WO2023011685A1 - Verfahren zur herstellung eines planetenträgers und planetenträger sowie planetengetriebe - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines planetenträgers und planetenträger sowie planetengetriebe Download PDF

Info

Publication number
WO2023011685A1
WO2023011685A1 PCT/DE2022/100533 DE2022100533W WO2023011685A1 WO 2023011685 A1 WO2023011685 A1 WO 2023011685A1 DE 2022100533 W DE2022100533 W DE 2022100533W WO 2023011685 A1 WO2023011685 A1 WO 2023011685A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
planetary
carrier
clinching
component
rivet
Prior art date
Application number
PCT/DE2022/100533
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Antálek
Marián Cintula
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Publication of WO2023011685A1 publication Critical patent/WO2023011685A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/04—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting
    • F16B5/045—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting without the use of separate rivets

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a planetary carrier for a planetary gear of a motor vehicle drive train and a planetary carrier produced using this method.
  • a carrier cheek and a further carrier cheek provided, for example, as a connecting component of a coupling, are connected to one another at various points by combinations of form-fit drivers and open clinching rivet connections.
  • the components to be connected are identical parts.
  • the components are identical in design before they are connected to each other. With view on the riveted joints, this means that both components before clinching either have the same number of prepared through-holes for open clinching rivet joints or no visible preparation for closed clinching rivets.
  • the preferred embodiment of the invention is a connection between the two components with at least two closed piercing rivets.
  • the advantage of the invention is that no preparation at all has to be carried out on both components in the areas intended for the riveted connection before the clinching riveted connection is made - i.e. nothing of the elements of a riveted connection is yet visible and does not have to be prepared. This saves tools and their costs that would otherwise be necessary to prepare the rivet zones.
  • Clinching is also known as clinching and is a process in which the elements (i.e. the rivets) of the riveted connection are integrated as a single part into the body structure/material structure of the body of the components to be connected.
  • the components in this case the carrier cheeks, are preferably made of cold-formed sheet metal material, preferably sheet steel.
  • Geometrically identical parts means that the carrier panels are the same in their cold-formed and stamped basic form and preferably come from at least one or more identical forming and/or stamping tools used for the production of both carrier panels.
  • the components are geometrically the same, they can differ from one another with regard to certain post-processing and additions, such as their identification, markings, coatings and post-processing such as spindles of pin bores after cold forming or subsequently introduced holes and fuses.
  • a first material portion of a first rivet zone of the first component is continued into a second rivet zone of the second component without a cutting portion by pressing with a pressure-joining die, ie plastically displaced without tearing off material.
  • the first component and second component are the carrier cheeks of the planet carrier.
  • a plastic flows from the first component displaced first portion of material from a first riveting zone against a second riveting zone of the second component and displaces a second portion of material of the second component from the second riveting zone under pressure.
  • the second portion of material plastically displaced from the second riveting zone protrudes at least partially in the direction of displacement over the back of the second component and, depending on the type of rivet, forms a hole-like open or bag-like closed border.
  • the first portion of material displaced from the first component initially flows plastically in the direction of displacement through the second component and protrudes into the border as a rivet pin.
  • the material portions of the rivet pin and the border pressed out on the back of the other component are expanded or formed radially outwards by a correspondingly designed pressure joining die until the rivet pin engages axially behind the back of the second component and is pressed firmly against it.
  • the back of the second component thus forms an undercut at the edge of the second rivet zone, against which the radially outwardly shaped rivet pin rests firmly.
  • a rivet zone can be the sheet metal material of the respective component at a suitable point and/or a prepared through hole in the sheet metal of the component before the riveted connection is produced on the intended component without any preparation.
  • the invention preferably provides at least one closed clinching rivet as the connection.
  • a closed penetrating rivet With a closed penetrating rivet, a cup-like rivet pin is pressed out of the sheet metal by penetrating (cupping) the rivet zone on the first component and a bag-like, closed border is pressed on the second component.
  • the advantage of this configuration lies in the fact that, in contrast to open clinching riveting, the riveting zones for the riveting process do not have to be provided with holes during the production of the carrier cheeks and also otherwise do not require any special preparation. This saves tool costs and has a positive effect on the accuracy of the joined planet carrier.
  • the rivet pins protrude in the circumferential direction, preferably in an alternating sequence around the central axis, once axially over the back of one component and the next rivet pin axially over the back of the other sheet metal part.
  • at least one first rivet pin always points from one component in one axial direction and at least one second rivet pin points from the other component in the opposite axial direction.
  • More than two clinching rivet connections are preferably provided per planet carrier. A clinch connection is thus made when connecting the beam cheeks in which is driven in one axial direction and a subsequent circumferential clinch connection in the other (opposite) axial.
  • Cohesion, rigidity and torsional behavior can be influenced by the number of riveted joints.
  • the invention also relates to a planetary gear with a planetary carrier, having at least one sun gear, at least one planetary gear, at least one planetary pin and at least one ring gear, as well as a planetary carrier according to the invention.
  • Fig. 1 shows a planet carrier 1 according to the invention with two identical
  • Carrier cheeks 3 and 4 made of sheet metal in a perspective view
  • FIG. 2 shows an enlargement of area II from FIG. 1, with carrier cheeks 3,
  • Fig. 5 shows a perspective view of a single beam 3, 4 as a common part for both beams 3, 4,
  • Figures 8 to 10 show a partially illustrated cross-section along lines VIII, IX and X of Figure 6 at different stages of the process:
  • Fig. 11 is a front view of a planetary gear 2 with the planet carrier 1,
  • a closed border 11 characterizing the closed clinching rivet connection 9 is formed, which protrudes axially in one direction beyond the respective rear side 3a or 4a.
  • the border 11 results from the process of clinching, in which on the rear side 4a or 3a of the adjacent support cheek 4 or 3 facing away from the border 11, one per clinching rivet connection 9 is directed in the same axial direction as the border 11 and into the support cheeks 3 and 4 indentation 12 running axially inward.
  • the indentation is formed when a rivet pin 22 shown in FIGS. 9 and 10 is pushed through.
  • FIGS. 3 and 4 In the process step carried out in preparation for the clinching, the support cheeks 3 and 4 are aligned with the contact areas 7 formed in the flange areas 13 so that they rest against one another.
  • the contact points 7 are introduced into the flange regions 13 by flat surface sections running in a radial plane 8 (cf. FIGS. 8, 9, 10) during the cold forming of the carrier cheek 3, 4.
  • FIG. 5 The carrier cheeks 3 and 4 are geometrically identical, ie their geometric shapes, including the planetary bolt receiving holes 6, the central holes 5 and the flange areas 13, are produced from sheet steel using the same forming and stamping tools.
  • Both carrier cheeks 3 and 4 are aligned with each other in a common radial plane 8 at three contact points 7 evenly distributed over the circumference, so that they contact each other along the imaginary contact plane 8 also shown in FIGS. 9, 10 and 12.
  • the backs 3a and 4a of the support cheeks 3 and 4 face axially away from each other in opposite axial directions.
  • Figure 9 When clinching the respective riveted connection, a first portion of material from the carrier cheek 3 is continued into a second rivet zone of the second carrier cheek 4 without a cutting portion by pressing axially to the right in the picture with a pressure-joining die 14, i.e. plastically displaced without tearing off material.
  • a material portion plastically displaced from the first carrier cheek 3 flows and displaces a material portion of the second carrier cheek 4 under pressure (or has displaced).
  • the material portion 17 plastically displaced from the second support cheek 4 is at least partially displaced in the same direction as the rivet axis (axis of symmetry of the clinching rivet connection) 29 protruding beyond the rear side 4a of the second support cheek 4 into the pressure joining matrix 15 .
  • the pressure joining matrix 15 is pressed firmly against the rear side 4a as a counter-holder in the opposite direction to the material flow, and finally forms the sack-like closed border 11.
  • the portion of material displaced from the first support cheek 3 first flows plastically in the direction of displacement through the second support cheek 4 and protrudes as a rivet pin 22 into the border 11 .
  • the material portions of the rivet pin 22 pressed out on the back 4a and at the same time the border 11 are expanded or deformed radially outwards until the Border 11 bordered rivet pin 22 engages behind the rear side 4a of the second carrier cheek 4 axially on the undercut 16 and is pressed firmly against it.
  • Figure 10 The pressure-joining punch 14 and the pressure-joining die 15 are then removed from one another in opposite directions (axially aligned with the respective rivet axis 29) and thereby removed from the finished clinch connection 9 formed by the clinching rivet 22, the border 11 and the undercut 16 deducted.
  • the planetary gear 2 has the planet carrier 1, planetary gears 18, planetary pin 19 and thrust washers 21.
  • Each of the planet gears 18 is mounted in the planet carrier 1 via a planetary bearing 28 .
  • the respective planetary bearing 28 is formed from at least one planetary pin 19 .
  • the respective planetary bearing 28 also includes a needle bearing 20 and two thrust washers 21.
  • the planetary bolts 19 are firmly accommodated on both sides in the planetary bolt receiving holes 6 of the carrier cheeks 3 and 4.
  • the planet bolts 19 and their bolt axes 23 are distributed at equal radial distances R1 from the central axis 27 of the planetary gear 2 or the planet carrier 1 on a pitch circle 24 of the planet bearings 28 around the central axis 27 .
  • the rivet axis 29 or the axis of symmetry of at least one, two or more clinching rivet connections 9 are spaced at equal radial distances R2 from the central axis 27 and lie on a pitch circle 25 of the clinching rivet connection 9.
  • the toothing of each planet wheel 18 is defined by a tip circle 26 in such a way that whose circular line concentric to the bolt axis 23 surrounds the tooth tips of the teeth of the respective planet wheel 18 radially on the outside.
  • R1 ⁇ R2 ⁇ R3 applies, where R3 is the greatest distance of each addendum circle from the central axis 27.
  • Clinch connection/riveting connection 0

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenträgers (1) durch Verbinden von zwei als Gleichteile ausgebildeten Trägerwangen (3, 4) mittels Durchsetznietverbindungen, einen mit dem Verfahren hergestellten Planetenträger (1) und ein Planetengetriebe (2) mit dem Planetenträger (1).

Description

Verfahren zur Herstellung eines Planetenträqers und Planetenträger sowie Planetengetriebe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers für ein Planetengetriebe eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs und einen mit diesem Verfahren hergestellten Planetenträger.
Aus dem Stand der Technik sind bereits unterschiedliche Planetenträger bekannt. Häufig werden solche Planetenträger aus Trägerwangen zusammengesetzt. Diese Trägerwangen sind aus Blech gefertigt und mittels Zieh- bzw. Press- und Stanzvorgängen hergestellt.
Auch ist es bekannt, Bauteile eines Planetenträgers mittels offener Durchsetznietverbindungen so zu verbinden, wie dies mit der DE 10 2006 018496 A1 offenbart ist. Eine Trägerwange und eine beispielsweise als Anschlussbauteil einer Kupplung vorgesehene weitere Trägerwange sind an verschiedenen Stellen durch Kombinationen über formschlüssige Mitnehmer und offene Durchsetznietverbindungen miteinander verbunden.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen haben aber immer noch Optimierungspotenzial.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verfahren zur einfachen und kostengünstigen Herstellung der Trägerwangen und eines Planetenträgers mit den Trägerwangen möglich zu machen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen mit dem Verfahren hergestellten Planetenträger gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zu verbindenden Bauteile Gleichteile sind. Die Bauteile sind vor dem Verbinden miteinander vom Design her identisch. Mit Sicht auf die Nietverbindungen heißt das, dass beide Bauteile vor dem Durchsetzfügen entweder die gleiche Anzahl an vorbereiteten Durchgangslöchern für offene Durchsetznietverbindungen oder für geschlossene Durchsetzniete keine sichtbare Vorbereitung aufweisen. Die bevorzugte Ausführung der Erfindung ist eine Verbindung zwischen den beiden Bauteilen mit mindestens zwei geschlossenen Durchsetznieten. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass an beiden Bauteilen in den Bereichen, die für die Nietverbindung vorgesehen sind, vor dem Herstellen der Durchsetznietverbindung zunächst gar keine Vorbereitung vorgenommen werden muss - also von den Elementen einer Nietverbindung noch nichts sichtbar ist und vorbereitet sein muss. Dadurch werden Werkzeuge und deren Kosten eingespart, die ansonsten notwendig sein würden, um die Nietzonen vorzubereiten.
Durchsetzfügen ist auch als Clinchen bekannt und ist ein Verfahren, bei dem die Elemente (also die Niete) der Nietverbindung einteilig-einmaterialig in die Körperstruktur/Materialstruktur der Körper der zu verbindenden Bauteile integriert sind. Die Bauteile, in diesem Fall also die Trägerwangen, bestehen vorzugsweise aus kalt geformten Blechmaterial, vorzugsweise aus Stahlblech.
Geometrisch gleich ausgebildete Gleichteile heißt, dass die Trägerwangen in ihrer kalt geformten und gestanzten Grundform gleich sind und vorzugsweise aus wenigstens einem oder mehreren für die Herstellung beider Trägerwangen verwendeten gleichen Form- und/oder Stanzwerkzeugen stammen. Die Bauteile sind zwar geometrisch gleich, können sich aber hinsichtlich bestimmter Nachbearbeitungen und Ergänzungen, wie durch ihre Kennzeichnung, Markierungen, Beschichtungen und Nachbearbeitungen wie Spindeln von Bolzenbohrungen nach dem Kaltumformen bzw. nachträglich eingebrachte Löcher und Sicherungen voneinander unterscheiden.
Beim Durchsetzfügen wird durch Pressen mit einem Druckfügestempel ein erster Materialanteil einer ersten Nietzone des ersten Bauteils in eine zweite Nietzone des zweiten Bauteils ohne Schneidanteil fortgesetzt, d.h., ohne Abriss von Material plastisch verdrängt. Das erste Bauteil und zweite Bauteil sind in diesem Fall die Trägerwangen des Planetenträgers. In dem Prozess fließt ein plastisch aus dem ersten Bauteil verdrängter erster Materialanteil aus einer ersten Nietzone gegen eine zweite Nietzone des zweiten Bauteils und verdrängt unter Pressdruck dabei einen zweiten Materialanteil des zweiten Bauteils aus der zweiten Nietzone. Dabei wird der plastisch aus der zweiten Nietzone verdrängte zweite Materialanteil zumindest teilweise in Verdrängungsrichtung über die Rückseite des zweiten Bauteils herausstehend durchgestellt und bildet je nach Typ des Nietes eine lochartig offene oder sackartig geschlossene Umrandung. Zugleich fließt der aus dem ersten Bauteil verdrängte erste Materialanteil in Verdrängungsrichtung plastisch zunächst durch das zweite Bauteil hindurch und ragt als ein Nietzapfen in die Umrandung hinein. Durch eine entsprechend gestaltete Druckfügematrize werden die an der Rückseite des anderen Bauteils herausgepressten Materialanteile des Nietzapfens und der Umrandung radial nach außen aufgeweitet bzw. umgeformt, bis der Nietzapfen die Rückseite des zweiten Bauteils axial hintergreift und fest gegen diese gepresst ist. Die Rückseite des zweiten Bauteils bildet am Rand der zweiten Nietzone also einen Hinterschnitt, an dem der radial nach außen geformte Nietzapfen fest anliegt.
Eine Nietzone kann vor dem Herstellen der Nietverbindung an dem vorgesehenen Bauteil ohne jegliche Vorbereitung das Blechmaterial des jeweiligen Bauteils an einer geeigneten Stelle und/oder ein vorbereitetes Durchgangsloch im Blech des Bauteils sein.
Die Erfindung sieht vorzugsweise wenigstens einen geschlossenen Durchsetzniet als Verbindung vor. Bei einem geschlossenen Durchsetzniet wird aus dem Blech durch Durchsetzen (-Napfziehen) der Nietzone am ersten Bauteil ein napfartiger Nietzapfen und am zweiten Bauteil eine sackartig geschlossene Umrandung gepresst. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass bei der Herstellung der Trägerwangen die Nietzonen für den Nietprozess im Gegensatz zum offenen Durchsetznieten nicht mit Löchern versehen werden müssen und auch ansonsten keiner speziellen Vorbereitung bedürfen. Das spart Werkzeugkosten und wirkt sich positiv auf die Genauigkeit des gefügten Planetenträgers aus. Es wirkt sich deshalb positiv aus, weil bei der Ausrichtung der Trägerwangen zueinander vor dem Nieten nicht auch noch die Ausrichtung der Löcher der Nietzonen zueinander und die dadurch entstehende komplexere Summentoleranzen berücksichtigt werden müssen. Außerdem wird dadurch eine Vorbereitung der beiden Trägerwangen vor dem Fügen als Gleichteile möglich, da u.a. eine sich möglicherweise von Trägerwange zu Trägerwange unterscheidende Vorbereitung der Trägerwangen für die Verbindung nicht notwendig wird.
Alternativ oder zugleich auch nicht ausgeschlossen, dass in dem Falle eines offenen Durchsetzniets aus einer Randzone von vorbereiteten Durchgangslöchern plastisch Material verdrängt wird, welches an dem ersten Bauteil zu einem rohrartig ausgebildeten Nietzapfen und an dem zweiten Bauteil zu einer endseitig offenen Umrandung geformt wird. Die Trägerwangen werden in dem Fall bei ihrer Herstellung als Gleichteile beide mit den Löchern hergestellt.
Durch die Herstellung von Gleichteilen werden Werkzeugkosten für die Herstellung der Trägerwangen reduziert. Durch die Verwendung von Gleichteilen für beide Trägerwangen eines Planetenträgers kann die Losgröße der Trägerwangen verdoppelt werden, was zur wirtschaftlicheren Fertigung führt, insbesondere dann, wenn die Trägerwangen kalt aus Blech geformte und gestanzte Bauteile sind. Darüber hinaus sind Werkzeugkosten und Kosten für Lagerhaltung und Logistik reduziert. Schweißverbindungen sind vermeidbar, können aber zusätzlich angewendet werden. Der Montageprozess bei der Herstellung des Planetenträgers wird vereinfacht, was letztlich in reduzierten Kosten resultiert. Darüber hinaus wird ein gutes Verhältnis zwischen Gewicht und Steifigkeit erreicht.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung stehen die Nietzapfen in Umfangsrichtung vorzugsweise in um die Zentralachse abwechselnder Reihenfolge einmal axial über die Rückseite des einen Bauteils und der nächste Nietzapfen axial über die Rückseite des anderen Blechteils hinaus. Es weist also immer mindestens ein erster Nietzapfen von dem einen Bauteil aus in die eine axiale Richtung und mindestens ein zweiter Nietzapfen von dem anderen Bauteil aus in die entgegengesetzte axiale Richtung. Vorzugsweise sind mehr als zwei Durchsetznietverbindungen pro Planetenträger vorgesehen. Eine Clinch-Verbindung wird also beim Verbinden der Trägerwangen in die eine axiale Richtung getrieben und eine in Umfangsrichtung nachfolgende Clinch- Verbindung in die andere (entgegengesetzte) axiale. Dies beeinflusst das Steifigkeits- bzw. Elastizitätsverhalten beider Seiten des Planetenträgers durch den Ausgleich in eine zumindest annähernde Symmetrie seines Verwindungsverhaltens positiv - d.h., der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass durch die Ausrichtung der Niete das elastische Verformungsverhalten bzw. die Biege- und Torsionssteifigkeit des Planetenträgers gezielt beeinflusst werden kann.
Es hat sich auch bewährt, wenn pro Anlagestelle mehrere vorzugsweise wenigstens / genau zwei, drei oder vier Clinch-Verbindungen eingebracht sind. Der Zusammenhalt, die Steifigkeit und das Torsionsverhalten kann durch die Anzahl der Nietverbindungen beeinflusst werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger, aufweisend wenigstens ein Sonnenrad, wenigstens ein Planetenrad, wenigstens einen Planetenbolzen und wenigstens ein Hohlrad sowie einen erfindungsgemäßen Planetenträger.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Planetenträger 1 mit zwei identischen
Trägerwangen 3 und 4 aus Blechmaterial in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 2 eine Vergrößerung des Bereichs II aus Fig. 1 , wobei Trägerwangen 3,
4 des Planetenträgers 1 über geschlossene Durchsetznietverbindungen 9 miteinander verbunden sind, Fig. 3 Status, in dem die Trägerwangen 3, 4 nach einem in Vorbereitung des
Clinchens ausgeführten Verfahrensschritt mit in Flanschbereichen 13 ausgebildeten Anlagebereichen 7 aneinander anliegend zueinander ausgerichtet wurden,
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt des mit Figur 3 dargestellten Status,
Fig. 5 eine einzelne perspektivisch dargestellte Trägerwange 3, 4 als Gleichteil für beide Trägerwangen 3, 4,
Fig. 6 eine Frontalansicht des Planetenträgers 1 nach dem Clinchen,
Fig. 7 einen Längsschnitt entlang der Linie VII aus Fig. 6,
Figuren. 8 bis 10 einen teilweise dargestellten Querschnitt entlang der Linien VIII, IX und X aus Fig. 6 in verschiedenen Stadien des Verfahrens:
- Figur 8 in dem auch mit den Figuren 3 und 4 beschriebenen Status vor dem Clinchen,
- Figur 9 den Verfahrensschritt des Durchsetznietens,
- Figur 10 das Ausrücken der Werkzeuge nach dem Durchsetznieten,
Fig. 11 eine Frontalansicht eines Planetengetriebes 2 mit dem Planetenträger 1 ,
Fig. 12 einen Längsschnitt entlang der Linie XII durch das Planetengetriebe 2 aus Figur 11 .
Die Darstellungen sind vereinfacht und nicht maßstäblich. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Figuren 1 , 6 und 7- In beide Trägerwangen 3 und 4 sind je ein Zentralloch 5 sowie jeweils drei Planetenbolzenaufnahmelöcher 6 eingebracht. Diese Planetenbolzenaufnahmelöcher 6 sind wahlweise zum Aufnehmen von Planetenbolzen (vgl. die Figuren 11 und 12) oder direkt zum Lagern von Zapfen von Planetenrädern vorgesehen. Die erste Trägerwange 3 ist identisch zur zweiten Trägerwange 4 ausgebildet. Sie sind Gleichteile. Beide Trägerwangen 3 und 4 liegen an drei über den Umfang gleichmäßig verteilten Anlagestellen 7 plan aneinander an. Sie kontaktieren sich entlang einer in den Figuren. 7, 8, 9, 10 und 12 eingezeichneten gedachten Kontaktebene 8. Im Bereich der Anlagestellen 7 sind jeweils zwei Clinch- Verbindungen (geschlossene Durchsetznietverbindungen) 9 eingebracht.
Wie in der Fig. 2 zu erkennen ist, sind die beiden Clinch-Verbindungen 9 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in axial entgegengesetzte Richtungen eingebracht worden, wie auch unterstützend durch die axial entgegengesetzt ausgerichteten Richtungspfeile 10 symbolisiert ist Dabei ist in Abhängigkeit der axialen Richtung der Durchsetznietverbindung 9 an der Rückseite 3a bzw. 4a der jeweiligen Trägerwange 3 oder 4 eine die geschlossene Durchsetznietverbindung 9 charakterisierend geschlossene Umrandung 11 ausgebildet, welche axial in eine Richtung über die jeweilige Rückseite 3a bzw. 4a hervorsteht. Die Umrandung 11 resultiert aus dem Verfahren des Durchsetznietens, bei dem an der abgewandten von der Umrandung 11 abgewandten Rückseite 4a oder 3a der anliegenden Trägerwange 4 oder 3 pro Durchsetznietverbindung 9 jeweils eine in die gleiche axiale Richtung wie die Umrandung 11 gerichtete und in die Trägerwangen 3 und 4 axial hinein verlaufende Vertiefung 12. Die Vertiefung entsteht beim Durchsetzen eines mit den Figuren 9 und 10 dargestellten Nietzapfens 22.
Figuren 3 und 4 - In dem zur Vorbereitung des Clinchens ausgeführten Verfahrensschritt werden die Trägerwangen 3 und 4 mit den in Flanschbereichen 13 ausgebildeten Anlagebereichen 7 aneinander anliegend zueinander ausgerichtet wurden. Die Anlagestellen 7 werden durch in einer Radialebene 8 (vgl. Fig. 8, 9, 10) verlaufende plane Flächenabschnitte beim Kaltformen der Trägerwange 3, 4 in dem Flanschbereichen 13 eingebracht. Figur 5 - Die Trägerwangen 3 und 4 sind geometrisch gleich, d.h., deren geometrische Formen inklusive der Planetenbolzenaufnahmelöcher 6, den Zentral löchern 5 und der Flanschbereiche 13 sind mit den gleichen Umform- und Stanzwerkzeugen aus Stahlblech hergestellt.
Figur 8 - Beide Trägerwangen 3 und 4 werden an drei über den Umfang gleichmäßig verteilten Anlagestellen 7 zueinander ausgerichtet in einer gemeinsamen Radialebene 8 plan aneinander angelegt, so dass sie sich entlang der auch in den Figuren 9, 10 und 12 eingezeichneten gedachten Kontaktebene 8 kontaktieren. Die Rückseiten 3a und 4a der Trägerwangen 3 und 4 sind axial voneinander weg in entgegengesetzte axiale Richtungen gewandt.
Figur 9 - Beim Durchsetzfügen der jeweiligen Nietverbindung wird durch Pressen im Bild axial nach rechts mit einem Druckfügestempel 14 ein erster Materialanteil aus der Trägerwange 3 in eine zweite Nietzone der zweiten Trägerwange 4 ohne Schneidanteil fortgesetzt, d.h. ohne Abriss von Material plastisch verdrängt. In dem mit Figur 9 bereits als beendet dargestellten Verfahrensschritt fließt ein plastisch aus der ersten Trägerwange 3 verdrängter Materialanteil und verdrängt unter Pressdruck dabei einen Materialanteil der zweiten Trägerwange 4 (bzw. hat verdrängt). Dabei wird der plastisch aus der zweiten Trägerwange 4 verdrängte Materialanteil 17 zumindest teilweise in gleichgerichtet mit der Nietachse (Symmetrieachse der Durchsetznietverbindung) 29 über die Rückseite 4a der zweiten Trägerwange 4 herausstehend in die Druckfügematrize 15 verdrängt. Die Druckfügematrize 15 ist dabei in Gegenrichtung zum Materialfluss als Gegenhalter fest gegen die Rückseite 4a gepresst, und formt schließlich die sackartig geschlossene Umrandung 11.
Zugleich fließt der aus der ersten Trägerwange 3 verdrängte Materialanteil in Verdrängungsrichtung plastisch zunächst die zweite Trägerwange 4 hindurch und ragt als ein Nietzapfen 22 in die Umrandung 11 hinein. Durch den Widerstand des Gegenhalters und zugleich die Form der Druckfügematrize 15 werden die an der Rückseite 4a herausgepressten Materialanteile des Nietzapfens 22 und zugleich der Umrandung 11 radial nach außen aufgeweitet bzw. umgeformt, bis der von der Umrandung 11 eingefasste Nietzapfen 22 die Rückseite 4a der zweiten Trägerwange 4 axial an dem Hinterschnitt 16 hintergreift und fest gegen diese gepresst ist.
Figur 10 - Im Anschluss werden der Druckfügestempel 14 und die Druckfügematrize 15 in entgegengesetzte Richtungen (axial gleich gerichtet mit der jeweiligen Nietachse 29) voneinander entfernt und dabei von der fertigen durch den Durchsetzniet 22, die Umrandung 11 und den Hinterschnitt 16 gebildete Clinch-Verbindung 9 abgezogen.
Figuren 11 und 12 - Das Planetengetriebe 2 weist den Planetenträger 1 , Planetenräder 18, Planetenbolzen 19 und Anlaufscheiben 21 auf. Jedes der Planetenräder 18 ist über ein Planetenlager 28 im Planetenträger 1 gelagert. Das jeweilige Planetenlager 28 ist zumindest aus einem Planetenbolzen 19 gebildet. In dem Fall gehören zu dem jeweiligen Planetenlager 28 auch noch ein Nadellager 20 und zwei Anlaufscheiben 21. Die Planetenbolzen 19 sind beidseitig in den Planetenbolzenaufnahmelöchern 6 der Trägerwangen 3 und 4 fest aufgenommen. Die Planetenbolzen 19 bzw. deren Bolzenachsen 23 sind mit gleichen radialen Abständen R1 von der Zentralachse 27 des Planetengetriebes 2 bzw. des Planetenträgers 1 entfernt auf einem Teilkreis 24 der Planetenlager 28 um die Zentralachse 27 verteilt angeordnet. Die Nietachse 29 bzw. die Symmetrieachse von wenigstens einer, zwei oder mehr Durchsetznietverbindungen 9 sind mit gleichen radialen Abständen R2 zur Zentralachse 27 beabstandet und liegen auf einem Teilkreis 25 der Durchsetznietverbindung 9. Die Verzahnung jedes Planetenrades 18 ist durch einen Kopfkreis 26 derart definiert, dass dessen Kreislinie konzentrisch zur Bolzenachse 23 die Zahnköpfe der Verzahnung des jeweiligen Planetenrades 18 radial außen umgibt. Es gilt R1 < R2 < R3, wobei R3 der größte Abstand einer jeden Kopfkreislinie von der Zentralachse 27 ist. Die Durchsetznietverbindungen 9 sind demnach radial weiter von der Zentralachse 27 entfernt als es die Bolzenachsen 23 der Planetenlager 28 sind, stehen radial aber immer noch hinter der radial von der Zentralachse 27 am weitesten entfernten durch den Kopfkreis 26 umrandeten äußeren Kontur der Planetenräder 18 zurück. Bezuqszeichenliste
Planetenträger
Planetengetriebe erste Trägerwange a Rückseite zweite Trägerwange a Rückseite
Zentralloch
Planetenbolzenaufnahmeloch
Anlagestelle
Kontaktebene
Clinch-Verbindung/Durchsetznietverbindung0 Richtungspfeil 1 Umrandung 2 Vertiefung 3 Flanschbereich 4 Druckfügestempel 5 Druckfügematrize 6 Hinterschnitt 7 Materialanteil 8 Planetenrad 9 Planetenbolzen 0 Lager 1 Anlaufscheibe 2 Nietzapfen 3 Bolzenachse 4 Teilkreis der Planetenlager 5 Teilkreis der Durchsetznietverbindung 6 Kopfkreis der Verzahnung des Planetenrades7 Zentralachse 8 Planetenlager 9 Nietachse

Claims

Ansprüche Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers (1 ) aus wenigstens zwei Trägerwangen (3, 4), welche über zumindest eine Durchsetznietverbindung (9) miteinander verbunden sind, gekennzeichnet, durch folgende Schritte:
- Herstellung der Trägerwangen (3, 4) als in ihrer geometrischen Form gleiche Gleichteile,
- Verbinden der Trägerwangen (3, 4) durch Durchsetzfügen. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwangen (3, 4) zumindest aus einem ersten Bauteil und aus einem zweiten Bauteil gebildet sind, wobei die Bauteile mittels wenigstens einer geschlossenen Durchsetznietverbindung (9) miteinander verbunden sind, und wobei in der geschlossenen Durchsetznietverbindung (9) am ersten Bauteil ein durch Durchsetzen von Blech des ersten Bauteils mittels eines Druckfügestempels (14) napfartig ausgebildeter Nietzapfen (22) in eine sackartig geschlossene und dabei durch das Durchsetzen am zweiten Bauteil erzeugte Umrandung (11) in eine Druckfügematrize (15) so gepresst wird, dass der Nietzapfen (22) radial nach außen aufgeweitet wird und axial an einem Hinterschnitt (16) des zweiten Bauteils festgelegt ist. Planetenträger (1 ), der mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwangen (3, 4) jeweils zumindest einen Flanschbereich (13) mit wenigstens einer Durchsetznietverbindung (9) aufweisen. Planetenträger (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass pro Flanschbereich (13) mehr als eine Durchsetznietverbindung (9) ausgebildet sind. Planetenträger (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Durchsetznietverbindung (9) in die eine Richtung durch die Kontaktebene (8) bei der Fertigung getrieben ist und in Umfangsrichtung eine nachfolgende / versetzte Durchsetznietverbindung (9) in die andere (entgegengesetzte) Richtung durch die Kontaktebene (8) bei der Fertigung getrieben ist. Planetengetriebe (2) mit einem Planetenträger (1 ) nach Anspruch 3 und mit Planetenrädern (18) und Planetenbolzen (19), wobei jedes der Planetenräder (18) ist über ein Planetenlager (28) im Planetenträger (1) gelagert ist und wobei das jeweilige Planetenlager (28) ist zumindest aus einem Planetenbolzen (19) mit einer Bolzenachse (23) gebildet ist, wobei die Planetenbolzen (19) in den Trägerwangen (3, 4) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchsetznietverbindungen (9) radial weiter von einer Zentralachse (27) des Planetenträgers (1 ) entfernt sind, als es die Bolzenachsen (23) der Planetenlager (28) sind, Planetengetriebe (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchsetznietverbindungen (9) radial hinter der radial von der Zentralachse (27) am weitesten entfernten Kontur der Planetenräder (18) zurücksteht.
PCT/DE2022/100533 2021-08-06 2022-07-21 Verfahren zur herstellung eines planetenträgers und planetenträger sowie planetengetriebe WO2023011685A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021120490 2021-08-06
DE102021120490.9 2021-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023011685A1 true WO2023011685A1 (de) 2023-02-09

Family

ID=82799783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2022/100533 WO2023011685A1 (de) 2021-08-06 2022-07-21 Verfahren zur herstellung eines planetenträgers und planetenträger sowie planetengetriebe

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023011685A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006018496A1 (de) 2006-04-21 2007-10-25 Schaeffler Kg Verbindung von Blechbauteilen eines Getriebes
DE102017112582A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe mit einem mehrteiligen, über Nieten verbundenen Planetenträger aus kohlefaserverstärktem Kunststoff
DE102019127546A1 (de) * 2019-10-14 2021-04-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetenträger mit aus Trägerhälften geschaffenen durchgestellten Nieten und Fertigungsverfahren für Nietverbindung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006018496A1 (de) 2006-04-21 2007-10-25 Schaeffler Kg Verbindung von Blechbauteilen eines Getriebes
DE102017112582A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetengetriebe mit einem mehrteiligen, über Nieten verbundenen Planetenträger aus kohlefaserverstärktem Kunststoff
DE102019127546A1 (de) * 2019-10-14 2021-04-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetenträger mit aus Trägerhälften geschaffenen durchgestellten Nieten und Fertigungsverfahren für Nietverbindung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PENG HAO ET AL: "Recent development of improved clinching process", THE INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY, vol. 110, no. 11-12, 21 September 2020 (2020-09-21), London, pages 3169 - 3199, XP055968556, ISSN: 0268-3768, Retrieved from the Internet <URL:https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00170-020-05978-4.pdf> [retrieved on 20221009], DOI: 10.1007/s00170-020-05978-4 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2707614B1 (de) Steckverbindung zur drehschlüssigen verbindung zweier bauteile und verfahren
WO2012052094A2 (de) Bauteilverbindung
DE2024469A1 (de) Planetenradtrager und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2003072407A1 (de) Wischarm
DE3738924A1 (de) Getriebeteil fuer eine wischanlage von kraftfahrzeugen und verfahren zu dessen herstellen
DE102019106947B4 (de) Planetenträger, Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers und Planetengetriebe mit einem Planetenträger
WO2019202047A1 (de) Planetenaufnahmevorrichtung, getriebe, verfahren zum herstellen einer drehmomentübertragenden verbindung von zwei oder mehr als zwei bauteilen und verfahren zum herstellen einer planetenaufnahmevorrichtung
DE102014208003A1 (de) Planetenträger für ein Planetengetriebe aus verschweißten Teilen
WO1994021499A1 (de) Verbindung einer welle bzw. bolzen mit einem kurbelhebel einer wischanlage
DE102006023547B4 (de) Verbindungsanordnung an einem Kraftfahrzeug zwischen einem Lageraußenring eines Wälzlagers und einem Radträger sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbindungsanordnung
DE102018108664A1 (de) Planetenträger mit schalenförmigen Verbindungselementen
DE102007042835B4 (de) Verfahren zum Verbinden eines Drehelements mit einer Nabe
DE102015213725A1 (de) Aus Segmenten zusammengesetzter Planetenträger
DE102017120280A1 (de) Planetenträger aus einem einteiligen Blechumformteil
EP3054182B1 (de) Verfahren zur herstellung einer fügeverbindung zwischen einem gelenkgehäuse und einem anbindungsbauteil, sowie verfahrensgemäss hergestelltes fahrwerkbauteil
DE102019125324A1 (de) Planetenträger mit Kröpfung, Planetengetriebe und Verfahren zum Herstellen eines gekröpften Planetenträgers
DE102019112054A1 (de) Planetenradträger mit aus Blechmaterial hergestellten Trägerwangen
WO2023011685A1 (de) Verfahren zur herstellung eines planetenträgers und planetenträger sowie planetengetriebe
DE10249768B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Spurstangengehäuses
DE102015206461A1 (de) Verfahren zur Umformung eines rohrförmigen Strukturbauteils für Kraftfahrzeugsitze
DE102017114452A1 (de) Planetenträger, Planetengetriebe und Verfahren zum Fertigen eines Planetenträgers
DE102016212746A1 (de) Verfahren und maschinelle Anordnung zur Herstellung eines rohrartigen Trägers zur drehbaren Lagerung wenigstens einer Wischerwelle eines Wischerantriebs sowie rohrartiger Träger der genannten Art
DE102021100724B3 (de) Planetenträger zur Lagerung von Planetenrädern eines Planetengetriebes
WO2018224085A1 (de) Einteiliger planetenträger mit zweiter geschlossener trägerwange
DE102018107359A1 (de) Planetenträger mit Verbindungssteg aus Metallblech; sowie Stirnraddifferenzial

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22750992

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1