WO2018065012A1 - Lastorientiert gestalteter planetenträger mit kooperierenden einbuchtungen am verbindungsstück und aussparungen an trägerwangen - Google Patents

Lastorientiert gestalteter planetenträger mit kooperierenden einbuchtungen am verbindungsstück und aussparungen an trägerwangen Download PDF

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WO2018065012A1
WO2018065012A1 PCT/DE2017/100838 DE2017100838W WO2018065012A1 WO 2018065012 A1 WO2018065012 A1 WO 2018065012A1 DE 2017100838 W DE2017100838 W DE 2017100838W WO 2018065012 A1 WO2018065012 A1 WO 2018065012A1
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WO
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carrier
planet carrier
cheeks
connecting piece
recess
Prior art date
Application number
PCT/DE2017/100838
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Schimpf
Günter Völkel
Franz Kurth
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082Planet carriers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion

Definitions

  • the present invention relates to a planetary carrier for a planetary gear of a motor vehicle, such as a spur gear, with two carrier cheeks, which are at least one connecting piece axially spaced from each other, wherein in each carrier cheek receiving holes for holding planet pins, by means of which a planetary gear is supported, available.
  • the web portion with a spaced along a central axis of rotation of the planet carrier to the first planet carrier cheek, second plate-shaped planet carrier cheek is rotatably connected, wherein the at least one web portion with a first side region on the first planet carrier cheek and with a, remote from the first side region second side region on the second Planet carrier cheek is connected, wherein the at least one web portion is formed such that a radial inner side of the first side region.
  • the axis of rotation is at least partially disposed radially outside a radial inner side of the second side region.
  • the planetary carrier disclosed here for a planetary gearbox of a motor vehicle has at least one first planet carrier half, which is rotatably and / or axially fixed to a second planet carrier half, wherein the first planet carrier half has a central opening for passing through a shaft, and has a plurality of tabs in each of which a radially spaced from the central opening planetary bearing opening for receiving a bearing member, via which a planet gear is storable, the outer contour of the first planet carrier half being defined by flanks configured to theoretically extend a straight flank through a planetary bearing aperture, the straight flanks being oriented in a tangential groove manner, that they pass in the direction of rotation with a constant slope in the curvy flanks of one of the adjacent tabs.
  • DE 10 201 1076277 A1 discloses a planet carrier which includes such transformed planet gear carrier components that can be assembled into a welding assembly. Due to the novel geometry of the weld assembly in particular the inclination of the carrier halves connecting connecting webs an improvement in lubrication is achieved by targeted turbulence of the oil mist.
  • DE 10 2014 208 003 A1 discloses a planet carrier for a
  • Bolt receiving opening for receiving a prepared for a rotatable mounting of a planet gear receiving bolt, and wherein the at least one connecting web element is designed plate-shaped, wherein the at least one connecting web element is designed as a separate component, the non-rotatable connection of the two planet carrier halves on the first planet carrier half and the second planet carrier half is fastened cohesively.
  • a recess of the connector has the same extent in the circumferential direction as a recess on the edge of one of the two beam cheeks and passes into this.
  • the supernatant merge into each other is advantageous if a recess cooperates with a respective recess. This creates a single (continuous) opening, which serves to save weight.
  • the indentation is a mirror image of the recess, mirrored on a plane extending along the
  • Angle bisector of the angle between the respective beam cheek and the connector extends.
  • a possible modification of the planet carrier provides that the connector is designed to meander in the circumferential direction, or is formed in the form of a meander. Under a meander becomes here a geometrical
  • the connecting piece has a connecting web, which is arranged obliquely oriented between the support cheeks.
  • connection points between the connecting piece and the respective beam cheek are offset in the circumferential direction to each other, whereby the load application points or load transfer points are arranged offset from one another.
  • the carrier cheeks also each have recesses / frankings which correspond / cooperate, i. in
  • the positioning of the indentations of the meandering connector is advantageously alternating, i. alternately to one or the other
  • Carrier cheek arranged, which means offset in the circumferential direction to each other. This results in an asymmetric structure, which is cheaper for a load distribution and thus for the life of the planet carrier.
  • connection / connection of the carrier cheeks to the connector it is advantageous if a back of a recess, which faces a support cheek, as a connection point / connection point for the connector to the other Beam cheek serves.
  • the rear side is the side which "stops" when the indentation is introduced into the connecting piece, thus limiting the size or depth of the indentation and facing away from the support cheek facing the indentation.
  • Triangular-like outer contour / outer shape has. In general, this means that it is advantageous for weight reduction and / or reduction of the mass inertia if the outer contour / outer shape of the planet carrier is adjusted as close as possible to the receiving holes prepared by the position of the planetary gears. These are usually about the circumference of the carrier cheeks
  • the support cheeks and / or the connecting piece are formed as sheet metal parts which are approximately chipless, for example punched sheet metal parts.
  • Meander-shaped connector and the resulting offset from each other arranged connection points with the respective support cheeks is the
  • Planet carrier possible.
  • carrier cheeks which are formed as sheet metal parts, are arranged in two mutually parallel planes and equally distributed over at least one connector, preferably a plurality, over the circumference of the carrier cheeks
  • Connecting pieces which is arranged between the two carrier cheeks, rotatably connected to each other by the connector to
  • Carrier cheeks are designed so load-oriented that in the circumferential direction offset from each other arranged notches are present at the edge. It is advantageous if the measures provided for a planetary pin
  • Planet pin can be inserted through both carrier cheeks and there is preferably received by means of a press fit.
  • the notches of the carrier cheeks to a plane which is positioned centrally between and parallel to the carrier cheeks,
  • Shovel-like shape which is formed by triangular-like recesses in the support cheek. This creates a geometry for the support cheeks, which is reminiscent of a blade and / or turbine wheel.
  • each support cheek has a triangular-like outer contour.
  • material and thus weight can be saved by the outer contour of the beam cheek is slimmed at the areas that serve only to an increase in mass or weight, but no (further) function, such as the inclusion of holes or as junctions to others
  • Outer contour of the support cheeks is formed by three straight side edges, which are interconnected by means of radii (rounded corners).
  • the rounded corners serve to save mass and weight, as the pointed corners area represent that do not perform any function, but increase the mass and weight and thus on the inertia of the planet carrier.
  • the triangular-like recesses are arranged pointing radially inwards on the straight side flanks, preferably off-center. This creates a Schaufelradähnliche and asymmetric overall geometry for the respective beam cheek.
  • the receiving holes are arranged radially within the region of the radii connecting the straight side edges. This allows the outer contour of the
  • Planet carrier can be optimally adapted to the radially inner shapes, contours and / or recesses. To save weight, it is also advantageous if the connector
  • the triangular-like recess on the straight side edges of the carrier cheeks are positioned and formed such that it represents a mirror image of the respective indentation of the connector, mirrored on a plane which extends along the bisector extends between the respective support cheek and the connecting piece.
  • the two carrier cheeks are designed as identical parts. This can save costs.
  • the invention consists in that a load-oriented designed planet carrier carrier cheeks, the peripherally indentations on
  • FIG. 1 shows a perspective view of a planet carrier according to the invention
  • Fig. 2 is a rear view of the planet carrier
  • Fig. 3 is a plan view of the planetary carrier
  • FIG. 4 shows a side view of the tarpaulin carrier.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a planet carrier 1, which in
  • Essentially of two carrier cheeks or planet carrier halves 2, 3 is constructed, which are spaced parallel to each other in the direction of the rotation or central axis A. Between the carrier cheeks 2, 3, three connecting pieces 4 are arranged so that they distribute themselves uniformly along the circumference of the carrier cheeks 2, 3 and are connected both to the carrier cheek 2 and to the carrier cheek 3,
  • Each carrier cheek 2, 3 has a plurality of receiving holes 5, which serve that planet pins, each of which rotatably support a planetary gear, can be inserted there, preferably by means of a press fit.
  • the carrier cheeks 2, 3 have a large passage opening 6, through which a hub 7 protrudes, and is welded to one of the carrier plates (in this case carrier cheek 3) (see also FIG. 4).
  • the support cheeks 2, 3 are formed as equal parts, and have a
  • Triangular-like outer contour (see Fig. 2), in which the corners of the triangle are rounded by large radii 9.
  • the support cheeks 2 and 3 have three rectilinear side edges 8, which are interconnected via the radii 9 are.
  • the transition from the straight side edges 8 in the radii 9 may, as shown here, discontinuous, but also be formed continuously.
  • the carrier cheeks 2, 3 have recesses 10 on their straight side flanks 8, which likewise have a triangular-like outer contour and are arranged off-center.
  • the shape of the recesses 10 creates a blade wheel-like geometry for the carrier cheeks 2 and 3.
  • the shape of the recesses 10 corresponds to a right-angled triangle whose first side (catheter) 1 1 corresponds to the extension of the side edge 8, the second side (catheter) 12 represents a rear edge 13 of the recess 10 and the third side (hypotenuse) 14 of the triangle-like recess 10 is a flank 15.
  • the receiving holes 5 Radially within the radii 9 are the receiving holes 5, which are uniformly distributed over the circumference of the support cheeks 2, 3 (here in each case at an angle of 120 ° to each other) are arranged.
  • the recesses 10 are off-centered with respect to the length of the straight side flanks 8, that is, closer to one end. This results in an asymmetric geometry of the support cheeks 2, 3.
  • Planet carrier 1 the support cheeks 2, 3 are arranged to each other or
  • notch 18 resulting Schaufei- or hook-like geometries 17 (see in particular Fig. 2 and Fig. 3) is hereinafter also referred to as notch 18.
  • Rotation axis A is rotated), the notches 18 of the support cheek 3 face in the opposite direction (i.e., the "bucket wheel” of the support cheek 3 rotates counterclockwise)
  • the connecting piece 4 meander-shaped, here Z-shaped.
  • the Z-shape results from the fact that in a rectangular plate at the opposite longer side edges of the rectangle mutually offset indentations 19 are formed. These are preferably formed in the same triangular-like shape as the
  • Recesses 10 are arranged so that they are in the assembly for
  • the geometry or contour of the recess 19 corresponds to the reflection of the recess 10 at a plane which extends along the bisector of the
  • the support cheeks 2, 3 are each connected at an angle of 90 ° with the connecting piece 4 (welded).
  • the mirror plane is arranged at an angle of 45 ° to the connecting piece 4 and the respective support cheeks 2 and 3 respectively. This results in each case from a recess 19, each with a cooperating (with respect to the straight side edge 8 arranged at the same position) recess 10, the opening 20, wherein the respective
  • Dent 19 and the cooperating recess 10 seamlessly / seamlessly / flush merge into each other.
  • a rear side 21 of the respective recess 19 serves as a connection point or connection point 22 to the support cheeks 2 and 3, respectively, which faces away from the indentation 19 associated with the rear side 21.
  • a connecting web 23 is formed, which is arranged obliquely / oriented due to the opposite arrangement of the support cheeks 2, 3 and the staggered arrangement of the recesses 19 between the support cheeks 2, 3, or due to the obliquely oriented running Connecting bridge 23 are the support cheeks 2, 3 and the indentations 19 offset from one another
  • the large passage opening 6 (see FIGS. 1 and 3) serves, as well as the recesses 19 and the recesses 10, to reduce the weight of the
  • Planet carrier 1 Via the hub 7, torque is transmitted from a drive shaft (not shown here).
  • connection flange 24 which has a larger outer diameter than the large one

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Planetenträger (1) für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit zwei Trägerwangen (2, 3), die über mindestens ein Verbindungsstück (4) in Axialrichtung zueinander beabstandet verbunden sind, wobei in jeder Trägerwange (2, 3) Aufnahmelöcher (5) zum Halten von Planetenbolzen, mittels derer je ein Planetenrad gehaltert ist, vorhanden sind, wobei eine Einbuchtung (19) des Verbindungsstücks (4) dieselbe Erstreckung in Umfangsrichtung wie eine Aussparung (10) am Rand einer der beiden Trägerwangen (2, 3) besitzt und in diese übergeht.

Description

Lastorientiert gestalteter Planetenträger mit kooperierenden
Einbuchtungen am Verbindungsstück und Aussparungen an Trägerwangen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenträger für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeugs, wie ein Stirnraddifferenzial, mit zwei Trägerwangen, die über mindestens ein Verbindungsstück in Axialrichtung zueinander beabstandet verbunden sind, wobei in jeder Trägerwange Aufnahmelöcher zum Halten von Planetenbolzen, mittels derer je ein Planetenrad gehaltert ist, vorhanden sind.
Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene last- und/oder
spannungsoptimierte Planetenträger bekannt. So offenbart bspw. die
DE 10 2014 204 828 A1 einen Planetenträger für ein Planetengetriebe, mit einer ersten plattenförmigen Planetenträgerwange, die mittels zumindest eines
Stegabschnittes mit einer, entlang einer zentralen Drehachse des Planetenträgers beabstandet zur ersten Planetenträgerwange angeordneten, zweiten plattenförmigen Planetenträgerwange drehfest verbunden ist, wobei der zumindest eine Stegabschnitt mit einem ersten Seitenbereich an der ersten Planetenträgerwange und mit einem , von dem ersten Seitenbereich abgewandten zweiten Seitenbereich an der zweiten Planetenträgerwange verbunden ist, wobei der zumindest eine Stegabschnitt derart ausgeformt ist, dass eine radiale Innenseite des ersten Seitenbereichs bzgl. der Drehachse zumindest teilweise radial außerhalb einer radialen Innenseite des zweiten Seitenbereichs angeordnet ist.
Die DE 10 2014 207 396 B4 offenbart ein belastungsoptimiertes asymmetrisches Planetenträgerdesign. Der hier offenbarte Planetenträger für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeugs weist wenigstens eine erste Planetenträgerhälfte, die mit einer zweiten Planetenträgerhälfte drehfest und/oder axialfest verbunden ist, auf, wobei die erste Planetenträgerhälfte eine Zentralöffnung zum Durchführen einer Welle aufweist, sowie mehrere Laschen besitzt, in denen je eine von der Zentralöffnung radial beabstandete Planetenlageröffnung zum Aufnehmen eines Lagerbauteils, über welches ein Planetenrad lagerbar ist, vorhanden ist, wobei die Außenkontur der ersten Planetenträgerhälfte durch Flanken definiert ist, die so konfiguriert sind, dass eine theoretische Verlängerung einer geraden Flanke durch eine Planetenlageröffnung verläuft, wobei die geraden Flanken nach Art einer tangentialen Ritze derart ausgerichtet sind, dass sie in Umdrehungsrichtung mit gleichbleibender Steigung in die kurvigen Flanken einer der angrenzenden Laschen übergehen.
Ferner ist in der DE 10 201 1 076 277 A1 ein Planetenradträger offenbart, welcher derart umgeformte Planetenradträgerkomponenten beinhaltet, dass die zu einer Schweißbaugruppe zusammengebaut werden können. Durch die neuartige Geometrie der Schweißbaugruppe insbesondere der Schrägstellung der die Trägerhälften verbindende Verbindungsstege wird eine Verbesserung der Schmierung durch gezielte Verwirbelung des Ölnebels erzielt. Die DE 10 2014 208 003 A1 offenbart einen Planetenträger für ein
Kraftfahrzeugplanetengetriebe, mit einer ersten Planetenträgerhälfte, die mittels zumindest eines Verbindungsstegelementes mit einer zweiten Planetenträgerhälfte drehfest verbunden ist, wobei die Planetenträgerhälften jeweils zumindest eine
Bolzenaufnahmeöffnung zur Aufnahme eines für eine drehbare Lagerung eines Planetenrades vorbereiteten Aufnahmebolzens aufweisen, und wobei das zumindest eine Verbindungsstegelement plattenförmig ausgestaltet ist, wobei das zumindest eine Verbindungsstegelement als separates Bauteil ausgeführt ist, das zur drehfesten Verbindung der beiden Planetenträgerhälften an der ersten Planetenträgerhälfte und der zweiten Planetenträgerhälfte stoffschlüssig befestigt ist.
Weitere Arten von Planetenträgern sind bspw. auch aus der US 4,187,740, der KR 101272480 oder auch der EP 1 122 466 B1 bekannt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Planetenträger haben jedoch den Nachteil, dass sie entweder leicht, jedoch dann mit verminderter Steifigkeit oder last- und belastungsorientiert, dann jedoch sehr massiv ausgestaltet sind. Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere einen lastorientiert gestalteten
Planetenträger vorzusehen, welcher in seiner Masse und der Massenträgheit bei gleichbleibender Steifigkeit reduziert ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem gattungsgemäßen Planetenträger erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Einbuchtung des Verbindungsstücks dieselbe Erstreckung in Umfangsrichtung wie eine Aussparung am Rand einer der beiden Trägerwangen besitzt und in diese übergeht.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn die Einbuchtung und die Aussparung Überstandslos ineinander übergehen, d.h. sie beginnen und enden in der Umfangrichtung an gleicher Stelle.
Das Überstandslose ineinander Übergehen ist von Vorteil, wenn eine Einbuchtung mit je einer Aussparung kooperiert. Dadurch entsteht eine einzelne (zusammenhängende) Öffnung, welche der Gewichtseinsparung dient.
Hierfür hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Einbuchtung ein Spiegelbild der Aussparung ist, gespiegelt an einer Ebene, die sich entlang der
Winkelhalbierenden des Winkels zwischen der jeweiligen Trägerwange und dem Verbindungsstück erstreckt.
Darüber hinaus sind auch weitere Ausprägungen des Planetenträgers denkbar, die wie folgt ausgebildet sein können: Eine mögliche Abwandlung des Planetenträgers sieht vor, dass das Verbindungsstück in Umfangsrichtung mäanderförmig verlaufend ausgestaltet ist, bzw. in Form eines Mäanders ausgebildet ist. Unter einem Mäander wird hier eine geometrische
Ausprägung verstanden, die an Mäander eines Flusses erinnert, wobei die besagte Bezeichnung für eine Flussschlinge in einer Abfolge von solchen, wie sie sich in Abschnitten mit geringem Sohlgefälle und gleichzeitig transportiertem Geschiebe (Sand, Kies, Steine) bilden. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verbindungsstück in
Umfangsrichtung Z-förmig oder S-förmig ist. Durch eine Z- bzw. S-Form weist der Verbindungssteg im Vergleich zu massiv ausgebildeten Verbindungsstegen, bspw. in Form von viereckigen Platten, Aussparungen auf, wodurch Material eingespart wird. Hierfür ist es von Vorteil, wenn das Verbindungsstück einen Verbindungssteg aufweist, welcher zwischen den Trägerwangen schräg orientiert angeordnet ist.
Dadurch sind die Verbindungsstellen zwischen dem Verbindungsstück und der jeweiligen Trägerwange in Umfangrichtung gesehen zueinander versetzt, wodurch die Lasteinleitungspunkte bzw. Lastübertragungspunkte versetzt zueinander angeordnet sind.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn auch die Trägerwangen jeweils Aussparungen / Freimachungen aufweisen, die korrespondierend / kooperierend, d.h. in
Umfangsrichtung gesehen an der gleichen Position, zu einer jeweiligen Einbuchtung des mäanderförmigen Verbindungsstücks angeordnet sind. Diese Aussparungen in den Trägerwangen tragen ebenso wie die Einbuchtungen im Verbindungsstück dazu bei, dass Material und somit Gewicht eingespart wird, wodurch sich auch die
Massenträgheit reduziert. Die Positionierung der Einbuchtungen des mäanderförmigen Verbindungsstücks ist vorteilhafterweise alternierend, d.h. abwechselnd zur einen oder zur anderen
Trägerwange hin angeordnet, das bedeutet in Umfangsrichtung versetzt zueinander. Dadurch entsteht ein asymmetrischer Aufbau, welcher für eine Lastverteilung und dadurch für die Lebensdauer des Planetenträgers günstiger ist.
Zur Verbindung / Anbindung der Trägerwangen an das Verbindungsstück ist es von Vorteil, wenn eine Rückseite einer Einbuchtung, die einer Trägerwange zugewandt ist, als Verbindungsstelle / Anschlussstelle für das Verbindungsstück an die andere Trägerwange dient. Die Rückseite ist dabei diejenige Seite, die bei der Einbringung der Einbuchtung in das Verbindungsstück„stehen bleibt". Somit begrenzt sie die Größe bzw. Tiefe der Einbuchtung und ist der Trägerwange, welche der Einbuchtung zugewandt ist, abgewandt.
Ebenfalls zur Reduzierung des Gewichts und der Massenträgheit vorteilhaft ist es, wenn der Planetenträger, hier für die Aufnahme von drei Planeten, eine
dreieckähnliche Außenkontur / Außenform aufweist. Allgemein bedeutet das, dass es für die Gewichtsreduzierung und/oder der Reduzierung der Massenträgheit von Vorteil ist, wenn die Außenkontur / Außenform des Planetenträgers möglichst nah an die durch die Position der zur Aufnahme der Planetenräder vorbereiteten Aufnahmelöcher angepasst ist. Diese sind in der Regel über den Umfang der Trägerwangen
gleichverteilt, d.h., im Fall von drei Aufnahmelöchern sind diese jeweils mit einem Winkel von 120° zueinander beabstandet.
Im Sinne des Leichtbaus ist es von Vorteil, wenn die Trägerwangen und/oder das Verbindungsstück als etwa spanlos gefertigte, bspw. gestanzte Blechteile ausgebildet sind. Darüber hinaus ist die Verwendung von Gleichteilen, wie bspw. die beiden Trägerwangen, von Vorteil, um Kosten einsparen zu können. Durch das
mäanderförmige Verbindungsstück und die daraus resultierenden versetzt zueinander angeordneten Verbindungsstellen mit den jeweiligen Trägerwangen ist die
Verwendung von Gleichteilen trotz eines asymmetrischen Gesamtaufbaus des
Planetenträgers möglich. Für die Herstellung eines solchen Planetenträgers ist ein Verfahren vorgesehen, wobei Trägerwangen, die als Blechteile ausgebildet sind, in zwei zueinander parallelen Ebenen angeordnet werden und über mindestens ein Verbindungsstück, vorzugsweise mehrere, über den Umfang der Trägerwangen gleichverteilte
Verbindungsstücke, welches zwischen den beiden Trägerwangen angeordnet wird, drehfest miteinander verbunden werden, indem das Verbindungsstück an
vorbereiteten Verbindungsstellen, an denen das Verbindungsstück mit jeweils einer der Trägerwangen in Kontakt ist, verschweißt wird. Eine andere mögliche Abwandlung des Planetenträgers sieht vor, dass die
Trägerwangen so lastorientiert gestaltet sind, dass in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnete Ausklinkungen am Rand vorhanden sind. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die für einen Planetenbolzen vorgesehenen
Aufnahmelöcher beider Trägerwangen miteinander fluchten. Das bedeutet, die Lochbilder der Trägerwangen liegen einander gegenüber, damit der jeweilige
Planetenbolzen durch beide Trägerwangen hindurchgesteckt werden kann und dort vorzugsweise mittels einer Presspassung aufgenommen ist.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Ausklinkungen der Trägerwangen zu einer Ebene, welche mittig zwischen und parallel zu den Trägerwangen positioniert ist,
spiegelverkehrt zueinander ausgerichtet sind. Das bedeutet, dass die Ausklinkungen der einen Trägerwange in die zu den Ausklinkungen der anderen Trägerwange entgegengesetzte Richtung orientiert sind.
Für die Ausklinkungen ist es von Vorteil, dass sie eine hakenähnliche oder
schaufelähnliche Form aufweisen, die durch dreieckähnliche Aussparungen in der Trägerwange ausgebildet ist. Dabei entsteht für die Trägerwangen eine Geometrie, die an ein Schaufel- und/oder Turbinenrad erinnert.
Ferner ist es von Vorteil, wenn jede Trägerwange eine dreieckähnliche Außenkontur besitzt. Somit kann Material und dadurch Gewicht eingespart werden, indem die Außenkontur der Trägerwange an den Bereichen verschlankt wird, die lediglich zu einer Massen- bzw. Gewichtserhöhung dienen, jedoch keiner (weiteren) Funktion, wie bspw. der Aufnahme von Bohrungen oder als Verbindungsstellen zu anderen
Bauteilen, dienen.
Hierfür hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die dreieckähnliche
Außenkontur der Trägerwangen durch drei gerade Seitenflanken ausgebildet ist, die mittels Radien (abgerundeten Ecken) miteinander verbunden sind. Die abgerundeten Ecken dienen der Massen- und Gewichtseinsparung, da die spitzen Ecken Bereich darstellen, die keinerlei Funktion übernehmen, aber die Masse und das Gewicht und somit auf die Massenträgheit des Planetenträgers erhöhen.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die dreieckähnlichen Aussparungen radial nach innen weisend an den geraden Seitenflanken, vorzugsweise außermittig, angeordnet sind. Dadurch entsteht eine schaufelradähnliche und asymmetrische Gesamtgeometrie für die jeweilige Trägerwange.
Aufgrund der Gesamtgeometrie des Planetenträgers ist es von Vorteil, wenn die Aufnahmelöcher radial innerhalb des Bereichs der die geraden Seitenflanken verbindenden Radien angeordnet sind. Dadurch kann die Außenkontur des
Planetenträgers optimal an die radial innenliegenden Formen, Konturen und/oder Aussparungen angepasst werden. Zur Gewichtseinsparung ist es weiter von Vorteil, wenn das Verbindungsstück
Einbuchtungen aufweist, welche so ausgebildet sind, dass der Verbindungssteg in Umfangsrichtung gesehen Z-förmig ausgebildet ist.
Um eine gleichbleibende Steifigkeit gewährleisten zu können, ist es von Vorteil, wenn die dreieckähnliche Aussparung an den geraden Seitenflanken der Trägerwangen so positioniert und ausgebildet sind, dass sie ein Spiegelbild der jeweiligen Einbuchtung des Verbindungsstücks darstellt, gespiegelt an einer Ebene, welche sich entlang der Winkelhalbierenden zwischen der jeweiligen Trägerwange und dem Verbindungsstück erstreckt.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die zwei Trägerwangen als Gleichteile ausgebildet sind. Dadurch können Kosten eingespart werden.
Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass ein lastorientiert gestalteter Planetenträger Trägerwangen aufweist, die umfangsseitig Einbuchtungen am
Verbindungsstück und Aussparungen an den Trägerwangen aufweisen, die jeweils paarweise miteinander kooperieren. Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Planetenträgers; Fig. 2 eine Rückansicht des Planetenträgers; Fig. 3 eine Draufsicht des Planetenträgers; und Fig. 4 eine Seitenansicht des Planententrägers.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Planetenträgers 1 , welcher im
Wesentlichen aus zwei Trägerwangen bzw. Planetenträgerhälften 2, 3 aufgebaut ist, die in Richtung der Rotations- bzw. Mittelachse A parallel zueinander beabstandet sind. Zwischen den Trägerwangen 2, 3 sind drei Verbindungsstücke 4 so angeordnet, dass sie sich gleichmäßig entlang des Umfangs der Trägerwangen 2, 3 verteilen und sowohl mit der Trägerwange 2 als auch mit der Trägerwange 3 verbunden,
vorzugsweise verschweißt, sind. Somit sind die Trägerwangen 2, 3 über die
Verbindungsstücke 4 dreh- und/oder axialfest miteinander verbunden.
Jede Trägerwange 2, 3 weist mehrere Aufnahmelöcher 5 auf, die dazu dienen, dass Planetenbolzen, welche jeweils ein Planetenrad drehbar lagern, dort eingefügt werden können, vorzugsweise mittels einer Presspassung. Mittig weisen die Trägerwangen 2, 3 eine große Durchgangsöffnung 6 auf, durch die eine Nabe 7 hindurch ragt, und an einer der Trägerplatten (hier Trägerwange 3) verschweißt wird (siehe auch Fig. 4).
Die Trägerwangen 2, 3 sind als Gleichteile ausgebildet, und weisen eine
dreieckähnliche Außenkontur (siehe Fig. 2) auf, bei der die Ecken des Dreiecks durch große Radien 9 abgerundet sind. Somit verfügen die Trägerwangen 2 bzw. 3 über drei geradlinig ausgebildete Seitenflanken 8, die über die Radien 9 miteinander verbunden sind. Der Übergang von den geraden Seitenflanken 8 in die Radien 9 kann, wie hier dargestellt, unstetig, aber auch stetig ausgebildet sein.
Insbesondere mit Bezug zu Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Trägerwangen 2, 3 an ihren geraden Seitenflanken 8 Aussparungen 10 aufweisen, die ebenfalls eine dreieckähnliche Außenkontur aufweisen und außermittig angeordnet sind. Durch die Form der Aussparungen 10 entsteht eine schaufelradähnliche Geometrie für die Trägerwangen 2 bzw. 3. In der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform entspricht die Form der Aussparungen 10 einem rechtwinkligen Dreieck, dessen erste Seite (Kathete) 1 1 der Verlängerung der Seitenflanke 8 entspricht, die zweite Seite (Kathete) 12 eine rückseitige Flanke 13 der Aussparung 10 darstellt und die dritte Seite (Hypotenuse) 14 der dreieckähnlichen Aussparung 10 eine Flanke 15 darstellt.
Radial innerhalb der Radien 9 liegen die Aufnahmelöcher 5, die über den Umfang der Trägerwangen 2, 3 gleichverteilt (hier jeweils im Winkel von 120° zueinander) angeordnet sind.
Die Aussparungen 10 sind bezüglich der Länge der geraden Seitenflanken 8 außermittig, d.h., zu einem Ende hin näher, angeordnet. Dadurch entsteht eine asymmetrische Geometrie der Trägerwangen 2, 3. Im Zusammenbau zum
Planetenträger 1 werden die Trägerwangen 2, 3 so zueinander angeordnet bzw.
ausgerichtet, dass die jeweiligen Innenseiten 16 (siehe Fig. 1 ) einander zugewandt sind. Dadurch entsteht eine gegenläufige Anordnung der schaufelradähnlichen
Geometrie der jeweiligen Trägerwangen 2, 3. Die durch die Aussparung 10
entstehenden schaufei- bzw. hakenähnlichen Geometrien 17 (siehe insbesondere Fig. 2 und Fig. 3) wird nachfolgend auch als Ausklinkung 18 bezeichnet.
Wenn bspw. die Ausklinkungen 18 der Trägerwange 2 im Uhrzeigersinn ausgerichtet sind (d.h. das„Schaufelrad" dreht sich im Uhrzeigersinn, wenn es um die
Rotationsachse A rotiert wird), zeigen die Ausklinkungen 18 der Trägerwange 3 in die entgegengesetzte Richtung (d.h., das„Schaufelrad" der Trägerwange 3 dreht sich gegen den Uhrzeigersinn). Des Weiteren sind die Trägerwangen 2, 3 im
Zusammenbau zum Planetenträger 1 so angeordnet, dass die jeweiligen Ausklinkungen 18 der Trägerwange 2 zu den Ausklinkungen 18 der Trägerwange 3 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, während jedoch die Aufnahmelöcher 5 für die Planetenbolzen (nicht gezeigt) beider Trägerwangen 2, 3 miteinander fluchten. Insbesondere in Fig. 1 und Fig. 4 ist zu erkennen, dass das Verbindungsstück 4 mäanderförmig, hier Z-förmig ausgebildet ist. Die Z-Form entsteht dadurch, dass in einer rechteckigen Platte an den sich gegenüberliegenden längeren Seitenkanten des Rechtecks zueinander versetzte Einbuchtungen 19 ausgebildet sind. Diese sind vorzugsweise in der gleichen dreieckähnlichen Form ausgebildet wie die
Aussparungen 10 und sind so angeordnet, dass sie im Zusammenbau zum
Planetenträger 1 zusammen mit der jeweiligen Aussparung 10 eine Öffnung 20 ausbilden.
Dabei entspricht die Geometrie bzw. Kontur der Einbuchtung 19 der Spiegelung der Aussparung 10 an einer Ebene, welche sich entlang der Winkelhalbierenden des
Winkels zwischen der jeweiligen Trägerwange 2 bzw. 3 und dem Verbindungsstück 4 ergibt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel des Planetenträgers 1 sind die Trägerwangen 2, 3 jeweils in einem Winkel von 90° mit dem Verbindungsstück 4 verbunden (verschweißt). Das bedeutet, in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spiegelebene in einem Winkel von 45° zum Verbindungsstück 4 und zur jeweiligen Trägerwange 2 bzw. 3 angeordnet. Dadurch entsteht aus jeweils einer Einbuchtung 19 mit jeweils einer kooperierenden (bzgl. der geraden Seitenflanke 8 an gleicher Position angeordneten) Aussparung 10 die Öffnung 20, wobei die jeweilige
Einbuchtung 19 und die damit kooperierende Aussparung 10 versatzlos / nahtlos / bündig ineinander übergehen.
Eine Rückseite 21 der jeweiligen Einbuchtung 19 dient als Verbindungsstelle bzw. Anschlussstelle 22 an jeweils die Trägerwange 2 bzw. 3, die von der der Rückseite 21 zugehörigen Einbuchtung 19 abgewandt ist. Durch die Z-förmige Ausbildung des Verbindungsstücks 4 entsteht ein Verbindungssteg 23, welcher aufgrund der gegenläufigen Anordnung der Trägerwangen 2, 3 und der versetzten Anordnung der Einbuchtungen 19 zwischen den Trägerwangen 2, 3 schrägverlaufend / orientiert angeordnet ist, bzw. aufgrund des schräg orientiert verlaufenden Verbindungsstegs 23 sind die Trägerwangen 2, 3 und die Einbuchtungen 19 versetzt zueinander
angeordnet.
Die große Durchgangsöffnung 6 (siehe Fig. 1 und Fig. 3) dient, ebenso wie die Einbuchtungen 19 und die Aussparungen 10, der Gewichtsreduzierung des
Planetenträgers 1 . Über die Nabe 7 wird ein Drehmoment von einer Antriebswelle (hier nicht gezeigt) übertragen.
In Fig. 2 und Fig. 4 ist zu erkennen, dass die Nabe 7 über einen Anschlussflansch 24, welcher einen größeren Außendurchmesser aufweist als die große
Durchgangsöffnung 6, an die Trägerwange 3 angeschweißt ist.
Bezuqszeichenliste
1 Planetenträger
2 Trägerwange
3 Trägerwange
4 Verbindungsstück
5 Aufnahmeloch
6 große Durchgangsöffnung
7 Nabe
8 Seitenflanke
9 Radius
10 Aussparung
1 1 Seite (Kathete)
12 Seite (Kathete)
13 rückseitige Flanke
14 Seite (Hypotenuse)
15 Flanke
16 Innenseite
17 schaufei- bzw. hakenförmige Geometrie
18 Ausklinkung
19 Einbuchtung
20 Öffnung
21 Rückseite
22 Anschlussstelle
23 Verbindungssteg
24 Anschlussflansch
A Rotationsachse

Claims

Patentansprüche
Planetenträger (1 ) für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit zwei Trägerwangen (2, 3), die über mindestens ein Verbindungsstück (4) in Axialrichtung zueinander beabstandet verbunden sind, wobei in jeder Trägerwange (2, 3) Aufnahmelöcher (5) zum Halten von Planetenbolzen, mittels derer je ein Planetenrad gehaltert ist, vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einbuchtung (19) des Verbindungsstücks (4) dieselbe Erstreckung in Umfangsrichtung wie eine Aussparung (10) am Rand einer der beiden Trägerwangen (2, 3) besitzt und in diese übergeht.
Planetenträger (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (19) und die Aussparung (10) Überstandslos ineinander übergehen.
Planetenträger (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Einbuchtung (19) mit je einer Aussparung (10) kooperiert.
Planetenträger (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (19) ein Spiegelbild der
Aussparung (10) ist, gespiegelt an einer Ebene, die sich entlang der Winkelhalbierenden des Winkels zwischen der jeweiligen Trägerwange (2, 3) und dem Verbindungsstück (4) erstreckt.
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