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Patent Searching and Data


Title:
PLANET CARRIER, PLANETARY DRIVE FOR A VEHICLE HAVING THE PLANET CARRIER AND SET COMPRISING A PLURALITY OF PLANET CARRIERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/242788
Kind Code:
A1
Abstract:
Planetary gearboxes are often used in the drivetrain of vehicles in order to step up, step down, distribute or combine drive torques. The invention relates to a planet carrier (1) having: two carrier shells (2), the carrier shells (2) each having planetary gear portions (3) and connection portions (4); planetary gears (5), the planetary gears (5) being arranged in the planetary gear portions (3); and a plurality of rivet devices (8), the rivet devices (8) connecting the carrier shells (2) in the connection portions (4) and the connection portions (4) of at least one of the carrier shells (2) being in the form of shaped portions which are depressed with respect to the planetary gear portions (3). The rivet devices (8) each have a rivet portion (9) for each carrier shell (2) and each have a bridge portion (10), the bridge portion (10) being in the form of a spacer between the carrier shells (2). Each of the rivet portions (9) has two individual rivets (11) such that the rivet device (8) is in the shape of an H, the rivet devices (8) each being formed of a single material and/or integrally. The individual rivets (11) have rivet heads (14) which abut the carrier shells (2) and secure said shells interlockingly to the bridge portion (10) in the axial direction. The rivet devices (8) are oriented such that each one is aligned with a circumferential direction about the central axis (100).

Inventors:
KRETSCHMER NIKLAS (DE)
KECK MICHAEL (DE)
SEUBERT MANUEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100309
Publication Date:
November 24, 2022
Filing Date:
April 25, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H57/08; B21D39/03
Foreign References:
DE102016219949A12018-04-19
EP3781843A12021-02-24
DE102019106947A12019-10-17
DE102016219949A12018-04-19
DE102017114452A12018-08-16
DE102011006285A12012-10-04
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Claims:
Patentansprüche

1. Planetenträger (1), wobei der Planetenträger (1) eine Zentralachse (100) definiert, mit zwei Trägerschalen (2), wobei die Trägerschalen (2) jeweils Planetenradabschnitte (3) und Verbindungsabschnitte (4) aufweisen, mit Planetenrädern (5), wobei die Planetenräder (5) in den Planetenradabschnitten (3) angeordnet sind, mit mehreren Nieteinrichtungen (8), wobei die Nieteinrichtungen (8) die Trägerschalen

(2) in den Verbindungsabschnitten (4) verbinden, wobei die Verbindungsabschnitte (4) von mindestens einer der Trägerschalen (2) als Umformabschnitte ausgebildet sind, welche gegenüber den Planentenradabschnitten

(3) vertieft sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Nieteinrichtungen (8) jeweils einen Nietabschnitt (9) für jede Trägerschale (2) und einen Stegabschnitt (10) aufweisen, wobei der Stegabschnitt (10) als ein Abstandshalter zwischen den Trägerschalen (2) ausgebildet ist, wobei jeder der Nietabschnitte (9) zwei Einzelniete (11) aufweist, so dass die Nieteinrichtung (8) eine H-Form aufweist, wobei die Nieteinrichtungen (8) jeweils einmaterialig und/oder einstückig ausgebildet sind, wobei die Einzelniete (11) Nietköpfe (14) aufweisen, die auf den Trägerschalen (2) aufliegen und diese in axialer Richtung formschlüssig an dem Stegabschnitt (10) fixieren, wobei die Nieteinrichtungen (8) jeweils gleichgerichtet zu einer Umlaufrichtung um die Zentralachse (100) orientiert sind.

2. Planetenträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nieteinrichtung (8) aus einem ebenen Plattenbauteil und/oder einem Stanzteil mit einer H-Form durch Umformen der Einzelniete (11) in die Nietköpfe (14) gefertigt ist.

3. Planetenträger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Einzelniete (11) des Nietabschnitts (9) mittig und/oder symmetrisch auf einer Kreissehne eines Kreises um die Zentralachse (100) liegen und der Stegabschnitt (10) entlang der Kreissehne ausgerichtet ist und/oder dass die zwei Einzelniete (11) des Nietabschnitts (9) auf einer Tangente zu einem Kreis um die Zentralachse (100) liegen und der Stegabschnitt (10) entlang der Tangente ausgerichtet ist.

4. Planetenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformabschnitte als Sicken und/oder Verbindungsflanschabschnitte ausgebildet sind.

5. Planetenträger (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die

Trägerschale (2) eine gemeinsame Nietöffnung (13) für einen Nietabschnitt (9) und/oder für die zwei Einzelniete (11 ) aufweist.

6. Planetenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Trägerschalen (2) entsprechende Planetenradabschnitte (3) und Umformabschnitte (4) aufweisen.

7. Planetenträger (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die

Trägerschalen (2) baugleich und/oder symmetrisch zueinander ausgebildet sind.

8. Planetenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser vier Planetenradabschnitte (3) und vier Verbindungsabschnitte (4) aufweist.

9. Planetentrieb für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der

Planetentrieb einen Planetenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. 10. Set aus einer Mehrzahl von Planetenträgern (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenträger (1) jeweils die gleichen Trägerschalen (2) aufweisen, wobei die Nieteinrichtungen (8) unterschiedliche axiale Längen des Stegabschnitts (10) aufweisen, so dass die Trägerschalen (2) der Planetenträger (1) unterschiedliche axiale Abstände (200) aufweisen und/oder unterschiedlich breite Planetenräder (5) aufweisen.

Description:
Planetenträqer, Planetentrieb für ein Fahrzeug mit dem Planetenträqer sowie Set mit einer Mehrzahl von Planetenträqern

Die Erfindung betrifft einen Planetenträger mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch einen Planetentrieb für ein Fahrzeug mit dem Planetenträger sowie ein Set aus einer Mehrzahl von derartigen Planetenträgern.

Planetengetriebe werden in Fahrzeugen oftmals im Antriebsstrang eingesetzt, um Antriebsmomente zu übersetzen, zu untersetzen, zu verteilen oder zusammenzuführen. Derartige Planetengetriebe weisen oftmals einen Planetenträger auf, welcher eine drehbare Basis für eine Mehrzahl von Planetenrädern bildet, welche in einem Teilkreisdurchmesser um eine Drehachse des Planetenträgers drehbar angeordnet sind. Die Planetenräder kämmen beispielsweise mit einem Flohlrad und/oder mit einem Sonnenrad.

Die Druckschrift DE 10 2019 106 947 A1 offenbart einen Planetenträger mit einer ersten Wange, einer zweiten Wange und mit wenigstens einem Verbindungssteg in welchem die erste Wange und die zweite Wange über den Verbindungssteg miteinander verbunden sind und axial mittels des Verbindungssteges voneinander entfernt zueinander auf eine Distanz gehalten werden, wobei der Verbindungssteg zumindest einen axial ausgerichteten ersten Zapfen aufweist, wobei der Zapfen axial gleichgerichtet mit einer Zentralachse des Planetenträgers ist, und wobei der erste Zapfen in einem axial ausgerichteten sowie an einem radial äußeren Rand der ersten Wange ausgesparten ersten Loch sitzt und dabei der Verbindungssteg über den in dem ersten Loch sitzenden ersten Zapfen mit der ersten Wange verbunden ist, wobei das erste Loch jeweils so zum Rand hin geöffnet ist, dass ein Abschnitt des in dem Loch sitzenden ersten Zapfens an dem jeweiligen Rand in radialer Richtung freiliegt.

Die Druckschrift DE 10 2016 219 949 A1 offenbart einen Planetenträger eines Planetengetriebes, umfassend zwei axial beabstandete, aus Blech hergestellte Trägerwangen, die über einen formschlüssig in fluchtende Öffnungen der Trägerwangen zumindest bereichsweise eingreifenden und lagefixierten Verbindungssteg verbunden sind, wobei an den distalen Enden des Verbindungssteges jeweils ein Abkantabschnitt vorhanden ist, der schräg zur Längsachse durch den Verbindungssteg an der jeweiligen Trägerwange anliegt. Der Trägersteg wird aus zwei Einzelblechen gebildet und ist in radialer Richtung zu einer Drehachse des Planetenträgers ausgerichtet.

Die Druckschrift DE 10 2017 114 452 A1 offenbart einen Planetenträger für ein Kraftfahrzeug-Getriebe zur drehbaren Lagerung von mehreren Planetenrädern, die zum Kämmen mit einem Sonnenrad vorgesehen sind, wobei ein erster Teilplanetenträger und ein zweiter Teilplanetenträger zum Einhausen der Planetenräder fest miteinander verbunden sind, wobei der erste Teilplanetenträger eine Lasche besitzt, die als eine Verdrehsicherung durch ein Fenster des zweiten Teilplanetenträgers ragt, wobei die Lasche parallel zum das Fenster umgebenden Material des zweiten Teilplanetenträgers ausgerichtet ist und an diesem Material anliegt. Zudem sind die Teilplanetenträger über Einzelniete miteinander verbunden.

Aus der Druckschrift DE 10 2011 006 285 A1, die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, ist ein Planetenträger bekannt, welcher zwei Halbschalen aufweist, wobei die Halbschalen Vertiefungen zeigen und wobei die zwei Halbschalen im Bereich der Vertiefungen jeweils über zwei separate Verbindungsniete unmittelbar miteinander verbunden sind. Der daraus gebildete Planetenträger hat den Vorteil, dass eine hohe strukturelle Steifigkeit gebildet ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Planetenträger vorzuschlagen, welcher auch bei einer Vielzahl von Varianten fertigungsgerecht ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Planetenträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Planetentrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Set aus einer Mehrzahl von Planetenträgern mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

Gegenstand der Erfindung ist ein Planetenträger, welche insbesondere für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Insbesondere bildet der Planetenträger ein drehmomentübertragendes Bauteil in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs. Das Fahrzeug und/oder der Antriebsstrang kann dabei basierend auf einem Verbrennungsmotor oder/und basieren auf einem Elektromotor und somit als ein Elektrofahrzeug, ein Flybridfahrzeug oder als ein Verbrennungsmotorfahrzeug ausgebildet sein. Der Planetenträger definiert eine Zentralachse, insbesondere rotiert der Planetenträger im Betrieb um die Zentralachse.

Der Planetenträger weist zwei Trägerschalen auf, wobei die Trägerschalen axial versetzt in Bezug zu der Zentralachse und parallel zueinander angeordnet sind. Die Trägerschalen weisen jeweils Planetenradabschnitte und Verbindungsabschnitte auf. Insbesondere wechseln sich die Planetenradabschnitte und die Verbindungsabschnitte in Umlaufrichtung um die Zentralachse auf der jeweiligen Trägerschale ab.

Der Planetenträger weist mehrere Planetenräder auf, wobei die Planetenräder in den Planetenradabschnitten angeordnet sind. In einem Planetenradabschnitt kann genau ein Planetenrad angeordnet sein, alternativ hierzu sind in dem Planetenradabschnitt jeweils zwei Planetenräder angeordnet, welche z.B. miteinander kämmen. Die Planetenräder sind vorzugsweise über Bolzen gelagert, wobei die Bolzen in den Trägerschalen in dem jeweiligen Planetenradabschnitt festgelegt sind. Insbesondere sind die Trägerschalen über die Bolzen verbunden. Alternativ hierzu können in den Trägerschalen auch Lagereinrichtungen angeordnet sein, wobei die Planetenräder Achsen aufweisen, welche in den Lagereinrichtungen gelagert sind. Insbesondere sind die Planetenräder auf einem Teilkreisdurchmesser um die Zentralachse des Planetenträgers bevorzugt regelmäßig verteilt. Der Planetenträger weist mehrere Nieteinrichtungen auf, wobei die Nieteinrichtungen die Trägerschalen in den Verbindungsabschnitten verbinden.

Es ist vorgesehen, dass die Verbindungsabschnitte von mindestens einer der Trägerschalen als Umformabschnitte ausgebildet sind. Die Umformabschnitte sind gegenüber den Planentenradabschnitten vertieft. Insbesondere sind die Umformabschnitte in Richtung der anderen Trägerschale vertieft gegenüber den Planentenradabschnitten ausgebildet. Damit zeigt die Trägerschale mit den Umformabschnitten beispielsweise ein Stövchen-Design. Insbesondere bilden die in Richtung der jeweils anderen Trägerschale zugewandten Innenseiten der Umformabschnitte eine maximale Erstreckung der Trägerschale in diese Richtung.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Trägerschale mit dem Umformabschnitt als ein Umformteil, insbesondere als ein Kaltumformteil ausgebildet ist. Vorzugsweise wird als Halbzeug für die Trägerschale ein Blech aus Metall verwendet, wobei das Blech eine Materialdicke bevorzugt von größer als 2, insbesondere größer als 4 mm aufweist. Dagegen ist es bevorzugt, dass die Materialdicke kleiner als 10 mm, bevorzugt kleiner als 8 mm ausgebildet ist.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Nieteinrichtungen jeweils einen Nietabschnitt für jede Trägerschale aufweisen. Somit wird eine erste der Trägerschalen mit einem ersten Nietabschnitt und eine zweite der Trägerschalen mit einem zweiten Nietabschnitt verbunden. Ferner weisen die Nieteinrichtungen jeweils einen Stegabschnitt auf, wobei der Stegabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Nietabschnitt angeordnet ist. Der Stegabschnitt ist als ein Abstandshalter zwischen den Trägerschalen ausgebildet. Somit kontaktieren die Trägerschalen in den Verbindungsabschnitten nicht unmittelbar, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, sondern sind durch den Abstandshalter in axialer Richtung voneinander beabstandet.

Jeder der Nietabschnitte weist zwei Einzelniete auf, welche insbesondere in Umlaufrichtung voneinander beabstandet sind. Die Einzelniete erstrecken sich insbesondere mit einer Mittelachse und/oder in Längserstreckung gleichgerichtet zu der Zentralachse. Insbesondere durchgreifen die Einzelniete die Trägerschalen, so dass pro Nieteinrichtung jede Trägerschale mit zwei Einzelnieten durchgriffen ist. In den Trägerschalen sind Nietöffnungen zur Aufnahme des Nietabschnitts und/oder der Einzelniete eingebracht, wobei die Nietöffnungen umlaufend geschlossen sind.

Die Nieteinrichtung weist, insbesondere in radialer Draufsicht eine H-Form auf, wobei bei jedem Nietabschnitt die stehenden Schenkel des H durch die zwei Einzelniete dargestellt und der verbindende Schenkel des H durch den Stegabschnitt gebildet wird. Die axiale Länge des Stegabschnitts definiert den axialen Abstand der zwei Trägerschalen. Vorzugsweise sind die Einzelniete des einen Nietabschnitts gegenüberliegend und/oder symmetrisch zu den Einzelnieten des anderen Nietabschnitts angeordnet.

Die Nieteinrichtungen sind einmaterialig und/oder einstückig ausgebildet. Dadurch, dass die Nieteinrichtungen aus einem gemeinsamen, zusammenhängenden und/oder ungetrennten Materialabschnitt bestehen, weisen diese keine weiteren Trennebenen auf, so dass der resultierende Planetenträger besonders stabil ausgeführt ist.

Die Einzelniete sind in Nietköpfe umgeformt, so dass die Nietköpfe Endabschnitte der Einzelniete bilden. Insbesondere erfolgt die Umformung durch eine axial wirkende Umformkraft. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Nietköpfe in einer axialen Draufsicht rund, insbesondere oval oder kreisrund ausgebildet sind. Insbesondere sind die Einzelniete durch Materialfluss beim Umformen, insbesondere Nieten, ausgehend von einer in axialer Draufsicht rechteckiger oder quadratischer Kontur in eine runde, insbesondere ovale oder kreisrunde Kontur umgeformt, insbesondere genietet. Insbesondere erfolgt der Materialfluss beim Umformen in alle Richtungen senkrecht zu der Zentralachse.

Die Nietköpfe liegen auf den Trägerschalen auf, um diese formschlüssig an dem Stegabschnitt zu fixieren. Insbesondere liegen die Nietköpfe in radialer Richtung beidseitig und in Umlaufrichtung mindestens einseitig, alternativ auch beidseitig auf. Insbesondere liegen die Nietköpfe bis auf die ggf. durch Nietöffnungen unterbrochenen Bereiche umlaufend auf den Trägerschalen auf. Durch die Ausbildung als Nietköpfe können vorteilhafte Auflageflächen auf den Trägerschalen geschaffen werden, welche eine besonders stabile Verbindung zwischen den Nieteinrichtungen und den Trägerschalen bilden.

Die Nieteinrichtung ist gleichgerichtet zu einer Umlaufrichtung um die Zentralachse orientiert. Insbesondere liegen die Einzelniete in Bezug auf die Umlaufrichtung um die Zentralachse nebeneinander. Bevorzugt weist die Nieteinrichtung und/oder der Stegabschnitt Seitenflächen und Kantenflächen auf, wobei die Seitenflächen radial nach innen und radial nach außen gerichtet sind und/oder die Kantenflächen in Umlaufrichtung orientiert sind, wobei die Seitenflächen einen größeren Flächeninhalt als die Kantenflächen aufweisen.

Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass bei unterschiedlichen Anwendungen zum Beispiel aufgrund von unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der Tragfähigkeit der Planetenträger Planetenräder mit unterschiedlicher axialer Baubreite benötigt werden. Bei diesen Anforderungen können jeweils die gleichen Trägerschalen verwendet werden und nur andere Nieteinrichtungen eingesetzt werden, wobei die Nieteinrichtungen entsprechend lange Stegabschnitte aufweisen, um die Trägerschalen in den gewünschten axialen Abstand zu fixieren, um die applikationsspezifischen Planetenräder einbauen zu können. Damit ist es möglich mit den gleichen Trägerschalen unterschiedliche Varianten von Planetenträgern kostengünstig hersteilen zu können. Es können, unter Voraussetzung eines einheitlichen Nietlochbildes, je nach Wahl (z.B. abhängig von der Breite der Zahnräder/Planetenräder) Steglängen von etwas größer als Null bis „unendlich“ eingestellt werden und immer die gleichen Trägerschalen eingesetzt werden. Beispielsweise kann der axiale Abstand der Trägerschalen an den Stegabschnitten größer als 10 mm, vorzugsweise größer als 20 mm und insbesondere größer als 30 mm eingestellt werden. Dagegen ist es bevorzugt, dass der axiale Abstand an den Stegabschnitten kleiner als 100 mm, vorzugsweise kleiner als 90 mm und insbesondere kleiner als 80 mm ausgebildet ist. Durch die Nutzung der gleichen Trägerschalen können größere Fertigungslose der Trägerschalen erreicht werden, was zu einer kostengünstigen Herstellung, Lagerhaltung usw. führt.

Ferner wird durch die konstruktive Ausgestaltung eine besonders stabile und einfach umsetzbare Konstruktion vorgeschlagen, welche gegenüber dem Stand der Technik Vorteile aufweist: So wird als Verbindungstechnik auf ein Abkanten verzichtet und stattdessen ein Nieten als Verbindungstechnologie eingesetzt, was zu einer Verringerung der Teile und zu einer Erhöhung der Stabilität führt. Durch die Nutzung von Umformabschnitten als Verbindungsabschnitte wird zum einen die mechanische Steifigkeit der Trägerschalen verbessert und zugleich der Abstand zwischen den Trägerschalen bereits verringert, so dass die Stegabschnitte in axialer Länge nur den Restabstand zwischen den Umformabschnitten überbrücken müssen. Im Vergleich zu separaten Einzelnieten ist die vorgeschlagene Lösung mit einer Nieteinrichtung mit integrierten und/oder angeformten und/oder einmaterialigen und/oder einteiligen Einzelnieten deutlich einfacher zu montieren und in Zusammenwirkung mit dem Stegabschnitt wesentlich stabiler. Die Herstellung der Nieteinrichtung ist dagegen sehr einfach, da diese beispielsweise als ein Stanzteil ausgebildet sein kann. Dadurch, dass die Nieteinrichtung zwei Einzelniete aufweist und in Umlaufrichtung orientiert ist, ist ein vorteilhafter Kompromiss zwischen Verbindungssteifigkeit des Planetenträgers und Bauraumbedarf auf oder an dem Planetenträger geschaffen.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Nieteinrichtung aus einem ebenen Plattenbauteil, insbesondere aus einem Stanzteil mit einer H-Form durch Umformen, insbesondere Nieten, der Einzelniete in die Nietköpfe gefertigt ist. Insbesondere ist die Nieteinrichtung als ein Flachbauteil mit den Seitenflächen und den Kantenflächen ausgebildet. Insbesondere sind die Kantenflächen als Schnitt- oder Trennflächen ausgebildet. Damit ist die Nieteinrichtung in einfacher Weise aus einem Blech durch Stanzen oder auf andere Weise trennend herstellbar, wobei durch das Stanzen bzw. Trennen der Stegabschnitt und die Nietabschnitte als gemeinsames Bauteil ausgestanzt bzw. ausgetrennt werden. Nach dem Einbau in die Trägerschalen, insbesondere in die Nietöffnungen, werden die Endbereiche der Nietabschnitte in die Nietköpfe umgeformt. Diese Ausgestaltung hat zum einen den Vorteil, dass die Nieteinrichtungen besonders kostengünstig hergestellt, einfach eingebaut werden können und aufgrund der Ausbildung als gemeinsames Bauteil besonders stabil ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die gegenüberliegenden Nietabschnitte baugleich ausgebildet, so dass die Nieteinrichtung in einer beliebigen Orientierung eingebaut werden kann. Auf diese Weise werden zudem Montagefehler vermieden.

Bei einer konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegen die zwei Einzelniete des Nietabschnitts in axialer Draufsicht mittig und/oder symmetrisch auf einer Kreissehne eines Kreises um die Zentralachse. Damit sind diese in Umlaufrichtung orientiert, jedoch insbesondere durch die Ausgestaltung der Nieteinrichtung als Plattenbauteil und/oder Stanzteil entlang der Kreissehne von einem Kreis um die Zentralachse angeordnet. Insbesondere bildet eine Verbindungslinie zwischen den Einzelnieten die Kreissehne. Der Stegabschnitt ist in axialer Draufsicht entlang der gleichen Kreissehne ausgerichtet. Alternativ oder ergänzend sind die zwei Einzelniete des Nietabschnitts in axialer Draufsicht entlang einer Tangente von einem Kreis um die Zentralachse angeordnet. Insbesondere bildet eine Verbindungslinie zwischen den Einzelnieten die Tangente. Insbesondere verläuft der Stegabschnitt entlang der gleichen Tangente.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Umformabschnitte als Sicken und/oder Verbindungsflanschabschnitte ausgebildet. Die Umformabschnitte erhöhen die strukturelle Steifigkeit der Trägerschalen der mindestens einen Trägerschale. Die Sicken können beispielsweise als Randsicken, insbesondere in Draufsicht bogenförmige Randsicken ausgebildet sein. Insbesondere ist die radiale Erstreckung und/oder Erstreckung in Umlaufrichtung der Umformbereiche auf den Platzbedarf der Nieteinrichtung beschränkt.

Beispielsweise weist der Umformabschnitt einen Anlagebereich für den Stegabschnitt und der Planetenradabschnitt einen Begrenzungsbereich für das Planetenrad in dem Planetenradabschnitt auf. Es ist vorgesehen, dass die Anlagebereiche in axialer Richtung zu der Zentralachse des Planetenträgers versetzt zu den Begrenzungsbereichen angeordnet sind. Der Versatz kann kleiner als 20 mm, vorzugsweise kleiner als 10 mm und/oder größer als 5 mm ausgebildet sein. Die Verwendung der Stegabschnitte als Abstandshalter ermöglicht es, den axialen Versatz zwischen dem Anlagebereich und dem Begrenzungsbereich zwar so groß zu wählen, dass die hohe strukturelle Steifigkeit gegeben ist, jedoch keinerlei Probleme mit Umformgrenzen in den Bereichen der Umformabschnitte auftreten. Das Spannungsfeld zwischen Umformgrad und axialer Breite der Planetenräder ist somit entzerrt. Vorzugsweise bilden die Anlagebereiche der gegenüberliegenden Trägerschalen den kleinsten axialen Abstand zwischen den Trägerschalen, welcher durch die Stegabschnitte überbrückt wird.

Es ist ferner bevorzugt, dass die Trägerschale eine gemeinsame Nietöffnung für einen der Nietabschnitte der Nieteinrichtungen aufweist. Dabei wird die Position in Umlaufrichtung durch die Einzelniete und/oder den Nietabschnitt definiert. Durch das Umformen der Einzelniete wird sichergestellt, dass die Trägerschalen in Umlaufrichtung fest und/oder toleranzfrei eingespannt sind. Die gemeinsame Nietöffnung ist insbesondere als ein Langloch ausgebildet, wobei sich die gemeinsame Nietöffnung und/oder das Langloch mit der Längserstreckung in Umlaufrichtung orientiert ist. Im Speziellen verläuft die gemeinsame Nietöffnung und/oder das Langloch entlang der Kreissehne oder Tangente der zugehörigen Nieteinrichtung, insbesondere der Einzelniete und/oder des Stegabschnitts der Nieteinrichtung. Besonders bevorzugt sind gegenüberliegende, gemeinsame Nietöffnungen deckungsgleich ausgebildet. Besonders bevorzugt sind die Einzelniete in den Endbereichen der gemeinsamen Nietöffnung, insbesondere des Langlochs angeordnet. Im Speziellen überdecken die Nietköpfe die genannten Endbereiche.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind bei beiden Trägerschalen entsprechende Planetenradabschnitte und Verbindungsabschnitte, ausgebildet als Umformabschnitte, vorgesehen. Es ist zwar prinzipiell möglich, dass einer der Trägerschalen als eine flache Platte und die andere Trägerschale mit den Planetenradabschnitten und den Umformabschnitten ausgebildet ist. Um jedoch den Planetenträger in beide axiale Richtungen gleichmäßig stabil auszubilden, ist es bevorzugt, dass jede Trägerschale entsprechende Planetenradabschnitte und Umformabschnitte aufweist.

Dabei ist es prinzipiell möglich, dass die Trägerschalen unterschiedlich ausgebildet sind.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Trägerschalen jedoch baugleich und/oder symmetrisch zueinander ausgebildet. Insbesondere in der Ausgestaltung baugleicher Trägerschalen können die benötigten, unterschiedlichen Bauteile für den Planetenträger weiter reduziert werden. Zumindest für eine symmetrische Ausgestaltung spricht es, dass der Planetenträger dann symmetrisch belastbar ist.

Bei einer bevorzugten Realisierung weist der Planetenträger bzw. die Trägerschalen jeweils vier Planetenabschnitte und vier Verbindungsabschnitte auf.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Planetentrieb für ein Fahrzeug, wobei der Planetentrieb den Planetenträger aufweist wie dieser zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung wird durch ein Set aus einer Mehrzahl von Planetenträgern gebildet, wie diese zuvor beschrieben wurden bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Die Planetenträger weisen jeweils die gleichen Trägerschalen auf. Somit können die Trägerschalen für die Planetenträger als einheitliche Bauteile, möglicherweise sogar als einheitliches Einzelbauteil, vorgehalten werden. Die Nieteinrichtungen weisen dagegen mit Blick auf die Stegabschnitte unterschiedliche axiale Längen auf. Durch den Einbau von Nieteinrichtungen mit unterschiedlich langen Stegabschnitten können die Trägerschalen der Planetenträger unterschiedliche axiale Abstände aufweisen und/oder unterschiedliche breite Planetenträger aufnehmen. Dadurch ist es möglich auf Basis von nur einer Trägerschale (bei baugleichen Trägerschalen) oder von nur zwei Trägerschalen das gesamte Set mit unterschiedlichen axialen Baubreiten darzustellen. Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:

Figur 1 eine axiale Draufsicht auf einen Planetenträger als ein

Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 eine dreidimensionale Ansicht auf das Gehäuse des

Planetenträgers aus der Figur 1 ;

Figuren 3 a, b jeweils eine Detailansicht im Bereich der Verbindungsabschnitte des Planetenträgers mit teilweise umgeformten Nieteinrichtungen.

Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen Planetenträger 1 für ein Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Planetenträger 1 weist zwei Trägerschalen 2 auf, wobei die Trägerschalen 2 in Umlaufrichtung um eine Zentralachse 100 als Rotationsachse des Planetenträgers 1 jeweils Planetenradabschnitte 3 und Verbindungsabschnitte 4 aufweisen. Die Trägerschalen 2 sind als Umformteile aus einem Blechmaterial gefertigt.

Der Planetenträger 1 weist eine Mehrzahl von Planetenrädern 5 auf, bei diesem Ausführungsbeispiel vier Planetenräder 5 auf, wobei die Planetenräder 5 auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser um die Zentralachse 100 des Planetenträgers 1 regelmäßig verteilt angeordnet sind. Die Planetenräder 5 kämmen im integrierten Zustand des Planetenträgers 1 radial außen zum Beispiel mit einem Flohlrad (nicht dargestellt) und/oder radial innen mit einem Sonnenrad (nicht dargestellt). Die Planetenräder 5 sind auf Bolzen 6 drehbar angeordnet. Die Bolzen 6 sind in den Planetenradabschnitten 3 der Trägerschalen 2 angeordnet und mit den Trägerschalen 2 stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden. Beispielsweise können die Bolzen 6 verstemmt sein. Die Bolzen 6 erstrecken sich parallel zu der Zentralachse 100 des Planetenträgers 1. Die Verbindungsabschnitte 4 sind als Umformabschnitte ausgebildet und sind in axialer Richtung gegenüber den Planentenradabschnitten 3 vertieft angeordnet. Die Umformabschnitte sind beispielsweise als Sicken, insbesondere Randsicken realisiert. Die Umformabschnitte bilden Verbindungsflanschabschnitte, wobei die beiden Trägerschalen 2 über die Verbindungsflanschabschnitte verbunden sind. Die Trägerschalen 2 sind als Blechformteile ausgebildet, wobei die Planetenradabschnitte 3 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Insbesondere sind die Planetenradabschnitte 3 in axialer Richtung unverformt und/oder entsprechen dem Materialbereich eines Halbzeugs oder Zwischenprodukts, insbesondere einer Ronde, wobei die Verbindungsabschnitte 4 aus der gemeinsamen Ebene in axialer Richtung in einer Umformrichtung umgeformt sind.

In der Figur 2 ist eine schematische, dreidimensionale Darstellung von einem Gehäuse 7 des Planetenträgers 1 dargestellt, wobei das Gehäuse 7 ohne die Planetenräder 5 und die Bolzen 6 gezeigt ist. Aus dieser Darstellung sind nochmals die zwei Trägerschalen 2 zu erkennen, welche axial versetzt zueinander angeordnet sind. Aus der Darstellung ergibt sich, dass die Trägerschalen 2 symmetrisch in Bezug auf eine Symmetrieebene ausgebildet als Radialebene zu der Zentralachse 100 ausgebildet sind. Insbesondere sind die zwei Trägerschalen 2 sogar baugleich realisiert.

Die zwei Trägerschalen 2 sind über Nieteinrichtungen 8 miteinander verbunden, wobei die Nieteinrichtungen 8 jeweils in den Verbindungsabschnitten 4 angeordnet und/oder mit diesen verbunden sind. Die Nieteinrichtungen 8 weisen für jede Trägerschale 2 einen Nietabschnitt 9 auf, wobei die zwei Nietabschnitte 9 über einen Stegabschnitt 10 miteinander verbunden sind. Die Nieteinrichtung 8 umfassend die Nietabschnitte 9 sowie den Stegabschnitt 10 ist einmaterialig und/oder einstückig ausgebildet. Bei der Fertigung des Planetenträgers 1 wird die Nieteinrichtung 8 jeweils als ein Einzelbauteil eingesetzt. Das Einzelbauteil ist insbesondere als ein Stanzbauteil ausgebildet. Der Stegabschnitt 10 weist Seitenflächen 16 und Kantenflächen 17 auf. Für den Fall, dass die Nieteinrichtung 8 als ein Stanzbauteil ausgebildet ist, bilden die Kantenflächen 17 Stanzflächen. Die Seitenflächen 16 sind in radialer Richtung nach außen bzw. nach innen ausgerichtet. Die Kantenflächen 17 sind dagegen in Umlaufrichtung um die Zentralachse 100 orientiert. Die Nieteinrichtung 8 ist als ein Flächenbauteil ausgebildet, wobei die Seitenflächen 16 die Hauptflächen bilden.

Der Nietabschnitt 9 weist jeweils zwei Einzelniete 11 auf, wobei sich die Einzelniete 11 in axialer Richtung parallel zu der Zentralachse 100 erstrecken. In dieser Ausgestaltung sind die Nieteinrichtungen 8 in radialer Draufsicht auf die Nieteinrichtungen 8 jeweils in einer H-Form ausgebildet, wobei die Einzelniete 11 die stehenden Schenkel und der Stegabschnitt 10 den liegenden Schenkel bildet. Die Einzelniete 11 sind voneinander beabstandet angeordnet. In der Darstellung in der Figur 2 sind die Einzelniete 11 noch vor der Umformung gezeigt. In axialer Draufsicht sind die Einzelniete 11 rechteckig ausgebildet, wobei zwischen den Einzelnieten 11 eine Lücke vorgesehen ist.

Der Stegabschnitt 10 liegt innenseitig jeweils an einem Anlagebereich 12 an den Trägerschalen 2 an und bildet einen Abstandshalter zwischen den Trägerschalen 2. Der Stegabschnitt 10 kann z.B. eine in radialer Draufsicht eine rechteckige Form aufweisen. Beispielsweise bildet der Stegabschnitt 10 in axialer Richtung einen Gegenanlagebereich auf, aus dem die Einzelniete 11 herauskragen und/oder herausstehen und an dem der Anlagebereich 12 anliegt. Die Trägerschalen 2 weisen dadurch einen axialen Abstand 200 auf, wobei der axiale Abstand 20 der axialen Länge von dem Stegabschnitt 10 entspricht. Insbesondere liegen die Trägerschalen 2 in den Anlagebereichen 12 jeweils formschlüssig auf dem Stegabschnitt 10 auf. Der axiale Abstand 20 ist größer als 0, beispielsweise größer als 10 mm ausgebildet.

Wie sich insbesondere aus der Figur 1 ergibt, sind die Nietköpfe 14 und/oder die Einzelniete 11 jeweils von einem der Nietbereiche 9 in Umlaufrichtung um die Zentralachse 100 versetzt angeordnet. Genauer betrachtet definieren die Nietköpfe 14 und/oder die Einzelniete 11 jeweils von einem der Nietbereiche 9 mit den jeweiligen Mittelachsen eine Verbindungslinie 18. Die Verbindungslinien 18 liegen in einer Radialebene zu der Zentralachse 100. Die Verbindungslinie 18 liegt auf einer Tangente eines Kreises um die Zentralachse 100. Alternativ oder ergänzend betrachtet, liegt die Verbindungslinie 18 mittig und/oder symmetrisch auf einer Kreissehne eines Kreises um die Zentralachse 100. Alternativ oder ergänzend betrachtet, ist die Verbindungslinie 18 senkrecht zu einem Radialvektor oder zu einem Radius zu der Zentralachse 100 ausgerichtet. In axialer Draufsicht liegt der Stegabschnitt 10 deckungsgleich zu der Verbindungslinie 18 und/oder erstreckt sich entlang der Verbindungslinie 18. Die Nietöffnung 13, ausgebildet als ein Langloch, erstreckt sich entlang der Verbindungslinie 18.

In der Figur 3 a sowie 3 b ist die Nieteinrichtung 8 mit den Nietabschnitten 9 umfassend die zwei Einzelniete 11 nochmals in dem unverformten Zustand sowie in der Figur 3 b bei der oberen Trägerschale 2 im verformten Zustand und bei der unteren Trägerschale 2 im unverformten Zustand gezeigt.

Aus den Darstellungen ist zu entnehmen, dass die Trägerschalen 2 jeweils eine Nietöffnung 13 aufweisen, wobei in der Nietöffnung 13 jeweils der vollständige Nietabschnitt 9, insbesondere jeweils die zwei Einzelniete 11 angeordnet und/oder aufgenommen sind. Durch das Umformen der Einzelniete 11 werden Nietköpfe 14 gebildet, welche auf den Trägerschalen 2 aufliegen und diese in axialer Richtung formschlüssig an dem Stegabschnitt 10 fixieren. Damit wird eine formschlüssige Verbindung zwischen den Trägerschalen 2 und den Nieteinrichtungen 8 und damit mittelbar zwischen den zwei Trägerschalen 2 umgesetzt.

Ferner wird durch das Umformen der Einzelniete 11 erreicht, dass deren Werkstoff in Umlaufrichtung fließt, so dass die Trägerschalen 2 jeweils mit den Nieteinrichtungen 8 in Umlaufrichtung toleranzfrei verbunden sind. Die Einzelniete 11 werden durch eine in axialer Richtung wirkende Umformkraft verformt, so dass sich ein Materialfluss in Umlaufrichtung und auch in radialer Richtung in Bezug auf eine jeweilige Mittelachse der Einzelniete 11 ergibt. Insbesondere weisen die Einzelniete 11 in axialer Draufsicht jeweils den Nietkopf 14 auf, welcher in Bezug auf die jeweilige Mittelachse rund, insbesondere kreisrund, oval oder als Rechteck mit gerundeten, insbesondere nach außen gerundeten Seitenkanten und/oder Eckbereichen ausgebildet ist. Die Nieteinrichtung 8 weist vor der Umformung und/oder nach der Umformung, insbesondere dem Nieten, in radialer Draufsicht die H-Form auf. Vor der Umformung werden die stehenden Schenkel der H-Form durch die Einzelniete 11 und der liegende Schenkel der H-Form durch den Stegabschnitt 10 gebildet. Nach der Umformung werden die stehenden Schenkel der H-Form durch die Einzelniete 11 und als Endabschnitt der Einzelniete 11 die Nietköpfe 14 und der liegende Schenkel der H-Form durch den Stegabschnitt 10 gebildet. Die stehenden Schenkel der H-Form sind gleichgerichtet zu der Zentralachse 100 orientiert.

Die Nietköpfe 14 können voneinander beabstandet angeordnet sein, insbesondere derart, dass sich diese beim Umformen hinsichtlich des Materialflusses nicht wechselseitig beeinflussen.

Insbesondere aus der Figur 3 b ergibt sich, dass durch die Trägerschalen 2 in den Planetenradabschnitten 3 durch Begrenzungsbereiche 15 für die Planetenräder 5 eine Begrenzungsebene 300 definiert ist sowie durch die Anlagebereiche 12 der Trägerschalen 2 in den Verbindungsabschnitten 4 eine Verbindungsebene 400 definiert ist, wobei die Verbindungsebene 400 axial versetzt zu der Begrenzungsebene 300 angeordnet ist.

Die fertigungsgerechte Ausbildung des Planetenträgers 2 hat zum einen den Vorteil, dass für die zwei Trägerschalen 2 mindestens symmetrische Bauteile, insbesondere sogar baugleiche Bauteile verwendet werden können. Ferner hat die Ausbildung den Vorteil, dass der axiale Abstand 200 zwischen den zwei Trägerschalen 2 ausschließlich von der axialen Länge des Stegabschnitts 10 der Nieteinrichtungen 8 abhängt, so dass durch unterschiedlichen Nieteinrichtungen 8 unterschiedliche axiale Abstände 200 zwischen den Trägerschalen 2 eingestellt werden können. Damit ist es möglich mit dem gleichen Paar von Trägerschalen 2 oder sogar mit der gleichen Trägerschale 2 Planetenträger 1 mit unterschiedlichen axialen Bauräumen für die Planetenräder 5 darstellen zu können. lm Ergebnis erlaubt es die konstruktive Ausgestaltung, ein Set der Planetenträger 1 herzustellen, wobei die Trägerschalen 2 in dem Set jeweils gleich ausgebildet sind, die axialen Abstände 200 zwischen den Trägerschalen 2 jedoch unterschiedlich ausgeführt sein können und insbesondere Planetenräder 5 mit unterschiedlichen axialen Baubreiten eingebaut sein können.

Bezuqszeichenliste

Planetenträger

Trägerschale

Planetenradabschnitt

Verbindungsabschnitt

Planetenrad

Bolzen

Gehäuse

Nieteinrichtung

Nietabschnitt

Stegabschnitt

Einzelniet

Anlagebereich

Nietöffnung

Nietköpfe

Begrenzungsbereiche

Seitenflächen

Kantenflächen

Verbindungslinie

Zentralachse axialer Abstand

Begrenzungsebene

Verbindungsebene