[go: up one dir, main page]

DE102017111039A1 - Mehrteiliges Zahnrad mit Welle-Nabe-Verbindung - Google Patents

Mehrteiliges Zahnrad mit Welle-Nabe-Verbindung Download PDF

Info

Publication number
DE102017111039A1
DE102017111039A1 DE102017111039.9A DE102017111039A DE102017111039A1 DE 102017111039 A1 DE102017111039 A1 DE 102017111039A1 DE 102017111039 A DE102017111039 A DE 102017111039A DE 102017111039 A1 DE102017111039 A1 DE 102017111039A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
shaft
hub
surface contour
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017111039.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Hofmann
Herbert Raichici
Robert Libers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102017111039.9A priority Critical patent/DE102017111039A1/de
Publication of DE102017111039A1 publication Critical patent/DE102017111039A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D1/108Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling
    • F16D1/116Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling the interengaging parts including a continuous or interrupted circumferential groove in the surface of one of the coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/0018Shaft assemblies for gearings
    • F16H57/0025Shaft assemblies for gearings with gearing elements rigidly connected to a shaft, e.g. securing gears or pulleys by specially adapted splines, keys or methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/102Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via polygon shaped connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zahnrad (1) mit zwei miteinander über eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung (2) drehfest verbundenen Verzahnungsbestandteilen, wobei ein erster Verzahnungsbestandteil (3) einen Wellenabschnitt (5) der Welle-Nabe-Verbindung (2) ausbildet und ein zweiter Verzahnungsbestandteil (4) einen Nabenabschnitt (6) der Welle-Nabe-Verbindung (2) ausbildet, wobei der Wellenabschnitt (5) und/oder der Nabenabschnitt (6) eine polygone Oberflächenkontur (7, 8) aufweisen/aufweist, wobei die zumindest eine Oberflächenkontur (7, 8) aus mehreren, in Umfangsrichtung unmittelbar ineinander übergehenden Abflachungen (9) gebildet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe mit mehreren als Planeten eingesetzten Zahnrädern (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein (mehrteiliges) Zahnrad für ein Planetengetriebe, mit zwei miteinander über eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung drehfest verbundenen Verzahnungsbestandteilen, wobei ein erster Verzahnungsbestandteil einen Wellenabschnitt der Welle-Nabe-Verbindung ausbildet und ein zweiter Verzahnungsbestandteil einen Nabenabschnitt der Welle-Nabe-Verbindung ausbildet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe mit diesem Zahnrad.
  • Gattungsgemäße mehrteilige Zahnräder für Planetengetriebe sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart die DE 10 2012 202 446 A1 ein Getrieberad, insbesondere ein Sonnenrad, für ein Differenzialgetriebe.
  • Weiterer Stand der Technik ist aus der DE 10 2009 052 791 A1 bekannt.
  • Aus dem Stand der Technik sind somit bereits Zahnräder in mehrteiliger Ausführung bekannt, deren verschiedene Verzahnungsbestandteile im Montageprozess einerseits relativ schwierig zu bearbeiten sind und andererseits die gewünschte Relativposition zueinander häufig schwierig aufrecht erhalten können.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein mehrteiliges Zahnrad zur Verfügung zu stellen, das hinsichtlich seines Herstellaufwandes deutlich reduziert ist sowie hinsichtlich seiner einzelnen Verzahnungsbestandteile eine gleichbleibende Relativposition ermöglicht.
  • Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Wellenabschnitt und/oder der Nabenabschnitt eine polygone Oberflächenkontur aufweisen/aufweist, wobei die zumindest eine Oberflächenkontur aus mehreren, in Umfangsrichtung unmittelbar ineinander übergehenden Abflachungen gebildet ist.
  • Dadurch lässt sich die formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung / Drehverbindung relativ kostengünstig umsetzen. Aufwändige, bisher übliche Verzahnungsprofile, wie Kerb-/ Passverzahnungen werden vermieden.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, zumindest den Wellenabschnitt mit dieser polygonen Oberflächenkontur (erste Oberflächenkontur) auszubilden. Dadurch wird die Fertigung des ersten Verzahnungsbestandteils deutlich erleichtert, da dieser nicht mit zwei unterschiedlichen Verzahnungen zu versehen ist.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn die Abflachungen / jeweils zwei benachbarte Abflachungen in Umfangsrichtung lückenlos / rücksprungslos ineinander übergehen. Somit wird weiter ausgeschlossen, dass unter der polygonen Oberflächenkontur insbesondere keine Verzahnung, wie eine Pass- oder Steckverzahnung, gemeint ist. Vielmehr ist mit der Oberflächenkontur somit eine Kontur gemeint, die frei von sich in radialer Richtung (tendenziell) nach innen erstreckenden Aussparungen / Kerben / Verzahnungsfüßen ist.
  • Die erste Oberflächenkontur / der Wellenabschnitt bildet folglich bevorzugt einen gedachten, umlaufenden Kranz aus, der hohl ausgebildet ist und lediglich eine Erstreckung in tangentialer Richtung / Umfangsrichtung sowie in axialer Richtung aufweist. Dadurch ist eine Oberflächenkontur gegeben, die besonders einfach spanlos herstellbar ist.
  • Zudem ist es von Vorteil, wenn die Abflachungen als ebene Oberflächenbereiche ausgebildet sind.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführung ist es umgesetzt, dass die erste polygone Oberflächenkontur (unter Ausbildung einer Außenkontur) des Wellenabschnittes komplementär zu einer zweiten polygonen Oberflächenkontur (unter Ausbildung einer Innenkontur) des Nabenabschnittes ausgebildet ist und formschlüssig in Drehrichtung die zweite Oberflächenkontur aufnimmt. Somit ist eine besonders leistungsfähige formschlüssige Verbindung umgesetzt.
  • Ist der erste Verzahnungsbestandteil mittels eines Sicherungsringes relativ zu dem zweiten Verzahnungsbestandteil axial gesichert, ist ein kostengünstig hergestelltes Sicherungselement verwendet. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Sicherungsring in eine Ringnut eines den Nabenabschnitt durchdringenden Endbereiches des Wellenabschnittes eingerastet ist. Auf einer dem Sicherungsring abgewandten axialen Seite ist der Nabenabschnitt dann bevorzugt unmittelbar an einer Stirnseite eines Verzahnungsabschnittes des ersten Verzahnungsbestandteils, welcher Verzahnungsabschnitt axial an den Wellenabschnitt anschließt, axial abgestützt.
  • Alternativ zu einer formschlüssigen axialen Sicherung mittels des Sicherungsringes ist es jedoch auch prinzipiell möglich, die beiden Verzahnungsbestandteile stoffschlüssig oder kraftschlüssig axial zu verbinden / sichern. Im Falle einer stoffschlüssigen Verbindung ist eine die beiden Verzahnungsbestandteile verbindende Verschweißung bevorzugt. Im Falle einer stoffschlüssigen Verbindung ist ein die beiden Verzahnungsbestandteile verbindender Pressverbund bevorzugt, wobei der Wellenabschnitt in den Nabenabschnitt eingepresst / mittels eines Presssitzes zusätzlich gehalten ist.
  • Sind die beiden Verzahnungsbestandteile außenverzahnt und/oder mit unterschiedlichen Verzahnungsdurchmessern ausgebildet (d.h. Zahnrad ist gestuft ausgebildet), ergibt sich ein Zahnrad, das besonders für den Einsatz als Planetenrad geeignet ist.
  • Diesbezüglich ist des Weiteren zweckmäßig, wenn die beiden Verzahnungsbestandteile jeweils eine Schrägverzahnung aufweisen. Dadurch wird das Zahnrad besonders effektiv eingesetzt, da es eine erforderliche axiale Abstützung der Verzahnungsbestandteile zueinander mit sich bringt.
  • In diesem Zusammenhang ist es wiederum zweckmäßig, wenn sich die Schrägverzahnungen der unterschiedlichen Verzahnungsbestandteile hinsichtlich ihres Neigungs- / Verzahnungswinkels unterscheiden.
  • Weiter bevorzugt sind die Schrägverzahnungen jedoch gleich ausgerichtet / orientiert.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die erste Oberflächenkontur des Wellenabschnittes und/oder die zweite Oberflächenkontur des Nabenabschnittes gehärtet sind/ist.
  • Der Herstellaufwand des Zahnrades wird insbesondere dann weiter gesenkt, wenn der erste Verzahnungsbestandteil (im Bereich seines Wellenabschnittes) unter Ausbildung der ersten Oberflächenkontur umformtechnisch, bevorzugt kalt- oder warmumformtechnisch, besonders bevorzugt fließpresstechnisch bearbeitet ist. Prinzipiell ist eine solche Bearbeitung auch zur Ausbildung der zweiten Oberflächenkontur an dem zweiten Verzahnungsbauteil (im Bereich des Nabenabschnittes), gemäß einer weiteren Ausführung, denkbar. Weiter bevorzugt ist das zweite Verzahnungsbauteil jedoch als ein Sinterteil oder Schmiedeteil ausgeführt / sintertechnisch hergestellt. Auch der erste Verzahnungsbestandteil kann prinzipiell als Sinterteil oder Schmiedeteil ausgeführt sein.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Zahnrad mit zwei miteinander über eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung drehfest verbundenen Verzahnungsbestandteilen, wobei ein erster Verzahnungsbestandteil einen Wellenabschnitt der Welle-Nabe-Verbindung ausbildet und ein zweiter Verzahnungsbestandteil eine formschlüssig mit dem Wellenabschnitt in einer Drehrichtung verbundenen Nabenabschnitt der Welle-Nabe-Verbindung ausbildet, wobei eine Oberflächenkontur des Wellenabschnittes und/oder des Nabenabschnittes nicht spanabhebend / nicht spanend / spanlos bearbeitet / ausgebildet ist. Insbesondere trifft dies auch für die zuvor beschriebenen ersten und zweiten Oberflächenkonturen der Wellen- und Nabenabschnitte zu. Somit wird der Herstellaufwand des Zahnrades deutlich gesenkt.
  • Zudem betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe mit mehreren als Planeten eingesetzten erfindungsgemäßen Zahnrädern nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, wobei die ersten Verzahnungsbestandteile Teil einer ersten Planetenstufe und die zweiten Verzahnungsbestandteile Teil einer zweiten Planetenstufe sind. Dadurch sind die Zahnräder besonders effizient eingesetzt.
  • In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß eine Welle-Nabe-Verbindung für einen zweiteilig gestuften Planeten realisiert. Eine Polygonverbindung ist zur Verbindung zweier Zahnräder (Verzahnungsbestandteile) eingesetzt. Die axiale Sicherung wird über einen Sicherungsring gewährleistet. Somit sind die beiden Zahnräder über eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung miteinander verbunden. Wenigstens ein Formschlusselement (Wellenabschnitt und/oder Nabenabschnitt) weist bevorzugt eine nicht spanabhebend bearbeitete Oberfläche / Oberflächenkontur auf. Diese ist weiter bevorzugt durch Kalt- oder Warmumformen, insbesondere Fließpressen, erzeugt. Alternativ ist auch ein Sintern zur Ausbildung der Oberfläche möglich. Die Verzahnungen sind weiter bevorzugt gleich ausgerichtet, weisen aber einen unterschiedlichen Flanken- / Neigungswinkel auf.
  • Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen als Planetenrad ausgebildeten Zahnrades nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei besonders gut die axiale Sicherung zweier Verzahnungsbestandteile des Zahnrades über einen Sicherungsring erkennbar ist,
    • 2 eine Seitendarstellung des Zahnrades nach 2 in einem ungeschnittenen Zustand,
    • 3 eine Querschnittdarstellung des Zahnrades nach den 1 und 2 entlang der in 1 mit „III-III“ gekennzeichneten Schnittlinie, wobei insbesondere eine Polygonform verschiedener Oberflächenkonturen eines Wellenabschnittes eines ersten Verzahnungsbestandteiles sowie eines Nabenabschnittes eines zweiten Verzahnungsbestandteiles erkennbar sind,
    • 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Zahnrades nach den 1 bis 3,
    • 5 eine perspektivische Darstellung des zusammengebauten Zahnrades nach den 1 bis 3 von einer Seite eines Sicherungsringes, der zur axialen Sicherung der beiden Verzahnungsbestandteile zueinander vorgesehen ist, sowie
    • 6 eine perspektivische Darstellung des in 3 bereits geschnitten dargestellten Zahnradabschnittes.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist ein erfindungsgemäßes Zahnrad 1 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in seinem prinzipiellen Aufbau gut erkennbar. Das Zahnrad 1 ist als ein mehrteiliges Zahnrad 1 ausgeführt. Das Zahnrad 1 weist somit zwei Teilzahnräder / Zahnradteile auf, die nachfolgend als Verzahnungsbestandteile 3 und 4 bezeichnet sind. Somit bildet das Zahnrad 1 eine Zahnradeinheit / Zahnradanordnung aus. Die beiden Verzahnungsbestandteile 3 und 4 des Zahnrades 1 sind mittels einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung 2 drehfest miteinander verbunden. Die beiden Verzahnungsbestandteile 3 und 4 sind daher über einen Formschluss in Drehrichtung / drehfest verbunden.
  • Das Zahnrad 1 ist im Betrieb in einem hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Planetengetriebe eingesetzt. Das Planetengetriebe ist weiter bevorzugt wiederum in einer elektrischen Antriebsachse (E-Achse) eingesetzt. Die Antriebsachse weist neben dem Planetengetriebe einen Elektromotor auf, der seitens seines Rotors mit einem Bestandteil des Planetengetriebes (vorzugsweise mit einem Planetenträger oder einem Sonnenrad) drehgekoppelt ist. Das Zahnrad 1 ist konkret als ein Planetenrad des Planetengetriebes ausgeführt. In dem Planetengetriebe sind mehrere dieser Zahnräder 1 in Form der Planetenräder in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Durch die beiden Verzahnungsbestandteile 3 und 4 bildet das Zahnrad 1 zwei Planetenteilräder (erstes Planetenteilrad durch ersten Verzahnungsbestandteil 3 und zweites Planetenteilrad durch zweiten Verzahnungsbestandteil 4) unterschiedlicher Planetenstufen aus. Der erste Verzahnungsbestandteil 3 des jeweiligen Zahnrades 1 ist in diesem Planetengetriebe Bestandteil einer ersten Planetenstufe, wohingegen der zweite Verzahnungsbestandteil 4 Bestandteil einer zweiten Planetenstufe ist.
  • Wie des Weiteren in 1 erkennbar ist, ist an dem ersten Verzahnungsbestandteil 3 ein Wellenabschnitt 5 ausgebildet. Dieser Wellenabschnitt 5 bildet die Welle der Welle-Nabe-Verbindung 2 aus. Eine Nabe der Welle-Nabe-Verbindung 2 ist durch einen Nabenabschnitt 6 an dem zweiten Verzahnungsbestandteil 4 gebildet. Wellenabschnitt 5 und Nabenabschnitt 6 sind im montierten Zustand nach 1 derart ineinander geschoben, dass sie drehfest ineinander greifen und somit eine drehfeste formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Verzahnungsbestandteilen 3 und 4 bilden.
  • Wie besonders gut in 3 sowie in Zusammenschau der 4 bis 6 erkennbar, weist sowohl der Wellenabschnitt 5 als auch der Nabenabschnitt 6 jeweils eine polygone Oberflächenkontur 7, 8 auf. Die erste Oberflächenkontur 7 an dem Wellenabschnitt 5 in Form einer Außenkontur ist komplementär zu einer zweiten Oberflächenkontur 8 an dem Nabenabschnitt 6 in Form einer Innenkontur ausgebildet. Die beiden Oberflächenkonturen 7, 8 sind so hinsichtlich ihres Durchmessers / ihrer Größe aufeinander abgestimmt, dass sie ineinander eingeschoben sind, und sich in Umfangsrichtung / in Drehrichtung formschlüssig aneinander abstützen. Jede Oberflächenkontur 7, 8 (3) weist mehrere Abflachungen 9 auf. Die einzelnen Abflachungen 9 der ersten Oberflächenkontur 7 liegen jeweils an einer Abflachung 9 der zweiten Oberflächenkontur 8 an.
  • Die Abflachungen 9 sind durch abgeflachte Oberflächenbereiche gebildet. Die Abflachungen 9 gehen unmittelbar entlang des Umfangs / in Umfangsrichtung ineinander über. Die Abflachungen 9 gehen somit lückenlos / rücksprungslos ineinander über. Unter einer Abflachung 9 ist hier insbesondere eine ebene Oberfläche zu verstehen, wie in 3 ersichtlich ist. Prinzipiell ist unter einer Abflachung 9 jedoch jeglicher Oberflächenbereich zu verstehen, der auch gekrümmt verläuft, jedoch im Querschnitt betrachtet einen größeren Radius aufweist als eine gedachte, durch die umfangsseitigen Enden des Oberflächenbereichs verlaufende konzentrisch zu einer Mittelachse 13 des Zahnrades 1 verlaufende Kreislinie ausgebildet ist. Somit bilden sowohl die erste Oberflächenkontur 7 als auch die zweite Oberflächenkontur 8 jeweils im Querschnitt betrachtet ein Mehreck / Vieleck, hier ein Zwölfeck, aus, dessen Seiten stets mit positivem Winkel aneinander anschließen.
  • In 4 ist der Wellenabschnitt 5 in alleiniger Betrachtung erkennbar. Der Wellenabschnitt 5 bildet einen Längsabschnitt des ersten Verzahnungsbestandteils 3 aus, der unverzahnt ist. An diesen Wellenabschnitt 5 schließt in axialer Richtung (in Bezug auf die Mittelachse 13) ein Verzahnungsabschnitt 14 an, der einen weiteren Längsabschnitt des ersten Verzahnungsbestandteils 3 ausbildet. Der Verzahnungsabschnitt 14 bildet eine erste Außenverzahnung 15a des Zahnrades 1 aus. Der Verzahnungsabschnitt 14 ist im montierten Zustand, wie in 2 erkennbar, zu einer zweiten Außenverzahnung 15b des Zahnrades 1 in axialer Richtung benachbart angeordnet. Die zweite Außenverzahnung 15b ist an einer radialen Außenseite des scheibenförmigen zweiten Verzahnungsbestandteils 4 ausgebildet. Die Außenverzahnungen 15a, 15b weisen unterschiedliche Verzahnungsdurchmesser auf. Die erste Außenverzahnung 15a weist einen kleineren Verzahnungsdurchmesser auf als die zweite Außenverzahnung 15b. Beide Außenverzahnungen 15a, 15b sind als Schrägverzahnungen 11, 12 des Zahnrades 1 ausgebildet. Eine erste Schrägverzahnung 11 des ersten Verzahnungsbestandteils 3 weist einen anderen (hier einen kleineren) Neigungswinkel aus als eine zweite Schrägverzahnung 12 des zweiten Verzahnungsbestandteils 4. Das Zahnrad 1 ist daher gesamtheitlich als gestuftes Zahnrad 1 ausgeführt. Beide Schrägverzahnungen 11, 12 sind gleich ausgerichtet. In weiteren Ausführungen sind die Außenverzahnungen 15a, 15b alternativ auch jeweils als Geradverzahnung ausgebildet.
  • Der Wellenabschnitt 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel über ein Fließpressverfahren hergestellt / fließgepresst ausgebildet. Dadurch wird wesentlich der Herstellaufwand des Zahnrades 1 verringert. Insbesondere wird durch das Fließpressverfahren unmittelbar die erste Oberflächenkontur 7 mit ausgebildet. Die erste Oberflächenkontur 7 ist daher spanungslos, vorzugsweise aus einer zuvor kreisrunden Außenumfangsseite des ersten Verzahnungsbestandteils 3 heraus ausgebildet. Alternativ kann die erste Oberflächenkontur 7 ebenso durch konventionelles Fräsen / Schleifen hergestellt werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Verzahnungsbestandteil 4 als Sinterteil ausgebildet und somit die zweite Oberflächenkontur 8 sintertechnisch hergestellt. Die zweite Oberflächenkontur 8 / der Nabenabschnitt 6 an dem zweiten Verzahnungsbestandteil 4 kann prinzipiell nach weiteren Ausführungen jedoch ebenfalls mittels eines solchen Fließpressverfahrens ausgestaltet sein. Somit ist auch die zweite Oberflächenkontur 8 spanungslos hergestellt. Alternativ kann die zweite Oberflächenkontur 8 ebenso durch konventionelles Fräsen / Schleifen hergestellt werden.
  • Die Oberflächenkonturen 7, 8 bilden somit formlich nicht spanend, d.h. spanlos, ausgebildete Oberflächen (erste Oberflächenkontur 7 als radiale Außenoberfläche, zweite Oberflächenkontur 8 als radiale Innenoberfläche) aus. Die Form der Oberflächenkonturen 7, 8 ist daher spanlos ausgeformt. Die Oberflächenkonturen 7, 8 sind jedoch weiter oberflächenbehandelt, insbesondere gehärtet, wodurch die Oberflächenbeschaffenheit zwar geändert wird, die Form / Kontur jedoch beibehalten bleibt.
  • In 5 ist ersichtlich, dass ein Sicherungsring 10 zur axialen Sicherung der beiden Verzahnungsbestandteile 3 und 4 zueinander dient. Der Sicherungsring 10 ist an einem dem Verzahnungsabschnitt 14 abgewandten Endbereich 16 des Wellenabschnittes 5 verankert. Der Sicherungsring 10 ist in eine Ringnut 17 im Wellenabschnitt 5 formschlüssig eingerastet. Der Sicherungsring 10 ist als Sprengring ausgeführt. Der Sicherungsring 10 stützt daher den Nabenabschnitt 6 / den zweiten Verzahnungsbestandteil 4 zu einer ersten axialen Seite hin relativ zu dem Wellenabschnitt 5 / dem ersten Verzahnungsbestandteil 3 ab. Wie des Weiteren in 1 ersichtlich ist, ist der Nabenabschnitt 6 / der zweite Verzahnungsbestandteil 4 zu einer, der ersten axialen Seite abgewandten, zweiten axialen Seite über einen radialen Absatz 18 relativ zu dem Wellenabschnitt 5 / dem ersten Verzahnungsbestandteil 3 abgestützt. Dieser Absatz 18 ist unmittelbar durch eine axiale Stirnseite des Verzahnungsabschnittes 14 mit ausgebildet. Daher sind die beiden Verzahnungsbestandteile 3 und 4 wieder lösbar miteinander verbunden. Die Welle-Nabe-Verbindung 2 ist daher ebenfalls als eine formschlüssige sowie wieder lösbare Verbindung umgesetzt.
  • Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die zuvor bezeichneten Herstellverfahren lediglich exemplarisch sind. Der Wellenabschnitt 5 sowie der Nabenabschnitt 6 sind jeweils prinzipiell mittels jeglichem umformtechnischen, wie kalt- oder warmumformtechnischen Herstellverfahren ausbildbar. Auch können die Wellen- und Nabenabschnitte 5, 6 jeweils prinzipiell auch mittels eines Sinterprozesses ausgebildet werden, wobei dann bevorzugt der jeweilige Verzahnungsbestandteil 3, 4 in diesem Sinterprozess ausgebildet wird.
  • In anderen Worten ausgedrückt, wird erfindungsgemäß ein zweiteiliger Planet (Zahnrad 1) durch eine Polygonverbindung formschlüssig verbunden, um durch diese Verbindung im Betrieb Drehmoment zu übertragen. Axial wird der Planet 1 wahlweise durch einen Sicherungsring 10 oder auch Verschweißung gesichert. Beim Fügen der Formverbindung 2 kann auch ein Pressverband angedacht werden. Dann müsste vor dem Fügen die Nabe 6 erwärmt, aufgepresst und abgekühlt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zahnrad
    2
    Welle-Nabe-Verbindung
    3
    erster Verzahnungsbestandteil
    4
    zweiter Verzahnungsbestandteil
    5
    Wellenabschnitt
    6
    Nabenabschnitt
    7
    erste Oberflächenkontur
    8
    zweite Oberflächenkontur
    9
    Abflachung
    10
    Sicherungsring
    11
    erste Schrägverzahnung
    12
    zweite Schrägverzahnung
    13
    Mittelachse
    14
    Verzahnungsabschnitt
    15a
    erste Außenverzahnung
    15b
    zweite Außenverzahnung
    16
    Endbereich
    17
    Ringnut
    18
    Absatz
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012202446 A1 [0002]
    • DE 102009052791 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Zahnrad (1) mit zwei miteinander über eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung (2) drehfest verbundenen Verzahnungsbestandteilen, wobei ein erster Verzahnungsbestandteil (3) einen Wellenabschnitt (5) der Welle-Nabe-Verbindung (2) ausbildet und ein zweiter Verzahnungsbestandteil (4) einen Nabenabschnitt (6) der Welle-Nabe-Verbindung (2) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (5) und/oder der Nabenabschnitt (6) eine polygone Oberflächenkontur (7, 8) aufweisen/aufweist, wobei die zumindest eine Oberflächenkontur (7, 8) aus mehreren, in Umfangsrichtung unmittelbar ineinander übergehenden Abflachungen (9) gebildet ist.
  2. Zahnrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (9) in Umfangsrichtung lückenlos ineinander übergehen.
  3. Zahnrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (9) als ebene Oberflächenbereiche ausgebildet sind.
  4. Zahnrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Oberflächenkontur (7) des Wellenabschnittes (5) komplementär zu einer zweiten Oberflächenkontur (8) des Nabenabschnittes (6) ausgebildet ist und formschlüssig in Drehrichtung die zweite Oberflächenkontur (8) aufnimmt.
  5. Zahnrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verzahnungsbestandteil (3) mittels eines Sicherungsringes (10) relativ zu dem zweiten Verzahnungsbestandteil (4) axial gesichert ist.
  6. Zahnrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verzahnungsbestandteile (3, 4) außenverzahnt und/oder mit unterschiedlichen Verzahnungsdurchmessern ausgebildet sind.
  7. Zahnrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verzahnungsbestandteile (3, 4) jeweils eine Schrägverzahnung (11, 12) aufweisen.
  8. Zahnrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verzahnungsbestandteil (3) unter Ausbildung der ersten Oberflächenkontur (7) umformtechnisch bearbeitet ist.
  9. Zahnrad (1) mit zwei miteinander über eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung (2) drehfest verbundenen Verzahnungsbestandteilen (3, 4), wobei ein erster Verzahnungsbestandteil (3) einen Wellenabschnitt (5) der Welle-Nabe-Verbindung (2) ausbildet und ein zweiter Verzahnungsbestandteil (4) einen formschlüssig mit dem Wellenabschnitt (5) in einer Drehrichtung verbundenen Nabenabschnitt (6) der Welle-Nabe-Verbindung (2) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberflächenkontur (7, 8) des Wellenabschnittes (5) und/oder des Nabenabschnittes (6) nicht spanabhebend bearbeitet ist.
  10. Planetengetriebe mit mehreren als Planeten eingesetzten Zahnrädern (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die ersten Verzahnungsbestandteile (3) Teil einer ersten Planetenstufe und die zweiten Verzahnungsbestandteile (4) Teil einer zweiten Planetenstufe sind.
DE102017111039.9A 2017-05-22 2017-05-22 Mehrteiliges Zahnrad mit Welle-Nabe-Verbindung Withdrawn DE102017111039A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017111039.9A DE102017111039A1 (de) 2017-05-22 2017-05-22 Mehrteiliges Zahnrad mit Welle-Nabe-Verbindung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017111039.9A DE102017111039A1 (de) 2017-05-22 2017-05-22 Mehrteiliges Zahnrad mit Welle-Nabe-Verbindung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017111039A1 true DE102017111039A1 (de) 2018-11-22

Family

ID=64278171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017111039.9A Withdrawn DE102017111039A1 (de) 2017-05-22 2017-05-22 Mehrteiliges Zahnrad mit Welle-Nabe-Verbindung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017111039A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111697757A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 罗伯特·博世有限公司 正齿轮和其制造方法以及无刷式电动机
DE102022110702A1 (de) 2022-05-02 2023-11-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verzahnte Welle-Nabe-Verbindung eines Getriebes für einen elektromechanischen Achsantriebsstrang
US20240418252A1 (en) * 2021-09-30 2024-12-19 Aktiebolaget Skf Gear arrangement
DE102024204084A1 (de) * 2024-05-02 2025-11-06 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsvorrichtung für ein Flurförderzeug und Flurförderzeug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009052791A1 (de) 2009-11-11 2011-07-07 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH, 80809 Vorrichtung zum Koppeln einer Antriebswelle eines Nebenaggregates eines Nutzfahrzeuges mit einem Rädertrieb und Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung
DE102012202446A1 (de) 2012-02-17 2013-08-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getrieberad, insbesondere Sonnenrad für ein Differenzialgetriebe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009052791A1 (de) 2009-11-11 2011-07-07 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH, 80809 Vorrichtung zum Koppeln einer Antriebswelle eines Nebenaggregates eines Nutzfahrzeuges mit einem Rädertrieb und Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung
DE102012202446A1 (de) 2012-02-17 2013-08-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getrieberad, insbesondere Sonnenrad für ein Differenzialgetriebe

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111697757A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 罗伯特·博世有限公司 正齿轮和其制造方法以及无刷式电动机
US20240418252A1 (en) * 2021-09-30 2024-12-19 Aktiebolaget Skf Gear arrangement
DE102022110702A1 (de) 2022-05-02 2023-11-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verzahnte Welle-Nabe-Verbindung eines Getriebes für einen elektromechanischen Achsantriebsstrang
DE102024204084A1 (de) * 2024-05-02 2025-11-06 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsvorrichtung für ein Flurförderzeug und Flurförderzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10304124B4 (de) Differentialbaugruppe
EP1834102B1 (de) Wellen-naben-verbindung mit sicherungssystem
EP2118505B1 (de) Wellen-nabenverbindung mit verzahnung
DE10258058A1 (de) Differentialbaugruppe
DE102007053728B4 (de) Nabeneinheit zur Übertragung von Drehmomenten sowie eine Antriebseinheit mit der Nabeneinheit
DE102017111039A1 (de) Mehrteiliges Zahnrad mit Welle-Nabe-Verbindung
DE102014103132A1 (de) Hybriddrehmomentübertragungsmechanismus
WO2015067262A2 (de) Gleithülse zur lagerung von sonnenrädern
EP2646712B1 (de) Zahnradgetriebe mit schrägverzahnung
WO2017016552A1 (de) Getriebeanordnung für ein kraftfahrzeug
WO2012041428A1 (de) Getriebevorrichtung
DE19929639B4 (de) Welle-Nabe-Verbindung mit umgeformten Anschlagschrägen in Wellenverzahnung
EP2423036B1 (de) Taumelgetriebe
WO2018002122A1 (de) Welle-nabe-verbindung
DE102017207126A1 (de) Antriebsanordnung mit einem rotierenden Gehäuse angeschlossen an eine Ausgangsschnittstelle
DE102018108541B4 (de) Antriebsstrangabschnitt, insbesondere für eine Getriebeanordnung für eine elektrisch antreibbare Achse eines Fahrzeugs, sowie die elektrisch antreibbare Achse
DE102015219855A1 (de) Hohlrad mit Innenverzahnung und Kronenverzahnung, sowie Verfahren zu dessen Herstellung und Schaltgetriebe mit solchem Hohlrad
DE10290270B3 (de) Anbringung einer radialen Flachscheibe an einer Nabe, insbesondere für eine Kupplungsscheibe eines Kraftfahrzeugs
DE60303007T2 (de) Planetenrad eines differenzialgetriebens und herstellungsverfahren dafür
WO2019007901A1 (de) Differentialgetriebegehäuse und differentialgetriebe
WO2016162029A1 (de) Mehrteiliger differentialkorb eines stirnraddifferentials zusammengesetzt aus schmiede- sowie metallblech-teilen
EP3179138B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verbindung zweier rotierender maschinenteile
DE102022005001B4 (de) Kraftempfangsbauteil und getriebebaugruppe
EP3263935B1 (de) Bremsscheibeneinheit
DE102018126033A1 (de) Zahnradverbund für einen Stufenplaneten eines Planetengetriebes

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R120 Application withdrawn or ip right abandoned