DE102015216393A1

DE102015216393A1 - Planetenbolzen für ein Planetengetriebe

Info

Publication number: DE102015216393A1
Application number: DE102015216393.8A
Authority: DE
Inventors: Inaki Fernandez; Harald Martini
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2017-03-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Planetenbolzen (1) zur drehbaren Lagerung eines Planetenrades (2) sowie ein Planetengetriebe (7) mit einem Planetenbolzen (1). Erfindungsgemäß weist der Planetenbolzen (1) zumindest teilweise eine Manganphosphat-Beschichtung (3) auf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Planetenbolzen zur drehbaren Lagerung eines Planetenrades. Ferner betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe, insbesondere ein Stirnraddifferential für ein Kraftfahrzeug.
Gebiet der Erfindung
Aus der DE 10 2014 201 257 A1 geht ein Planetentrieb, insbesondere ein Stirnraddifferential für ein Kraftfahrzeug hervor. Der Planetentrieb umfasst Planetenräder, mit rohrförmig-hohlen Planetenbolzen, mindestens einen Planetenträger und wenigstens ein Zentralrad. Auf wenigstens einem der Planetenbolzen ist jeweils wenigstens eins der Planetenräder mit radialem Abstand zu einer Zentralachse um eine Rotationsachse drehbar gelagert. Wenigstens eins der Planetenräder steht mit dem um die Zentralachse rotierbar gelagerten Zentralrad im Zahneingriff, wobei mindestens einer der Planetenbolzen an zwei Lagerstellen in dem Planetenträger sitzt. Ferner ist eine den Planetenbolzen bildende und dabei um die Rotationsachse mit wenigstens einem radialen Abstand verlaufende Wand einmal umfangsseitig von einem radial durchgängigen Schlitz unterbrochen, wobei der Schlitz sich von einem Ende zu einem anderen Ende des Planetenbolzens erstreckt und wobei zumindest an den Lagerstellen sich an dem Schlitz gegenüberliegende erste Wandabschnitte der Wand an dem Schlitz aneinander abgestützt sind und axial zwischen den Lagerstellen sich andere Wandabschnitte der Wand berührungslos einander an dem Schlitz gegenüber liegen.
Ferner geht aus der DE 10 2012 210 689 A1 eine Vorrichtung mit gegeneinander beweglichen Elementen hervor, von denen wenigstens ein erstes Element an wenigstens einer Lagerstelle drehbar oder schwenkbar auf einem zweiten Element gelagert ist. Das zweite Element ist mit radialem Abstand zu einer Zentralachse der Vorrichtung an einem um die Zentralachse der Vorrichtung rotierbaren dritten Element gelagert, wobei die Lagerstelle wenigstens ein viertes Element aufweist, welches in wenigstens einer Gleitkontaktzone zumindest zeitweise im Gleitkontakt mit einem der Elemente steht. In der Gleitkontaktzone weist mindestens ein Oberflächenabschnitt an zumindest einem der Elemente der Vorrichtung wenigstens eine Schicht aus einer Nickel-Phosphat Legierung auf. Die Nickel-Phosphat-Beschichtung ist dafür vorgesehen, die Gleiteigenschaften zu verbessern und den Verschleiß zu senken.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Planetenbolzen vorzuschlagen, der gegenüber konventionellen Planetenbolzen eine erhöhte Lebensdauer aufweist und kostengünstig herstellbar ist.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß weist der Planetenbolzen zumindest teilweise eine Manganphosphat-Beschichtung auf. Unter Manganphosphat-Beschichtung ist eine Beschichtung zu verstehen, die im Wesentlichen durch Phosphatieren des Substrates erzeugt wird, wobei Mangan als zusätzliches Metall beim Phosphatieren verwendet wird. Mit anderen Worten besteht die Manganphosphat-Beschichtung aus einer Legierung aus Mangan und Phosphat. Die Schichtdicke beträgt vorzugsweise zwischen 1µm und 10µm. Die Manganphosphat-Beschichtung weist im Vergleich zu einer Nickelphosphat-Beschichtung eine besonders feine Struktur auf, die eine Glättung der zu beschichtenden Oberfläche realisiert. Ferner dient die Manganphosphat-Beschichtung insbesondere dazu, das Gleit- und Einlaufverhalten des Planetenbolzes zu verbessern. Des Weiteren ist die Manganphosphat-Beschichtung an einer Lagerfläche zwischen dem Planetenbolzen und dem Planetenrad ausgebildet. Ferner ist es aber auch denkbar den gesamten Planetenbolzen mit der Manganphosphat-Beschichtung zu beschichten. Vorzugsweise wird die zu beschichtende Oberfläche vor der Beschichtung mit Manganphosphat geschliffen.
Des Weiteren bevorzugt weist der Planetenbolzen an einer Umfangsfläche einen radial durchgängigen Spalt auf, wobei der Spalt sich über die gesamte axiale Länge des Planetenbolzens erstreckt, und wobei die am Spalt angrenzenden Enden des Planetenbolzens zumindest teilweise tangential aneinander zur Anlage kommen. Mit anderen Worten ist der Planetenbolzen aus Blechmaterial ausgestanzt und zu einem zylindrischen Bolzen gewickelt. Die bei der Wickelung aneinander angrenzenden Enden des Blechmaterials bilden den Spalt aus. Insbesondere ist der Abstand zwischen den beiden tangential benachbarten Enden über die axiale Länge des Planetenbolzens ungleich. Vorzugsweise ist mindestens eine Aussparung zur verbesserten Ölzuführung zu der Lagerfläche zwischen dem Planetenbolzen und dem Planetenrad ausgebildet. Über die Größe und Geometrie der mindestens einen Aussparung ist die Durchlussrate des Öls steuerbar. Des Weiteren sollte der Spalt, ebenso wie die mindestens eine Aussparung nicht in der Hauptlastzone liegen, sodass eine gerichtete Montage des Planetenbolzens in den Planetenträger vorgesehen ist.
Ferner bevorzugt sind die beiden Enden über mindestens ein Verbindungselement formschlüssig miteinander verbunden. Insbesondere sind zwei Verbindungselemente zur formschlüssigen Verbindung der beiden Enden vorgesehen. Die formschlüssige Verbindung dient zur axialen und radialen Fixierung des Planetenbolzens. Das mindestens eine Verbindungselement ist im Wesentlichen tangential von einem Ende zum anderen Ende hin ausgebildet und kommt in eine komplementär dazu ausgebildete Ausnehmung am anderen Ende formschlüssig zur Anlage.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes für ein Kraftfahrzeug, und
2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenbolzens für ein Planetengetriebe gemäß 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gemäß 1 weist das erfindungsgemäße – hier nur teilweise und stark vereinfacht dargestellte – Planetengetriebe 7 für ein – hier nicht dargestelltes – Kraftfahrzeug ein Planetenrad 2 auf, das radial zwischen einer Sonne 8 und einem Hohlrad 9 kämmt. Das Planetenrad 2 ist drehbar an einem Planetenbolzen 1 gelagert. Ferner ist der Planetenbolzen 1 an einem Steg 10 angeordnet. Das Planetengetriebe 5 ist als Stirnraddifferential ausgebildet.
Nach 2 weist der Planetenbolzen 1 eine Manganphosphat-Beschichtung 3 auf. Mithin ist an der gesamten Oberfläche des Planetenbolzens 1 eine Manganphosphat-Beschichtung 3 vorgesehen, die fest mit dem Planetenbolzen 1 verbunden ist. Die Manganphosphat-Beschichtung 3 ist auf eine chemische Oberflächenbehandlung des Planetenbolzens 1 zurückzuführen und dient insbesondere zur Verbesserung der Gleiteigenschaften am Planetenbolzen 1. Des Weiteren weist der Planetenbolzen 1 an einer Umfangsfläche einen radial durchgängigen Spalt 4 auf. Der Spalt 4 ist darauf zurückzuführen, dass der planetenbolzen aus einem Metallblech ausgestanzt wird und nachfolgend zylindrisch gewickelt wird. Daher erstreckt sich der Spalt 4 über die gesamte axiale Länge des Planetenbolzens 1, wobei zwei am Spalt 4 angrenzende Enden 5a, 5b des Planetenbolzens 1 zumindest teilweise tangential aneinander zur Anlage kommen. Tangential zwischen den beiden Enden 5a, 5b sind zwei Aussparungen 11a, 11b zur Öldurchführung ausgebildet. Ferner sind die beiden Enden 5a, 5b über zwei Verbindungselemente 6a, 6b formschlüssig miteinander verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Planetenbolzen
2: Planetenrad
3: Manganphosphat-Beschichtung
4: Spalt
5a, 5b: Ende
6a, 6b: Verbindungselement
7: Planetengetriebe
8: Sonne
9: Hohlrad
10: Steg
11a, 11b: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014201257 A1 [0002]
DE 102012210689 A1 [0003]

Claims

Planetenbolzen (1) zur drehbaren Lagerung eines Planetenrades (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenbolzen (1) zumindest teilweise eine Manganphosphat-Beschichtung (3) aufweist.
Planetenbolzen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenbolzen (1) an einer Umfangsfläche einen radial durchgängigen Spalt (4) aufweist, wobei der Spalt (4) sich über die gesamte axiale Länge des Planetenbolzens (1) erstreckt, und wobei am Spalt (4) angrenzende Enden (5a, 5b) des Planetenbolzens (1) zumindest teilweise tangential aneinander zur Anlage kommen.
Planetenbolzen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden (5a, 5b) über mindestens ein Verbindungselement (6a) formschlüssig miteinander verbunden sind.
Planetengetriebe (7), insbesondere Stirnraddifferential für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Planetenrad (2), das radial zwischen einer Sonne (8) und einem Hohlrad (9) kämmt, wobei das Planetenrad (2) drehbar an einem Planetenbolzen (1) gemäß Anspruch 1 gelagert ist.