DE102019205759A1

DE102019205759A1 - Planetary carriers and planetary gears and motor vehicles

Info

Publication number: DE102019205759A1
Application number: DE102019205759.4A
Authority: DE
Inventors: Fabian Kutter; Johannes Kaltenbach; Matthias Horn; Uwe Griesmeier; Stefan Beck; Thomas Martin
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2020-10-29

Abstract

Planetenträger (14, 32) für ein Planetengetriebe (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei der Planetenträger (14, 32) einen Eingriffsbereich (30, 36) aufweist, welcher zum lösbaren drehfesten Eingriff mit einem Schaltelement (22, 34) des Planetengetriebes (10) ausgebildet ist, wobei der Eingriffsbereich (30, 36) in einem radial äußeren Endbereich des Planetenträgers (14, 32) ausgebildet ist.Planet carrier (14, 32) for a planetary gear (10), in particular for a motor vehicle, the planet carrier (14, 32) having an engagement area (30, 36) which is used for releasable, non-rotatable engagement with a switching element (22, 34) of the planetary gear (10) is formed, wherein the engagement region (30, 36) is formed in a radially outer end region of the planet carrier (14, 32).

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Planetenträger für ein Planetengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Planetengetriebe, insbesondere auch für ein Kraftfahrzeug, und ein Kraftfahrzeug.The present application relates to a planet carrier for a planetary gear, in particular for a motor vehicle, as well as a planetary gear, in particular also for a motor vehicle, and a motor vehicle.

Üblicherweise weisen Kraftfahrzeuge ein schaltbares Getriebe auf, mit dem verschiedene, einstellbare Übersetzungsstufen bei der Drehmomentübertragung von einem Motor zu angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden können. Aufgrund steigender Leistungsanforderungen an den Antrieb und auch steigender Sicherheitsanforderungen an das Kraftfahrzeug gibt es dabei ein Bedürfnis, jeweilige Getriebeanordnungen besonders kompakt zu gestalten. Besonders geeignet sind dafür Planetengetriebe, welche einen oder mehrere Planetenradsätze aufweisen können. Ein Planetenradsatz kann dabei üblicherweise ein Hohlrad, einen Planetenträger und ein Sonnenrad aufweisen. Diese können auch als Drehelemente des Planetenradsatzes angesehen werden, welche um eine gemeinsame Mittelachse rotieren können. An dem Planetenträger können ein oder mehrere Planetenräder drehbar gelagert sein. Die jeweiligen Drehelemente können dabei verschiedene Teile aufweisen, wie beispielsweise Wellen und daran gelagerte Zahnräder.Motor vehicles usually have a switchable transmission with which different, adjustable gear ratios can be provided in the torque transmission from an engine to driven wheels of the motor vehicle. Because of the increasing performance requirements for the drive and also increasing safety requirements for the motor vehicle, there is a need to make the respective transmission arrangements particularly compact. Planetary gears, which can have one or more planetary gear sets, are particularly suitable for this. A planetary gear set can usually have a ring gear, a planet carrier and a sun gear. These can also be viewed as rotating elements of the planetary gear set, which can rotate about a common central axis. One or more planet gears can be rotatably mounted on the planet carrier. The respective rotary elements can have different parts, such as shafts and gears mounted on them.

Planetengetriebe können dabei schaltbare unterschiedliche Übersetzungsstufen aufweisen, welche auch als Gänge bezeichnet werden können. Dafür sind üblicherweise axial bewegliche Schaltelemente vorgesehen, welche beispielsweise zwei Drehelemente miteinander drehfest verbinden können. An den Drehelementen sind dabei üblicherweise jeweilige Klauenelemente drehfest befestigt, welche einen korrespondierenden Eingriffsbereich für einen lösbaren Eingriff mit dem Schaltelement aufweisen. Das Planetengetriebe kann auch mehrere Planetenradsätze umfassen, um eine besonders hohe Gangzahl aufweisen zu können. Dabei können jeweilige Drehelemente der unterschiedlichen Radsätze je nach gewünschter Übersetzung auch durch Schaltelemente wählbar drehfest miteinander verbunden werden. Solche Planetengetriebe sind besonders geeignet für Kraftfahrzeuge mit mehreren unterschiedlichen Motoren, was auch als Hybridantrieb bezeichnet werden kann. Beispielsweise kann ein solches Planetengetriebe dazu ausgebildet sein, eine Elektromaschine und eine Verbrennungskraftmaschine mit anderen und/oder unabhängig wählbaren Gängen in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs einzubinden.Planetary gears can have shiftable different gear ratios, which can also be referred to as gears. For this purpose, axially movable switching elements are usually provided which, for example, can connect two rotating elements to one another in a rotationally fixed manner. In this case, respective claw elements, which have a corresponding engagement area for releasable engagement with the switching element, are usually fastened in a rotationally fixed manner to the rotary elements. The planetary gear can also comprise several planetary gear sets in order to be able to have a particularly high number of gears. The respective rotary elements of the different wheel sets can also be selectively connected to one another in a rotationally fixed manner, depending on the desired gear ratio. Such planetary gears are particularly suitable for motor vehicles with several different motors, which can also be referred to as hybrid drives. For example, such a planetary gear can be designed to integrate an electric machine and an internal combustion engine with other and / or independently selectable gears in a drive train of a motor vehicle.

In der US 5,522,776 ist ein Automatikgetriebe für ein Allradfahrzeug beschrieben, welches mehrere Übersetzungsverhältnisse bereitstellt.In the U.S. 5,522,776 an automatic transmission for an all-wheel-drive vehicle is described, which provides several gear ratios.

Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, ein verbessertes Planetengetriebe bereitzustellen.The object of the present application is to provide an improved planetary gear.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen eines Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen jeweiliger anderer Aspekte und umgekehrt anzusehen sind.This object is achieved by the subjects of the independent claims. Refinements with useful refinements are specified in the respective subclaims, with advantageous refinements of one aspect being regarded as advantageous refinements of respective other aspects and vice versa.

Ein erster Aspekt betrifft einen Planetenträger für ein Planetengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Der Planetenträger kann dazu ausgebildet sein, dass an diesem ein oder mehrere Planetenräder drehbar gelagert werden können. Die jeweiligen Planetenräder können dabei beispielsweise mittels eines Lagerbolzens, welcher auch als Planetenbolzen bezeichnet werden kann, an dem Planetenträger gelagert sein. Für diese Lagerbolzen kann der Planetenträger jeweils eine Aufnahme aufweisen, wie beispielsweise eine Durchgangsbohrung oder eine Sacklochbohrung. Der Planetenträger kann auch drehbar an diesem gelagerte Planetenräder und/oder jeweilige Lagerbolzen mit umfassen. Auch wenn ein Planetengetriebe nur ein an dem Planetenträger gehaltenes Planetenrad aufweisen kann, sind mehrere Planetenräder die übliche Bauweise. Im Folgenden wird daher der Einfachheit wegen von Planetenrädern gesprochen, wobei jeweilige Merkmale und Eigenschaften dabei auch eine Bauweise mit nur einem Planetenrad betreffen können, sofern es nicht explizit um mehrere Planetenräder geht.A first aspect relates to a planet carrier for a planetary gear, in particular for a motor vehicle. The planet carrier can be designed so that one or more planet gears can be rotatably mounted on it. The respective planet gears can be mounted on the planet carrier, for example, by means of a bearing pin, which can also be referred to as a planet pin. The planet carrier can each have a receptacle for these bearing bolts, such as a through hole or a blind hole. The planet carrier can also include rotatably mounted planet gears and / or respective bearing bolts. Even if a planetary gear can only have one planetary gear held on the planet carrier, several planetary gears are the usual design. In the following, for the sake of simplicity, the term planet gears is therefore used, whereby the respective features and properties can also relate to a design with only one planet gear, unless several planet gears are explicitly involved.

Der Planetenträger kann einen Eingriffsbereich aufweisen, welcher zum lösbaren drehfesten Eingriff mit einem Schaltelement des Planetengetriebes ausgebildet ist. Das Schaltelement kann dafür beispielsweise einen korrespondierenden Eingriffsbereich aufweisen und/oder beispielsweise als Schaltmuffe ausgebildet sein. Die beiden Eingriffsbereiche sind vorzugsweise einander zugewandt, insbesondere radial. Das Schaltelement kann mit dem Planetenträger beispielsweise durch ein axiales Bewegen in Eingriff gebracht werden. Dafür kann das Schaltelement axial beweglich gelagert sein. Das Schaltelement kann beispielsweise mit einem anderen Drehelement des gleichen Planetenradsatzes des Planetengetriebes oder einem Drehelement eines weiteren Planetenradsatzes des Planetengetriebes dauerhaft drehfest verbunden sein. Wenn das Schaltelement in Eingriffsposition mit dem Planetenträger ist, wird der Planetenträger mit dem mit dem Schaltelement dauerhaft drehfest verbundenen Drehelement drehfest verbunden bzw. gekoppelt. Entsprechend kann ein Übersetzungsverhältnis bzw. Gang des Planetengetriebes eingestellt werden.The planet carrier can have an engagement region which is designed for releasable, non-rotatable engagement with a switching element of the planetary gear. For this purpose, the switching element can, for example, have a corresponding engagement area and / or be designed, for example, as a shifting sleeve. The two engagement areas are preferably facing one another, in particular radially. The switching element can be brought into engagement with the planet carrier, for example by moving axially. For this purpose, the switching element can be mounted so as to be axially movable. The switching element can, for example, be permanently non-rotatably connected to another rotary element of the same planetary gear set of the planetary gear or a rotary element of a further planetary gear set of the planetary gear. When the switching element is in the engagement position with the planet carrier, the planet carrier is connected or coupled in a rotationally fixed manner to the rotary element which is permanently connected to the switching element in a rotationally fixed manner. A transmission ratio or gear of the planetary gear can be set accordingly.

Der Eingriffsbereich kann dabei ein zu dem Planetenträger separates Klauenelement, welches einen solchen Eingriffsbereich aufweist, ersetzen. Der Planetenträger kann deswegen auch dahin verstanden werden, dass dieser einstückig mit einem Klauenelement ausgebildet ist. Der Eingriffsbereich ist insbesondere dazu ausgebildet, dass das Schaltelement durch ein axiales Bewegen hin zum Planetenträger mit diesem in Eingriff gebracht werden kann. Entsprechend kann der Eingriff durch eine entgegengesetzte axiale Bewegung des Schaltelements gelöst werden.The engagement area can be a claw element that is separate from the planet carrier has such an engagement area, replace. The planet carrier can therefore also be understood to mean that it is formed in one piece with a claw element. The engagement area is designed in particular so that the switching element can be brought into engagement therewith by moving axially towards the planet carrier. Correspondingly, the engagement can be released by an opposite axial movement of the switching element.

Der Eingriffsbereich kann in einem radial äußeren Endbereich des Planetenträgers ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich von dem Eingriffsbereich zu einer Drehachse des Planetenträgers ein großer Hebelarm. Entsprechend kann der Planetenträger bzw. ein damit ausgerüstetes Planetengetriebe eine hohe Übersetzung bereitstellen, insbesondere im Vergleich zu einem Planetenträger mit einem Eingriffsbereich in einem radial inneren Endbereich. Auch hohe Drehmomente können so gut übertragen bzw. von dem Planetenträger aufgenommen werden. Auf den Eingriffsbereich können so geringere Kräfte wirken, wodurch dessen Verschleiß kleiner sein kann. Insgesamt ergibt sich so ein Planetenträger bzw. Planetengetriebe mit einfacher Bauweise und hoher Leistungsfähigkeit. Vorzugsweise handelt es sich um den radial äußersten Endbereich des Planetenträgers.The engagement area can be formed in a radially outer end area of the planet carrier. This results in a large lever arm from the area of engagement to an axis of rotation of the planet carrier. Correspondingly, the planet carrier or a planetary gear equipped with it can provide a high gear ratio, in particular in comparison to a planet carrier with an engagement area in a radially inner end area. High torques can also be transmitted or absorbed by the planet carrier in this way. In this way, lower forces can act on the engagement area, which means that its wear can be reduced. Overall, this results in a planet carrier or planetary gear with a simple design and high performance. It is preferably the radially outermost end region of the planet carrier.

Der Eingriffsbereich des Planetenträgers kann beispielsweise komplett umlaufend sein, also beispielsweise ringförmig ausgebildet sein. Dadurch ist ein Eingriff einfach unabhängig von einer rotatorischen Lage des Planetenträgers möglich. Alternativ kann sich der Eingriffsbereich auch nur bereichsweise über den Umfang erstrecken und/oder mehrere gleichmäßig beabstandete Eingriffsteilbereich über den Umfang verteilt aufweisen. Dadurch kann die Fertigung der Eingriffsbereich besonders kostengünstig sein.The area of engagement of the planetary carrier can, for example, be completely circumferential, that is to say, for example, be annular. As a result, an intervention is easily possible independently of a rotational position of the planet carrier. Alternatively, the engagement area can also only extend over the circumference in some areas and / or have a plurality of evenly spaced engagement subareas distributed over the circumference. As a result, the production of the engagement area can be particularly cost-effective.

Eine axiale Richtung des Planetenträgers ist durch dessen Mittelachse definiert. Die Mittelachse kann dabei einer Rotationsachse im Planetengetriebe entsprechen und/oder eine Rotationssymmetrieachse des Planetenträgers. Entsprechend kann eine radiale Richtung orthogonal zu der Mittelachse bzw. der axialen Richtung definiert sein. Radial nach außen kann dabei eine Richtung weg von der Mittelachse sein und radial nach innen entsprechend eine Richtung hin zur Mittelachse.An axial direction of the planet carrier is defined by its central axis. The central axis can correspond to an axis of rotation in the planetary gear and / or an axis of rotational symmetry of the planetary carrier. Correspondingly, a radial direction can be defined orthogonal to the central axis or the axial direction. A direction radially outwards can be away from the central axis and, radially inwards, a direction corresponding to the central axis.

Der Planetenträger kann einen Planetenträgersteg aufweisen, welcher beispielsweise zum Lagern des Planetenträgers in dem Planetengetriebe ausgebildet ist, insbesondere einem axialen und drehbaren Lagern. Der Planetenträgersteg kann auch als Planetensteg bezeichnet werden. Der Planetenträgersteg kann sich radial nach innen erstrecken, insbesondere von den jeweiligen Lagerbolzen bzw. von einem für deren Aufnahme bildenden Bereich des Planetenträgers. Vorzugsweise bildet der Planetenträgersteg auch ein axiales Ende des Planetenträgers. Das kann heißen, dass dieser den Planetenträger sozusagen axial abschließt.The planet carrier can have a planet carrier web which is designed, for example, to support the planet carrier in the planetary gear, in particular an axial and rotatable bearing. The planet carrier web can also be referred to as a planet web. The planet carrier web can extend radially inward, in particular from the respective bearing bolts or from an area of the planet carrier which is used to accommodate them. The planet carrier web preferably also forms an axial end of the planet carrier. This can mean that it closes the planet carrier axially, so to speak.

In weiterer Ausgestaltung des Planetenträgers ist es vorgesehen, dass der Eingriffsbereich auf einer offenen Seite des Planetenträgers ausgebildet ist. Die offene Seite des Planetenträgers kann eine axial ausgerichtete Seite des Planetenträgers sein. Insbesondere kann es sich bei der offenen Seite um eine dem Planetenträgersteg abgewandte Seite handeln. Als offene Seite bzw. Stirnseite des Planetenträgers kann auch die Seite bezeichnet werden, an welcher jeweilige Lagerbolzen in ihre Aufnahme eingeführt werden können. Beispielsweise mündet eine Sacklochbohrung zur Aufnahme eines Lagerbolzens mit ihrer offenen Seite in der offenen Seite des Planetenträgers. Die offene Seite kann auch die Seite sein, von welcher das Sonnenrad montierbar ist. Als geschlossene Seite bzw. Stirnseite des Planetenträgers kann dagegen die Seite bezeichnet werden, an welcher jeweilige Lagerbolzen nicht eingeführt werden können. Durch die Anordnung an der offenen Seite kann der Eingriffsbereich insbesondere einem Inneren bzw. einem Hohlraum in einem Gehäuse des Planetengetriebes zugewandt sein, wodurch das Planetengetriebe besonders kompakt, insbesondere axial kurzbauend, sein kann.In a further embodiment of the planet carrier, it is provided that the engagement area is formed on an open side of the planet carrier. The open side of the planet carrier can be an axially aligned side of the planet carrier. In particular, the open side can be a side facing away from the planet carrier web. The side on which the respective bearing bolts can be inserted into their receptacles can also be referred to as the open side or front side of the planet carrier. For example, a blind hole for receiving a bearing pin opens with its open side in the open side of the planetary carrier. The open side can also be the side from which the sun gear can be mounted. In contrast, the side on which the respective bearing bolts cannot be inserted can be referred to as the closed side or front side of the planet carrier. Due to the arrangement on the open side, the engagement area can face in particular an interior or a cavity in a housing of the planetary gear, whereby the planetary gear can be particularly compact, in particular axially short.

Der Eingriffsbereich kann bevorzugt in einem axialen Endbereich des Planetenträgers ausgebildet sein, wodurch das Schaltelement besonders einfach und/oder mit geringem Verstellweg in Eingriff gebracht werden kann. Zudem kann das Planetengetriebe so kompakter sein.The engagement area can preferably be formed in an axial end area of the planet carrier, whereby the switching element can be brought into engagement particularly easily and / or with a small adjustment path. In addition, the planetary gear can be more compact.

In weiterer Ausgestaltung des Planetenträgers ist es vorgesehen, dass der Eingriffsbereich an einem axialen Vorsprung des Planetenträgers gebildet ist. Dadurch kann die Erreichbarkeit für ein Schaltelement verbessert sein. Insbesondere kann das Schaltelement so kleiner ausgebildet sein und/oder dessen Verstellweg für verschiedene Schaltpositionen kürzer sein. So kann das Planetengetriebe auch besonders axial kurzbauend sein. Der axiale Vorsprung kann sich auch radial nach innen erstrecken. Auch dadurch kann das Schaltelement besonders klein sein. Zudem wird so einfach ermöglicht, dass der Eingriffsbereich des Planetenträgers radial nach innen weist.In a further embodiment of the planet carrier, it is provided that the engagement area is formed on an axial projection of the planet carrier. This can improve the accessibility for a switching element. In particular, the switching element can be made smaller and / or its adjustment path can be shorter for different switching positions. The planetary gear can also be particularly axially short. The axial projection can also extend radially inward. This also allows the switching element to be particularly small. In addition, it is thus easily made possible that the engagement area of the planet carrier points radially inward.

In weiterer Ausgestaltung des Planetenträgers ist es vorgesehen, dass der Eingriffsbereich in einem axialen Bereich des Planetenträgers gebildet ist, welcher auch wenigstens eine Aufnahme für jeweilige Lagerbolzen zum drehbaren Lagern jeweiliger Planetenräder bildet. Der Eingriffsbereich kann also in radialer Überdeckung mit der Aufnahme für jeweilige Lagerbolzen und/oder auch den Lagerbolzen selbst angeordnet sein. Der Aufnahmebereich des Planetenträgers kann bereits zur Aufnahme der Lasten der Planetenräder ausgebildet sein. Entsprechend kann dieser Bereich auch besonders gut hohe durch den Eingriffsbereich eingeleitete Lasten abstützen, ohne das eine zusätzliche Verstärkung nötig ist. Zudem steht so kein Vorsprung axial über den Aufnahmebereich zum Bilden des Eingriffsbereichs vor, wodurch der Planetenträger besonders kompakt sein kann. Insbesondere kann so eine axiale Erstreckung eines Planetenträgers mit Eingriffsbereich genauso groß sein, wie die eines Planetenträgers ohne Eingriffsbereich.In a further embodiment of the planet carrier, it is provided that the engagement area is formed in an axial area of the planet carrier, which also forms at least one receptacle for respective bearing bolts for the rotatable mounting of respective planet gears. The engagement area can thus be in radial overlap with the receptacle for respective bearing bolts and / or the bearing bolt itself can be arranged. The receiving area of the planet carrier can already be designed to accommodate the loads of the planet gears. Correspondingly, this area can also support high loads introduced by the engagement area particularly well without additional reinforcement being necessary. In addition, there is no protrusion axially beyond the receiving area for forming the engagement area, so that the planet carrier can be particularly compact. In particular, an axial extension of a planet carrier with an area of engagement can thus be just as large as that of a planet carrier without an area of engagement.

In weiterer Ausgestaltung des Planetenträgers ist es vorgesehen, dass der Eingriffsbereich an einer radial nach außen weisenden Umfangsfläche des Planetenträgers ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich ein möglicher großer Hebelarm am Eingriff bezüglich der Drehachse des Planetenträgers und damit eine entsprechend hohe Leistungsfähigkeit eines solchen Getriebes. Bevorzugt ist diese Ausgestaltung mit der oben beschriebenen Anordnung des Eingriffsbereichs im axialen Bereich der Aufnahme für jeweilige Lagerbolzen. So kann der Planetenträger besonders kompakt sein. Bevorzugt ist dabei der Eingriffsbereich an einer radial äußersten Umfangsfläche des Planetenträgers angeordnet.In a further embodiment of the planet carrier, it is provided that the engagement area is formed on a circumferential surface of the planet carrier pointing radially outward. This results in a possible large lever arm at the engagement with respect to the axis of rotation of the planetary carrier and thus a correspondingly high performance of such a transmission. This configuration with the above-described arrangement of the engagement area in the axial area of the receptacle for the respective bearing pin is preferred. The planet carrier can thus be particularly compact. In this case, the engagement area is preferably arranged on a radially outermost circumferential surface of the planet carrier.

In weiterer Ausgestaltung des Planetenträgers ist es vorgesehen, dass der Eingriffsbereich an einer radial nach innen weisenden Umfangsfläche des Planetenträgers ausgebildet ist. Dadurch kann der Eingriff mit dem Schaltelement vereinfacht sein. Insbesondere ist es so nicht notwendig, dass ein mit einem radial weniger weit nach außen als der Planetenträger erstreckendes Drehelement dauerhaft drehfest verbundenes Schaltelement den Planetenträger radial von außen wenigstens teilweise umgreifen muss. Das Schaltelement kann also besonders kompakt sein. Bevorzugt ist der radial nach innen weisende Eingriffsbereich mit einem axialen Vorsprung kombiniert, so dass auf Ausnehmungen zum Vorsehen des Eingriffsbereichs am Planetenträger verzichtet werden kann. Solche Ausnehmungen können aufwendiger in der Fertigung als Vorsprünge sein.In a further embodiment of the planet carrier, it is provided that the engagement area is formed on a circumferential surface of the planet carrier pointing radially inward. The engagement with the switching element can thereby be simplified. In particular, it is not necessary that a switching element permanently connected in a rotationally fixed manner to a rotary element that extends radially less far outward than the planet carrier has to at least partially encompass the planet carrier radially from outside. The switching element can therefore be particularly compact. The engagement area pointing radially inward is preferably combined with an axial projection, so that recesses for providing the engagement area on the planet carrier can be dispensed with. Such recesses can be more complex to manufacture than projections.

In weiterer Ausgestaltung des Planetenträgers ist es vorgesehen, dass der Eingriffsbereich als eine Verzahnung ausgebildet ist. Eine Verzahnung als Eingriffsbereich ist einfach, kostengünstig zu fertigen und robust. Zudem kann eine Verzahnung hohe Lasten sicher übertragen. Das Schaltelement kann eine dazu korrespondierende Verzahnung aufweisen.In a further embodiment of the planet carrier, it is provided that the engagement area is designed as a tooth system. A toothing as an area of engagement is simple, inexpensive to manufacture and robust. In addition, gearing can safely transfer high loads. The switching element can have a corresponding toothing.

In weiterer Ausgestaltung des Planetenträgers ist es vorgesehen, dass der Eingriffsbereich radial weiter außen als wenigstens eine Mittelachse jeweiliger Aufnahmen für jeweilige Lagerbolzen des Planetenträgers angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Eingriffsbereich radial weiter außen als alle Mittelachsen jeweiliger Aufnahmen. So ergeben sich hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und Kompaktheit des Planetenträgers Vorteile. Bevorzugt ist der Planetenträger radial weiter außerhalb als die Aufnahme bzw. Öffnung einer Aufnahmebohrung des Planetenträgers angeordnet.In a further embodiment of the planet carrier, it is provided that the engagement area is arranged radially further outward than at least one central axis of respective receptacles for respective bearing bolts of the planet carrier. The engagement area is preferably radially further outward than all central axes of the respective receptacles. This results in advantages with regard to the efficiency and compactness of the planet carrier. The planet carrier is preferably arranged radially further outside than the receptacle or opening of a receiving bore of the planet carrier.

Ein zweiter Aspekt betrifft ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger gemäß dem ersten Aspekt. Das Planetengetriebe ist bevorzugt ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug. Die sich aus dem Planetenträger gemäß dem ersten Aspekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Aspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts und umgekehrt anzusehen sind.A second aspect relates to a planetary gear with a planet carrier according to the first aspect. The planetary gear is preferably a planetary gear for a motor vehicle. The features and advantages resulting from the planet carrier according to the first aspect can be found in the descriptions of the first aspect, with advantageous refinements of the first aspect being regarded as advantageous refinements of the second aspect and vice versa.

Ein dritter Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Planetengetriebe gemäß dem ersten Aspekt und/oder wenigstens einem Planetenträger gemäß dem zweiten Aspekt. Die sich aus dem Planetenträger gemäß dem ersten Aspekt und dem Planetengetriebe gemäß dem zweiten Aspekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten bzw. zweiten Aspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten bzw. zweiten Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts und umgekehrt anzusehen sindA third aspect relates to a motor vehicle with at least one planetary gear according to the first aspect and / or at least one planet carrier according to the second aspect. The features and advantages resulting from the planet carrier according to the first aspect and the planetary gear according to the second aspect can be found in the descriptions of the first and second aspects, with advantageous configurations of the first and second aspects being regarded as advantageous configurations of the third aspect and vice versa are

Vorzugsweise weist das Planetengetriebe mehrere gegebenenfalls miteinander koppelbare Planetenradsätze auf und eine Vielzahl von unterschiedlichen einstellbaren Gängen.Preferably, the planetary gear has a plurality of planetary gear sets that can optionally be coupled to one another and a plurality of different adjustable gears.

Weitere Merkmale ergeben sich in den Ansprüchen, dem Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in den Ausführungsbeispielen genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen zu verlassen.

1 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine erste Ausführungsform eines Planetenträgers für ein Planetengetriebe.
2 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine zweite Ausführungsform eines Planetenträgers für ein Planetengetriebe.

Further features emerge in the claims, the exemplary embodiment and with reference to the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the exemplary embodiments can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations without departing from the scope.

1 illustrates in a schematic sectional view a first embodiment of a planet carrier for a planetary gear.
2 illustrates in a schematic sectional view a second embodiment of a planet carrier for a planetary gear.

1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht teilweise eine erste Ausführungsform eines Planetengetriebe 10 für ein Kraftfahrzeug, mittels welchem eine Vielzahl von einstellbaren Gängen bereitgestellt werden können. Das Planetengetriebe 10 weist dabei einen ersten, in 1 rechts angeordneten, Planetenradsatz auf. Dieser Planetenradsatz umfasst ein Hohlrad 12, einen Planetenträger 14 und ein Sonnenrad 16, wobei diese Drehelemente nur teilweise gezeigt sind. Das Hohlrad 12 kann einen Hohlradträger aufweisen, welche mit dem restlichen Hohlrad einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Diese Drehelemente können dabei um eine gemeinsame Mittelachse rotieren, welche auch als zentrale Drehachse bezeichnet werden kann. Die Drehelemente sind dabei rotationssymmetrisch zur Mittelachse. Die Mittelachse definiert dabei eine axiale Richtung, welche in 1 und 2 also der Links-Rechts-Richtung entspricht. Orthogonal zur Mittelachse ist eine radiale Richtung definiert, welche also in 1 und 2 der Oben-Unten-Richtung entspricht. Radial innen ist dabei näher zu der Mittelachse als radial außen. 1 shows in a schematic sectional view partially a first embodiment of a planetary gear 10 for a motor vehicle, by means of which can be provided with a variety of adjustable gears. The planetary gear 10 has a first, in 1 planetary gear set arranged on the right. This planetary gear set includes a ring gear 12 , a planet carrier 14th and a sun gear 16 , these rotating elements are only partially shown. The ring gear 12 can have a ring gear carrier, which can be formed in one piece or in several pieces with the rest of the ring gear. These rotary elements can rotate about a common central axis, which can also be referred to as the central axis of rotation. The rotating elements are rotationally symmetrical to the central axis. The central axis defines an axial direction, which in 1 and 2 thus corresponds to the left-right direction. A radial direction is defined orthogonally to the central axis, which is in 1 and 2 corresponds to the up-down direction. Radially inside is closer to the central axis than radially outside.

An dem Planetenträger 14 sind mittels jeweiliger Lagerbolzen 18 jeweilige Planetenräder 20 drehbar gelagert, wobei eine Vielzahl von Planetenrädern 20 in regelmäßigem Abstand an dem Umfang des Planetenträger 14 angeordnet sind. Diese Lagerung der Planetenräder 20 werden dabei zur Reibungsminderung und Verschleißminderung mit Schmieröl versorgt.On the planet carrier 14th are by means of respective bearing bolts 18th respective planet gears 20th rotatably mounted, with a plurality of planetary gears 20th at regular intervals on the circumference of the planet carrier 14th are arranged. This storage of the planetary gears 20th are supplied with lubricating oil to reduce friction and wear.

Weiterhin weist das Planetengetriebe 10 einen koaxial zu dem ersten Planetenradsatz angeordneten zweiten Planetenradsatz auf, welcher mit diesem, je nach gewähltem Gang, verschiedentlich gekoppelt sein kann. Wenigstens zum teilweisen Einstellen eines Gangs weist dabei das Planetengetriebe 10 ein Schaltelement 22 auf, welches dauerhaft drehfest aber axial beweglich mit einem Hohlrad 24 des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist. In 1 ist das Schaltelement 22 dabei in einer Stellung gezeigt, in welcher es nicht in Eingriff mit einem Drehelement des ersten Planetenradsatzes ist. Durch ein axiales Bewegen nach rechts kann aber ein Eingriffsbereich 26 mit einem korrespondierenden Eingriffsbereich 28 des Planetenträgers 14 drehfest in Eingriff gebracht werden. Damit ist das Hohlrad 24 drehfest mit dem Planetenträger 14 verbindbar. Durch eine entgegengesetzte Bewegung des Schaltelements 22 kann diese Verbindung wieder getrennt werden.Furthermore, the planetary gear 10 a second planetary gear set which is arranged coaxially with the first planetary gear set and which can be coupled to it in various ways, depending on the selected gear. At least for the partial setting of a gear, the planetary gear 10 a switching element 22nd on, which is permanently rotationally fixed but axially movable with a ring gear 24 of the second planetary gear set is connected. In 1 is the switching element 22nd shown in a position in which it is not in engagement with a rotary element of the first planetary gear set. By moving axially to the right, however, an area of engagement 26th with a corresponding area of engagement 28 of the planet carrier 14th be rotatably engaged. So that is the ring gear 24 rotatably with the planet carrier 14th connectable. By moving the switching element in the opposite direction 22nd this connection can be disconnected again.

Der Eingriffsbereich 28 ist dabei einstückig mit dem Planetenträger 14 an diesem ausgebildet. Entsprechend kann auf ein separates Klauenelement verzichtet werden. Beide Eingriffsbereiche 26, 28 sind dabei vorliegend als Verzahnungen ausgebildet. Der Eingriffsbereich 28 kann als Klauenverzahnung bezeichnet werden und der Eingriffsbereich 26 als Mitnahmeverzahnung. Eine durch Schaltung lösbare Verzahnung kann auch als Schaltverzahnung bezeichnet werden.The area of intervention 28 is in one piece with the planet carrier 14th trained on this. Accordingly, a separate claw element can be dispensed with. Both areas of intervention 26th , 28 are in the present case designed as gears. The area of intervention 28 can be referred to as claw teeth and the area of engagement 26th as driving gearing. A toothing that can be released by shifting can also be referred to as a switching toothing.

Der Eingriffsbereich 28 ist in einem radial äußeren Endbereich des Planetenträgers 14 und an einer Umfangsfläche komplett umlaufend ausgebildet. Dadurch ergibt sich von dem Eingriffsbereich 28 zu der Drehachse des Planetenträgers 14 ein großer Hebelarm. Entsprechend kann der Planetenträger 14 bzw. das damit ausgerüstete Planetengetriebe 10 eine hohe Übersetzung bereitstellen, insbesondere im Vergleich zu einem Planetenträger mit einem Eingriffsbereich in einem radial inneren Endbereich. Auch hohe Drehmomente können so gut übertragen bzw. von dem Planetenträger aufgenommen werden. Auf den Eingriffsbereich können so geringere Kräfte wirken, wodurch dessen Verschleiß kleiner sein kann.The area of intervention 28 is in a radially outer end region of the planet carrier 14th and formed completely circumferentially on a circumferential surface. This results in the area of engagement 28 to the axis of rotation of the planet carrier 14th a great lever arm. The planet carrier can accordingly 14th or the planetary gear equipped with it 10 provide a high gear ratio, especially compared to a planet carrier with an engagement area in a radially inner end area. High torques can also be transmitted or absorbed by the planet carrier in this way. In this way, lower forces can act on the engagement area, which means that its wear can be reduced.

Der Eingriffsbereich 28 des Planetenträgers 14 gemäß 1 ist dabei an einem axialen Vorsprung 30 an einer offenen Stirnseite des Planetenträgers 14 ausgebildet. Dadurch kann das Schaltelement 22 axial kurz sein und/oder geringe Verstellwege benötigen. An der offenen Stirnseite des Planetenträgers 14 ist zudem ein Freiraum im Getriebegehäuse verfügbar, sodass der Vorsprung 30 eine axiale Baulänge des Planetengetriebes nicht oder nur geringfügig verlängert. Der Vorsprung 30 erstreckt sich dabei auch radial nach innen, um so die Eingriffsfläche 28 radial nach innen weisend an einer radial nach innen weisenden Umfangsfläche ausbilden zu können. Dadurch kann die radiale Erstreckung des Schaltelements 22 gering sein. Insbesondere ist kein Umgreifen des Planetenträgers 14 von radial außen notwendig. Vergleiche hierzu auch die zweite Ausführungsform des Planetengetriebes 10, welche in 2 gezeigt ist und im Folgenden noch näher beschrieben wird.The area of intervention 28 of the planet carrier 14th according to 1 is on an axial projection 30th on an open end face of the planet carrier 14th educated. This allows the switching element 22nd be axially short and / or require small adjustment distances. On the open face of the planet carrier 14th there is also a free space in the gearbox housing so that the projection 30th an axial length of the planetary gear is not or only slightly extended. The lead 30th also extends radially inward, so as to form the engagement surface 28 to be able to form facing radially inwards on a circumferential surface facing radially inwards. This can reduce the radial extension of the switching element 22nd be low. In particular, there is no reaching around the planet carrier 14th necessary from the radial outside. Compare also the second embodiment of the planetary gear 10 , what a 2 is shown and is described in more detail below.

Der Eingriffsbereich 28 ist radial außerhalb der Aufnahme für die Lagerbolzen 18 angeordnet. Dadurch wird deren Montage nicht durch den Eingriffsbereich 28 behindert.The area of intervention 28 is radially outside of the receptacle for the bearing pin 18th arranged. As a result, their assembly is not through the engagement area 28 with special needs.

2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht teilweise eine zweite Ausführungsform eines Planetengetriebe 10 für ein Kraftfahrzeug, mittels welchem ebenfalls eine Vielzahl von einstellbaren Gängen bereitgestellt werden können. 2 shows in a schematic sectional view partially a second embodiment of a planetary gear 10 for a motor vehicle, by means of which a large number of adjustable gears can also be provided.

Die zweite Ausführungsform des Planetengetriebes 10 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur durch die geometrische Gestaltung seines Planetenträgers 32 und seines Schaltelements 34, wobei im Folgenden nur die wesentlichen Unterschiede beschrieben werden. Die Funktionsweise des Schaltelements 34 und des Planetenträgers 32 ist dabei identisch zu der des Schaltelements 22 und des Planetenträgers 14, so dass hierauf ebenfalls nicht weiter eingegangen wird. Die übrigen Bauteile der zweiten Ausführungsform des Planetenträger 10 sind identisch zu der der ersten Ausführungsform, sodass diese mit identischen Bezugszeichen versehen sind und nicht weiter beschrieben werden.The second embodiment of the planetary gear 10 differs from the first embodiment only in the geometric design of its planet carrier 32 and its switching element 34 , whereby only the main differences are described below. How the switching element works 34 and the planet carrier 32 is identical to that of the switching element 22nd and the planet carrier 14th so that it will not be discussed further either. The remaining components of the second embodiment of the planet carrier 10 are identical to that of the first Embodiment, so that these are provided with identical reference numerals and are not described further.

Wie in 2 zu erkennen ist, weist der Planetenträger 32 ebenfalls einen Eingriffsbereich 36 an einem radial äußeren Endbereich auf. Dabei ist der Eingriffsbereich 36 an einer radial äußersten Umfangsfläche des Planetenträgers 32 angeordnet, womit ein nochmals größerer Hebelarm erzielt werden kann. Der Eingriffsbereich 36 weist dabei radial nach außen, wodurch auf einen axialen Vorsprung verzichtet werden kann. Entsprechend ist das Planetengetriebe 10 der zweiten Ausführungsform axial extrem kurzbauend. Das Schaltelement 34 hat eine im Vergleich zu Schaltelement 22 größere radiale Erstreckung, sodass es den Planetenträger 32 axial von außen teilweise umgreifen kann. Dadurch kann ein Eingriffsbereich 38 des Schaltelements 34 einfach in Eingriff mit dem Eingriffsbereich 36 des Planetenträgers 32 gebracht werden. Auch die beiden Eingriffsbereiche 36, 38 sind vorliegend als Verzahnung ausgebildet. Der Eingriffsbereich 36 kann als Klauenverzahnung bezeichnet werden und der Eingriffsbereich 38 als Mitnahmeverzahnung.As in 2 can be seen, has the planet carrier 32 also an area of intervention 36 at a radially outer end region. Here is the area of intervention 36 on a radially outermost circumferential surface of the planet carrier 32 arranged, with which an even larger lever arm can be achieved. The area of intervention 36 points radially outwards, which means that an axial projection can be dispensed with. The planetary gear is accordingly 10 the second embodiment axially extremely short. The switching element 34 has a compared to switching element 22nd larger radial extension so that it is the planet carrier 32 can partially encompass axially from the outside. This allows an area of intervention 38 of the switching element 34 simply in engagement with the engagement area 36 of the planet carrier 32 to be brought. Also the two areas of intervention 36 , 38 are presently designed as teeth. The area of intervention 36 can be referred to as claw teeth and the area of engagement 38 as driving gearing.

Durch die Anordnung des Eingriffsbereich 36 des Planetenträgers 32 an dessen radial äußersten Umfangsfläche liegt dieser in einem axialen Bereich des Planetenträgers 32, welcher auch die Aufnahme für die Lagerbolzen 18 bildet. Mit anderen Worten: Zwischen der Aufnahme für die Lagerbolzen 18 und dem Eingriffsbereich 36 gibt es eine radiale Überdeckung. Dieser axiale Bereich des Planetenträgers 32 kann bereits hohe Lasten aufnehmen, sodass auf eine Verstärkung verzichtet werden kann. Zudem weist der Planetenträger 32 so keine zusätzlichen sich axial erstreckenden Bereiche im Vergleich zu einem Planetenträger ohne Eingriffsbereich auf.By the arrangement of the engagement area 36 of the planet carrier 32 on its radially outermost circumferential surface, the latter lies in an axial region of the planet carrier 32 which is also the receptacle for the bearing pin 18th forms. In other words: between the receptacle for the bearing pin 18th and the area of engagement 36 there is a radial overlap. This axial area of the planet carrier 32 can already take high loads so that reinforcement is not necessary. In addition, the planet carrier 32 so no additional axially extending areas in comparison to a planet carrier without an engagement area.

Beide Planetenträger 14, 32 sind mittels eines Planetenträgerstegs 40, welcher radial nach innen verläuft, axial gelagert. Dieser Planetenträgersteg 40 kann als Teil der Planetenträger 14, 32 angesehen werden und definiert vorliegend die geschlossene Seite der Planetenträger 14, 32.Both planet carriers 14th , 32 are by means of a planet carrier web 40 , which runs radially inward, axially supported. This planet carrier bridge 40 can be used as part of the planet carrier 14th , 32 are viewed and defines the closed side of the planet carrier in the present case 14th , 32 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: PlanetengetriebePlanetary gear
1212: HohlradRing gear
1414th: PlanetenträgerPlanet carrier
1616: SonnenradSun gear
1818th: LagerbolzenBearing pin
2020th: PlanetenradPlanetary gear
2222nd: SchaltelementSwitching element
2424: HohlradRing gear
2626th: Eingriffsbereich des SchaltelementsEngagement area of the switching element
2828: Eingriffsbereich des PlanetenträgersEngagement area of the planet carrier
3030th: Vorsprunghead Start
3232: PlanetenträgerPlanet carrier
3434: SchaltelementSwitching element
3636: Eingriffsbereich des PlanetenträgersEngagement area of the planet carrier
3838: Eingriffsbereich des SchaltelementsEngagement area of the switching element
4040: PlanetenträgerstegPlanet carrier bridge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 5522776 [0004]

Claims

Planet carrier (14, 32) for a planetary gear (10), in particular for a motor vehicle, the planet carrier (14, 32) having an engagement area (30, 36) which is used for releasable, non-rotatable engagement with a switching element (22, 34) of the planetary gear (10) is formed, wherein the engagement region (30, 36) is formed in a radially outer end region of the planet carrier (14, 32).

Planet carrier (14, 32) after Claim 1 , characterized in that the engagement area (30, 36) is formed on an open side of the planet carrier (14, 32), the open side being the side on which respective bearing pins for respective planet gears can be inserted into their receptacles.

Planet carrier (14) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the engagement area (28) is formed on an axial projection (30) of the planet carrier (14).

Planet carrier (32) according to one of the preceding claims, characterized in that the engagement area (36) is formed in an axial area of the planet carrier (32) which also has at least one receptacle for respective bearing pins (18) for the rotatable mounting of respective planet gears (20) forms.

Planet carrier (32) according to one of the preceding claims, characterized in that the engagement region (36) is formed on a circumferential surface of the planet carrier (32) pointing radially outward.

Planet carrier (14) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the engagement area (28) is formed on a radially inwardly facing peripheral surface of the planet carrier (14).

Planet carrier (14, 32) according to one of the preceding claims, characterized in that the engagement area (28, 36) is designed as a tooth system.

Planet carrier (14, 32) according to one of the preceding claims, characterized in that the engagement area (28, 36) is arranged radially further outwards than at least one central axis of respective receptacles for respective bearing pins (18) of the planet carrier (14, 32).

Planetary gear (10), in particular for a motor vehicle, with at least one planet carrier (14, 32) according to one of the preceding claims.

Motor vehicle with at least one planetary gear Claim 9 and / or at least one planet carrier according to one of the Claims 1 to 8th .