DE102015213723A1 - Folded connection webs for planet carrier - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Planetenträger (1) eines Planetengetriebes, bestehend aus zwei axial beabstandeten, aus Blech hergestellten Trägerwangen (5, 6), die über Verbindungsstege (7) verbunden sind. Dabei greifen die Verbindungsstege (7) zumindest bereichsweise formschlüssig in fluchtende Öffnungen (16, 17) der Trägerwangen (5, 6) ein, die in einer Endlage stoffschlüssig lagefixiert sind. Die als ein Blechumformteil ausgebildeten Verbindungsstege (7) sind um eine Symmetrieachse (23) oder Profilachse zu einem offenen Profil geformt. Auf versetzt zueinander angeordneten, in korrespondierende, achsgleiche Aufnahmen (4) der Trägerwangen (5, 6) drehfixiert eingesetzte Planetenradbolzen (3) sind die Planetenräder (2) drehbar gelagert.The invention relates to a planet carrier (1) of a planetary gear, consisting of two axially spaced, made of sheet metal carrier cheeks (5, 6), which are connected via connecting webs (7). In this case, the connecting webs (7) engage at least partially positively in aligned openings (16, 17) of the carrier cheeks (5, 6), which are fixed in position in an end position cohesively. The formed as a sheet metal forming part connecting webs (7) are formed around an axis of symmetry (23) or profile axis to an open profile. The planetary gears (2) are rotatably mounted on staggered planetary pin bolts (3) which are arranged offset in relation to one another and correspondingly offset in axial direction (4) of the carrier cheeks (5, 6).
Description
Die Erfindung betrifft einen Planetenträger eines Planetengetriebes, bestehend aus zwei axial beabstandeten, aus Blech hergestellten Trägerwangen, die über Verbindungsstege aus Blech verbunden sind, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und Anspruch 2. Weiterhin betrifft die Erfindung nach Anspruch 9 ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers.The invention relates to a planetary carrier of a planetary gear, consisting of two axially spaced, made of sheet metal carrier cheeks, which are connected via connecting webs of sheet metal, according to the features of the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind Planetenträger für Differentialgetriebe oder Verteilergetriebe bekannt, deren Bauteile spanend hergestellt sind und/oder aus einem Gussmaterial ausgeformt sind. Weitere Planetenträger umfassen Bauteile, die durch ein Fließpressverfahren hergestellt oder aus einem Blechmaterial spanlos geformt sind.From the prior art planet carrier for differential gear or transfer case are known, the components are made by machining and / or formed from a cast material. Other planet carriers include components which are produced by an extrusion molding process or are formed without cutting from a sheet metal material.
Aus der Druckschrift
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Planetenradträger und ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenradträgers vorzuschlagen, der gewichtsoptimiert und mit geringen Kosten herstellbar ist, eine einfache Montage ermöglicht sowie hoch belastbar alle Anforderungen hinsichtlich einer ausreichenden Bauteilsteifigkeit erfüllt.The present invention has for its object to provide a planet carrier and a method for producing a planet carrier, which is weight-optimized and can be produced at low cost, allows easy installation and high load meets all requirements for sufficient component rigidity.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 sowie einem Verfahren nach Anspruch 9. Die abhängigen, auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The solution of this problem arises from the characterizing features of
Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß Anspruch 1 durch einen Planetenträger gelöst, der aus einem Blechumformteil gebildete Verbindungsstege umfasst, die jeweils um eine Symmetrieachse, die auch als Profilachse zu bezeichnen ist, zu einem offenen Profil geformt sind.The object of the invention is achieved according to
Die Lösung gemäß Anspruch 2 sieht für den Planetenträger einen Verbindungssteg vor, der als Blechumformteil ausgebildet, wenigstens eine Doppellage oder Doppelung des Blechs aufweist.The solution according to
Mit diesen erfindungsgemäß mittels einer Blechumformung gestalteten, auch als Abstandshalter oder Distanzelemente zu bezeichnenden Verbindungsstegen, die formschlüssig und/oder kraftschlüssig sowie stoffschlüssig mit den Trägerwangen verbunden sind, kann ein verwindungssteifer Planetenradträger realisiert werden. Der Verbindungssteg aus einem Blechwerkstoff erfüllt mit einem zur Symmetrie- oder Profilachse offenen Profil sowie ergänzend oder alternativ mit einer Doppelung alle Anforderungen hinsichtlich einer ausreichenden Bauteilsteifigkeit, ohne dabei die Funktionsfähigkeit des Planetenradträgers zu beeinträchtigen.With this inventively designed by means of a sheet metal forming, also as spacers or spacers to be designated connecting webs which are positively and / or non-positively and materially connected to the support cheeks, a torsion-rigid planet carrier can be realized. The connecting web of a sheet metal material meets with an open profile to the symmetry or profile axis and additionally or alternatively with a duplication all requirements for sufficient component rigidity, without affecting the functionality of the planet carrier.
Mit dem mehrteiligen Aufbau des Planetengetriebes, das den erfindungsgemäß aus einem Blechmaterial, insbesondere einem Tiefziehblech aufgebauten Verbindungssteg einschließt, kann vorteilhaft das Gewicht und folglich das resultierende Trägheitsmoment des Planetenträgers reduziert werden. Durch den mehrere Einzelteile umfassenden erfindungsgemäßen Planetenträger besteht die Möglichkeit, für die Herstellung der einzelnen Bauteile die jeweils kostengünstigsten Werkzeuge bzw. Herstellverfahren einzusetzen, mit dem Effekt, dass die Fertigungskosten gesenkt werden. Außerdem vereinfacht der erfindungsgemäße Aufbau des Planetenträgers die Montage, die bei Bedarf vorteilhaft auch automatisiert werden kann.With the multi-part construction of the planetary gear, which includes the invention according to the invention of a sheet material, in particular a deep-drawn metal connecting web, advantageously the weight and consequently the resulting moment of inertia of the planet carrier can be reduced. By virtue of the planet carrier according to the invention, which comprises several individual parts, it is possible to use the respectively most cost-effective tools or production methods for the production of the individual components, with the effect that the production costs are reduced. In addition, the inventive structure of the planet carrier simplifies the assembly, which can also be advantageously automated if needed.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden Verbindungsstege mit einem T-förmigen Querschnittsprofil eingesetzt. Im Einbauzustand ist dabei vorzugsweise ein Schenkel des Verbindungsstegs in Richtung einer Rotationsachse des Planetenträgers ausgerichtet. Zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Abschnitte des T-förmigen Verbindungsstegs sind jeweils zu einem benachbarten Planetenrad des Planetenradträgers ausgerichtet.According to a preferred embodiment of the invention connecting webs are used with a T-shaped cross-sectional profile. In the installed state, a leg of the connecting web is preferably aligned in the direction of an axis of rotation of the planet carrier. Two facing in opposite directions portions of the T-shaped connecting web are each aligned with an adjacent planetary gear of the planet carrier.
Alternativ zu Verbindungsstegen mit einem T-Profil schließt die Erfindung weiterhin Verbindungsstege mit einem U-förmigen, offenen Querschnittsprofil ein. Im Einbauzustand sind dabei die zwei axial beabstandeten Schenkel radial ausgerichtet, wobei der die Schenkel verbindende Steg bevorzugt innenseitig, an der zu einer Rotationsachse des Planetenradträgers weisenden Seite angeordnet ist.As an alternative to connecting webs with a T-profile, the invention further includes connecting webs with a U-shaped, open cross-sectional profile. In the installed state are the two axially spaced leg radially aligned, wherein the web connecting the legs preferably on the inside, is arranged on the side facing to a rotational axis of the planet carrier.
Zur Erreichung einer dauerfesten Verbindung der Verbindungsstege mit den Trägerwangen des Planetengetriebes sind die Verbindungsstege beidseitig, bereichsweise formschlüssig in Öffnungen der Trägerwangen fixiert eingesetzt. Entsprechend sind die Planetenradbolzen in zugehörige Aufnahmen der Trägerwangen des Planetengetriebes eingepasst und in der Endlage fixiert. Zur dauerhaften Befestigung und Sicherung bietet es sich an, sowohl die Verbindungsstege als auch die Planetenradbolzen endseitig zu verstemmen oder zu verpressen und ergänzend stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen oder Löten mit den Trägerwangen dauerfest zu verbinden.To achieve a permanent connection of the connecting webs with the carrier cheeks of the planetary gear, the connecting webs are fixed on both sides, partially positively inserted in openings of the carrier cheeks. Accordingly, the Planetenradbolzen are fitted into associated receptacles of the support cheeks of the planetary gear and fixed in the end position. For permanent attachment and backup, it makes sense, both the connecting webs and the Planetenradbolzen end to caulk or compress and complementally cohesively, in particular by welding or soldering to the carrier cheeks durably connected.
Um die Montage zu vereinfachen sowie zur Erreichung einer exakten Lagefixierung weisen die Verbindungsstege an beiden Stirnseiten zurückspringende Aussparungen auf, die im Einbauzustand gleichzeitig einen axialen Abstand zwischen den Trägerwangen definieren. Aufgrund der zurückspringenden Aussparungen bilden sich vorspringende Endabschnitte an den Stirnseiten der Verbindungsstege, die im Einbauzustand formschlüssig in korrespondierende Öffnungen der Trägerwangen eingreifen. Bevorzugt sind bei einem T-förmig gestalteten Verbindungssteg die zurückspringenden Aussparungen jeweils beidseitig an dem Schenkel des T-Profils vorgesehen.In order to simplify the assembly and to achieve an exact positional fixation, the connecting webs on both end faces on recessed recesses, which define an axial distance between the support cheeks at the same time in the installed state. Due to the recessed recesses are formed projecting end portions on the end faces of the connecting webs, which engage positively in the installed state in corresponding openings of the support cheeks. Preferably, in a T-shaped connecting web, the recessed recesses are respectively provided on both sides of the leg of the T-profile.
Gemäß Anspruch 9 umfasst das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Planetenträgers folgende Verfahrensschritte.According to
Zunächst ist das Anfertigen von zwei formgleichen Ringscheiben als Trägerwangen aus einem Blechmaterial vorgesehen, die Öffnungen für Verbindungsstege sowie Aufnahmen für Planetenradbolzen einschließen. Die Trägerwangen sind bevorzugt spanlos mittels eines Stanzverfahrens hergestellt. Durch Umformen von Blechstreifen werden die Verbindungsstege hergestellt, die ein Querschnittsprofil aufweisen mit einem um eine Profil- bzw. Symmetrieachse geformtes offenes Profil. Dabei weisen die auch als Blechumformteil zu bezeichnenden Verbindungsstege bevorzugt eine Doppelung auf. Zur Montage des Planetenträgers erfolgt zunächst eine spiegelbildliche Anordnung der Trägerwangen, bevor die Verbindungsstege formschlüssig in die Öffnungen beider Trägerwangen eingesetzt und stoffschlüssig befestigt werden. Abschließend erfolgt der Einbau der Planetenräder. Dazu werden die Planetenräder jeweils radial in den von den Trägerwangen begrenzten Zwischenraum eingeführt. Bei einer Lageübereinstimmung einer Längsbohrung der Planetenräder mit der Aufnahme in den Trägerwangen wird ein Planetenradbolzen axial von außen in eine Aufnahme einer Trägerwange und durch den Planetenradbolzen hindurch bis in die gegenüberliegende Aufnahme der weiteren Trägerwange eingeführt und in einer Endlage dauerfest beidseitig fixiert.First, the preparation of two identical annular discs as support cheeks is provided from a sheet material, which include openings for connecting webs and receptacles for Planetenradbolzen. The carrier cheeks are preferably made without cutting by means of a stamping process. By forming metal strips, the connecting webs are produced, which have a cross-sectional profile with an open or profile shaped around a profile or symmetry axis. In this case, the connecting webs, which can also be referred to as a sheet-metal forming part, preferably have a duplication. To mount the planet carrier is initially a mirror image arrangement of the carrier cheeks before the connecting webs are positively inserted into the openings of both carrier cheeks and secured cohesively. Finally, the installation of the planetary gears. For this purpose, the planetary gears are each introduced radially in the space bounded by the carrier cheeks. In a position coincidence of a longitudinal bore of the planetary gears with the inclusion in the support cheeks a Planetenradbolzen is axially inserted from the outside into a receptacle of a support beam and through the Planetenradbolzen through to the opposite receiving the other support cheek and durably fixed in one end position on both sides.
Zum Anfertigen von T-förmig gestalteten Verbindungsstegen wird zunächst ein Blechstreifen mittig gefaltet oder umgeschlagen, um eine Doppelung des Blechstreifens zu erreichen, die einen Schenkel des T-förmigen Verbindungssteges bildet. Anschließend erfolgt ein entgegengesetzt rechtwinkliges Abkanten der Abschnitte des Blechstreifens. Abschließend werden bevorzugt im Bereich des Schenkels zurückspringende Aussparungen eingebracht.For making T-shaped connecting webs, a metal strip is first folded or folded centrally to achieve a doubling of the metal strip, which forms a leg of the T-shaped connecting web. Subsequently, an opposite right-angled folding of the sections of the sheet metal strip takes place. Finally, recessed recesses are preferably introduced in the region of the leg.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Diese erfindungsgemäße Lösung stellt jedoch keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar. Dabei zeigt:Further features of the invention will become apparent from the following description of the drawings, in which an embodiment of the invention is shown. However, this solution according to the invention does not represent a conclusive limitation of the invention.
In
In dem Planetenträger
Die
In
Die Darstellung gemäß
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Planetenträger planet carrier
- 22
- Planetenräder planetary gears
- 33
- Planetenradbolzen pinion pin
- 44
- Aufnahme admission
- 55
- Trägerwange support flange
- 66
- Trägerwange support flange
- 77
- Verbindungssteg connecting web
- 88th
- Schenkel leg
- 99
- Rotationsachse axis of rotation
- 1010
- Abschnitt section
- 1111
- Abschnitt section
- 1212
- Stirnseite front
- 1313
- Stirnseite front
- 1414
- Endabschnitt end
- 1515
- Endabschnitt end
- 1616
- Öffnung opening
- 17 17
- Öffnung opening
- 1818
- Blechstreifen metal strip
- 1919
- Aussparung recess
- 2020
- Aussparung recess
- 2121
- Mittelachse central axis
- 2222
- Doppelung duplication
- 2323
- Symmetrieachse axis of symmetry
- 2424
- Stirnfläche face
- 2525
- Stirnfläche face
- 2626
- Steg web
- 2727
- Verbindungssteg connecting web
- 2828
- Schenkel leg
- 2929
- Schenkel leg
- 3030
- Symmetrieachse axis of symmetry
- S1S1
- Breite (Außenkontur Blechstreifen) Width (outer contour of sheet metal strip)
- S2S2
- Breite (Bereich der Aussparungen) Width (area of the recesses)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 2024469 A [0004] DE 2024469 A [0004]
- DE 102011003706 A1 [0004] DE 102011003706 A1 [0004]
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Date | Code | Title | Description |
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