DE102011120797A1

DE102011120797A1 - Gear box for control device for adjusting variable compression ratio of internal combustion engine of motor vehicle, has planetary gear element whose rolling diameter portion is rolled over rolling diameter portion of clamping element

Info

Publication number: DE102011120797A1
Application number: DE201110120797
Authority: DE
Inventors: Jochen Betsch
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-12-10
Filing date: 2011-12-10
Publication date: 2013-06-13

Abstract

The gear box (10) has a planetary gear element (16) that is mounted at a common planet carrier. The planetary gear element is connected with a first ring gear (12) and a second ring gear (14). A clamping element is provided at the planetary gear element along circumferential direction for the bias of the planetary gear element against the ring gears. A rolling diameter portion of the planetary gear element is rolled over a rolling diameter portion of the clamping element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für eine Stelleinrichtung zum Einstellen eines variablen Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a transmission, in particular for an adjusting device for setting a variable compression ratio of an internal combustion engine, according to the preamble of patent claim 1.

Die DE 10 2004 061 817 A1 offenbart eine Getriebevorrichtung mit einem Sonnenrad, einem ersten Planetenradelement, einem zweiten Planetenradelement, einem ersten Hohlrad und einem zweiten Hohlrad. Die Planetenradelemente sind an einem frei an der Getriebevorrichtung angeordneten Steg derart gelagert, dass der Steg ausschließlich über die Zahnräder der Planetenradelemente gelagert ist.The DE 10 2004 061 817 A1 discloses a transmission device having a sun gear, a first planetary gear element, a second planetary gear element, a first ring gear and a second ring gear. The planetary gear elements are mounted on a free arranged on the transmission device web such that the web is mounted exclusively on the gears of the planetary gear.

Aus der DE 101 61 942 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt, welches wenigstens zwei an einem gemeinsamen Planetenträger drehbar gelagerte Planetenradpaare, zwei zueinander im Wesentlichen koaxial angeordnete Hohlräder, nämlich ein gehäusefestes Stützrad und ein mit einer Abtriebswelle verbundenes Abtriebsrad, umfasst. Dabei unterscheiden sich die Zahnzahlen der beiden Hohlräder über eine vorbestimmte ganze Anzahl. Eines der Planetenräder jedes Planetenradpaares kämmt mit dem Stützrad, während das jeweils andere Planetenrad dieses Planetenradpaares mit dem Abtriebsrad kämmt. Ferner sind die Verzahnungen der beiden Planetenräder eines betrachteten Planetenradpaares um einen Winkel zueinander versetzt.From the DE 101 61 942 A1 a planetary gear is known, which comprises at least two rotatably mounted on a common planet carrier Planetenradpaare two mutually substantially coaxially arranged ring gears, namely a housing-fixed support wheel and a driven shaft connected to a driven wheel. In this case, the numbers of teeth of the two ring gears differ over a predetermined integer number. One of the planetary gears of each pair of planetary gears meshes with the support wheel, while the other planetary gear of this pair of planetary gears meshes with the output gear. Furthermore, the teeth of the two planetary gears of a considered pair of planetary gears are offset by an angle to each other.

Darüber hinaus sind Stelleinrichtungen zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolbenverbrennungskraftmaschine, aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. Diese Stelleinrichtungen umfassen ein Getriebe, mittels welchem gewünschte Drehmomente zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses darstellbar sind.In addition, adjusting means for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine, in particular, a reciprocating internal combustion engine, are well known in the general art. These adjusting devices comprise a gear by means of which desired torques for adjusting or adjusting the compression ratio can be displayed.

Es hat sich gezeigt, dass bei den eingangs genannten Getrieben, welche als Wolfrom-Getriebe bezeichnet werden, die Belastung der mit den Planetenrädern kämmenden Sonnenradverzahnung sehr große Werte annehmen kann. Dies resultiert aus nach innen weisenden Kräften infolge der Eingriffe der Planetenräder in beide Hohlräder.It has been shown that in the gearboxes mentioned at the outset, which are referred to as tungsten gears, the load on the sun gear teeth meshing with the planetary gears can assume very large values. This results from inwardly facing forces due to the interference of the planet gears in both ring gears.

Die Lagerung der Planetenräder an wenigstens einem den Planetenräder gemeinsamen Planetenträger hält die Belastung im Vergleich zu nicht an einem gemeinsamen Planetenträger gelagerten Planetenrädern gering. Der Planetenträger verbindet jeweilige Achsen der Planetenräder und verhindert ein Abstützen nach innen hin infolge der nach innen weisenden Kräfte. Dies hält die Belastung der Sonnenradverzahnung in einem geringen Rahmen. Problematisch bei einem solchen Wolfrom-Getriebe ist jedoch die Darstellung einer Spielfreiheit zwischen den Verzahnungen aufgrund einer sehr langen Toleranzkette.The bearing of the planet wheels on at least one planetary gear common planet carrier holds the burden compared to not stored on a common planet carrier planetary gears low. The planetary carrier connects respective axes of the planet gears and prevents inward support due to inward forces. This keeps the load of the sun gear in a small frame. However, the problem with such a tungsten gear is the representation of a backlash between the teeth due to a very long tolerance chain.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Spiel zwischen den Verzahnungen auf bauraumgünstige Weise in besonders geringen Grenzen gehalten ist.It is therefore an object of the present invention to develop a transmission of the type mentioned in such a way that the game between the teeth is kept in a space-saving manner in particularly small limits.

Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe, insbesondere für eine Stelleinrichtung zum Einstellen wenigstens eines variablen Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a transmission, in particular for an adjusting device for adjusting at least one variable compression ratio of an internal combustion engine, having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein solches Getriebe, insbesondere für eine Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines variablen Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, umfasst ein erstes Hohlrad sowie ein zweites Hohlrad. Die Hohlräder sind koaxial zueinander angeordnet. Das Getriebe umfasst ferner wenigstens zwei Planetenradelemente sowie einen Planetenträger. Dabei sind die Planetenradelemente an dem den Planetenradelementen gemeinsamen Planetenträger gelagert und kämmen mit den Hohlrädern.Such a transmission, in particular for an adjusting device for variably setting at least one variable compression ratio of an internal combustion engine, in particular a reciprocating internal combustion engine, comprises a first ring gear and a second ring gear. The ring gears are arranged coaxially with each other. The transmission further comprises at least two planetary gear elements and a planet carrier. The planetary gear elements are mounted on the planetary gear common planetary carrier and mesh with the ring gears.

Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Spannelement vorgesehen, welches einen ersten Walzdurchmesser aufweist. Mittels des Spannelements sind die in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Planetenradelemente mit wenigstens einem der Hohlräder, vorzugsweise mit beiden Hohlrädern, vorgespannt. Dabei wälzt das Spannelement über seinen ersten Wälzdurchmesser auf jeweiligen, zweiten Wälzdurchmessern der Planetenradelemente an den Planetenradelementen ab. Vorzugsweise sind die zweiten Wälzdurchmesser der Planetenradelemente voneinander unterschiedlich. Mit anderen Worten wälzt das Spannelement auf den zwei voneinander unterschiedlich großen Wälzdurchmessern der Planetenradelemente an den Planetenradelementen ab.According to the invention, at least one clamping element is provided which has a first rolling diameter. By means of the clamping element, the circumferentially successive Planetenradelemente with at least one of the ring gears, preferably with both ring gears, biased. In this case, the tensioning element rolls over its first pitch diameter on respective, second pitch diameters of the planetary gear elements on the planetary gear elements. Preferably, the second rolling diameters of the planetary gear elements are different from each other. In other words, the tensioning element rolls on the two differently sized rolling diameters of the planetary gear elements on the planetary gear elements.

Insbesondere in der Lastverzweigung der Hohlräder auf die Planetenradelemente sowie in der Lagerung der Planetenradelemente am Planetenträger ergibt sich eine relativ lange Toleranzkette. Durch die Vorspannung der Planetenradelemente mit wenigstens einem der Hohlräder, insbesondere mit beiden Hohlrädern, können insbesondere fertigungsbedingte Toleranzen des Getriebes und daraus resultierende Verzahnungsspiele zwischen den jeweiligen Verzahnungen der Planetenradelemente und der Hohlräder zumindest teilweise kompensiert werden.In particular, in the load branching of the ring gears on the planetary gear as well as in the storage of the planetary gear on the planet carrier results in a relatively long tolerance chain. Due to the bias of the planetary gear with at least one of the ring gears, in particular with both ring gears, in particular manufacturing tolerances of the transmission and resulting teeth play between the respective teeth of the planetary gear and the ring gears are at least partially compensated.

Sind die zweiten Wälzdurchmesser der Planetenradelemente voneinander unterschiedlich groß, so ergibt sich bei der Abwälzbewegung eine Geschwindigkeitsdifferenz am als Wälzkörper fungierenden Spannelement, wobei die Geschwindigkeitsdifferenz durch die Größen der jeweiligen Wälzdurchmesser vorgebbar bzw. einstellbar ist. Die Geschwindigkeitsdifferenz wird durch eine Gleitbewegung kinematisch aufgelöst und erlaubt die besonders vorteilhafte Vorspannung der Planetenradelemente gegen die Hohlräder und somit die Kompensation von Verzahnungsspielen, insbesondere an den Zahnflanken der jeweiligen Verzahnungen.If the second rolling diameters of the planetary gear elements differ from one another, a speed difference results on the rolling element acting as a rolling element during the rolling movement, wherein the speed difference can be predetermined or set by the sizes of the respective rolling diameters. The speed difference is kinematically resolved by a sliding movement and allows the particularly advantageous bias of the planetary gear against the ring gears and thus the compensation of gear teeth, especially on the tooth flanks of the respective teeth.

Die Vorspannung des erfindungsgemäßen Getriebes ermöglicht dabei die Darstellung einer besonders flachen Federkennlinie, die insofern vorteilhaft ist, als sich die Vorspannung über einen zu erwartenden Weg der Toleranzkette bzw. der Toleranzbereiche nicht oder nur minimal ändert. Dadurch sind die Verzahnungsspiele auch über eine hohe Lebensdauer des Getriebes hinweg zumindest teilweise kompensiert und in sehr geringen Grenzen gehalten. Die zumindest teilweise Kompensation der Verzahnungsspiele ist auch bei nicht unerheblich großen Grundlasten in Form von abweisenden Kräften der Verzahnungsflanken auf bauraumgünstige Weise realisiert, da das Spannelement in Umfangsrichtung zumindest teilweise zwischen den Planetenradelementen angeordnet ist.The bias of the transmission according to the invention allows the representation of a particularly flat spring characteristic, which is advantageous in that the bias does not or only minimally changes over an expected path of the tolerance chain or the tolerance ranges. As a result, the gearing games are at least partially compensated even over a long service life of the transmission and kept within very narrow limits. The at least partial compensation of the gearing plays is realized in a space-saving manner even with not insignificant large base loads in the form of repellent forces of the tooth flanks, since the clamping element is arranged in the circumferential direction at least partially between the planetary gear elements.

Aufgrund der relativ einfachen aber sehr effektiven und effizienten Kompensation der Verzahnungsspiele kann auf kostenintensive Fertigungsqualität der Verzahnungen verzichtet werden, was die Kosten des erfindungsgemäßen Getriebes besonders gering hält.Due to the relatively simple but very effective and efficient compensation of Verzahnungsspiele can be dispensed with costly production quality of the gears, which keeps the cost of the transmission according to the invention particularly low.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist vorzugsweise als Wolfrom-Getriebe ausgebildet. Das Wolfrom-Getriebe weist hinsichtlich der mittels des Getriebes darstellbaren Übersetzungen Vorteile gegenüber anderweitigen Getrieben auf. Dies ist insbesondere bei der Verwendung bei der Stelleinrichtung von Vorteil.The transmission according to the invention is preferably designed as a tungsten gear. The Wolfrom transmission has advantages over other transmissions in terms of the transmissions that can be represented by means of the transmission. This is particularly advantageous when used in the adjusting device.

Herkömmlicherweise sind Wolfrom-Getriebe jedoch nicht oder nur sehr begrenzt lastskalierbar und somit an auftretende Belastungen anpassbar, da die Übertragung und Wandlung von Drehmomenten nur auf die Zone von einem der Hohlräder über die Planetenradelemente auf das andere Hohlrad begrenzt ist.Conventionally, however, Wolfrom gearboxes are not or only very limited load scalable and thus adaptable to occurring loads, since the transmission and conversion of torques is limited only to the zone of one of the ring gears on the planet gear on the other ring gear.

Das erfindungsgemäße Getriebe kann jedoch an die Übertragung von besonders hohen Drehmomenten und damit einhergehenden Belastungen angepasst und hinsichtlich seines Bauraumbedarfs besonders klein gehalten werden.However, the transmission according to the invention can be adapted to the transmission of particularly high torques and associated loads and kept particularly small in terms of its space requirement.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei dienen die 1 bis 5 zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung.The serve 1 to 5 to explain the background of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Längsschnittansicht eines Getriebes mit zwei Hohlrädern, einem Sonnenrad und mit Planetenradelementen, die mit dem Sonnenrad und mit den Hohlrädern des Getriebes kämmen; 1 a schematic longitudinal sectional view of a transmission with two ring gears, a sun gear and planetary gear elements which mesh with the sun gear and with the ring gears of the transmission;

2 eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Getriebes gemäß 1, wobei ein den Planetenradelementen gemeinsamer Planetenträger vorgesehen ist, in welchem die Planetenradelemente gelagert sind; 2 a schematic longitudinal sectional view of another embodiment of the transmission according to 1 in which a planet carrier common to the planetary gear elements is provided in which the planetary gear elements are mounted;

3 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht des Getriebes gemäß 2; 3 partially a schematic front view of the transmission according to 2 ;

4 ausschnittsweise eine schematische Rückansicht des Getriebes gemäß 3; 4 partially a schematic rear view of the transmission according to 3 ;

5 ausschnittsweise eine schematische Rückansicht einer weiteren Ausführungsform des Getriebes gemäß 4; 5 a schematic rear view of a further embodiment of the transmission according to FIG 4 ;

6 ausschnittsweise eine schematische Rückansicht einer weiteren Ausführungsform des Getriebes gemäß 5, bei welchem ein Spannelement vorgesehen ist, welches auf jeweiligen, voneinander unterschiedlich großen Wälzdurchmessern der Planetenradelemente an den Planetenradelementen abwälzt und mittels welchem die Planetenradelemente, an denen das Spannelement abwälzt, gegen die Hohlräder vorgespannt sind. 6 a schematic rear view of a further embodiment of the transmission according to FIG 5 in which a clamping element is provided which rolls on respective, different from each other in Wälzdurchmessern the planetary gear on the Planetenradelementen and by means of which the Planetenradelemente, where the tensioning element rolls, are biased against the ring gears.

Die 1 zeigt ein Getriebe 10, welches ein Walfrom-Getriebe ist. Das Getriebe 10 ist besonders vorteilhaft verwendbar bei einer Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens.The 1 shows a gearbox 10 , which is a Walfrom gearbox. The gear 10 is particularly advantageous used in an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of a reciprocating internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a passenger car.

Dabei umfasst die Stelleinrichtung das Getriebe 10. Die Stelleinrichtung umfasst ferner wenigstens ein Stellelement bzw. Stellglied, mittels welchem ein Drehmoment erzeugbar und von welchem des Drehmoment in das Getriebe 10 einleitbar ist. In Momentenflussrichtung ausgehend von dem Stellglied in Richtung des Getriebes 10 schließt sich an das Getriebe 10 ein Mechanismus an, bei welchem schließlich das Verdichtungsverhältnis variabel eingestellt wird. In this case, the adjusting device comprises the transmission 10 , The adjusting device further comprises at least one actuating element or actuator, by means of which a torque can be generated and by which of the torque in the transmission 10 can be introduced. In the direction of torque flow starting from the actuator in the direction of the transmission 10 joins the gearbox 10 a mechanism in which finally the compression ratio is variably adjusted.

Das Getriebe 10 dient dazu, das vom Stellglied bereitgestellte Drehmoment in ein demgegenüber höheres Moment umzuwandeln. Das Getriebe 10 weist dabei den Vorteil auf, dass es sehr kompakt ist und somit einen nur geringen Bauraum beansprucht sowie, dass mittels des Getriebes 10 besonders hohe Übersetzungen zur Darstellung besonders hoher Drehmomente realisierbar sind.The gear 10 serves to convert the torque provided by the actuator into a comparatively higher torque. The gear 10 has the advantage that it is very compact and thus requires only a small amount of space and that by means of the transmission 10 Particularly high ratios for the presentation of particularly high torques can be realized.

Das Getriebe 10 umfasst ein erstes Hohlrad 12 sowie ein koaxial zum ersten Hohlrad 12 angeordnetes zweites Hohlrad 14. Das Getriebe 10 umfasst darüber hinaus Planetenräder 16, die mit den Hohlrädern 12, 14 über jeweilige Verzahnungen kämmen bzw. im Eingriff stehen. Darüber hinaus umfasst das Getriebe 10 ein Sonnenrad 17, welches mit den Planetenrädern 16 über jeweilige Verzahnungen im Eingriff steht.The gear 10 includes a first ring gear 12 and a coaxial with the first ring gear 12 arranged second ring gear 14 , The gear 10 also includes planet gears 16 that with the ring gears 12 . 14 mesh via respective teeth or are in engagement. In addition, the transmission includes 10 a sun wheel 17 , which with the planet wheels 16 is engaged via respective gears.

Über das Sonnenrad 17 wird das vom Stellglied bereitgestellt Drehmoment das Getriebe 10 eingeleitet und über die Planetenräder 16 und die Hohlräder 12, 14 auf eine mit dem ersten Hohlrad 12 drehfest verbundene Abtriebswelle 19 übertragen. Dies bedeutet, dass das gewandelte Drehmoment über die Abtriebswelle 19 von dem Getriebe 10 abgeführt und in den Mechanismus zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses eingeleitet wird.About the sun wheel 17 The torque provided by the actuator is the transmission 10 initiated and over the planet gears 16 and the ring gears 12 . 14 on one with the first ring gear 12 rotatably connected output shaft 19 transfer. This means that the converted torque through the output shaft 19 from the transmission 10 discharged and introduced into the mechanism for variably setting the compression ratio.

Wirkungsgradbetrachtungen zeigen jedoch, dass bei dem Wolfrom-Getriebe durch nach innen weisende Verzahnungskräfte aus dem Hohlradeingriffen die Belastung auf die Verzahnung des Sonnenrads 17 sehr große Werte annehmen kann.Efficiency considerations show, however, that in the Wolfrom transmission by inwardly facing teeth forces from the Hohlradeingriffen the load on the teeth of the sun gear 17 can take very large values.

Die 2 zeigt eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen und die Belastung der Verzahnung des Sonnenrads 17 gering zu halten. Bei dem Getriebe 10 gemäß 2 wird ein Planetenträger 18 mit zwei Trägerteilen 21, 23 verwendet. An dem den Planetenrädern 16 gemeinsamen Planetenträger 18 sind die Planetenräder 16 über jeweilige Bolzen 25 gelagert. Dazu sind die bereichsweise in den Planetenrädern 16 aufgenommenen Bolzen 25 auch bereichsweise in Laschen des Planetenträgers 18 aufgenommen.The 2 shows a way to solve this problem and the load on the teeth of the sun gear 17 to keep low. In the transmission 10 according to 2 becomes a planet carrier 18 with two support parts 21 . 23 used. At the the planetary wheels 16 common planet carrier 18 are the planet wheels 16 via respective bolts 25 stored. These are the areas in the planetary gears 16 received bolt 25 also partially in tabs of the planet carrier 18 added.

Der Planetenträger 18 verbindet die Bolzen 25 bzw. jeweilige Achsen 27 der Planetenräder 16, um die die Planetenräder 16 drehbar sind. Der Planetenträger 18 verhindert ein Abstützen nach innen infolge der Verzahnungskräfte. Die Verzahnung des Sonnenrads 17 wird somit im Vergleich zum Getriebe 10 gemäß 1 entlastet.The planet carrier 18 connects the bolts 25 or respective axes 27 the planet wheels 16 to the planetary gears 16 are rotatable. The planet carrier 18 prevents inward support due to gear forces. The teeth of the sun gear 17 is thus compared to the gearbox 10 according to 1 relieved.

Des Trägerteil 21 ist beispielsweise als Scheibe mit einem zumindest im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt ausgebildet. Wie den 3 und 4 zu entnehmen ist, ist das Trägerteil 23 beispielsweise als Kreisring mit einer außenumfangsseitigen Mantelfläche 28 und einer innenumfangsseitigen Mantelfläche 30 ausgebildet. Das zuvor und im Folgenden zum Trägerteil 23 Geschilderte kann ohne weiteres auch auf das Trägerteil 21 des Planetenträgers 18 angewendet werden und umgekehrt.The carrier part 21 is formed for example as a disc with an at least substantially circular cross-section. Like that 3 and 4 it can be seen, is the carrier part 23 For example, as a circular ring with an outer peripheral side surface 28 and an inner peripheral side surface 30 educated. The above and below the carrier part 23 Described can easily on the support part 21 of the planet carrier 18 be applied and vice versa.

Bei dem als Wolfrom-Getriebe ausgebildeten Getriebe 10 ergibt sich speziell in einer Lastverzweigung der Hohlräder 12, 14 auf die Planetenräder 16 und deren Lagerungen am Planetenträger 18 eine relativ lange Toleranzkette, die eine Kompensation von insbesondere aus fertigungstechnischen Toleranzen resultierendem Spiel zwischen den Verzahnungen der Planetenräder der Hohlräder 12, 14 problematisch werden lassen kann.In the designed as a Wolfrom gearbox transmission 10 arises especially in a load branching of the ring gears 12 . 14 on the planet wheels 16 and their bearings on the planet carrier 18 a relatively long tolerance chain, the compensation of particular manufacturing tolerances resulting game between the teeth of the planet gears of the ring gears 12 . 14 can be problematic.

Die 5 zeigt eine Möglichkeit, das Verzahnungsspiel auf bauraum- und kostengünstige Weise mit einer sehr flachen Federkennlinie zumindest teilweise zu kompensieren, ohne dass eine kostenintensive, sehr hohe Verzahnungsqualität der Verzahnungen zwischen den Planetenrädern 16 und den Hohlrädern 12, 14 vonnöten oder vorgesehen ist. Bei dem Getriebe 10 gemäß 5 ist eine aktive Spielkompensation realisiert. Dazu umfasst das Getriebe 10 ein aktiv federndes Element 32, mittels welchem die Planetenräder 16 zumindest mittelbar kraftbeaufschlagt sind. Diese Kraft kann dabei direkt über die Verzahnungen oder die Grundgeistgeometrie der Planetenräder 16 auf die Planetenräder 16 ausgeübt werden. Ebenso kann die Kraft über die Lagerung der Planetenräder 16 am Trägerteil 23 auf die Planetenräder 16 wirken. Das federnde Element 32 kann dabei radial oder axial angeordnet und als Zugkraft- oder Druckkraftelement ausgeführt sein. Mittels des federnden Elements 32 sind die Planetenräder 16 in radialer Richtung nach außen kraftbeaufschlagt, so dass sie mit den Hohlrädern 12, 14 vorgespannt sind.The 5 shows a way to compensate for the Verzahnungsspiel in a space and cost-effective manner with a very flat spring characteristic at least partially, without the costly, very high quality gear teeth of the gears between the planetary gears 16 and the ring gears 12 . 14 required or intended. In the transmission 10 according to 5 is an active game compensation realized. This includes the gearbox 10 an actively resilient element 32 , by means of which the planet wheels 16 at least indirectly are subjected to force. This force can be directly via the gears or the Grundgeistgeometrie the planetary gears 16 on the planet wheels 16 be exercised. Likewise, the force over the bearing of the planet gears 16 on the support part 23 on the planet wheels 16 Act. The springy element 32 can be arranged radially or axially and designed as a tensile force or compressive force element. By means of the resilient element 32 are the planet wheels 16 in the radial direction are subjected to external force, so that they with the ring gears 12 . 14 are biased.

Vorzugsweise sind mehrere, aktiv federnde Elemente 32 vorgesehen, mittels welchen eine aktive Spielkompensation möglich ist. Die federnden Elemente 32 drücken unter Ausnutzung einer anhand von Kräftedreiecken 34 dargestellten Kräftezerlegung und Kraftverstärkung und/oder Kraftabschwächung die in radialer Richtung elastisch oder mit Spiel gelagerten Achsen 27 der Planetenräder 16 in radialer Richtung so nach außen, dass die Verzahnungsspiele resultierend aus Fertigungstoleranz zumindest teilweise kompensiert werden.Preferably, several, actively resilient elements 32 provided by means of which an active game compensation is possible. The resilient elements 32 press using a power triangle 34 shown forces decomposition and power amplification and / or power attenuation in the radial direction elastically or with play axes 27 the planet wheels 16 in the radial direction so outward that the gear plays resulting from manufacturing tolerance are at least partially compensated.

Die 6 zeigt eine weitere Möglichkeit, die Verzahnungsspiele zwischen den Planetenrädern 16 und den Hohlrädern 12, 14 auf effektive und effiziente Weise bauraumgünstig und kostengünstig zu kompensieren. Bei dem Getriebe 10 gemäß 6 ist zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Planetenrädern 16 ein als Wälzkörper fungierendes Spannelement 36 zugeordnet, welches einen ersten Wälzdurchmesser 38 aufweist. Die dem Spannelement 36 zugeordneten Planetenräder 16 sind mittels des Spannelements 36 mit den Hohlrädern 12, 14 vorgespannt. Das Spannelement 36 wälzt über seinen ersten Wälzdurchmesser 38 auf jeweiligen, zweiten Wälzdurchmessern 40, 42 der Planetenräder 16 an den Planetenrädern 16 ab. The 6 shows another way, the gearing between the planetary gears 16 and the ring gears 12 . 14 Compensate space-effectively and economically in an effective and efficient manner. In the transmission 10 according to 6 is two circumferentially successive planetary gears 16 a clamping element acting as a rolling element 36 assigned, which has a first rolling diameter 38 having. The tensioning element 36 associated planet wheels 16 are by means of the clamping element 36 with the ring gears 12 . 14 biased. The tensioning element 36 rolls over its first rolling diameter 38 on respective, second rolling diameters 40 . 42 the planet wheels 16 at the planet wheels 16 from.

In der 6 ist der zweite Wälzdurchmesser 40 des einen Planetenrads 16 mit R1 charakterisiert, während der zweite Wälzdurchmesser 42 des anderen Planetenrads 16 mit R2 charakterisiert ist. R1 bezieht sich dabei auf den Radius des zweiten Wälzdurchmessers 40. Entsprechend bezieht sich der Radius R2 auf den Radius des zweiten Wälzdurchmessers 42. Die zweiten Wälzdurchmesser 40, 42 und damit ihre jeweiligen Radien R1, R2 sind nun – wie der 6 zu entnehmen ist – voneinander unterschiedlich ausgebildet. Vorliegend ist der zweite Wälzdurchmesser 42 größer als der zweite Wälzdurchmesser 40. Das Spannelement 36 ist beispielsweise an dem Sonnenrad 17 abgestützt und wälzt auf einem dritten Wälzdurchmesser des Sonnenrads 17 am Sonnenrad 17 ab.In the 6 is the second rolling diameter 40 of one planetary gear 16 characterized by R1, while the second rolling diameter 42 of the other planetary gear 16 is characterized by R2. R1 refers to the radius of the second rolling diameter 40 , Accordingly, the radius R2 refers to the radius of the second rolling diameter 42 , The second rolling diameter 40 . 42 and thus their respective radii R1, R2 are now - like the 6 can be seen - formed differently from each other. In the present case, the second rolling diameter 42 greater than the second rolling diameter 40 , The tensioning element 36 is for example on the sun gear 17 supported and rolls on a third rolling diameter of the sun gear 17 at the sun wheel 17 from.

Bei dem Getriebe 10 wälzt das Spannelement 36 elastisch auf den unterschiedlichen, zweiten Wälzdurchmessern 40, 42 an den Planetenrädern 16 ab, wodurch bei der Abwälzbewegung eine durch entsprechende Wahl der zweiten Wälzdurchmesser 40, 42 einstellbare Geschwindigkeitsdifferenz am Spannelement 36 realisierbar ist. Diese Geschwindigkeitsdifferenz wird durch eine Gleitbewegung kinematisch aufgelöst, erlaubt aber die Vorspannung der zwei Planetenräder 16 gegen die Hohlräder 12, 14 und somit gegen insbesondere fertigungsbedingte Flankenspiele der jeweiligen Verzahnungen.In the transmission 10 rolls the tensioning element 36 elastic on the different, second rolling diameters 40 . 42 at the planet wheels 16 from, whereby in the rolling movement by a corresponding choice of the second rolling diameter 40 . 42 adjustable speed difference on the clamping element 36 is feasible. This speed difference is kinematically resolved by a sliding movement, but allows the bias of the two planetary gears 16 against the ring gears 12 . 14 and thus against particular production-related backlashes of the respective teeth.

Dabei weisen die Planetenräder 16 und das Spannelement 36 auf deren jeweiligen Wälzdurchmessern 38, 40, 42 keine Verzahnungen auf. Mit anderen Worten sind die Planetenräder 16 und das Spannelement 36 auf den Wälzdurchmessern 38, 40, 42 verzahnungsfrei.In this case, the planetary gears 16 and the tensioning element 36 on their respective Wälzdurchmessern 38 . 40 . 42 no gearing on. In other words, the planetary gears 16 and the tensioning element 36 on the rolling diameters 38 . 40 . 42 tooth-free.

Des Weiteren kann ein federndes Element 32 vorgesehen sein, mittels welchem die Planetenräder 16 zumindest mittelbar kraftbeaufschlagt und so mit den Hohlrädern 12, 14 vorgespannt sind.Furthermore, a resilient element 32 be provided, by means of which the planet gears 16 at least indirectly subjected to force and so with the ring gears 12 . 14 are biased.

Bei dem Getriebe 10 kann lediglich zwischen zwei der Planetenräder 16 mit jeweils reduzierter Verzahnungsbreite das eine Spannelement 36 angeordnet sein. Ebenso möglich ist es, zwischen allen Planetenrädern 16 ein jeweiliges Spannelement 36 anzuordnen.In the transmission 10 can only between two of the planet gears 16 each with a reduced tooth width the one clamping element 36 be arranged. It is equally possible between all planetary gears 16 a respective clamping element 36 to arrange.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Getriebetransmission
1212: erstes Hohlradfirst ring gear
1414: zweites Hohlradsecond ring gear
1616: Planetenradplanet
1717: Sonnenradsun
1818: Planetenträgerplanet carrier
1919: Abtriebswelleoutput shaft
2121: Trägerteilsupport part
2323: Trägerteilsupport part
2525: Bolzenbolt
2727: Achseaxis
2828: außenumfangsseitige Mantelflächeouter peripheral side surface
3030: innenumfangsseitige MantelflächeInner peripheral side surface
3232: federndes Elementresilient element
3434: Kraftdreieckpower triangle
3636: Spannelementclamping element
3838: Wälzdurchmesserrolling diameter
4040: zweiter Wälzdurchmessersecond rolling diameter
4242: zweiter Wälzdurchmessersecond rolling diameter
R1R1: Radiusradius
R2R2: Radiusradius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004061817 A1 [0002]
DE 10161942 A1 [0003]

Claims

Transmission ( 10 ), in particular for an adjusting device for adjusting at least one variable compression ratio of an internal combustion engine, with a first ring gear ( 12 ), with a coaxial with the first ring gear ( 12 ) arranged second ring gear ( 14 ) and at least two on at least one common planet carrier ( 18 ) mounted planetary gear elements ( 16 ), which with the first ring gear ( 12 ) and with the second ring gear ( 14 ), characterized in that at least one of a first rolling diameter ( 38 ) having tensioning element ( 36 ) is provided, by means of which the circumferentially successive Planetenradelemente ( 16 ) with at least one of the ring gears ( 12 . 14 ) are biased and which about its first rolling diameter ( 38 ) on respective, second rolling diameters ( 40 . 42 ) of the planetary gear elements ( 16 ) rolls over to this.

Transmission ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the second rolling diameters ( 40 . 42 ) of the planetary gear elements ( 16 ) are different from each other.

Transmission ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the clamping element ( 36 ) on a sun wheel ( 17 ) of the transmission ( 10 ) is supported.

Transmission ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the tensioning element ( 36 ), in particular over its first rolling diameter ( 38 ), on a third rolling diameter of the sun gear ( 17 ) rolls on this.

Transmission ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one on the clamping element ( 36 ) supported spring element ( 32 ), by means of which the planetary gear elements ( 16 ) under at least indirect Federkraftbeaufschlagung with the at least one ring gear ( 12 . 14 ) are biased.

Transmission ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the spring element ( 32 ) on the one hand on the clamping element ( 36 ) and on the other hand on the planet carrier ( 18 ) is supported.