DE60303007T2 - Planetenrad eines differenzialgetriebens und herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetenrad für ein Differential sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Planetenrades.
• Im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Gehäuse eines Differentials ein starrer Aufbau verstanden, in dem die Planetenräder und die Satellitenräder dieses Differentials gelagert sind. Im Betrieb erhält es eine Bewegung, wobei es die Aufgabe des Differentials ist, diese Bewegung zwischen Antriebswellen aufzuteilen, und es dreht sich um sich selbst.
• Bei den meisten selbstfahrenden Fahrzeugen wird die Leistung des Antriebsmotors insbesondere mittels eines Getriebes und eines Differentials auf die Antriebsräder übertragen. Es ist bekannt, das Differential im Inneren des Getriebes zu montieren, das entsprechend konzipiert ist, und dafür zu sorgen, daß das Gehäuse dieses Differentials die Planetenräder und Satellitenräder nicht vollständig umschließt, wobei der Ausdruck "Laternen"-Differential allgemein gebräuchlich ist, um diesen Differentialtyp zu bezeichnen. Ebenso wie die Zahnräder des Getriebes tauchen das Differential sowie seine Planeten- und Satellitenräder in das Öl, das von dem Gehäuse dieses Getriebes eingeschlossen ist.
• Um zu vermeiden, daß das Getriebe Öl verliert, kann jedes Planetenrad mit Hilfe eines dichten Lagers in einer Wand des Gehäuses gelagert sein. Hierbei ist es wichtig, daß auch die Planetenräder wiederum ebenfalls abgedichtet sind. Ein axialer Kanal für die Aufnahme einer Antriebswelle mündet dabei an den beiden Enden von jedem der Planetenräder, damit diese Räder auf beiden Seiten von einem Räumwerkzeug durchsetzt werden können, das dazu bestimmt ist, durch Materialabtrag in ihrem Inneren Keilnuten zum Ankoppeln der Antriebswelle auszuhöhlen. Infolgedessen ist ein zusätzlicher Verschluß an einem Ende des von jedem Planetenrad begrenzten Kanals montiert, dessen Dichtigkeit somit gesichert ist.
• Wenn jedoch ein solcherart aufgebautes Planetenrad in großen Stückzahlen produziert wird, gibt es immer noch einige Exemplare, deren Dichtigkeit mangelhaft ist.
• Ein Planetenrad, das diesen Nachteil beseitigt, wird in der EP-A-0 275 561 vorgeschlagen, und weist ein Sackloch für die Aufnahme eines Endes einer Kupplungswelle auf.
• Die Verwendung eines Räumwerkzeuges zum spanenden Ausbilden der Keilnuten in einem Sackloch ist heikel oder sogar unmöglich.
• Die Erfindung hat somit ein Planetenrad zum Gegenstand, das mit inneren Keilnuten zum Ankoppeln einer Antriebswelle versehen ist, das eine kreisförmige Verzahnung aufweist, das in einem Stück geschmiedet ist und das ein geradliniges Sackloch zum Aufnehmen und Ankoppeln eines Endbereiches der Antriebswelle begrenzt, wobei die kreisförmige Verzahnung und das Sackloch koaxial und in Bezug auf eine Drehachse des Planetenrades zentriert ausgebildet sind, wobei das Planetenrad dadurch gekennzeichnet ist, daß die Keilnuten extrudiert sind.
• Die Erfindung hat des weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenrades gemäß der obenstehenden Definition zum Gegenstand, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen Schritt aufweist, bei dem die Keilnuten ausgebildet werden, indem ein Preßstempel, der ebenso viele radiale Zähne aufweist, wie Keilnuten herzustellen sind, in Axialrichtung in das Sackloch eingetrieben wird.
• Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung, die lediglich beispielhaft gegeben wird und die sich auf die beigefügte einzige Figur der Zeichnung bezieht, in der eine axiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Planetenrades dargestellt ist.
• Das Planetenrad P ist im wesentlichen symmetrisch zu seiner Drehachse X-X'. Es weist einen rohrförmigen Bereich 1 auf, der sich in einen radialen Kranz 2 ausdehnt. Der Umfang des radialen Kranzes 2 besitzt die Form einer konischen Verzahnung 3, die auf einem zur Drehachse X-X' symmetrischen Kreis angeordnet ist.
• Der rohrförmige Bereich 1 begrenzt teilweise ein Sackloch 4. Dieses erstreckt sich in den radialen Kranz 2, bevor es eine radiale Endwand 5 erreicht, welche seinen Boden 6 definiert. Ausgehend von seiner Öffnung 7 weist das Sackloch 4 nacheinander einen zylindrischen Bereich 8, daraufhin einen kegelstumpfförmigen Anschlußbereich bzw. konvergierenden Bereich 9, und schließlich einen im allgemeinen zylindrischen Bereich 10 auf.
• Innere Ankopplungs-Keilnuten 11, die gleichmäßig um die Drehachse X-X' verteilt sind, sind in dem Planetenrad P vorgesehen und erstrecken sich in Axialrichtung über den Großteil der Länge des Bereiches 10, in dem der verzahnte Endbereich einer Antriebswelle (nicht gezeigt) mit einem geringen Zwischenraum aufgenommen und an das Planetenrad P angekoppelt werden soll. Auch der Bereich 10 und die kreisförmige Verzahnung 3 sind koaxial und in Bezug auf die Drehachse X-X' zentriert.
• Das Planetenrad P ist ein einstückiges geschmiedetes Teil. Die Keilnuten 11 sind ebenfalls geschmiedet. Genauer gesagt, sie sind extrudiert, d.h. mit Hilfe eines Preßstempels (nicht gezeigt) hergestellt, der in Axialrichtung in den Bereich 10 zu dem Boden 6 hin eingetrieben und daraufhin in der anderen Richtung herausgezogen wird. Dieser Preßstempel, der ebenso viele radiale Zähne aufweist, wie Keilnuten 11 herzustellen sind, führt somit eine Hin- und Herbewegung aus, so daß das Extrudieren der Keilnuten 11 mit dem Vorhandensein der radialen Wand 5, welche einen Abschluß bildet, kompatibel durchgeführt wird. Bei der bekannten Verwendung eines Räumwerkzeuges zum Aushöhlen der Keilnuten des Planetenrades des eingangs beschriebenen Standes der Technik mittels spanender Bearbeitung ist dies nicht der Fall.
• Des weiteren sind extrudierte Keilnuten widerstandsfähiger als solche, die mittels einer spanenden Bearbeitung hergestellt wurden.
• Zu den Vorteilen der Erfindung gehört es auch, daß das obenstehend beschriebene Planetenrad P einfacher als das Planetenrad des eingangs beschriebenen Standes der Technik ist. Insbesondere weist es nur ein einziges Teil auf, das hergestellt, verwaltet und gelagert werden muß, während das Planetenrad gemäß dem Stand der Technik mindestens ein Teil mehr, nämlich den zusätzlichen Verschluß, aufweist.
• Des weiteren wird die Dichtigkeit des Verschließens des Kanals im Planetenrad des Standes der Technik nur um den Preis einer sehr präzisen spanenden Bearbeitung desjenigen Teils des Kanals erhalten, in dem der zusätzliche Verschluß montiert ist. Darüber hinaus besitzt dieser Teil eine bestimmte Formgebung, die dazu bestimmt ist, den Verschluß festzuhalten. Die Erfindung beseitigt alle diese Erfordernisse wie auch ein weiteres, nämlich die Notwendigkeit, eine Prüfung der Dichtigkeit eines jeden hergestellten Planetenrades vorzunehmen.

Claims (5)

1. Planetenrad für ein Differential, das mit inneren Keilnuten (11) zum Ankoppeln einer Antriebswelle versehen ist, das eine kreisförmige Verzahnung (3) aufweist, das in einem Stück geschmiedet ist und das ein geradliniges Sackloch (4) zum Aufnehmen und Ankoppeln eines Endbereiches der Antriebswelle begrenzt, wobei die kreisförmige Verzahnung (3) und das Sackloch (4) koaxial und in Bezug auf eine Drehachse (X-X') des Planetenrades zentriert ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilnuten (11) extrudiert sind.
2. Planetenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Planetenrad einstückige radiale Endwand (5) den Boden (6) des Sackloches (4) bildet.
3. Planetenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen radialen Kranz (2) sowie einen rohrförmigen Bereich (1) aufweist, der zumindest einen Teil des Sackloches (4) begrenzt, wobei der Kranz (2) die Verzahnung (3) trägt und den rohrförmigen Bereich (1) verlängert.
4. Planetenrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Öffnung (7) des Sackloches (4) und die kreisförmige Verzahnung (3) jeweils an einem von zwei axial gegenüberliegenden Enden des Planetenrades befinden.
5. Verfahren zur Herstellung eines Planetenrades nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schritt aufweist, bei dem die Keilnuten (11) ausgebildet werden, indem ein Schneidwerkzeug, das ebenso viele radiale Zähne aufweist, wie Keilnuten (11) herzustellen sind, in Axialrichtung in das Sackloch (4) eingetrieben wird.