DE1193377B

DE1193377B - Planetenradtraeger fuer Mehrgang-Getriebenaben von Fahrraedern od. dgl.

Info

Publication number: DE1193377B
Application number: DEF33275A
Authority: DE
Inventors: Joachim Schwerdhoefer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1961-02-24
Filing date: 1961-02-24
Publication date: 1965-05-20
Also published as: GB949987A; CH415215A

Description

Planetenradträger für Mehrgang-Getriebenaben von Fahrrädern od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf einen Planetenradträger für Mehrgang-Getriebenaben von Fahrrädern od. dgl., der eine Einheit bildet und als Einheit gebohrt bzw. fertigbearbeitet, gehärtet, und mit den Planetenradachsen versehen wird, die beidseitig in flanschartigen Teilen gelagert sind.
Es sind ein- oder mehrteilige Planetenradträger mit fliegend angeordneten Lagerzapfen bekannt. Sie können so gestaltet sein, daß die Lagerzapfen mit dem Planetenradträger aus einem Stück bestehen und entweder durch spanabhebende Verformung oder durch Preßverformung hergestellt werden. Außerdem können in Bohrungen des Planetenradträgers die Lagerzapfen eingepreßt oder eingelötet sein. Bei solchen bekannten Getriebenaben wird zumindest in einem Gang das Drehmoment über die Lagerzapfen übertragen, die in diesem Falle als Teile einer Klauenkupplung wirken. Die Lagerzapfen müssen entsprechend stark ausgebildet sein. Zur gleichmäßigen Übertragung der auftretenden Umfangskraft auf die Lagerzapfen wurde teilweise nach der Montage der Planetenräder ein Versteifungsring auf die Lagerzapfen aufgepreßt. Dieser Versteifungsring ist gegen seitliches Verschieben gesichert. Er ändert jedoch nichts daran, daß es sich bei diesen Ausführungen trotzdem um fliegend angeordnete Lagerzapfen handelt, die entsprechend stark ausgebildet sein müssen, da es nicht möglich ist, die von den Zahnkräften der Planetenräder und durch die Übertragung der Antriebskräfte von den Mitnehmerarmen auf die Planetenradachsen herrührenden Beanspruchungen durch den Versteifungsring aufzunehmen. Das hat zur Folge, daß die Planetenräder eine entsprechend große Bohrung erhalten müssen und damit wegen der erforderlichen Materialstärke einen großen Außendurchmesser bekommen. Eine Nabe mit diesen Planetenrädern und fliegenden Lagerzapfen wird entsprechend groß, was ein erheblicher Mangel dieser Konstruktion ist.
Es ist eine weitere Planetenradträgerausführung bekannt, bei der die Planetenradachsen nicht mehr fliegend, sondern auf beiden Seiten gelagert sind. Sie können daher im Durchmesser kleiner gehalten werden. Dieser aus Vollmaterial einstückig gefertigte Planetenradträger hat jedoch den Nachteil, daß er in der Herstellung sehr teuer ist, da er insgesamt nur durch spanabhebende Formgebung hergestellt wird.
Es ist weiterhin ein verschraubter zweiteiliger Planetenradträger bekanntgeworden, bei dem die zur Verbindung der beiden Teile dienenden Schrauben gleichzeitig die Planetenradachsen darstellen. Da die Aufnahmebohrungen für diese Schrauben in beiden Teilen des Planetenradträgers getrennt gebohrt werden müssen, kann ein erheblicher Achsversatz auftreten, so daß diese Konstruktion unbefriedigend ist.
Darüber hinaus sind auch aus zwei Teilen zusammengepreite Planetenradträger bekannt. Diese Preßverbindung ist aber nicht besonders sicher und gestattet auch nicht das Fertigbearbeiten des Planetenradträgers als komplette Einheit, so daß auch diese Ausführungen als Ausgangspunkt für die Erfindung ungeeignet sind.
Ebenso ist dies bei den Konstruktionen der Fall, bei denen die Planetenradachsen selbst als Niete ausgebildet sind und zur Verbindung der Teile des Planetenradträgers dienen. Auch hier muß nämlich das Bohren der Löcher für die Planetenradachsen und die Fertigbearbeitung der Teile des Planetenradträgers vor dessen Montage erfolgen.
Unsere Erfindung geht davon aus, die Vorteile des einstückigen Planetenradträgers zu nutzen, ohne dessen Nachteile in Kauf zu nehmen. Ihr liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Mängel dieser und der übrigen bekannten Konstruktionen zu vermeiden und einen Planetenradträger zu schaffen, der sehr einfach herstellbar ist und auf Grund der beidseitigen Lagerung der Planetenradachsen eine gute Stabilität und gute Betriebseigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Planetenradträger in an sich bekannter Weise aus zwei Teilen besteht, die vor der Fertigbearbeitung zu einer Einheit mittels Niete zusammengefügt werden, wobei als Niete durch Kaltverformung erzeugte Vorsprünge an einem der Teile des Planetenradträgers dienen und der andere Teil des Planetenradträgers als Ringscheibe mit Öffnungen für die Niete und zur Aufnahme der Planetenradachsen ausgebildet ist. Dieser Planetenradträger ist auf Grund seiner Ausbildung einfach herzustellen und kann als Einheit mit den Bohrungen für die Planetenradachsen versehen und fertigbearbeitet werden. Die Vereinigung der zwei Ausgangselemente, von denen das eine gleichzeitig die durch Kaltverformung gebildeten Niete trägt und das andere als Ring ausgebildet ist, zu einer Einheit ist aus Festigkeitsgründen sehr günstig und erlaubt die beidseitige Abstützung der Planetenradachsen bei geringen Fertigungskosten. Beide Teile des Planetenradträgers werden in weichem Zustand zusammengepreßt und vernietet, wodurch sich Fertigungsungenauigkeiten durch Verformung an den Öffnungen der Ringscheibe zur Aufnahme der Niete ausgleichen können. Durch das Vernieten selbst ergibt sich eine gute Verbindung, so daß der Planetenradträger dann eine starre Einheit bildet. Aus diesem Grunde treten auch keine Schwierigkeiten durch das Härten des Planetenradträgers auf. Das Anbringen der Bohrungen für die Planetenradachsen erfolgt nach dem Vernieten, so daß ein einwandfreies Fluchten der in beiden Teilen des Planetenradträgers befindlichen Löcher sichergestellt ist. Die Planetenradachsen selbst können sehr dünn ausgebildet werden, da ihre Beanspruchung gering ist. Damit werden das Getriebe und die gesamte Nabe im Durchmesser klein gehalten, was geringe Kosten bei der Fertigung der Nabe zur Folge hat.
Da erst durch das Zusammenwirken sämtlicher Einzelmerkmale des Anspruchs 1 in vollem Umfange die Vorteile der Erfindung nutzbar sind, wird nur für eine Kombination sämtlicher Merkmale dieses Anspruches Schutz begehrt.
Es ist besonders vorteilhaft, die Niete abgesetzt auszubilden und als Distanzstücke zu verwenden. Dadurch wird die Herstellung des Planetenradträgers weiter vereinfacht.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung werden an der Ringscheibe, die ein Teil des Planetenradträgers ist, Mitnahmeeiemente zur Übertragung der Antriebskraft auf den Planetenradträger angeordnet. Diese Mitnahmeeiemente werden entweder von axial gerichteten, aus der Ringscheibe herausragenden Vorsprüngen gebildet, vorzugsweise wird aber eine in der Bohrung der Scheibe angeordnete Kupplungsverzahnung gewählt.
Den Unteransprüchen kommt keine selbständige erfinderische Bedeutung zu, wohl aber in Verbindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
F i g. 1 zeigt die Stirnansicht eines Planetenradträgers, der aus zwei Teilen besteht; F i g. 2 zeigt einen Teillängsschnitt eines Planetenradträgers entsprechend der F i g. 1; F i g. 3 veranschaulicht einen Längsschnitt durch den mit den Nieten versehenen Teil des Planetenradträgers; F i g. 4 stellt einen Längsschnitt durch einen Planetenradträger mit montierten Planetenradachsen und Planetenrädern dar; F i g. 5 zeigt in vergrößertem Maßstab ein Ausführungsbeispiel der Nietstelle zur Verbindung der beiden Teile des Planetenradträgers.
Der eine Teil 1 des Planetenradträgers ist mit Nieten 2 versehen, die am Ende abgesetzt sind und einen Zapfen 3 aufweisen. Der Teil 1 des Planetenradträgers (s. F i g. 3) wird zusammen mit den Nieten 2 durch Kaltverformung hergestellt. In weichem Zustand wird auf die Zapfen 3 der als Ringscheibe 4 ausgebildete zweite Teil des Planetenradträgers aufgepreßt und aufgenietet. Diese Verbindung der zwei Teile des Planetenradträgers zu einer Einheit kann beispielsweise durch das in F i g. 5 dargestellte Nietverfahren erfolgen, wobei die Enden des Zapfens 3 nach außen umgebogen werden. Die Bohrungen 5 für die Planetenradachsen 6 werden nach dem Zusammenfügen des Pianetenradträgers angebracht bzw. fertigbearbeitet. Dadurch wird ein einwandfreies Fluchten der Bohrungen 5 in dem Teil 1 und der Ringscheibe 4 des Planetenradträgers sichergestellt. Der komplette Planetenradträger kann anschließend gehärtet und den eventuell notwendigen Schleifoperationen unterworfen werden. Durch das Zusammennieten beider Teile des Planetenradträgers und die dann erst folgende Weiterbearbeitung entsteht ein einheitliches Teil, das die gleichen Vorteile aufweist, die ein aus dem Vollen durch aufwendige spanabhebende Verformung gestalteter Planetenradträger für doppelseitige Planetenradachsenlagerung hat. Diese Vorteile werden jedoch bei wesentlich geringeren Fertigungskosten erzielt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist in der Bohrung der Scheibe 4 eine Kupplungsverzahnung 7 angeordnet, in die ein Kupplungsrad im zusammengebauten Zustand der Nabe eingreift und die Antriebskraft auf den Planetenradträger überträgt. Diese Kupplungsverzahnung 7 kann im Gegensatz zu den Planetenradträgern, die aus dem Vollen hergestellt werden, durch Räumen an Stelle von Stoßen gefertigt werden, was ein weiterer erheblicher Vorteil ist. Vor dem Zusammenfügen der Teile des Planetenradträgers kann nämlich die Kupplungsverzahnung 7 in der Ringscheibe 4 durch eine Räumoperation hergestellt werden, wobei ganze Scheibenpakete zusammengefaßt werden können.
Die Erfindung ist nicht an das beschriebene Ausführungsbeispiel gebunden. Der Planetenradträger kann gleichzeitig als Sperrklinkenträger ausgebildet sein, er kann Flachgewinde oder Steigzähne od. dgl. zur Betätigung einer Bremse aufweisen mit den dazugehörigen Anschlägen od. ä.

Claims

Patentansprüche: 1. Planetenradträger für Mehrgang-Getriebenaben von Fahrrädern od. dgl., der eine Einheit bildet und als Einheit gebohrt bzw. fertigbearbeitet, gehärtet und mit den Planetenradachsen versehen wird, die beidseitig in Planschartigen Teilen gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger in an sich bekannter Weise aus zwei Teilen besteht, die vor der Fertigbearbeitung zu einer Einheit mittels Niete zusammengefügt werden, wobei als Niete durch Kaltverformung erzeugte Vorsprünge an einem der Teile des Planetenradträgers dienen und der andere Teil des Pianetenradträgers als Ringscheibe mit öffnungen für die Niete und zur Aufnahme der Planetenradachsen ausgebildet ist.
2. Planetenradträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niete abgesetzt und als Distanzstücke ausgebildet sind.
3. Pianetenradträger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß axial gerichtete Vorsprünge aus der Scheibe herausragen, über die die Antriebskraft auf den Planetenradträger übertragen wird.
4. Planetenradträger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung der Ringscheibe eine Kupplungsverzahnung angeordnet ist, die zur Übertragung der Antriebskraft auf den Planetenradträger dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 814 982; deutsche Auslegeschrift D 21135 1I / 63 n (bekanntgemacht am 11. 10. 1956); französische Patentschriften Nr. 319 475, 323 134, 389 120, 820 201; USA.-Patentschriften Nr. 1490 644, 1631938, 1899401.