DE102007017138A1

DE102007017138A1 - Arrangement for planetary bolt in planet carrier, has axial securing device in arranged in direction as end-face caulk of planetary bolt

Info

Publication number: DE102007017138A1
Application number: DE200710017138
Authority: DE
Inventors: Hagen DÖPFERT
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-16

Abstract

An arrangement of a planetary bolt using a first and second sheet-metal webs with receiving apertures. The axial securement is designed in one direction as a front-face caulking (18) i.e. plastic deformation of the bolt material of the planetary bolt relative to the first sheet-metal web, and the caulking can be fabricated before inserting the planetary bolt. An independent claim is given for a method for installing a planetary bolt in a planet carrier.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Planetenbolzens in einem Planetenträger nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Montage eines Planetenbolzens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.The The invention relates to an arrangement of a planetary pin in one Planet carrier according to the preamble of claim 1 and a method for mounting a planetary pin after Preamble of claim 10.

Planetenbolzen sind Träger von Planetenrädern eines Planetengetriebes, wobei die Bolzen in Aufnahmeöffnungen von Stegblechen eines Planetenträgers angeordnet und fixiert sind. Die Planetenräder sind wälzgelagert auf den Planetenbolzen angeordnet und axial durch Anlaufscheiben gegenüber den Stegblechen gesichert. Die Planetenbolzen selbst werden gegenüber den Stegblechen bzw. dem Planetenträger axial fixiert, was z. B. durch beiderseitiges stirnseitiges Verstemmen der Enden der Planetenbolzen gegenüber den Stegblechen erfolgt. In der DE 10 2004 057 576 A1 oder in der EP 1 266 154 B1 der Anmelderin sind Verfahren zum Zentrieren und Fixieren von Planetenbolzen in Planetenträgern beschrieben. Die Planetenbolzen weisen dabei stirnseitig offene Axialbohrungen auf, in welche von beiden Seiten Zentrierstempel eingreifen und die äußeren Zapfen der Planetenbolzen durch radiales Stauchen und Verstemmen gegenüber den Stegblechen des Planetenträgers fixieren. Dieses Verfahren macht eine relativ aufwändige Vorrichtung erforderlich.Planet bolts are carriers of planetary gears of a planetary gear, wherein the bolts are arranged and fixed in receiving openings of web plates of a planet carrier. The planet gears are roller-mounted on the planet pins and secured axially by thrust washers against the web plates. The planet pins themselves are axially fixed relative to the web plates or the planet carrier, which z. B. by mutual frontal caulking of the ends of the planet pins against the web plates. In the DE 10 2004 057 576 A1 or in the EP 1 266 154 B1 The applicant describes methods for centering and fixing planet pins in planetary carriers. The planet pins in this case have frontally open axial bores in which engage from both sides centering and fix the outer pins of the planet pins by radial compression and caulking against the web plates of the planet carrier. This method requires a relatively expensive device.

Es ist auch bekannt, die Planetenbolzen durch ein Zusatzbauteil, z. B. ein Ölfangblech und einen Sprengring gegenüber dem Planetenträger zu sichern, was zumindest zwei zusätzliche Teile als Sicherungselemente erfordert.It is also known, the planetary pin by an additional component, for. B. an oil collector and a snap ring opposite to secure the planet carrier, giving at least two extra Parts required as security elements.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und einfach montierbare axiale Sicherung für Planetenbolzen vorzuschlagen und ein geeignetes Montageverfahren bereitzustellen.It Object of the present invention, a cost-effective and easy mountable axial safety for planet pins propose and provide a suitable assembly method.

Die Aufgabe der Erfindung wird einerseits durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und andererseits durch die Merkmale des Patentanspruches 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 9.The The object of the invention is on the one hand by the features of claim 1 and on the other hand solved by the features of claim 10. Advantageous embodiments emerge from the subclaims 2 to 9.

Erfindungsgemäß ist eine stirnseitige, radiale Verstemmung des Planetenbolzens auf einer Seite vorgesehen, wobei die Verstemmung vor dem Einsetzen des Planetenbolzens in die Aufnahmeöffnungen der Stegbleche hergestellt wird. Die Verstemmung, d. h. eine plastische Verformung des Bolzenmaterials kann beispielsweise auf einer separaten Matrize mittels eines Stempels erfolgen. Durch die radiale Verstemmung, die sich über den gesamten Umfang oder nur partiell erstrecken kann, wird eine Vergrößerung des Bolzendurchmessers erreicht, die als Anschlag am Stegblech und damit als axiale Fixierung in einer Richtung fungiert. Die andere Seite des Bolzens bleibt glatt, d. h. hier muss keine gesonderte Bearbeitung für eine axiale Fixierung erfolgen, was insbesondere den Vorteil einer erhöhten Tragfähigkeit infolge größerer axialer tragender Länge mit sich bringt. Die axiale Sicherung in der anderen Richtung erfolgt erfindungsgemäß durch ein zusätzliches Bauteil, welches an demselben Stegblech, an welchem die radiale Verstemmung anliegt, befestigt ist. Vorzugsweise ist das Zusatzteil als Ölfangblech ausgebildet, welches somit gleichzeitig für eine Ölzufuhr in das Innere des Planetenbolzens zur Schmierung der Lagerung sorgt. Der Planetenbolzen ist somit erfindungsgemäß in beiden axialen Richtungen an einem Stegblech fixiert, nämlich einerseits durch die radiale Verstemmung und andererseits durch das Ölfangblech, d. h. diese Seite des Planetenbolzens ist als axiales Festlager ausgebildet. Daher kann das entgegengesetzte Ende des Planetenbolzens glatt ausgebildet werden. Auch auf der Seite der Verstemmung ergibt sich als Vorteil eine größere tragende Länge des Planetenbolzens gegenüber der Aufnahmeöffnung im Stegblech, da die erfindungsgemäße radiale Verstemmung relativ gering im Vergleich zu dem bekannten Stand der Technik ausfallen kann.According to the invention a frontal, radial caulking of the planetary bolt on one Side provided, with the caulking before the onset of the planetary bolt is produced in the receiving openings of the web plates. The caulking, d. H. a plastic deformation of the bolt material can, for example, on a separate die by means of a punch respectively. Due to the radial caulking, which is about can extend the entire circumference or only partially, becomes an enlargement of the bolt diameter achieved as a stop on the web plate and thus acting as axial fixation in one direction. The other Side of the bolt remains smooth, d. H. there does not have to be a separate one here Machining done for an axial fixation, which in particular the advantage of increased load capacity due larger axial bearing length with it brings. The axial securing in the other direction is carried out according to the invention an additional component, which on the same web plate, on which the radial caulking is applied, is attached. Preferably the additional part is designed as an oil collecting plate, which thus simultaneously for an oil supply to the interior the planetary bolt provides lubrication of the bearing. The planetary pin is thus according to the invention in both axial directions Fixed on a web plate, namely on the one hand by the radial Caulking and on the other hand by the oil catch plate, d. H. this side of the planetary bolt is designed as an axial fixed bearing. Therefore, the opposite end of the planetary pin can be made smooth become. Also on the side of the caulking is an advantage a larger bearing length of the planetary bolt opposite the receiving opening in the web plate, there the radial caulking invention relative low compared to the known prior art fail can.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die Merkmale des Verfahrensanspruches 10 gelöst, wobei erfindungsgemäß vor der Montage des Planetenbolzens, d. h. vor dem Einsetzen des Planetenbolzens in die Aufnahmeöffnungen der Stegbleche eine Verstemmung einer Stirnseite vorgenommen wird. Dieser Verfahrensschritt am einbaufertigen Planetenbolzen kann auf einer speziellen Matrize erfolgen, wobei entweder der gesamte Umfang der Stirnseite aufgeweitet oder zu einem umlaufenden Rand verformt wird oder nur Teile des Umfanges umgeformt werden, z. B. zu drei gleichmäßig über den Umfang verteilten, radial nach außen ragenden Nasen. Die erfindungsgemäße Verstemmung ergibt einen axialen Anschlag für den Planetenbolzen. Anschließend wird der Planetenbolzen in die Aufnahmeöffnungen der Stegbleche des Planetenträgers eingesetzt oder eingepresst und soweit in axialer Richtung verschoben, bis der durch Verstemmung hergestellte Anschlag am Stegblech anliegt. Anschließend wird das betreffende Zusatzteil, z. B. ein Ölfangblech am Stegblech positioniert und befestigt, z. B. durch radiales Verstemmen gegenüber dem Stegblech.The The object of the invention is also characterized by the features of the method claim 10 solved, according to the invention ago the assembly of the planetary bolt, d. H. before inserting the planetary bolt in the receiving openings of the web plates a caulking a front side is made. This step on the ready to install Planet pins can be made on a special die, with either the entire circumference of the front side widened or to one circumferential edge is deformed or only parts of the circumference are reshaped, z. B. to three evenly distributed over the circumference, radially outwardly projecting noses. The inventive Caulking results in an axial stop for the planetary pin. Subsequently, the planet pins in the receiving openings of Web plates of the planet carrier inserted or pressed and so far shifted in the axial direction until the by caulking made stop abuts the web plate. Subsequently is the relevant accessory, z. B. an oil trap positioned on the web plate and fixed, z. B. by radial caulking opposite the web plate.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine kostengünstige Herstellung des Planetenbolzens, der zunächst auf Maß geschliffen werden kann. Erst danach wird die Verstemmung durch einen einfachen Arbeitsprozess (Stempel und Matrize) angebracht. Die Montage des Planetenbolzens durch Einsetzen ist insofern einfach, als keine aufwändige Vorrichtung mit zwei gegeneinander fahrenden Stempeln benötigt wird.The inventive method offers a cost-effective Production of the planetary bolt, first ground to measure can be. Only then will the caulking be through a simple work process (Stamp and die) attached. The assembly of the planetary bolt by inserting is so simple, as no consuming Device with two mutually moving punches needed becomes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the drawing and will be described in more detail below.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine bekannte axiale Sicherung eines Planetenbolzens (Stand der Technik), 1 a known axial securing a planetary pin (prior art),

2 eine erfindungsgemäße axiale Sicherung eines Planetenbolzens, 2 an inventive axial securing a planetary bolt,

2a eine Einzelheit A aus 2 und 2a a detail A from 2 and

3 eine Ansicht in X-Richtung. 3 a view in the X direction.

1 zeigt eine bekannte Anordnung eines Planetenbolzens 1 mit axialer Sicherung nach dem Stand der Technik. Der Planetenbolzen 1, auf welchem ein Planetenrad 2 gelagert ist, wird von einem nur teilweise dargestellten, ein erstes Stegblech 3 und ein zweites Stegblech 4 aufweisenden Planetenträger aufgenommen. Der Planetenbolzen 1 weist ein linkes Stirnende 1a auf, welches in einer Nut einen Drahtring 5 aufnimmt, welcher sich an einem Ölfangblech 6 abstützt, das seinerseits mit dem ersten Stegblech 3 verbunden ist. Der Drahtring 5 sichert in Verbindung mit dem Ölfangblech 6 den Planetenbolzen 1 in beiden axialen Richtungen. Am entgegensetzten Stirnende 1b, welches glatt ausgebildet ist, ist daher keine weitere axiale Sicherung erforderlich. Nachteilig bei dieser Lösung ist die relativ geringe axiale tragende Länge zwischen Planetenbolzen 1 und erstem Stegblech 3 infolge des Drahtringes 5. 1 shows a known arrangement of a planetary bolt 1 with axial securing according to the prior art. The planetary pin 1 on which a planetary gear 2 is stored, is only partially shown by a first web plate 3 and a second web plate 4 included planet carrier. The planetary pin 1 has a left frontal end 1a which has a wire ring in a groove 5 receives, which is on an oil collector 6 supported, in turn, with the first web plate 3 connected is. The wire ring 5 secures in connection with the oil collector 6 the planet pin 1 in both axial directions. At the opposite front end 1b , which is smooth, therefore, no further axial securing is required. A disadvantage of this solution is the relatively small axial bearing length between planet pins 1 and first web plate 3 as a result of the wire ring 5 ,

2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung eines Planetenbolzens 10 – das Planetenrad ist hier weggelassen – in einem unvollständig dargestellten Planetenträger, welcher ein erstes Stegblech 11 und ein zweites Stegblech 12 umfasst. Beide Stegbleche 11, 12 weisen koaxial angeordnete Aufnahmeöffnungen 13, 14 auf, in welche die Enden des Planetenbolzens 10 eingesetzt sind. Am ersten Stegblech 11 ist ein Ölfangblech 15 befestigt, welches einer Axialbohrung 16 des Planetenbolzens 10 Öl zuführt. Die Axialbohrung 16 erweitert sich stirnseitig zu einer konischen Fläche 16a. Das Ölfangblech 15 weist vorzugsweise im mittleren Bereich der konischen Fläche 16a eine Sicke 17 auf, welche den Planetenbolzen 10 in axialer Richtung sichert, d. h. entgegen der durch einen Pfeil X dargestellten Richtung. An der Stirnseite des Planetenbolzens 10 im Bereich der konischen Fläche 16a ist eine Nase 18 angeordnet, welche sich gegenüber dem Außendurchmesser des Planetenbolzens 10 radial nach außen erstreckt und durch Verstemmen vor dem Einsetzen des Planetenbolzens 10 hergestellt ist. 2 shows an inventive arrangement of a planetary bolt 10 - The planet is omitted here - in an incomplete illustrated planet carrier, which is a first web plate 11 and a second web plate 12 includes. Both web plates 11 . 12 have coaxially arranged receiving openings 13 . 14 into which the ends of the planetary bolt 10 are used. At the first bridge plate 11 is an oil collector 15 attached, which is an axial bore 16 of the planetary bolt 10 Supplying oil. The axial bore 16 widens frontally to a conical surface 16a , The oil collector 15 preferably has in the central region of the conical surface 16a a bead 17 on which the planetary pin 10 secures in the axial direction, ie opposite to the direction shown by an arrow X direction. At the front of the planetary bolt 10 in the area of the conical surface 16a is a nose 18 arranged, which are opposite to the outer diameter of the planetary pin 10 extends radially outwards and by caulking before inserting the planetary pin 10 is made.

3 zeigt in einer Ansicht in Richtung X, dass stirnseitig am Planetenbolzen 10 drei Nasen 18, gleichmäßig über den Umfang verteilt, vorgesehen sind. Die drei Nasen 18 bilden einen axialen Anschlag des Planetenbolzens 10 gegenüber dem ersten Stegblech 11, sodass der Planetenbolzen 10 in Richtung des Pfeiles X axial gesichert ist. Das den Nasen 18 abgewandte Ende 10a des Planetenbolzens 10 ist auf seinem Umfang glatt ausgebildet, d. h. es ergibt sich eine maximale axiale tragende Länge gegenüber der Aufnahmeöffnung 14 des zweiten Stegbleches 12. Damit reduziert sich die Flächenpressung des Planetenbolzens 10 gegenüber dem Stegblech 12. 3 shows in a view in the direction of X that the front side of the planetary pin 10 three noses 18 , evenly distributed over the circumference, are provided. The three noses 18 form an axial stop of the planetary pin 10 opposite the first web plate 11 so the planetary pin 10 axially secured in the direction of the arrow X. That's the nose 18 opposite end 10a of the planetary bolt 10 is smooth on its circumference, ie there is a maximum axial bearing length relative to the receiving opening 14 of the second web plate 12 , This reduces the surface pressure of the planetary pin 10 opposite the web plate 12 ,

2a zeigt eine Einzelheit A aus 2 im Bereich der Nase 18, welche vergrößert dargestellt ist. Die Nase 18 ist – wie bereits erwähnt – durch radiales Verstemmen hergestellt, und zwar des Stirnendes 16b der konischen Fläche 16a, sodass die Nase 18 im dargestellten Schnitt etwa die Form eines Dreiecks (Spitze nach oben) aufweist. Eine Flanke des Dreiecks liegt an einer Schräge oder Fase 11a des ersten Stegbleches 11 an und bewirkt somit die axiale Fixierung des Planetenbolzens 10. Wesentlich ist, dass die Verstemmung, hier in Form von drei Nasen 18, vor der Montage bzw. vor dem Einsetzen des Planetenbolzens 10 in die beiden Stegbleche 11, 12 erfolgt. Die Fase 11a ist einerseits Anschlagfläche und dient andererseits beim Einsetzen des Planetenbolzens 10 als Einführhilfe. Das Verstemmen kann in einer geeigneten Matrize mit einem entsprechenden Stempel vorgenommen werden. Vorteilhaft hierbei ist auch, dass die tragende Fläche des Planetenbolzens 10 gegenüber der Aufnahmeöffnung 13 des ersten Stegbleches 11 unbeeinträchtigt bleibt, sodass eine gute Tragfähigkeit und Maßhaltigkeit gesichert ist. Die Verstem mung in radialer Richtung kann – abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel – auch über den gesamten Umfang des Planetenbolzens 10 erfolgen, sodass sich ein umlaufender Rand oder Bund ergibt, der ebenfalls als axialer Anschlag wirkt. Die tragende Länge des Planetenbolzens 10 gegenüber der Aufnahmeöffnung 13 ist mit der Bezugszahl 10b versehen. 2a shows a detail A from 2 in the nose area 18 , which is shown enlarged. The nose 18 is - as already mentioned - made by radial caulking, namely the front end 16b the conical surface 16a so the nose 18 in the illustrated section has approximately the shape of a triangle (tip up). A flank of the triangle lies on a slope or chamfer 11a of the first web plate 11 and thus causes the axial fixation of the planetary pin 10 , It is essential that the caulking, here in the form of three noses 18 , before assembly or before the insertion of the planetary bolt 10 in the two web plates 11 . 12 he follows. The chamfer 11a on the one hand stop surface and serves on the other hand when inserting the planetary pin 10 as an introduction aid. The caulking can be done in a suitable die with a corresponding stamp. Another advantage is that the bearing surface of the planetary bolt 10 opposite the receiving opening 13 of the first web plate 11 unaffected, so that a good load capacity and dimensional stability is ensured. The Verstem determination in the radial direction can - in contrast to the illustrated embodiment - also over the entire circumference of the planetary bolt 10 done so that a peripheral edge or collar results, which also acts as an axial stop. The bearing length of the planetary bolt 10 opposite the receiving opening 13 is with the reference number 10b Mistake.

11: Planetenbolzenplanet shaft
1a1a: Stirnende, linksFront end, Left
1b1b: Stirnende, rechtsFront end, right
22: Planetenradplanet
33: erstes Stegblechfirst web plate
44: zweites Stegblechsecond web plate
55: Drahtringwire ring
66: ÖlfangblechOil baffle
1010: Planetenbolzenplanet shaft
10a10a: Stirnendefront end
10b10b: tragende Längesupporting length
1111: erstes Stegblechfirst web plate
11a11a: Fasechamfer
1212: zweites Stegblechsecond web plate
1313: Aufnahmeöffnungreceiving opening
1414: Aufnahmeöffnungreceiving opening
1515: ÖlfangblechOil baffle
1616: Axialbohrungaxial bore
16a16a: konische Flächeconical area
16b16b: Stirnendefront end
1717: SickeBeading
1818: Nasenose

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004057576 A1 [0002]
- EP 1266154 B1 [0002]

Claims

Arrangement of a planetary bolt ( 10 ) in a planet carrier, which has a first and a second web plate ( 11 . 12 ) with receiving openings ( 13 . 14 ), in which the planet pins ( 10 ) and can be secured in the axial direction, characterized in that the axial securing in one direction as end-face caulking ( 18 ) of the planetary bolt ( 10 ) with respect to the first web plate ( 11 ), wherein the caulking ( 18 ) before inserting the planetary bolt ( 10 ) can be produced.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the caulking is designed as a radially ausgestellter stop extending over the entire circumference of the planetary pin ( 10 ).

Arrangement according to claim 1, characterized in that the caulking as at least one radially issued nose ( 18 ) is trained.

Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the planet pins ( 10 ) an axial bore ( 16 ) with a frontally open conical surface ( 16a ), at the end face ( 16b ) the caulking ( 18 ) is arranged.

Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the caulking ( 18 ) opposite end ( 10a ) of the planetary bolt ( 10 ) is smooth.

Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the planetary pin ( 10 ) in the other axial direction by a on the first web plate ( 11 ) attached accessory ( 15 ) is secured.

Arrangement according to claim 6, characterized in that the additional part as an oil collecting plate ( 15 ) is trained.

Arrangement according to claim 7, characterized in that the oil collecting plate ( 15 ) positively or non-positively with the first web plate ( 11 ) connected is.

Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the oil collecting plate ( 15 ) a bead ( 17 ) for axially securing the planetary bolt ( 10 ) having.

Method for assembling a planetary bolt ( 10 ) in a planet carrier, which has a first and a second receiving openings ( 13 . 14 ) having web plate ( 11 . 12 ), characterized in that the ready-to-install planet pins ( 10 ) on a front side ( 16b ) caulked radially outward, then into the receiving openings ( 13 . 14 ) and axially in both directions on the first web plate ( 11 ) are fixed.