DE102015214244A1 - Use of a Kreisschiebeplanetenradgetriebes and arrangement for adjusting a variable compression of the combustion gas in an internal combustion engine - Google Patents

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Franz Kurth
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    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verwendung eines Kreisschiebeplanetenradgetriebes (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft zur Einstellung einer variablen Verdichtung des Verbrennungsgases in einer Brennkraftmaschine verwendet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zur Einstellung einer variablen Verdichtung des Verbrennungsgases in einer BrennkraftmaschineThe invention relates to a use of a Kreisschiebeplanetenradgetriebes (1), characterized in that the Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) for transmitting an actuating movement and a force for adjusting a variable compression of the combustion gas is used in an internal combustion engine. The invention further relates to an arrangement for adjusting a variable compression of the combustion gas in an internal combustion engine

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Verwendung eines Kreisschiebeplanetenradgetriebes und eine Anordnung zur Einstellung einer variablen Verdichtung des Verbrennungsgases in einer Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 3 näher definierten Art.The invention relates to a use of a Kreisschiebeplanetenradgetriebes and an arrangement for adjusting a variable compression of the combustion gas in an internal combustion engine according to the closer defined in the preamble of claim 1 and 3, respectively.

Ein Kreisschiebeplanetenradgetriebe ist aus DE 195 18 160 A1 bekannt. Dort sind zum Antrieb der Planetenräder anstelle eines Sonnenrads Antriebsscheiben vorgesehen, die in Bezug auf die Planetenräder eine Kreisschiebung ausführen.A circular sliding planetary gear is off DE 195 18 160 A1 known. There are provided to drive the planet gears instead of a sun gear drive pulleys, which perform a circular shift with respect to the planetary gears.

In EP 1 307 642 B1 ist eine Hulbkolben-Brennkraftmaschine mit einem in einem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben beschrieben, der gelenkig über einen Pleuel zur Übertragung der Bewegung des Kolbens mit einer Kurbel einer Kurbelwelle gekoppelt ist. Zur Variierung des Verdichtungsverhältnisses und des Kolbenhubs ist zwischen Pleuel und Kurbel ein Übertragungsglied vorgesehen, dessen Bewegung durch einen Steuerhebel manipulierbar ist. Dabei weist der Steuerhebel eine Schwingachse auf, die auf einer Steuerbahn, wie zum Beispiel einem Verstellnocken oder einer Zusatzkurbel, bewegbar ist. Über den Anlenkpunkt kann das Kompressionsverhältnis durch eine Steuerbewegung des Verstellnockens oder der Zusatzkurbel eingestellt werden. In EP 1 307 642 B1 a Hulbkolben internal combustion engine is described with a displaceably arranged in a cylinder piston which is pivotally coupled via a connecting rod for transmitting the movement of the piston with a crank of a crankshaft. For varying the compression ratio and the piston stroke, a transmission member is provided between the connecting rod and the crank, the movement of which can be manipulated by a control lever. In this case, the control lever on a swing axis, which is on a control track, such as a cam or a supplementary crank, movable. About the pivot point, the compression ratio can be adjusted by a control movement of the adjusting cam or the auxiliary crank.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, zur Einstellung eines variablen Verdichtungsverhältnisses den Pleuel des Kolbens über ein Gelenk mit einem Querhebel zu verbinden, der seinerseits auf einem Hubzapfen der Kurbelwelle angeordnet ist und über einen angelenkten Nebenpleuel mit einer Exzenterwelle in Verbindung steht. Über die Exzenterwelle kann die Hubfunktion des Kolbens stufenlos variiert werden.Another embodiment provides for setting a variable compression ratio to connect the connecting rod of the piston via a joint with a transverse lever, which in turn is arranged on a crank pin of the crankshaft and is connected via a hinged Nebenpleuel with an eccentric shaft in connection. About the eccentric shaft, the stroke function of the piston can be varied continuously.

Nachteilig wirkt sich bei diesen Ausgestaltungen der Umstand aus, dass zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses sehr hohe Verstellkräfte erforderlich sind, insbesondere bei einer Verstellung gegen die im Zylinder auf die Kolben wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases. Die bedingt einen entsprechend antriebsstark ausgelegten Verstellmotor, der beispielsweise als Elektromotor ausgeführt, besonders kostenintensiv ist. Außerdem erfordern hohe Verstellkräfte einen großen Energieaufwand des Stellantriebs, wodurch Wirkungsgrad und Effektivität der Brennkraftmaschine verschlechtert werden.A disadvantage of these embodiments, the fact that very high adjustment forces are required to set the compression ratio, especially in an adjustment against the forces acting on the piston in the cylinder forces of the combustion gas. The requires a correspondingly strong drive adjusting motor, which is designed for example as an electric motor, is particularly costly. In addition, high adjustment forces require a large amount of energy of the actuator, whereby efficiency and effectiveness of the internal combustion engine are deteriorated.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung und eine Anordnung der vorgenannten Art anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile vermieden werden. The invention is therefore based on the object to provide a use and an arrangement of the aforementioned type, in which the disadvantages described are avoided.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale des Patentanspruchs 3 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.The object is solved by the features of patent claim 1 and alternatively by the features of patent claim 3. Further advantageous embodiments will become apparent from the respective dependent claims, the description and the drawings.

Die Aufgabe kann in überraschender Weise dadurch gelöst werden, dass ein Kreisschiebeplanetenradgetriebe zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft zur Einstellung einer variablen Verdichtung des Verbrennungsgases in einer Brennkraftmaschine verwendet wird. The object can be achieved in a surprising manner that a Kreisschiebeplanetenradgetriebe is used for transmitting an actuating movement and a force for adjusting a variable compression of the combustion gas in an internal combustion engine.

Kreisschiebeplanetenradgetriebe sind zwar als solche bekannt, wie DE 195 18 160 A1 zeigt, jedoch wurden diese noch nicht zur Einstellung einer variablen Verdichtung in Brennkraftmaschinen eingesetzt. Mit einem Kreisschiebeplanetenradgetriebe kann eine von einem Verstellmotor bzw. einem Stellantrieb erzeugte Stellbewegung zur Einstellung einer variablen Verdichtung mit sehr großer Übersetzung und großem Wirkungsgrad übertragen werden. Eine aufwendige und kostenintensive Ausgestaltung des Verstellmotors wird so vermieden.Circular sliding planetary gear are known as such, like DE 195 18 160 A1 shows, however, they have not yet been used to set a variable compression in internal combustion engines. With a Kreisschiebeplanetenradgetriebe a generated by an adjusting motor or actuator positioning movement for adjusting a variable compression can be transmitted with very high translation and high efficiency. An elaborate and costly design of the adjustment is avoided.

Beispielsweise ist es dabei möglich, in einer ersten Stellrichtung zur Verstellung gegen die während der Verdichtung wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases die Übertragung von Stellbewegung und Stellkraft mit einem größeren Wirkungsgrad als in der zweiten Stellrichtung zur Verstellung mit den oder ohne die wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases durchzuführen. Der Stellantrieb, insbesondere ein Elektromotor, kann so für kleinere Stellkräfte mit einer kleineren Leistung ausgelegt werden.For example, it is possible to perform in a first adjusting direction for adjusting against the forces acting during compression forces of the combustion gas, the transmission of actuating movement and actuating force with a greater efficiency than in the second adjustment direction for adjustment with or without the forces of the combustion gas. The actuator, in particular an electric motor, can be designed for smaller actuating forces with a smaller power.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Anordnung zur Einstellung einer variablen Verdichtung des Verbrennungsgases in einer Brennkraftmaschine gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft von einem Stellantrieb auf ein Übertragungs- oder Stellglied ein Kreisschiebeplanetenradgetriebe vorzusehen. Auf diese Weise wird eine Anordnung mit einem axial bauraumsparenden Verstellgetriebe geschaffen, mit dem Stellbewegung und Stellkraft mit hohem Wirkungsgrad und hoher Leistungsdichte übertragbar sind. The object according to the invention is also achieved by an arrangement for setting a variable compression of the combustion gas in an internal combustion engine. According to the invention, it is provided for transmitting an adjusting movement and a positioning force from an actuator to a transmission or actuator a Kreisschiebeplanetenradgetriebe. In this way, an arrangement is provided with an axially space-saving adjustment, with the adjusting movement and force with high efficiency and high power density can be transmitted.

Das Kreisschiebeplanetenradgetriebe ist dabei vorzugsweise getriebeeingangsseitig mit einer Antriebswelle des Stellantriebs, insbesondere einer Rotorwelle eines Elektromotors, und getriebeausgangsseitig mit dem Übertragungs- oder Stellglied verbunden.The circular sliding planetary gear is preferably gearbox input side with a drive shaft of the actuator, in particular a Rotor shaft of an electric motor, and gear output side connected to the transmission or actuator.

Das Kreisschiebeplanetenradgetriebe weist vorzugsweise mehrere Antriebsscheiben zum Antrieb der Planetenräder des Kreisschiebeplanetenradgetriebes auf, die mit mehreren am Außenumfang angeordneten konkaven kreisbogenförmigen Zahnsegmenten mit Innenverzahnungen zum Eingriff mit den Planetenrädern des Kreisschiebeplanetenradgetriebes ausgebildet sind. Hierbei ist es von Vorteil, wenn zur Vermeidung einer Treibrichtungsumkehr der Planetenräder in der Umlaufrichtung der Antriebsscheiben, die der Stellrichtung zur Verstellung gegen die während der Verdichtung wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases der Brennkraftmaschine entspricht, die Zahnsegmente mit den Innenverzahnungen jeweils asymmetrisch zu der Mittelachse angeordnet sind, die durch den Kreismittelpunkt des Teilkreises der Innenverzahnungen und durch den Mittelpunkt der Antriebsscheibe verläuft. Auf diese Weise wird jeweils der Eingriffs- und Austrittszeitpunkt der Innenverzahnungen der Antriebsscheiben mit den Verzahnungen der Planetenräder verschoben, so dass in der vorbestimmten Umlaufrichtung der Antriebsscheibe, eine Treibrichtungsumkehr der Planetenräder im Eingriff mit der Antriebsscheibe und die damit verbundenen Verluste vermieden wird. Dadurch ist das Kreisschiebeplanetenradgetriebe in der vorgenannten Stellrichtung mit einem erhöhten Wirkungsgrad betreibbar.The Kreisschiebeplanetenradgetriebe preferably has a plurality of drive pulleys for driving the planetary gears of Kreisschiebeplanetenradgetriebes, which are formed with a plurality of outer circumference arranged concave circular arc-shaped toothed segments with internal teeth for engagement with the planetary gears of Kreisschiebeplanetenradgetriebes. It is advantageous if, in order to avoid a drive direction reversal of the planet gears in the circumferential direction of the drive pulleys, which corresponds to the adjustment direction for adjustment against the forces acting during the compression forces of the combustion gas of the internal combustion engine, the toothed segments are arranged with the internal teeth each asymmetrical to the central axis, which passes through the center of the circle of the pitch of the internal gears and through the center of the drive pulley. In this way, in each case the engagement and exit time of the internal teeth of the drive disks is shifted with the teeth of the planetary gears, so that in the predetermined direction of rotation of the drive pulley, a drive direction reversal of the planet gears in engagement with the drive pulley and the associated losses is avoided. Thereby, the Kreisschiebeplanetenradgetriebe is operable in the aforementioned direction of adjustment with an increased efficiency.

Die Zahnsegmente sind zur asymmetrischen Anordnung vorzugsweise jeweils mit einem vorbestimmten Winkelversatz der Innenverzahnung zur Mittelachse angeordnet, wobei der Winkelversatz größer oder gleich 20° ist.The toothed segments are preferably arranged for asymmetrical arrangement each with a predetermined angular offset of the internal toothing to the central axis, wherein the angular offset is greater than or equal to 20 °.

Zur weiteren Steuerung des Ein- und Austrittszeitpunkts der Innenverzahnungen an den Antriebsscheiben mit den Verzahnungen der Planetenräder kann zur Vermeidung einer Treibrichtungsumkehr letzterer der Eingriffwinkel der Innenverzahnungen der Zahnsegmente mit den Planetenrädern vergrößert werden. Bevorzugt ist der Eingriffswinkel größer als 20°. Dabei ist es möglich, die Antriebsscheibe durch das Zusammenspiel von Winkelversatz und Eingriffswinkel der Innenverzahnung hinsichtlich der Vermeidung einer Treibrichtungsumkehr der Planetenräder und des Bauraumbedarfs sowie der Masse bzw. des Gewichts weiter zu optimieren. To further control the entry and exit timing of the internal gears on the drive wheels with the teeth of the planet gears can be increased to avoid a driving direction reversal of the latter, the engagement angle of the internal teeth of the toothed segments with the planetary gears. Preferably, the pressure angle is greater than 20 °. It is possible to further optimize the drive pulley by the interaction of angular offset and pressure angle of the internal toothing with respect to avoiding a drive direction reversal of the planet gears and the space requirement and the mass or weight.

Eine besonders einfache Anordnung wird erreicht, wenn das Kreisschiebeplanetenradgetriebe eine getriebeeingangsseitigen erste Getriebestufe mit einem koaxial zu einer Zentralwelle gehäusefest angeordneten ersten Hohlrad und einer getriebeausgangsseitigen zweiten Getriebestufe mit einem koaxial zum ersten Hohlrad drehbar gelagerten zweites Hohlrad aufweist. Vorzugsweise ist hierbei die Zentralwelle unmittelbar mit einer Antriebswelle des Stellantriebs und das zweite Hohlrad unmittelbar mit dem Übertragungs- und Stellglied zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft verbunden. Die zweite Getriebestufe ist dabei vorzugsweise als sogenanntes Plusgetriebe ausgebildet.A particularly simple arrangement is achieved when the Kreisschiebeplanetenradgetriebe a transmission input side first gear stage having a coaxial with a central shaft fixed to the housing arranged first ring gear and a gear output side second gear stage having a coaxial with the first ring gear rotatably mounted second ring gear. Preferably, in this case, the central shaft is directly connected to a drive shaft of the actuator and the second ring gear directly to the transmission and actuator for transmitting an actuating movement and a force. The second gear stage is preferably designed as a so-called plus gear.

Am Kreisschiebeplanetenradgetriebe kann eine Gesamtübersetzung erreicht werden, die größer ist als 200, wobei keine Selbsthemmung auftritt. Die hohe Gesamtübersetzung ermöglicht eine weitere Optimierung des Stellantriebs hinsichtlich Leistung, Bauraum und Kosten.At Kreisschiebeplanetenradgetriebe a total ratio can be achieved, which is greater than 200, with no self-locking occurs. The high overall ratio allows further optimization of the actuator in terms of performance, installation space and costs.

Bevorzugt weist das Kreisschiebeplanetenradgetriebe eine getriebeeingangsseitige erste Getriebestufe mit einer ersten Teilübersetzung und eine getriebeausgangsseitige zweite Getriebestufe mit einer zweiten Teilübersetzung auf, wobei die erste Teilübersetzung größer ist als die zweite Teilübersetzung. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad des Kreisschiebeplanetenradgetriebes weiter gesteigert werden. Preferably, the Kreisschiebeplanetenradgetriebe on a transmission input side first gear stage with a first part ratio and a gear output side second gear stage with a second partial translation, wherein the first partial ratio is greater than the second partial ratio. In this way, the efficiency of Kreisschiebeplanetenradgetriebes can be further increased.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which several embodiments of the invention is shown in simplified form. Show it:

1 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verwendung eines Kreisschiebeplanetenradgetriebes, 1 a schematic perspective view of an inventive use of a Kreisschiebeplanetenradgetriebes,

2 eine Seitenansicht des Kreisschiebeplanetenradgetriebes, 2 a side view of the Kreisschiebeplanetenradgetriebes,

3 eine Einzelansicht einer Antriebsscheibe des Kreisschiebeplanetenradgetriebes, 3 a single view of a drive pulley of Kreisschiebeplanetenradgetriebes,

4 einen Längsschnitt des Kreisschiebeplanetenradgetriebes. 4 a longitudinal section of the Kreisschiebeplanetenradgetriebes.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verwendung eines Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 in einer Anordnung zur Einstellung einer variablen Verdichtung des Verbrennungsgases in einer Brennkraftmaschine dargestellt. Das Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 dient dabei als Verstellgetriebe zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft von einem Stellantrieb 2 auf ein Übertragungs- oder Stellglied 3 zur variablen Einstellung des Kolbenhubs der Brennkraftmaschine. Dabei können Stellbewegung und Stellkraft durch die Übersetzung am Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 verändert werden. In 1 is an embodiment of an inventive use of a Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 in an arrangement for adjusting a variable compression of the combustion gas in an internal combustion engine. The circular sliding planetary gearbox 1 serves as adjusting for transmitting an adjusting movement and a force of an actuator 2 to a transmission or actuator 3 for variable adjustment of the piston stroke of the internal combustion engine. It can be adjusting movement and force by the Translation at the circular sliding planetary gear 1 to be changed.

Als Übertragungs- oder Stellglied 3 ist hier beispielhaft eine Exzenterwelle vorgesehen, über die in bekannter Weise die Hubfunktion eines auf einem Pleuel 5 angeordneten Hubkolbens 4 der Brennkraftmaschine stufenlos variierbar ist. Hierzu ist der Pleuel 5 über ein Gelenk mit einen Querhebel 6 verbunden, der seinerseits auf einem Hubzapfen einer Kurbelwelle 7 angeordnet ist. Der Querhebel 6 steht über einen angelenkten Nebenpleuel 8 mit der Exzenterwelle in Verbindung, As a transmission or actuator 3 Here, by way of example, an eccentric shaft is provided, via which in a known manner the lifting function of a on a connecting rod 5 arranged lifting piston 4 the internal combustion engine is infinitely variable. This is the connecting rod 5 via a joint with a cross lever 6 connected, in turn, on a crankpin of a crankshaft 7 is arranged. The cross lever 6 is about a hinged Nebenpleuel 8th in contact with the eccentric shaft,

Erfindungsgemäß ist das Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 getriebeausgangsseitig unmittelbar mit dem Übertragungs- oder Stellglied 3, hier der Exzenterwelle, zur Übertragung einer Stellbewegung und Stellkraft verbunden. Dabei sind Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 und Exzenterwelle koaxiale angeordnet. Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 und Übertragungs- oder Stellglied 3 können auch achsenparallel angeordnet sein. Getriebeeingangsseitig steht das Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 mit einer Antriebswelle 9 des Stellantriebs 2 in unmittelbarer Antriebsverbindung. Hierzu kann beispielsweise ein Zahnrad oder eine form- und/oder kraftschlüssige Wellenverbindung, beispielsweise eine Steckwellenverbindung, vorgesehen sein. Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 und Antriebswelle können auch entsprechend den Einbauverhältnissen koaxial oder achsenparallel angeordnet sein. Der Stellantrieb 2 weist einen Stellmotor auf, der hier als Elektromotor ausgeführt ist, wobei die Rotorwelle des Elektromotors die Antriebswelle 9 des Stellantriebs 2 bildet. Die an der Antriebswelle 9 erzeugte Stellbewegung und Stellkraft wird über das Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 in der Stellrichtung, die der Verstellung gegen die während der Verdichtung wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases der Brennkraftmaschine entspricht, mit erhöhtem Wirkungsgrad auf das Übertragungs- oder Stellglied 3 übertragen.According to the invention is the Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 gearbox output side directly to the transmission or actuator 3 , here the eccentric shaft, connected for the transmission of an adjusting movement and adjusting force. There are Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 and eccentric shaft coaxial arranged. Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 and transmission or actuator 3 can also be arranged axis-parallel. Transmission input side is the Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 with a drive shaft 9 of the actuator 2 in direct drive connection. For this purpose, for example, a gear or a positive and / or non-positive shaft connection, such as a plug-in shaft connection may be provided. Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 and drive shaft can also be arranged coaxially or axially parallel according to the installation conditions. The actuator 2 has a servomotor, which is designed here as an electric motor, wherein the rotor shaft of the electric motor, the drive shaft 9 of the actuator 2 forms. The on the drive shaft 9 generated actuating movement and force is via the Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 in the adjustment direction, which corresponds to the adjustment against the forces acting during the compression forces of the combustion gas of the internal combustion engine, with increased efficiency to the transmission or actuator 3 transfer.

2 zeigt eine getriebeeingangsseitige Ansicht des Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 mit einer Zentralwelle 10, die unmittelbar mit der nicht dargestellten Antriebswelle 9 des Stellantriebs 2 zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft verbunden wird. Auf der Zentralwelle 10 sind zum Antrieb eines Satzes Planetenräder 11 des Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 mehrere Antriebsscheiben 12 axial hintereinander angeordnet und zur Ausführung einer Kreisschiebebewegung exzentrisch auf der Zentralwelle 10 gelagert. Ein Hohlrad 13, das die Planetenräder 11 und die Antriebsscheiben 12 radial außen umschließt, ist dreh- bzw. gehäusefest angeordnet und kämmt an seiner Innenverzahnung mit den Planetenrädern 11. Diese sind auf einem Planetenradträger 14 gelagert, der seinerseits drehbar, hier auf der Zentralwelle 10, zentral abgestützt ist. 2 shows a transmission input side view of the Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 with a central shaft 10 , which directly with the drive shaft, not shown 9 of the actuator 2 is connected to transmit an actuating movement and a force. On the central shaft 10 are to drive a set of planetary gears 11 of the circular sliding planetary gear 1 several drive pulleys 12 arranged axially one behind the other and eccentrically on the central shaft for performing a circular sliding movement 10 stored. A ring gear 13 that the planet wheels 11 and the drive pulleys 12 surrounds radially outside, is fixed to rotate or fixed to the housing and meshes with its internal teeth with the planetary gears 11 , These are on a planet carrier 14 mounted, which in turn rotatable, here on the central shaft 10 , is centrally supported.

Die Antriebsscheiben 12 sind untereinander gleich ausgeführt und dienen dem Antrieb der Planetenräder 11 des Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1. Sie weisen jeweils an ihrem Außenumfang eine der Anzahl der Planetenräder 11 entsprechende Anzahl von kreisbogenförmigen konkaven Zahnsegmenten 15 mit Innenverzahnungen zum Eingriff mit jeweils einem korrespondierenden Planetenrad 11 auf. Dabei ist jedes Zahnsegment 15 einem Planetenrad 11 zugeordnet. Bei Drehung der Zentralwelle 10 gelangen die Antriebsscheiben 12 bei ihrer Kreisschiebebewegung jeweils an den Innenverzahnungen ihren Zahnsegmente 15 wechselweise in Eingriff mit den jeweils zugeordneten Planetenrädern 11 und schieben dabei diese jeweils an ihren Außenverzahnungen mindestens um einen Zahn weiter. Dabei steht jede Antriebsscheibe 12 zu jedem Zeitpunkt ihrer Kreisschiebebewegung an zumindest zwei Zahnsegmenten 15 im Eingriff mit jeweils einem Planetenrad 11. Hier sind beispielhaft an jeder Antriebsscheibe 12 vier Zahnsegmente 15 mit jeweils einer Innenverzahnung vorgesehen, die vier Planetenrädern 11 zugeordnet sind. The drive pulleys 12 are identical to each other and serve to drive the planetary gears 11 of the circular sliding planetary gear 1 , They each have on their outer circumference one of the number of planet gears 11 corresponding number of circular arc-shaped concave tooth segments 15 with internal teeth for engagement with a respective planetary gear 11 on. Here is every tooth segment 15 a planetary gear 11 assigned. Upon rotation of the central shaft 10 get the drive pulleys 12 at their circular sliding movement respectively at the internal teeth their tooth segments 15 alternately in engagement with the respective associated planetary gears 11 and push each of these on their outer teeth at least by one tooth. There is every drive pulley 12 at any time of its circular sliding movement on at least two tooth segments 15 in engagement with one planetary gear 11 , Here are examples of every drive pulley 12 four tooth segments 15 each provided with an internal toothing, the four planetary gears 11 assigned.

Die Antriebsscheiben 12 sind jeweils über eine Wälzlagerung radial auf den zugeordneten Exzentern abgestützt und zugleich auf diesen axial fixiert. Alternativ können die Antriebsscheiben 12 auch radial gleitgelagert sein. Die Exzenter sind mit der Zentralwelle 10 dreh- und axialfest verbunden. Bei Drehung der Zentralwelle 10 bewegen sich die Antriebsscheiben auf zur Zentralwelle 10 exzentrischen Kreisbahnen. Sie führen hierbei eine sogenannte Kreisschiebebewegung aus. Eine Rotation der Antriebsscheiben 12 um eine eigene Achse, insbesondere eine Rotation relativ zum Planetenradträger 14, wird dabei vermieden. The drive pulleys 12 are each supported via a roller bearing radially on the associated eccentric and at the same time fixed axially on this. Alternatively, the drive pulleys 12 also be radially slidably. The eccentrics are with the central shaft 10 rotationally and axially connected. Upon rotation of the central shaft 10 The drive pulleys move up to the central shaft 10 eccentric circular paths. You are doing a so-called circular shift movement. A rotation of the drive pulleys 12 about its own axis, in particular a rotation relative to the planet carrier 14 , is avoided.

3 zeigt beispielhaft eine Antriebsscheibe 12 für ein Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1. Die Antriebsscheibe 12 weist über den Außenumfang gleichmäßig verteilt vier konkave kreisbogenförmige Zahnsegmente 15 mit Innenverzahnungen zum Eingriff mit vier nicht dargestellten Planetenrädern 11 des Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 auf. Die Zahnsegmente 15 sind an den Seitenflanken von vier windmühlenartig von einer zentralen Aufnahmeöffnung ausgehenden nach außen abstehenden Armen ausgebildet, die mit ihren äußeren Enden auf einer Kreislinie liegen, deren Mittelpunkt zugleich den Mittelpunkt 16 der Antriebsscheibe 12 und den Mittelpunkt der Aufnahmeöffnung bildet. Zur Ausführung einer Kreisschiebebewegung ist die Antriebsscheibe 12 an der durch ihren Mittelpunkt 16 gehenden zentralen Aufnahmeöffnung auf einem nicht dargestellten Exzenter einer nicht dargestellten Zentralwelle des Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 lagerbar. Die Aufnahmeöffnung bildet auf diese Weise ein sogenanntes Lagerauge. Dabei entspricht der Mittelpunkt 16 zugleich dem Exzentermittelpunkt. 3 shows an example of a drive pulley 12 for a circular sliding planetary gear 1 , The drive pulley 12 has over the outer circumference evenly distributed four concave arcuate tooth segments 15 with internal gears for engagement with four planetary gears, not shown 11 of the circular sliding planetary gear 1 on. The tooth segments 15 are formed on the side edges of four windmill-like outgoing from a central receiving opening outwardly projecting arms, which lie with their outer ends on a circular line whose center is also the center 16 the drive pulley 12 and forms the center of the receiving opening. To perform a circular sliding movement is the drive pulley 12 at the by its center 16 going central receiving opening on an eccentric, not shown, of a central shaft, not shown, of Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 storable. The receiving opening in this way forms a so-called bearing eye. The center corresponds to this 16 at the same time the eccentric center.

Die Zahnsegmente 15 sind jeweils kreisbogenförmig mit einem vorbestimmten Winkelversatz δ der Innenverzahnungen asymmetrisch zu einer Mittelachse 17 angeordnet, die durch den Kreismittelpunkt 18 des durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Teilkreises der Innenverzahnung und durch den Mittelpunkt 16 der Antriebsscheibe 12 verläuft. Durch einen vorbestimmten Winkelversatz δ kann dabei der Eingriff der Planetenräder des Kreisschiebeplanetenradgetriebes mit den Zahnsegmenten 15 derart gesteuert werden, dass eine Treibrichtungsumkehr an dem jeweiligen Planetenrad vermieden wird. Hierzu liegt der Winkelversatz δ in einem Bereich, der größer oder gleich 20° ist, so dass gilt δ ≥ 20°. The tooth segments 15 are each circular arc with a predetermined angular displacement δ of the internal gears asymmetric to a central axis 17 arranged through the center of the circle 18 the indicated by a dashed line pitch circle of the internal teeth and through the center 16 the drive pulley 12 runs. By a predetermined angular displacement δ can thereby engage the planetary gears of Kreisschiebeplanetenradgetriebes with the toothed segments 15 be controlled so that a drive direction reversal is avoided at the respective planetary gear. For this purpose, the angular offset δ is in a range which is greater than or equal to 20 °, so that applies δ ≥ 20 °.

Hierdurch kann der Zeitpunkt des Eingriffs und des Austritts der Innenverzahnungen mit den Verzahnungen der Planetenräder 11 gesteuert werden, so dass in dem Zeitpunkt, in dem die am Wälzpunkt entlang der Eingriffslinie wirkende Zahnkraft des jeweiligen Planetenrads 11 den Exzentermittelpunkt trifft, die übrigen Planetenräder sich außer Eingriff mit der Innenverzahnung der Antriebsscheibe befinden bzw. gerade außer Eingriff oder in Eingriff mit der Innenverzahnung der Antriebsscheibe gelangen. Dadurch wird eine Umkehrung der Zahnkraft und eine Treibrichtungsumkehr an den Planetenrädern 11 und zugleich die durch eine Treibrichtungsumkehr bedingten Kraftspitzen im Kraftverlauf vermieden. Auf diese Weise ist es möglich, im Kreisschiebeplanetenradgetriebe eine Vorzugrichtung mit optimiertem Wirkungsgrad zu erreichen.This allows the timing of the engagement and the exit of the internal gears with the teeth of the planetary gears 11 be controlled so that at the time in which the Wälzpunkt along the line of action acting tooth force of the respective planetary gear 11 the eccentric center hits, the remaining planet gears are out of engagement with the internal toothing of the drive pulley or just out of engagement or engage with the internal toothing of the drive pulley. This will cause a reversal of the tooth force and a reversal of the drive direction on the planetary gears 11 and at the same time avoided the force peaks caused by a reversal of driving direction in the force curve. In this way, it is possible to achieve a preferential direction with optimized efficiency in Kreisschiebeplanetenradgetriebe.

In der durch einen Pfeil angedeuteten Umlaufrichtung 19 der Antriebsscheibe 12, die der Drehrichtung des Exzenters bzw. der Zentralwelle 10 des Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 entspricht, wird eine Treibrichtungsumkehr der Planetenräder 11 und die damit verbundenen Verluste vermieden und ein entsprechend höherer Wirkungsgrad des Kreisschiebeplanetenradgetriebes erreicht. Diese Umlaufrichtung 19 entspricht der Stellrichtung zur Verstellung des Kolbenhubs gegen die während der Verdichtung wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases der Brennkraftmaschine in der Anordnung gemäß 1.In the direction indicated by an arrow circulation direction 19 the drive pulley 12 , the direction of rotation of the eccentric or the central shaft 10 of the circular sliding planetary gear 1 corresponds, becomes a drive direction reversal of the planet gears 11 and avoided the associated losses and achieved a correspondingly higher efficiency of Kreisschiebeplanetenradgetriebes. This direction of rotation 19 corresponds to the adjustment direction for adjusting the piston stroke against the forces acting during the compression forces of the combustion gas of the internal combustion engine in the arrangement according to 1 ,

Der Winkelversatz δ gibt jeweils den Versatz der Symmetrieachse 20 der Innenverzahnung gegenüber der Mittelachse 17 um den Kreismittelpunkt 18 an. Die Symmetrieachse 20 entspricht dabei der Winkelsymmetralen oder Winkelhalbierenden des Öffnungs- oder Umschlingungswinkel γ, der den Kreisbogen der Innenverzahnung begrenzt. Der Öffnungs- oder Umschlingungswinkel γ begrenzt als Mittelpunktswinkel bezogen auf den Kreismittelpunkt 18 mit seinen angedeuteten Schenkeln R1 und R2 die Innenverzahnungen der Zahnsegmente 15 in Kreisumfangsrichtung und legt die Kreisbogenlänge fest, an der sich die Planetenräder des Kreisschiebeplanetenradgetriebes im Eingriff mit den Innenverzahnungen der Zahnsegmenten 15 abwälzen können. Der Öffnungswinkel γ bestimmt so Länge und Dauer des Eingriffs der Planetenräder mit der Innenverzahnung der Antriebsscheibe während des Umlaufs. Die Antriebsscheibe 12 verhält sich dabei an ihren Zahnsegmenten 15 jeweils wie ein gedachtes Hohlrad, das durch eine gestrichelte Kreislinie angedeutet ist. Die Zahnsegmente 15 bilden auf diese Weise jeweils ein Teilhohlrad bzw. einen Teilabschnitt eines gedachten Hohlrads.The angular offset δ gives in each case the offset of the axis of symmetry 20 the internal toothing with respect to the central axis 17 around the center of the circle 18 at. The symmetry axis 20 corresponds to the angular symmetry or bisector of the opening or wrap angle γ, which limits the arc of the internal teeth. The opening or wrap angle γ limited as the center angle with respect to the circle center 18 with its indicated legs R 1 and R 2, the internal teeth of the toothed segments 15 in the circumferential direction and sets the circular arc length at which the planetary gears of the Kreisschiebeplanetenradgetriebes in engagement with the internal toothings of the toothed segments 15 can shift. The opening angle γ thus determines the length and duration of the engagement of the planet gears with the internal toothing of the drive pulley during the circulation. The drive pulley 12 behaves at its tooth segments 15 each as a thought ring gear, which is indicated by a dashed circle. The tooth segments 15 each form a Teilhohlrad or a portion of an imaginary ring gear in this way.

Die Mittelachse 17 schneidet die Zahnsegmente 15 und begrenzt dabei jeweils einen ersten Teilabschnitt der Innenverzahnungen mit einem ersten Teilöffnungswinkel α zwischen dem ersten Schenkel R1 und der Mittelachse 17 und einen zweiten Teilabschnitt der Innenverzahnungen mit einem zweiten Teilöffnungswinkel β zwischen der Mittelachse 16 und dem zweiten Schenkel R2. Die Teilöffnungswinkel α und β bestimmen jeweils die Kreisbogenlänge zwischen der Mittelachse 17 der Teilabschnitte der Innenverzahnungen und den jeweiligen Schenkeln R1, R2. Die Summe der Teilöffnungswinkel α, β ergibt den Öffnungswinkel γ. Dieser ist größer oder gleich 160°, somit ist γ = α + β ≥ 150°, wobei für das Verhältnis α/β gilt 0,15 ≤ α/β ≤ 0,6. The central axis 17 cuts the tooth segments 15 and limited in each case a first portion of the internal teeth with a first partial opening angle α between the first leg R 1 and the central axis 17 and a second portion of the internal gears with a second partial opening angle β between the central axis 16 and the second leg R 2 . The partial opening angles α and β each determine the arc length between the central axis 17 the sections of the internal gears and the respective legs R 1 , R 2 . The sum of the partial opening angles α, β gives the opening angle γ. This is greater than or equal to 160 °, so is γ = α + β ≥ 150 °, where for the ratio α / β applies 0.15 ≤ α / β ≤ 0.6.

Die Zahnsegmente 15 erstrecken sich mit den Innenverzahnungen jeweils an den Seitenflanken zweier in Umfangsrichtung benachbarter Arme der Antriebsscheibe. Dabei sind die ersten Teilabschnitt der Innenverzahnungen mit dem ersten Teilöffnungswinkel α jeweils an den in der Umlaufrichtung der Antriebsscheibe ausgerichteten Seitenflanken der Arme der Antriebsscheibe angeordnet, die der Stellrichtung zur Verstellung des Kolbenhubs gegen die während der Verdichtung wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases der Brennkraftmaschine entspricht und die zweiten Teilabschnitte der Zahnsegmenten 15 mit dem zweiten Teilöffnungswinkel β jeweils an den in entgegen dieser Umlaufrichtung ausgerichteten Seitenflanke der Arme der Antriebsscheibe ausgebildet.The tooth segments 15 extend with the internal teeth respectively on the side edges of two circumferentially adjacent arms of the drive pulley. The first section of the internal teeth with the first partial opening angle α are each arranged on the aligned in the direction of rotation of the drive pulley side edges of the arms of the drive pulley, which corresponds to the adjustment direction for adjusting the piston stroke against the forces acting during the compression forces of the combustion gas of the internal combustion engine and the second Subsections of the tooth segments 15 formed with the second partial opening angle β in each case on the oriented in counter to this direction of rotation side edge of the arms of the drive pulley.

4 zeigt das Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 in einem Längsschnitt entlang der Zentralwelle 10. Das Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 weist zwei koaxial zur Zentralwelle 1 hintereinander angeordnete Hohlräder 13, 21 auf. Während das erstes Hohlrad 8, das die Planetenräder 11 und die Antriebsscheiben 12 radial außen umschließt, dreh- bzw. gehäusefest angeordnet ist, ist das zweite Hohlrad 21 drehbar gelagert und koaxial zum ersten angeordnet. Dabei kämmen die Planetenräder 11 jeweils an einem ersten axialen Abschnitt ihrer Außenverzahnung mit einer Innenverzahnung des ersten Hohlrads 13 und an einem zweiten axialen Abschnitt ihrer Außenverzahnung mit einer Innenverzahnung des zweiten Hohlrads 21. Die Außenverzahnung der Planetenräder 11 ist hierbei stufenlos axial durchgehend ausgeführt. Das zweite Hohlrad 21 dient zugleich als Abtrieb und weist hierzu einen getriebeausgangsseitigen unverzahnten Endabschnitt 22 auf, der zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft mit dem Übertragungs- oder Stellglied 3 zur variablen Einstellung des Kolbenhubs der Brennkraftmaschine verbunden ist. 4 shows the circular sliding planetary gear 1 in a longitudinal section along the central shaft 10 , The circular sliding planetary gearbox 1 has two coaxial with the central shaft 1 successively arranged ring gears 13 . 21 on. While the first ring gear 8th that the planet wheels 11 and the drive pulleys 12 radially outside encloses, is arranged rotatably or fixed to the housing, is the second ring gear 21 rotatably mounted and arranged coaxially with the first. The planetary gears mesh 11 each at a first axial portion of its outer toothing with an internal toothing of the first ring gear 13 and at a second axial portion of its outer toothing with an internal toothing of the second ring gear 21 , The external teeth of the planet gears 11 is here continuously infinitely axially continuous. The second ring gear 21 at the same time serves as an output and has for this purpose a gear output side untoothed end portion 22 on, for transmitting an actuating movement and a force with the transmission or actuator 3 for variable adjustment of the piston stroke of the internal combustion engine is connected.

Das Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 besteht aus zwei Getriebestufen. Dabei bilden die Antriebsscheiben 12, die Planetenräder 11 und das erste Hohlrad 13 die erste Getriebestufe. Daran angeschlossen ist die zweite Getriebestufe bestehend aus den Planetenrädern 11 im Eingriff mit dem zweiten Hohlrad 21. Die zweite Getriebestufe bildet ein sogenanntes Plusgetriebe, bei dem das zweite Hohlrad 21 und der Planetenradträger 14 gleichsinnig drehen.The circular sliding planetary gearbox 1 consists of two gear stages. In this case, the drive disks form 12 , the planetary gears 11 and the first ring gear 13 the first gear stage. Connected to the second gear stage consisting of the planetary gears 11 in engagement with the second ring gear 21 , The second gear stage forms a so-called plus gear in which the second ring gear 21 and the planet carrier 14 turn in the same direction.

Eine erste Teilübersetzung i1 bezogen auf die erste Getriebestufe ist bestimmt durch die Zähnezahl zH1 der Innenverzahnung des ersten Hohlrads 13, der Zähnezahl zP der Verzahnung der Planetenräder 11 und der Zähnezahl zEX der Zahnsegmente 15 an den Antriebsscheiben 12. Dabei gilt i1 = 1 – (1/(1 + zEx/zP))·(–zH1/zP) A first partial ratio i 1 relative to the first gear stage is determined by the number of teeth z H1 of the internal teeth of the first ring gear 13 , the number of teeth z P of the teeth of the planet gears 11 and the number of teeth z EX of the tooth segments 15 on the drive pulleys 12 , It applies i 1 = 1 - (1 / (1 + z Ex / z P )) · (-z H1 / z P )

Die Zähnezahl zEx bezieht sich auf die Innenverzahnung eines an den Zahnsegmenten 15 virtuell gebildeten Hohlrads. Die erste Teilübersetzung i1 wird vorgegebener Zähnezahl zH1 des ersten Hohlrads 8 durch den Unterschied zwischen der Zähnezahl zEx der Zahnsegmente 15 und der Zähnezahl zP der Planetenräder 11 bestimmt.The number of teeth z Ex refers to the internal toothing of one of the toothed segments 15 virtually formed ring gear. The first partial ratio i 1 is given number of teeth z H1 of the first ring gear 8th by the difference between the number of teeth z Ex of the tooth segments 15 and the number of teeth z P of the planet gears 11 certainly.

Eine zweite Teilübersetzung i2 bezogen auf die zweite Getriebestufe ist bestimmt durch die Zähnezahl zH1 der Innenverzahnung des ersten Hohlrads 13, der Zähnezahl zP der Außenverzahnung der Planetenräder 11 und der Zähnezahl zH2 der Innenverzahnung des zweiten Hohlrads 21. Hierbei gilt i2 = 1/((1 – 1/(–zH1/zP) – 1)·(–zH2/zP) + 1) A second partial ratio i 2 relative to the second gear stage is determined by the number of teeth z H1 of the internal gear of the first ring gear 13 , the number of teeth z P of the external teeth of the planetary gears 11 and the number of teeth z H2 of the internal teeth of the second ring gear 21 , In this case applies i 2 = 1 / ((1-1 / (-z H1 / z P ) -1) · (-z H2 / z P ) + 1)

Die erste Teilübersetzung i1 ist vorzugsweise größer als die zweite Teilübersetzung i2: i1 > i2 gilt, wobei die Zähnezahl zH1 des ersten Hohlrads 13 kleiner ist als die Zähnezahl zH2 des zweiten Hohlrads 21: zH1 < zH2 The first partial ratio i 1 is preferably greater than the second partial ratio i 2 : i 1 > i 2 applies, wherein the number of teeth z H1 of the first ring gear 13 is smaller than the number of teeth z H2 of the second ring gear 21 : z H1 <z H2

Außerdem weisen die Zähnezahlen zH1, zH2 der Hohlräder 13, 21 einen großen Unterschied auf. Dies wird durch entsprechende Profilverschiebung bzw. Bezugsprofile an den Innenverzahnungen der Hohlräder 13, 21 ermöglicht. Durch die Aufteilung der Teilübersetzungen mit i1 > i2 in den Getriebestufen mit einem möglichst großen Unterschied der Zähnezahlen zH1, zH2 der Hohlräder 13, 21 wird eine Selbsthemmung im Kreisschiebeplanetenradgetriebes 1 sowohl bei Übersetzungen ins Schnelle als auch bei der Übersetzung ins Langsame vermieden oder nahezu vermieden. Zugleich wird eine große Gesamtübersetzung i zwischen der Zentralwelle 10 und dem zweiten Hohlrad 21 mit i = i1·i2 > 200 erreicht. Dabei drehen Zentralwelle 10 und zweites Hohlrad 21 gleichsinnig.In addition, the numbers of teeth z H1 , Z H2 of the ring gears 13 . 21 a big difference. This is done by appropriate profile displacement or reference profiles on the internal gears of the ring gears 13 . 21 allows. By dividing the partial translations with i 1 > i 2 in the gear stages with the largest possible difference in the number of teeth z H1 , z H2 of the ring gears 13 . 21 becomes a self-locking in the circular sliding planetary gear 1 avoided or almost avoided both in translations into the fast and in the translation into the slow. At the same time, a large total ratio i between the central shaft 10 and the second ring gear 21 reached with i = i 1 · i 2 > 200. At the same time turning central shaft 10 and second ring gear 21 in the same direction.

Das Kreisschiebeplanetenradgetriebe 1 weist beispielhaft vier Planetenräder 11 und drei axial hintereinander angeordnete Antriebsscheiben 12 mit drei zugeordneten Exzentern 23, 24, 25 auf. Denkbar ist auch, in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment und der Anzahl der Planetenräder 11 mehr oder weniger Antriebsscheiben 12 bzw. Exzenter 23, 24, 25 anzuordnen. Beispielsweise können auch drei Planetenräder 11 vorgesehen sein, die mit mindestens zwei Antriebsscheiben 12 in Eingriff stehen.The circular sliding planetary gearbox 1 exemplifies four planet wheels 11 and three axially successively arranged drive pulleys 12 with three associated eccentrics 23 . 24 . 25 on. It is also conceivable, depending on the torque to be transmitted and the number of planet gears 11 more or less drive pulleys 12 or eccentric 23 . 24 . 25 to arrange. For example, you can also use three planet gears 11 be provided with at least two drive pulleys 12 engage.

Auf der Zentralwelle 10 sind die axial außen angeordneten Exzenter 23, 25 jeweils als separates Bauteil ausgeführt, während der zwischen den äußeren Exzentern 23, 25 mittig angeordnete Exzenter 24 einteilig mit der Zentralwelle 10 ausgebildet ist. Die Exzenter 23, 24, 25 sind auf der Zentralwelle 10 in Umfangsrichtung um 120° winkelversetzt zueinander angeordnet. Dadurch bewegen sich die Antriebsscheiben 12 entsprechend dem Winkelversatz der Exzenter 23, 24, 25 zueinander phasenverschoben. Zentralwelle 10 und Exzenter 23, 24, 25 bilden dabei eine sogenannte Exzenterwelle. On the central shaft 10 are the axially outer eccentric 23 . 25 each executed as a separate component, while that between the outer eccentrics 23 . 25 centrally located eccentric 24 in one piece with the central shaft 10 is trained. The eccentrics 23 . 24 . 25 are on the central shaft 10 circumferentially offset by 120 ° to each other. As a result, the drive pulleys move 12 according to the angular offset of the eccentric 23 . 24 . 25 out of phase with each other. central shaft 10 and eccentric 23 . 24 . 25 form a so-called eccentric shaft.

Der Planetenradträger 14 ist mit parallelen Seitenwandabschnitten drehbar auf der Zentralwelle 10 wälzgelagert. Zwischen den Seitenwandabschnitten sind die drei Planetenräder 11 auf drei Bolzen gelagert, die an ihren Enden an den Seitenwandabschnitten abgestützt sind. Die Seitenwandabschnitte bestehen jeweils aus vier Streben, die außen an freien Endabschnitten die Bolzen aufnehmen und sternförmig zentral zusammenlaufen, um dort ein Lagerauge zur Lagerung auf der Zentralwelle 10 zu bilden. Die Streben weisen jeweils eine Aussparung zur Masse- bzw. Gewichtsreduzierung auf.The planet carrier 14 is rotatable with parallel side wall sections on the central shaft 10 roller bearings. Between the side wall sections are the three planet gears 11 mounted on three bolts, which are supported at their ends on the side wall portions. The side wall sections each consist of four struts, which receive the bolts on the outside at free end portions and converge in a star-shaped central manner, around there a bearing eye for mounting on the central shaft 10 to build. The struts each have a recess for mass or weight reduction.

Das erste Hohlrad 13 ist radial auf dem zweiten Hohlrad 21 gelagert. Hierzu sind die Hohlräder 13, 21 an ihren einander zugewandten axialen Endabschnitten überlappend angeordnet. Zur Aufnahme der Lagerung ist der Endabschnitt des ersten Hohlrads 13 an seinem Innendurchmesser an einem ersten Ringabsatz aufgeweitet, während am Endabschnitt des zweiten Hohlrads 21 ein korrespondierender zweiter Ringabsatz mit eingezogenem Außendurchmesser vorgesehen ist. Zwischen den Ringabsätzen ist eine Wälzlagerung axial und radial eingepasst. An seinem vom ersten Hohlrad 13 abgewandten Endabschnitt umschließt das zweite Hohlrad 21 einen Seitenwandabschnitt des Planetenradträgers 14 radial außen. Am ersten Hohlrad 13 wird die Innenverzahnung axial innen durch den ersten Ringabsatz begrenzt.The first ring gear 13 is radially on the second ring gear 21 stored. These are the ring gears 13 . 21 at their axial facing each other End portions arranged overlapping. To accommodate the storage is the end portion of the first ring gear 13 widened at its inner diameter at a first annular shoulder, while at the end portion of the second ring gear 21 a corresponding second annular shoulder is provided with retracted outer diameter. Between the annular shoulders a rolling bearing is axially and radially fitted. At his from the first ring gear 13 remote end portion encloses the second ring gear 21 a side wall portion of the planet carrier 14 radially outside. At the first ring gear 13 the internal toothing is bounded axially inwardly by the first annular shoulder.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kreisschiebeplanetenradgetriebe Kreisschiebeplanetenradgetriebe
22
Stellantrieb actuator
33
Übertragungs- oder Stellglied Transmission or actuator
44
Hubkolben reciprocating
55
Pleuel pleuel
66
Querhebel transverse lever
77
Kurbelwelle crankshaft
88th
Nebenpleuel auxiliary connecting rod
99
Antriebswelle drive shaft
1010
Zentralwelle central shaft
1111
Planetenrad planet
1212
Antriebsscheiben sheaves
1313
Hohlrad ring gear
1414
Planetenradträger planet
1515
Zahnsegment toothed segment
1616
Mittelpunkt  Focus
1717
Mittelachse  central axis
1818
Kreismittelpunkt  Circle center
1919
Umlaufrichtung  direction of rotation
2020
Symmetrieachse  axis of symmetry
2121
Hohlrad ring gear
2222
Endabschnitt end
2323
Exzenter eccentric
2424
Exzenter eccentric
2525
Exzenter eccentric
ii
Gesamtübersetzung total translation
i1 i 1
Teilübersetzung partial translation
i2 i 2
Teilübersetzung partial translation
zEx z Ex
Zähnezahl Zahnsegment Number of teeth tooth segment
zH1 z H1
Zähnezahl erstes Hohlrad Number of teeth first ring gear
zH2 z H2
Zähnezahl zweites Hohlrad Number of teeth second ring gear
zP z p
Zähnezahl Planetenräder Number of teeth planet gears

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19518160 A1 [0002, 0009] DE 19518160 A1 [0002, 0009]
  • EP 1307642 B1 [0003] EP 1307642 B1 [0003]

Claims (10)

Verwendung eines Kreisschiebeplanetenradgetriebes (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft zur Einstellung einer variablen Verdichtung des Verbrennungsgases in einer Brennkraftmaschine verwendet wird.Use of a rotary sliding planetary gear ( 1 ), characterized in that the Kreisschiebeplanetenradgetriebe ( 1 ) is used for transmitting an adjusting movement and a force for adjusting a variable compression of the combustion gas in an internal combustion engine. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung von Stellbewegung und Stellkraft in der Stellrichtung zur Verstellung gegen die während der Verdichtung wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases mit einem größeren Wirkungsgrad erfolgt als in der Stellrichtung zur Verstellung mit den oder ohne die wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases.Use according to claim 1, characterized in that the transmission of adjusting movement and actuating force in the adjusting direction for adjustment against the forces acting during the compression forces of the combustion gas is carried out with a greater efficiency than in the adjusting direction for adjustment with or without the acting forces of the combustion gas. Anordnung zur Einstellung einer variablen Verdichtung des Verbrennungsgases in einer Brennkraftmaschine mit einem Stellantrieb (2) zur Erzeugung einer Stellbewegung und einer Stellkraft und zumindest einem Übertragungs- oder Stellglied (3), dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Stellbewegung und der Stellkraft vom Stellantrieb (2) auf das Übertragungs- oder Stellglied (3) ein Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) vorgesehen ist.Arrangement for setting a variable compression of the combustion gas in an internal combustion engine with an actuator ( 2 ) for generating an actuating movement and a force and at least one transmission or actuator ( 3 ), characterized in that for transmitting the adjusting movement and the actuating force from the actuator ( 2 ) to the transmission or actuator ( 3 ) a Kreisschiebeplanetenradgetriebe ( 1 ) is provided. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) getriebeeingangsseitig mit einer Antriebswelle (9) des Stellantriebs (2) und getriebeausgangsseitig mit dem Übertragungs- und Stellglied (3) verbunden ist.Arrangement according to claim 3, characterized in that the Kreisschiebeplanetenradgetriebe ( 1 ) transmission input side with a drive shaft ( 9 ) of the actuator ( 2 ) and gearbox output side with the transmission and actuator ( 3 ) connected is. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) mehrere Antriebsscheiben (12) mit mehreren am Außenumfang angeordneten konkaven kreisbogenförmigen Zahnsegmenten (15) mit Innenverzahnungen zum Eingriff mit den Planetenrädern (11) des Kreisschiebeplanetenradgetriebes (1) aufweist und zur Vermeidung einer Treibrichtungsumkehr der Planetenräder (11) in der Umlaufrichtung der Antriebsscheiben (12), die der Stellrichtung zur Verstellung gegen die während der Verdichtung wirkenden Kräfte des Verbrennungsgases der Brennkraftmaschine entspricht, die Zahnsegmente (15) mit den Innenverzahnungen jeweils asymmetrisch zu der Mittelachse (17) angeordnet sind, die durch den Kreismittelpunkt (18) des Teilkreises der Innenverzahnungen und durch den Mittelpunkt (16) der Antriebsscheiben (12) verläuft.Arrangement according to one of claims 3 or 4, characterized in that the Kreisschiebeplanetenradgetriebe ( 1 ) several drive disks ( 12 ) with a plurality of concave, circular-arc-shaped toothed segments arranged on the outer circumference ( 15 ) with internal teeth for engagement with the planetary gears ( 11 ) of the circular sliding planetary gear ( 1 ) and to avoid a drive direction reversal of the planet gears ( 11 ) in the direction of rotation of the drive pulleys ( 12 ), which corresponds to the adjustment direction for adjustment against the forces acting during the compression forces of the combustion gas of the internal combustion engine, the tooth segments ( 15 ) with the internal teeth each asymmetric to the central axis ( 17 ) arranged through the center of the circle ( 18 ) of the pitch of the internal gears and through the center ( 16 ) of the drive disks ( 12 ) runs. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur asymmetrischen Anordnung die Zahnsegmente (15) jeweils mit einem vorbestimmten Winkelversatz (δ) der Innenverzahnung zur Mittelachse (17) angeordnet sind, wobei der Winkelversatz (δ) größer oder gleich 20° ist.Arrangement according to claim 5, characterized in that the asymmetric arrangement of the tooth segments ( 15 ) each with a predetermined angular offset (δ) of the internal toothing to the central axis ( 17 ), wherein the angular offset (δ) is greater than or equal to 20 °. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) mehrere Antriebsscheiben (12) mit mehreren am Außenumfang angeordneten konkaven kreisbogenförmigen Zahnsegmenten (15) mit Innenverzahnungen zum Eingriff mit den Planetenrädern (11) des Kreisschiebeplanetenradgetriebes (1) aufweist und zur Steuerung des Eingriffszeitpunkts der Innenverzahnungen der Zahnsegmente (15) mit den Verzahnungen der Planetenräder (11) zur Vermeidung einer Treibrichtungsumkehr der Planetenräder (11) der Eingriffswinkel größer als 20° ist.Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Kreisschiebeplanetenradgetriebe ( 1 ) several drive disks ( 12 ) with a plurality of concave, circular-arc-shaped toothed segments arranged on the outer circumference ( 15 ) with internal teeth for engagement with the planetary gears ( 11 ) of the circular sliding planetary gear ( 1 ) and for controlling the engagement timing of the internal teeth of the tooth segments ( 15 ) with the teeth of the planet gears ( 11 ) for avoiding a drive direction reversal of the planet gears ( 11 ) the pressure angle is greater than 20 °. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) eine getriebeeingangsseitige erste Getriebestufe mit einem koaxial zu einer Zentralwelle (10) gehäusefest angeordneten ersten Hohlrad (13) und eine getriebeausgangsseitige zweite Getriebestufe mit einem koaxial zum ersten Hohlrad (13) drehbar gelagerten zweiten Hohlrad (21) aufweist, wobei die Zentralwelle (10) unmittelbar mit einer Antriebswelle (9) des Stellantriebs (2) und das zweite Hohlrad (21) unmittelbar mit dem Übertragungs- und Stellglied (3) zur Übertragung einer Stellbewegung und einer Stellkraft verbunden ist. Arrangement according to one of claims 3 to 7, characterized in that the Kreisschiebeplanetenradgetriebe ( 1 ) a transmission input side first gear stage with a coaxial with a central shaft ( 10 ) fixed to the housing arranged first ring gear ( 13 ) and a gear output side second gear stage with a coaxial with the first ring gear ( 13 ) rotatably mounted second ring gear ( 21 ), the central shaft ( 10 ) directly with a drive shaft ( 9 ) of the actuator ( 2 ) and the second ring gear ( 21 ) directly with the transmission and actuator ( 3 ) is connected to transmit an actuating movement and a force. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) eine Gesamtübersetzung (i) erreicht wird, die größer ist als 200, wobei keine Selbsthemmung auftritt.Arrangement according to one of claims 3 to 8, characterized in that the Kreisschiebeplanetenradgetriebe ( 1 ) a total ratio (i) is reached which is greater than 200, with no self-locking occurs. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisschiebeplanetenradgetriebe (1) eine getriebeeingangsseitige erste Getriebestufe mit einer ersten Teilübersetzung (i1) und eine getriebeausgangsseitige zweite Getriebestufe mit einer zweiten Teilübersetzung (i2) aufweist, wobei die erste Teilübersetzung (i1) größer ist als die zweite Teilübersetzung (i2). Arrangement according to one of claims 3 to 9, characterized in that the Kreisschiebeplanetenradgetriebe ( 1 ) has a transmission input side first gear stage with a first partial ratio (i 1 ) and a transmission output side second transmission stage with a second partial ratio (i 2 ), wherein the first partial ratio (i 1 ) is greater than the second partial ratio (i 2 ).
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