本發(fā)明涉及一種行星輪傳動裝置,其包括輸入軸、第一和第二聯(lián)接軸、具有以能繞第一和第二轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的方式支承的行星輪的至少一個行星輪架或行星架,其中,行星輪將兩個聯(lián)接軸以如下方式彼此聯(lián)接,即,使能夠從輸入軸傳遞到至少一個行星輪架上的轉(zhuǎn)矩能夠傳遞到這兩個聯(lián)接軸上,并且該行星輪傳動裝置還包括至少一個傳感器,用以獲知至少一個行星輪繞兩個轉(zhuǎn)動軸線中的至少一個的扭轉(zhuǎn)和/或相對兩個轉(zhuǎn)動軸線中的至少一個的扭轉(zhuǎn)。
背景技術(shù):
上述類屬的行星輪傳動裝置由于其有利的特性并且由于其尤其作為升速傳動裝置、疊加傳動裝置、換擋傳動裝置或分路傳動裝置的使用可能性而可以應用于驅(qū)動技術(shù)的很多領(lǐng)域中。特別是在汽車和船舶制造中,以及出于固定的用途而在渦輪機制造和普通的機械制造中采用了該傳動裝置類型。
對于行星輪傳動裝置的特性來說的主要的特征為其自由度(Laufgrad)F。傳動裝置的自由度說明的是,必須預先給定多少彼此不相關(guān)的運動參數(shù)作為已知,由此能夠一對一地確定其運動狀態(tài)。單重行星輪傳動裝置可以具有F=1或F=2的自由度,組合式行星輪傳動裝置可以具有F≥1的自由度,而定軸傳動裝置始終是強制運轉(zhuǎn)的(F=1)。
在結(jié)構(gòu)上,可以將行星輪傳動裝置區(qū)分成單重行星輪傳動裝置和組合式行星輪傳動裝置,單重行星輪傳動裝置具有帶至少一個行星輪的行星架和一個或兩個中心輪,組合式行星輪傳動裝置具有多個單重行星輪傳動裝置。具有同軸的聯(lián)接軸位置的單重行星輪傳動裝置也被稱為返回式行星輪傳動裝置。僅具有一個中心輪和一個非同軸地周轉(zhuǎn)的聯(lián)接軸的行星輪傳動裝置也被稱為開放式行星輪傳動裝置。如果在組合式行星輪傳動裝置中,通過合并行星架、同樣大小的中心輪和/或同樣大小的行星輪而簡化了結(jié)構(gòu)耗費,那么也被稱作縮減的行星輪傳動裝置。
此外,根據(jù)使用,行星輪傳動裝置可以分成升速傳動裝置、疊加傳動裝置,其中,升速傳動裝置是具有F=1的單重或組合式行星輪傳動裝置,并且其中,疊加傳動裝置是具有F≥2的單重或組合式行星輪傳動裝置,用以對轉(zhuǎn)速或功率進行疊加。針對疊加傳動裝置的常用的名稱是差動傳動裝置、累積式傳動裝置(Sammelgetriebe)、分動傳動裝置和補償傳動裝置。
此外附加地,根據(jù)使用,行星輪傳動裝置可以區(qū)分為換擋傳動裝置和換向傳動裝置。
行星輪傳動裝置根據(jù)其行星架運動也可以進行區(qū)分。如果行星架在單重行星輪傳動裝置中固定不動,那么自由度F=1。該傳動裝置類型就被公知為定軸傳動裝置。行星輪傳動裝置被稱為具有周轉(zhuǎn)的行星架的單重行星輪傳動裝置(F=1或F=2)或被稱為具有至少一個周轉(zhuǎn)的行星架的組合式行星輪傳動裝置(F≥1)。
此外,根據(jù)運轉(zhuǎn)的聯(lián)接軸的數(shù)量、定軸傳動裝置傳動比的符號、變化的定軸傳動裝置傳動比或傳動裝置組合能夠進行另外的劃分。
在行星輪傳動裝置中的傳感器可以滿足多種功能:其可以檢測一個或多個運行狀態(tài)和/或一個或多個能預先給定的值,并且/或者可以將物理量和/或化學量轉(zhuǎn)換成電信號。傳感器起到類型為在車輛的或飛行器的具有復雜功能的行星輪傳動裝置與作為處理單元的電子控制設(shè)備之間的結(jié)合環(huán)節(jié)的作用。傳感器可以包括適配電路,其可以整理并放大信號,由此可以使信號被控制設(shè)備進一步處理。現(xiàn)如今,傳感器可以具有很高的集成水平,也就是說,具有許多功能,例如信號整理、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換、自校準功能,并且已經(jīng)可以在傳感器中安置微處理器。
期望借助傳感器獲知在行星輪中的行星輪的角位置,以便能夠提早識別出一個或多個行星輪的錯誤位,這是因為錯誤位既不能夠在結(jié)構(gòu)上被制止也不能夠借助“外部的”傳感器識別出。
由《Konventioneller Antriebsstrang und Hybridantriebe》(Hrsg.Konrad Reif,Vieweg+Teubner Verlag,2010,S.150ff.)(《傳統(tǒng)的傳動系和混合動力驅(qū)動》(編者:Konrad Reif,Vieweg+Teubner出版社,2010,參見第150頁))描述了傳感器作為傳動裝置轉(zhuǎn)速傳感器的一般應用。在此,傳感器可以集成到傳動裝置控制模塊中或被設(shè)計為“單機(stand-alone)”型。傳動裝置轉(zhuǎn)速傳感器可以擁有帶2線式電流接口的差分的霍爾效應集成電路并且在運行時聯(lián)接到電壓源上。傳動裝置轉(zhuǎn)速傳感器可以由鐵磁的齒輪、沖壓板或施裝的多電極來探測轉(zhuǎn)速信號,其中,傳動裝置轉(zhuǎn)速傳感器利用到了霍爾效應,并且提供了具有與轉(zhuǎn)速無關(guān)的恒定的振幅的信號。為了進行信號送出,在增量信號的周期中對供給電流進行調(diào)制。然后在具有測量電阻器的控制設(shè)備中可以將電流調(diào)制轉(zhuǎn)換成信號電壓。
此外,由現(xiàn)有技術(shù)所公知的是,傳感器在行星輪傳動裝置中,尤其是在差動傳動裝置中使用,例如以便能夠確認冠狀齒輪的轉(zhuǎn)速。由US2007197338A1公知的是,借助傳感器確認差動器殼體的定位或布置在其上的桿的定位。由JP2007154939A2公知的是,傳感器在錐形輪差動傳動裝置中用于持續(xù)地檢查其狀態(tài)。由EP0939247A2公知的是,在差動器中借助傳感器檢測錐形輪與驅(qū)動錐形輪之間的差動條件。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在此背景下,本發(fā)明的任務是,一方面提供具有傳感器的行星輪傳動裝置,并且另一方面提供用于獲知行星輪的扭轉(zhuǎn)的方法。
在開頭提到類型的行星輪傳動裝置中,該任務根據(jù)本發(fā)明通過如下方式來解決,即,至少一個傳感器指向到至少一個行星輪的徑向靠外的端部上。
行星輪傳動裝置是指由現(xiàn)有技術(shù)已公知的行星輪傳動裝置。
為了獲知也被稱作錐形輪、補償輪或齒輪的行星輪的角位,傳感器能夠指向行星輪的徑向靠外的端部。借助這種取向不僅能夠?qū)崿F(xiàn)獲知行星輪繞同時是行星輪的自身的轉(zhuǎn)動軸線的第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)和繞第二轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn),而且還能夠獲知行星輪相對這兩個轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)。
繞第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)意味著沿兩個轉(zhuǎn)動方向中的一個繞行星輪的自身的軸線的轉(zhuǎn)動。繞第二轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)意味著行星輪沿兩個周轉(zhuǎn)方向中的一個繞第二轉(zhuǎn)動軸線的周轉(zhuǎn),或換句話說,行星輪可以徑向間隔開地繞第二轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)。
相對于第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)指的是行星輪連同其行星輪架或不連同其行星輪架相對于第一轉(zhuǎn)動軸線“偏斜”。
原則上,以如下方式進行角位的獲知,即,借助傳感器產(chǎn)生表示行星輪繞第二轉(zhuǎn)動軸線扭轉(zhuǎn)的信號,并且可以將該信號的信號值與之前或之后產(chǎn)生的信號的信號值和/或與能預先給定的信號值進行比較,例如振幅和/或頻率。也可以例如將第一行星輪的信號值與第二行星輪的信號值進行比較。
如果存在行星輪的錯誤位,那么所產(chǎn)生的信號的信號值就發(fā)生變化。該信號值可以比預先給定的極限值更強或更弱,或者信號可以更早或更晚地產(chǎn)生。也能夠設(shè)想由這兩種方式構(gòu)成的組合。
為了獲知繞自身的轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn),行星輪可以包括作用元件(Wirkelement),這些作用元件與傳感器協(xié)同作用并且表示行星輪的扭轉(zhuǎn)度,尤其是提供了關(guān)于起始位置的角度度量。
本發(fā)明的特征在于,除了周轉(zhuǎn)之外,能夠獲知至少一個行星輪的兩個另外的扭轉(zhuǎn)類型:偏斜,也就是說,行星輪連同其行星輪架或行星架向第一轉(zhuǎn)動軸線傾斜,其中,偏斜例如會發(fā)生在拆除行星輪架和有載荷作用的情況下;以及分別繞第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn),該扭轉(zhuǎn)例如可以是補償運動。
此外,本發(fā)明的特征還在于,傳感器朝向徑向靠外的端部的取向以有利的方式既不阻擋、妨礙也不阻止至少一個行星輪進行周轉(zhuǎn)和/或扭轉(zhuǎn)。
在優(yōu)選的設(shè)計方案中,至少一個傳感器是接近開關(guān),尤其是電感式的、電容式的、磁的或光學的接近開關(guān),并且行星輪構(gòu)造成與至少一個接近開關(guān)協(xié)同作用。
優(yōu)選的是,在本發(fā)明的設(shè)計方案中,至少一個傳感器相對殼體固定地布置在行星輪傳動裝置中。與布置在旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件上而必須將信號傳遞到非旋轉(zhuǎn)的單元上的轉(zhuǎn)動角度傳感器相比,相對殼體固定的布置方案能夠以較少的耗費和較低的復雜性來實現(xiàn)。
此外,優(yōu)選的是,當至少一個行星輪以其徑向靠外的端部在至少一個傳感器旁邊經(jīng)過時,借助至少一個傳感器就能夠產(chǎn)生信號。傳感器與徑向靠外的端部的協(xié)同作用能夠?qū)崿F(xiàn)對繞第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)和繞第二轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)進行感測。因此,能夠利用一個信號來獲知繞兩個軸線的扭轉(zhuǎn)。
尤其優(yōu)選的是,至少一個行星輪具有沿周向方向在一定角度區(qū)間上延伸的標識體,并且當至少一個行星輪以其標識體在至少一個傳感器旁邊經(jīng)過時,借助至少一個傳感器能夠產(chǎn)生信號。標識體可以在行星輪上布置在徑向靠外的邊緣上并且固定地與行星輪的表面連接。標識體能夠?qū)崿F(xiàn)借助傳感器進行更簡單的和/或更準確的感測,于是從而當傳感器感測到標識體的檢測區(qū)域時,總是能夠產(chǎn)生信號。
此外,優(yōu)選的是,至少一個行星輪的標識體沿周向方向具有至少一個中斷部。由此,能夠以結(jié)構(gòu)上簡單的方式感測到至少一個行星輪繞自身的轉(zhuǎn)動軸線和繞第二轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)。因此,例如,探測到標識體可以意味著至少一個行星輪進行周轉(zhuǎn),而探測到中斷部可以意味著該行星輪繞自身的轉(zhuǎn)動軸線進行扭轉(zhuǎn)。原則上,傳感器可以按如下方式構(gòu)造,即,當傳感器感測到標識體或相反地傳感器感測到標識體的中斷部時,傳感器產(chǎn)生信號。
此外,優(yōu)選的是,至少一個行星輪具有螺旋狀地繞第一轉(zhuǎn)動軸線布置的標識體,從而在至少一個行星輪繞第一轉(zhuǎn)動軸線扭轉(zhuǎn)時能夠使標識體與傳感器之間的最小間距發(fā)生變化。由于最小間距的可變化性,使得通過傳感器能夠檢測到隨著繞第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)而變化的,也就是說,變小或變大的振幅。能夠給信號存儲關(guān)于間距的特征曲線,從而能夠從傳感器信號的振幅推斷出行星輪的扭轉(zhuǎn)角度。此外,振幅的時間上的變化曲線可以提供關(guān)于行星輪的角速度的消息。信號之間的時間間隔可以提供關(guān)于在行星輪傳動裝置中的周轉(zhuǎn)的行星輪的轉(zhuǎn)速的信息。
此外,優(yōu)選的是,標識體以數(shù)據(jù)進行編碼并且將傳感器構(gòu)造成能夠接收且處理這些經(jīng)編碼的數(shù)據(jù),其中,經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)表示行星輪繞第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)度。
標識體可以用磁的或光學的方式對進行編碼。在這兩種可能性中,信號的振幅能夠提供關(guān)于行星輪的定位,尤其是扭轉(zhuǎn)角度的信息。為此,在磁編碼的情況下,可以給信號存儲關(guān)于磁場的特性曲線。在光學編碼的情況下,可以給信號存儲關(guān)于間距的特性曲線。因此,能夠從傳感器信號的振幅中推斷出行星輪的扭轉(zhuǎn)角度。此外,振幅的時間上的變化曲線可以提供關(guān)于至少一個行星輪的角速度的消息。信號之間的時間間隔可以提供關(guān)于在行星輪傳動裝置中的周轉(zhuǎn)的行星輪的轉(zhuǎn)速的信息。
已經(jīng)有利地證實的是,利用該優(yōu)選的設(shè)計方案可以推斷出不同的行駛情況。例如,能夠合理化在彎道行駛和/或輪胎突然失壓的情況下的車輛的轉(zhuǎn)速。傳感器信號也可以用作尤其是針對牽引機的差速鎖的控制參數(shù)。
此外,優(yōu)選的是,至少一個行星輪繞第一轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動角度和標識體的角度區(qū)間彼此相對應,從而在行星輪扭轉(zhuǎn)了該轉(zhuǎn)動角度時,使得標識體的中斷部指向傳感器以阻止信號產(chǎn)生,或者使得標識體指向傳感器以阻止信號產(chǎn)生。轉(zhuǎn)動角度范圍與角度區(qū)間相對應指的是,行星輪在沿兩個方向之一轉(zhuǎn)動之后可以處在補償位中,并且標識體的中斷部或標識體由于轉(zhuǎn)動而同時直接轉(zhuǎn)動到傳感器前方,從而使傳感器指向該中斷部或該標識體并且可以不產(chǎn)生信號。
在使用標識體的情況下優(yōu)選的是,傳感器能夠以大約45°的角度指向標識體,并且標識體具有與之相對應的表面幾何形狀。適宜的是,相對應的表面幾何形狀具有傾斜了45°的表面,從而使得傳感器面和標識體的上側(cè)表面基本上能彼此平行地取向。通過標識體的這種構(gòu)造可以簡化傳感器在行星輪傳動裝置殼體中的裝入。
此外,優(yōu)選的是,行星輪傳動裝置包括布置在第一傳感器旁邊的第二傳感器。第二傳感器的布置方案除了實現(xiàn)冗余外還能夠?qū)崿F(xiàn)獲知繞第二轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動方向。
本發(fā)明的另一個方面是一種用于獲知在具有傳感器的行星輪傳動裝置中的行星輪繞兩個轉(zhuǎn)動軸線中的至少一個轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)的方法,行星輪傳動裝置包括輸入軸、第一和第二聯(lián)接軸、具有至少一個以能繞第一和第二轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的方式支承的行星輪的至少一個行星輪架,其中,行星輪將兩個聯(lián)接軸以如下方式彼此聯(lián)接,即,使能夠從輸入軸傳遞到行星輪架上的轉(zhuǎn)矩能夠傳遞到這兩個聯(lián)接軸上,并且能夠通過行星輪繞第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)來補償在兩個聯(lián)接軸之間的相對扭轉(zhuǎn),該方法包括以下步驟:
-當至少一個行星輪在傳感器旁邊經(jīng)過時,產(chǎn)生信號,并且
-根據(jù)至少一個預先給定的信號特征,尤其通過將所產(chǎn)生的信號的信號值與預先給定的信號特征進比較,對所產(chǎn)生的信號進行分析。
利用該方法,以結(jié)構(gòu)上簡單的方式實現(xiàn)了獲知至少一個行星輪繞至少一個轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)和/或相對于至少一個轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)。在此,該方法可以優(yōu)選用具有前述的結(jié)構(gòu)形式的傳感器的行星輪傳動裝置來實施。
該方法可以通過如下方式來改進,即,測量信號之間的時間間隔,并且時間間隔測量值是預先給定的信號特征,其中,分析步驟包括對至少一個信號值附近的信號進行比較,其中,尤其比較時間間隔測量值。
通過將第一行星輪的時間上的間隔與附近的第二行星輪的時間上的間隔進行比較,可以用簡單的方式如此地探測到兩個行星輪中的至少一個的錯誤位,從而在出現(xiàn)錯誤的,也就是說偏斜的行星輪情況下,傳感器在時間上比在未偏斜的狀態(tài)的情況下更早地或更晚地產(chǎn)生信號。將該“實際”間隔與“額定”間隔進行比較得到相移,該相移能夠用作偏斜程度進而是相對于第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)度。相移應被理解為各周轉(zhuǎn)的持續(xù)時間雖然一致,但是各信號產(chǎn)生的時間點不一致。比較不僅可以在分別表示行星輪的信號之間進行,而且可以在信號值與預先給定的測量值之間進行。
該方法的另外的優(yōu)選設(shè)計方案的特征在于,測量信號的振幅,并且振幅測量值是預先給定的信號特征,其中,分析步驟包括對至少一個信號值附近的信號進行分析,其中,尤其比較振幅測量值。通過將第一行星輪的第一信號的振幅測量值與附近的第二行星輪的第二信號的振幅測量值進行比較,可以以簡單的方式如此地探測到兩個行星輪中的至少一個的錯誤位,即,在行星輪偏斜的情況下,傳感器產(chǎn)生比在未偏斜的狀態(tài)的情況下更大的或更小的振幅。將該“實際”間隔與“額定”間隔進行比較得到振幅偏差,該振幅偏差能夠用作偏斜的程度進而是相對于第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)度。
該方法的另外的優(yōu)選設(shè)計方案的特征在于,行星輪具有沿周向方向在一定角度區(qū)間上延伸的標識體,標識體被構(gòu)造成與傳感器協(xié)同作用。通過使用標識體可以以如下方式實現(xiàn)更精確的測量值,即,例如需要更小的面在更短的時間段內(nèi)在傳感器旁邊經(jīng)過或轉(zhuǎn)過。
該方法的另外的優(yōu)選的設(shè)計方案的特征在于,標識體沿周向方向具有至少一個中斷部,并且該方法包括如下步驟,即,在探測到標識體的中斷部時或者在探測到標識體的檢測區(qū)域時,阻止信號產(chǎn)生。
該方法的另外的優(yōu)選的設(shè)計方案的特征在于,標識體螺旋狀地構(gòu)造,從而行星輪繞第一轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)使標識體與傳感器之間的間距增大或減小,并且給信號存儲關(guān)于間距的特征曲線,其中,分析步驟包括對信號與關(guān)于間距的特征曲線進行比較,其中,信號的振幅表示行星輪相對于第一轉(zhuǎn)動軸線的角度數(shù)據(jù),振幅的在時間上的變化曲線表示角速度并且信號之間的時間間隔表示周轉(zhuǎn)的行星輪的轉(zhuǎn)速。
此外,優(yōu)選的是,對標識體進行編碼并且給信號存儲關(guān)于編碼的特征曲線,其中,分析步驟包括對信號與特征曲線進行比較,其中,信號的振幅表示行星輪相對于第一轉(zhuǎn)動軸線的角度數(shù)據(jù),振幅的在時間上的變化曲線表示角速度并且信號之間的時間間隔表示周轉(zhuǎn)的行星輪的轉(zhuǎn)速。
此外,優(yōu)選的是,行星輪傳動裝置包括布置在第一傳感器旁邊的第二傳感器,從而在至少一個行星輪在傳感器旁邊經(jīng)過時,行星輪每次周轉(zhuǎn)能夠產(chǎn)生兩個信號,并且分析步驟包括對同一行星輪的每次周轉(zhuǎn)的兩個信號進行分析。也就是說,以如下方式布置傳感器,即,使信號能夠在時間上連續(xù)地產(chǎn)生,并且不同時產(chǎn)生。
此外優(yōu)選的是,將分析結(jié)果輸出。
此外,優(yōu)選的是,基于分析結(jié)果將傳感器信號配屬給事先確定的錯誤類別,其中,將相移和振幅變化配屬給第一錯誤類別,而將信號阻止配屬給第二錯誤類別。
附圖說明
本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式示例性地結(jié)合附圖加以描述。其中:
圖1:以側(cè)向的橫截面視圖并且以俯視圖示出根據(jù)本發(fā)明的行星輪傳動裝置的截段,行星輪傳動裝置具有兩個示例性的行星輪和一個示例性的傳感器;
圖2:示出在無錯誤運行中的圖1的行星輪傳動裝置的兩個行星輪周轉(zhuǎn)的示例性的信號變化曲線的圖示;
圖3:以側(cè)向的橫截面視圖并且以俯視圖示出在第一種有錯誤的運行中的圖1的行星輪傳動裝置;
圖4:示出在第一種有錯誤的運行中的圖3的兩個行星輪的示例性的信號變化曲線的圖示;
圖5:以側(cè)向的橫截面視圖并且以俯視圖示出在第二種有錯誤的運行中的圖1的行星輪傳動裝置;
圖6:示出在第二種有錯誤的運行中的圖5的兩個行星輪的示例性的信號變化曲線的圖示;
圖7:示出根據(jù)本發(fā)明的具有兩個傳感器的行星輪傳動裝置的框圖的原理圖;
圖8:示出根據(jù)本發(fā)明的行星輪傳動裝置在具有橫置前驅(qū)動器的機動車中的示例性的布置。
具體實施方式
圖1示出了具有車輛的兩個行星輪和傳感器5的構(gòu)造為錐形輪差動器的行星輪傳動裝置1的截段。
行星輪傳動裝置1以如下方式構(gòu)造,即,借助該行星輪傳動裝置能夠?qū)Ⅱ?qū)動能從主傳動系分路到兩個并聯(lián)的負載路徑上,并且同時能夠補償相對扭轉(zhuǎn),用以避免兩個負載路徑之間出現(xiàn)應力。
為此,行星輪傳動裝置包括未示出的驅(qū)動軸、兩個聯(lián)接軸3、4、具有第一和第二行星輪10、30的未示出的第一和第二行星輪架。兩個行星輪10、30以能轉(zhuǎn)動的方式支承在各自的行星輪架的未示出的各自的行星架上。
傳感器5以如下方式構(gòu)造并布置,即,使其能夠獲知行星輪10、30繞兩個轉(zhuǎn)動軸線6、7中的至少一個的角位置和/或相對兩個轉(zhuǎn)動軸線6、7中的至少一個的角位置,也就是說,不僅能夠獲知繞第一轉(zhuǎn)動軸線6的轉(zhuǎn)動,而且能夠獲知偏斜,也就是說,相對于第一轉(zhuǎn)動軸線6的扭轉(zhuǎn)。
為此,兩個行星輪10、30在其徑向靠外的邊緣區(qū)域中分別具有同軸布置的具有中斷部21或41的標識體20,40。標識體沿周向方向延伸過約300°的角度區(qū)間α。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是,在此也可以選擇其他的角度區(qū)間。
標識體20、40可以一件式地或多件式地構(gòu)造。
兩個行星輪10、30軸線相同地布置,從而使它們將它們各自的第一轉(zhuǎn)動軸線形成共同的轉(zhuǎn)動軸線,并且分別與冠狀齒輪嚙合,冠狀齒輪分別抗相對轉(zhuǎn)動地(drehfest)與兩個聯(lián)接軸中的一個連接。兩個行星輪與第二轉(zhuǎn)動軸線間隔開,并且可以繞垂直地與第一轉(zhuǎn)動軸線相交的第二轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)。在圖1中示出了在它們各自的中間位中的兩個行星輪10、30。在這些中間位中,兩個聯(lián)接軸3、4彼此沒有發(fā)生相對扭轉(zhuǎn)。
此外,圖1的視圖還示出了瞬時狀態(tài),其中,在行星輪10繼續(xù)繞第二轉(zhuǎn)動軸線周轉(zhuǎn)之前,行星輪10以標識體20的也被稱作“探測區(qū)(detection area)”的檢測區(qū)域22在傳感器5的“高度”上。在檢測區(qū)域22與傳感器5之間,傳感器5與標識體20之間的可能間距最小。是接近開關(guān)的傳感器5檢測標識體20的檢測區(qū)域22的存在,并產(chǎn)生表示行星齒輪10周轉(zhuǎn)的信號。可以清楚地看出,標識體20的中斷部21在行星輪10的中間位中怎樣從傳感器5指開。接近開關(guān)5無接觸式地進行開關(guān),并且因此無需外部的機械操縱力。由此,接近開關(guān)具有高使用壽命和高可靠性。
圖2示出了在無錯誤的運行中的圖1的行星輪傳動裝置1的兩個行星輪10、30周轉(zhuǎn)的示例性的信號變化曲線的圖示。根據(jù)圖2中的圖示,第二信號S2表示行星輪30,而第一和第三信號S1、S3表示行星輪10。在無錯誤的運行中,兩個行星輪之間的間距相等,也就是說,第一與第二信號S1或S2之間的時間上的間隔t1和第二與第三信號S2或S3之間的時間上的間隔t2在轉(zhuǎn)動速度恒定的情況下相等。
圖3以側(cè)向的橫截面視圖并且以俯視圖示出在第一種有錯誤的運行中的圖1的行星輪傳動裝置。與圖1中所示的行星輪傳動裝置1的區(qū)別在于,這里示出了行星輪10、30的補償運動,也就是說,行星輪10、30實施繞自身的轉(zhuǎn)動軸線6的轉(zhuǎn)動。在此,標識體20、40的中斷部21、41以如下方式與繞自身的轉(zhuǎn)動軸線的扭轉(zhuǎn)角度相對應,即,當各自的行星輪10、30在傳感器5旁邊經(jīng)過時,中斷部21、41總是指向傳感器5。由此,檢測區(qū)域從傳感器轉(zhuǎn)開并且阻止信號產(chǎn)生。
在圖4中以點劃線標識示出了這樣的信號阻止。S1'、S2'和S3'表示各自的行星輪10、30的預期的但并不產(chǎn)生的信號。在這樣的情況下,針對存在第一種有錯誤的運行的持續(xù)時間不施加輸出信號。
圖5以側(cè)向的橫截面視圖并且以俯視圖示出在第二種有錯誤的運行中的圖1的行星輪傳動裝置。與圖1中所示的行星輪傳動裝置1的區(qū)別在于示出了行星輪10的偏斜。如果現(xiàn)在傳感器5產(chǎn)生了表示行星輪10、30的各自的周轉(zhuǎn)的信號,那么就如圖6中所示的那樣出現(xiàn)相移,也就是說,第一信號S1″與第二信號S2之間的時間上的間隔t3和第二信號S2與第三信號S3″之間的時間上的間隔t4不相等。在該情況下意味著,t3>t4。為了清楚說明相移,在信號S1″和S3″的右邊用點劃線標識示出了無錯誤的運行的信號S1和S3。
圖7示出了在機動車中的根據(jù)本發(fā)明的具有兩個示例性的傳感器50、51的行星輪傳動裝置1的框圖的原理圖。兩個傳感器50、51利用線路71、72與電壓源70連接并且利用線路81、82接地80。傳感器50借助61在信號技術(shù)上與數(shù)據(jù)處理單元60聯(lián)接,傳感器50在信號技術(shù)上借助91與數(shù)據(jù)處理單元90聯(lián)接。兩個傳感器的優(yōu)點除了冗余外還在于能夠探測到繞第二轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動方向。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的行星輪傳動裝置1在具有橫置前驅(qū)動器的機動車中的示例性的布置。傳感器5在此沿行駛方向布置在聯(lián)接軸上方的右邊。
所示的附圖僅是本發(fā)明的示例性的實施方式。應理解,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,能夠想到各種其他實施方式。
附圖標記列表
1 行星輪傳動裝置
2 驅(qū)動軸
3 第一聯(lián)接軸
4 第二聯(lián)接軸
5 傳感器
6 第一轉(zhuǎn)動軸線
7 第二轉(zhuǎn)動軸線
10 第一行星輪
11 第一行星輪的行星輪架
12 第一行星輪的行星架
20 第一行星輪的標識體
21 第一行星輪的標識體的中斷部
22 第一行星輪的標識體的檢測區(qū)域
30 第二行星輪
31 第二行星輪的行星輪架
32 第二行星輪的行星架
40 第二行星輪的標識體
41 第二行星輪的標識體的中斷部
42 第二行星輪的標識體的檢測區(qū)域
50 在布置有兩個傳感器的情況下的第一傳感器
51 在布置有兩個傳感器的情況下的第二傳感器
60 第一數(shù)據(jù)檢測單元
61 信號技術(shù)上的聯(lián)接部
70 電壓源
71 線路
72 線路
80 接地
81 線路
82 線路
90 第二數(shù)據(jù)檢測單元
91 信號技術(shù)上的聯(lián)接部
α 標識體的角度范圍