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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 / nietartige Verbindung, insbesondere dauerhaft/unlösbar, miteinander verbunden sind und eine erste Planetenträgerwange wenigstens eine (hakenförmig umgebogene) Brückenlasche aufweist, die mit der anderen (plattenförmig ausgebildeten) zweiten Planetenträgerwange in Anlage steht.
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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 zum Erreichen der nietartigen Verbindung ein an der wenigstens einen Brückenlasche ausgebildeter Vorsprung, welcher eine an wenigstens einer Stelle von einer kreisrunden Außenkontur abweichende Geometrie aufweist, in ein an der zweiten Planetenträgerwange ausgebildete Aufnahmeaussparung greift. 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 der an der zumindest einen Brückenlasche der ersten Planetenträgerwange ausgebildete Vorsprung in Form eines Zylinders mit zwei sich gegenüberliegenden abgeplatteten Seiten ausgestaltet sein und an der zweiten Planetenträgerwange das den Vorsprung aufnehmendes Nietaufnahmedurchgangsloch / Aufnahmeaussparung ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß wird somit der Vorsprung zunächst durch das Nietaufnahmedurchgangsloch geschoben, worauf im Anschluss daran das durchgreifende freie Ende des Vorsprungs, vorzugsweise konisch oder kegelförmig, plastisch verformt / aufgeweitet wird. Vorzugsweise ist dabei das freie Ende des Vorsprungs vor und / oder nach dem Verformen bündig mit der dem Vorsprung abgewandten Seitenfläche der zweiten Planetenträgerwange.
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In einer besonderen Ausführungsform wird dabei in etwa ein Viertel bis ein Drittel des Vorsprungs verformt. In anderen Worten ausgedrückt, erstreckt sich die Länge der Verformung in axialer Richtung des Vorsprungs in etwa über ein Viertel bis ein Drittel der axialen Länge des Vorsprungs.
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In einer besonderen Ausführungsform kann die erste Planetenträgerwange 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 ersten Planetenträgerwange, die jeweils zwischen zwei Faltkanten der Brückenlaschen liegen, eine gerundete Außenkontur zeigen. Es ist auch denkbar, die erste Planetenträgerwange 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. Zusätzlich wird die Anzahl der Brückenlaschen und der Schenkel durch die Anzahl der Planeten bestimmt. Insbesondere entspricht die Anzahl der Schenkel der Anzahl der Planeten.
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Bevorzugt kann in einem umgefalteten Bereich der Brückenlasche der ersten Planetenträgerwange für jedes Nietaufnahmedurchgangsloch je genau ein Werkzeugzugangsloch / Werkzeugzugangsaussparung nach Art eines Langlochs 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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Vorzugsweise können die Brückenlaschen im formgestanzten bzw. noch nicht umgebogenen / umgefalteten Zustand vom Hauptkörperbereich der Planetenwangen radial nach außen abstehen und der ersten Planetenträgerwange 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 ersten Planetenträgerwange 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 Herstellungs- und Montageverfahrens ohne Verwendung von Schweißverbindungen und anderen Verbindungsbauteilen 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 mit speziell geformten bauteilfesten Nietelementen genutzt werden. Durch Gebrauch dieser Lösung kann ein leichteres Gewicht mit steiferem Design bei einfacherer Fertigung, im Vergleich mit dem Stand der Technik, bei welchem die Brückenlaschen verschweißt oder mit einem zusätzlichen Niet verbunden sind, erzielt werden. Das Design kann nicht nur für dreieckige Formen, sondern auch bei Polygonformen mit mehr Ecken/Schenkeln (Anzahl der Planeten ist gleich der Anzahl der Schultern/Schenkel) verwendet 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 und flanschfesten speziell geformten Nieten, 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.
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In noch anderen Worten ausgedrückt, betrifft die Erfindung eine U-förmige Verbindungsbrücke, welche integral mit einer der Brückenlaschen ausgestaltet ist. Die Verbindungsbrücke greift über eine Nietverbindung in einen anderen Flansch/Brückenlasche. Die Nietverbindung ist integral mit der Verbindungsbrücke ausgebildet.
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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 Querschnittansicht 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 und
- 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 / nietartige Verbindungen 6 verbunden.
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Die Nietverbindung 6 erfolgt dabei über Vorsprünge 7, welche auf an der ersten Planetenträgerwange 3 angeordneten und umgefalteten Brückenlaschen 8 ausgebildet sind, und über Nietaufnahmedurchgangslöcher 9, welche an der zweiten Planetenträgerwange 4 ausgebildet sind. Wie in 2 zu erkennen, stehen die Brückenlaschen 8 der ersten Planetenträgerwange 3 in Anlage mit der plattenförmig ausgebildeten, zweiten Planetenträgerwange 4 und die Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 nehmen die Vorsprünge 7 auf. An umgefalteten Abschnitten der Brückenlaschen 8 der ersten Planetenträgerwange 3 ist jeweils ein Werkzeugzugangsloch 10 angeordnet.
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In der erfindungsgemäßen Ausführungsform sind dabei an der ersten Planetenträgerwange 3 drei Brückenlaschen 8 ausgebildet. Des Weiteren weist die erste Planetenträgerwange 3 pro Brückenlasche 8 jeweils einen Vorsprung 7 auf. Dementsprechend sind auch an der zweiten Planetenträgerwange 4 drei Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 ausgebildet.
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An den in ihrer Außenkontur abgerundeten Eckbereichen 12, 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 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 8der ersten Planetenträgerwange 3 derart hakenförmig umgefaltet sind, dass sie im montierten Zustand der Planetenträgerwangen 3, 4 im Wesentlichen bündig mit der zweiten Planetenträgerwange 4 in Anlage stehen und somit die 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 Vorsprünge 7 jeweils in die entsprechenden Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 greifen. Wie in 3 zu erkennen, sind die Vorsprünge 7 im Wesentlichen hohl in Form einer Hülse mit elliptischer bzw. langlochförmiger Außenkontur ausgebildet, weshalb im Anschluss an das Einfädeln der Vorsprünge 7 in die Nietaufnahmedurchgangslöcher 9 die proximalen Endabschnitte der Vorsprünge 7 durch Eingreifen mit einem Werkzeug an der der ersten Planetenträgerwange 3 abgewandten Seitenfläche 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 Vorsprünge 7 zu verhindern und die Nietverbindung 6 herzustellen. Mit anderen Worten ausgedrückt, fungieren die Vorsprünge 7 als Nieten / nietenartige Verbindungselemente 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 13 in radialer Richtung gegen einen Bolzen 14 abgestützt, so dass das Planetenrad 5 relativ zu dem Bolzen 14 rotieren kann. Der Bolzen 14 wird wiederum in an den Eckbereichen 12 der Planetenträgerwangen 3, 4 ausgebildeten Bolzenaufnahmelöchern 15 aufgenommen und gehalten und weist zusätzlich in seinem Inneren eine konzentrische Bohrung und eine radiale Bohrung auf, über welche das Nadellager 13 mit Öl zur Schmierung versorgt werden kann. Zur Einstellung der axialen Position des Planetenrads 5 relativ zu dem Bolzen 14 und den Planetenträgerwangen 3, 4 ist in dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform zwischen dem Planetenrad 6 und der zweiten Planetenträgerwange 4 eine Distanzscheibe/Unterlegscheibe 16 angeordnet.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht der ersten Planetenträgerwange 3. Zu sehen ist jeweils ein Werkzeugzugangsloch 10 an jeweils einem umgefalteten Abschnitt der Brückenlaschen 8. In den Eckbereichen 12 ist jeweils ein Bolzenaufnahmeloch 15 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 Vorsprünge 7 zu erkennen, welche jeweils von den Brückenlaschen 8 vorragen.
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht der zweiten Planetenträgerwange 4. Zu sehen ist jeweils ein Nietaufnahmedurchgangsloch 9 an jeweils einem Schenkel 11. In den Eckbereichen 12 ist jeweils ein Bolzenverankerungsloch 16 zu sehen. 7 zeigt eine Seitenansicht der zweiten Planetenträgerwange 4 aus 5.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetengetriebe
- 2
- Planetenträger
- 3
- erste Planetenträgerwange
- 4
- zweite Planetenträgerwange
- 5
- Planetenrad
- 6
- Nietverbindung
- 7
- Vorsprung
- 8
- Brückenlasche
- 9
- Nietaufnahmedurchgangsloch
- 10
- Werkzeugzugangsloch
- 11
- Schenkel
- 12
- Eckbereich
- 13
- Nadellager
- 14
- Bolzen
- 15
- Bolzenaufnahmeloch
- 16
- Unterlegscheibe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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