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Die Erfindung betrifft einen Planetenträger zum Lagern von Planetenrädern, für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, oder eine Fahrwerksanwendung oder einen Nebenaggregatetrieb, mit einer ersten Trägerwange aus Blech und einer zweiten Trägerwange aus Blech, wobei die Trägerwangen plattenartig, insbesondere ringförmig ausgebildet sind, wobei die Trägerwangen über quer dazu angeordnete, vorzugsweise senkrecht zu beiden Trägerwangen angeordnete Verbindungsstege miteinander verbunden sind.
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Benachbarter Stand der Technik ist aus der
DE 11 2014 004 449 T5 bekannt. Darin ist eine Planetenträgeranordnung offenbart, die einen Träger und einen Ring einschließt. Der Träger weist eine Nabe auf, die sich in axialer Richtung erstreckt. Die Nabe weist Längsnuten auf einer radial nach außen gerichteten Oberfläche auf, die sich in axialer Richtung erstrecken, und ferner einen ersten Satz von Nutabschnitten auf der radial nach außen gerichteten Oberfläche, in welcher sich der erste Satz von Nutabschnitten umlaufend um die Nabe und durch die Längsnuten erstreckt. Der Ring ist um die Nabe des Trägers aufgenommen und weist Längsnuten auf einer radial nach innen gerichteten Oberfläche auf. Die Längsnuten in dem Ring sind in dem ersten Satz von Nutabschnitten durch axiales Verschachteln der Längsnuten des Trägers und des Rings ineinander und anschließend durch winkeliges Drehen des Ringes relativ zum Träger aufgenommen. Durch Verdrehen der Längsnuten des Ringes in den Nutabschnitten des Trägers kann der Ring relativ zum Träger axial beschränkt werden. Diese Planetenradträgeranordnung setzt auf eine massive durch spanabhebende Bearbeitung gewonnene Struktur.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass spanabhebende Verfahren sehr kostenintensiv sind. Auch sind Schweißlösungen teuer.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen oder wenigstens zu mildern.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens einer der aus Blech gefertigten Verbindungsstege eine in Umfangsrichtung ragende Rückhaltenase besitzt, wobei die Rückhaltenase die erste Trägerwange in Axialrichtung so hintergreift, dass die hintergriffene erste Trägerwange am Verbindungssteg über einen Formschluss befestigt ist.
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Auf diese Weise wird eine (Groß-)Serienfertigung zu geringen Kosten möglich. Der Herstellprozess wird vereinfacht. Der Zusammenbau wird schneller möglich. Letztlich wird somit der Zusammenbau des Planetenträgers ohne Einsatz von spanabhebenden oder stoffschlusseinsetzenden Lösungen ermöglicht. Vielmehr wird nun auf wenigstens drei aus Blechmaterial spanlos gefertigte, vorzugsweise gestanzte und umgeformte Einzelteile gesetzt, mit welchen der Planetenträger zusammenbaubar ist. Dies prädestiniert die Erfindung in der Großserienfertigung, insbesondere in der Massenproduktion eingesetzt zu werden. Während die Trägerwangen aus ringförmigem plattenartigem Blech gefertigt sind, können die Verbindungsstege, nämlich üblicherweise mehrere, gleichverteilt über den Umfang des Planetenträgers ebenfalls aus Blechmaterial, vorzugsweise demselben Ausgangsmaterial, aus dem die Trägerwangen hergestellt sind, verwendet werden.
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Beim Herstellen des Planetenträgers lässt sich ein Verfahren anwenden, das auf ein Positionieren, Zusammenfügen, Verdrehen und Einpressen von Rückdrehverhinderungselementen setzt. Beispielsweise lassen sich Verriegelungsstücke einsetzen. Ein einfaches Einsetzen über Presspassungen bietet sich an. Auf der einen Seite wird dann eine axiale Befestigung der Einzelbauteile sichergestellt und auf der anderen Seite sogar Drehmoment übertragbar. Der Einsatz von Verstemmvorgängen bietet sich an. Ein solches Verstemmen empfiehlt sich für die Verbindung des Verbindungssteges mit der jeweiligen Trägerwange und/oder des Verriegelungsstücks / der Verriegelungsstücke mit der jeweiligen Trägerwange. Die Folge ist ein sehr steifer Planetenträger.
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Es wird daher mit der Erfindung eine sehr kostengünstige Variante vorgestellt, die auf Hintergreifen und Formschluss setzt und auf spanabhebende Verfahren sowie Schweißverfahren verzichtet.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Es ist von Vorteil, wenn bspw. der Verbindungssteg eine weitere in Umfangsrichtung ragende Rückhaltenase besitzt, die die zweite Trägerwange in Axialrichtung so hintergreift, dass die beiden Trägerwangen an dem Verbindungssteg über einen Formschluss befestigt sind. Auf diese Weise hält ein Verbindungssteg zwei Trägerwangen an einem ersten axialen Ende und an einem zweiten, d.h. am anderen axialen Ende fest. Der Verbindungssteg hat dann zwei festhaltende Funktionen. Die Anzahl der Einzelteile, die im Planetenträger zum Einsatz kommen, lässt sich dadurch reduzieren. Die Kosten werden weiter gesenkt.
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Die Montage wird vereinfacht, wenn der Formschluss an der ersten und/oder zweiten Trägerwange als Bajonettverbindung ausgebildet ist. Solche Bajonettverbindungen sind für den Monteur bekannt und lassen sich schnell und einfach montieren. Montagefehler werden dadurch verhindert.
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Wenn der Verbindungssteg in einem vorzugsweise bogenförmigen, weiter vorzugsweise der Umfangsrichtung folgenden Schlitz in der ersten Trägerwange und/oder der zweiten Trägerwange eingesetzt ist, so kann nach einem ersten Positionieren in einem darauffolgenden zweiten Schritt, ein Verdrehen stattfinden, das den Formschluss hervorruft. Die Bogenförmigkeit erleichtert das widerstandsfreie Verdrehen. Die Ausrichtung des Schlitzes entlang der Umfangsrichtung ist dabei von besonderem Vorteil, da dies der Verdrehrichtung angepasst ist.
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Es hat sich auch bewährt, wenn der Schlitz in Umfangsrichtung gemessen eine größere Länge als der Verbindungssteg besitzt. Das Einsetzen ist dann besonders einfach und der Formschluss sehr verlässlich erreichbar.
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Damit der Formschluss sich nicht mehr löst, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, im Formschluss hergestellten Zustand zwischen einer der Trägerwangen und dem Verbindungssteg ein Verriegelungsstück Nerdrehverhinderungsstück auf bspw. einer rückhaltenasenabgewandten Seite des Schlitzes einzusetzen, wobei es dabei von Vorteil ist, wenn das Verriegelungsstück von den Trägerwangen und dem Verbindungssteg separat ausgebildet ist. Dabei hat das Verriegelungsstück die Funktion eine Relativdrehung zwischen der jeweiligen Trägerwange und dem Verbindungssteg auszuschalten.
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Wenn das Verriegelungsstück in dem Schlitz der Trägerwange eingepresst und vorzugsweise in direkter Anlage mit dem Verbindungssteg steht, so wird ein Verrutschen der Einzelbauteile zueinander und ein Klappern ausgeschalten. Auch wird Passungsrost vermieden.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn jeder der Vielzahl an Verbindungsstege zwei Rückhaltenasen besitzt, die auf sich diametral gegenüberliegenden Ecken des Verbindungssteges vorhanden sind. Die Montage wird dadurch erleichtert und die Kraftübertragung an geometrisch besonders geeigneten Punkten erzwungen. Für die Fertigung ist es von Vorteil, wenn der Verbindungssteg eine S- oder Z-förmige Breitenprojektion besitzt und selbst der Umfangsrichtung folgend gekrümmt ist.
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Auch ist es von Vorteil, wenn vom Verbindungssteg die eine Rückhaltenase in die erste Richtung ragt und die andere Rückhaltenase in eine andere Richtung ragt, vorzugsweise in eine im Wesentlichen entgegengesetzte Richtung.
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Die Erfindung betrifft auch ein Planetengetriebe mit den im erfindungsgemäßen Planetenträger gelagerten Planetenrädern.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei ist eine erste Ausführungsform dargestellt. Es zeigen:
- 1 einen erfindungsgemäßen Planetenträger mit vier zwischen den beiden Trägerwangen positionierten Verbindungsstegen zum Zeitpunkt des axialen Zusammenfügens,
- 2 den Planetenträger aus 1 zu einem nachgelagerten Zeitpunkt, nämlich dann bei Durchführung einer Verdrehung beider Trägerwangen relativ zu den Verbindungsstegen,
- 3 der Planetenträger der 1 und 2 zu einem späteren Zeitpunkt, bei dem die Trägerwangen relativ zu den Verbindungsstegen ihre Endposition erreicht haben,
- 4 der Planetenträger während der Montage des Planetenträgers zu einem Zeitpunkt der dem der 3 nachgelagert ist, nämlich zu dem vier Verriegelungsstücke in Schlitze der ersten Trägerwange und vier Verriegelungsstücke in Schlitze der zweiten Trägerwange eingesetzt werden,
- 5, 6, 7 und 8 eine Draufsicht, Seitenansicht, Ansicht von unten und perspektivische Ansicht einer der Verbindungsstege,
- 9 eine partielle Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit zusammengebautem erfindungsgemäßem Planetenträger, wie er nach dem in 4 dargestellten Schritt vorliegt,
- 10 der zusammengebaute Planetenträger aus 9 um Planetenräder und damit zusammenhängende andere Bauteile verminderte Darstellung,
- 11 eine Schnittdarstellung durch eine obenliegende erste Trägerwange des Planetenträgers aus 10,
- 12 ein Längsschnitt durch den Planetenträger aus 11 entlang der Linie XII,
- 13 eine vergrößerte Darstellung des Details XIII aus 11 und
- 14 eine vergrößerte Darstellung des Details XIV der 12, sowie
- 15, 16 und 17 eine Darstellung des zusammengebauten Planetengetriebes aus 9 in einer Ansicht von oben, einer Längsschnittdarstellung entlang der Linie XVI aus 15 (16) und eine perspektivische Darstellung ( 17) des Planetengetriebes der 9 und 15.
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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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In 1 ist ein Planetenträger 1 dargestellt. Der Planetenträger 1 ist zum Lagern von Planetenrädern 2 vorgesehen. Solche Planetenräder 2 sind in den 9 und 15 bis 17 dargestellt.
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Zurückkommend auf 1 weist der Planetenträger 1 eine erste Trägerwange 3 aus Blech auf. Diese Trägerwange 3 ist ringförmig ausgebildet. Sie ist spanlos gefertigt. Sie ist ein Tiefziehteil.
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Axial beabstandet dazu ist eine zweite Trägerwange 4 vorhanden, die geometrisch zur ersten Trägerwange 3 identisch ist. Die beiden Trägerwangen 3 und 4 sind Gleichteile.
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Quer zu den beiden Trägerwangen 3 und 4 gibt es vier separate Verbindungsstege 5. Die beiden Trägerwangen 3 und 4 sind über die Verbindungsstege 5 miteinander verbunden. Die Verbindungsstege 5 stehen orthogonal zu beiden Trägerwangen 3 und 4.
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Jeder Verbindungssteg 5 besitzt zwei Rückhaltenasen 6 und 7. Die beiden Rückhaltenasen 6 und 7 hintergreifen die erste Trägerwange 3 und die zweite Trägerwange 4. Um genau zu sein, hintergreift die Rückhaltenase 6 die erste Trägerwange 3 und die Rückhaltenase 7 die zweite Trägerwange 4. Die beiden Rückhaltenasen 6 und 7 sind an gegenüberliegenden Ecken der Verbindungsstege 5 vorhanden. Sie ragen bei Beachtung der Umfangsrichtung der Trägerwangen 3 und 4 im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen. Die Richtung, in denen die Rückhaltenasen 6 und 7 abstehen, ist an die Umfangsrichtung also angepasst.
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Die Verbindungsstege 5 sind in Schlitze 8 und 9 in der ersten Trägerwange 3 bzw. der zweiten Trägerwange 4 eingesetzt. In den Schlitz 8 ragt ein Blockierabsatz 10 der ersten Trägerwange 3. In den Schlitz 9 ragt ein Blockierabsatz 11 der zweiten Trägerwange 4.
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Im in 1 dargestellten Zustand, erfolgt ein axiales Zusammensetzen der Verbindungsstege 5 in die Schlitze 8 und 9 der Trägerwangen 3 und 4 in Axialrichtung, wie mit den Pfeilen 12 symbolisiert.
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Erst danach findet ein Verdrehen der ersten Trägerwange 3 relativ zu den Verbindungsstegen 5 statt, wie in 2 dargestellt. Die Verdrehrichtung ist dort mit den Pfeilen 13 symbolisiert. Dabei gelangt eine Anlagefläche 14 der Rückhaltenasen 6 in Anlage mit einer Blockierfläche 15 des Blockierabsatzes 10. Dasselbe passiert bei einer Verdrehung der zweiten Trägerwange 4 relativ zu den Verbindungsstegen, da dann eine nicht referenzierte Anlagefläche der Rückhaltenase 7 in blockierende Anlage mit einer nicht referenzierten Blockierfläche eines dort vorhandenen Blockierabsatzes 11 gelangt.
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Wie in 4 dargestellt, werden dann acht Verriegelungsstücke 16 zum Verhindern eines Rückdrehens entlang der mit dem Pfeil 17 in die noch offenen Bereiche der Schlitze 8 und 9 eingesetzt.
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In den 6 bis 8 ist ein Verbindungssteg 5 in Alleinstellung visualisiert. Es fällt auf, dass an jenen Ecken, an denen keine Rückhaltenasen 6 oder 7 vorhanden sind, Ausklinkungen 18 vorhanden sind. Jene Ausklinkungen 18 sind von Vorteil, um die Verdrehbarkeit der Trägerwangen 3 und 4 relativ zu den Rückhaltenasen 6 bzw. 7 anstoßfrei / blockierfrei, bis in ihre Endposition zu gewährleisten.
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In 9 sind für das dort dargestellte Planetengetriebe 19 weitere bedeutsame Bauteile, wie die Planetenräder 2, Lager 20, Ringscheiben 21 und Buchsen 22 dargestellt.
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Der Aufbau des Planetenträgers 1 wird auch durch die 10 bis 14 weiter präzisiert. Zur Aufnahme der Buchsen 22, die auch als Planetenbolzen wirken, gibt es Aufnahmelöcher 23. Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 19 wird auch in Zusammenschau der 15 bis 17 deutlich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetenträger
- 2
- Planetenrad
- 3
- erste Trägerwange
- 4
- zweite Trägerwange
- 5
- Verbindungssteg
- 6
- Rückhaltenase
- 7
- Rückhaltenase
- 8
- Schlitz
- 9
- Schlitz
- 10
- Blockierabsatz
- 11
- Blockierabsatz
- 12
- (axiale) Einsetzrichtung
- 13
- Verdrehrichtung
- 14
- Anlagefläche
- 15
- Blockierfläche
- 16
- Verriegelungsstück
- 17
- Verriegelungsstückeinsetzrichtung
- 18
- Ausklinkung
- 19
- Planetengetriebe
- 20
- Lager
- 21
- Ringscheibe
- 22
- Buchse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112014004449 T5 [0002]
