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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenträger für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs wie eines Pkws, eines LKWs oder eines anderen Nutzfahrzeugs, mit zwei Planetenträgerwangen, die wie / als Planetenträgerhälften zum Lagern von Planetenrädern vorbereitet sind, wobei die beiden Planetenträgerwangen über wenigstens eine Nietverbindung, insbesondere dauerhaft/unlösbar, miteinander verbunden sind und jede Planetenträgerwange wenigstens eine (hakenförmig umgebogene) Brückenlasche aufweist, die miteinander in Anlage stehen.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Planetenträgerwangen bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 36 37 299 A1 einen Planetenradträger für ein Planetengetriebe mit zwei aus Blechmaterial formgestanzten, im Wesentlichen formgleichen Ringscheiben, die gleichachsig und zueinander spiegelbildlich angeordnet sind und jeweils mehrere in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte, aus dem Blechmaterial herausgedrückte, zylindrische Lagerzapfen sowie in Umfangsrichtung zwischen den Lagerzapfen in gleicher axialer Richtung aus dem Blechmaterial herausgedrückte Brückennocken aufweist. Die Lagerzapfen der beiden Ringscheiben fluchten in der spiegelbildlichen Anordnung paarweise und lagern drehbar die axial zwischen den Ringscheiben angeordneten Planetenzahnräder. Die Brückennocken liegen aneinander an und sind durch Befestigungsmittel, beispielsweise Nieten, fest miteinander verbunden.
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Der Stand der Technik hat jedoch den Nachteil einer unzureichenden Festigkeit und eines aufwendigen Produktionsverfahrens.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere einen genieteten Planetenträger zur Verfügung zu stellen, der ein geringeres Gewicht und eine erhöhte Festigkeit aufweist und durch ein einfaches Produktionsverfahren gefertigt werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem gattungsgemäßen Planetenträger dadurch gelöst, dass Material der zumindest einen Brückenlasche einer der beiden Planetenträgerwangen in die zumindest eine Brückenlasche der anderen Planetenträgerwange zum Erreichen der Nietverbindung gedrängt ist. Auf diese Weise kann die Nietverbindung leicht und mit einer geringen Anzahl an zusätzlichen Komponenten realisiert und somit die beiden Brückenlaschen einfach miteinander verbunden werden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
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Vorzugsweise kann an der zumindest einen Brückenlasche einer der beiden Planetenträgerwangen zumindest ein zapfenförmiger / zylindrischer Vorsprung und an der zumindest einen Brückenlasche der anderen Planetenträgerwange ein den zapfenförmigen Vorsprung aufnehmendes Nietaufnahmedurchgangsloch ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß wird somit der zapfenförmige Vorsprung zunächst durch das Nietaufnahmedurchgangsloch geschoben, worauf im Anschluss daran das durchgreifende freie Ende des zapfenförmigen Vorsprungs, vorzugsweise konisch oder kegelförmig, plastisch verformt / aufgeweitet wird. Vorzugsweise ist dabei das freie Ende des zapfenförmigen Vorsprungs vor und / oder nach dem Verformen bündig mit der dem zapfenförmigen Vorsprung abgewandten Seitenfläche der Brückenlasche der anderen Planetenträgerwange.
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In einer besonderen Ausführungsform wird dabei in etwa ein Viertel bis ein Drittel des zapfenförmigen Vorsprungs verformt. In anderen Worten ausgedrückt, erstreckt sich die Länge der Verformung in axialer Richtung des zapfenförmigen Vorsprungs in etwa über ein Viertel bis ein Drittel der axialen Länge des zapfenförmigen Vorsprungs.
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Vorzugsweise kann die zumindest eine Brückenlasche der einen Planetenträgerwange zwei zapfenförmige Vorsprünge und die zumindest eine Brückenlasche der anderen Planetenträgerwange zwei Nietaufnahmedurchgangslöcher aufweisen, was die Montage der beiden Planetenträgerwangen erleichtert.
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In einer besonderen Ausführungsform können die Planetenträgerwangen jeweils zumindest drei Brückenlaschen aufweisen, sodass die äußere Geometrie der Planetenträgerwangen nach Umfalten der Brückenlaschen im Wesentlichen die Form eines Dreiecks einnimmt. Dabei können die Brückenlaschen jeweils im Bereich eines Schenkels angeordnet sein und können die Bereiche/Ecken der Planetenträgerwangen, die jeweils zwischen zwei Faltkanten der Brückenlaschen liegen, eine gerundete Außenkontur zeigen. Es ist auch denkbar, die Planetenträgerwangen mit jeweils mehr als drei Brückenlaschen auszustatten. Je mehr Brückenlaschen pro Planetenträgerwange vorhanden sind, desto stabiler sind die beiden Planetenträgerwangen im montierten Zustand des Planetengetriebes aneinandergehalten. Vorteilhafterweise kann also über die Anzahl der Brückenlaschen pro Planetenträgerwange die Stabilität und Festigkeit des Planetenträgers erhöht werden.
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Bevorzugt kann in einem Hauptkörperbereich der Planetenträgerwange, von der die Brückenlasche absteht, für jedes Nietaufnahmedurchgangsloch je genau ein Werkzeugzugangsloch nach Art eines Lochs pro Planetenträgerwange vorhanden sein. Dies erleichtert in vorteilhafter Weise die Herstellung der Nietverbindung, da das Werkzeug zum Herstellen der Nietverbindung unkompliziert an die Nietverbindungsstelle herangeführt werden kann.
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Insbesondere bevorzugt kann das Werkzeugzugangsloch als Langloch ausgebildet sein und/oder eine größere Fläche als das Nietaufnahmedurchgangsloch besitzen. Auf diese Weise wird der Zugang mittels Werkzeug zur Nietverbindungsstelle vorteilhafter Weise erleichtert.
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Vorzugsweise können die Brückenlaschen im formgestanzten bzw. noch nicht umgebogenen / umgefalteten Zustand vom Hauptkörperbereich der Planetenwangen radial nach außen abstehen und den Planetenträgerwangen nach Umfalten der Brückenlaschen, beispielsweise durch Falzen und/oder Bördeln, eine kantige Außengeometrie geben.
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Besonders bevorzugt können die Brückenlaschen über den Außenumfang der Hauptkörper der Planetenträgerwangen gleichmäßig verteilt sein. Somit kann in vorteilhafter Weise eine erhöhte Stabilität und Festigkeit der Planetenträgerwangen erreicht werden.
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Darüber hinaus können die Planetenträgerwangen vorzugsweise jeweils einstückig ausgearbeitet sein, was den Planetenträgerwangen ebenfalls eine erhöhte Festigkeit verleiht.
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Weiter ist die Erfindung auf ein Planetengetriebe, das einen Planetenträger mit den zuvor beschriebenen Merkmalen und über den Planetenträger gelagerte Planetenräder aufweist, sowie auf ein Herstellverfahren eines Planetenträgers mit den zuvor beschriebenen Merkmalen gerichtet.
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Mit anderen Worten wurde die vorliegende Erfindung auf der Grundlage eines Bedarfs an Gewichtsreduzierung mit dem Aspekt einer erhöhten Gesamtfestigkeit des Produkts und der Vereinfachung des Herstellungsverfahrens entwickelt. Das Hauptproblem lag in der Reduzierung von Gewicht mit Erhöhung der Steifheit der Gesamtfestigkeit des Planetenträgers im Getriebe, indem deformierte Flansche im Blechabschnitt des Planetenträgers genutzt werden und indem Nieten anstelle von Schweißen eingesetzt wird. Durch Gebrauch dieser Lösung kann ein leichteres Gewicht mit steiferem Design bei einfacherer Fertigung, im Vergleich mit dem Stand der Technik, in dem die Brückenlaschen verschweißt oder mit einem zusätzlichen Niet verbunden sind, erzielt werden. Durch Gebrauch eines Planetenträgers dieser Art kann ein gutes Verhältnis zwischen Gewicht und Festigkeit erreicht werden. Die Lösung besteht ergo in dem Design des genieteten Planetenträgers mit deformierten Flanschen, welche die Festigkeit des gesamten Designs erhöhen. Der Blechplanetenträger gemäß der Erfindung mit deformierten Flanschen kann als ein Teil einer Übertragungskomponente eingesetzt werden, wenn das Design vereinfacht werden soll und die Festigkeit der gesamten Form des Planetenträgers erhöht werden soll. Die Lösung besteht weiter im Herstellen von im Wesentlichen gleichförmigen Blechmetallteilen und darin, dass die Verbindungsbrücken hakenförmig gebogen und genietet sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe von Figuren näher erläutert, in denen eine erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt ist.
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Es zeigen:
- 1 eine kombinierte Drauf-und Schnittansicht eines Planetengetriebes;
- 2 eine Längsschnittansicht entlang der Linie I-I der 1;
- 3 eine Detailansicht des Ausschnitts II aus 2;
- 4 eine perspektivische Ansicht einer ersten Planetenträgerwange;
- 5 eine Seitenansicht der ersten Planetenträgerwange;
- 6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Planetenträgerwange;
- 7 eine Seitenansicht der zweiten Planetenträgerwange.
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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.
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1 zeigt eine kombinierte Drauf- und Schnittansicht eines Planetengetriebes 1 gemäß der Erfindung. Zu sehen ist ein Planetenträger 2, der aus einer ersten Planetenträgerwange 3 und einer zweiten Planetenträgerwange 4 aufgebaut ist. Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform lagern die erste und zweite Planetenträgerwange 3, 4 drei Planetenräder 5 und sind über Nietverbindungen 6 verbunden.
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Die Nietverbindung 6 erfolgt dabei über zapfenförmige Vorsprünge 7, welche auf an der ersten Planetenträgerwange 3 angeordneten und umgefalteten Brückenlaschen 8 ausgebildet sind, und über Nietaufnahmedurchgangslöcher 9, welche in an der zweiten Planetenträgerwange 4 angeordneten und umgefalteten Brückenlaschen 10 ausgebildet sind. Wie in 2 zu erkennen, stehen die Brückenlaschen 8, 10 der beiden Planetenträgerwangen 3, 4 in Anlage und die Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 nehmen die zapfenförmigen Vorsprünge 7 auf. An den Schenkeln 11 der Planetenträgerwangen 3, 4 sind jeweils zwei Werkzeugzugangslöcher 12 angeordnet, die den zapfenförmigen Vorsprüngen 7 bzw. den Nietaufnahmedurchgangslöchern 9 der an den Schenkeln 11 jeweils angeordneten, umgefalteten Brückenlaschen 8, 10 öffnungsseitig zugewandt gegenüberliegen.
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In der erfindungsgemäßen Ausführungsform sind dabei an der ersten Planetenträgerwange 3 und an der zweiten Planetenträgerwange 4 jeweils drei Brückenlaschen 8 bzw. 10 ausgebildet. Des Weiteren weist die erste Planetenträgerwange 3 pro Brückenlasche 8 jeweils zwei zapfenförmige Vorsprünge 7 auf. Dementsprechend sind auch an den Brückenlaschen 10 der zweiten Planetenträgerwange 4 jeweils zwei Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 ausgebildet.
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Man kann auch sagen, dass die Flächen der Werkzeugzugangslöcher 12 die Flächen der zapfenförmigen Vorsprünge 7 bzw. der Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 überdecken. Dabei sind die Flächen der als Langloch ausgestalteten Werkzeugzugangslöcher 12 jeweils größer als die Flächen der zapfenförmigen Vorsprünge 7 bzw. der Nietaufnahmedurchgangslöcher 9. An den in ihrer Außenkontur abgerundeten Eckbereichen 13, die sich jeweils zwischen zwei Schenkeln 11 einer Planetenträgerwange 3, 4 befinden, ist jeweils ein Planetenrad 5 gelagert. Wie der 1 weiter zu entnehmen ist, sind die Brückenlaschen 8, 10 jeweils an der Außenkante eines Schenkels 11 angeordnet und hinter die gezeigte Vorderseite umgefaltet, beispielsweise durch Falzen und/oder Bördeln.
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2 zeigt eine Schnittansicht durch das Planetengetriebe 1 entlang der Linie I-I der 1. Im unteren Bereich der 2 und insbesondere in 3 ist zu sehen, dass die Brückenlaschen 8, 10 der Planetenträgerwangen 3, 4 derart hakenförmig umgefaltet sind, dass sie im montierten Zustand der Planetenträgerwangen 3, 4 im Wesentlichen bündig miteinander in Anlage stehen und somit die zapfenförmigen Vorsprünge 7 in die Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 greifen. Wenn nun die erste Planetenträgerwange 3 mit der zweiten Planetenträgerwange 4 verbunden werden soll, werden diese so einander gegenüberliegend ausgerichtet, dass die zapfenförmigen Vorsprünge 7 jeweils in die entsprechenden Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 greifen. Wie in 3 zu erkennen, sind die zapfenförmigen Vorsprünge 7 im Wesentlichen hohl in Form einer Hülse ausgebildet, weshalb im Anschluss an das Einfädeln der zapfenförmigen Vorsprünge 7 in die Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 die proximalen Endabschnitte der zapfenförmigen Vorsprünge 7 durch Eingreifen mit einem Werkzeug durch die Werkzeugzugangslöcher 12 der zweiten Planetenträgerwange 4 umgeformt/aufgebogen werden können, um so eine Relativbewegung zwischen der ersten Planetenträgerwange 3 und der zweiten Planetenträgerwange 4 in axialer Richtung der zapfenförmigen Vorsprünge 7 zu verhindern und die Nietverbindung 6 herzustellen. Mit anderen Worten ausgedrückt, fungieren die zapfenförmigen Vorsprünge 7 als Nieten zur dauerhaften Verbindung der Planetenträgerwangen 3, 4 zu einem Planetenträger 2.
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Weiter ist in 2 ein Planetenrad 6 in Seitenansicht (unterer Teil von 2) und ein Planetenrad 6 in Schnittansicht (oberer Teil von 2) zu sehen. Im oberen Bereich von 2 ist der Aufbau bzw. die Lagerung des Planetenrads 5 zu erkennen. Das Planetenrad 5 wird dabei über ein Nadellager 14 in radialer Richtung gegen einen Bolzen 15 abgestützt, so dass das Planetenrad 5 relativ zu dem Bolzen 15 rotieren kann. Der Bolzen 15 wird wiederum in an den Eckbereichen 13 der Planetenträgerwangen 3, 4 ausgebildeten Bolzenaufnahmelöchern 16 aufgenommen und gehalten und weist zusätzlich in seinem Inneren eine konzentrische Bohrung und eine radiale Bohrung auf, über welche das Nadellager 14 mit Öl zur Schmierung versorgt werden kann. Zur Einstellung der axialen Position des Planetenrads 5 relativ zu dem Bolzen 15 und den Planetenträgerwangen 3,4 ist in dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform zwischen dem Planetenrad 6 und der zweiten Planetenträgerwange 4 eine Distanzscheibe/Unterlegscheibe 17 angeordnet.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht der ersten Planetenträgerwange 3. Zu sehen sind jeweils zwei Werkzeugzugangslöcher 12 an jeweils einem Schenkel 11, die den zwei zapfenförmigen Vorsprüngen 7 der umgefalteten Brückenlaschen 8 gegenüberliegen. In den Eckbereichen 13 ist jeweils ein Bolzenaufnahmeloch 16 zu sehen. 5 zeigt eine Seitenansicht der ersten Planetenträgerwange 3 aus 4. Zu sehen sind die Brückenlaschen 8, die jeweils hakenförmig an der Planetenträgerwange 3 umgefaltet sind. Außerdem sind die zapfenförmigen Vorsprünge 7 zu erkennen, welche jeweils paarweise von den Brückenlaschen 8 vorragen.
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht der zweiten Planetenträgerwange 4. Zu sehen sind jeweils zwei Werkzeugzugangslöcher 12 an jeweils einem Schenkel 11, die den Nietaufnahmedurchgangslöchern 9 der umgefalteten Brückenlaschen 10 gegenüberliegen. In den Eckbereichen 13 ist jeweils ein Bolzenverankerungsloch 16 zu sehen. 7 zeigt eine Seitenansicht der zweiten Planetenträgerwange 4 aus 5. Zu sehen sind die Brückenlaschen 10, die jeweils hakenförmig umgefaltet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetengetriebe
- 2
- Planetenträger
- 3
- erste Planetenträgerwange
- 4
- zweite Planetenträgerwange
- 5
- Planetenrad
- 6
- Nietverbindung
- 7
- zapfenförmiger Vorsprung
- 8
- Brückenlasche der ersten Planetenträgerwange
- 9
- Nietaufnahmedurchgangsloch
- 10
- Brückenlasche der zweiten Planetenträgerwange
- 11
- Schenkel
- 12
- Werkzeugzugangsloch
- 13
- Eckbereich
- 14
- Nadellager
- 15
- Bolzen
- 16
- Bolzenaufnahmeloch
- 17
- Unterlegscheibe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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