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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebegehäuse zur Aufnahme eines Planetengetriebes, wobei innerhalb des Getriebegehäuses ein Hohlrad in Form eines innen verzahnten Hohlzylinders mit einer umlaufenden Wandung angeordnet ist und mit dem Getriebegehäuse in Eingriff steht.
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Bei Planetengetrieben ist es einerseits wünschenswert, dass das Hohlrad des Planetengetriebes starr bzw. stillstehend im Inneren des Getriebegehäuses gelagert ist, um als Abstützung bzw. Widerlager für die Planetenräder des Planetengetriebes zu dienen, so dass in der gewünschten Weise ein Drehmoment von dem Sonnenrad auf den die Planetenräder lagernden Planetenträger übertragen werden kann. Andererseits ist es wünschenswert, dass sich das Hohlrad im Rahmen gewisser Grenzen frei bewegen kann, um so beispielsweise temperatur- und/oder lastbedingte Gehäuseverformungen ausgleichen bzw. kompensieren zu können. Ist beispielsweise das Hohlrad aus Stahl gefertigt, das Getriebegehäuse hingegen aus Aluminium, so erfahren diese beiden Komponenten aufgrund der unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten von Stahl und Aluminium unterschiedliche Wärmeausdehnungen, so dass es zu unerwünschten Zwängungen bzw. Zwangsspannungen kommen kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine drehstarre Lagerung eines Hohlrads in einem Getriebegehäuse zu sorgen, die dem Hohlrad jedoch eine gewisse Bewegungsfreiheit verleiht, um so Temperatur- und/oder mechanische Lasten ausgleichen zu können.
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Diese Aufgabe wird mit einem Getriebegehäuse zur Aufnahme eines Planetengetriebes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass in der umlaufenden Wandung des Hohlrads zumindest ein Schlitz ausgebildet ist, der sich ausgehend von einem ersten axialen Stirnende der umlaufenden Wandung in axialer Richtung des Hohlrads erstreckt, wobei in den Schlitz ein Stift eingreift, der von einer Innenfläche des Gehäuses in axialer Richtung absteht.
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Das frei auskragende Ende des Stifts wird somit in Umfangsrichtung des Hohlrads gewissermaßen formschlüssig von dem Schlitz des Hohlrads aufgenommen, wodurch dieses in der gewünschten Weise drehstarr mit dem Getriebegehäuse verbunden ist. Gleichermaßen wird jedoch in radialer Richtung des Hohlrads eine unabhängige Bewegung des Getriebegehäuses gegenüber dem Hohlrad ermöglicht, so dass sich beispielsweise das Getriebegehäuse temperaturbedingt im Wesentlichen unabhängig von dem Hohlrad ausdehnen kann, da sich hierbei der Stift in radialer Richtung des Hohlrads in dem Schlitz bewegen kann. Der Stift kann sich also in dem Schlitz radial nach außen bewegen, ohne hierbei das Hohlrad zu beeinflussen bzw. durch das Hohlrad beeinflusst zu werden.
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Vorzugsweise liegt das frei auskragende Ende des Stifts dabei an den beiden sich in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Wandungsabschnitten des Schlitzes an, so dass sich das Hohlrad auch bei einer Drehrichtungsumkehr nicht gegenüber dem Getriebegehäuse drehen kann. Mit anderen Worten entspricht also der Durchmesser des frei auskragenden Endes des Stifts im Wesentlichen der in Umfangsrichtung des Hohlrads gemessenen lichten Weite des Schlitzes, so dass das Hohlrad in beiden Drehrichtungen drehstarr mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
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Im Folgenden wird nun auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung eingegangen. Weitere Ausführungsformen können sich auch aus den abhängigen Ansprüchen, der Figurenbeschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
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So kann es gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass in dem ersten axialen Stirnende der umlaufenden Wandung des Hohlrads mehrere sich in axialer Richtung des Hohlrads erstreckende Schlitze ausgebildet sind, wobei in jeden dieser Schlitze jeweils ein Stift eingreift, der von der Innenfläche des Getriebegehäuses in axialer Richtung absteht. Auf diese Weise kann die Kraftübertragung von dem Hohlrad auf das Getriebegehäuse gleichmäßiger gestaltet werden, wobei je nach zu übertragendem Drehmoment mehr oder weniger Schlitz-Stift-Verbindungen zwischen Hohlrad und Getriebegehäuse und/oder Stifte mit unterschiedlichem Durchmesser zum Einsatz kommen können.
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Um es dem Getriebegehäuse zu ermöglichen, sich bei hohen Temperaturen auszudehnen und sich bei geringen Temperaturen gegenüber dem Hohlrad zusammenzuziehen, kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass sich der zumindest eine Schlitz in radialer Richtung über die gesamte Dicke der Wandung erstreckt bzw. dass die Wandung von dem Schlitz vollständig in radialer Richtung durchsetzt ist. Hierdurch wird die Bewegungsfreiheit des Getriebegehäuses gegenüber dem Hohlrad und umgekehrt in der gewünschten Weise maximiert, so dass selbst bei großen Temperaturschwankungen keine Zwangsspannungen in dem Getriebegehäuse und/oder dem Hohlrad auftreten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Getriebegehäuse einen ersten Gehäuseabschnitt und zumindest einen mit dem ersten Gehäuseabschnitt verbundenen zweiten Gehäuseabschnitt umfassen, der sich in axialer Fortsetzung des ersten Gehäuseabschnitts erstreckt und mit diesem in einer normal zur axialen Richtung des Hohlrads orientierten Trennebene in Kontakt steht, wobei sich das Hohlrad vorzugsweise vollständig innerhalb des ersten Gehäuseabschnitts befindet und/oder der zumindest eine Stift von einer mit der Trennebene zusammenfallenden Innenfläche des zweiten Gehäuseabschnitts in radialer Richtung absteht. Das Hohlrad ist somit benachbart zu der Trennebene der beiden Gehäuseabschnitte verbaut und kann somit in axialer Richtung durch die beiden Gehäuseabschnitte gesichert werden, wie dies nachfolgend genauer erläutert wird.
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So ermöglicht es die zweiteilige Ausbildung des Getriebegehäuses, dass das erste axiale Stirnende der umlaufenden Wandung des Hohlrads in axialer Richtung benachbart zu der Innenfläche des Getriebegehäuses und insbesondere zu der Innenfläche des zweiten Gehäuseabschnitts angeordnet ist, von der der zumindest eine Stift in axialer Richtung absteht. Mit anderen Worten grenzt also das Hohlrad mit seinem ersten axialen Stirnende an die Innenfläche des zweiten Gehäuseabschnitts an, von dem der zumindest eine Stift in axialer Richtung absteht, so dass sich das Hohlrad nicht oder nur geringfügig in axialer Richtung in den zweiten Gehäuseabschnitt bewegen kann.
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Damit sich das Hohlrad in axialer Richtung auch nicht oder nur geringfügig von dem zweiten Gehäuseabschnitt entfernen kann, kann der erste Gehäuseabschnitt gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Innenumfangsfläche aufweisen, die zur Aufnahme des Hohlrads auf dessen Außenumfangsfläche abgestimmt ist, wobei an der Innenumfangsfläche des ersten Gehäuseabschnitts ein radial nach innen abstehender Anschlag ausgebildet ist, zu dem ein von dem ersten axialen Stirnende der umlaufenden Wandung des Hohlrads abgewandtes zweites axiales Stirnende in axialer Richtung benachbart zu angeordnet ist. Bei dem in Rede stehenden Anschlag kann es sich beispielsweise um eine ringförmig umlaufende Schulter oder um mehrere in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete Vorsprünge handelt, die in axialer Richtung benachbart zu dem zweiten axialen Stirnende des Hohlrads angeordnet sind.
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Die Bewegungsfreiheit des Hohlrads wird somit in radialer Richtung durch die Innenumfangsoberfläche des Getriebegehäuses, in axialer Richtung durch den von der Innenumfangsoberfläche des ersten Gehäuseabschnitts abstehenden Anschlag und in Umfangsrichtung durch den zumindest einen Stift begrenzt, wobei der zumindest eine Schlitz den von der Innenfläche des Getriebegehäuses in axialer Richtung abstehenden Stift bei Bedarf spielbehaftet aufnehmen kann.
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Gleichermaßen kann die Außenumfangsfläche des Hohlrads der Innenumfangsfläche des ersten Gehäuseabschnitts in radialer Richtung spielbehaftet gegenüberliegen und auch das zweite axiale Stirnende des Hohlrads kann dem von der Innenumfangsoberfläche des ersten Gehäuseabschnitts radial nach innen abstehenden Anschlag in axialer Richtung spielbehaftet gegenüberliegen, so dass sich das Hohlrad bei Bedarf zur Kompensation von unerwünschten Zwängungen innerhalb gewisser Grenzen radial, axial und/oder in Umfangsrichtung bewegen kann.
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Dementsprechend kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Außenumfangsfläche des Hohlrads frei von Erhebungen und/oder Vertiefungen und somit glatt ausgebildet ist, damit etwaige axiale Bewegungen und/oder Drehbewegungen des Hohlrads in Umfangsrichtung nicht durch beispielsweise einen verzahnenden Eingriff des Hohlrads mit dem Getriebegehäuse beeinträchtigt werden.
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Da die Drehmoment- bzw. Kraftübertragung von dem Hohlrad auf das Getriebegehäuse einzig und allein über die Stifte erfolgt, kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass der zumindest eine Stift ein Passstift ist, der in einer von der Innenfläche des Getriebegehäuses ausgehende Sacklochbohrung befestigt ist, wobei die von der Sacklochbohrung aufgenommene Länge des Stifts größer als das 2-fache, insbesondere größer als das 2,5-fache, des Durchmessers des Stifts ist. Die Kräfte, die von dem zumindest einen Stift auf das Getriebegehäuse übertragen werden, werden somit über eine verhältnismäßig große Fläche verteilt, wodurch die Lastübertragung von dem zumindest einen Stift auf das Getriebegehäuse optimiert werden kann.
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Im Folgenden wird die Erfindung nun rein exemplarisch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch ein erfindungsgemäßes Getriebegehäuse zeigt; und
- 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hohlrads zeigt.
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Die 1 zeigt einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Getriebegehäuses 10 in einem Längsschnitt, wobei innerhalb dieses Getriebegehäuses 10 ein Hohlrad 12 angeordnet ist und mit seiner Außenumfangsfläche 40 mit einer Innenumfangsfläche 38 des Getriebegehäuses 10 in Eingriff steht.
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Bei der hier dargestellten Ausführungsform umfasst das Getriebegehäuse 10 einen ersten Gehäuseabschnitt 32 und einen mit dem ersten Gehäuseabschnitt 32 verbundenen zweiten Gehäuseabschnitt 34, der sich in axialer Fortsetzung des ersten Gehäuseabschnitts 32 erstreckt und mit diesem in einer Trennebene 36 in Kontakt steht, die normal zur axialen Richtung des Hohlrads 12 ausgerichtet ist.
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Das Hohlrad 12 weist in an sich bekannter Art und Weise eine Innenverzahnung 16 auf, über die es mit der Außenverzahnung 18 mehrere Planetenräder 14 kämmend in Eingriff steht.
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Damit sich das Hohlrad 12 innerhalb des Getriebegehäuses 10 gegenüber diesem nicht in unerwünschter Weise drehen kann, ist das Hohlrad 12 mittels mehrerer Stifte 22 in dem Getriebegehäuse 12 gesichert, welche in Schlitze 20 eingreifen, die in der Wandung 24 des Hohlrads 12 ausgebildet sind.
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Dabei ist untere einem Stift auch ein Bolzen oder ein anderes zylindrisches Bauteil zu verstehen, welches geeignet ausgeführt ist.
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Insbesondere erstrecken sich hierbei diese Schlitze 20 ausgehend von einem ersten axialen Stirnende 26 der Wandung 24 des Hohlrads 12 in axialer Richtung desselben, wobei in jeden dieser Schlitze 20 ein Stift 22 eingreift, der von einer radial ausgerichteten Innenfläche 30 des zweiten Gehäuseabschnitts 34 in axialer Richtung absteht. Wie dabei insbesondere der 2 entnommen werden kann, sind die Schlitze 20 in Umfangsrichtung äquidistant voneinander beabstandet und erstrecken sich in radialer Richtung über die gesamte Dicke der Wandung 24, so dass die Wandung 24 von dem jeweiligen Schlitz 20 in radialer Richtung vollständig durchsetzt ist.
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Bei den Stiften 22 kann es sich beispielsweise um Passstifte handeln, die von Sacklochbohrungen 42 aufgenommen werden und darin befestigt sind, die von der Innenfläche 30 des zweiten Gehäuseabschnitts 34 in axialer Richtung ausgehen. Die von der jeweiligen Sacklochbohrung 42 aufgenommene Länge des jeweiligen Stifts 22 ist dabei etwa doppelt so groß wie dessen Durchmesser und gegebenenfalls auch etwas größer, um so die über die Stifte 22 in das Getriebegehäuse 10 bzw. den zweiten Gehäuseabschnitt 34 eingeleiteten Kräfte gering zu halten.
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Wie der 1 entnommen werden kann, befindet sich das Hohlrad 12 vollständig innerhalb des ersten Gehäuseabschnitts 32 und grenzt mit seinem ersten axialen Stirnende 26 an die Innenfläche 30 des zweiten Gehäuseabschnitts 34 an, von dem die Stifte 22 in axialer Richtung bzw. in Richtung des ersten Gehäuseabschnitts 32 abstehen. Das erste axiale Stirnende 26 des Hohlrads 12 liegt somit in der Trennebene 36, in der die beiden Gehäuseabschnitte 32, 34 miteinander in Kontakt stehen und in der auch die Innenfläche 30 liegt, von der die Stifte 22 in axialer Richtung abstehen.
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Wie der 1 ferner entnommen werden kann, ist das Hohlrad 12 in den ersten Gehäuseabschnitt 32 eingepasst, wozu die Innenumfangsfläche 38 des ersten Gehäuseabschnitts 32 im Wesentlichen auf die Außenumfangsfläche 40 des Hohlrads 12 abgestimmt ist, was bedeuten kann, dass der Außendurchmesser des Hohlrads 12 im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Innenumfangsfläche 38 entspricht.
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Zur axialen Sicherung des Hohlrads 12 innerhalb des Getriebegehäuses 10 ist an der Innenumfangsfläche 38 des ersten Gehäuseabschnitts 32 ein radial nach innen abstehender Anschlag 44 ausgebildet, bei dem es sich bei der hier dargestellten Ausführungsform um eine umlaufende Ringschulter handelt. Gleichermaßen kann es sich bei Anschlag jedoch auch durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Vorsprünge handeln, die von der Innenumfangsfläche 38 des ersten Gehäuseabschnitts 32 nach innen abstehen. Der Anschlag 44 befindet sich dabei in axialer Richtung benachbart zu dem von dem ersten axialen Stirnende 26 abgewandten zweiten axialen Stirnende 28 des Hohlrads 12, so dass dieses in axialer Richtung einerseits durch die Innenfläche 30 des zweiten Gehäuseabschnitts 34 und andererseits durch den in Rede stehenden Anschlag 44 gesichert ist.
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Zwar kann das Hohlrad 12 mit seinen beiden Stirnenden mit dem Anschlag 44 sowie der Innenfläche 30 in Anlage bzw. in Kontakt stehen; bei Bedarf können jedoch die beiden axialen Stirnenden 26, 28 des Hohlrads den beiden Axialbegrenzungen in Form des Anschlags 44 sowie der Innenfläche 30 auch spielbehaftet gegenüberliegen, damit sich das Gehäuse 10 zwängungsfrei gegenüber dem Hohlrad 12 in radialer Richtung ausdehnen und zusammenziehen kann. Hierzu können auch die Stifte 22 spielbehaftet von den Schlitzen 22 aufgenommen werden, so dass auch hier keine Zwängungen bzw. Zwangsspannungen auftreten können, wenn sich das Getriebegehäuse 10 gegenüber dem Hohlrad 12 ausdehnt. Darüber hinaus kann auch die Innenumfangsfläche 38 des ersten Gehäuseabschnitts 32 ein gewisses Spiel gegenüber der Außenumfangsoberfläche 40 des Hohlrads 12 aufweisen, damit sich das Getriebegehäuse 10 gegenüber dem Hohlrad 12 auch in axialer Richtung frei ausdehnen und zusammenziehen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Getriebegehäuse
- 12
- Hohlrad
- 14
- Planetenrad
- 16
- Innenverzahnung
- 18
- Außenverzahnung
- 20
- Schlitz
- 22
- Stift
- 24
- Wandung
- 26
- erstes axiales Stirnende
- 28
- zweites axiales Stirnende
- 30
- Innenfläche
- 32
- erster Gehäuseabschnitt
- 34
- zweiter Gehäuseabschnitt
- 36
- Trennebene
- 38
- Innenumfangsfläche
- 40
- Außenumfangsfläche
- 42
- Sacklochbohrung
- 44
- Anschlag
