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Die
Erfindung betrifft eine Glockennabe für ein Planetengetriebe
sowie ein Planetengetriebe.
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Aus
der
DE 10 2005
025 252 A1 ist im Zusammenhang mit einer Außenplanetenachse
für ein Kraftfahrzeug ein Planetengetriebe bekannt. Dieses Planetengetriebe
weist ein Sonnenrad auf, welches zum Anschluss an eine Hinterachswelle
eines Nutzkraftfahrzeugs vorgesehen ist. Das Sonnenrad ist von vier
Planetenrädern umgeben, die auf Planetenbolzen sitzen,
wobei diese Planetenbolzen von einem Planetenträger getragen
werden, der im Wesentlichen durch einen Deckelabschnitt einer Glockennabe
und ein mit diesem verschraubtes Planetenträger-Bauteil
gebildet ist. Zur äußeren Momentenabstützung
der Planetenräder ist ferner ein Hohlrad vorgesehen, welches
sich an einer Hinterachse abstützt.
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Das
aus der
DE 10
2005 025 252 A1 bekannte Planetengetriebe erfordert einen
hohen fertigungstechnischen Aufwand, denn bei der Festlegung des Planetenträger-Bauteils
gegenüber der Glockennabe sind enge Toleranzen einzuhalten,
und es sind ferner Passschrauben zu verwenden. Ferner ist nachteilig, dass
im Bereich der Verschraubung des Planetenträger-Bauteils
mit der Glockennabe ein Verschleiß auftreten kann, wenn
sich ein Abheben und Verschränken des Planetenträger-Bauteils
einstellt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fertigungsaufwand zur
Herstellung einer Glockennabe für ein Planetengetriebe
sowie zur Herstellung eines Planetengetriebes zu verringern.
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Die
Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 9.
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Gemäß der
Erfindung ist bei einer Glockennabe für ein Planetengetriebe
mit einem Mantelabschnitt und einem Planetenträgerabschnitt
vorgesehen, dass der Planetenträgerabschnitt einen ersten
und einen zweiten Flanschabschnitt aufweist, welche separat von
dem Mantelabschnitt gefertigt sind. Durch die separate Fertigung
des ersten und zweiten Flanschabschnitts des Planetenträgerabschnitts
unabhängig von dem Mantelabschnitt ist es möglich,
einen festigkeits- und fertigungsoptimierten Planetenträger
zur Verfügung zu stellen, ohne bei dessen Herstellung auf
Anforderungen, die an den Mantelabschnitt gestellt werden, Rücksicht
nehmen zu müssen. Dies reduziert den Fertigungsaufwand erheblich,
denn der erste und zweite Flanschabschnitt sind von allen Seiten
leicht zugänglich, und der Planetenträgerabschnitt
ist wegen seiner gegenüber der Glockennabe kleineren Abmessungen
auch leichter handhabbar.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Planetenträgerabschnitt
einstückig als Gussteil insbesondere aus einem Planetenträgerrohling
gefertigt. Durch eine Fertigung als Gussteil ist es möglich,
den Planetenträgerabschnitt unter Beachtung der erforderlichen
Steifigkeit sehr leicht auszubilden, wobei es ferner ein Vorteil
ist, dass die im Stand der Technik erforderlichen Passschrauben
und die mit diesen verbundene Gefahr eines Verschleißes
vermieden werden. Im Rahmen der Erfindung werden als besonders bevorzugte
Ausführungsformen Planetenträgerabschnitte aus
Aluminiumguss, Stahlguss oder Grauguss angesehen, wobei im Rahmen
der Erfindung auch Leichtbaustoffe möglich sind. Die gemäß der
Erfindung vorgesehene Fertigung des Planetenträgerabschnitts
separat von dem Mantelabschnitt erlaubt es in diesem Falle, in wenigen,
vorzugsweise in einer Einspannung die erforderlichen spanenden Bearbeitungsschritte
durchzuführen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Planetenträgerabschnitt
der Glockennabe nach radial außen offene Öffnungen
auf, welche eine Öffnungsweite aufweisen, die eine Bestückung
des Planetenträgers mit Planetenrädern von radial
außen erlauben. Dies erleichtert die spätere Montage
des Planetengetriebes und verringert somit dessen Herstellungsaufwand.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Planetenträgerabschnitt mindestens fünf Öffnungen
zur Aufnahme von fünf Planetenrädern aufweist.
Durch eine Verteilung des zu übertragenden Drehmomentes
auf fünf oder mehr Planetenräder ist es möglich, hohe
Momente bei einer relativ kleinen Bauart zu übertragen.
Bei der Verwendung von fünf oder mehr Planetenrädern
ist es ferner möglich, mit einem eine erfindungsgemäße
Glockennabe aufweisenden Planetengetriebe eine höhere Übersetzung
zu realisieren, als dies im Stand der Technik möglich ist.
Dadurch ist es möglich, bei einem Einsatz eines eine erfindungsgemäße
Glockennabe aufweisenden Planetengetriebes in einer Außenplanetenachse
ein Tellerrad eines Hinterachsgetriebes klein sowie die zugehörigen
Seitenwellen weniger stark zu dimensionieren, als dies bei „normalen"
Achsen möglich ist. Damit lässt sich an Kraftfahrzeugen,
deren Außenplanetenachsen erfindungsgemäße
Planetengetriebe aufweisen, eine große Bodenfreiheit erzielen,
was insbesondere im Bereich von als Baufahrzeugen eingesetzten Nutzfahrzeugen
vorteilhaft ist.
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Die
Erfindung ist auch bei der Verwendung von drei oder vier Planetenrädern
einsetzbar.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass in dem ersten, vorzugsweise dem stirnseitigen Flanschabschnitt
des Planetenträgerabschnitts Sacklochbohrungen zur Aufnahme
der Planetenbolzen ausgebildet sind. Dies führt nicht nur
zu einer Reduzierung der zum Aufbau eines erfindungsgemäßen
Planetengetriebes erforderlichen Bauteile, sondern hat zudem den
Vorteil, dass der erste Flanschabschnitt des Planetenträgerabschnitts
gleichzeitig eine Gehäusefunktion übernehmen kann,
wobei sich Abdichtungsprobleme nicht stellen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind in dem ersten,
vorzugsweise dem stirnseitigen Flanschabschnitt des Planetenträgerabschnitts
eine Aufnahme für ein Wellenlager oder ein Wellenlager
ausgebildet. Auch dies reduziert den Fertigungsaufwand zur Herstellung
eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes. Ein
Wellenlager für die Antriebswelle ist insbesondere bei schrägverzahnten
Planetenrädern notwendig. Bei geradverzahnten Planetenrädern
kann es entfallen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Planetenträgerabschnitt nach der Fertigbearbeitung
und der Bestückung mit Planetenrädern mit dem
Mantelabschnitt verschweißt ist. Auch dies verringert den Herstellungsaufwand
einer erfindungsgemäßen Glockennabe sowie eines
erfindungsgemäßen Planetengetriebes.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Mantelabschnitt
als Guss- oder Schweißteil aus einem Rohrabschnitt und einem
Radflansch gefertigt, sodass der Mantelabschnitt gegebenenfalls
als Schweißkonstruktion bezeichnet werden kann. Eine solche
Schweißkonstruktion lässt sich ohne großen
Aufwand an unterschiedliche Achsgeometrien anpassen, ohne dass jeweils
neue Gussformen erforderlich wären. Auch Verbundwerkstoffe
wie CFK und GFK sind im Rahmen der Erfindung einsetzbar.
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Die
Vorteile der Erfindung zeigen sich auch bei einem Planetengetriebe
mit einem Sonnenrad, mehreren Planetenrädern, die von einem
Planetenträger getragen werden, einem Hohlrad sowie einer Glockennabe,
wenn diese nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet
ist. Daher wird auch für ein Planetengetriebe Schutz beansprucht.
Auf die Vorteile und Wirkungsweisen der einzelnen Merkmale, die im
Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Glockennabe
beschrieben worden sind, wird hiermit ausdrücklich verwiesen
und Bezug genommen. Dies gilt auch für die besonders bevorzugte
Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Planetengetriebe mit fünf
Planetenrädern bestückt ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung
im Zusammenhang mit der Zeichnung.
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Dabei
zeigt:
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1 eine
Glockennabe gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung zum Aufbau eines erfindungsgemäßen
Planetengetriebes in einer perspektivischen Ansicht während der
Fertigung.
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Die
in 1 gezeigte besonders bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Glockennabe 100 für
ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe weist einen
Mantelabschnitt 102 sowie einen Planetenträgerabschnitt 104 auf.
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Der
Mantelabschnitt 102 ist als Gussteil mit einem Rohrabschnitt 106 und
einem Radflansch 108 gefertigt.
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Der
Planetenträgerabschnitt 104, der einstückig
als Gussteil gefertigt ist, weist einen ersten Flanschabschnitt 110 und
einen zweiten Flanschabschnitt 112 auf, wobei die Flanschabschnitte 110, 112 durch fünf
Stegabschnitte 114, die nach Art von Zylinderteilabschnitten
am Umfang des Planetenträgerabschnitts 104 äquidistant
verteilt sind, verbunden sind. Dadurch ergeben sich zwischen den
Stegabschnitten 114 fünf Öffnungen 116,
in denen fünf Planetenräder 118 aufgenommen
sind.
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Die
Planetenräder 118 werden von Planetenbolzen getragen,
zu deren Aufnahme in dem zweiten Flanschabschnitt 112 Durchgangsbohrungen
und in dem ersten Flanschabschnitt 110 Sacklochbohrungen
ausgebildet sind. Die Sacklochbohrungen zeichnen sich in entsprechend
ausgebildeten Domen 120 an der äußeren
Stirnseite 122 des Planetenträgerabschnitts 104 ab.
An dem ersten Flanschabschnitt 110 ist ferner eine Aufnahme 124 für
ein Lager einer Antriebswelle ausgebildet.
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Ein
Lager für die Antriebswelle ist insbesondere bei schrägverzahnten
Planetenrädern notwendig. Bei geradverzahnten Planetenrädern
kann es entfallen.
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Anhand
von 1 ist gezeigt, dass im Zuge der Fertigung einer
erfindungsgemäßen Glockennabe 100 und
eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes für
eine Außenplanetenachse eines Nutzfahrzeugs zunächst
der Planetenträgerabschnitt 104 als separates
Bauteil gegossen und bearbeitet wird, wonach dann die Montage der
Planetenräder – vorzugsweise von außen – erfolgt.
Erst danach erfolgt die Verbindung der so gefertigten Baugruppe
mit dem Mantelabschnitt 102, wozu der Planetenträgerabschnitt 104 und
der Mantelabschnitt 102 gefügt und miteinander
verschweißt werden. Dabei ist sowohl eine radiale als auch
eine axiale Schweißnaht möglich. Alternativ zu
einer Schweißverbindung sind auch Klebeverbindungen sowie
Pressverbände im Rahmen der Herstellung einer erfindungsgemäßen Glockennabe
möglich.
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Anhand
der besonders bevorzugten Ausführungsform ist besonders
deutlich erkennbar, dass zur Verbindung des Planetenträgerabschnitts 104 mit dem
Mantelabschnitt eine Verschraubung, insbesondere mit Passschrauben
nicht mehr erforderlich ist. Dadurch ist die Herstellung des Mantelabschnitts 102 im
Vergleich mit Mantelabschnitten von Glockennaben gemäß dem
Stand der Technik erheblich vereinfacht.
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Auch
kann die Varianz von Glockennaben reduziert werden, indem der Passsitz
auf dem Planetenträger an die spätere Länge
der Glockennabe angepasst wird. Die Planetenräder 118 lassen
sich – wie gezeigt – von außen in die
Planetenkammern montieren, wobei es allerdings auch möglich
ist, wenn gewünscht, die Planetenräder 118 von
innen zu montieren, was etwaig im Rahmen einer Reparatur vorteilhaft
sein kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005025252
A1 [0002, 0003]