sitzenden zweiten Zapfens an dem Rand in radialer Richtung freiliegt. Jedem der erfindungsgemäßen Planetenträger sind vorzugsweise mehr als ein Verbindungssteg, also beispielsweise zwei, drei oder vier der Verbindungsstege zugeordnet. Außerdem kann ein Planetenträger weitere also auch mehr als zwei Wangen aufweisen. Wobei die jeweilige weitere Wange erfindungsgemäß über wenigstens einen Verbindungssteg mit der ersten oder zweiten Wange verbunden sein kann aber auch alternativ anders. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die Verbindungsstege untereinander und die Wangen des Planetenträgers untereinander auf einfache und kostengünstige Weise als Gleichteile ausgebildet sein können. Die Losgröße der Bauteile bei der Herstellung wird dadurch mindestens verdoppelt oder verdreifacht, so dass sich insgesamt größere und wirtschaftlich herstellbare Losgrö-ßen ergeben. Der Transport und die Lagerhaltung von Gleichteilen sind einfacher und aufwändiges Zusortieren der einzelnen Bauelemente bei ihrer Montage entfällt.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Verbindungssteg vorzugsweise mehrere Verbindungsstege einteilig-einmaterialig mit einer der Wangen ausgebildet ist/sind. Der Verbindungsteg ist oder die Verbindungsstege sind ein bzw. jeweils ein aus dem Material der Wange geformtes, zum Beispiel als ein aus einer Platine rechtwinklig abgewinkeltes Element der einen Wange. Der Vorteil einer derartigen Ausbildung besteht in höherer Steifigkeit der Planetenträgerstruktur.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die axial als Durchgangslöcher ausgerichteten Löcher, in welche die Zapfen eingreifen und welche jeweils quer zu ihrer Ausrichtung zu dem jeweiligen Rand hin offen sind und somit jeweils eine den jeweiligen Rand unterbrechende Kontur ausbilden, omegaförmig (Ω-förmig) ausgebildet sind. Die Schenkel des Omegas umfassen den Zapfen so, dass der ansonsten von der Wandung des Loches umfasste Zapfen an der Öffnung des Omegas zwischen den Schenkeln zum Rand hin freiliegt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in einer von Kerben und scharfen Übergängen freien Kontur der Löcher. Dadurch werden Spannungsspitzen oder gar Anrisse an der jeweiligen Zapfen-Nietverbindung bei Verformungen des Planetenträgers unter Last vermieden.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wangen plattenförmig ausgebildet und parallel zueinander ausgerichtete sind. Der Vorteil der Ausgestaltung liegt darin, dass sich die Wangen des Planetenträgers einfach und kostengünstig durch Stanzen aus flachen Blechmaterial oder Band herstellen lassen und gegebenenfalls durch Prägen, Biegen und Ziehen kalt in beliebige Formen bringen lassen.
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Dem entsprechend sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträger vor, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
- - Herstellen der Wangen aus einer flachen Platte aus Blech, wobei zumindest die Löcher mit gestanzt werden;
- - Herstellen der Verbindungsstege aus einer flachen Platte aus Blech, wobei zumindest die Zapfen mit gestanzt werden;
- - Verbinden der Wangen durch Zusortieren der Verbindungsstege bzw. Ausrichten der Zapfen und Einführen von Zapfen zu den und in die entsprechenden Löcher;
- - Herstellen einer form-und kraftschlüssigen Verbindung zwischen den Zapfen und den Löchern.
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Beim Verbinden der Verbindungsstege mit den Wangen dienen die Zapfen als Niete. Die freien Enden der Zapfen werden plastisch verformt und bilden mit dem Rand des jeweiligen Loches eine formschlüssige und durch die Pressung vorzugsweise auch eine form-kraftschlüssige Verbindung. Diese Verbindungsart schließt jedoch nicht aus, dass die jeweiligen Verbindungsstege und Wangen zusätzlich auch noch mittels anderer Verbindungstechniken, z.B. durch Stoffschluss, wie Schweißen miteinander verbunden oder aneinander gesichert werden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Planetengetriebe mit wenigstens einem Planetenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Planetenträger Aufnahmelöcher für Planetenbolzen aufweist, welche in ihrer Grundform gestanzt und gegebenenfalls auch noch für die Passung mit dem Planetenbolzen gerieben werden. Das Planetengetriebe ist mit zumindest in den Aufnahmelöchern sitzenden Planetenbolzen sowie auf den Planetenbolzen sitzenden Planetenrädern versehen.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Ausgestaltungen näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht maßstäblich. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 30 bzw. 40 mit einem Planetenträger 1 nach 1,
- 2 eine Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Planetenträgers 1, der wahlweise in dem mit 1 dargestellten Planetengetriebe 30 verbaut sein kann,
- 3 den in 2 abgebildeten Planetenträger 1, in einer Frontalansicht auf den Verbindungssteg 4,
- 3a das in 3 markierte Detail Y einer Formschlussverbindung zwischen einem der Verbindungsstege 4, 5 oder 6 und einer Wange 2 bzw. 3 oder 37 in vergrö-ßerter und nicht maßstäblicher Schnittdarstellung,
- 3b das in 3 markierte Detail Y einer Formschlussverbindung zwischen einem der Verbindungsstege 4, 5 oder 6 und einer Wange 2 bzw. 3 oder 37 in vergrö-ßerter und nicht maßstäblicher Darstellung,
- 3c die Formschlussverbindung zwischen einem Zapfen 12 bzw. 13 eines der Verbindungsstege 4, 5 oder 6 und einer der Wangen 2, 3 oder 37 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie lllc-lllc des Details aus 3b,
- 3d eine gegenüber den mit den 3a und 3b dargestellten Formschlussverbindungen alternative Formschlussverbindung in vergrößerter und nicht maßstäblicher Darstellung,
- 4 wahlweise einen Verbindungssteg 4, 5 oder 6 als Einzelteil, welcher dreimal in einen mit den 2 und 3 dargestellten Planetenträger 1 eingebaut ist,
- 5 eine Vormontagebaugruppe 35 eines mit 3 dargestellten Planetenträgers 1 mit einer Teilschnitt-Darstellung,
- 6, 7 und 8 die Wangen 2 bzw. 3 als Einzelteile, welche in den mit den 2 bzw. 12 dargestellten Planetenträger 1 bzw. 40 eingebaut sind, in verschiedenen Ansichten, wobei in 8 ein in 7 entlang der Linie VIII-VIII geführter Längsschnitt durch die Wange 2 bzw. 3 dargestellt ist,
- 9 ein Platinenzuschnitt 36 einer mit 10 dargestellten Wange 37 eines in 12 abgebildeten weiteren Ausführungsbeispiels eines Planetenträgers 40,
- 10 ein Ausführungsbeispiel einer einteilig-einmaterialig mit Verbindungsstegen 42, 43 und 44 ausgebildeten zweiten Wange 37 eines mit 12 dargestellten zweiten Planetenträgers 40,
- 11 eine Vormontagebaugruppe 38 des mit 12 dargestellten Planetenträgers 40 und
- 12 eine Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels eines wahlweise in dem mit 1 dargestellten Planetengetriebe 30 verbauten erfindungsgemäßen Planetenträgers 40.
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1 - In 1 ist ein Planetengetriebe 30 dargestellt, welches drei Planetenräder 31 sowie einen Planetenträger 1 aufweist. Es sind nur zwei Planetenräder 31 in der Darstellung sichtbar. Das dritte Planetenrad ist in der Ansicht im Hintergrund angeordnet und durch einen Verbindungssteg 4 des Planetenträgers 1 verdeckt. Der Verbindungssteg 4 ist axial zwischen einer ersten Wange 2 und einer zweiten Wange 3 angeordnet, wobei dieser axial gleichgerichtet mit der Zentralachse 10 des Planetengetriebes 30 bzw. Planetenträgers 1 und zugleich mit den Längsachsen 29a der Planetenbolzen 29 ist. Jedes der Planetenräder 31 sitzt auf einem Planetenbolzen 29, wobei ein Planetenbolzen des dritten Planetenrades in der Darstellung durch eine Nabe 32 des Planetenträgers 1 verdeckt ist.
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1, 2 und 3 - Der Planetenträger 1 besteht aus der ersten Wange 2 und der zweiten Wange 3 und aus drei Verbindungsstegen 4, 5 und 6 sowie aus einer Nabe 32. Der Verbindungssteg 5 ist in der Darstellung nach 2 durch die erste Wange 2 verdeckt und deshalb nur mit einer gestrichelten Linie angedeutet. Die erste Wange 2 weist der Anzahl der Planetenbolzen 29 des in 1 beschriebenen Planetentriebs 30 entsprechend drei Aufnahmelöcher 7 auf, welche mit radialem Abstand zur Zentralachse 10 ausgebildet sind, wobei radial quer zur Zentralachse 10 gerichtet ist. Dem jeweiligen der Aufnahmelöcher 7 axial gegenüberliegend ist jeweils ein Aufnahmeloch 8 in der zweiten Wange 3 ausgebildet. Dementsprechend ist der jeweilige Planetenbolzen 29 in dem mit 1 dargestellten Planetentrieb 30 an der einen Seite in einem Aufnahmeloch 7 der ersten Wange 2 und auf der anderen Seite axial gegenüberliegend in einem Aufnahmeloch 8 der zweiten Wange 3 aufgenommen und befestigt. Die erste Wange 2 ist mit einem Durchgangsloch 9 versehen. Die zweite Wange 3 weist die Nabe 32 auf, welche sich axial durch die erste Wange 2 und durch das Durchgangsloch 9 hindurch erstreckt.
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2 und 3 - Die erste Wange 2 weist drei radial äußere Ränder 16, 25 und 26 auf. Rand 26 ist in der mit 2 dargestellten Ansicht an der Rückseite des Planetenträgers 1 ausgebildet und deshalb nicht sichtbar. Die zweite Wange 3 ist mit den Rändern 17, 27 und 28 versehen. Der Rand 28 ist in der mit 2 dargestellten Ansicht an der Rückseite des Planetenträgers ausgebildet und deshalb nicht sichtbar. Die Ränder 16 bzw. 17, 25 bzw. 27 und 26 bzw. 28 sind flächenförmig aber unterbrochen ausgebildet, wie das am Beispiel der Ränder 25 bzw. 27 jeweils insbesondere aus 3 hervorgeht. Die Wangen 2 und 3 sind parallel zueinander ausgerichtet und liegen sich mit dem Abstand Z axial gegenüber.
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6, 7 und 8 - Die Wangen 2 und 3 sind Gleichteile, d. h, sie weisen miteinander verglichen das gleiche Design auf. Sie sind identisch und plattenförmig ausgebildet. Dementsprechend sind die in den 6, 7 und 8 angezogenen Bezugszeichen alternativ auf die erste Wange 2 bzw. zweite Wange 3 zu lesen. Die zweite Wange 3 und die Nabe 32 (3) sind als Einzelteile ausgeführt und werden später zusammengesetzt. Deshalb fehlt die Nabe 32 an der Wange 3 in den Darstellungen der 6 bis 8. Das Durchgangsloch 9 der Wange 3 dient später am zusammengebauten Planetenträger 1 als Sitz für die Nabe 32 und an der Wange 2 als Durchgangsloch 9, durch das die Nabe 32 hindurchragt (vergleiche die 2 und 3). Außerdem sind die Wangen 2 und 3 mit den Durchgangslöchern 7 und 8 versehen, die später an dem mit 1 gezeigten Planetengetriebe 30 die Sitze für die Planetenbolzen 29 bilden.
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Die erste Wange 2 und die zweite Wange 3 weisen mehrere Löcher 14 bzw. 15 (vgl. 7) auf, die ebenfalls Durchgangslöcher sind. Die Löcher 14 in der ersten Wange 2 sind an den Rändern 16, 25 und 26 und die Löcher 15 in der zweiten Wange an den Rändern 17, 27 und 28 ausgebildet. Diese axial als Durchgangslöcher ausgerichteten Löcher 14 und 15 sind jeweils quer, d. h., quer zur Zentralachse 10 (8) zu ihrer Ausrichtung zu dem jeweiligen Rand 16, 17, 25, 26, 27 oder 28 hin offen. Sie bilden somit jeweils eine an ihrer Mündung 11 (vgl. 6 und 7) den jeweiligen Rand 16, 17, 25, 26, 27 oder 28 unterbrechende Konturen aus. Mit anderen Worten - An der ersten Wange 2 sind die sich axial durch die erste Wange 2 erstreckenden ersten Löcher 14 so dicht und so am jeweiligen Rand 16, 25 bzw. 26 ausgebildet, dass das jeweilige erste Loch 14 in radialer Richtung am jeweiligen Rand 16, 25 bzw. 26 ins Freie mündet. Der jeweilige Rand 16, 25 bzw. 26 ist also durch eine der Anzahl der Löcher 14 pro Rand entsprechende Anzahl von Mündungen 11 unterbrochen, an welchen das jeweilige Loch 14 radial nach außen mündet. An der zweiten Wange 3 sind die sich axial durch die zweite Wange 3 erstreckenden zweiten Löcher 15 so dicht und so am jeweiligen Rand 17, 27 bzw. 28 ausgebildet, dass das jeweilige zweite Loch 15 in radialer Richtung am jeweiligen Rand 16, 25 bzw. 26 ins Freie mündet. Der jeweilige Rand 17, 27 bzw. 28 der zweiten Wange 3 ist also analog der Ränder 16, 25 oder 26 der ersten Wange 2 durch eine der Anzahl der Löcher 15 pro Rand entsprechenden Anzahl von Mündungen 11 unterbrochen.
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2 - Die radial zur Zentralachse 10 ausgerichtete Grundform der axial plattenförmigen Wangen 2 und 3 kann jeweils durch die Konturen eines Dreiecks beschrieben werden. Die drei Ränder 16, 25 und 26 sind jeweils an einer ersten Seitenlinie A1, B1 oder C1 einer gedachten dreieckigen ersten Radialebene E1 ausgerichtet und verlaufen richtungsgleich zu dieser ersten Seitenlinie A1, B1 oder C1. Die erste Radialebene E1 ist senkrecht von der Zentralachse 10 durchstoßen. Jeweils zwei der ersten Seitenlinien A1, B1 oder C1 Treffen sich an einem gemeinsamen ersten Eckpunkt S1, S2 bzw. S3 der ersten Radialebene E1. Die drei Ränder 17, 27 und 28 sind jeweils an einer zweiten Seitenlinie A2, B2 bzw. C2 einer gedachten dreieckigen zweiten Radialebene E2 ausgerichtet und verlaufen richtungsgleich zu dieser zweiten Seitenlinie A2, B2 bzw. C2. Die zweite Radialebene E2 ist senkrecht von der Zentralachse 10 durchstoßen und parallel zu der ersten Radialebene E1 ausgerichtet. Jeweils zwei der zweiten Seitenlinien A2, B2 bzw. C2 treffen sich an einem gemeinsamen zweiten Eckpunkt S4, S5, S6 der zweiten Radialebene E2. Die an den Rändern ausgerichteten Seitenlinien A1, A2, B1, B2, C1 und C2 können jeweils als gedachte Verlängerungen die jeweiligen Ränder 16, 17, 25, 26, 27 bzw. 28 begrenzenden Kanten betrachtet werden, wobei jeweils zwei der benachbarten Ränder 16 und 26 bzw. 16 und 25 oder 25 und 26 an der ersten Wange 2 sowie jeweils 2 der benachbarten Ränder 17 und 28 bzw. 17 und 27 oder 27 und 28 an der zweiten Wange an einem kurvenförmig gekrümmten und einem der Eckpunkte S1, S2 bzw. S3 oder S4, S5 bzw. S6 gegenüberliegenden Rand ineinander übergehen.
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4 - Die Verbindungsstege 4, 5 und 6 weisen untereinander verglichen die gleiche Geometrie auf. Dementsprechend sind die in 4 pro Position angezogenen Bezugszeichen alternativ auf einen Verbindungssteg 4, 5 oder 6 zu lesen. Jeder der Verbindungsstege 4, 5 und 6 ist mit mehreren ersten Zapfen 12 und mehreren zweiten Zapfen 13 versehen. Die Anzahl der ersten Zapfen 12 entspricht der Anzahl der zweiten Zapfen 13. Die Anzahl der Zapfen der einen Seite kann sich jedoch alternativ auch von der Anzahl der Zapfen an der anderen Seite unterscheiden. Die ersten Zapfen 12 sind gemeinsam an einer ersten Seite 33 des jeweiligen Verbindungssteges 4, 5 oder 6 ausgebildet und stehen in eine erste axiale Richtung aus dem Grundkörper des jeweiligen Verbindungsstegs 4, 5 oder 6 hervor. Die zweiten Zapfen 13 sind an einer gegenüberliegenden und axial von der ersten Seite 33 abgewandten zweiten Seite 34 des jeweiligen Verbindungssteges 4, 5 oder 6 ausgebildet und stehen in eine zweite axiale Richtung aus dem jeweiligen Verbindungssteg 4, 5 oder 6 hervor.
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2, 3, 3a und 3b - Da die Wangen 2 und 3 Gleichteile sowie die Verbindungsstege 4, 5 und 6 untereinander auch Gleichteile sind, sind die in 3a angezogenen Bezugszeichen alternativ auf die Wangen 2 bzw. 3 und die Verbindungsstege 4, 5 bzw. 6 zu lesen. Der erste Verbindungssteg 4 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über fünf erste Zapfen 12 mit der ersten Wange 2 verbunden. Dazu steht jeder der ersten Zapfen 12 im Formschluß mit einem am ersten Rand 16 der ersten Wange 2 ausgebildeten ersten Loch 14. Der zweite Verbindungssteg 5 ist über fünf jeweils durch Formschluß in einem am Rand 26 ausgebildeten ersten Loch 14 sitzenden ersten Zapfen 12 mit der ersten Wange 2 verbunden. Der dritte Verbindungssteg 6 ist über fünf jeweils in einem ersten Loch 14 an einem Rand 25 sitzenden ersten Zapfen 12 mit der ersten Wange 2 verbunden. Der erste Verbindungssteg 4 ist außerdem über einen in einem zweiten Loch 15 am Rand 17 der zweiten Wange 3 sitzenden zweiten Zapfen 13 mit der zweiten Wange 3 verbunden. Der zweite Verbindungssteg 5 ist außerdem über einen in einem zweiten Loch 15 an einem Rand 28 der zweiten Wange 3 sitzenden zweiten Zapfen 13 mit der zweiten Wange 3 verbunden. Der dritte Verbindungssteg 6 ist außerdem über einen in einem zweiten Loch 15 an einem Rand 27 sitzenden zweiten Zapfen 13 mit der zweiten Wange 3 verbunden.
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3, 3a und 3b - die erste Wange 2 und die zweite Wange 3 sind über die Verbindungsstege 4, 5 und 6 miteinander verbunden und axial mittels der Verbindungsstege 4, 5 und voneinander entfernt zueinander auf eine Distanz Z (vgl. 3) gehalten. Die Darstellung nach 3 präsentiert stellvertretend für die Verbindungsstege 4, 5 und 6 den Verbindungssteg 4 in einer Frontalansicht. Die in 3 dargestellte Formschlussverbindung zwischen dem Verbindungssteg 4 und der ersten Wange 2 und der zweiten Wange 3 steht stellvertretend sowohl für die weiteren Formschlußverbindungen zwischen der zweiten Wange 3 und den Verbindungsstegen 5 und 6 als auch für die Formschlußverbindungen der ersten Wange 2 mit den Verbindungsstegen 5 oder 6, da sowohl die Wangen 2 und 3 Gleichteile als auch die Verbindungsstege 4, 5 und 6 Gleichteile sind. Daraus ergibt sich auch, dass die Darstellungen der 3a und 3b stellvertretend sowohl für die Formschlussverbindung des jeweiligen Verbindungssteges 4, 5 bzw. 6 mit der Wange 2 über die Zapfen 12 als auch in gespiegelter Darstellung für die Formschlußverbindungen des jeweiligen Verbindungssteges 4, 5 bzw. 6 mit der Wange 3 über die Zapfen 13 stehen. Die Formschlussverbindung zwischen der jeweiligen Wange 2 oder 3 mit den jeweiligen Stegen 4, 5 oder 6 ist eine Verbindung über den jeweiligen Zapfen 12 bzw. 13 und dazu gehörig die jeweilige Seite 33 bzw. 34 und die jeweilige Wange 2 bzw. 3 und die dazugehörigen Löcher 14 bzw. 15.
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5 - 5 kann sowohl für die Verbindung zwischen den Wangen 2 und 3 und dem Verbindungssteg 4 als auch alternativ zwischen den Wangen 2 und 3 und den Verbindungsstegen 5 bzw. 6 gelesen werden. In der vorliegenden Darstellung ist beispielhaft die Formschlussverbindung zwischen den Wangen 2 und 3 und dem Verbindungssteg 4 dargestellt. Vor der Herstellung der im vorhergehenden Kapitel beschriebenen Formschlussverbindungen werden die mit den 4, 6 bis 8 beschriebenen Bauelemente zu einer Vormontagebaugruppe 35 zusammengefasst, d. h., die Vormontagebaugruppe 35 ist eine Einheit aus den beiden Wangen 2 und 3 und den Verbindungsstegen 4, 5 und 6. Dargestellt ist in 5 eine frontale Ansicht auf den Steg 4. Die Nabe 32, die bereits vorzugsweise durch Schweißen mit der zweiten Wange 3 verbunden wurde, ist auch Bestandteil der Vormontagebaugruppe 35.
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Bei der Herstellung der in 5 dargestellten Vormontagebaugruppe 35 werden die Wangen 2 und 3 und die Verbindungsstege 4, 5 und 6 zusammengesetzt. Dabei werden die ersten Zapfen 12 der Verbindungsstege 4, 5 und 6 jeweils in ein erstes Loch 14 der ersten Wange 2 und die zweiten Zapfen 13 jeweils in ein zweites Loch 15 gesteckt. Dabei stehen die Zapfen 12 und 13 je nach der Länge H der Zapfen 12 bzw. 13 und der Breite B der jeweiligen Wange 2 oder 3 um das Maß X axial geringfügig über die jeweilige Außenflanke 24a der Wange 2 bzw. 24 der Wange 3 in axialer Richtung hervor. In 5 ist oben die Steckverbindung zwischen den Zapfen 12 und den Löchern 14 in der Wange 2 in einem Teilschnitt dargestellt. Im unteren Teil der Darstellung sind die Zapfen 13 durch den Rand 16 nahezu bedeckt, jedoch sind jeweils ein Abschnitt 22 des Zapfens 13 durch die Mündung 11 der Löcher 15 hindurch sowie der um den Betrag X über die Außenflanke 24 bzw. 24a hervorragende Teil des jeweiligen Zapfens 13 sichtbar. Dabei ragen die Zapfen 13 jeweils um einen Betrag X über die betreffende Außenflanke 24 bzw. 24a der Wange 3 hervor, der in etwa einem Betrag entspricht um den die Rückseite der Nabe 32 über die Außenflanke 24 bzw. 24a axial hinaussteht.
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3a, 3b und 3d - Im Anschluss an das zusammensetzen der im vorstehenden Kapitel beschriebenen Vormontagebaugruppe 35 werden die Wangen 2 und 3 und die Verbindungsstege 4, 5 und 6 vorwiegend form- aber auch kraftschlüssig nach Art einer Nietverbindung unlösbar miteinander verbunden. Die Verbindungsstege 4, 5 und 6 sind einteilig-einmaterialig mit ihren jeweiligen Zapfen 12 und 13 aus Stahl gebildet. Dafür werden die jeweiligen freien Enden der Zapfen 12 und 13 plastisch verformt und teilweise an den Rändern der Löcher 14 bzw. 15 nach Art eines Senknietkopfes 47 verformt. Die Ränder der Löcher können dabei vorher mit einer Innenfase versehen sein oder alternativ nicht. In der mit 3d dargestellten Formschlussverbindung weist der jeweilige Zapfen 12 bzw. 13 alternativ einen flachen Halbrundnietkopf 48 auf.
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3c - Die Schnittdarstellung durch den jeweiligen Zapfen 12 bzw. 13 entlang der Linie lllc-lllc macht deutlich, dass die in die Bildebene senkrecht und damit axial verlaufenden Durchgangslöcher 14 bzw. 15 quer zu ihrer axial verlaufenden Ausrichtung jeweils zu einem Rand 16, 17, 25, 26, 27 oder 28 hin offen sind und somit den jeweiligen Rand 16, 17, 25, 26, 27 oder 28 der betreffenden Wange 2 oder 3 unterbrechen. Die jeweiligen Löcher 14 bzw. 15 in beliebigen Axialebenen begrenzenden Körperkanten 20 bzw. Konturlinien des jeweiligen Lochs 14 bzw. Körperkanten 21 bzw. Konturlinien des jeweiligen Lochs 15 beschreiben eine Omega-förmige Kontur. Der „Körper“ des Omega ergibt sich dabei aus der Kontur der Leibung des im jeweiligen Loch 14 oder 15 an dem Zapfen 12 oder 13 anliegenden Materials der entsprechenden Wange 2 oder 3. Die „Schenkel“ 18 bzw. 19 des Omega begrenzen die Mündung 11 und die „Füße“ 50 des Omega gehen dabei in den jeweiligen Rand 16, 17, 25, 26, 27 oder 28 der betreffenden Wange 2 oder 3 über, sodass jeweils ein Abschnitt 22 des jeweiligen Zapfens 12 bzw. 13 durch die Mündung 11 hindurch sichtbar bleibt (siehe dazu auch 3b).
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12, 1 und 2 - Der in 12 gezeigte Planetenträger 40 kann alternativ anstelle des in 2 gezeigten Planetenträgers 1 in dem mit 1 dargestellten Planetengetriebe 30 verbaut sein.
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12, 6 und 10 - Der Planetenträger 40 ist aus der mit 6 gezeigten ersten Wange 2 und einer in 10 gezeigten zweiten Wange 37 zusammengesetzt. Die erste Wange 2 ist somit ein Bauteil, welches sowohl in dem Planetenträger 1 als auch in dem Planetenträger 40 zum Einsatz kommt. Außerdem weist der Planetenträger 40 eine Nabe 32 auf. Die Nabe 32 und die zweite Wange 37 werden getrennt als Einzelteile hergestellt. Bei der Montage des Planetenträgers 40 wird die Nabe 32 in das Durchgangsloch 9 eingesetzt und zum Beispiel durch Schweißen befestigt.
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10 - Die zweite Wange 37 ist integral einteilig-einmaterialig mit drei Verbindungsstegen 42, 43 und 44 versehen. Jeder der Verbindungsstege 42, 43 und 44 ist mit einer Anzahl Zapfen 12 versehen, welche der Anzahl der Löcher 14 in der ersten Wange 2 entspricht. Die Ausrichtung der Zapfen 12 an dem jeweiligen Verbindungssteg 42, 43 oder 44 entspricht dem Lochbild an einem Rand 16, 25 oder 26 der ersten Wange 2. Zur detaillierten Beschreibung der ersten Wange 2 wird auf das obenstehende Kapitel zu den 6, 7 und 8 verwiesen. Die ersten Zapfen 12 sind gemeinsam an einer Seite 33 des jeweiligen Verbindungssteges 42, 43 oder 44 ausgebildet und stehen in eine erste axiale Richtung aus dem Grundkörper des jeweiligen Verbindungsstegs 42, 43 oder 44 hervor. Der Grundkörper 41 der zweiten Wange 37 weist außerdem zentral das Durchgangsloch 9 als Sitz für die Nabe 32 und mit radialen Abständen dazu die Durchgangslöcher 8 für den Sitz der Planetenbolzen 29 auf.
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9 und 10 - Jeder der Verbindungsstege 42, 43 und 44 ist zunächst an der 9 beschriebenen Platine bzw. Platinenzuschnitt 36 zusammen mit dem Grundkörper 41 in der Ebene flach in radialer Richtung ausgerichtet. Die Platine 36 ist ein Stanzteil aus Stahlblech, welches die Löcher 8 und 9 aufweist. Die Stege 42, 43 und 44 sind bereits mit den Zapfen 12 versehen. Durch Biegen entlang einer Biegelinie 49 (siehe 10) wird jeder Verbindungssteg 42, 43 und 44 rechtwinklig von dem Grundkörper 41 abgekantet, d. h., abgebogen.
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11 - Die erste Wange 2 und die zweite Wange 37 sind zu einer Vormontagebaugruppe 45 zusammengesteckt. Jeweils ein Aufnahmeloch 7 liegt axial einem Aufnahmeloch 8 gegenüber. Die Nabe 32 durchragt das Durchgangsloch 9 der ersten Wange 2. Die Zapfen 12 stecken in Durchgangslöchern 14 und ragen axial über die Außenflanke 24a hinaus.
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12 - Der erste Verbindungssteg 42 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über fünf erste Zapfen 12, die in der Darstellung nur noch an den Nietköpfen 46 erkennbar sind, mit der ersten Wange 2 verbunden. Zur detaillierten Beschreibung der Formschlußverbindungen wird auf die Beschreibung in den Kapiteln zu den 3a, 3b und 3d verwiesen. Dazu steht jeder der ersten Zapfen 12 im Formschluß mit einem am ersten Rand 16 der ersten Wange 2 ausgebildeten ersten Loch 14. Der zweite Verbindungssteg 43 ist über fünf jeweils durch Formschluß in einem am Rand 26 ausgebildeten ersten Loch 14 sitzenden ersten Zapfen 12 mit der ersten Wange 2 verbunden. Der dritte Verbindungssteg 44 ist über fünf jeweils in einem ersten Loch 14 an einem Rand 25 sitzenden ersten Zapfen 12 mit der ersten Wange 2 form-und kraftschlüssig verbunden. Die Verbindungsstege 43 und 44 und die Ränder 26 und 25 sind an der Rückseite des im Bild dargestellten Planetenträgers 40 ausgebildet und deshalb nicht sichtbar. Die Darstellungen der 3a und 3b beschreiben auch die Formschlussverbindung des jeweiligen Verbindungssteges 42, 43 und 44 mit der Wange 2. Der Planetenträger 40 ist im Unterschied zum Planetenträger 1 nur einseitig mit Kraft-Formschlußverbindungen zwischen den Zapfen 12 der Verbindungsstege 42, 43 und 44 versehen, wobei die Nietköpfe 46 wahlweise auch, wie in den 3b bzw. 3d dargestellt, als Senknietkopf 47 oder Halbrundnietkopf 48 ausgebildet sein können.
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Bezugszeichen
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- 1
- Planetenträger
- 2
- erste Wange des Planetenträgers
- 3
- zweite Wange des Planetenträgers
- 4
- Verbindungssteg des Planetenträgers
- 5
- Verbindungssteg des Planetenträgers
- 6
- Verbindungssteg des Planetenträgers
- 7
- Aufnahmeloch in der ersten Wange
- 8
- Aufnahmeloch in der zweiten Wange
- 9
- Durchgangsloch
- 10
- Zentralachse
- 11
- Mündung
- 12
- erster Zapfen
- 13
- zweiter Zapfen
- 14
- erstes Loch
- 15
- zweites Loch
- 16
- radial äußerer erster Rand der ersten Wange
- 17
- radial äußerer erster Rand der zweiten Wange
- 18
- Schenkel
- 19
- Schenkel
- 20
- erste Körperkante der ersten Wange 2 an dem ersten Loch
- 21
- zweite Körperkante der zweiten Wange 3 an dem zweiten Loch
- 22
- Abschnitt des in dem Loch sitzenden Zapfens
- 24, 24a
- Außenflanke
- 25
- radial äußerer zweiter Rand der ersten Wange
- 26
- radial äußerer dritter Rand der ersten Wange
- 27
- radial äußerer Rand der zweiten Wange
- 28
- radial äußerer Rand der zweiten Wange
- 29
- Planetenbolzen
- 29a
- Längsachse des Planetenbolzens
- 30
- Planetengetriebe
- 31
- Planetenrad
- 32
- Nabe des Planetenträgers
- 33
- erste Seite des Verbindungssteges
- 34
- zweite Seite des Verbindungssteges
- 35
- Vormontagebaugruppe
- 36
- Platinenzuschnitt
- 37
- zweite Wange des Planetenträgers
- 38
- Vormontagebaugruppe
- 40
- Planetenträger
- 41
- Grundkörper
- 42
- Verbindungssteg
- 43
- Verbindungssteg
- 44
- Verbindungssteg
- 45
- Vormontagebaugruppe
- 46
- Nietkopf
- 47
- Senknietkopf
- 48
- Halbrundnietkopf
- 49
- Biegelinie
- 50
- Fuß
- A1
- Seitenlinie der Radialebene
- B1
- Seitenlinie der Radialebene
- C1
- Seitenlinie der Radialebene
- A2
- Seitenlinie der Radialebene
- B2
- Seitenlinie der Radialebene
- C2
- Seitenlinie der Radialebene
- S1
- Eckpunkt der Radialebene
- S2
- Eckpunkt der Radialebene
- S3
- Eckpunkt der Radialebene
- S4
- Eckpunkt der Radialebene
- S5
- Eckpunkt der Radialebene
- S6
- Eckpunkt der Radialebene
- E1
- erste Radialebene
- E2
- zweite Radialebene
