DE102014202425B4 - Planetary gear with an integrated sensor element for speed measurement - Google Patents

Planetary gear with an integrated sensor element for speed measurement Download PDF

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Abstract

Planetengetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsrad (2), von dem über einen Planetenträger (3) Drehmoment an einen ersten Planetenradsatz (9) und/oder einen zweiten Planetenradsatz (10) und an ein erstes und/oder ein zweites Sonnenrad (11, 12) weitergebbar ist, und mit einer Drehzahlsensoreinheit (16) zur Erfassung einer Drehzahl des Planetengetriebes (1), wobei die Drehzahlsensoreinheit (16) wenigstens ein Geberelement (13) und ein das Geberelement (13) erfassendes, als Drehzahlsensor ausgebildetes Nehmerelement (15) aufweist, wobei der Planetenträger (3) als spanlos gefertigtes und/oder tiefgezogenes Blechteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (13) in das Planetengetriebe (1) als einstückig mit dem Planetenträger (3) ausgebildetes Bauelement integriert ist.Planetary gear (1) for a motor vehicle, with a drive wheel (2) from which torque is transmitted via a planet carrier (3) to a first planetary gear set (9) and/or a second planetary gear set (10) and to a first and/or a second sun gear (11, 12) can be passed on, and with a speed sensor unit (16) for detecting a speed of the planetary gear (1), the speed sensor unit (16) having at least one transmitter element (13) and a receiver element which detects the transmitter element (13) and is designed as a speed sensor (15), wherein the planetary carrier (3) is designed as a sheet metal part that is manufactured without cutting and/or deep-drawn, characterized in that the transmitter element (13) is integrated into the planetary gear (1) as a component that is designed in one piece with the planetary carrier (3).

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsrad, von dem über einen Planetenträger Drehmoment an einen ersten Planetenradsatz und/oder einen zweiten Planetenradsatz und weiter an erstes und/oder ein zweites Sonnenrad weitergebbar ist, und mit einer Drehzahlsensoreinheit zur Erfassung einer Drehzahl des Planetengetriebes, wobei die Drehzahlsensoreinheit wenigstens ein Geberelement und ein das Geberelement erfassendes, als Drehzahlsensor ausgebildetes Nehmerelement aufweist, wobei der Planetenträger als spanlos gefertigtes und/oder tiefgezogenes Blechteil ausgebildet ist.The invention relates to a planetary gear for a motor vehicle, with a drive wheel from which torque can be transmitted via a planet carrier to a first planetary gear set and/or a second planetary gear set and further to a first and/or a second sun gear, and with a speed sensor unit for detecting a speed of the planetary gear, wherein the speed sensor unit has at least one transmitter element and a receiver element which detects the transmitter element and is embodied as a speed sensor, the planet carrier being embodied as a sheet metal part that is manufactured without cutting and/or deep-drawn.

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 10 2007 040 475 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt.From the prior art, for example from DE 10 2007 040 475 A1 a planetary gear is known.

Zudem ist es insbesondere auf dem technischen Gebiet der Getriebetechnik bekannt, dass eine Erfassung bzw. Messung von bestimmten Drehzahlen innerhalb eines Getriebes wünschenswert ist, um beispielsweise Drehzahlwerte an eine elektronische Aschantrieb-, Getriebe- und/oder Motorsteuerung zu senden, um daraus Steuerbefehle für den Achsantrieb, das Getriebe, den Motor oder andere Fahrzeugfunktionen zu berechnen.In addition, it is known, particularly in the technical field of transmission technology, that it is desirable to record or measure specific speeds within a transmission, for example in order to send speed values to an electronic axle drive, transmission and/or engine control system in order to generate control commands for the Calculate the final drive, the transmission, the engine or other vehicle functions.

Unter anderem offenbart die WO 2011/098594 A1 dazu einen Radnabenantrieb mit einem Sensor zur Drehzahlüberwachung des Antriebs. Auch offenbart die DE 36 40 360 A1 eine Vorrichtung zum Messen der Drehzahl einer Differential-Achse. Ferner offenbart die US 6 203 464 B1 ein Differentialgetriebe mit einem Tellerrad und einem Sensor zur Messung der Drehzahl des Tellerrads.Among other things, the WO 2011/098594 A1 plus a wheel hub drive with a sensor to monitor the speed of the drive. Also revealed the DE 36 40 360 A1 a device for measuring the rotational speed of a differential axle. Furthermore, the U.S. 6,203,464 B1 a differential gear with a ring gear and a sensor for measuring the rotational speed of the ring gear.

Aus einem anderen Stand der Technik, nämlich der DE 10 2010 011 458 A1 , ist weiterhin bekannt, dass zur Drehzahlmessung eines rotierenden Elements ein als Sensorring ausgebildetes Geberelement mittels eines als Drehzahlsensor ausgebildeten Nehmerelements erfasst werden kann. Ein solcher Sensorring kann beispielsweise auf ein um eine Achse rotierendes Getriebebauelement aufgepresst oder auf sonstige Weise daran befestigt werden, um durch die Erfassung des mitrotierenden Sensorrings mittels des als Drehzahlsensor ausgebildeten Nehmerelements auf die Drehzahl des rotierenden Getriebebauelements zu schließen. Die DE 10 2010 011 458 A1 stellt eine nicht-magnetische, ringförmige Kunststoffkomponente vor, um das Gewicht eines Sensorrings zu reduzieren. Um den Umfang der Kunststoffkomponente sind mehrere gleichartige Aussparungen vorgesehen, wobei der Abstand zwischen je zwei Aussparungen stets der gleiche ist.From another prior art, namely DE 10 2010 011 458 A1 It is also known that for measuring the speed of a rotating element, a transmitter element designed as a sensor ring can be detected by means of a slave element designed as a speed sensor. Such a sensor ring can, for example, be pressed onto a transmission component rotating about an axis or attached to it in some other way in order to infer the speed of the rotating transmission component by detecting the co-rotating sensor ring by means of the slave element designed as a speed sensor. The DE 10 2010 011 458 A1 introduces a non-magnetic annular plastic component to reduce the weight of a sensor ring. A plurality of similar recesses are provided around the circumference of the plastic component, with the distance between each two recesses always being the same.

Schließlich ist bekannt, dass in der Fahrzeugentwicklung der generelle Wunsch besteht, das Fahrzeuggewicht möglichst gering zu halten, um auf diese Weise Energie in Form von Kraftstoff oder elektrischer Energie einzusparen. Dieser Wunsch besteht auch bei den Antriebskomponenten eines Fahrzeuges, wie etwa dem Achsantrieb in Form eines Planetengetriebes.Finally, it is known that in vehicle development there is a general desire to keep the vehicle weight as low as possible in order in this way to save energy in the form of fuel or electrical energy. This desire also applies to the drive components of a vehicle, such as the final drive in the form of a planetary gear.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, das vergleichsweise leicht baut und unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine zuverlässige Drehzahlmessung einer Drehzahl des Planetengetriebes ermöglicht.It is therefore the object of the present invention to provide a planetary gear for a motor vehicle that is comparatively light in construction and enables reliable speed measurement of the speed of the planetary gear using the simplest possible design means.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Bei einem gattungsgemäßen Planetengetriebe wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, das das Geberelement der Drehzahlsensoreinheit in das Planetengetriebe als einstückig mit dem Planetenträger ausgebildetes Bauelement integriert ist. Das heißt, dass das Geberelement im Gegensatz zum Stand der Technik nicht als separates Bauelement auf ein rotierendes Getriebeelement aufgepresst oder auf sonstige Weise daran befestigt ist, sondern als integrales Bauteil desselben mit umfasst ist, d.h. ein integraler Bestandteil bzw. die beiden Funktionseinheiten als Monolithteil ausgebildet sind.In a generic planetary gear, the above-mentioned object is achieved according to the invention in that the transmitter element of the speed sensor unit is integrated into the planetary gear as a one-piece component with the planet carrier. This means that, in contrast to the prior art, the encoder element is not pressed onto a rotating transmission element as a separate component or attached to it in any other way, but is included as an integral component of the same, i.e. an integral component or the two functional units are designed as a monolithic part are.

Durch die einstückige Integration des zur Drehzahlmessung verwendeten Geberelements in das Planetengetriebe werden gleich mehrere vorteilhafte Effekte erzielt. So wird durch die einstücke Integration des Geberelements wenigstens ein zusätzliches Bauelement eingespart, da zur Drehzahlmessung kein separates Geberelement in das Planetenradgetriebe eingebracht und daran befestigt werden muss. Zudem wird durch die einstückige Integration des Geberelements gegenüber dem Einbringen eines separaten, zusätzlichen Bauelements Gewicht eingespart, so dass das erfindungsgemäße Planetengetriebe vergleichsweise leicht baut. Darüber hinaus kann auch der Fertigungs- bzw. Herstellungsprozess des Planetengetriebes vereinfacht werden, so dass das erfindungsgemäße Planetengetriebe vergleichsweise kostengünstig zur Verfügung gestellt werden kann.Due to the one-piece integration of the sensor element used for speed measurement in the planetary gear, several advantageous effects are achieved at the same time. The one-piece integration of the sensor element saves at least one additional component, since no separate sensor element has to be introduced into the planetary gear and fastened to it for speed measurement. In addition, due to the one-piece integration of the encoder element, weight is saved compared to the introduction of a separate, additional component, so that the planetary gear according to the invention is comparatively lightweight. In addition, the manufacturing or production process of the planetary gear can also be simplified, so that the planetary gear according to the invention can be made available comparatively inexpensively.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind auch in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are also claimed in the dependent claims and are explained in more detail below.

Auch ist es von Vorteil, wenn das Geberelement radial innerhalb von Aussparungen an dem Planetenträger zur Lagerung des ersten Planetenradsatzes und/oder des zweiten Planetenradsatzes angeordnet ist. D.h., dass das Geberelement an einer radialen Innenseite des Planetenträgers, also zumindest radial innerhalb der Planetenräder und/oder der Planetenradbolzen, angeordnet ist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise der radiale Bauraumbedarf des Planetengetriebes reduzieren.It is also advantageous if the transmitter element is located radially within recesses on the plate netenträger for storing the first planetary gear set and / or the second planetary gear set is arranged. This means that the transmitter element is arranged on a radial inside of the planet carrier, ie at least radially inside the planet wheels and/or the planet wheel bolts. As a result, the radial space requirement of the planetary gear can be reduced in an advantageous manner.

So ist es von Vorteil, wenn das einstückig in das Planetengetriebe integrierte Geberelement durch eine Vielzahl von Materialaussparungen (aus)gebildet ist. Durch diese vergleichsweise einfach zu fertigende konstruktive Ausgestaltung des integrierten Geberelements kann zusätzlich Gewicht gegenüber den bekannten Lösungen eingespart werden. D.h., dass ein Planetengetriebe, bei dem das Geberelement durch eine Vielzahl von Materialaussparungen in das Planetengetriebe integriert ist, besonders leicht baut bzw. ein besonders niedriges Eigengewicht aufweist. Alternativ dazu kann das Geberelement auch durch eine Vielzahl von Markerelemente ausgebildet sein. Diese Markerelemente können so eingerichtet bzw. ausgestaltet sein, dass sie zuverlässig von dem als Drehzahlsensor ausgebildeten Nehmerelement erfasst werden können. Dabei kann es sich bei den Markerelementen beispielsweise um optische und/oder magnetische Markerelemente handeln. Den erfindungsgemäßen Materialaussparungen und Markerelementen ist gemein, dass sie über den Umfang des Planetenträgers angeordnet sind, nämlich vorzugsweise äquidistant. Darüber hinaus gewährleisten die beschriebenen Ausführungsvarianten eine störungsfreie und langlebige Erfassung des Geberelements durch das als Drehzahlsensor ausgebildete Nehmerelement.It is advantageous if the sensor element integrated in one piece into the planetary gear is formed by a large number of material recesses. As a result of this structural design of the integrated sensor element, which is comparatively easy to manufacture, weight can be saved compared to the known solutions. This means that a planetary gear, in which the transmitter element is integrated into the planetary gear by a large number of material recesses, is particularly lightweight or has a particularly low dead weight. As an alternative to this, the transmitter element can also be formed by a multiplicity of marker elements. These marker elements can be set up or designed in such a way that they can be reliably detected by the slave element, which is designed as a speed sensor. The marker elements can be, for example, optical and/or magnetic marker elements. What the material recesses and marker elements according to the invention have in common is that they are arranged over the circumference of the planet carrier, namely preferably equidistantly. In addition, the described embodiment variants ensure trouble-free and long-lasting detection of the transmitter element by the receiver element designed as a speed sensor.

Um eine möglichst einfache Montage des Planetengetriebes zu ermöglichen, kann der Planetenträger zwei Planetenträgerhälften aufweisen, die jeweils in einem axialen Endbereich des Antriebsrades angeordnet sind. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Planetenträgerhälften als Teil eines Gehäuses des Planetengetriebes mit zu verwenden, so dass der oder die Planetenradsätze und/oder das oder die Sonnenräder innerhalb der zwei Planetenträgerhälften angeordnet sind. Dabei ist es möglich, das Geberelement in wenigstens eine der zwei Planetenträgerhälften als einstückiges Bauelement zu integrieren. Wenn der Planetenträger bzw. wenigstens eine der Planetenträgerhälften drehfest mit dem Antriebsrad verbunden sind, kann durch eine Messung der Drehzahl der einen Planetenträgerhälfte auf die Drehzahl des Antriebsrades bzw. der daraus resultierenden Drehzahl des Planetengetriebes geschlossen werden.In order to enable the simplest possible assembly of the planetary gear, the planetary carrier can have two planetary carrier halves, which are each arranged in an axial end area of the drive wheel. This makes it possible, for example, to use the planetary carrier halves as part of a housing of the planetary gear, so that the planetary gear set or gears and/or the sun gear or gears are arranged within the two planetary carrier halves. It is possible to integrate the transmitter element into at least one of the two planetary carrier halves as a one-piece component. If the planet carrier or at least one of the planet carrier halves is non-rotatably connected to the drive wheel, the speed of the drive wheel or the resulting speed of the planetary gear can be determined by measuring the speed of one planet carrier half.

Für eine besonders einfache, vergleichsweise kostengünstige Fertigung des erfindungsgemäßen Planetengetriebes ist es vorteilhaft, wenn die Planetenträgerhälften als spanlos gefertigte und/oder tiefgezogene Blechteile ausgebildet sind. Die Verwendung von vergleichsweise leicht bauenden Blechteilen als Planetenträgerhälften bzw. Bestandteil des Planetenträgers kann dann beim Kraftfahrzeug verbrauchsreduzierend wirken.For a particularly simple, comparatively inexpensive production of the planetary gear according to the invention, it is advantageous if the planet carrier halves are designed as sheet metal parts that are manufactured without cutting and/or deep-drawn. The use of comparatively lightweight sheet metal parts as planet carrier halves or as part of the planet carrier can then have a consumption-reducing effect on the motor vehicle.

Auf besonders einfache Weise lässt sich das Geberelement in das Planetengetriebe integrieren, wenn die Materialaussparungen in Form von Durchgangslöchern durch Bohren oder Stanzen in wenigstens eine Planetenträgerhälfte des Planetenträgers eingebracht sind.The transmitter element can be integrated into the planetary gear in a particularly simple manner if the material recesses in the form of through holes are made in at least one planet carrier half of the planet carrier by drilling or stamping.

Für eine besonders genaue und zuverlässige Drehzahlmessung kann es vorteilhaft sein, wenn die Materialaussparungen eine oder zwei senkrecht zur Umfangsrichtung ausgerichtete Kante(n) aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, ein qualitativ hochwertiges Signal mittels des als Drehzahlsensor ausgebildeten Nehmerelements zu erzeugen. Als besonders geeignet hat sich dabei eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform der Materialaussparungen erwiesen. Es können jedoch auch andere Formen, wie etwa kreisrunde oder ovale Formen vorgesehen sein, wobei bei einem elektrischen Drehzahlsignal möglicherweise eine elektrische und/oder elektronische Signalaufbereitung desselben von Vorteil ist.For a particularly accurate and reliable speed measurement, it can be advantageous if the material cutouts have one or two edge(s) aligned perpendicularly to the circumferential direction. In this way it is possible to generate a high-quality signal by means of the slave element designed as a speed sensor. A substantially rectangular cross-sectional shape of the material recesses has proven to be particularly suitable. However, other shapes, such as circular or oval shapes, can also be provided, with electrical and/or electronic signal conditioning possibly being advantageous for an electrical speed signal.

Um den in radialer Richtung beanspruchten Bauraum des erfindungsgemäßen Planetengetriebes möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn das als Drehzahlsensor ausgebildete Nehmerelement zur Erfassung bzw. Abtastung des Geberelements im Wesentlichen in axialer Richtung des Antriebsrads in dessen Nachbarschaft angeordnet und/oder in axialer Richtung auf das Geberelement ausgerichtet ist. Das heißt, dass das Nehmerelement axial beabstandet zu dem Geberelement bzw. dem Antriebsrad angeordnet sein kann, um in radialer Richtung des Planetengetriebes wenig oder gar keinen Bauraum zu beanspruchen.In order to keep the installation space required in the radial direction of the planetary gear according to the invention as small as possible, it is advantageous if the slave element designed as a speed sensor for detecting or scanning the transmitter element is arranged essentially in the axial direction of the drive wheel in its vicinity and/or in the axial direction the transmitter element is aligned. This means that the slave element can be arranged at an axial distance from the transmitter element or the drive wheel in order to take up little or no installation space in the radial direction of the planetary gear.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der Drehzahlsensor ein magnetischer oder ein optischer / optisch arbeitender Drehzahlsensor ist.A particularly advantageous embodiment variant of the invention provides that the speed sensor is a magnetic or an optical/optically working speed sensor.

Um von einer Drehzahlmessung des Planetenträgers des erfindungsgemäßen Planetengetriebes auf die Umfangsdrehzahl des Antriebsrades schließen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Planetenträger drehfest mit dem Antriebsrad verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig erfolgen.In order to be able to deduce the circumferential speed of the drive wheel from a speed measurement of the planet carrier of the planetary gear according to the invention, it is advantageous if the planet carrier is connected to the drive wheel in a rotationally fixed manner. This connection can, for example, take place in a positive and/or non-positive manner.

Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße, gewichtsreduzierte Planetengetriebe als Leichtbaustirnraddifferential ggf. im Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs einsetzen.The weight-reduced planetary gear according to the invention can be particularly advantageous use as a lightweight spur gear differential, if necessary in the final drive of a motor vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in welcher ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

  • 1 ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe in Form eines Stirnraddifferentials mit einer Drehzahlsensoreinheit in einer perspektivischen Darstellung,
  • 2 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einer in Nachbarschaft dazu angeordneten Drehzahlsensoreinheit in einer Vorderansicht,
  • 3 eine Planetenträgerhälfte eines Planetenträgers eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in einer perspektivischen Vorderansicht, und
  • 4 eine Planetenträgerhälfte eines Planetenträgers eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes in einer perspektivischen Rückansicht.
The invention is explained in more detail below with the help of a drawing, in which an advantageous embodiment is shown. Show it:
  • 1 a planetary gear according to the invention in the form of a spur gear differential with a speed sensor unit in a perspective view,
  • 2 a section of a planetary gear according to the invention with a speed sensor unit arranged in the vicinity in a front view,
  • 3 a planet carrier half of a planet carrier of a planetary gear according to the invention in a perspective front view, and
  • 4 a planet carrier half of a planet carrier of a planetary gear according to the invention in a perspective rear view.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only of a schematic nature and serve only to understand the invention. The same elements are provided with the same reference numbers.

In 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 für ein (nicht dargestelltes) Kraftfahrzeug in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Planetengetriebe 1 als Stirnraddifferential ausgebildet, wie es beispielsweise im Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird.In 1 an embodiment of a planetary gear 1 according to the invention for a motor vehicle (not shown) is shown in a perspective view. In this exemplary embodiment, the planetary gear 1 is designed as a spur gear differential, as is used, for example, in the final drive of a motor vehicle.

Das Planetengetriebe 1 weist ein als außen- sowie schrägverzahntes Stirnrad ausgebildetes Antriebsrad 2 auf. In dem Antriebsrad 2 ist ein in diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgestalteter Planetenträger 3 aufgenommen, der eine erste Planetenträgerhälfte 4 und eine zweite Planetenträgerhälfte 5 hat. Bei den beiden Planetenträgerhälften 4,5 handelt es sich hier jeweils um spanlos gefertigte, tiefgezogene Stahlbleche. Die Planetenträgerhälften 4, 5 des Planetenträgers 3 sind jeweils in einem axialen Endbereich des Antriebsrads 2 angeordnet, so dass sie sich im eingebauten Zustand gegenüber liegen und ein Gehäuse des Planetengetriebes 1 ausbilden. Die Planetenträgerhälften 4, 5 des Planetenträgers 3 sind mittels Niete 6, 7, 8 mit dem Antriebsrad 2 drehfest verbunden und werden in den axialen Endbereichen fixiert.The planetary gear 1 has a drive wheel 2 designed as an external and helical spur gear. In the drive wheel 2 , in this exemplary embodiment a two-part planetary carrier 3 is accommodated, which has a first planetary carrier half 4 and a second planetary carrier half 5 . The two planetary carrier halves 4.5 are each made without cutting, deep-drawn steel sheets. The planetary carrier halves 4 , 5 of the planetary carrier 3 are each arranged in an axial end area of the drive wheel 2 , so that when installed they are opposite one another and form a housing of the planetary gear 1 . The planet carrier halves 4, 5 of the planet carrier 3 are non-rotatably connected to the drive wheel 2 by means of rivets 6, 7, 8 and are fixed in the axial end regions.

In der Darstellung gemäß der 1 ist nur die eine Planetenträgerhälfte 4 erkennbar, allerdings entspricht die Ausgestaltung der anderen Planetenträgerhälfte 5 für eine gegenüberliegende Anordnung im Wesentlichen der Planetenträgerhälfte 4.In the representation according to the 1 only the one planet carrier half 4 can be seen, but the design of the other planet carrier half 5 for an opposite arrangement essentially corresponds to the planet carrier half 4.

Innerhalb der als Gehäuse funktionierenden Planetenträgerhälften 4, 5 verfügt das Planetengetriebe 1 auch über einen ersten Planetenradsatz 9 und einen zweiten Planetenradsatz 10 sowie über ein erstes Sonnenrad 11 und ein zweites Sonnenrad 12. Diese Bauelemente sind allerdings in 1 nicht vollständig erkennbar, da sie sich innerhalb des als Gehäuse funktionierenden Planetenträgers 3 befinden.Within the planet carrier halves 4, 5 functioning as a housing, the planetary gear 1 also has a first planetary gear set 9 and a second planetary gear set 10 as well as a first sun gear 11 and a second sun gear 12. However, these components are in 1 not fully recognizable, since they are located within the planetary carrier 3, which functions as a housing.

Mit dieser Anordnung bzw. mit diesem konstruktiven Aufbau des Planetengetriebes 1 ist es möglich, ein in das Antriebsrad 2 beispielsweise von einer (nicht dargestellten) Getriebeausgangswelle eingeleitetes Drehmoment an den Planetenträger 3, den ersten Planetenradsatz 9 bzw. einen zweiten Planetenradsatz 10 und dann weiter an das erste Sonnenrad 11 bzw. das zweite Sonnenrad 12 weiterzugeben.With this arrangement or with this structural design of the planetary gear 1, it is possible to transmit a torque introduced into the drive wheel 2, for example by a gear output shaft (not shown), to the planet carrier 3, the first planetary gear set 9 or a second planetary gear set 10 and then further pass the first sun gear 11 and the second sun gear 12 on.

Des Weiteren ist in 1 zu erkennen, dass die erste Planetenträgerhälfte 4 des Planetenträgers 3 ein im Wesentlichen ringförmiges, auf der ersten Planetenträgerhälfte 4 umlaufend angeordnetes Geberelement 13 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Geberelement 13 um eine Vielzahl von Materialaussparungen 14, die in Form von Durchgangslöchern ausgebildet sind. Diese können beispielsweise durch Bohren oder Stanzen gefertigt sein. Hier weisen die Materialaussparungen 14 eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform auf, so dass jede Materialaussparung eine Kante aufweist, die im Wesentlichen senkrecht zur Umfangsrichtung ausgerichtet ist. Durch das Aussparen von Vollmaterial innerhalb der Planetenträgerhälfte 4 baut die Planetenträgerhälfte 4 vergleichsweise leicht. Zudem ist es durch diese konstruktive Ausgestaltung nicht notwendig, ein zusätzliches bzw. als separates Bauelement ausgebildetes Geberelement beispielsweise in Form eines separaten Sensorrings bereitzustellen und an dem Planetenträger 3 bzw. dem Planetengetriebe 1 zu befestigen.Furthermore, in 1 It can be seen that the first planetary carrier half 4 of the planetary carrier 3 has an essentially ring-shaped transmitter element 13 arranged circumferentially on the first planetary carrier half 4 . In this exemplary embodiment, the transmitter element 13 is a multiplicity of material recesses 14 which are in the form of through-holes. These can be made, for example, by drilling or punching. Here, the material recesses 14 have a substantially rectangular cross-sectional shape, so that each material recess has an edge that is oriented substantially perpendicular to the circumferential direction. By leaving out solid material within the planetary carrier half 4, the planetary carrier half 4 is comparatively light. In addition, this structural design means that it is not necessary to provide an additional transmitter element or one designed as a separate component, for example in the form of a separate sensor ring, and to attach it to the planetary carrier 3 or the planetary gear 1 .

Aus 1 geht auch hervor, dass in axialer Richtung des Planetengetriebes 1 ein als Drehzahlsensor ausgebildetes Nehmerelement 15 angeordnet ist, das in axialer Richtung des Planetengetriebes 1 (in 1 in die linke Richtung) im Zentimeter- oder Millimeterbereich, z.B. 10 cm bis 1 mm, von der Planetenträgerhälfte 4 beabstandet ist. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein magnetisch arbeitendes Nehmerelement 15. Das Nehmerelement 15 ist so ausgerichtet dass es bei einer Drehung der Planetenträgerhälfte 4 das Geberelement 13 bzw. dessen Materialaussparungen 14 erfassen und daraus ein elektrisches Drehzahlsignal erzeugen kann. Damit bilden das Geberelement 13 und das Nehmerelement 15 eine Drehzahlsensoreinheit 16 des Planetengetriebes 1 aus.Out of 1 also shows that in the axial direction of the planetary gear 1 a slave element 15 designed as a speed sensor is arranged, which in the axial direction of the planetary gear 1 (in 1 in the left direction) in the centimeter or millimeter range, for example 10 cm to 1 mm, from the planet carrier half 4 is spaced. In this exemplary embodiment, it is a magnetically operating slave element 15. The slave element 15 is aligned in such a way that when the planet carrier half 4 rotates, it detects the transmitter element 13 or its material recesses 14 and generates an electrical speed signal therefrom can. The transmitter element 13 and the receiver element 15 thus form a speed sensor unit 16 of the planetary gear 1 .

Wie in 1 schematisch angedeutet, kann das Nehmerelement 15 mittels einer elektrischen Leitung 17 mit einer elektronischen Steuerung 18 funktional verbunden sein, in der das elektrische Drehzahlsignal ggf. weiterverarbeitet und/oder elektronisch aufbereitet werden kann.As in 1 indicated schematically, the slave element 15 can be functionally connected by means of an electrical line 17 to an electronic controller 18 in which the electrical speed signal can optionally be further processed and/or processed electronically.

2 zeigt die Anordnung des Nehmerelements 15 relativ zu dem Geberelement 13 in einer gegenüber 1 vergrößerten Darstellung. 2 shows the arrangement of the slave element 15 relative to the master element 13 in a opposite 1 enlarged view.

In 3, die die Planetenträgerhälfte 4 des Planetenträgers 3 in einer perspektivischen Vorderansicht zeigt, ist zu erkennen, dass die als Durchgangslöcher ausgebildeten Materialaussparungen 14 des Geberelements 13 eine rechteckige Querschnittsform aufweisen und äquidistant über den Umfang der Planetenträgerhälfte 4 verteilt angeordnet sind. Zudem sind drei Befestigungsflansche 19, 20, 21 zu erkennen, über die jene erste Planetenträgerhälfte 4 mittels der Niete 6, 7, 8 an dem Antriebsrad 2 drehfest befestigt werden kann.In 3 , which shows the planetary carrier half 4 of the planetary carrier 3 in a perspective front view, it can be seen that the material recesses 14 of the encoder element 13 designed as through holes have a rectangular cross-sectional shape and are distributed equidistantly over the circumference of the planetary carrier half 4. In addition, three fastening flanges 19, 20, 21 can be seen, via which the first planetary carrier half 4 can be fastened to the drive wheel 2 in a rotationally fixed manner by means of rivets 6, 7, 8.

In 4 ist die Planetenträgerhälfte 4 in einer perspektivischen Rückansicht gezeigt, aus der die leicht topfförmige Ausgestaltung desselben hervorgeht. Es ist ebenfalls ersichtlich, dass es sich bei den Materialaussparungen 14 um Durchgangslöcher handelt, die sich durch den gesamten Querschnitt der Planetenträgerhälfte 4 erstrecken.In 4 the planetary carrier half 4 is shown in a perspective rear view, from which the slightly pot-shaped design of the same can be seen. It can also be seen that the material recesses 14 are through holes that extend through the entire cross section of the planet carrier half 4 .

Ausgehend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Planetengetriebe 1 in vielerlei Hinsicht abgewandelt werden.Based on the illustrated embodiment, the planetary gear 1 can be modified in many ways.

Beispielsweise ist es denkbar, dass das Geberelement 3 anstatt der Materialeinsparungen 14 (nicht dargestellte) Markerelemente aufweist, die idealerweise ein vergleichsweise geringes Eigengewicht aufweisen. Statt der Materialaussparungen 14 können auch Permanentmagnete mit ähnlicher, identischer oder anderer Form an diesen Stellen vorhanden sein. Auch können die Permanentmagnete in die Materialaussparungen 14 eingesetzt sein.For example, it is conceivable that the transmitter element 3 has marker elements (not shown) instead of the material savings 14, which ideally have a comparatively low intrinsic weight. Instead of the material recesses 14, permanent magnets with a similar, identical or different shape can also be present at these locations. The permanent magnets can also be inserted into the material cutouts 14 .

Des Weiteren ist es vorstellbar, dass das Nehmerelement auch als optisch arbeitender Drehzahlsensor ausgebildet ist.Furthermore, it is conceivable that the slave element is also designed as an optically operating speed sensor.

BezugszeichenlisteReference List

11
Planetengetriebeplanetary gear
22
Antriebsraddrive wheel
33
Planetenträgerplanet carrier
44
Planetenträgerhälfteplanet carrier half
55
Planetenträgerhälfteplanet carrier half
66
Nietrivet
77
Nietrivet
88th
Nietrivet
99
erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
1010
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
1111
erstes Sonnenradfirst sun gear
1212
zweites Sonnenradsecond sun wheel
1313
Geberelementencoder element
1414
Materialaussparungenmaterial recesses
1515
Nehmerelementreceiving element
1616
Drehzahlsensoreinheitspeed sensor unit
1717
elektrische Leitungelectrical line
1818
elektronische Steuerungelectronic control
1919
Befestigungsflanschmounting flange
2020
Befestigungsflanschmounting flange
2121
Befestigungsflanschmounting flange

Claims (10)

Planetengetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsrad (2), von dem über einen Planetenträger (3) Drehmoment an einen ersten Planetenradsatz (9) und/oder einen zweiten Planetenradsatz (10) und an ein erstes und/oder ein zweites Sonnenrad (11, 12) weitergebbar ist, und mit einer Drehzahlsensoreinheit (16) zur Erfassung einer Drehzahl des Planetengetriebes (1), wobei die Drehzahlsensoreinheit (16) wenigstens ein Geberelement (13) und ein das Geberelement (13) erfassendes, als Drehzahlsensor ausgebildetes Nehmerelement (15) aufweist, wobei der Planetenträger (3) als spanlos gefertigtes und/oder tiefgezogenes Blechteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (13) in das Planetengetriebe (1) als einstückig mit dem Planetenträger (3) ausgebildetes Bauelement integriert ist.Planetary gear (1) for a motor vehicle, with a drive wheel (2) from which torque is transmitted via a planet carrier (3) to a first planetary gear set (9) and/or a second planetary gear set (10) and to a first and/or a second sun gear (11, 12) can be passed on, and with a speed sensor unit (16) for detecting a speed of the planetary gear (1), the speed sensor unit (16) having at least one transmitter element (13) and a receiver element which detects the transmitter element (13) and is designed as a speed sensor (15), wherein the planetary carrier (3) is designed as a sheet metal part that is manufactured without cutting and/or deep-drawn, characterized in that the transmitter element (13) is integrated into the planetary gear (1) as a component that is designed in one piece with the planetary carrier (3). Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (13) radial innerhalb von Aussparungen an dem Planetenträger (3) zur Lagerung des ersten Planetenradsatzes (9) und/oder des zweiten Planetenradsatzes (10) angeordnet ist.Planetary gear (1) after claim 1 , characterized in that the encoder element (13) is arranged radially within recesses on the planet carrier (3) for mounting the first planetary gear set (9) and / or the second planetary gear set (10). Planetengetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (13) durch eine Vielzahl von Materialaussparungen (14) oder Markerelemente ausgebildet ist, die über den Umfang des Planetenträgers (3) angeordnet sind.Planetary gear (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the encoder element (13) is formed by a plurality of material recesses (14) or marker elements which are arranged over the circumference of the planet carrier (3). Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (3) zwei Planetenträgerhälften (4, 5) aufweist, die jeweils in einem axialen Endbereich des Antriebsrades (2) angeordnet sind.Planetary gear (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the planet carrier (3) has two planet carrier halves (4, 5), which are each arranged in an axial end region of the drive wheel (2). Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparungen (14) durch Bohren oder Stanzen in wenigstens eine Planetenträgerhälfte (4, 5) eingebracht sind.Planetary gear (1) according to one of claims 3 or 4 , characterized in that the material recesses (14) are introduced by drilling or punching in at least one planet carrier half (4, 5). Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparungen (14) eine senkrecht zur Umfangsrichtung ausgerichtete Kante aufweisen.Planetary gear (1) according to one of claims 3 until 5 , characterized in that the material recesses (14) have an edge aligned perpendicular to the circumferential direction. Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nehmerelement (15) zur Erfassung des Geberelements (13) in axialer Richtung des Antriebsrads (2) angeordnet und/oder ausgerichtet ist.Planetary gear (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the receiving element (15) for detecting the transmitter element (13) is arranged and/or aligned in the axial direction of the drive wheel (2). Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Nehmerelement (15) ein magnetischer oder ein optischer Drehzahlsensor ist.Planetary gear (1) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the slave element (15) is a magnetic or an optical speed sensor. Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (3) drehfest mit dem Antriebsrad (2) verbunden ist.Planetary gear (1) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the planet carrier (3) is non-rotatably connected to the drive wheel (2). Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (1) als Leichtbaustirnraddifferential ausgebildet ist.Planetary gear (1) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the planetary gear (1) is designed as a lightweight spur gear differential.
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