WO2018019323A1 - Planetendifferentialeinrichtung sowie verfahren zur fertigung der planetendifferentialeinrichtung - Google Patents

Planetendifferentialeinrichtung sowie verfahren zur fertigung der planetendifferentialeinrichtung Download PDF

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WO2018019323A1
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planetary
planet
differential device
planetary differential
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Ralph Schimpf
Franz Kurth
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16H2048/106—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears characterised by two sun gears

Definitions

  • the invention relates to a planetary differential device, in particular for a vehicle, having the features of the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a method for manufacturing the planetary differential device.
  • Differential devices are used to distribute torque flows in the drive train of a vehicle, for example, to two wheels of a driven axle or to two driven axles of the vehicle.
  • the differential devices usually have an input into which the torque is introduced and two outputs, from which the torque is discharged.
  • a particular design of the differential device is implemented by the use of gears in the differential device.
  • Such planetary differentials have a small axial width.
  • the document DE 10 2014 213 329 A1 relates to a planetary gear for a motor vehicle, with an externally toothed drive wheel and with one, two axially spaced disk-shaped support sections having planet carrier, wherein the planet carrier by means of the two support sections rotatably connected to the drive wheel, wherein between the two support portions, with a first sun gear meshing, the first planetary gear and a second sun gear meshing, second planetary gear is rotatably mounted on the planet carrier, and wherein a torque introduced at the drive wheel of the drive wheel on the planetary gear sets to the first and / or the second sun gear is forwarded, wherein the first support portion of the planet carrier is formed as an integral part of the drive wheel, wherein the second support portion of the planet carrier is secured by means of a material connection to the drive wheel.
  • the publication DE 10 2014 203 830 A1 relates to a planetary gear for a motor vehicle, with a drive wheel from which via a planet carrier torque to a first planetary gear and / or a second planetary gear and to a first and / or a second sun can be passed, and with a bridging component, which is connectable to the drive wheel and / or the planet carrier.
  • a cohesive connection is arranged and dimensioned so that 90% to 100% of the introduced into the drive wheel torque are transmitted via the cohesive connection.
  • Document WO 2013/036483 A1 describes a compact planetary differential gear set comprising first and second sun gears, a first set and a second set of planetary gears and a carrier with a ring gear.
  • the carrier is a welded part and encloses the sun gears and the planet gears.
  • This planetary differential has two sun gears, which mesh with two sets of planetary gears.
  • the planet gears are arranged in a planet carrier.
  • a first set of planet gears mesh with a sun gear and a second set of planet gears with the other sun gear.
  • the planet wheels of the two sets mesh with each other in pairs.
  • the sun gears form the output from the planetary differential.
  • the invention has for its object to provide a planetary differential device, which is characterized by a simple production. This object is achieved by a planetary differential device with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 8. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.
  • the invention is thus a Planetenendifferentialeinnchtung which is suitable for a vehicle and / or trained.
  • the planetary differential device is particularly designed as a transversal differential device for distributing drive torque to two driven wheels of an axle or as a longitudinal differential device which distributes drive torque to two driven axles of the vehicle.
  • the Planetendifferentialeinnchtung preferably has wheels as gears, which circumferentially on its outer periphery a toothing, in particular a straight or helical toothing wear.
  • the axes of rotation of the wheels are aligned parallel to each other, so that results in a very narrow assembly in the axial direction.
  • the planetary differential device includes first and second sun gears, the sun gears being coaxially disposed with each other and defining a major axis of the planetary differential device.
  • the first and second sun gears each form an output for the planetary differential unit.
  • the planetary differential device has first and second planetary gears, which are arranged in the radial direction at a distance from the main axis.
  • the first planetary gears are arranged with their axes of rotation on a first pitch circle and the second planetary gears with their axes of rotation on a second pitch circle, wherein the pitch circles can be identical, but preferably have a different pitch circle diameter.
  • the first planetary gears mesh with the first sun gear.
  • the second planetary gears mesh with the second sun gear.
  • a first sun gear meshes with a second sun gear.
  • the first and the second planet gears mesh with each other in pairs.
  • the planetary differential device has a planet carrier.
  • the planet carrier planetary gears are rotatably arranged.
  • the planet carrier carries planet pins on which the planetary gears, so the first and second planet gears, are rotatably arranged.
  • the planet carrier has two side windows, preferably, the planet carrier is formed by the two side windows.
  • the side windows can be designed plan, but it is preferred that they are contoured in particular in the axial direction, so that various functional elements can be integrated into the side windows. Furthermore, it is possible to improve the rigidity of the side windows by the contouring.
  • the planetary differential device has a coupling wheel, wherein the coupling wheel is arranged coaxially to the main axis.
  • the coupling wheel is firmly connected to the planet carrier.
  • the coupling wheel may be formed as an external toothing, alternatively this is realized as a ring gear or bevel gear.
  • the side windows are respectively connected cohesively to the coupling wheel.
  • the side windows and the coupling wheel form a receiving housing with a housing interior.
  • the coupling wheel is formed as a ring, wherein the side windows are attached in or on the ring and materially connected thereto.
  • the mounting side plate has a mounting opening, which is particularly preferably arranged centrally and / or coaxially with the main axis.
  • the mounting opening is designed in particular with respect to the free diameter so that the planetary gears and the sun gears can be introduced into the housing interior.
  • the free diameter of the mounting opening is larger than the largest outer diameter of the sun gears.
  • the planetary differential device In the context of the inventive design of the planetary differential device, it is provided to form the receiving housing preferably by means of a thermal process in a first manufacturing step. Following this, only the components are mounted - if necessary after finishing steps - so that no spatter, soot, soot and similar contamination on the components can occur.
  • the advantages of the planetary differential device include that welding after assembly of the interior components is no longer necessary.
  • the assembly is preferably the last manufacturing step of the planetary differential device.
  • the side windows are welded to the coupling wheel around the main axis circumferentially.
  • the welding is continuous and / or uninterrupted.
  • the side window and the coupling wheel are each arranged so that an I-seam at the butt joint can be implemented as a welding geometry. In this way, it is possible that the side windows are position-defined arranged in the coupling wheel.
  • the weld seam design thus ensures that the components of the receiving housing are centered relative to each other.
  • the coupling wheel has a receptacle, such as e.g. a circumferential abutment shoulder, on, in which the side windows are each received positively and centered and subsequently welded.
  • At least one of the side windows has a bearing seat.
  • the side plate has a projection, wherein the projection of the bearing seat for a bearing, in particular a plain bearing or a roller bearing, having.
  • another function namely a bearing seat, is integrated into the side window.
  • the bearing seat is brought by the receiving housing in a fixed spatial relationship to the coupling gear and thus to a connection geometry of the receiving housing and / or the planetary differential device.
  • the planetary differential device on a cover, wherein the end cover is placed on the mounting side plate.
  • the end cover closes the mounting opening at least in sections.
  • the end cap secures the adjacent sun gear, in this example the second sun gear, in the axial direction to the main axis.
  • the second sun gear against the end cover or against a member which is supported on the end cover run in the axial direction and is thereby secured.
  • the end cover is achieved on the one hand that the components of the planetary differential device can not fall out against the mounting direction of the planetary differential device.
  • the end cap takes on a further function, namely the axial securing of the adjacent sun gear in the axial direction.
  • the end cover carries a plain bearing bush for mounting the sun gear, in particular in the radial and / or axial direction.
  • the end cover is preferably fixed positively in the mounting side plate.
  • the end cover in the mounting side plate over press fit, and thus mounted non-positively.
  • the planetary differential device on first and second planet pins.
  • the planet pins carry the planet gears, wherein the planetary gears are rotatably mounted on the planet pins.
  • the planet pins are positively fixed in the receiving housing by means of a forming process.
  • the planet pins are positively secured by caulking the planet pins and / or the side windows.
  • At least one of the side windows has at least one passage opening for one of the planet pins.
  • the passage opening makes it possible to introduce the planetary pin in the already manufactured receiving housing.
  • the side window can receive the planet pins in such a way that it can be determined by simply caulking in the side window.
  • Another object of the invention relates to a method for manufacturing the planetary differential device, as described above or according to one of the preceding claims.
  • the method comprises the steps:
  • At least one bearing seat for a bearing device and / or at least one passage opening for receiving one of the planet pins is introduced or finished and / or finished machining the toothing of the coupling wheel performed prior to assembly of the planetary gears.
  • the processing of said functional surfaces, in particular the through holes and the bearing seats, after joining the coupling wheel and the side window to the receiving housing has the advantage that in this way the relative position between the coupling wheel and the functional surfaces is finally determined and the corresponding fine and / or finishing in Relative to their relative position can be performed.
  • the functional surfaces of the coupling wheel and the functional surfaces of the side windows are defined and finally positioned relative to each other.
  • the functional surfaces of the coupling wheel can be used as a reference for processing the functional surfaces of the side windows or vice versa.
  • thermal processes that is, processes with temperatures above 300 degrees Celsius, be implemented at the planetary differential device to contamination by waste products of thermal processes, such as welding spatter, soot, smoke, etc., and / or to avoid thermal distortion.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view taken along a major axis of a planetary differential device as a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic three-dimensional representation of the planetary differential device in Figure 1 during insertion of the sun gears;
  • Figure 3 in the same representation as in Figure 2, the planetary differential device of Figure 1 during insertion of the end cover.
  • the planetary differential device 1 shows a schematic longitudinal sectional view along a main axis H a planetary differential device 1 as a first embodiment of the invention.
  • the planetary differential device 1 is designed to distribute an input torque, which is introduced via an input E, to two outputs E.
  • the planetary differential device 1 can be used, for example, as a longitudinal differential device or as a transverse differential device in a vehicle.
  • the planetary differential device 1 has a first sun gear 2a and a second sun gear 2b, which are aligned coaxially to the main axis H and which on the inside a spline for connection to plug-in shafts (not shown).
  • an external toothing is arranged, which is formed circumferentially around the main axis H.
  • the sun gears 2a, b are nested to center each other in the radial direction.
  • the external teeth are, however, arranged axially next to each other.
  • the planetary differential device 1 has first planetary gears 3a and second planetary gears 3b.
  • the first planet gears 3a extend in the axial direction to the main axis H only half as wide or wide as the second planet gears 3b.
  • the first planet gears 3a mesh with the first sun gear 2a.
  • the second planet gears 3b mesh with the second sun gear 2b.
  • the first planet gears 3a and the second planet gears 3b mesh with each other in pairs.
  • the axial width of the second planetary gear 3b extends so far that it also extends into the engagement region of the first planetary gear 3a.
  • the planet gears 3a, b are mounted on first and second planet pins 4a, b.
  • the planet pins 4a, b are formed as hollow pins, wherein a through hole or bag opening in the planet pins 4a, b is used for transporting a lubricant.
  • the planetary gears 3a, b are placed on the planet pins 4a, b and slide-mounted, being guided over radial bores of the lubricant to the sliding bearing points.
  • the planet gears 3a, b or planet pins 4a, b are arranged distributed on two different pitch circles around the main axis H.
  • the planetary differential device 1 has a planet carrier 5, in which the planet pins 4a, b are fixed.
  • the planet carrier 5 is formed by two side plates 6a, b, which are arranged in the axial direction parallel to each other.
  • the second side window 6b is formed as a mounting side plate 7, as will be explained below.
  • the side windows 6a, b are on Outer circumference formed circular and connected by a first and a second weld 8a, b with a coupling wheel 9 cohesively.
  • the coupling wheel 9 is formed as a ring, which receives on its inner periphery, the first and second side plate 6a, b.
  • the side windows 6a, b sunk in the coupling wheel 9, flush or even arranged flush.
  • Particularly preferred is a flush arrangement, since then the welds 8a, b as shown in Figure 1 can be realized as an I-seam in the butt joint.
  • the welds 8a, b are laser-welded.
  • the coupling wheel 9 carries on the outer circumference a toothing 10, in this example, a helical toothing for mechanical coupling and for the transfer of a driving torque.
  • a receiving housing 1 1 is created, which provides a housing interior 12.
  • the planetary gears 3a, b and at least the toothed portions of the sun gears 3a, b, 2a, b are arranged.
  • the side windows 6a, b each have a projection 13a, b, in which bearing devices 14a, b, in this case ball bearing devices are arranged, which support the receiving housing 1 1 relative to a surrounding structure.
  • a bearing seat 15a, b is provided for an outer ring of the bearing devices 14a, b.
  • the side windows 6a, b at least one through hole, optionally two through holes 16a, b, through which the planet pins 4a, b can be inserted.
  • FIG. 2 shows an intermediate step for manufacturing the planetary differential device 1, wherein in a first step the sun gears 2a, b are inserted into the receiving housing 11. During assembly, it is provided that in a first step, the receiving housing 1 1 is made by the Side windows 6a, b welded to the coupling wheel 9 via the welds 8a, b.
  • functional surfaces in the receiving housing 1 1 are finished or finished.
  • the functional surfaces can also be introduced only in this state.
  • the toothing 10 defines the position of the planetary differential device 1 relative to a drive gear.
  • the bearing seats 15a, b define the position of the bearing devices 14a, b and thus the position of the planetary differential device 1 to a surrounding structure.
  • Through the through holes 15a, b the exact position of the planet pins 4a, b and thus the position of the planetary gears 3a, b set.
  • the planet gears 3a, b and the planet pins 4a, b are used.
  • the planet pins 4a, b are caulked with the side windows 6a, b, for example, so connected by a cold forming process.
  • the sun gears 2a, b are used.
  • the mounting side plate 7 has a mounting opening 17, which is dimensioned with its free diameter so that the sun gears 2a, b can be used.
  • the mounting opening 17 forms the key area for the subsequent integration of the components, in particular the planetary gears 3a, b and the sun gears 2a, b in the housing interior 12th
  • the mounting opening 17 is subsequently closed by a cover 18, which is placed in the axial direction.
  • the end cap 18 has a circular ring shape, wherein a stub shaft can be inserted through the end cap 18 to be connected to the second sun gear 2b.
  • the end cover 18 is pressed into the mounting side disk 7, in particular into the mounting opening 17.
  • the end cover 18 is held in the mounting opening 17 positively and / or non-positively.
  • the end cover 18 has several functions.
  • the planetary differential device 1 has two plain bearing bushes 19a, b, wherein a first plain bearing bush 19a is inserted on an inner circumference of the first side plate 6a. This area is omitted in the mounting side plate 7, since the mounting opening 17 is arranged here. For this reason, the end cap 18 is attached later and the plain bearing bush 19b is placed on the end cap 18.
  • the plain bearing bushes 19a, b store the sun gears 2a, b in the axial and in the radial direction. In particular, thus forms the end cap 18 an axial securing for the second sun 2b.
  • the planetary differential device 1 has the advantage that no welding after the manufacture of the receiving housing 1 1 is necessary.
  • the processing of the bearing seats 15a, b, through holes 16a, b, in particular holes, and teeth 10 in the assembly can be done after the production of the receiving housing 1 1, so that the relative positioning of these functional surfaces to each other is not affected by an inaccurate joining of these components to each other.
  • the assembly is the last manufacturing step of the planetary differential device 1, so that no contamination by welding spatter, smoke, soot, etc. on the sun gears 2a, b and / or planetary gears 3a, b can occur.

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Abstract

Differentialeinrichtungen werden verwendet, um im Antriebsstrang eines Fahrzeugs Drehmomentflüsse beispielsweise auf zwei Räder einer angetriebenen Achse oder auf zwei angetriebene Achsen des Fahrzeugs zu verteilen. Hierzu wird eine Planetendifferentialeinrichtung (1) mit einem ersten und einem zweiten Sonnenrad (2a, b), wobei die Sonnenräder (2a, b) koaxial zueinander angeordnet sind und eine Hauptachse (H) definieren, mit ersten und zweiten Planetenrädern (3a, b), wobei die ersten Planetenräder (3a) mit dem ersten Sonnenrad (2a) kämmen und die zweiten Planetenräder (3b) mit dem zweiten Sonnenrad (2b) kämmen und wobei die ersten und die zweiten Planetenräder (3a, b) paarweise miteinander kämmen, mit einem Planetenträger (5), wobei der Planetenträger (5) zwei Seitenscheiben (6a, b) aufweist und wobei die Planetenräder (3a, b) in dem Planetenträger (5) drehbar angeordnet sind, mit einem Koppelrad (9), wobei das Koppelrad (9) koaxial zu der Hauptachse (H) angeordnet ist und mit dem Planetenträger (5) fest verbunden ist, vorgeschlagen, wobei die Seitenscheiben (6a, b) jeweils mit dem Koppelrad (5) stoffschlüssig verbunden sind und ein Aufnahmegehäuse (11) mit einem Gehäuseinnenraum (12) bilden, wobei mindestens eine der Seitenscheiben (6a, b) als Montageseitenscheibe (7) eine Montageöffnung (17) aufweist, durch die die Planetenräder (3a, b) und die Sonnenräder (2a, b) in den Gehäuseinnenraum (12) eingeführt werden können.

Description

Planetendifferentialeinrichtung sowie Verfahren zur Fertigung der
Planetendifferentialeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Planetendifferentialeinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Fertigung der Planetendifferentialeinrichtung.
Differentialeinrichtungen werden verwendet, um im Antriebsstrang eines Fahrzeugs Drehmomentflüsse beispielsweise auf zwei Räder einer angetriebenen Achse oder auf zwei angetriebene Achsen des Fahrzeugs zu verteilen. Hierbei weisen die Differentialeinrichtungen üblicherweise einen Eingang auf, in den das Drehmoment eingeleitet wird sowie zwei Ausgänge auf, aus denen das Drehmoment ausgeleitet wird. Eine besondere Bauform der Differentialeinrichtung wird durch die Verwendung von Zahnrädern in der Differentialeinrichtung umgesetzt. Derartige Planetendifferentiale weisen eine geringe axiale Breite auf.
Die Druckschrift DE 10 2014 213 329 A1 betrifft ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem außenverzahnten Antriebsrad und mit einem, zwei axial voneinander beabstandete, scheibenförmige Tragabschnitte aufweisenden Planetenträger, wobei der Planetenträger mittels der beiden Tragabschnitte drehfest mit dem Antriebsrad verbunden ist, wobei zwischen den beiden Tragabschnitten ein, mit einem ersten Sonnenrad kämmender, erster Planetenradsatz und ein, mit einem zweiten Sonnenrad kämmender, zweiter Planetenradsatz rotierbar an dem Planetenträger gelagert ist, und wobei ein an dem Antriebsrad eingeleitetes Drehmoment von dem Antriebsrad über die Planetenradsätze an das erste und/oder das zweite Sonnenrad weiterleitbar ist, wobei der erste Tragabschnitt des Planetenträgers als ein integraler Bestandteil des Antriebsrades ausgebildet ist, wobei der zweite Tragabschnitt des Planetenträgers mittels einer stoffschlüssigen Verbindung an dem Antriebsrad befestigt ist. Die Druckschrift DE 10 2014 203 830 A1 betrifft ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsrad, von dem über einen Planetenträger Drehmoment an einen ersten Planetenradsatz und/oder einen zweiten Planetenradsatz und an ein erstes und/oder ein zweites Sonnenrad weitergegeben werden kann, und mit einem Uberbrückungsbauteil, das mit dem Antriebsrad und/oder dem Planetenträger verbindbar ist. Zwischen dem Uberbrückungsbauteil und dem Planetenträger ist eine stoffschlüssige Verbindung so angeordnet und dimensioniert, dass 90% bis 100% des in das Antriebsrad eingeleiteten Drehmoments über die stoffschlüssige Verbindung übertragen werden.
Die Druckschrift WO 2013/036483 A1 beschreibt einen kompakten Planeten- Differentialgetriebesatz, welcher erste und zweite Sonnenräder, einen ersten Satz und einen zweiten Satz von Planetenrädern und einen Träger mit einem Hohlrad umfasst. Der Träger ist ein Schweißteil und umschließt die Sonnenräder und die Planetenräder.
Ein weiteres Planetend ifferent ist beispielsweise in der Druckschrift EP 248 4934 B1 gezeigt, die den nächstkommenden Stand der Technik bildet. Dieses Planetendifferential weist zwei Sonnenräder auf, welche mit zwei Sätzen Planetenrädern kämmen. Die Planetenräder sind in einem Planetenträger angeordnet. Insbesondere kämmt ein erster Satz der Planetenräder mit einem Sonnenrad und ein zweiter Satz der Planetenräder mit dem anderen Sonnenrad. Die Planetenräder der beiden Sätze kämmen paarweise miteinander. Die Sonnenräder bilden den Ausgang aus dem Planetendifferential.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Planetendifferentialeinrichtung vorzuschlagen, welche sich durch eine einfache Fertigung auszeichnet. Diese Aufgabe wird durch eine Planetendifferentialeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Gegenstand der Erfindung ist damit eine Planetendifferentialeinnchtung, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Planetendifferentialeinnchtung ist insbesondere als eine Querdifferentialeinrichtung zur Verteilung eines Antriebsdrehmoments auf zwei angetriebene Räder einer Achse oder als eine Längsdifferentialeinrichtung ausgebildet, welche ein Antriebsdrehmoment auf zwei angetriebene Achsen des Fahrzeugs verteilt.
Die Planetendifferentialeinnchtung weist als Räder bevorzugt Zahnräder auf, welche umlaufend an ihrem Außenumfang eine Verzahnung, insbesondere eine Geradverzahnung oder Schrägverzahnung, tragen. Vorzugsweise sind die Drehachsen der Räder parallel zueinander ausgerichtet, sodass sich eine in axiale Richtung sehr schmale Baugruppe ergibt.
Die Planetendifferentialeinnchtung weist ein erstes und ein zweites Sonnenrad auf, wobei die Sonnenräder zueinander koaxial angeordnet sind und eine Hauptachse der Planetendifferentialeinnchtung definieren. Insbesondere bilden das erste und das zweite Sonnenrad jeweils einen Ausgang für die Planetendifferentialeinnchtung.
Ferner weist die Planetendifferentialeinnchtung erste und zweite Planetenräder auf, welche in radialer Richtung beabstandet zu der Hauptachse angeordnet sind. Insbesondere sind die ersten Planetenräder mit ihren Drehachsen auf einem ersten Teilkreis und die zweiten Planetenräder mit ihren Drehachsen auf einem zweiten Teilkreis angeordnet, wobei die Teilkreise identisch sein können, bevorzugt jedoch einen unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser aufweisen. Die ersten Planetenräder kämmen mit dem ersten Sonnenrad. Die zweiten Planetenräder kämmen mit dem zweiten Sonnenrad. Für eine triebliche Kopplung zwischen dem ersten und zweiten Sonnenrad kämmt jeweils ein erstes Sonnenrad mit einem zweiten Sonnenrad. Somit kämmen die ersten und die zweiten Planetenräder paarweise miteinander.
Die Planetendifferentialeinnchtung weist einen Planetenträger auf. In dem Planetenträger sind die Planetenräder drehbar angeordnet. Vorzugsweise trägt der Planetenträger Planetenbolzen, auf denen die Planetenräder, also die ersten und zweiten Planetenräder, drehbar angeordnet sind. Der Planetenträger weist zwei Seitenscheiben auf, vorzugsweise ist der Planetenträger durch die zwei Seitenscheiben gebildet. Die Seitenscheiben können plan ausgebildet sein, bevorzugt ist jedoch, dass diese insbesondere in axialer Richtung konturiert ausgebildet sind, sodass verschiedene Funktionselemente in die Seitenscheiben integriert werden können. Ferner ist es möglich, durch die Konturierung die Steifigkeit der Seitenscheiben zu verbessern.
Die Planetendifferentialeinrichtung weist ein Koppelrad auf, wobei das Koppelrad koaxial zu der Hauptachse angeordnet ist. Das Koppelrad ist mit dem Planetenträger fest verbunden. Das Koppelrad kann als eine Außenverzahnung ausgebildet sein, alternativ ist dieses als ein Tellerrad oder Kegelrad realisiert.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Seitenscheiben jeweils mit dem Koppelrad stoffschlüssig verbunden sind. Damit bilden die Seitenscheiben und das Koppelrad ein Aufnahmegehäuse mit einem Gehäuseinnenraum. Vorzugsweise ist das Koppelrad als ein Ring ausgebildet, wobei die Seitenscheiben in oder an den Ring angesetzt und stoffschlüssig mit diesem verbunden sind.
Es ist vorgesehen, dass mindestens eine oder genau eine der Seitenscheiben als eine Montageseitenscheibe ausgebildet ist. Die Montageseitenscheibe weist eine Montageöffnung auf, welche besonders bevorzugt mittig und/oder koaxial zu der Hauptachse angeordnet ist. Die Montageöffnung ist insbesondere mit Bezug auf deren freien Durchmesser so ausgestaltet, dass die Planetenräder und die Sonnenräder in den Gehäuseinnenraum eingeführt werden können. Insbesondere ist der freie Durchmesser der Montageöffnung größer als der größte Außendurchmesser der Sonnenräder.
Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass durch den Aufbau eines Aufnahmegehäuses und dem nachträglichen Einbau der Innenkomponenten, insbesondere der Planetenräder und der Sonnenräder, in das Aufnahmegehäuse der Schweißvorgang in der Fertigungsreihenfolge vorverlegt und ein Schweißvorgang zum Schließen des Aufnahmegehäuses nach dem Bestücken des Aufnahmegehäuses vermieden werden kann. Ferner ist es möglich, bei einer Reparatur die Sonnenräder und/oder die Planetenräder aus dem Aufnahmegehäuse wieder zu entnehmen und auszutauschen.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Planetendifferentialeinrichtung ist es vorgesehen, in einem ersten Fertigungsschritt das Aufnahmegehäuse vorzugsweise mittels thermischen Verfahrens zu bilden. Nachfolgend werden - gegebenenfalls nach Nachbearbeitungsschritten - nur noch die Komponenten montiert, sodass keine Schweißspritzer, Schmauch, Ruß und ähnliche Verschmutzungen auf den Komponenten entstehen können. Somit sind die Vorteile der Planetendifferentialeinrichtung u.a., dass kein Schweißen nach der Montage der Innenkomponenten mehr notwendig ist. Die Montage ist vorzugsweise der letzte Fertigungsschritt der Planetendifferentialeinrichtung.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Seitenscheiben mit dem Koppelrad um die Hauptachse umlaufend verschweißt. Dadurch wird die Tragfähigkeit des Aufnahmegehäuses erhöht. Insbesondere erfolgt die Verschweißung durchgehend und/oder ununterbrochen. Besonders bevorzugt werden die Seitenscheibe und das Koppelrad jeweils so angeordnet, dass eine I-Naht am Stumpfstoß als Schweißgeometrie umgesetzt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Seitenscheiben lagedefiniert in dem Koppelrad angeordnet sind. Durch die Schweißnahtgestaltung wird somit erreicht, dass die Komponenten des Aufnahmegehäuses zueinander zentriert sind. Vorzugsweise weist das Koppelrad eine Aufnahme, wie z.B. eine umlaufende Anlageschulter, auf, in die die Seitenscheiben jeweils formschlüssig und zentriert aufgenommen werden und nachfolgend verschweißt werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist mindestens eine der Seitenscheiben, vorzugsweise beide Seitenscheiben, einen Lagersitz auf. Vorzugsweise weist die Seitenscheibe eine Auskragung auf, wobei die Auskragung den Lagersitz für ein Lager, insbesondere ein Gleitlager oder ein Wälzkörperlager, aufweist. Damit wird in die Seitenscheibe eine weitere Funktion, nämlich die eines Lagersitzes, integriert. Der Lagersitz wird durch das Aufnahmegehäuse in eine feste räumliche Beziehung zu dem Koppelrad und damit zu einer Anschlussgeometrie des Aufnahmegehäuses und/oder der Planetendifferentialeinrichtung gebracht.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Planetendifferentialeinrichtung einen Abschlussdeckel auf, wobei der Abschlussdeckel auf die Montageseitenscheibe aufgesetzt ist. Der Abschlussdeckel verschließt die Montageöffnung zumindest abschnittsweise. Ferner sichert der Abschlussdeckel das benachbarte Sonnenrad, in diesem Beispiel das zweite Sonnenrad, in axialer Richtung zu der Hauptachse. Vorzugsweise kann das zweite Sonnenrad gegen den Abschlussdeckel oder gegen ein Element, welches sich am Abschlussdeckel abstützt, in axialer Richtung anlaufen und ist dadurch gesichert. Durch den Abschlussdeckel wird zum einen erreicht, dass die Komponenten der Planetendifferentialeinrichtung nicht gegen die Montagerichtung aus der Planetendifferentialeinrichtung herausfallen können. Zum Zweiten nimmt der Abschlussdeckel eine weitere Funktion ein, nämlich die axiale Sicherung des angrenzenden Sonnenrads in axialer Richtung.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung trägt der Abschlussdeckel eine Gleitlagerbuchse zur Lagerung des Sonnenrads, insbesondere in radialer und/oder axialer Richtung. Der Abschlussdeckel ist vorzugsweise in die Montageseitenscheibe formschlüssig festgelegt. Beispielsweise ist der Abschlussdeckel in die Montageseitenscheibe über Presssitz, und damit kraftschlüssig montiert. Somit erfolgt auch bei der Montage des Abschlussdeckels kein thermisches Verfahren, wie zum Beispiel Schweißen, mehr, sodass keine Verschmutzungen, wie zum Beispiel Schweißspritzer, Ruß, Schmauch etc. , oder andere Emissionsprodukte entstehen können.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Planetendifferentialeinrichtung erste und zweite Planetenbolzen auf. Die Planetenbolzen tragen die Planetenräder, wobei die Planetenräder auf den Planetenbolzen drehbar angeordnet sind. Beispielsweise sind zwischen Planetenrädern und Planetenbolzen jeweils eine Lagereinrichtung, insbesondere eine Gleitlagereinrichtung oder eine Wälzlagereinrichtung, angeordnet. Die Planetenbolzen sind in dem Aufnahmegehäuse mittels eines Umformverfahrens formschlüssig festgelegt. Beispielsweise sind die Planetenbolzen durch eine Verstemmung der Planetenbolzen und/oder der Seitenscheiben formschlüssig gesichert.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung weist mindestens eine der Seitenscheiben, vorzugsweise beide Seitenscheiben, mindestens eine Durchgangsöffnung für einen der Planetenbolzen auf. Die Durchgangsöffnung ermöglicht es, in das bereits gefertigte Aufnahmegehäuse den Planetenbolzen einzuführen. Zudem kann die Seitenscheibe den Planetenbolzen aufnehmen und zwar derart, dass dieser durch einfaches Verstemmen in der Seitenscheibe festgelegt werden kann.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung der Planetendifferentialeinrichtung, wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Das Verfahren umfasst die Schritte:
Fügen des Koppelrades und der Seitenscheiben zu dem Aufnahmegehäuse; nachfolgend Montage der Planetenräder und der Sonnenräder in den Gehäuseinnenraum des Aufnahmegehäuses. Vorzugsweise erfolgt in einem weiteren Schritt das Einsetzen des Abschlussdeckels auf die Montageseitenscheibe.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird vor der Montage der Planetenräder mindestens ein Lagersitz für eine Lagereinrichtung und/oder mindestens eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme einer der Planetenbolzen eingebracht oder feinbearbeitet und/oder eine Fertigbearbeitung der Verzahnung des Koppelrads durchgeführt. Die Bearbeitung der genannten Funktionsflächen, insbesondere der Durchgangsöffnungen und der Lagersitze, nach dem Fügen des Koppelrads und der Seitenscheibe zu dem Aufnahmegehäuse hat den Vorteil, dass auf diese Weise die relative Lage zwischen dem Koppelrad und den Funktionsflächen endgültig festgelegt ist und die entsprechende Fein- und/oder Endbearbeitung in Bezug auf deren Relativposition durchgeführt werden kann. Mit anderen Worten sind die Funktionsflächen des Koppelrads und die Funktionsflächen der Seitenscheiben definiert und endgültig relativ zueinander positioniert. Beispielsweise können die Funktionsflächen des Koppelrads als eine Referenz zur Bearbeitung der Funktionsflächen der Seitenscheiben oder andersherum verwendet werden.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass nach dem Fertigen des Aufnahmegehäuses keine thermischen Verfahren, das heißt Verfahren mit Temperaturen über 300 Grad Celsius, an der Planetendifferentialeinrichtung umgesetzt werden, um Verschmutzungen durch Abfallprodukte der thermischen Verfahren, wie zum Beispiel Schweißspritzer, Russ, Schmauch etc., und/oder thermischen Verzug zu vermeiden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Längsschnittdarstellung entlang einer Hauptachse einer Planetendifferentialeinrichtung als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine schematische dreidimensionale Darstellung der Planetendifferentialeinrichtung in der Figur 1 beim Einsetzen der Sonnenräder;
Figur 3 in gleicher Darstellung wie in Figur 2 die Planetendifferentialeinrichtung der Figur 1 beim Einsetzen des Abschlussdeckels.
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung entlang einer Hauptachse H eine Planetendifferentialeinrichtung 1 als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Planetendifferentialeinrichtung 1 ist zur Verteilung eines Eingangsdrehmoments, welches über einen Eingang E eingeleitet wird, auf zwei Ausgänge E ausgebildet. Die Planetendifferentialeinrichtung 1 kann beispielsweise als eine Längsdifferentialeinrichtung oder als eine Querdifferentialeinrichtung in einem Fahrzeug eingesetzt werden. Die Planetendifferentialeinrichtung 1 weist ein erstes Sonnenrad 2a und ein zweites Sonnenrad 2b auf, welche koaxial zu der Hauptachse H ausgerichtet sind und welche innenseitig eine Steckverzahnung zum Anschluss an Steckwellen (nicht gezeigt) zeigen. An der radialen Außenseite in Umfangsrichtung ist jeweils eine Außenverzahnung angeordnet, welche umlaufend um die Hauptachse H ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Sonnenräder 2a, b ineinandergesteckt, um sich gegenseitig in radialer Richtung zu zentrieren. Die Außenverzahnungen sind jedoch axial nebeneinander angeordnet.
Ferner weist die Planetendifferentialeinrichtung 1 erste Planetenräder 3a und zweite Planetenräder 3b auf. Die ersten Planetenräder 3a erstrecken sich in axialer Richtung zu der Hauptachse H nur halb so weit oder breit wie die zweiten Planetenräder 3b. Die ersten Planetenräder 3a kämmen mit dem ersten Sonnenrad 2a. Die zweiten Planetenräder 3b kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 2b. Zudem kämmen die ersten Planetenräder 3a und die zweiten Planetenräder 3b jeweils paarweise miteinander. Zu diesem Zweck reicht die axiale Breite des zweiten Planetenrades 3b so weit, dass sich dieses auch in den Eingriffsbereich des ersten Planetenrads 3a erstreckt. Die Planetenräder 3a, b sind auf erste und zweite Planetenbolzen 4a, b aufgesetzt. Die Planetenbolzen 4a, b sind als Hohlbolzen ausgebildet, wobei eine Durchgangsöffnung oder Sacköffnung in den Planetenbolzen 4a, b zum Transport von einem Schmierstoff dient. Die Planetenräder 3a, b sind auf die Planetenbolzen 4a, b aufgesetzt und gleitgelagert, wobei über radiale Bohrungen der Schmierstoff zu den Gleitlagerstellen geführt wird. Die Planetenräder 3a, b beziehungsweise Planetenbolzen 4a, b sind auf zwei unterschiedliche Teilkreise verteilt um die Hauptachse H angeordnet.
Die Planetendifferentialeinrichtung 1 weist einen Planetenträger 5 auf, in dem die Planetenbolzen 4a, b festgelegt sind. Der Planetenträger 5 wird durch zwei Seitenscheiben 6a, b gebildet, welche in axialer Richtung parallel zueinander angeordnet sind. Die zweite Seitenscheibe 6b ist als eine Montageseitenscheibe 7 ausgebildet, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die Seitenscheiben 6a, b sind am Außenumfang kreisrund ausgebildet und über eine erste und eine zweite Schweißnaht 8a, b mit einem Koppelrad 9 stoffschlüssig verbunden. Das Koppelrad 9 ist als ein Ring ausgebildet, welcher an seinem Innenumfang die erste und zweite Seitenscheibe 6a, b aufnimmt. In axialer Richtung sind die Seitenscheiben 6a, b in dem Koppelrad 9 versenkt, bündig oder sogar unterbündig angeordnet. Besonders bevorzugt ist eine bündige Anordnung, da dann die Schweißnähte 8a, b wie in der Figur 1 dargestellt als I-Naht im Stumpfstoß realisiert werden können. Beispielsweise sind die Schweißnähte 8a, b lasergeschweißt.
Das Koppelrad 9 trägt an dem Außenumfang eine Verzahnung 10, in diesem Beispiel eine Schrägverzahnung zur mechanischen Ankopplung und zur Überleitung eines Antriebsdrehmoments.
Durch die Komponenten erste und zweite Seitenscheibe 6a, b sowie Koppelrad 9 wird ein Aufnahmegehäuse 1 1 geschaffen, welches einen Gehäuseinnenraum 12 bereitstellt. In dem Gehäuseinnenraum 12 sind die Planetenräder 3a, b sowie mindestens die Verzahnungsabschnitte der Sonnenräder 3a, b, 2a, b angeordnet. Die Seitenscheiben 6a, b weisen jeweils eine Auskragung 13a, b auf, in denen Lagereinrichtungen 14a, b, in diesem Fall Kugellagereinrichtungen, angeordnet sind, welche das Aufnahmegehäuse 1 1 gegenüber einer Umgebungskonstruktion lagern. In den Auskragungen 13a, b ist jeweils ein Lagersitz 15a, b für einen Außenring der Lagereinrichtungen 14a, b vorgesehen.
Ferner weisen die Seitenscheiben 6a, b mindestens eine Durchgangsöffnung, optional zwei Durchgangsöffnungen 16a, b, auf, durch die die Planetenbolzen 4a, b eingeschoben werden können.
In der Figur 2 ist ein Zwischenschritt zur Fertigung der Planetendifferentialeinrichtung 1 gezeigt, wobei in einem ersten Schritt die Sonnenräder 2a, b in das Aufnahmegehäuse 1 1 eingesetzt werden. Bei der Montage ist vorgesehen, dass in einem ersten Schritt das Aufnahmegehäuse 1 1 gefertigt wird, indem die Seitenscheiben 6a, b mit dem Koppelrad 9 über die Schweißnähte 8a, b verschweißt wird.
In einem nachfolgenden, optionalen Zwischenschritt werden Funktionsflächen in dem Aufnahmegehäuse 1 1 feinbearbeitet oder endbearbeitet. Optional können die Funktionsflächen auch erst in diesem Zustand eingebracht werden. Als Funktionsflächen sind die Verzahnung 10, die Lagersitze 15a, b sowie die Durchgangsöffnungen 16a, b zu nennen. Die Verzahnung 10 definiert die Lage der Planetendifferentialeinrichtung 1 relativ zu einem Antriebsgetriebe. Die Lagersitze 15a, b definieren die Position der Lagereinrichtungen 14a, b und damit die Lage der Planetendifferentialeinrichtung 1 zu einer Umgebungskonstruktion. Durch die Durchgangsöffnungen 15a, b wird die genaue Position der Planetenbolzen 4a, b und damit die Position der Planetenräder 3a, b festgelegt. Um diese Funktionsflächen in einem möglichst geringen Toleranzbereich zueinander zu orientieren, erfolgt mindestens die Feinbearbeitung oder Endbearbeitung einer, einiger oder aller der genannten Funktionsflächen, nachdem die Seitenscheiben 6a, b mit dem Koppelrad 9 stoffschlüssig verbunden sind. Erst nach diesem Schritt sind zum einen sämtliche Verfahrensschritte, welche zu einer Verschmutzung des Aufnahmegehäuses 1 1 durch Schweißemissionen, wie Schweißspritzer etc. führen können, abgeschlossen und zum anderen alle Quellen für einen thermischen Verzug in dem Aufnahmegehäuse 1 1 ebenfalls ausgeschlossen. Insbesondere wird nach dem Fügen des Aufnahmegehäuses 1 1 kein weiterer thermischer Prozess mehr an der Planetendifferentialeinrichtung 1 durchgeführt. Das Aufnahmegehäuse 1 1 kann mit einer beliebigen Genauigkeit bearbeitet werden, sodass die genannten Funktionsflächen ihre Sollposition zueinander erhalten können.
In einem nächsten Schritt werden zunächst die Planetenräder 3a, b und die Planetenbolzen 4a, b eingesetzt. Die Planetenbolzen 4a, b werden mit den Seitenscheiben 6a, b beispielsweise verstemmt, also durch ein kaltes Umformverfahren miteinander verbunden. In einem nachfolgenden Schritt werden die Sonnenräder 2a, b eingesetzt. Hierzu weist die Montageseitenscheibe 7 eine Montageöffnung 17 auf, die mit ihrem freien Durchmesser so bemessen ist, dass die Sonnenräder 2a, b eingesetzt werden können. Damit bildet die Montageöffnung 17 den Schlüsselbereich zur nachträglichen Integration der Komponenten, insbesondere der Planetenräder 3a, b und der Sonnenräder 2a, b in den Gehäuseinnenraum 12.
Wie in der Figur 3 dargestellt, wird nachfolgend die Montageöffnung 17 durch einen Abschlussdeckel 18 verschlossen, welcher in axialer Richtung aufgesetzt wird. Der Abschlussdeckel 18 hat weist eine Kreisringform auf, wobei eine Steckwelle durch den Abschlussdeckel 18 hindurch gesteckt werden kann, um mit dem zweiten Sonnenrad 2b verbunden zu werden.
Wie sich in Zusammenschau mit der Figur 1 ergibt, wird der Abschlussdeckel 18 in die Montageseitenscheibe 7, insbesondere in die Montageöffnung 17, eingepresst. Somit wird der Abschlussdeckel 18 in der Montageöffnung 17 form- und/oder kraftschlüssig gehalten. Der Abschlussdeckel 18 hat mehrere Funktionen. Die Planetendifferentialeinrichtung 1 weist zwei Gleitlagerbuchsen 19a, b auf, wobei eine erste Gleitlagerbuchse 19a auf einen Innenumfang der ersten Seitenscheibe 6a eingesetzt ist. Dieser Bereich entfällt bei der Montageseitenscheibe 7, da hier die Montageöffnung 17 angeordnet ist. Aus diesem Grund wird nachträglich der Abschlussdeckel 18 aufgesetzt und die Gleitlagerbuchse 19b ist auf den Abschlussdeckel 18 aufgesetzt. Die Gleitlagerbuchsen 19a, b lagern die Sonnenräder 2a, b in axialer und in radialer Richtung. Insbesondere bildet damit der Abschlussdeckel 18 eine axiale Sicherung für das zweite Sonnenrad 2b.
Betrachtet man die Nahtgeometrie der Schweißnähte 8a, b genauer, so ist zu erkennen, dass in dem Koppelrad 9 eine Aufnahmeschulter 20a, b jeweils für die Seitenscheiben 2a, b vorgesehen ist, sodass diese zentriert in dem Koppelrad 9 angeordnet werden, bevor diese verschweißt werden. lm Ergebnis hat die Planetendifferentialeinrichtung 1 den Vorteil, dass kein Schweißen nach der Fertigung des Aufnahmegehäuses 1 1 notwendig ist. Die Bearbeitung der Lagersitze 15a,b, Durchgangsöffnungen 16a,b, insbesondere Bohrungen, und Verzahnungen 10 in der Baugruppe kann nach der Fertigung des Aufnahmegehäuses 1 1 erfolgen, sodass die Relativpositionierung dieser Funktionsflächen zueinander nicht durch eine ungenaue Fügung dieser Komponenten zueinander beeinträchtigt ist. Die Montage ist der letzte Fertigungsschritt des Planetendifferentialeinrichtung 1 , sodass keine Verschmutzungen durch Schweißspritzer, Schmauch, Ruß, etc. an den Sonnenrädern 2a, b und/oder Planetenrädern 3a, b auftreten können.
Bezugszeichenliste
1 Planetendifferentialeinnchtung
2a, b Sonnenräder
3a, b Planetenräder
4a, b Planetenbolzen
5 Planetenträger
6a, b Seitenscheiben
7 Montageseitenscheibe
8a, b Schweißnähte
9 Koppelrad
10 Verzahnung
1 1 Aufnahmegehäuse
12 Gehäuseinnenraum
13a, b Auskragungen
14a, b Lagereinrichtungen
15a, b Lagersitze
16a, b Durchgangsöffnungen
17 Montageöffnung
18 Abschlussdeckel
19a, b Gleitlagerbuchsen
E Eingang
A Ausgänge
H Hauptachse

Claims

Patentansprüche
1 . Planetendifferentialeinrichtung (1 ) mit einem ersten und einem zweiten Sonnenrad (2a, b), wobei die Sonnenräder (2a, b) koaxial zueinander angeordnet sind und eine Hauptachse (H) definieren, mit ersten und zweiten Planetenrädern (3a, b), wobei die ersten Planetenräder (3a) mit dem ersten Sonnenrad (2a) kämmen und die zweiten Planetenräder (3b) mit dem zweiten Sonnenrad (2b) kämmen und wobei die ersten und die zweiten Planetenräder (3a, b) paarweise miteinander kämmen, mit einem Planetenträger (5), wobei der Planetenträger (5) zwei Seitenscheiben (6a, b) aufweist und wobei die Planetenräder (3a,b) in dem Planetenträger (5) drehbar angeordnet sind, mit einem Koppelrad (9), wobei das Koppelrad (9) koaxial zu der Hauptachse (H) angeordnet ist und mit dem Planetenträger (5) fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenscheiben (6a,b) jeweils mit dem Koppelrad (5) stoffschlüssig verbunden sind und ein Aufnahmegehäuse (1 1 ) mit einem Gehäuseinnenraum (12) bilden, wobei mindestens eine der Seitenscheiben (6a, b) als Montageseitenscheibe (7) eine Montageöffnung (17) aufweist, durch die die Planetenräder (3a, b) und die Sonnenräder (2a,b) in den Gehäuseinnenraum (12) eingeführt werden können.
2. Planetendifferentialeinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenscheiben (6a, b) mit dem Koppelrad (9) umlaufend verschweißt sind.
3. Planetendifferentialeinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Seitenscheiben (6a, b) einen Lagersitz (15a, b) für ein Lager (14a, b) zur Lagerung des Aufnahmegehäuses (12) zu einer Umgebungskonstruktion bereitstellt.
4. Planetendifferentialeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Abschlussdeckel (18), wobei der Abschlussdeckel (18) auf die Montageseitenscheibe (7) aufgesetzt ist und das zweite Sonnenrad (2b) in axialer Richtung zu der Hauptachse (H) formschlüssig sichert.
5. Planentendifferentialeinrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschlussdeckel (18) eine Gleitlagerbuchse (19b) zur Lagerung des zweiten Sonnenrads (2b) trägt.
6. Planetendifferentialeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch erste und zweite Planetenbolzen (4a, b), wobei die Planetenbolzen (4a, b) die Planetenräder (3a, b) tragen und wobei die Planetenbolzen (4a, b) in dem Aufnahmegehäuse (12) mittels eines Umformverfahrens formschlüssig und/oder kraftschlüssig festgelegt sind.
7. Planetendifferentialeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Seitenscheiben (6a, b) mindestens eine Durchgangsöffnung (16a,b) für einen der Planentenbolzen (4a,b) aufweist.
8. Verfahren zur Fertigung der Planetendifferentialeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
- Fügen des Koppelrads (9) und der Seitenscheiben (6a, b) zu dem Aufnahmegehäuse (1 1 );
- Montage der Planetenräder (3a, b) und der Sonnenräder (2a, b) in den Gehäuseinnenraum (12) des Aufnahmegehäuses (1 1 ).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmegehäuse (1 1 ) mindestens ein Lagersitz (15a, b) für die Lagereinrichtung (14a, b) und/oder mindestens eine Durchgangsöffnung (16a, b) zur Aufnahme eines der Planetenbolzen (4a, b) eingebracht wird und/oder eine Fertigbearbeitung der Verzahnung des Koppelrads (9) erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Fügen des Aufnahmegehäuses (1 1 ) ausschließlich nicht-thermische Verfahren zur weiteren Fertigung eingesetzt werden.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019118017B4 (de) * 2019-07-04 2025-11-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Axiale Fixierung von Planetenradbolzen in einem Planetenträger
CN116428332A (zh) * 2023-05-23 2023-07-14 上海汽车变速器有限公司 行星轮式差速器、动力传动系统及车辆

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1136585B (de) * 1955-12-13 1962-09-13 Nsu Motorenwerke Ag Stirnradausgleichgetriebe fuer Kraftfahrzeuge
DE4027368A1 (de) * 1990-08-30 1992-03-12 Gkn Automotive Ag Differentialgetriebe
DE19638391A1 (de) * 1995-09-19 1997-03-20 Tochigi Fuji Sangyo Kk Ausgleichsvorrichtung
DE102007004710A1 (de) * 2007-01-31 2008-08-07 Schaeffler Kg Stirnraddifferenzial
WO2013036483A1 (en) 2011-09-06 2013-03-14 Eaton Corporation Compact planetary differential gear set arrangement
EP2484934B1 (de) 2011-02-08 2013-04-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Baugruppe umfassend ein Planetengetriebe
DE102014203830A1 (de) 2013-11-08 2015-05-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger
DE102014213329A1 (de) 2014-07-09 2016-01-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe mit stoffschlüssig angebundener Gehäusestruktur

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443430A (en) * 1994-05-02 1995-08-22 Neuberne H. Brown, Jr. Spur gear differential for a vehicle
JP2003314664A (ja) * 2002-04-24 2003-11-06 Bosch Automotive Systems Corp 車両用差動歯車装置
CN2632397Y (zh) * 2003-04-10 2004-08-11 刘燕翔 差速齿轮装置
DE102007011894B4 (de) * 2007-03-13 2018-02-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stirnraddifferenzial und Überlagerungsdifferenzial mit dem Stirnraddifferenzial
JP5013194B2 (ja) * 2007-10-22 2012-08-29 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
DE102009042585A1 (de) * 2008-12-15 2010-06-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Gussteil, Planetenträger, Hohlwelle und Planetengetriebe
US20120071290A1 (en) * 2009-05-26 2012-03-22 Donghwan Byun Multistage transmission
US8313410B2 (en) * 2009-07-02 2012-11-20 Arvinmeritor Technology, Llc Planetary wheel end assembly
DE102010051056A1 (de) * 2010-11-11 2012-05-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Formschlussbauteil für ein Planetengetriebe sowie Planetengetriebe mit dem Formschlussbauteil
JP2013094864A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Hitachi Koki Co Ltd インパクト工具
DE102011087579A1 (de) * 2011-12-01 2013-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stirnraddifferenzial mit auf Trägerteil zentriertem Antriebsrad
DE102012206440B4 (de) * 2012-04-19 2021-07-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hängende Lagerung eines Differenzials
CN104145139B (zh) * 2012-04-19 2017-02-22 舍弗勒技术股份两合公司 差速器的行星齿轮传动机构
US20150111685A1 (en) * 2012-05-25 2015-04-23 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Combined friction bearing in a planetary drive
DE102012215279A1 (de) * 2012-08-29 2014-03-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Spielfreie Lagerung eines Sonnenrades in einem Differenzial- oder Planetenradgetriebe
DE102012222275A1 (de) * 2012-12-05 2014-06-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Planetengetriebe
DE102012223238B3 (de) * 2012-12-14 2014-06-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Planetentrieb
DE102013208733A1 (de) * 2013-05-13 2014-11-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verteilergetriebe mit Gleitlagereinrichtung sowie Fahrzeug mit dem Verteilergetriebe
DE102013216797A1 (de) * 2013-08-23 2015-02-26 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebeanordnung mit einer Planetenstufe
CN203784255U (zh) * 2014-03-28 2014-08-20 湖南远扬煤机制造有限公司 一种行星差动无级调速减速机
DE102014205976B3 (de) * 2014-03-31 2015-07-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ölführung in einem Differenzialgetriebe
DE102014209938A1 (de) * 2014-05-26 2015-11-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Differentialgetriebe
US9829084B2 (en) * 2014-06-27 2017-11-28 GM Global Technology Operations LLC Integrated gear assembly
CN204553754U (zh) * 2015-02-11 2015-08-12 吉林大学 带有双排行星齿轮转矩定向分配机构的电动差速器
DE102015214035B4 (de) * 2015-07-24 2019-10-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektronische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug
CN205149525U (zh) * 2015-10-23 2016-04-13 华南理工大学 一种集成自动变速主减速与差速的电动汽车驱动装置
DE102015223915B4 (de) * 2015-12-01 2018-08-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung für einen Stufenplaneten, sowie hiermit ausgestattetes Umlaufrädergetriebe für eine Kraftfahrzeugantriebseinheit
DE102016216799B4 (de) * 2016-09-06 2022-10-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stirnraddifferenzial mit zerstörungsfrei demontierbaren Sonnenrädern

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1136585B (de) * 1955-12-13 1962-09-13 Nsu Motorenwerke Ag Stirnradausgleichgetriebe fuer Kraftfahrzeuge
DE4027368A1 (de) * 1990-08-30 1992-03-12 Gkn Automotive Ag Differentialgetriebe
DE19638391A1 (de) * 1995-09-19 1997-03-20 Tochigi Fuji Sangyo Kk Ausgleichsvorrichtung
DE102007004710A1 (de) * 2007-01-31 2008-08-07 Schaeffler Kg Stirnraddifferenzial
EP2484934B1 (de) 2011-02-08 2013-04-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Baugruppe umfassend ein Planetengetriebe
WO2013036483A1 (en) 2011-09-06 2013-03-14 Eaton Corporation Compact planetary differential gear set arrangement
DE102014203830A1 (de) 2013-11-08 2015-05-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Planetengetriebe mit stoffschlüssig verbundenem Planetenträger
DE102014213329A1 (de) 2014-07-09 2016-01-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe mit stoffschlüssig angebundener Gehäusestruktur

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