EP2737232A1 - Zahnrad, insbesondere planetenrad für ein planetengetriebe und drehschwingungsdämpfungsanordnung mit einem derartigen zahnrad - Google Patents

Zahnrad, insbesondere planetenrad für ein planetengetriebe und drehschwingungsdämpfungsanordnung mit einem derartigen zahnrad

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Publication number
EP2737232A1
EP2737232A1 EP12729643.2A EP12729643A EP2737232A1 EP 2737232 A1 EP2737232 A1 EP 2737232A1 EP 12729643 A EP12729643 A EP 12729643A EP 2737232 A1 EP2737232 A1 EP 2737232A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
parts
gear part
welding
torque transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12729643.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Dögel
Daniel Lorenz
Thomas Weigand
Cora Carlson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2737232A1 publication Critical patent/EP2737232A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/0876—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with axial keys and no other radial clamping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
    • F16H57/0025—Shaft assemblies for gearings with gearing elements rigidly connected to a shaft, e.g. securing gears or pulleys by specially adapted splines, keys or methods

Definitions

  • Gear in particular planetary gear for a Planetenqetriebe and Drehschwinqunqsdämpfunqsanordnunq with such a gear
  • the present invention relates to a gear, for example as
  • Planet gear can be used in a planetary gear in a torsional vibration damping arrangement for the drive train of a vehicle application.
  • Fig. 1 shows in partial longitudinal section a to be positioned in the drive train of a vehicle torsional vibration damping arrangement 10.
  • Torsional vibration damping arrangement 10 comprises an input region 12, which is to be connected by screwing, for example, with the crankshaft of an internal combustion engine, in general so a drive unit, and thus is to be driven for rotation about a rotation axis A.
  • An exit area 14 of the input region 12 which is to be connected by screwing, for example, with the crankshaft of an internal combustion engine, in general so a drive unit, and thus is to be driven for rotation about a rotation axis A.
  • Torsional vibration damping assembly 10 is formed with a flywheel 1 6, with which, for example, a pressure plate assembly of a friction clutch is connected and which can provide a friction surface 18 for such a friction clutch.
  • a flywheel 1 6 with which, for example, a pressure plate assembly of a friction clutch is connected and which can provide a friction surface 18 for such a friction clutch.
  • two torque transmission paths 20, 22 are arranged, which branch off in the input region 12 and are brought together in the region of a coupling arrangement designated generally by 24.
  • phase shifter assembly 26 may include torsional vibrations, or generally rotational nonuniformities, in the
  • Input portion 12 are introduced into the torsional vibration damping assembly 10 and the proportions are also passed through the first torque transmission path 20, move in phase with respect to the corresponding
  • the phase shifter assembly 26 includes a vibration system 28 having a first primary side 30 generally constructed with two shroud elements 32, 34. In the area of the cover disk element 32 is the
  • Torsional vibration damping assembly 10 fixedly connected to a drive shaft or the like.
  • the vibration system 28 further comprises a first secondary side 36, here substantially provided by a central disk element 38, which is positioned between the two cover disk elements 30, 34.
  • Damper element assembly 40 acts between the first primary side 30 and the first secondary side 36 and allows relative rotation thereof about
  • Rotary axis A generating a return action.
  • the central disk element 38 provides a second primary side 42.
  • This second primary side 42 is associated with a second secondary side 44, which in turn comprises two cover disk elements 46, 48. Between the second primary side 42 and the second secondary side 44 acts a second
  • Damper element assembly 50 for example, again comprising a plurality of springs distributed in the circumferential direction, for example helical compression springs, so that under the restoring action of the second damper element assembly 50, the second primary side 42 and the second secondary side 44 with respect to each other about the axis of rotation A are rotatable.
  • vibration system 28 is formed in two stages with two series-effective vibration dampers with the two
  • the first primary side 30 essentially forms the primary side of the entire oscillation system 28, ie the side into which the torque is introduced in the tensile state, while the second secondary side 44 forms the secondary side of the entire oscillation system 28
  • Input range 12 recorded torque are available, which are above the resonant frequency and thus, depending on the quality of
  • Vibration decoupling experienced a maximum phase shift of 180 ° in the first torque transmission path 20 with respect to the components contained in the torque component of the second torque transmission path 22 Schwingungsanregungsanteile, superimposed completely destructive with these non-phase-shifted vibration components in the coupling assembly 24 in the ideal case.
  • the coupling arrangement 24 comprises a planetary gear arrangement 52 with a planet carrier 54. This is together with the primary side 30 of the
  • Vibration system 28 is connected to the drive shaft and is the second
  • a plurality Planetenradtragebolzen 58 are provided on the planet 54, as shown in FIG. 2 this clearly shows.
  • a bearing 60 for example, designed as a needle bearing or other WälzERAlager or
  • the planetary gears 56 are rotatable about their Planetenrad loftachsen Z, which are oriented substantially parallel to the axis of rotation A of the planet carrier 54.
  • annular disk-like support members 62, 64 and also the support member 64 and the planet 54 are the annular disk-like support members 62, 64 and also the support member 64 and the planet 54.
  • Planet wheels 56 held axially centered, with respective thrust washers 66, 68, 70, 72, which can surround the Planetenradwindachsen Z ring-like, for a
  • the planetary gears 56 have two working toothing regions 74, 76 which follow one another in the direction of the planetary gear rotation axes Z.
  • the planetary gears 56 have two working toothing regions 74, 76 which follow one another in the direction of the planetary gear rotation axes Z.
  • Radial dimension with respect to the Planetenradwindachse Z is formed, is in mesh with a ring gear 78 which is fixed to a ring gear 82 and may be formed, for example, ring-like or ring-segment-like.
  • the ring gear 82 in turn, for example, by screwing with the second
  • Secondary side 44 in general so the secondary side of the vibration system 28, fixedly connected and thus associated with the first torque transmission path 20. The transmitted over the first torque transmission path 20 and from
  • Vibration system 28 forwarded torque is transmitted via the ring gear 82 and the ring gear 78 in the coupling assembly 24, namely the
  • the formed coupling assembly 24 are then, when the vibration excitation causes the vibration system 28 passes into the supercritical state, superimposed so that an at least partial extinction of the vibration components is formed and the flywheel 6 receives a substantially smoothed torque. It can be selected by the selection of the diameter ratio of the two working gear portions 74, 76 or by the design of the
  • Tooth geometry of these two Ulveriereungs Symposium 74, 76 are influenced, how large the guided over the two torque transmission paths 20, 22
  • Torque transmission path 20 cooperates, having a larger radial dimension, as cooperating with the ring gear 84 of the output portion 14
  • a gear ratio of i> 1 is achieved, which means that via each of the two torque transmission paths, a torque component is directed towards the planetary gear 52, wherein the ratio of the proportions by the size or diameter ratio of the two working gear portions 74, 76 can be adjusted.
  • Torque transmission 20 is a torque gain, so that when merging in the coupling assembly 24 again introduced the
  • Torque transmission paths 20, 22 passed torque components
  • the planet gears 56 may be formed with two gear parts 86, 88, wherein on the first gear part 86, the first working gear portion 74, ie the working gear portion cooperating with the ring gear 78 of the first torque transmission path 20 is formed is formed while the second gear portion 86, the second working gear portion 76, which with the
  • a toothed wheel in particular Planetary gear for a planetary gear, comprising two in the direction of a gear axis successive NUverzahnungs Stude, wherein a first Ulveriereungs Championship is provided on a first gear part and a second Schwarzstattungs Scheme on a second gear part is provided, wherein the two gear parts for common rotation about the gear axis and / or against Relative movement relative to each other in the direction of the gear axis of rotation by positive engagement and / or material connection and / or Reibkraft gleich are interconnected.
  • the positive connection can be made for example by:
  • Positive locking interaction can be obtained in that the at least one connecting element is bolt-like and engages in a connecting recess of the first gear part and a connecting recess of the second gear part, wherein further the gear parts can be held by the at least one connecting element against relative movement in the direction of the gear axis.
  • the structure may be such that the connection recess on one of the gear parts on an inner peripheral surface than in the direction of
  • Gear rotation axis extending bulge radially outward and the Connecting recess on the other of the gear parts at a Au ospecialsf laugh than extending in the direction of the gear axis extending bulge are formed radially inward, wherein the at least one connecting element is positioned radially between the inner peripheral surface and the Au omonosf pool.
  • the axial cohesion of the two gear parts can be more easily realized that the at least one connecting element is pressed into the connection recesses associated therewith.
  • the connecting recesses are formed on the gear parts as passage openings, wherein the at least one connecting element is positioned in engaging in alignment with each other positioned connecting recesses of the two gear parts.
  • Connecting element engages behind at least one gear part, preferably both gear parts, on its side facing away from the other gear part side.
  • the at least one connecting element is sleeve-like with a
  • a first axial connecting toothing and the other gear part with the first axial spline in Engagement standing second axial connecting toothing are provided.
  • connection of the two gear parts exclusively or in addition to the form fit and / or Reibkraft gleich done by material closure this can be made by welding and / or soldering and / or bonding.
  • the fusion welding preferably laser welding, electron beam welding, induction welding, resistance welding, or alternatively also the friction welding, such. B. also ultrasonic welding, to.
  • the gear parts are connected in the region of radially or axially opposite surfaces, wherein it may be provided for collecting particulate contaminants which are produced when carrying out a welding operation, that in the region of the axially or radially opposite surfaces in at least one
  • connection of the two gear parts alternatively or in addition to the measures described above, ie positive engagement or material closure, are made by Reibkraft gleich, this can be done by a press fit and / or by shrinking.
  • a sleeve-like connecting element which has a standing with at least one of the gear parts in Reibkraft gleich für circumferential surface, preferably outer peripheral surface.
  • one of the Gear parts a standing with the other gear part in Reibkraft gleich für circumferential surface, preferably Au ## Budapestsf pool.
  • the present invention further relates to a planetary gear comprising a planet carrier having a plurality of circumferentially about one
  • the present invention relates to a
  • Torsional vibration damping arrangement in particular for the drive train of a vehicle, comprising a to be driven for rotation about a rotation axis
  • An input range and an output range wherein between the input area and the output range, a first torque transmission path and parallel thereto a second torque transmission path are provided, further comprising a coupling arrangement of the superposition of the torque paths transmitted via the torque transmission paths, the coupling arrangement having a planetary gear arrangement coupled to one of the torque transmission paths
  • planetary gears according to the invention comprises.
  • Torque transmission path guided rotational irregularities with respect to the one torque transmission path guided rotational irregularities is provided.
  • phase shifter arrangement a vibration system with a primary side and against the action of at least one
  • Torsional vibration dampers can be constructed.
  • Fig. 1 is a partial longitudinal sectional view of a
  • Fig. 2 is an enlarged detail view of
  • Fig. 3 is an axial view of a planetary gear
  • Fig. 4 is a partial axial sectional view of the planetary gear of Fig. 3 taken along a line IV-IV in Fig. 3;
  • Fig. 5 is an axial sectional view of the planetary gear of Fig. 3 taken along a line V-V in Fig. 3;
  • Fig. 6 is an axial sectional view of an alternative planetary gear
  • Fig. 7 is a further axial sectional view of an alternative construction
  • Fig. 8 is a further axial sectional view of an alternative construction
  • Fig. 9 is a partial axial sectional view of another alternatively constructed
  • FIG. 10 the planetary gear of FIG. 9 after performing a Weld process
  • Fig. 1 1 is a further axial sectional view of an alternatively constructed
  • Fig. 12 is a further axial sectional view of an alternative construction
  • Fig. 13 is a further axial sectional view of an alternative construction
  • Fig. 14 is a further axial sectional view of an alternative construction
  • Fig. 15 is a further axial sectional view of an alternative construction
  • Fig. 1 6 is a further axial sectional view of an alternative construction
  • Fig. 17 is a further axial sectional view of an alternative construction
  • Fig. 18 is another axial sectional view of an alternative construction
  • planetary gears 56 will be explained, as they can be used, for example, in the previously described with reference to FIG. 1 torsional vibration damping arrangement. It should be noted here that the principles of the present invention find particularly advantageous application in such planetary gears or these having torsional vibration damping arrangements. In principle, however, the present invention can be used in any type of gear in which the provision of two mutually different toothing areas to a and the same gear is advantageous or required.
  • the gear part 88 has, in its radially inner region, an approximately cylindrical projection 90 extending axially beyond the working toothed region 76 thereof and into an inner circumferential opening of the gear part 86.
  • the gear part 88 extends in
  • the WälzArchitect larger 60 or a different design storage for example, designed as a sliding bearing attack.
  • bulges 98 are preferably provided radially outwardly at a uniform circumferential spacing, which are thus open radially inward and preferably extend in the axial direction over the entire gear member 86 away.
  • Bulge 98 on the gear part 86 is provided on the cylindrical projection 90 of the gear part 88 in the region of Au opatisf surface 96 a bulge 100 radially inward, which is thus open radially outward and preferably extends over the entire axial extent of the cylindrical extension 90.
  • a bulge 100 radially inward, which is thus open radially outward and preferably extends over the entire axial extent of the cylindrical extension 90.
  • Receiving volume substantially axially extending connecting element 102nd is preferably introduced by pressing so that it is on the one hand held captive on the two gear parts 86, 88, on the other hand, the two gear parts 86, 88 but also against axial movement, ie movement in the direction of
  • Connecting elements 102 is located in a centering of the gear part 86 on the cylindrical projection 90 of the gear part 88, so that both gear parts 86, 88 are positioned coaxially to the Planetenradwindachse Z or can be positioned.
  • Relativwebpositionungen be coupled together.
  • markings 102 and 104 can be provided on the two gear parts 86, 88, which identify a clear relative positioning of the two gear parts 86, 88 with respect to each other. This is particularly advantageous if the gear parts 86, 88 to be joined together are to be assembled manually.
  • markers 102, 104 may be used for visual perception
  • Gear member 88 to fulfill the storage functionality one
  • Fig. 6 shows a planetary gear 56
  • the two gear parts 86, 88 have a similar structure, as described above.
  • the gear part 88 has the cylindrical projection 90, which engages inside the gear part 86.
  • the two gear parts 86, 88 have the cylindrical projection 90, which engages inside the gear part 86.
  • Gear parts 86, 88 positioned to each other so that when engaging in the gear member 86 Axialansatz 90, the two gear parts 68, 88 with axially opposite Strinjection 104, 106 abut each other, so that a defined axial positioning is predetermined.
  • Gear parts 86, 88 connected by material connection.
  • a circumferentially around the Planetenradlyachse Z circumferential weld 108 are formed where the two radially opposite peripheral surfaces 94, 96 on an axial end face 1 10 of the gear member 86 and an axial end face 1 12 of the cylindrical projection 90 of the gear member 88 to the outside accessible.
  • This weld can, for example, by means of a
  • Fusion welding process such as laser welding, electron beam welding, or by induction or resistance welding are formed.
  • the weld segmented, so formed in the circumferential direction interrupted or by a plurality of circumferentially
  • Particle collecting recess 1 14 be formed in the form of an undercut or the like, wherein this P nanoauffangaussparung 1 14 preferably extends circumferentially around the axis of rotation Z without interruption.
  • connection elements 102 in addition to the functionality of generating a positive connection and the defined relative positioning of the two gear parts 86, 88 pretend. It can be seen that it is also possible in the context of the present invention, various types of connection, such. B. positive connection and material connection, to combine with each other.
  • this can be covered by a ring-like aperture which leaves in its interior only that part of the gear member 86 and the axial Strinseite 1 12 of the cylindrical projection 90 free, which for performing must be accessible to the welding process.
  • Cover panel can be applied manually or by machine.
  • FIG. 7 shows a further alternative planetary gear 56, in which the two gear parts 86, 88 are connected to one another by material closure.
  • the cylindrical projection 90 of the gear part 88 engages through the gear part 86 and projects beyond this in the direction of the Planetenraditchachse Z.
  • a weld 108 is either continuous or segmented in the circumferential direction or in the form of multiple welds. Since the weld is generated at an angle to the outer peripheral surface 96 on the one hand and also to the axial end face 1 10 on the other hand, the danger the entry of contaminants into the adjoining area of the two
  • Gear parts 86, 88 lower, so that can be dispensed with the volume described above with reference to FIG. 6 for receiving particles.
  • the cylindrical projection 90 of the gear member 86 is formed with a radial stage 1 18. This means that the Au 88 originallysf pool 96 and, accordingly, the inner peripheral surface 94 of the gear part 86 are formed stepped. Where the step is formed on the cylindrical projection 90, the gear part 86 has a flange-like radially inward-facing projection 120 with a plurality of circumferentially successive
  • Openings 122 Where this radial projection 120 is located radially inward of the cylindrical projection 90, the two gear parts 86, 88 can be centered radially relative to one another and possibly also connected to one another by a weld seam 108.
  • the radial and axial bearing points lie axially outside the axial extent of the two gear parts 86, 88 and to be separated or uncovered by mechanical machining after the two are fixedly connected. This means that the assembly force for the welding process can be applied axially or / and radially outside the extent of the gear parts 86, 88.
  • Figs. 9 and 10 show a planetary gear 56 in which the two Gear parts 86, 88 in the region of their axially opposite end faces 104, 106 are connected to each other by induction welding or resistance welding.
  • an axial projection region 126 is provided on the end face 106 or alternatively the end face 104, which is melted when an electrical voltage or current flow and corresponding Axialkraftbeetzwegung and, as FIG. 10 illustrates this, disappears, so that the two
  • Gear parts 86, 88 substantially gap-free in the region of their end faces 104, 106 abut each other and there in the area axially opposite each other
  • segmented or pointwise formed welding can be generated.
  • the two gear parts 86, 88 are formed in a similar geometry, as shown in Fig. 8.
  • a material-locking connection by soldering material 128 is generated. This can be introduced in the form of a solder ring and melted by strong heating of the gear parts 86, 88 to produce the material closure and cooled again.
  • the geometry of the solder ring used for this purpose can be adapted to the geometry of the stepped or possibly also ungestufted opposite inner or outer peripheral surfaces of the gear parts 86, 88 are generated.
  • Heating of the gear part 88 in particular where this or its cylindrical projection 90 has a comparatively small radial material thickness, can be made and thus the heat input can be kept within limits. Since a strong heating of the gear parts 86, 88 is required to carry out the connection process, it may further be necessary or advantageous to
  • Inner peripheral surface 92 of the gear part 88 that is, the bearing of the planetary gear 56 serving surface to undergo after completion of the connecting operation of a finishing to obtain an exactly cylindrical surface.
  • FIG. 12 Another embodiment of a planetary gear 56, in which the two Gear parts 86, 88 are interconnected by positive locking, is shown in Fig. 12.
  • a substantially sleeve-like formed connecting element 130 is provided, which extends in the axial direction along the two gear parts 86, 88 and preferably has the same length, as these two
  • Connecting element 130 is an outer peripheral connecting teeth 132 is provided, which may extend over the entire length of the connecting element 130.
  • an inner peripheral spline 134 is provided, and on the inner circumference of the gear part 88, an inner peripheral spline 136 is provided.
  • Connection teeth 134, 136 are in mesh with the outer peripheral splines 132, thereby mediating the effect of
  • the two gear parts 86, 88 are rotatably held to each other.
  • the teeth 132, 134, 136 can be pushed together with a very tight fit, for example with a press fit.
  • Connecting element 130 material fit with one, preferably both
  • gear parts 86, 88 so for example by welding, soldering or gluing.
  • gear parts 86, 88 so for example by welding, soldering or gluing.
  • the sleeve-like connecting element 130 may be formed with a floating bearing relative to the planet carrier 54.
  • Fig. 13 a design variant is shown, in which the am
  • Gear part 88 provided working gear portion 76, which as
  • gear part 86 can, in a radially outwardly open
  • a securing element 140 for example, circlip, be introduced, on which the gear member 86 can be axially supported.
  • This ring-like securing element 140 may be formed, for example, as a spring ring, such as a Seeger ring. A detachment of this ring-like securing element 140 radially outward can be prevented that the gear member 86 engages over this axially and thus blocked against movement radially outward.
  • Fig. 15 shows an embodiment in which the two gear parts 86, 88 of the planetary gear 56 is realized by positive engagement with axially opposite axial splines 142, 144.
  • these teeth may be formed as Hirth gears.
  • the axial cohesion ensure bolt-like connecting elements 146, which respective
  • Passage openings or holes 148, 150 in the two gear parts 86, 88 pass axially and engage behind the gear parts 86, 88 at their remote from each other or facing away from the manner of rivet bolts.
  • Fig. 1 6 shows an embodiment of a planetary gear 56, wherein the two here each disk-like gear parts 86, 88 axially adjacent to each other by Reibkraft gleich on a sleeve-like
  • the Reibkraft gleich can be realized by pressing or shrinking.
  • Connecting element 152 which also here an inner peripheral surface 158 provides for the radial bearing of the planet 56, formed with stepped Au OHmonasf surface 156, so that initially a defined axial positioning is predetermined for the gear member 88 having an inner peripheral surface 154 with a smaller radial distance to Planetenradbondse Z, and via this gear part 88 then a defined axial positioning for the gear part 88 is given.
  • the planetary gear 56 is formed with gear parts 86, 88 fixedly connected to each other by frictional engagement.
  • the gear part 88 again on the cylindrical projection 90, on the Au . Commonsf surface 96, the gear member 86 is placed with its inner peripheral surface 94 by pressing or shrinking. With the axial end face 106, the gear part 88 again provides a defined axial stop for the gear part 86.
  • gear part 88 could basically be formed in two parts with a ring-disc-like part, which the
  • Gear part so the gear member 86, could then be connected to the sleeve-like part of the gear part 88 by positive engagement, for example in the manner described with reference to FIGS. 3 to 5. Also, this sleeve-like part of the gear part 88 could in that length section in which it with the
  • toothed part 86 To be connected toothed part 86, be formed with an outer peripheral connecting toothing, so that equally a positive connection can be realized.
  • tooth geometry can be formed.
  • Gears in this sense are therefore also polygonal or generally not rotationally symmetric peripheral geometries, such.

Landscapes

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Abstract

Ein Zahnrad, insbesondere Planetenrad für ein Planetengetriebe, umfasst zwei in Richtung einer Zahnraddrehachse (Z) aufeinander folgende Arbeitsverzahnungsbereiche (74, 76), wobei ein erster Arbeitsverzahnungsbereich (74) an einem ersten Zahnradteil (86) vorgesehen ist und ein zweiter Arbeitsverzahnungsbereich (76) an einem zweiten Zahnradteil (88) vorgesehen ist, wobei die beiden Zahnradteile (86, 88) zur gemeinsamen Drehung um die Zahnraddrehachse (Z) oder/und gegen Relativbewegung bezüglich einander in Richtung der Zahnraddrehachse (Z) durch Formschluss oder/und Materialschluss oder/und Reibkraftschluss miteinander verbunden sind.

Description

Zahnrad, insbesondere Planetenrad für ein Planetenqetriebe und Drehschwinqunqsdämpfunqsanordnunq mit einem derartigen Zahnrad
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zahnrad, das beispielsweise als
Planetenrad in einem Planetengetriebe in einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs Anwendung finden kann.
Die Fig. 1 zeigt im Teil-Längsschnitt eine im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zu positionierende Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10. Die
Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 umfasst einen Eingangsbereich 12, welcher durch Verschraubung beispielsweise mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, allgemein also einem Antriebsaggregat, zu verbinden ist und somit zur Drehung um eine Drehachse A anzutreiben ist. Ein Ausgangsbereich 14 der
Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 ist mit einem Schwungrad 1 6 ausgebildet, mit welchem beispielsweise eine Druckplattenbaugruppe einer Reibungskupplung verbunden ist und welches eine Reibfläche 18 für eine derartige Reibungskupplung bereitstellen kann. Zwischen dem Eingangsbereich 12 und dem Ausgangsbereich 14 sind zwei Drehmomentübertragungswege 20, 22 eingerichtet, die im Eingangsbereich 12 aufzweigen und im Bereich einer allgemein mit 24 bezeichneten Koppelanordnung zusammengeführt sind.
Im ersten Drehmomentübertragungsweg 20 ist eine allgemein mit 26
bezeichnete Phasenschieberanordnung vorgesehen. Die Phasenschieberanordnung 26 kann Drehschwingungen oder allgemein Drehungleichförmigkeiten, die im
Eingangsbereich 12 in die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 eingeleitet werden und die anteilsmäßig auch über den ersten Drehmomentübertragungsweg 20 geleitet werden, in ihrer Phasenlage verschieben bezüglich der entsprechenden
Drehschwingungen oder Drehungleichförmigkeiten, die auch in dem über den zweiten Drehmomentübertragungsweg 22 geleiteten Drehmomentenanteil enthalten sind. Diese beiden Drehmomentenanteile mit zueinander phasenverschobenen
Drehschwingungsanteilen werden im Bereich der Koppelanordnung 24
zusammengeführt, so dass die zueinander phasenverschobenen Schwingungsanteile einander im Idealfalle gegenseitig auslöschen, so dass in den Ausgangsbereich 14 ein von Drehungleichförmigkeiten bzw. Drehschwingungen im Wesentlichen befreites Gesamtdrehmoment eingeleitet wird.
Die Phasenschieberanordnung 26 umfasst ein Schwingungssystem 28 mit einer ersten Primärseite 30, welche allgemein mit zwei Deckscheibenelementen 32, 34 aufgebaut ist. Im Bereich des Deckscheibenelements 32 wird die
Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 an eine Antriebswelle oder dergleichen fest angebunden. Das Schwingungssystem 28 umfasst ferner eine erste Sekundärseite 36, hier im Wesentlichen bereitgestellt durch ein Zentralscheibenelement 38, welches zwischen den beiden Deckscheibenelementen 30, 34 positioniert ist. Eine mit einer Mehrzahl von Federn, vorzugsweise Schraubendruckfedern, ausgebildete erste
Dämpferelementenanordnung 40 wirkt zwischen der ersten Primärseite 30 und der ersten Sekundärseite 36 und ermöglicht eine Relativdrehung derselben um die
Drehachse A unter Erzeugung einer Rückstellwirkung.
Im radial inneren Bereich stellt das Zentralscheibenelement 38 eine zweite Primärseite 42 bereit. Dieser zweiten Primärseite 42 ist eine zweite Sekundärseite 44 zugeordnet, die wiederum zwei Deckscheibenelemente 46, 48 umfasst. Zwischen der zweiten Primärseite 42 und der zweiten Sekundärseite 44 wirkt eine zweite
Dämpferelementenanordnung 50, beispielsweise wieder umfassend mehrere in Umfangsrichtung verteilt liegende Federn, beispielsweise Schraubendruckfedern, so dass unter der Rückstellwirkung der zweiten Dämpferelementenanordnung 50 die zweite Primärseite 42 und die zweite Sekundärseite 44 bezüglich einander um die Drehachse A verdrehbar sind.
Man erkennt, dass das Schwingungssystem 28 zweistufig ausgebildet ist mit zwei seriell wirksamen Schwingungsdämpfern mit den beiden
Dämpferelementenanordnungen 40, 50. Dabei bildet die erste Primärseite 30 im Wesentlichen die Primärseite des gesamte Schwingungssystems 28, also diejenige Seite, in welche im Zugzustand das Drehmoment eingeleitet wird, während die zweite Sekundärseite 44 die Sekundärseite des gesamten Schwingungssystems 28
bereitstellt, also diejenige Seite, über welche das Drehmoment abgegeben wird.
Ein wesentliches Charakteristikum derartiger Schwingungssysteme ist, dass diese in einem Anregungsfrequenzbereich unter ihrer Eigen- bzw. Resonanzfrequenz unterkritisch arbeiten, d. h. Anregung und Reaktion des Systems an der Primärseite 30 einerseits und an der Sekundärseite 44 andererseits erfolgen im Wesentlichen gleichzeitig, also gleichphasig ohne gegenseitige Phasenverschiebung. Wird die
Resonanzfrequenz überschritten, geht das Schwingungssytem 28 in einen
überkritischen Zustand über, in welchem Anregung und Reaktion zueinander
phasenverschoben sind. Es kann also ein Phasensprung von maximal 180° auftreten. Dies hat zur Folge, dass dann, wenn anregende Frequenzen in dem am
Eingangsbereich 12 aufgenommenen Drehmoment vorhanden sind, welche über der Resonanzfrequenz liegen und mithin, abhängig von der Qualität der
Schwingungsentkopplung, eine maximale Phasenverschiebung von 180° im ersten Drehmomentenübertragungsweg 20 bezüglich der im Drehmomentenanteil des zweiten Drehmomentübertragungswegs 22 enthaltenen Schwingungsanregungsanteile erfahren, sich mit diesen nicht phasenverschobenen Schwingungsanteilen in der Koppelanordnung 24 im Idealfalle vollständig destruktiv überlagern.
Die Koppelanordnung 24 umfasst eine Planetengetriebeanordnung 52 mit einem Planetenradträger 54. Dieser wird zusammen mit der Primärseite 30 des
Schwingungssystems 28 an die Antriebswelle angebunden und ist dem zweiten
Drehmomentübertragungsweg 22 zuzuordnen. Am Planetenradträger 54 sind in
Umfangsrichtung verteilt liegend mehrere allgemein mit 56 bezeichnete Planetenräder drehbar getragen. Hierzu sind am Planetenradträger 54, wie die Fig. 2 dies deutlicher zeigt, mehrere Planetenradtragebolzen 58 vorgesehen. Über eine Lagerung 60, beispielsweise ausgebildet als Nadellager oder sonstiges Wälzkörperlager oder
Gleitlager, sind die Planetenräder 56 um ihre Planetenraddrehachsen Z drehbar, welche zur Drehachse A des Planetenradträgers 54 im Wesentlichen parallel orientiert sind. Zwischen zwei beispielsweise ringscheibenartig ausgebildeten Stützelementen 62, 64 bzw. auch dem Stützelement 64 und dem Planetenradträger 54 sind die
Planetenräder 56 axial zentriert gehalten, wobei jeweilige Anlaufscheiben 66, 68, 70, 72, welche die Planetenraddrehachsen Z ringartig umgeben können, für eine
reibungsarme Axialabstützung der Planetenräder 56 sorgen.
Die Planetenräder 56 weisen zwei in Richtung der Planetenraddrehachsen Z aufeinander folgende Arbeitsverzahnungsbereiche 74, 76 auf. Der Arbeitsverzahnungsbereich 74, welcher im dargestellten Beispiel mit größerer
Radialabmessung bezüglich der Planetenraddrehachse Z ausgebildet ist, steht in Kämmeingriff mit einem Hohlrad 78, welches an einem Hohlradträger 82 festgelegt ist und beispielsweise ringartig oder ringsegmentartig ausgebildet sein kann. Der Hohlradträger 82 wiederum ist beispielsweise durch Verschraubung mit der zweiten
Sekundärseite 44, allgemein also der Sekundärseite des Schwingungssystems 28, fest verbunden und somit dem ersten Drehmomentübertragungsweg 20 zugeordnet. Das über den ersten Drehmomentübertragungsweg 20 übertragene und vom
Schwingungssystem 28 weitergeleitete Drehmoment wird über den Hohlradträger 82 und das Hohlrad 78 in die Koppelanordnung 24, nämlich den
Arbeitsverzahnungsbereich 74 der Planetenräder 56 eingeleitet. Das über den zweiten Drehmomentübertragungsweg 22 geleitete Drehmoment wird über den
Planetenradträger 54 und die Planetenradtragebolzen 58 in die Koppelanordnung 24 eingeleitet. Die so zusammengeführten Drehmomentenanteile werden über den Arbeitsverzahnungsbereich 76 in ein beispielsweise ringartig oder ringsegmentartig ausgebildetes Hohlrad 84 als Gesamtdrehmoment weitergeleitet wobei das Hohlrad 84 mit dem Schwungrad 1 6 durch Verschraubung verbunden sein kann und somit dem Ausgangsbereich 14 zuzuordnen ist.
Durch die Zusammenführung der beiden Drehmomentenanteile der beiden Drehmomentübertragungswege 20, 22 in der mit dem Planetengetriebe 52
ausgebildeten Koppelanordnung 24 werden dann, wenn die Schwingungsanregung dazu führt, dass das Schwingungssystem 28 in den überkritischen Zustand übergeht, so überlagert, dass eine zumindest teilweise Auslöschung der Schwingungsanteile entsteht und das Schwungradi 6 ein im Wesentlichen geglättetes Drehmoment aufnimmt. Dabei kann durch die Auswahl des Durchmesserverhältnisses der beiden Arbeitsverzahnungsbereiche 74, 76 bzw. auch durch die Ausgestaltung der
Zahngeometrie dieser beiden Arbeitsverzahnungsbereiche 74, 76 beeinflusst werden, wie groß die über die beiden Drehmomentübertragungswege 20, 22 geleiteten
Drehmomentenanteile sind. Im dargestellten Beispiel, in welchem der
Arbeitsverzahnungsbereich 74, der mit dem Hohlrad 78 des ersten
Drehmomentübertragungswegs 20 zusammenwirkt, eine größere Radialabmessung aufweist, als der mit dem Hohlrad 84 des Ausgangsbereichs 14 zusammenwirkende
Antriebsverzahnungsbereich, wird ein Übersetzungsverhältnis von i > 1 erreicht, was bedeutet, dass über jeden der beiden Drehmomentübertragungswege ein Drehmomentenanteil in Richtung zum Planetengetriebe 52 geleitet wird, wobei das Verhältnis der Anteile durch das Größen- bzw. Durchmesserverhältnis der beiden Arbeitsverzahnungsbereiche 74, 76 eingestellt werden kann. Weist der
Arbeitsverzahnungsbereich 76 einen größeren Durchmesser auf, als der
Arbeitsverzahnungsbereich 74, so findet eine Drehmomentenumkehr im zweiten Drehmomentübertragungsweg 22 statt, während im ersten
Drehmomentübertragungsweg 20 eine Drehmometenverstärkung erfolgt, so dass bei Zusammenführung in der Koppelanordnung 24 wieder ein dem eingeleiteten
Drehmoment entsprechendes Gesamtmoment, jedoch mit zumindest teilweise eliminierten Schwingungsanteilen erreicht wird.
Zur Bereitstellung dieser Möglichkeit, die über die beiden
Drehmomentübertragungswege 20, 22 geleiteten Drehmomentenanteile durch
Gestaltung der Planetenräder 56 beeinflussen zu können, ist es also erforderlich, die beiden Arbeitsverzahnungsbereiche 74, 76 unabhängig voneinander ausgestalten zu können, also mit unterschiedlichem Durchmesser bezüglich der Planetenraddrehachse Z oder/und unterschiedlicher Verzahnungsgeometrie. Hierzu können, wie die Fig. 1 und 2 dies deutlich zeigen, die Planetenräder 56 mit zwei Zahnradteilen 86, 88 ausgebildet sein, wobei am ersten Zahnradteil 86 der erste Arbeitsverzahnungsbereich 74, also der mit dem Hohlrad 78 des ersten Drehmomentübertragungswegs 20 zusammenwirkende Arbeitsverzahnungsbereich, ausgebildet ist, während am zweiten Zahnradteil 86 der zweite Arbeitsverzahnungsbereich 76 ausgebildet ist, welcher mit dem
ausgangsseitigen Hohlrad 84 zusammenwirkt. Um die vorangehend erläuterte
Zusammenführung der beiden Drehmometenanteile erreichen zu können, ist es erforderlich, die beiden Zahnradteile 86, 88 miteinander fest, Insbesondere drehfest zu verbinden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zahnrad, insbesondere Planetenrad für ein Planetenradgetriebe, vorzusehen, welches wenigstens zwei Arbeitsverzahnungsbereiche jeweils an voneinander getrennt ausgebildeten
Zahnradteilen umfasst.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst ein Zahnrad, insbesondere Planetenrad für ein Planetengetriebe, umfassend zwei in Richtung einer Zahnraddrehachse aufeinander folgende Arbeitsverzahnungsbereiche, wobei ein erster Arbeitsverzahnungsbereich an einem ersten Zahnradteil vorgesehen ist und ein zweiter Arbeitsverzahnungsbereich an einem zweiten Zahnradteil vorgesehen ist, wobei die beiden Zahnradteile zur gemeinsamen Drehung um die Zahnraddrehachse oder/und gegen Relativbewegung bezüglich einander in Richtung der Zahnraddrehachse durch Formschluss oder/und Materialschluss oder/und Reibkraftschluss miteinander verbunden sind.
Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Zahnrad wird es möglich, zueinander unterschiedlich gestaltete Arbeitsverzahnungsbereiche vorzusehen, wobei durch die verschiedenen Möglichkeiten der festen Verbindung der beiden Zahnradteile eine Zusammenführung von Drehmomenten ermöglicht ist, ohne einen spürbaren Einfluss auf vorhergehende Endbearbeitungsmaßnahmen der einzelnen Zahnradteie zu erzeugen. Dabei können die verschiedenen Fügemaßnahmen bzw. Verfahren selbstverständlich in Kombination oder auch jeweils einzeln realisiert sein.
Dabei kann der Formschluss beispielsweise hergestellt sein durch:
- wenigstens ein mit dem ersten Zahnradteil oder/und dem zweiten Zahnradteil in Formschlusseingriff stehendes Verbindungselement,
oder/und
- am ersten Zahnradteil und am zweiten Zahnradteil vorgesehene
Verbindungsverzahnungen.
Eine unter Einsatz eines Verbindungselements leicht zu realisierende
Formschlusswechselwirkung kann dadurch erhalten werden, dass das wenigstens eine Verbindungselement bolzenartig ausgebildet ist und in eine Verbindungsaussparung des ersten Zahnradteils und eine Verbindungsaussparung des zweiten Zahnradteils eingreift, wobei ferner die Zahnradteile durch das wenigstens eine Verbindungselement gegen Relativbewegung in Richtung der Zahnraddrehachse gehalten sein können.
Beispielsweise kann der Aufbau derart sein, dass die Verbindungsaussparung an einem der Zahnradteile an einer Innenumfangsfläche als in Richtung der
Zahnraddrehachse sich erstreckende Ausbuchtung nach radial außen und die Verbindungsaussparung am anderen der Zahnradteile an einer Au ßenumfangsf lache als in Richtung der Zahnraddrehachse sich erstreckende Ausbuchtung nach radial innen ausgebildet sind, wobei das wenigstens eine Verbindungselement radial zwischen der Innenumfangsfläche und der Au ßenumfangsf lache positioniert ist. Dabei kann der axiale Zusammenhalt der beiden Zahnradteile dadurch leichter realisiert werden, dass das wenigstens eine Verbindungselement in die diesem zugeordneten Verbindungsaussparungen eingepresst ist.
Bei einer alternativen Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsaussparungen an den Zahnradteilen als Durchgriffsöffnungen ausgebildet sind, wobei das wenigstens eine Verbindungselement in in Ausrichtung zueinander positionierte Verbindungsaussparungen der beiden Zahnradteile eingreifend positioniert ist. Um dabei in einfacher Weise den axialen Zusammenhalt der Zahnradteile mit vorsehen zu können, wird vorgeschlagen, dass das wenigstens eine
Verbindungselement wenigstens ein Zahnradteil, vorzugsweise beide Zahnradteile, an seiner von dem anderen Zahnradteil abgewandten Seite hintergreift.
Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform wird vorgeschlagen, dass das wenigstens eine Verbindungselement hülsenartig ausgebildet ist mit einer
Au ßenumfangs- Verbindungsverzahnung, wobei an wenigstens einem Zahnradteil, vorzugsweise beiden Zahnradteilen, eine Innenumfangs-Verbindungsverzahnung zum Eingriff mit der Au ßenumfangs- Verbindungsverzahnung vorgesehen ist. Es sei hier darauf hingewiesen, dass mit einer Außen- bzw. einer Innenumfangs- Verbindungsverzahnung jeweils eine Verzahnung mit von einem Kernbereich radial sich weg erstreckenden Zähnen, beispielsweise nach Art einer Stirnverzahnung ausgebildet, angesprochen ist. Bei einer weiteren derartige Umfangsverzahnungen nutzenden Ausgestaltungsform wird vorgeschlagen, dass an einem der Zahnradteile eine Außenumfangs-Verbindungsverzahnung und am anderen Zahnradteil eine mit der Außenumfangs-Verbindungsverzahnung in Eingriff stehende Innenumfangs- Verbindungsverzahnung vorgesehen sind. Dabei kann beispielsweise die
Au ßenumfangs- Verbindungsverzahnung die Arbeitsverzahnung des einen Zahnradteils umfassen. Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform, bei welcher die Kopplung der beiden Zahnradteile zur gemeinsamen Drehung durch Formschluss in besonders einfacher Weise herstellbar ist, wird vorgeschlagen, dass an einem der Zahnradteile eine erste Axial-Verbindungsverzahnung und am anderen Zahnradteil eine mit der ersten Axial-Verbindungsverzahnung in Eingriff stehende zweite Axial- Verbindungsverzahnung vorgesehen sind.
Soll die Verbindung der beiden Zahnradteile ausschließlich oder zusätzlich zum Formschluss oder/und Reibkraftschluss durch Materialschluss erfolgen, kann dieser hergestellt werden durch Verschweißung oder/und Verlötung oder/und Verklebung. Insbesondere bieten sich bei Einsatz eines Schweißvorgangs das Schmelzschweißen, vorzugsweise Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Induktionsschweißen, Widerstandsschweißen, oder alternativ auch das Reibschweißen, wie z. B. auch Ultraschallschweißen, an.
Zur Herstellung der materialschlüssigen Verbindung wird vorgeschlagen, dass die Zahnradteile im Bereich sich radial oder axial gegenüberliegender Flächen verbunden sind, wobei zum Auffangen von bei Durchführung eines Schweißvorgangs entstehenden partikelartigen Verunreinigungen vorgesehen sein kann, dass im Bereich der sich axial oder radial gegenüber liegenden Flächen in wenigstens einem
Zahnradteil eine Partikelauffangaussparung vorgesehen ist.
Soll die Verbindung der beiden Zahnradteile alternativ oder zusätzlich zu den vorangehend beschriebenen Maßnahmen, also Formschluss bzw. Materialschluss, durch Reibkraftschluss hergestellt werden, so kann dies durch eine Presspassung oder/und durch Aufschrumpfen erfolgen.
Hierzu kann beispielsweise ein hülsenartiges Verbindungselement eingesetzt werden, das eine mit wenigstens einem der Zahnradteile in Reibkraftschlussverbindung stehende Umfangsfläche, vorzugsweise Außenumfangsfläche, aufweist.
Bei einer hinsichtlich der geringen Anzahl an einzusetzenden Bauteilen besonders vorteilhaften Variante kann alternativ vorgesehen sein, dass eines der Zahnradteile eine mit dem anderen Zahnradteil in Reibkraftschlussverbindung stehende Umfangsfläche, vorzugsweise Au ßenumfangsf lache, aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Planetengetriebe, umfassend einen Planetenradträger mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung um eine
Planetenradträgerdrehachse aufeinander folgend angeordneten erfindungsgemäßen Planetenrädern.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine
Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse anzutreibenden
Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich ein erster Drehmomentübertragungsweg und parallel dazu ein zweiter Drehmomentübertragungsweg vorgesehen sind, ferner umfassend eine Koppelanordnung der Überlagerung der über die Drehmomentübertragungswege geleiteten Drehmomente, wobei die Koppelanordnung eine Planetengetriebeanordnung mit einem an einen der Drehmomentübertragungswege angekoppelten
Planetenradträger und an dem Planetenradträger drehbar getragenen,
erfindungsgemäßen Planetenrädern umfasst.
Um bei einer derartigen Drehschwingungsdämpfungsanordnung in einfacher, gleichwohl definierter Art und Weise eine Phasenverschiebung der über die beiden Drehmomentübertragungswege geleiteten Drehmomentenanteile bzw. darin
enthaltener Schwingungen erreichen zu können, wird vorgeschlagen, dass wenigstens im anderen Drehmomentübertragungsweg eine Phasenschieberanordnung zur
Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den anderen
Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den einen Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen ist.
Dabei kann die Phasenschieberanordnung ein Schwingungssystem mit einer Primärseite und einer gegen die Wirkung wenigstens einer
Dämpferelementenanordnung bezüglich der Primärseite um die Drehachse drehbaren
Sekundärseite umfassen. Dies bedeutet, dass das Schwingungssystem nach Art einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung, ggf. einer mehrstufigen
Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit seriell wirksamen
Torsionsschwingungsdämpfern, aufgebaut sein kann.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht einer
Drehschwingungsdämpfungsanordnung;
Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht der
Drehschwingungsdämpfungsanordnung der Fig. 1 mit einem
Planetenradträger und einem daran drehbar getragenen Planetenrad;
Fig. 3 eine Axialansicht eines Planetenrads;
Fig. 4 eine Teil-Axialschnittansicht des Planetenrads der Fig. 3, geschnitten längs einer Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 eine Axialschnittansicht des Planetenrads der Fig. 3, geschnitten längs einer Linie V-V in Fig. 3;
Fig. 6 eine Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten Planetenrads;
Fig. 7 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 8 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 9 eine Teil-Axialschnittansicht eines weiteren alternativ aufgebauten
Planetenrads vor Durchführung eines Schweißverbindungsvorgangs;
Fig. 10 das Planetenrad der Fig. 9 nach Durchführung eines Schweißverbindungsvorgangs;
Fig. 1 1 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 12 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 13 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 14 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 15 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 1 6 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 17 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads;
Fig. 18 eine weitere Axialschnittansicht eines alternativ aufgebauten
Planetenrads.
Nachfolgend werden verschiedene Ausgestaltungsformen von Planetenrädern 56 erläutert, wie sie beispielsweise bei der vorangehend mit Bezug auf die Fig. 1 erläuterten Drehschwingungsdämpfungsanordnung eingesetzt werden können. Es sei hier darauf hingewiesen, dass die Prinzipien der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft Anwendung finden bei derartigen Planetenrädern bzw. diese aufweisenden Drehschwingungsdämpfungsanordnungen. Grundsätzlich kann die vorliegende Erfindung jedoch eingesetzt werden bei jedweder Art von Zahnrad, bei welcher das Bereitstellen zweier sich zueinander unterscheidender Verzahnungsbereiche an ein und demselben Zahnrad vorteilhaft bzw. erforderlich ist.
Man erkennt in Fig. 2, dass das Zahnradteil 88 in seinem radial inneren Bereich einen axial sich über den Arbeitsverzahnungsbereich 76 desselben hinaus und in eine Innenumfangsöffnung des Zahnradteils 86 hinein erstreckenden näherungsweise zylindrischen Ansatz 90 aufweist. Somit erstreckt das Zahnradteil 88 sich im
Wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckungslänge des Planetenrads 56 und stellt an seiner Innenumfangsfläche 92 eine Lagerfläche bereit, an welcher
beispielsweise das Wälzkörperlager 60 oder eine anders gestaltete Lagerung, beispielsweise ausgebildet als Gleitlagerung, angreifen kann.
Im axialen Bereich des zylindrischen Ansatzes 90 bzw. des Zahnradteils 86 liegen eine Innenumfangsfläche 94 des Zahnradteils 86 und eine Au ßenumfangsf läche 96 des zylindrischen Ansatzes 90 des Zahnradteils 88 einander radial gegenüber. Hier kann, wie die Fig. 3 dies veranschaulicht, ein geringfügiger radialer Zwischenraum vorhanden sein. Grundsätzlich könnten die beiden Zahnradteile im Bereich dieser beiden Umfangsflächen 94, 96 jedoch auch mit vergleichsweise enger Passung aufeinander gelagert sein (siehe Fig. 4 und Fig. 5). Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass die in Blickrichtung III in Fig. 2 betrachtete Darstellung des Planetenrads 56 in Fig. 3 den Verzahnungsbereich 76, welcher an sich vom Zahnradteil 86 nahezu vollständig verdeckt ist, lediglich der Vollständigkeit halber zeigt.
An der Innenumfangsfläche 94 des Zahnradteils 86 sind vorzugsweise in gleichmäßigem Umfangsabstand Ausbuchtungen 98 nach radial außen vorgesehen, welche somit nach radial innen offen sind und sich in axialer Richtung vorzugsweise über das gesamte Zahnradteil 86 hinweg erstrecken. In Zuordnung zu jeder
Ausbuchtung 98 am Zahnradteil 86 ist am zylindrischen Ansatz 90 des Zahnradteils 88 im Bereich der Au ßenumfangsf läche 96 eine Ausbuchtung 100 nach radial innen vorgesehen, welche somit nach radial außen offen ist und sich vorzugsweise über die gesamte Axialerstreckung des zylindrischen Ansatzes 90 erstreckt. Bei korrekt zueinander ausgerichteter Umfangspositionierung der beiden Zahnradteile 86, 88 bilden jeweils eine Ausbuchtung 98 und eine Ausbuchtung 100 ein Aufnahmevolumen für ein bolzenartig ausgebildetes Verbindungselement 102. Dieses in diesem
Aufnahmevolumen im Wesentlichen axial sich erstreckende Verbindungselement 102 wird vorzugsweise durch Einpressen eingebracht, so dass es einerseits verliersicher an den beiden Zahnradteilen 86, 88 gehalten ist, andererseits die beiden Zahnradteile 86, 88 aber auch gegen Axialbewegung, also Bewegung in Richtung der
Planetenraddrehachse Z, aneinander hält. Gleichzeitig stehen diese
Verbindungselemente 102 durch den radialen Eingriff in die Ausbuchtungen 98, 100 in Formschlusseingriff mit jedem der Zahnradteile 86, 88, so dass diese durch
Formschluss gegen Relativdrehung bezüglich einander gehalten sind. Eine weitere Funktionalität der in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig verteilten
Verbindungselemente 102 liegt in einer Zentrierung des Zahnradteils 86 auf dem zylindrischen Ansatz 90 des Zahnradteils 88, so dass beide Zahnradteile 86, 88 koaxial zur Planetenraddrehachse Z positioniert sind bzw. positioniert werden können.
Wie die Fig. 3 dies veranschaulicht, können die beiden Zahnradteile 86, 88 in einer der Teilung der Verbindungselemente 102 entsprechenden Anzahl an
Relativdrehpositionierungen miteinander gekoppelt werden. Insbesondere dann, wenn die Verzahnungsgeometrien eine eindeutig definierte Positionierung erforderlich machen, können an den beiden Zahnradteilen 86, 88 Markierungen 102 bzw. 104 vorgesehen sein, welche eine eindeutige Relativpositionierung der beiden Zahnradteile 86, 88 bezüglich einander identifizieren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die miteinander zu verbindenden Zahnradteile 86, 88 manuell zusammenzufügen sind. Diese Markierungen 102, 104 können zur visuellen Wahrnähme an gleich zu
orientierenden Axial- bzw. Stirnseiten der beiden Zahnradteile 86, 88 vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich könnten an den beiden Zahnradteilen 86, 88 auch formschlüssig ineinander eingreifende Ausrichtformationen ausgebildet sein.
Bei der Herstellung eines derartigen Planetenrads 56 können also die beiden Zahnradteile 86, 88 voneinander unabhängig mit der erforderlichen Geometrie, dem möglicherweise voneinander sich unterscheidenden Aufbaumaterial und sich auch möglicherweise voneinander unterscheidenden Endbearbeitungsvorgängen, wie z. B. Härten oder dergleichen, vorgesehen werden. Insbesondere ist es auch möglich, vor dem Verbinden der beiden Zahnradteile 86, 88 die Innenumfangsfläche 92 des
Zahnradteils 88 zur Erfüllung der Lagerungsfunktionalität einem
Endbearbeitungsvorgang zu unterziehen, so dass bei bzw. nach dem
Verbindungsvorgang, also nach dem Einpressen der Verbindungselemente 102, keine weiteren Bearbeitungsmaßnahmen durchzuführen sind.
Die Fig. 6 zeigt ein Planetenrad 56, dessen beiden Zahnradteile 86, 88 einen ähnlichen Aufbau aufweisen, wie vorangehend beschrieben. Das Zahnradteil 88 weist den zylindrischen Ansatz 90 auf, welcher innen in das Zahnradteil 86 eingreift. Ebenso wie bei der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform werden die beiden
Zahnradteile 86, 88 so zueinander positioniert, dass bei in das Zahnradteil 86 eingreifendem Axialansatz 90 die beiden Zahnradteile 68, 88 mit einander axial sich gegenüberliegenden Strinseiten 104, 106 aneinander anliegen, so dass eine definierte Axialpositionierung vorgegeben ist.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausgestaltungsform werden die beiden
Zahnradteile 86, 88 durch Materialschluss miteinander verbunden. Hierzu kann eine in Umfangsrichtung um die Planetenradträgerachse Z umlaufende Schweißnaht 108 dort gebildet werden, wo die beiden einander radial gegenüberliegenden Umfangsflächen 94, 96 an einer axialen Stirnseite 1 10 des Zahnradteils 86 und einer axialen Stirnseite 1 12 des zylindrischen Ansatzes 90 des Zahnradteils 88 nach außen hin zugänglich sind. Diese Schweißnaht kann beispielsweise vermittels eines
Schmelzschweißverfahrens, wie Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen, oder auch durch Induktions- bzw. Widerstandsschweißen gebildet werden. Aus thermischen Gründen ist es auch möglich, die Schweißnaht segmentiert, also in Umfangsrichtung unterbrochen auszubilden bzw. durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung
vorzugsweise gleichmäßig verteilt liegenden Schweißpunkten bereitzustellen.
Um bei dieser Ausgestaltungsform eine definierte Radialpositionierung des Zahnradteils 86 auf dem Zahnradteil 88 zu erlangen, ist es vorteilhaft, die beiden einander radial gegenüberliegenden Umfangsflächen 94, 96 mit möglichst geringem Radialspiel zueinander auszugestalten.
Um bei Durchführung eines Schweißverbindungsvorgangs freigesetzte und in den Angrenzungsbereich der beiden Umfangsflächen 94, 96 eingetragene
Verunreinigungen aufnehmen zu können, kann dort, wo der zylindrische Ansatz 90 an die axiale Stirnfläche 106 des Zahnradteils 88 angrenzt, eine
Partikelauffangaussparung 1 14 in Form eines Freistichs oder dergleichen gebildet sein, wobei diese Partikelauffangaussparung 1 14 sich vorzugsweise in Umfangsrichtung umlaufend ohne Unterbrechung um die Drehachse Z erstreckt. Um dieses
Aufnahmevolumen zu vergrößern, kann das Zahnradteil 86, dort wo seine
Innenumfangsfläche 94 an die axiale Stirnseite 104 desselben angrenzt, mit einer Anfasung 1 1 6 versehen sein.
Durch die Möglichkeit, beim Schweißvorgang entstehende Verunreinigungen in einem derartigen Aufnahmevolumen aufnehmen zu können, können nahezu beliebige Schweißnahten bzw. Schweißnahtgeometrien, wie z. B. V-Naht, erzeugt werden. Die Umfangsorientierung der beiden Zahnradteile 86, 88 bezüglich einander kann unter Einsatz der vorangehend mit Bezug auf die Fig. 3 erläuterten Markierungen
vorgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, beispielsweise durch Bereitstellen eines oder mehrerer Verbindungselemente 102 neben der Funktionalität der Erzeugung eines Formschlusses auch die definierte Relativpositionierung der beiden Zahnradteile 86, 88 vorzugeben. Daraus wird erkennbar, dass es im Sinne der vorliegenden Erfindung auch möglich ist, verschiedene Verbindungsarten, wie z. B. Formschluss und Materialschluss, miteinander zu kombinieren.
Um bei Durchführung eines Schweißvorgangs den bereits fertig bearbeiteten Arbeitsverzahnungsbereich 74 zu schützen, kann dieser durch eine ringartige Blende abgedeckt werden, die in ihrem Innenbereich lediglich denjenigen Teil des Zahnradteils 86 und auch die axiale Strinseite 1 12 des zylindrischen Ansatzes 90 frei lässt, welcher zur Durchführung des Schweißvorgangs zugänglich sein muss. Eine derartige
Abdeckblende kann manuell oder auch maschinell aufgebracht werden.
Die Fig. 7 zeigt ein weiteres alternativ ausgebildetes Planetenrad 56, bei welchem die beiden Zahnradteile 86, 88 durch Materialschluss miteinander verbunden sind. Der zylindrische Ansatz 90 des Zahnradteils 88 greift dabei durch das Zahnradteil 86 hindurch und steht über dieses in Richtung der Planetenraddrehachse Z hervor. Dort, wo die Außenumfangsfläche 96 des zylindrischen Ansatzes 90 an die axiale Stirnseite 1 10 des Zahnradteils 86 angrenzt, ist eine Schweißnaht 108 entweder in Umfangsrichtung durchlaufend oder segmentiert oder in Form mehrerer Schweißpunkte hergestellt. Da hier die Schweißnaht unter einem Winkel zur Außenumfangsfläche 96 einerseits und auch zur axialen Stirnseite 1 10 andererseits erzeugt wird, ist die Gefahr des Eintretens von Verunreinigungen in den Angrenzungsbereich der beiden
Zahnradteile 86, 88 geringer, so dass auf das vorangehend mit Bezug auf die Fig. 6 beschriebene Volumen zur Aufnahme von Partikeln verzichtet werden kann.
Selbstverständlich könnte dieses jedoch auch bei dieser Ausgestaltungsform
vorgesehen sein. Weiter ist bei dieser Ausgestaltungsform in einfacher Art und Weise eine ggf. durchzuführende Nachbearbeitung der Schweißnaht 108 möglich.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausgestaltungsform ist der zylindrische Ansatz 90 des Zahnradteils 86 mit einer Radialstufe 1 18 ausgebildet. Das bedeutet, dass die Au ßenumfangsf lache 96 und dementsprechend auch die Innenumfangsfläche 94 des Zahnradteils 86 gestuft ausgebildet sind. Dort, wo am zylindrischen Ansatz 90 die Stufe gebildet ist, weist das Zahnradteil 86 einen flanschartig nach radial innen greifenden Ansatz 120 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden
Öffnungen 122 auf. Dort, wo dieser radiale Ansatz 120 radial innen dem zylindrischen Ansatz 90 gegenüberliegt, können die beiden Zahnradteile 86, 88 radial aneinander zentriert und ggf. auch durch eine Schweißnaht 108 miteinander verbunden sein.
Zur Montage des in Fig. 8 dargestellten Planetenrads 56 ist es möglich, radial außerhalb des radialen Ansatzes 120 eine Montagekraft auf das Zahnradteil 86 aufzubringen und dieses somit auf das Zahnradteil 88 aufzuschieben. Dabei können die zur radialen und axialen Lagerung des Planetenrades 56 genutzten Flächen, also die Innenumfangsfläche 92, die axiale Stirnseite 1 10 des Zahnradteils86 und eine davon abgewandt liegende axiale Stirnseite 124 des Zahnradteils 88 erst nach dem Zusammenfügen der beiden Zahnradteile 86, 88 endbearbeitet werden. Dazu kann auch vorgesehen sein, dass eines der beiden Zahnradteile 86, 88 gegenüber dem anderen eine größere, axial vorspringende Konfiguration aufweist, wie dies
beispielsweise in Fig. 7 in Zuordnung zum zylindrischen Ansatz 90 erkennbar ist.
Weiter ist es möglich, dass die radialen und axialen Lagerstellen axial außerhalb der Axialerstreckung der beiden Zahnradteile 86, 88 liegen und nach dem festen Verbinden der beiden durch mechanische Bearbeitung abgetrennt bzw. freigelegt werden. Dies heißt, dass die Montagekraft für den Schweißvorgang axial oder/und radial außerhalb der Erstreckung der Zahnradteile 86, 88 aufgebracht werden kann.
Die Fig. 9 und 10 zeigen ein Planetenrad 56, bei welchem die beiden Zahnradteile 86, 88 im Bereich ihrer axial sich gegenüberliegenden Stirnseiten 104, 106 durch Induktionsschweißen bzw. Widerstandsschweißen miteinander verbunden werden. Dazu ist an der Stirnseite 106 oder alternativ der Stirnseite 104 ein axialer Vorsprungsbereich 126 vorgesehen, welcher bei Anlegen einer elektrischen Spannung bzw. Stromfluss und entsprechender Axialkraftbeaufschlagung aufgeschmolzen wird und, wie die Fig. 10 dies veranschaulicht, verschwindet, so dass die beiden
Zahnradteile 86, 88 im Wesentlichen spaltfrei im Bereich ihrer Stirnseiten 104, 106 aneinander anliegen und dort also im Bereich axial sich gegenüberliegender
Oberflächen durch eine Schweißnaht 108 miteinander verbunden sind. Entsprechend der Umfangsgeometrie des Vorsprungs 126 kann hier eine umlaufende, eine
segmentierte oder punktweise ausgebildete Verschweißung erzeugt werden.
Bei dem in Fig. 1 1 dargestellten Planetenrad 56 sind die beiden Zahnradteile 86, 88 in ähnlicher Geometrie ausgebildet, wie in Fig. 8 gezeigt. Radial zwischen dem radialen Ansatz 120 des Zahnradteils 86 und dem gegenüberliegenden Abschnitt des zylindrischen Ansatzes 90 des Zahnradteils 88 wird eine materialschlüssige Verbindung durch Lötmaterial 128 erzeugt. Dieses kann in Form eines Lötrings eingebracht und durch starkes Erwärmen der Zahnradteile 86, 88 zur Erzeugung des Materialschlusses aufgeschmolzen und wieder abgekühlt werden. Die Geometrie des hierzu eingesetzten Lötrings kann angepasst an die Geometrie der gestuft oder ggf. auch ungestuft einander gegenüberliegenden Innen- bzw. Außenumfangsflächen der Zahnradteile 86, 88 erzeugt werden.
Die gestufte Ausgestaltung ist daher besonders vorteilhaft, da dann eine
Erwärmung des Zahnradteils 88 insbesondere dort, wo dieses bzw. sein zylindrischer Ansatz 90 eine vergleichsweise geringe radiale Materialstärke aufweist, vorgenommen werden kann und somit der Wärmeeintrag in Grenzen gehalten werden kann. Da hier zur Durchführung des Verbindungsvorgangs eine starke Erwärmung der Zahnradteile 86, 88 erforderlich ist, kann es weiterhin erforderlich oder vorteilhaft sein, die
Innenumfangsfläche 92 des Zahnradteils 88, also die der Lagerung des Planetenrads 56 dienende Oberfläche erst nach Durchführung des Verbindungsvorgangs einer Endbearbeitung zu unterziehen, um eine exakt zylindrische Oberfläche zu erhalten.
Eine weitere Ausgestaltungsform eines Planetenrads 56, bei welchem die beiden Zahnradteile 86, 88 durch Formschluss miteinander verbunden sind, ist in Fig. 12 gezeigt. Hier ist ein im Wesentlichen hülsenartig ausgebildetes Verbindungselement 130 vorgesehen, welches sich in axialer Richtung entlang der beiden Zahnradteile 86, 88 erstreckt und vorzugsweise die gleiche Länge aufweist, wie diese beiden
Zahnradteile 86, 88 zusammen. Am Außenumfang des hülsenartigen
Verbindungselements 130 ist eine Außenumfangs-Verbindungsverzahnung 132 vorgesehen, welche sich über die gesamte Länge des Verbindungselements 130 erstrecken kann. Am Innenumfang des Zahnradteils 86 ist eine Innenumfangs- Verbindungsverzahnung 134 vorgesehen, und am Innenumfang des Zahnradteils 88 ist eine Innenumfangs- Verbindungsverzahnung 136 vorgesehen. Diese beiden
Verbindungsverzahnungen 134, 136 sind in Kämmeingriff mit der Außenumfangs- Verbindungsverzahnung 132, wodurch unter Vermittlungswirkung des
Verbindungselements 130 die beiden Zahnradteile 86, 88 drehfest zueinander gehalten sind. Zur Erlangung eines festen axialen Zusammenhalts können die Verzahnungen 132, 134, 136 mit sehr enger Passung, beispielsweise mit Presspassung, aufeinander geschoben sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, das hülsenartige
Verbindungselement 130 materialschlüssig mit einem, vorzugsweise beiden
Zahnradteilen 86, 88 zu verbinden, also beispielsweise durch Verschweißen, Verlöten oder Verkleben. Insbesondere dann, wenn, wie mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 vorangehend erläutert, für das gesamte Planetenrad 56 am Planetenradträger 54 auch Axialabstützungen vorgesehen sind, kann auf eine feste axiale Verbindung der beiden Zahnradteile 86, 88 mit dem hülsenartigen Verbindungselement 130 verzichtet werden, da durch diese Axiallagerungen bzw. AbStützungen diese drei Teile in definierter Positionierung bezüglich einander gehalten werden können. D. h., dass insbesondere das hülsenartige Verbindungselement 130 mit einer schwimmenden Lagerung gegenüber dem Planetenradträger 54 ausgebildet sein kann.
In Fig. 13 ist eine Ausgestaltungsvariante gezeigt, bei welcher der am
Zahnradteil 88 vorgesehene Arbeitsverzahnungsbereich 76, welcher als
Au ßenumfangs- Verzahnung bereitgestellt ist, mit einem axialen Abschnitt 138 desselben die Au ßenumfangs- Verbindungsverzahnung 132 bereitstellt, die mit der Innenumfangs- Verbindungsverzahnung 134 des Zahnradteils 86 in Kämmeingriff steht. Man erkennt, dass im Übergang zu dem noch als Arbeitsverzahnungsbereich verbleibenden Abschnitt eine stufenartige Erweiterung der Zähne des Verzahnungsbereichs 76 vorgesehen ist, an welcher das Zahnradteil 86 sich axial abstützen kann, so dass eine definierte Axialpositionierung der beiden Zahnradteile 86, 88 bezüglich einander vorgegeben ist. Eine definierte Radialpositionierung der beiden Zahnradteile 86, 88 bezüglich einander kann gleichermaßen durch die Verzahnungen 132, 134 realisiert sein.
Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausgestaltungsform bildet der
Arbeitsverzahnungsbereich 76 des Zahnradteils 88 wiederum die Außenumfangs- Verbindungsverzahnung 132. Hier ist jedoch der Arbeitsverzahnungsbereich 76 in axialer Richtung ohne Geometrieänderung über das Zahnradteil 88 durchgehend sich erstreckend ausgebildet. Um dabei eine definierte axiale Positionierung des
Zahnradteils 86 vorgeben zu können, kann in eine nach radial außen offene
Umfangsnut in dem Arbeitsverzahnungsbereich 76 ein Sicherungselement 140, beispielsweise Sicherungsring, eingebracht sein, an welchem das Zahnradteil 86 sich axial abstützen kann. Dieses ringartige Sicherungselement 140 kann beispielsweise als Federring, beispielsweise Seegerring, ausgebildet sein. Ein Loslösen dieses ringartigen Sicherungselements 140 nach radial außen kann dadurch verhindert werden, dass das Zahnradteil 86 dieses axial übergreift und somit gegen Bewegung nach radial außen blockiert.
Die Fig. 15 zeigt eine Ausgestaltungsform, bei welcher die beiden Zahnradteile 86, 88 des Planetenrads 56 durch Formschluss mit einander axial gegenüberliegenden Axial-Verbindungsverzahnungen 142, 144 realisiert ist. Beispielsweise können diese Verzahnungen als Hirth-Verzahnungen ausgebildet sein. Den axialen Zusammenhalt gewährleisten bolzenartige Verbindungselemente 146, welche jeweilige
Durchgriffsöffnungen bzw. Löcher 148, 150 in den beiden Zahnradteilen 86, 88 axial durchsetzen und nach Art von Nietbolzen die Zahnradteile 86, 88 an ihren voneinander entfernt bzw. abgewandt liegenden Seiten hintergreifen.
Man erkennt bei der in Fig. 15 dargestellten Ausgestaltungsform, dass die Innenumfangsfläche 92 des Planetenrads 56 nur zum Teil am Zahnradteil 88, zum anderen Teil aber am Zahnradteil 86 bereitgestellt ist.
Es sei hier darauf hingewiesen, dass ihr andere Verbindungselemente, wie Schrauben, Kerbstifte oder dergleichen, zur Realisierung des axialen Zusammenhalts eingesetzt werden können.
Die Fig. 1 6 zeigt eine Ausgestaltungsform eines Planetenrads 56, bei welcher die beiden hier jeweils scheibenartig ausgebildeten Zahnradteile 86, 88 axial nebeneinander liegend durch Reibkraftschluss an einem hülsenartigen
Verbindungselement 152 gehalten sind. Die beiden Zahnradteile 86, 88 weisen
Innenumfangsflächen 94, 154 mit gleichem radialen Abstand zur
Planetenraddrehachse Z auf, so dass das hülsenartige Verbindungselement 152 über seine gesamte axiale Erstreckung mit einer Au ßenumfangsf lache 156 mit
gleichmäßigem Radialabstand zur Planetenraddrehachse Z ausgebildet sein kann. Der Reibkraftschluss kann durch Aufpressen oder Aufschrumpfen realisiert werden.
Bei der in Fig. 17 dargestellten Ausgestaltungsform ist das hülsenartige
Verbindungselement 152, welches auch hier eine Innenumfangsfläche 158 für die Radiallagerung des Planetenrads 56 bereitstellt, mit gestufter Au ßenumfangsf läche 156 ausgebildet, so dass zunächst eine definierte Axialpositionierung für das Zahnradteil 88 vorgegeben ist, welches eine Innenumfangsfläche 154 mit geringerem Radialabstand zur Planetenraddrehachse Z aufweist, und über dieses Zahnradteil 88 dann eine definierte Axialpositionierung für das Zahnradteil 88 vorgegeben ist.
Auch bei der in Fig. 18 dargestellten Ausgestaltungsvariante ist das Planetenrad 56 mit durch Reibkraftschluss miteinander fest verbundenen Zahnradteilen 86, 88 ausgebildet. Dazu weist das Zahnradteil 88 wieder den zylindrischen Ansatz 90 auf, auf dessen Au ßenumfangsf läche 96 das Zahnradteil 86 mit seiner Innenumfangsfläche 94 durch Aufpressen oder Aufschrumpfen aufgesetzt ist. Mit der axialen Stirnseite 106 stellt das Zahnradteil 88 wieder einen definierten Axialanschlag für das Zahnradteil 86 bereit.
Es sei abschließend darauf hingewiesen, dass die verschiedenen vorangehend erläuterten Ausgestaltunsgvarianten selbstverständlich auch miteinander kombiniert werden können. So könnte beispielsweise das Zahnradteil 88 grundsätzlich zweiteilig ausgebildet sein mit einem ringscheibenartigen Teil, welches den
Arbeitsverzahnungsbereich 76 bereitstellt, und einem hülsenartigen Teil, welches den zylindrischen Ansatz 90 bereitstellt. Diese beiden Teile könnten durch Reibkraftschluss oder/und durch Materialschluss miteinander fest verbunden sein. Das andere
Zahnradteil, also das Zahnradteil 86, könnte dann mit dem hülsenartigen Teil des Zahnradteils 88 durch Formschluss, beispielsweise in der mit Bezug auf die Fig. 3 bis 5 beschriebenen Art und Weise verbunden sein. Auch könnte dieses hülsenartige Teil des Zahnradteils 88 in demjenigen Längenabschnitt, in welchem es mit dem
Zahnradteil 86 zu verbinden ist, mit einer Außenumfangs-Verbindungsverzahnung ausgebildet sein, so dass gleichermaßen eine Formschlussverbindung realisiert werden kann.
Weiterhin ist es selbstverständlich, dass die geometrische Ausgestaltung der beiden Zahnradteile zueinander vertauscht werden kann und dass selbstverständlich die beiden Zahnradteile auch mit Verzahnungen gleichen Durchmessers,
beispielsweise aber unterschiedlicher Zahngeometrie ausgebildet sein können.
Weiter wird darauf hingewiesen, dass der gegenseitigen Drehkopplung der Zahnradteile dienende Verzahnungen im Sinne der vorliegenden Erfindung
grundsätzlich Formationen sind, welche durch ihre spezielle Ausgestaltung eine
Relativdrehung verhindern. Verzahnungen in diesem Sinne sind also auch vieleckartige bzw. allgemein nicht rotationssymmetrische Umfangsgeometrien, wie z. B. Ovale oder elliptische Geometrien.

Claims

Patentansprüche
1 . Zahnrad, insbesondere Planetenrad für ein Planetengetriebe, umfassend zwei in Richtung einer Zahnraddrehachse (Z) aufeinander folgende
Arbeitsverzahnungsbereiche (74, 76), wobei ein erster Arbeitsverzahnungsbereich (74) an einem ersten Zahnradteil (86) vorgesehen ist und ein zweiter
Arbeitsverzahnungsbereich (76) an einem zweiten Zahnradteil (88) vorgesehen ist, wobei die beiden Zahnradteile (86, 88) zur gemeinsamen Drehung um die
Zahnraddrehachse (Z) oder/und gegen Relativbewegung bezüglich einander in
Richtung der Zahnraddrehachse (Z) durch Formschluss oder/und Materialschluss oder/und Reibkraftschluss miteinander verbunden sind.
2. Zahnrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss hergestellt ist durch:
- wenigstens ein mit dem ersten Zahnradteil (86) oder/und dem zweiten
Zahnradteil (88) in Formschlusseingriff stehendes Verbindungselement (102; 130; 146), oder/und
- am ersten Zahnradteil (86) und am zweiten Zahnradteil (88) vorgesehene Verbindungsverzahnungen (134, 132).
3. Zahnrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verbindungselement (102; 146) bolzenartig ausgebildet ist und in eine
Verbindungsaussparung (98; 148) des ersten Zahnradteils (86) und eine
Verbindungsaussparung (100; 150) des zweiten Zahnradteils (88) eingreift.
4. Zahnrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradteile (86, 88) durch das wenigstens eine Verbindungselement (102; 146) gegen
Relativbewegung in Richtung der Zahnraddrehachse (Z) gehalten sind.
5. Zahnrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verbindungsaussparung (98) an einem der Zahnradteile (86) an einer
Innenumfangsfläche (94) als in Richtung der Zahnraddrehachse (Z) sich erstreckende Ausbuchtung nach radial außen und die Verbindungsaussparung (100) am anderen der Zahnradteile (88) an einer Au ßenumfangsf lache (96) als in Richtung der Zahnraddrehachse (Z) sich erstreckende Ausbuchtung nach radial innen ausgebildet sind, wobei das wenigstens eine Verbindungselement (102) radial zwischen der
Innenumfangsfläche (94) und der Au ßenumfangsf lache (96) positioniert ist.
6. Zahnrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verbindungselement (102) in die diesem zugeordneten Verbindungsaussparungen (98, 100) eingepresst ist.
7. Zahnrad nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsaussparungen (148, 150) an den Zahnradteilen (86, 88) als
Durchgriffsöffnungen ausgebildet sind, wobei das wenigstens eine Verbindungselement (146) in in Ausrichtung zueinander positionierte Verbindungsaussparungen (148, 150) der beiden Zahnradteile (86, 88) eingreifend positioniert ist.
8. Zahnrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verbindungselement (146) wenigstens ein Zahnradteil (86, 88), vorzugsweise beide Zahnradteile (86, 88), an seiner von dem anderen Zahnradteil (88, 86)
abgewandten Seite hintergreift.
9. Zahnrad nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verbindungselement (130) hülsenartig ausgebildet ist mit einer Au ßenumfangs- Verbindungsverzahnung (132), wobei an wenigstens einem Zahnradteil (86, 88), vorzugsweise beiden Zahnradteilen (86, 88), eine Innenumfangs- Verbindungsverzahnung (134, 136) zum Eingriff mit der Außenumfangs- Verbindungsverzahnung (132) vorgesehen ist.
10. Zahnrad nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Zahnradteile (88) eine Außenumfangs-Verbindungsverzahnung (132) und am anderen Zahnradteil (86) eine mit der Au ßenumfangs- Verbindungsverzahnung (132) in Eingriff stehende Innenumfangs-Verbindungsverzahnung (134) vorgesehen sind.
1 1 . Zahnrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Au ßenumfangs- Verbindungsverzahnung (132) die Arbeitsverzahnung (76) des einen Zahnradteils (88) umfasst.
12. Zahnrad nach einem der Ansprüche 2 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Zahnradteile (86) eine erste Axial-Verbindungsverzahnung (142) und am anderen Zahnradteil (88) eine mit der ersten Axial-Verbindungsverzahnung (142) in Eingriff stehende zweite Axial-Verbindungsverzahnung (144) vorgesehen sind.
13. Zahnrad nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialschluss hergestellt ist durch:
- Verschweißung, oder/und
- Verlötung, oder/und
- Verklebung.
14. Zahnrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verschweißung hergestellt ist durch:
- Schmelzschweißen, vorzugsweise Laserschweißen,
Elektronenstrahlschweißen, Induktionschweißen, Widerstandsschweißen,
- Reibschweißen.
15. Zahnrad nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradteile (86, 88) im Bereich sich radial oder axial gegenüber liegender Flächen (94, 96; 104, 106) verbunden sind.
1 6. Zahnrad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der sich axial oder radial gegenüber liegenden Flächen (94, 96; 104, 106) in wenigstens einem Zahnradteil (86, 88) eine Partikelauffangaussparung (1 14, 1 1 6) vorgesehen ist.
17. Zahnrad nach einem der Ansprüche 1 bis 1 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibkraftschluss hergestellt ist durch:
- Presspassung, oder/und
- Aufschrumpfen.
18. Zahnrad nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein hülsenartiges Verbindungselement (154) eine mit wenigstens einem der Zahnradteile (86, 88) in Reibkraftschlussverbindung stehende Umfangsfläche (156), vorzugsweise
Au ßenumfangsf lache, aufweist.
19. Zahnrad nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eines der
Zahnradteile (88) eine mit dem anderen Zahnradteil (86) in Reibkraftschlussverbindung stehende Umfangsfläche (96), vorzugsweise Au ßenumfangsf lache, aufweist.
20. Planetengetriebe umfassend einen Planetenradträger (54) mit einer
Mehrzahl von in Umfangsrichtung um eine Planetenradträgerdrehachse (Z) aufeinander folgend angeordneten Planetenrädern (56) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
21 . Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den
Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend einen zur Drehung um eine Drehachse (A) anzutreibenden Eingangsbereich (12) und einen Ausgangsbereich (14), wobei zwischen dem Eingangsbereich (12) und dem Ausgangsbereich (14) ein erster
Drehmomentübertragungsweg (20) und parallel dazu ein zweiter
Drehmomentübertragungsweg (22) vorgesehen sind, ferner umfassend eine
Koppelanordnung (24) der Überlagerung der über die Drehmomentübertragungswege (20, 22) geleiteten Drehmomente, wobei die Koppelanordnung (24) eine
Planetengetriebeanordnung (52) mit einem an einen der
Drehmomentübertragungswege (22) angekoppelten Planetenradträger (54) und an dem Planetenradträger (54) drehbar getragenen Planetenrädern (56) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
22. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens im anderen Drehmomentübertragungsweg (20) eine Phasenschieberanordnung (26) zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den anderen Drehmomentübertragungsweg (20) geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den einen Drehmomentübertragungsweg (22) geleiteten
Drehungleichförmigkeiten vorgesehen ist.
23. Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenschieberanordnung (26) ein Schwingungssystem (28) mit einer Primärseite (30) und einer gegen die Wirkung wenigstens einer
Dämpferelementenanordnung (40, 50) bezüglich der Primärseite (30) um die
Drehachse (A) drehbaren Sekundärseite (44) umfasst.
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