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Die Erfindung betrifft einen Planetenträger für ein Stirnraddifferenzial, das bevorzugt für den Einsatz in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist, mit einem ersten Trägerbereich, einem, entlang einer Längsachse (des Planetenträgers) relativ zu dem ersten Trägerbereich beabstandeten, über zumindest einen Verbindungssteg mit dem ersten Trägerbereich verbundenen, zweiten Trägerbereich und mehreren an den Trägerbereichen aufgenommenen sowie sich zwischen den Trägerbereichen erstreckenden Planetenbolzen zur rotatorischen Lagerung eines Planetenrades, wobei der Verbindungssteg separat zu den Trägerbereichen aus Metallblech hergestellt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Stirnraddifferenzial, in das dieser Planetenträger eingesetzt ist.
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Gattungsgemäßer Stand der Technik ist prinzipiell aus der
DE 10 2015 213 723 A1 bekannt. Hierin ist ein Planetenträger eines Planetengetriebes, bestehend aus zwei axial beabstandeten, aus Blech hergestellten Trägerwangen, die über Verbindungsstege verbunden sind, offenbart.
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Als Nachteil hat es sich bei diesen bekannten Ausführungen herausgestellt, dass die Verbindungsstege über eine zusätzliche Verschweißung an dem jeweiligen Trägerbereich fixiert werden. Dadurch besteht ein relativ hoher Herstellaufwand des Planetenträgers.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und einen einfacher herstellbaren Planetenträger für ein Stirnraddifferenzial zur Verfügung zu stellen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Verbindungssteg zwei miteinander vernietete, als Gleichteile ausgebildete Befestigungselemente aufweist, wobei zudem ein erstes Befestigungselement mit dem ersten Trägerbereich und ein zweites Befestigungselement mit dem zweiten Trägerbereich vernietet ist.
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Dadurch sind die Befestigungselemente einerseits besonders kostengünstig herstellbar, andererseits besonders robust miteinander sowie mit den Trägerbereichen verankert. Der Herstellaufwand wird dadurch wesentlich reduziert, wobei der Planetenträger zugleich eine relativ hohe Steifigkeit aufweist.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Sind die Befestigungselemente als Press- und Stanzteile ausgebildet, ist ein besonders kostengünstiges Herstellverfahren umsetzbar.
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Demnach ist es auch von Vorteil, wenn die Befestigungselemente jeweils einen plattenförmigen (sich vorzugsweise zwischen den Trägerbereichen entlang der Längsachse erstreckenden) Grundabschnitt aufweisen und im Bereich dieses Grundabschnittes miteinander vernietet sind. Durch diese Ausformung liegen die plattenförmigen Grundabschnitte der beiden Befestigungselemente flächig aufeinander auf, sodass in Umfangsrichtung besonders wenig Bauraum benötigt wird.
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In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, wenn das erste Befestigungselement eine relativ zu ihrem Grundabschnitt umgebogene, seitens des ersten Trägerbereiches vernietete (erste) Fixierlasche aufweist und/oder das zweite Befestigungselement eine relativ zu ihrem Grundabschnitt umgebogene, seitens des zweiten Trägerbereiches vernietete (zweite) Fixierlasche aufweist. Die jeweilige vorzugsweise um im Wesentlichen 90° relativ zu dem Grundabschnitt umgebogene Fixierlasche ist hinsichtlich ihrer Außenkontur sowohl einfach stanztechnisch als auch einfach biegetechnisch herstellbar. Dadurch wird der Herstellaufwand weiter gesenkt.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn an dem Grundabschnitt jedes Befestigungselementes, auf einer der Fixierlasche abgewandten axialen Seite, eine zusätzliche Stützlasche ausgebildet ist, wobei die Stützlasche vorzugsweise ebenfalls um im Wesentlichen 90° relativ zu dem Grundabschnitt umgebogen ist. Die Stützlasche des jeweiligen Befestigungselementes ragt weiter bevorzugt zu einer der Fixierlasche entgegengesetzten Richtung von dem Grundabschnitt weg. Dadurch ergibt sich eine robuste Abstützung der Befestigungselemente.
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Die Stützlasche des ersten Befestigungselementes ist weiter bevorzugt in einer korrespondierenden Öffnung, wie einem Durchgangsloch, des zweiten Trägerbereiches formschlüssig (in Umfangsrichtung) aufgenommen / eingeschoben. Dadurch ergibt sich eine stabile formschlüssige Abstützung der Stützlasche. Daher ist es auch zweckmäßig, wenn die Stützlasche des zweiten Befestigungselementes seitens einer korrespondierenden Öffnung, wie einem Durchgangsloch, des ersten Trägerbereiches formschlüssig (in Umfangsrichtung) aufgenommen / eingeschoben ist. Dadurch wird die Befestigungskraft weiter erhöht.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Stirnraddifferenzial für ein Kraftfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Planetenträger nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, einem auf dem Planetenbolzen rotatorisch gelagerten Planetenrad sowie einem mit dem Planetenrad in Zahneingriff stehenden Sonnenrad.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein Verbindungssteg aus zwei identischen Metallblechteilen (Befestigungselementen) mit Hilfe von Vernietungen ausgebildet, wobei jedes Metallblechteil wiederum mit einem der Trägerplatten (Trägerbereiche) vernietet ist. Die Metallblechteile sind bevorzugt gepresst sowie gestanzt.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenträgers nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei der Planetenträger von einer radialen Außenseite erkennbar ist,
- 2 eine Vorderansicht des Planetenträgers nach 1, wobei ein Umfangsbereich des Planetenträgers an einem Verbindungssteg in Querrichtung geschnitten dargestellt ist,
- 3 eine Längsschnittdarstellung des Planetenträgers entlang der in 2 mit „III-III“ gekennzeichneten Schnittlinie, wobei mit der Schnittlinie „II-II“ auch der in 2 umgesetzte Querschnittverlauf angedeutet ist,
- 4 eine Längsschnittdarstellung des Planetenträgers nach den 1 bis 3, wobei gegenüber den 1 bis 3 auf die Darstellung von Planetenbolzen und Planetenrädern verzichtet ist,
- 5 eine Querschnittsdarstellung des Planetenträgers nach 4 entlang der in 4 mit „V-V“ gekennzeichneten Schnittlinie, wobei mit der Schnittlinie „IV-IV“ auch der in 4 umgesetzte Längsschnittverlauf angedeutet ist,
- 6 eine Detaildarstellung eines weiteren Längsschnittes des Planetenträgers nach den 4 und 5, wobei der Schnitt entlang der in 5 mit „VI-VI“ gekennzeichneten Schnittlinie derart umgesetzt ist, dass die Vernietungen des Verbindungssteges sowohl seitens eines ersten Trägerbereiches als auch seitens eines zweiten Trägerbereiches gut zu erkennen sind,
- 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Planetenträgers nach den 1 bis 3 mit Planetenbolzen und Planetenrädern,
- 8 eine schematische perspektivische Darstellung eines in den 1 bis 7 eingesetzten Befestigungselementes zur Veranschaulichung eines bei dessen Herstellung umgesetzten Herstellschrittes, wobei in einer linken Teildarstellung der 8 ein gestanzter Rohling zu erkennen ist, der durch Umbiegen von Fixierlaschen und Stützlaschen zu dem in der rechten Teildarstellung der 8 abgebildeten Befestigungselement umgeformt wird, und
- 9 eine schematische perspektivische Darstellung eines in den 1 bis 7 eingesetzten Verbindungssteges zur Veranschaulichung eines bei dessen Montage umgesetzten Montageschrittes, wobei in einer linken Teildarstellung der 9 zwei separat vorliegende Befestigungselemente gezeigt sind und in einer rechten Teildarstellung der 9 die beiden Befestigungselemente über einen Niet fest miteinander verbunden sind.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetenträgers 1 gezeigt. Hierin ist auch der prinzipielle Aufbau des Planetenträgers 1 gut zu erkennen. Der Planetenträger 1 weist prinzipiell zwei entlang seiner Längsachse 2 relativ zueinander beabstandet angeordnete Trägerbereiche 2, 5 auf. Ein erster Trägerbereich 2 ist als scheibenförmige Platte ausgebildet und somit auch als (erste) Trägerplatte bezeichnet. Ein entlang der Längsachse 3 relativ zu dem ersten Trägerbereich 2 beabstandeter zweiter Trägerbereich 5 ist ebenfalls als scheibenförmige Platte ausgebildet und somit auch als (zweite) Trägerplatte bezeichnet. Bevorzugt sind die beiden Trägerbereiche 2, 5 im Wesentlichen als Gleichteile ausgebildet. Die beiden Trägerbereiche 2, 5 sind aus einem Metallblech ausgearbeitet. Die beiden Trägerbereiche 2, 5 sind über drei in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Verbindungsstege 4 miteinander drehfest verbunden sowie in axialer Richtung relativ zueinander beabstandet gehalten.
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Zusätzlich nimmt jeder Trägerbereich 2, 5 ein Ende eines Planetenbolzens 6 auf. Hierzu ist der jeweilige Planetenbolzen 6 in einem Aufnahmeloch 13 des ersten Trägerbereiches 2 sowie des zweiten Trägerbereiches 5 befestigt. Insgesamt sind entlang einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Längsachse 3 drei Planetenbolzen 6 verteilt angeordnet und auf diese Weise mit den Trägerbereichen 2, 5 verbunden. Jeder Planetenbolzen 6 ist zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Verbindungsstegen 4 angeordnet. Die Planetenbolzen 6 sind entlang einer gemeinsamen gedachten Teilkreislinie angeordnet.
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Wie des Weiteren in 3 gut zu erkennen ist, ist auf typische Weise auf dem jeweiligen Planetenbolzen 6 ein Planetenrad 7 im fertig verbauten Zustand drehbar angeordnet. Das Planetenrad 7, wie auch in 7 gut zu erkennen, ist in dieser Ausführung auf typische Weise über ein Wälzlager 14 auf dem Planetenbolzen 6 drehbar gelagert.
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Axial zwischen dem jeweiligen Trägerbereich 2, 5 und dem Planetenrad 7 ist eine entsprechende Scheibe 15 angeordnet.
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In Verbindung mit den 2 bis 6 ist die weitere Ausbildung des Verbindungssteges 4 zu erkennen. Der Verbindungssteg 4 weist zwei als Gleichteile ausgebildete Befestigungselemente 8a, 8b auf (6). Ein erstes Befestigungselement 8a ist an dem ersten Trägerbereich 2 angenietet. Ein zweites Befestigungselement 8b ist an dem zweiten Trägerbereich 5 angenietet. Das erste Befestigungselement 8a ist zudem auch direkt mit zweiten Befestigungselement 8b vernietet.
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Die Ausformung der Befestigungselemente 8a, 8b als Gleichteile ist auch besonders gut in den 8 und 9 zu erkennen. Gemäß 8 wird eine Außenkontur des jeweiligen Befestigungselementes 8a, 8b aus einem Blechrohling heraus ausgearbeitet, nämlich gestanzt. Dadurch entsteht prinzipiell ein plattenförmiger Grundabschnitt 9a, 9b zu dessen Stirnseiten sich eine Fixierlasche 10a, 10b und eine Stützlasche 11a, 11b ausbilden. Die Fixierlasche 10a, 10b ist zum Aufnehmen eines Niets 12 mit einem Durchgangsloch 18 ausgestattet. Auch der Grundabschnitt 9a, 9b weist ein derartiges Durchgangsloch 18 auf, um einen weiteren Niet 12 aufzunehmen.
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Nach dem stanztechnischen Ausarbeiten der Außenkontur werden die Laschen 10a, 11a; 10b, 11b des jeweiligen Befestigungselementes 8a, 8b um im Wesentlichen 90° relativ zu dem Grundabschnitt 9a, 9b umgebogen. Die Fixierlasche 10a, 10b wird in entgegengesetzt zu den Stützlaschen 11a, 11b umgebogen. Im Anschluss werden die beiden Befestigungselemente 8a, 8b um im Wesentlichen 90° verdreht zueinander aufeinander aufgelegt und miteinander vernietet, wie in 9 dargestellt. Hierbei liegen die beiden Grundabschnitte 9a, 9b flächig / parallel aufeinander auf und ein Niet 12 verbindet die Befestigungselemente 8a, 8b schließlich dauerhaft. Die (erste) Fixierlasche 10a des ersten Befestigungselementes 8a liegt über einen im Wesentlichen linienförmigen Kontakt an der (zweiten) Stützlasche 11b des zweiten Befestigungselementes 8b an. Die (zweite) Fixierlasche 10b des zweiten Befestigungselementes 8b liegt über einen im Wesentlichen linienförmigen Kontakt an der (ersten) Stützlasche 11 a des ersten Befestigungselementes 8a an. Dadurch ergibt sich zugleich eine Verdrehsicherung der Befestigungselemente 8a, 8b zueinander.
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Die beiden zu dem Verbindungssteg 4 miteinander vernieteten Befestigungselemente 8a, 8b werden gemäß 6 mit den Trägerbereichen 2, 5 entsprechend weiter verbunden. In 6 ist auch zu erkennen, dass die Stützlaschen 11a, 11b gesamtheitlich axiale Endbereiche des Verbindungssteges 4 bilden. Die erste Stützlasche 11a ist in einer korrespondierenden Öffnung 16 des zweiten Trägerbereiches 5 formschlüssig eingeschoben. Die Öffnung 16 ist als ein Durchgangsloch realisiert. Die erste Stützlasche 11a ist dadurch formschlüssig mit dem zweiten Trägerbereich 5 verbunden. Die in axialer Richtung auf einer gegenüberliegenden Seite des Verbindungssteges 4 angeordnete zweite Stützlasche 11b ist in einer korrespondierenden Öffnung 16 des ersten Trägerbereiches 2 formschlüssig aufgenommen.
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Zugleich liegen die Fixierlaschen 10a, 10b an einander zugewandten Stirnseiten der Trägerbereiche 2, 5 an. Die erste Fixierlasche 10a liegt flächig an einer dem zweiten Trägerbereich 5 zugewandten axialen Seite des ersten Trägerbereichs 2 an. Das Durchgangsloch 18 der ersten Fixierlasche 10a fluchtet mit einem weiteren Durchgangsloch 18 in dem ersten Trägerbereich 2 und ist mit einem Niet 12 mit dem ersten Trägerbereich 2 verbunden. Die zweite Fixierlasche 10b liegt flächig an einer dem ersten Trägerbereich 2 zugewandten axialen Seite des zweiten Trägerbereiches 5 an. Das Durchgangsloch 18 der zweiten Fixierlasche 10b fluchtet mit einem weiteren Durchgangsloch 18 in dem zweiten Trägerbereich 5 und ist mit einem Niet 12 mit diesem dauerhaft verbunden.
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In 4 ist zu erkennen, dass das jeweilige Befestigungselement 8a, 8b an den jeweils einander abgewandten axialen Seiten des Grundabschnittes 9a, 9b Vorsprünge 17a, 17b aufweist. Zwei erste Vorsprünge 17a sind seitens der Fixierlasche 10a, 10b angeordnet, zwei zweite Vorsprünge 17b seitens der Stützlasche 11a, 11b. Die ersten Vorsprünge 17a sind länger als die zweiten Vorsprünge 17b. Die Vorsprünge 17a, 17b bilden zugleich axiale Stützflächen aus, die im fertig montierten Zustand flächig an dem jeweiligen Trägerbereich 2, 5 abgestützt sind.
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In 6 ist zudem erkennbar, dass die Niete 12 vorzugsweise versenkt sind. Hierzu weisen die Befestigungselemente 8a, 8b und die Trägerbereiche 2, 5 entsprechende konische / angefaste Bereiche an ihren Durchgangslöchern 18 auf.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein Nietprozess für das Verbinden zweier Metallblechteile 8a, 8b realisiert. Die aus Metallblech gebildeten Formteile 8a, 8b werden somit mittels einer Vernietung miteinander verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetenträger
- 2
- erster Trägerbereich
- 3
- Längsachse
- 4
- Verbindungssteg
- 5
- zweiter Trägerbereich
- 6
- Planetenbolzen
- 7
- Planetenrad
- 8a
- erstes Befestigungselement
- 8b
- zweites Befestigungselement
- 9a
- erster Grundabschnitt
- 9b
- zweiter Grundabschnitt
- 10a
- erste Fixierlasche
- 10b
- zweite Fixierlasche
- 11a
- erste Stützlasche
- 11b
- zweite Stützlasche
- 12
- Niet
- 13
- Aufnahmeloch
- 14
- Wälzlager
- 15
- Scheibe
- 16
- Öffnung
- 17a
- erster Vorsprung
- 17b
- zweiter Vorsprung
- 18
- Durchgangsloch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015213723 A1 [0002]
