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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe mit einem zum Umlauf um eine Getriebeachse vorgesehenen Planetenträger, einer von dem Planetenträger getragenen Planetenanordnung, Planetenbolzen zur Lagerung der Planeten der Planetenanordnung und einer Arretiereinrichtung zur selektiven Festlegung des Planetenträgers innerhalb eines das Umlaufrädergetriebe beherbergenden Getriebegehäuses.
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Aus
DE 10 2013 221 254 A1 ist ein als Stirnraddifferentialgetriebe ausgeführtes Umlaufrädergetriebe bekannt, dessen Planetenträger über eine ringartige Arretiereinrichtung schaltbar festlegbar ist. Die Arretiereinrichtung ist dort als unmittelbar in einen Lageraußenring eingeformte Verzahnung realisiert, in welche ein Klinkenelement einrasten kann.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Arretiereinrichtung zur Festlegung eines Planetenträgers eines Umlaufrädergetriebes, beispielsweise eines Stirnraddifferentialgetriebes zu schaffen, die sich durch einen robusten und kostengünstig realisierbaren Aufbau auszeichnet.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Umlaufrädergetriebe, mit:
- – einem zum Umlauf um eine Getriebeachse vorgesehenen Planetenträger,
- – einer von dem Planetenträger getragenen Planetenanordnung
- – Planetenbolzen zur Lagerung der Planeten der Planetenanordnung, und
- – einer Arretiereinrichtung zur selektiven Festlegung des Planetenträgers innerhalb eines das Umlaufrädergetriebe beherbergenden Getriebegehäuses,
- – wobei die Arretiereinrichtung durch eine zur Lagerachse konzentrische Ringscheibe gebildet ist, die auf dem Umfangsniveau der Planetenbolzen an einen Seitenwandungsabschnitt des Planetenträgers angesetzt ist, und
- – die Ringscheibe und die Planetenbolzen durch gegenseitigen Eingriff in Umlaufrichtung miteinander formschlüssig gekoppelt sind.
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Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die bei einem sperrbaren Umlaufrädergetriebe vorgesehene Arretiereinrichtung hochfest mit dem Planetenträger zu koppeln, indem die Planetenbolzen nicht nur der Lagerung der Planeten dienen, sondern auch zur Verankerung der Arretiereinrichtung am Planetenträger herangezogen werden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Umlaufrädergetriebe derart gestaltet, dass in der Ringscheibe zylindrische Senkungen ausgebildet sind und die Planetenbolzen in diese Senkungen abschnittsweise eintauchen. Diese Senkungen sind vorzugsweise auf spanabhebendem Wege derart bearbeitet, dass die Endabschnitte der Planetenbolzen mit einem ausgeprägten Presssitz in diese Ausnehmungen eintauchen. Die Senkungen können in einem Zustand gefertigt werden, in welchem die Ringscheibe zumindest vorläufig an den Planetenträger angesetzt ist.
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Alternativ zu der oben genannten Maßnahme, oder ggf. auch in Kombination mit dieser ist es auch möglich, Die Ringscheibe so auszubilden, dass diese Ausstellungen, insbesondere zylinderzapfenartige Ausstellungen bildet, wobei diese Ausstellungen dann in die Innenbohrungen der Planetenbolzen mit zumindest leichtem Presssitz eintauchen.
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Die Ringscheibe ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derart gestaltet, dass diese mit einem Buchsenabschnitt versehen ist, wobei dieser Buchsenabschnitt auf einem zylindrischen Nabenabschnitt des Planetenträgers sitzt und durch diesen zentriert wird. Die Ringscheibe ist hierbei vorzugsweise als Blechumformteil gefertigt, so dass zum Beispiel jener Buchsenabschnitt und die axiale Profilierung der Ringscheibe auf umformtechnischem Wege gebildet werden.
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Insbesondere bei der Fertigung des Planetenträgers als Blechumformteil kann dieser in vorteilhafter Weise derart aufgebaut werden, dass sich dieser aus einem ersten und einem zweiten Trägerteil zusammensetzt, wobei zwischen diesen beiden Trägerteilen dann der zur Aufnahme der Planetenanordnung vorgesehene Innenraum begrenzt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, die Ringscheibe und die Planetenbolzen miteinander fest zu verbinden, insbesondere miteinander formschlüssig zu verpressen oder stofflich z verbinden, insbesondere zu verschweißen. Die Ringscheibe bildet dann einen Bolzenträger der axial an den Planetenträger angeschoben werden kann und die Planetenbolzen zu einer Baugruppe zusammenfasst und an dem Planetenträger auch axial sichert.
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Die oben beschriebene Arretiereinrichtung ermöglicht eine formschlüssige Festlegung des Planetenträgers und fungiert als Parksperrrad. Das die Rotation der Arretiereinrichtung in schaltbar aufhebbarer Weise blockierende Gegenstück kann als Klinke ausgeführt sein die z.B. schwenkbar verlagerbar und damit in eine Sperr- oder Freigabestellung bringbar ist. Dieses in die Arretiereinrichtung formschlüssig eingreifende Element kann auch anderweitig bewegbar geführt, insbesondere linearbewegbar geführt sein. Dieses formschlüssig in die Arretiereinrichtung eingreifende Element ist vorzugsweise derart abgestützt, dass die an der Arretiereinrichtung angreifenden Momente das in die Arretiereinrichtung eingreifende Element nicht in eine Lösestellung drängen.
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Das Umlaufrädergetriebe kann so aufgebaut sein, dass dieses ein Sonnenrad umfasst, das radial von innen her in die Planetenanordnung eingreift. Dieses Sonnenrad sitzt dabei vorzugsweise auf einer Sonnenradwelle, wobei diese Sonnenradwelle radial in dem Planetenträger gelagert ist.
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Das Umlaufrädergetriebe kann auch als Differentialgetriebe, insbesondere als Stirnraddifferentialgetriebe aufgebaut sein, wobei dann im Innenbereich des Planetenträges zwei Sonnenräder sitzen, die über die vom Planetenträger getragene Planetenanordnung miteinander gegensinnig drehbar gekoppelt sind. Das Umlaufrädergetriebe kann auch besonders vorteilhaft als Vorstufengtriebe für ein Achsoder Mittendifferentialgetriebe eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden.
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Das die Arretiereinrichtung bildende Bauteil sitzt vorzugsweise über einen Pressverband auf einem integral mit dem Planetenträger gebildeten Buchsenabschnitt. Durch die Planetenbolzen wird das Torsionsmomentenübertragungsvermögen zwischen dem die Arretiereinrichtung darstellenden Bauteil und dem Planetenträger durch Beiziehung der Planetentbolzen als in Umlaufrichtung tragendes Koppelungsbauteil erhöht. Zudem wird auch die Arretiereinrichtung durch die verbesserte Koppelung mit dem Planetenträger ausgesteift. Die Planetenbolzen fungieren damit als zur Formschlüssigen Koppelung der Arretiereinrichtung mit dem Planetenträger beitragende Koppelungsglieder und haben damit zusätzlich zu ihrer eigentlichen Funktion als Planetenlagerbolzen auch die Funktion als formschlüssig in Umfangsrichtung tragende Koppelglieder.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebes mit einem durch eine Ringscheibe gebildeten Parksperrenrad, das in Umfangsrichtung formschlüssig mit Planetenbolzen gekoppelt ist;
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2a eine Skizze zur Veranschaulichung eines axial an der Arretiereinrichtung verankerten Planetenbolzens, wobei die Verankerung durch plastische Umformung eines den Außenumfangsbereiches des Planetenbolzens umgebenden Abschnitts bewerkstelligt ist;
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2b eine weitere Skizze zur Veranschaulichung eines axial an der Arretiereinrichtung verankerten Planetenbolzens, wobei die Verankerung durch plastische Umformung eines in den Innenbereich des Planetenbolzens vordringenden Materialabschnitts bewerkstelligt ist.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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Die Darstellung nach 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebes für ein Kraftfahrzeug. Dieses Umlaufrädergetriebe umfasst einen zum Umlauf um eine Getriebeachse X vorgesehenen Planetenträger C, eine von dem Planetenträger C getragene Planetenanordnung P mit Planeten P1, Planetenbolzen B zur Lagerung der Planeten P1 der Planetenanordnung P, sowie eine Arretiereinrichtung 1 zur selektiven Festlegung des Planetenträgers C innerhalb eines das Umlaufrädergetriebe beherbergenden Getriebegehäuses H. Die Arretiereinrichtung 1 ist als zur Lagerachse X konzentrische Ringscheibe ausgebildet und auf dem Umfangsniveau der Planetenbolzen B an einen Seitenwandungsabschnitt des Planetenträgers C angesetzt. Das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass die Ringscheibe und die Planetenbolzen B in Umlaufrichtung formschlüssig gekoppelt sind.
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Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird die formschlüssige Koppelung der Arretiereinrichtung 1 mit dem Planetenträger C bewerkstelligt, indem in der Ringscheibe zylindrische Senkungen 1a ausgebildet sind, wobei die Planetenbolzen B in diese Senkungen abschnittsweise eintauchen. Die Planetenbolzen B sind hinsichtlich ihrer axialen Länge derart dimensioniert, dass diese hinreichend weit axial über die Seitenwandung des Planetenträgers C überstehen und in die zylindrischen Senkungen 1a der Ringscheibe eintauchen.
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Die als Arretiereinrichtung 1 fungierende Ringscheibe ist in ihrem Außenumfangsbereich mit einer Verzahnung 2 versehen in welche ein hier nicht weiter dargestelltes Halteglied, beispielsweise eine Rastklinke eintauchen kann. Die Ringscheibe ist weiterhin mit einem mit einem Buchsenabschnitt 3 versehen, wobei dieser Buchsenabschnitt 3 auf einem zylindrischen Nabenabschnitt 4 des Planetenträgers C sitzt. Auf dem Buchsenabschnitt 3 sitzt ein Stirnrad 7, das über eine hier nicht weiter dargestellte Verzahnung drehfest mit der Arretiereinrichtung 1 gekoppelt ist. Die Arretiereinrichtung 2 fungiert damit auch als Bindeglied zwischen jenem Stirnrad 7 und dem Planetenträger C. Da das am Stirnrad 7 anliegende Drehmoment über das die Arretiereinrichtung 1 bildende Bauteil mit den Planetenbolzen B gekoppelt ist, ergibt sich hierdurch für den Planetenträger eine strukturmechanisch vorteilhafte Lastreduktion.
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Die Ringscheibe ist bei der gezeigten Ausführungsform als Blechumformteil aus einem relativ dickwandigen Ausgangszuschnitt gefertigt. Der Planetenträger C setzt sich hier sich aus einem ersten Trägerteil C1 und einem zweiten Trägerteil C2 zusammen. Die Ringscheibe und die Planetenbolzen B sind hier über einen leichten Presssitz gefügt, diese Bauteile können auch und miteinander fest verbunden werden, wobei auf diesem Wege eine axiale Sicherung der Planetenbolzen B erreicht werden kann.
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Die Arretiereinrichtung 1 ermöglicht eine schaltbar aufhebbare oder schaltbar herbeiführbare Festlegung des Planetenträges C und fungiert als Parksperrrad.
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Das Umlaufrädergetriebe umfasst hier ein Sonnenrad S1, das radial von innen her in die Planetenanordnung P eingreift. Die Planetenanordnung P wiederum umfasst Planeten P1 die radial von innen her in ein Hohlrad H1 eingreifen. Das Hohlrad H1 ist drehfest in dem Getriebegehäuse H verankert.
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Das Sonnenrad S1, die Planeten P1 und das Holrad H1 sind als schräg verzahnte Evolventenräder ausgebildet. Aus diesem Umstand ergeben sich die in dieser Darstellung al Wellenlinien erscheinenden Begrenzungslinien des geschnittenen Bereiches der Verzahnungen dieser Räder.
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Das Sonnenrad S1 sitzt einer Sonnenradwelle 6 oder ist mit dieser einstückig ausgeführt. Es greift radial von innen her in die Planeten P1 ein. Die Sonnenradwelle 6 ist in dem Planetenträger c über ein Wälzlager L1 radial gelagert. Der Planetenträger C ist über die hier dargestellten Lagereinrichtungen L2 und L3 in dem Getriebegehäuse H gelagert.
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Die Darstellung nach 2a veranschaulicht eine Variante, bei welcher die Arretiereinrichtung 1 als dickwandiges Blechumformteil gefertigt ist und der Planetenbolzen B zudem axial an der Arretiereinrichtung 1 verankert ist. Diese axiale Verankerung wird hier durch plastische Umformung eines den Außenumfangsbereiches des Planetenbolzens umgebenden Abschnitts M bewerkstelligt. Am Planetenbolzen B ist eine Umfangsnut N ausgebildet, in welche ein Teil des plastisch verformten Materialabschnitts M der Arretiereinrichtung 1 eindringt und damit eine Form oder zumindest erhöht kraftschlüssige Verankerung bewirkt.
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Die Darstellung nach 2b veranschaulicht eine weitere Variante, bei welcher die Arretiereinrichtung 1 ebenfalls als dickwandiges Blechumformteil gefertigt ist und der Planetenbolzen B zudem axial an der Arretiereinrichtung 1 verankert ist. Diese axiale Verankerung wird bei dieser Variante durch plastische Umformung eines in den Innenbereich des Planetenbolzens M eindringenden Materialabschnitts M bewerkstelligt. Am Planetenbolzen B ist eine Innenumfangsnut N´ ausgebildet, in welche ein Teil des plastisch verformten Materialabschnitts M der Arretiereinrichtung 1 eindringt und damit wiederum eine Form oder zumindest erhöht kraftschlüssige Verankerung bewirkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013221254 A1 [0002]
