DE102012213116B4

DE102012213116B4 - Planetenradträger und Verfahren zum Herstellen eines Planetenradträgers

Info

Publication number: DE102012213116B4
Application number: DE102012213116.7A
Authority: DE
Inventors: Edgar Spiegel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: DE102012213116A1

Abstract

Planetenradträger zum Lagern zumindest eines Planetenrades für ein Planetengetriebe, wobei der Planetenradträger als einteiliges Umformteil (1, 1A) ausgeführt ist, welches eine zentrale topfartige Vertiefung (2) mit einem etwa ringscheibenförmigen Rand (3) und einer Wand (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (4) der Vertiefung (2) zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt als Bohrung (5) und die Wand (8) der Vertiefung (2) zumindest einen zweiten Aufnahmeabschnitt als bezogen auf die Wand (8) nach innen abgewinkelte Lasche (9) mit einer Bohrung (10) umfasst, wobei zwischen den Aufnahmeabschnitten jeweils ein Planetenradbolzen (6) gelagert ist, wobei die korrespondierenden Bohrungen (5, 10; 5A, 10A) deckungsgleich zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den mit den Bohrungen (5, 10; 5A, 10A) versehenen Aufnahmeabschnitten derart gewählt ist, dass die zugeordneten Endabschnitte des Planetenradbolzens (6) jeweils in der zugeordneten Bohrung (5, 10; 5A, 10A) befestigt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenradträger gemäß der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 2 näher beschriebenen Art. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenradträgers gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 4 näher beschriebenen Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift US 5 470 286 ist ein zweiteilig ausgeführter Planetenradträger bekannt, wobei ein ringscheibenförmiges Bauteil mit einer ersten Planetenradbolzen-Lagerstelle und ein senkrecht abgekantetes Stegblech mit einer zweiten Planetenradbolzen-Lagerstelle vorgesehen sind.
Darüber hinaus ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 43 02 844 C1 eine weitere Planetenradträgeranordnung bekannt. Die Planetenradträgeranordnung umfasst im Wesentlichen ein Planetenradträger-Nabenbauteil und ein gegenüberliegendes Planetenradträger-Seitenwandbauteil, die in entsprechenden Bohrungen eine Mehrzahl von Planetenradbolzen aufnehmen. Die beiden Planetenradträger-Bauteile, nämlich das Nabenbauteil und das Seitenwandbauteil sind als Fließpressbauteil bzw. als Blechpressbauteil ausgebildet und werden zum Bilden des Planetenradträgers miteinander verschweißt.
Bei diesen bekannten Planetenradträgeranordnungen ergibt sich der Nachteil, dass diese kostenintensiv bezüglich der Herstellung sind und zudem Fügeverfahren zum Verbinden der mehrteiligen Planetenradträgeranordnungen erfordern.
Aus der DE 601 09 978 T2 ist ein Verfahren zur Fertigung eines einteiligen Planetenträger aus Blech bekannt. Bei diesem Planetenträger liegen im fertigen Zustand zwei ebene Ringfächen, zwischen denen die Planetenräder angeordnet werden, planparallel gegenüber, wobei die Planetenradbolzenbohrungen in diesen Ringflächen eingebracht sind.
Aus der DE 41 38 548 C1 ist ein Planetenradträger bekannt, bei dem die beiden Stegbleche als einteiliges Blech-Umformteil ausgebildet sind, welches mit einer Nabe oder einem andern Anschlusselement verschweißt ist. Das erste Stegblech ist als Stegring mit Aufnahmebohrungen für die einzelnen rechten Planetenradbolzenenden ausgebildet. Das zweite Stegblech weist hierzu fluchtende Aufnahmebohrungen für die jeweils linken Planetenradbolzenenden auf, ist planparallel zum Stegstern angeordnet und über zumindest einen Verbindungssteg mit dem Stegstern verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Planetenradträger und ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenradträgers vorzuschlagen, welche bezüglich der Herstellungskosten optimiert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Planetenradträger zum Lagern zumindest eines Planetenrades für ein Planetengetriebe gelöst, bei dem der Planetenradträger als einteiliges Umformteil ausgeführt ist. Somit wird ein Planetenradträger realisiert, der aufgrund des minimierten Materialeinsatz ein hohes Kosteneinsparpotenzial aufweist. Dadurch, dass keine Fügeoperationen und keine Handhabung einzelner Bauteile erforderlich sind, werden die Fertigungskosten weiter reduziert.
Hierbei umfasst der erfindungsgemäße Planetenradträger korrespondierende Aufnahmeabschnitte als Lagerstellen für die Planetenradbolzen, zwischen denen jeweils ein Planetenradbolzen gelagert ist. Bei dem einteiligen Planetenradträger mit beidseitiger Lagerung der Planetenradachse können auftretende Kippmomente des Planetenrades sicher aufgenommen werden.
Dadurch, dass das Umformteil eine zentrale topfartige Vertiefung mit einem etwa ringscheibenförmigen Rand aufweist, können ohne weiteres über den Umfang des Umformteiles verteilt mehrere Planetenräder gelagert werden.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenradträgers zum Lagern zumindest eines Planetenrades gelöst, bei dem der Planetenradträger aus einem Blechteil durch Tiefziehen und Biegen einteilig hergestellt wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines Planetenradträgers als tiefgezogenes und gebogenes Umformteil;
2 eine vergrößerte Ansicht gemäß 1 mit einem aufgenommenen Planetenrad;
3 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante eines Planetenradträgers als tiefgezogenes und gebogenes Umformteil;
4 eine schematische Ansicht gemäß 3 mit einem aufgenommenen Planetenrad; und
5 eine schematische Ansicht von möglichen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Planetenradträgers.

In den 1 bis 4 sind Ansichten von zwei Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Planetenradträgers als einteiliges Umformteil 1, 1A exemplarisch dargestellt. In 5 sind mehrere Verfahrensschritte zum Herstellen eines einteiligen Umformteiles 1 lediglich beispielhaft gezeigt.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante ist das Umformteil 1, 1A vorzugsweise aus Blech hergestellt und weist im Wesentlichen eine scheibenförmige Grundform auf, die durch Tiefziehen eine zentrale topfartige Vertiefung 2 mit einem etwa ringscheibenförmigen Rand 3 umfasst.
Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 und 2 umfasst der Boden 4 der Vertiefung 2 mehrere erste Aufnahmeabschnitte als Bohrungen 5, in denen jeweils ein zugeordneter Endabschnitt eines Planetenradbolzens 6 zum Lagern eines Planetenrades 7 befestigt, z. B. verstemmt ist. An der Wand 8 der Vertiefung 2 sind mehrere korrespondierende zweite Aufnahmeabschnitte als abgewinkelte Laschen 9 vorgesehen, welche bezogen auf die Wand 8 um etwa 90° nach innen zurückgebogen sind, welches durch einen Pfeil in 1 angedeutet ist. An der abgewinkelten Lasche 9 ist ebenfalls eine Bohrung 10 vorgesehen, wobei die Bohrungen 5 und 10 deckungsgleich zueinander angeordnet sind. Der Abstand zwischen den korrespondierenden Aufnahmeabschnitten ist derart gewählt, dass die zugeordneten Endabschnitte des Planetenradbolzens 6 jeweils in den zugeordneten Bohrungen 5 und 10 befestigbar, z. B. verstemmbar sind. Auf diese Weise ist jeweils zwischen den etwa parallel zueinander angeordneten Aufnahmeabschnitten ein Planetenrad 7 gelagert, wie dies in 2 angedeutet ist.
Bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß 3 und 4 sind an dem ringscheibenförmigen Rand 3 der Vertiefung 2 mehrere erste Aufnahmeabschnitte als Bohrungen 5A vorgesehen, in denen jeweils ein zugeordneter Endabschnitt eines Planetenradbolzens 6 zum Lagern eines Planetenrades 7 befestigt, zum Beispiel verstemmt sind. An der Wand 8 der Vertiefung 2 sind mehrere korrespondierende zweite Aufnahmeabschnitte als Laschen 9A vorgesehen, welche bezogen auf die Wand 8 um etwa 90° nach außen zurückgebogen sind. An der abgewinkelten Lasche 9A ist ebenfalls eine Bohrung 10A vorgesehen, wobei die Bohrungen 5A und 10A deckungsgleich zueinander angeordnet sind. Der Abstand zwischen den korrespondierenden Aufnahmeabschnitten ist derart gewählt, dass die zugeordneten Endabschnitte des Planetenradbolzens 6 jeweils in den zugeordneten Bohrungen 5A und 10A befestigbar, zum Beispiel verstemmbar sind. Auf diese Weise ist jeweils zwischen den etwa parallel zueinander angeordneten Aufnahmeabschnitten ein Planetenrad 7 gelagert, wie dies in 4 angedeutet ist.
Die beidseitige Lagerung der Planetenradbolzen 6 wird durch die beiden Aufnahmeabschnitte gewährleistet, wobei sich durch die Möglichkeit des nach außen oder nach innen Biegens des zweiten Aufnahmeabschnittes unterschiedliche geometrische Varianten herstellen lassen, die unterschiedliche Durchmesserverhältnisse von Sonnenrad und Hohlrad sowie Planetenrad erlauben. Der durch das Zurückbiegen entstandene Durchbruch wird als Öffnung verwendet, um das Planetenrad 7 zwischen den nicht weiter dargestellten Sonnenrad und Hohlrad zu platzieren. Durch Reduzierung der Blechdicke ergibt sich eine weitere Gestaltungsfreiheit. Darüber hinaus ist es möglich, den erfindungsgemäßen Planetenradträger auch beispielsweise für so genannte Plus-Planetenradsätze mit zumindest einem zusätzlichen Planetenrad 7 einzusetzen.
In 5 sind beispielhaft mehrerer Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Planetenradträgers zum Lagern eines Planetenrades 7 dargestellt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus einem Blechteil 11 durch Tiefziehen und Biegen einteilig ein Planetenradträger hergestellt.
Dazu wird zunächst das Blechteil 11 als ringscheibenförmige Grundform zugeschnitten. Ferner werden Entlastungsschnitte 12 und Bohrungen 5, 5A vorgesehen, um die Aufnahmeabschnitte herstellen zu können. Danach wird das Blechteil 11 tief gezogenen, um die topfartige Vertiefung 2 herzustellen. Zwischen den vorgesehenen Entlastungsschnitten 12 werden beispielsweise in einem Winkel von 45° Ausklinkungen vorgenommen, so dass als Aufnahmeabschnitte Laschen 9, 9A in einem Winkel von etwa 90° entweder nach außen oder nach innen zurück gebogen werden können. Abschließend werden zur Fertigbearbeitung eine Verzahnung und die weiteren Bohrungen 10, 10 A in den Laschen 9, 9A vorgesehen.
Die in 5 dargestellten Verfahrensschritte sind lediglich beispielhaft angedeutet und können auch in anderer Kombination durchgeführt werden bzw. je nach Anwendungsfall können bestimmte Verfahrensschritte auch ausgelassen oder hinzugefügt werden.
Bezugszeichenliste

1: Umformteil
2: topfartige Vertiefung
3: ringscheibenförmiger Rand
4: Boden der Vertiefung
5,5A: Bohrung
6: Planetenradbolzen
7: Planetenrad
8: Wand der Vertiefung
9,9A: Lasche
10,10A: Bohrung
11: Blechteil
12: Entlastungsschnitt

Claims

Planetenradträger zum Lagern zumindest eines Planetenrades für ein Planetengetriebe, wobei der Planetenradträger als einteiliges Umformteil (1, 1A) ausgeführt ist, welches eine zentrale topfartige Vertiefung (2) mit einem etwa ringscheibenförmigen Rand (3) und einer Wand (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (4) der Vertiefung (2) zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt als Bohrung (5) und die Wand (8) der Vertiefung (2) zumindest einen zweiten Aufnahmeabschnitt als bezogen auf die Wand (8) nach innen abgewinkelte Lasche (9) mit einer Bohrung (10) umfasst, wobei zwischen den Aufnahmeabschnitten jeweils ein Planetenradbolzen (6) gelagert ist, wobei die korrespondierenden Bohrungen (5, 10; 5A, 10A) deckungsgleich zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den mit den Bohrungen (5, 10; 5A, 10A) versehenen Aufnahmeabschnitten derart gewählt ist, dass die zugeordneten Endabschnitte des Planetenradbolzens (6) jeweils in der zugeordneten Bohrung (5, 10; 5A, 10A) befestigt sind.
Planetenradträger zum Lagern zumindest eines Planetenrades für ein Planetengetriebe, wobei der Planetenradträger als einteiliges Umformteil (1, 1A) ausgeführt ist, welches eine zentrale topfartige Vertiefung (2) mit einem etwa ringscheibenförmigen Rand (3) und einer Wand (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der ringscheibenförmige Rand (3) der Vertiefung (2) zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt als Bohrung (5A) und die Wand (8) der Vertiefung (2) zumindest einen zweiten Aufnahmeabschnitt als bezogen auf die Wand (8) nach außen abgewinkelte Lasche (9A) mit einer Bohrung (10A) umfasst, wobei zwischen den Aufnahmeabschnitten jeweils ein Planetenradbolzen (6) gelagert ist, wobei die korrespondierenden Bohrungen (5, 10; 5A, 10A) deckungsgleich zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den mit den Bohrungen (5, 10; 5A, 10A) versehenen Aufnahmeabschnitten derart gewählt ist, dass die zugeordneten Endabschnitte des Planetenradbolzens (6) jeweils in der zugeordneten Bohrung (5, 10; 5A, 10A) befestigt sind.
Planetenradträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformteil (1, 1A) mehrere Paare von korrespondierenden Aufnahmeabschnitten zum Lagern von mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Planetenradbolzen (6) aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Planetenradträgers zum Lagern zumindest eines Planetenrades (7), wobei der Planetenradträger aus einem Blechteil (11) durch Tiefziehen und Biegen einteilig hergestellt wird, wobei das Blechteil (11) etwa ringscheibenförmig zugeschnitten wird und mit Bohrungen (5, 5A) zum Aufnehmen von Planetenradbolzen (6) sowie mit Entlastungsschnitten (12) zum Biegen von laschenförmigen Aufnahmeabschnitten (9, 9A) versehen wird, wobei das Blechteil (11) in axialer Richtung tiefgezogen wird, sodass eine zentrale topfartige Vertiefung (2) gebildet wird, wobei die Wand (8) der Vertiefung (2) zwischen benachbarten Entlastungsschnitten (12) ausgeklinkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder laschenförmige Aufnahmeabschnitt (9, 9A) um einen Winkel von etwa 90° nach innen oder außen gebogen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder laschenförmige Aufnahmeabschnitt (9, 9A) mit einer Bohrung (10, 10A) zum Aufnehmen eines Endabschnittes eines Planetenradbolzens (6) versehen wird.