WO2011116806A1 - Gear-mechanism device - Google Patents

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WO2011116806A1
WO2011116806A1 PCT/EP2010/007518 EP2010007518W WO2011116806A1 WO 2011116806 A1 WO2011116806 A1 WO 2011116806A1 EP 2010007518 W EP2010007518 W EP 2010007518W WO 2011116806 A1 WO2011116806 A1 WO 2011116806A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotation
gear
transmission device
spring
wrap
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/007518
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Wagenplast
Tilmann RÖMHELD
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2011116806A1 publication Critical patent/WO2011116806A1/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/12Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere

Definitions

  • the invention relates to a transmission device specified in the preamble of claim 1. Art.
  • DE 10 2008 023 206 A1 discloses a belt drive for ancillary components of an internal combustion engine, with a drive wheel, a driven wheel and a drive belt, wherein on the output gear, a clutch is provided, which is designed as a wrap spring clutch.
  • the device comprises a gear, wherein an adjusting shaft for adjusting the compression ratio is adjustable via the device and the transmission.
  • Such a transmission device for an internal combustion engine comprises a first gear and at least one second gear, which is drivable by the first gear. Furthermore, the transmission device comprises at least one
  • Actuating device by means of which the second gear on the first gear selectively in a first or in a second, opposite to the first direction of rotation
  • this direction of rotation opposite direction of rotation is at least substantially prevented.
  • the freewheel device is thus an undesirable reverse rotation, that is, a rotation of the second gear in an undesirable direction of rotation can be avoided, whereby a constant investment change of transfer members, via which the gears are coupled together for driving, is avoided.
  • the first gear is decoupled from undesirable torques of the second gear.
  • a game between the example, via respective gears meshing gears can be eliminated.
  • Such transmission elements are, for example, teeth of respective toothings of the toothed wheels, chains or belts, by way of which the second tooth is drivable by the first toothed wheel.
  • the transmission device when used as a so-called adjusting, d. H. as a gearbox, which is predominantly, so mostly does not rotate during its life or runs synchronously at an input and an output, and possibly with changing load.
  • Adjusting gear is used in particular in internal combustion engines with variable compression ratio, for example, a shaft, in particular an eccentric shaft, is rotated to adjust the compression ratio in one or the other direction by means of the transmission device.
  • a shaft in particular an eccentric shaft
  • the gears rarely or possibly not perform more than a complete revolution and are often rotated with very high torques in one or the other direction, whereby always the same transmission elements, d. H.
  • the same teeth of the respective teeth are engaged.
  • freewheel device at least almost no backlash of the transmission device and in particular between the respective transmission elements is created, resulting in the avoidance of
  • Fuel consumption and low C0 2 emissions of the internal combustion engine can be realized.
  • the transmission device does not have to be self-locking, which the effort of the transmission device and thus the cost and the
  • the transmission device has the advantage that a relatively low
  • the first gear for example, with a
  • Drive element in particular a drive shaft, is rotatably coupled, while the second gear, for example, with an output element, in particular a
  • a switchable freewheel device is provided in a force or torque flow between the drive element and the output element or between a fixed housing of the transmission device and the output element for both directions of rotation, the advantages already described can be realized.
  • a switchable freewheel can be provided for both directions of rotation, wherein such a freewheel is preferably designed as a wrap spring clutch with at least one wrap spring.
  • a wrap spring clutch as freewheel has the great advantage that the wrap spring clutch has only a very small free travel until it prevents rotation of the gear in the corresponding direction of rotation.
  • a relative rotation between the gears is avoided particularly efficiently, which at least virtually avoids a system change and a resulting noise.
  • the freewheel device is, for example, at least on the one hand rotatably supported on the housing or on the first gear or the drive element or supportable via a switching device, while on the other hand rotatably supported on the second gear or the driven element or can be supported via a switching device.
  • the adjusting device which preferably has an electric motor, by means of which the first gear is optionally driven via the drive shaft.
  • the freewheel device is advantageously designed as a switchable freewheel device, which between a rotation in the first
  • Allowing rotation direction and the rotation in the second direction preventing state and a rotation in the second direction permitting and the rotation in the first direction of rotation preventing state is reversible.
  • the freewheel device eliminates play of the transmission device, in particular between the gears and at least one transmission member, for example between gears of the gears and a chain or belt or between respective gears of the gears which engage with each other, thereby preventing vibrations, actuation of the
  • Transmission device supported by means of the adjusting device by torque components in the desired direction of rotation and a load of transmission elements such as teeth of the respective gears of the gears, chains, etc. are significantly reduced.
  • the first gear is decoupled from return torques, wherein, for example, the second gear is supported by the freewheel device on a housing of the transmission device.
  • the wrap spring clutch comprises, for example, a wrap spring with two spring ends, wherein one of the spring ends frictionally rests against a cylinder surface rotatably coupled to the second gear.
  • the other of the spring ends is non-rotatably coupled to a relatively rotatable housing relative to the second gear of the transmission device and / or is frictionally engaged on a non-rotatably coupled to the housing cylinder surface.
  • Cylinder surface through the wrap is or not. If the second toothed wheel rotates in a direction of rotation in which the wrap spring can not build up a holding force, only a slight frictional torque is produced by a contact force of the corresponding spring end.
  • the spring end which frictionally rests against the cylinder surface rotatably coupled to the second gear is coupled, for example, with a switching device by means of which this spring end of the cylinder surface can be lifted, which therefore no longer the spring end upon actuation of the switching device frictionally engages the cylindrical surface.
  • This allows a rotation of the cylindrical surface and thus of the second gear in the direction of rotation, in which the wrap spring at frictionally fitting to the cylinder surface spring ends normally the
  • Cylinder surface lifts off or lifting, preventing or releasing a rotation of the second gear in the opposite direction of this undesirable rotation
  • Direction of rotation is to provide a second wrap spring clutch, for which the same applies to the first Schlingefederkupplung executed analog.
  • a rotation of the second gear in the undesired direction of rotation is not represented by supporting on the housing but by being supported on the first gear, which for example via the
  • Control device can be held against rotation. This prevention of rotation of the second gear in the undesired direction of rotation can in turn be made possible by pressing the switching device, so for example, the spring end of the rotatably coupled to the second gear cylindrical surface and / or the spring end of the rotatably coupled to the first gear cylinder surface lifts.
  • such a wrap spring clutch basically works when both spring ends abut frictionally on the respective, otherwise mutually rotatable cylinder surfaces, since the cable friction effect acts on both cylindrical surfaces.
  • One of the spring ends is advantageous then rotatably fix when the
  • Cylinder surface should be omitted or if a rotational position when lifting the
  • Spring element of the corresponding cylindrical surface should be precisely defined or must.
  • the wrap spring clutch comprises at least two wrap spring elements, d. H. Windings or winding parts of a wrap, each with a first
  • each of the first spring end is rotatably coupled to the second gear, and wherein in each case the second spring end with the housing of the transmission device or with the first gear rotatably coupled.
  • Schlingfederelements is coupled to a switching device which lifts the spring end of the corresponding cylindrical surface, whereby the rotation in the otherwise locked and undesired direction of rotation is possible.
  • Fig. 1 is a schematic view of an adjusting for a
  • Internal combustion engine having a first gear and a second gear, which are mutually engaged via respective gears, wherein a freewheel device is provided, by means of which an undesirable relative rotation of the gears is mutually avoidable;
  • Fig. 2 is a schematic view of another embodiment of a
  • Fig. 1 shows an adjusting mechanism 10 for an internal combustion engine, by means of which, for example, an eccentric shaft of the internal combustion engine is adjustable in order to set a compression ratio of the internal combustion engine.
  • the adjusting mechanism 10 comprises a first gearwheel 12 which is coupled in a rotationally fixed manner to a drive shaft 15.
  • the adjusting mechanism 10 includes a second gear 14, which is non-rotatably coupled to an output shaft 16.
  • the Output shaft 16 is connected via the gear 14 and via the gear 12 and the
  • Drive shaft 15 can be driven by means of an electric motor 18, wherein the output shaft 16 in accordance with a directional arrow 20 in a first or a second, this
  • the adjusting gear 10 comprises a freewheel device 22 with two trained as Schlingfederkupplungen 24 and 26 and by means of a respective
  • Actuator 28 and 30 switchable freewheels.
  • the wrap spring clutch 24 serves the purpose of rotating the output shaft 16 and thus of the gear 14 in the first direction of rotation when unconfirmed
  • Actuator 28 to avoid, but to allow rotation of the output shaft 16 in the second direction of rotation.
  • the wrap spring clutch 26 serves the purpose of preventing rotation of the output shaft 16 in the second direction of rotation when the actuating device 30 is not actuated, and to allow the output shaft 16 to be rotated in the first direction of rotation.
  • wrap spring clutches 24 and 26 respective wrap springs 32 and 34, which are coupled on the one hand via a coupling point 36 and 38 rotatably connected to a housing of the adjusting 10 and to corresponding cylindrical surfaces 40 and 42 abut frictionally.
  • the wrap springs 32 and 34 are frictionally engaged on corresponding cylindrical surfaces 44 and 46, wherein the
  • Cylindrical surfaces 40 and 42 are rotatably coupled to the housing of the adjusting 10, while the cylindrical surfaces 44 and 46 rotatably coupled to the output shaft 16 and thus to the second gear 14. If the gear 14 in the first
  • the wrap spring clutch 26 In order to still allow rotation of the gear 14 in the first direction of rotation, the actuator 28 is actuated, whereby the wrap spring 32 lifts from the cylindrical surface 42. As a result, the wrap spring clutch 24 no longer avoids turning the gear 14 in the first direction of rotation, whereupon the gear 14 can be rotated in the direction of rotation. However, the wrap spring clutch 26 still avoids further rotation in the second direction of rotation.
  • Actuators 28 and 30 result from the length of the wrap springs 32 and 34, respectively.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the adjusting mechanism 10, wherein the adjusting mechanism according to FIG. 2 now comprises a first electric motor 18 and a second electric motor 18 'and a planetary gear 48.
  • Gear 12 is driven. About the gear 12 'is in turn with a
  • Planet carrier 50 connected gear 52 drivable on which planet gears 54 are rotatably mounted. Combing the gear 12 'and the gear 52 via respective teeth, as well as the planet gears 54 mesh with a ring gear 56 of the planetary gear 48 via respective teeth.
  • the ring gear 56 is in turn connected to the output shaft designed as a hollow shaft 16, with which the gear 14 is rotatably connected.
  • the adjusting 10 includes a freewheel device 22 with a as
  • Schlingfederkupplung 24 trained freewheel which comprises an inner wrap spring 32 and an outer wrap spring 34, which to avoid unwanted rotation of the output shaft 16 and thus of the gear 14 due to
  • Seilreibs seilreibs bins rotatably coupled to the output shaft 16, whereby the output shaft 16 rotatably coupled to an undesirable rotation in the undesirable direction of rotation with the drive shaft 15 and can be coupled.
  • the respective actuator 28 and 30 By pressing the respective actuator 28 and 30, the respective blocking effect of the respective wrap springs 32 and 34 can be canceled, whereby rotation in the corresponding and otherwise locked by the respective wrap springs 32 and 34 rotational direction is possible.
  • Freewheel device 22 clamped together.
  • the adjusting mechanism 10 according to FIGS. 1 and 2 thus provide almost no play
  • Adjusting gear 10 is associated.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

A gear-mechanism device (10) for an internal combustion engine, having a first gearwheel (12, 12') and having at least one second gearwheel (14) which can be driven by the first gearwheel, and having at least one actuating device (18, 18'), by means of which the second gearwheel (14) can be driven via the first gearwheel (12, 12') optionally in a first or a second, opposed rotational direction, wherein at least one freewheeling device (22) is provided, by means of which optionally a rotation of the second gearwheel (14) in the first rotational direction or the second rotational direction is to be made possible, and by means of which a rotation of the second gearwheel (14) in the correspondingly other rotational direction which is opposite to this rotational direction is to be prevented at least substantially.

Description

Getriebevorrichtung  transmission device
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. The invention relates to a transmission device specified in the preamble of claim 1. Art.
Die DE 10 2008 023 206 A1 offenbart einen Riementrieb für Nebenaggregate einer Brennkraftmaschine, mit einem Antriebsrad, einem Abtriebsrad und einem Treibriemen, wobei an dem Abtriebsrad eine Kupplung vorgesehen ist, die als Schlingfederkupplung ausgebildet ist. DE 10 2008 023 206 A1 discloses a belt drive for ancillary components of an internal combustion engine, with a drive wheel, a driven wheel and a drive belt, wherein on the output gear, a clutch is provided, which is designed as a wrap spring clutch.
Aus der DE 10 2005 047 203 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit in einem Gehäuse angeordneten Zylindern, einer Kurbelwelle und Kolben bekannt, die sich in den Zylindern bewegen. Des Weiteren ist eine Vorrichtung zur Veränderung eines From DE 10 2005 047 203 A1 an internal combustion engine with arranged in a housing cylinders, a crankshaft and pistons is known, which move in the cylinders. Furthermore, a device for changing a
Verdichtungsverhältnisses eines Brennraums der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst ein Getriebe, wobei über die Vorrichtung und das Getriebe eine Verstellwelle zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses verstellbar ist. Compression ratio of a combustion chamber of the internal combustion engine provided. The device comprises a gear, wherein an adjusting shaft for adjusting the compression ratio is adjustable via the device and the transmission.
Dieses Getriebe sowie weitere aus dem Serienbau von Kraftwagen bekannte Getriebe für eine Verbrennungskraftmaschine weisen weiteres Potential zur Verbesserung ihres Geräuschverhaltens auf. This transmission and other known from the mass production of cars gearbox for an internal combustion engine have further potential for improving their noise behavior.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebevorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem sehr guten Geräuschverhalten bereitzustellen. It is therefore an object of the present invention to provide a transmission device for an internal combustion engine with a very good noise behavior.
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Eine solche Getriebevorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine umfasst ein erstes Zahnrad sowie zumindest ein zweites Zahnrad, welches von dem ersten Zahnrad antreibbar ist. Des Weiteren umfasst die Getriebevorrichtung wenigstens eine This object is achieved by a transmission device for 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 dependent claims. Such a transmission device for an internal combustion engine comprises a first gear and at least one second gear, which is drivable by the first gear. Furthermore, the transmission device comprises at least one
Stelleinrichtung, mittels welcher das zweite Zahnrad über das erste Zahnrad wahlweise in einer ersten oder in einer zweiten, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Actuating device, by means of which the second gear on the first gear selectively in a first or in a second, opposite to the first direction of rotation
Drehrichtung antreibbar ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass mittels der Direction of rotation is drivable. In other words, this means that by means of
Stelleinrichtung das erste Zahnrad antreibbar ist, wodurch das zweite Zahnrad antreibbar ist. Es ist nun eine Freilaufeinrichtung vorgesehen, mittels welcher wahlweise eine Drehung des zweiten Zahnrads in die erste oder die zweite Drehrichtung zu ermöglichen ist, und mittels welcher gleichzeitig eine Drehung des zweiten Zahnrads in die Actuating the first gear is driven, whereby the second gear is driven. There is now provided a freewheel device, by means of which optionally a rotation of the second gear in the first or the second direction of rotation is to be made possible, and by means of which simultaneously a rotation of the second gear in the
entsprechend andere, zweite, dieser Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung zumindest im Wesentlichen zu verhindern ist. According to other, second, this direction of rotation opposite direction of rotation is at least substantially prevented.
Durch die Freilaufeinrichtung ist somit ein unerwünschtes Rückdrehen, das heißt ein Drehen des zweiten Zahnrads in eine unerwünschte Drehrichtung vermeidbar, wodurch ein ständiger Anlagewechsel von Übertragungsgliedern, über welche die Zahnräder miteinander zum Antreiben gekoppelt sind, vermieden ist. Damit ist das erste Zahnrad gegenüber unerwünschten Drehmomenten von dem zweiten Zahnrad abgekoppelt. Außerdem ist ein Spiel zwischen den beispielsweise über jeweilige Verzahnungen im Eingriff stehenden Zahnrädern eliminierbar. Bei solchen Übertragungsgliedern handelt es sich beispielsweise um Zähne jeweiliger Verzahnungen der Zahnräder, um Ketten oder Riemen, über welche das zweite vom ersten Zahnrad antreibbar ist. By the freewheel device is thus an undesirable reverse rotation, that is, a rotation of the second gear in an undesirable direction of rotation can be avoided, whereby a constant investment change of transfer members, via which the gears are coupled together for driving, is avoided. Thus, the first gear is decoupled from undesirable torques of the second gear. In addition, a game between the example, via respective gears meshing gears can be eliminated. Such transmission elements are, for example, teeth of respective toothings of the toothed wheels, chains or belts, by way of which the second tooth is drivable by the first toothed wheel.
Dies geht einher mit einer Vermeidung eines durch diesen ständigen Anlagewechsel verursachten Geräusches, wodurch die erfindungsgemäße Getriebevorrtchtung ein sehr gutes Geräusch- und NVH-Verhalten aufweist (NVH - Noise Vibration Harshness). Des Weiteren resultiert aus der Vermeidung der Drehung des zweiten Zahnrads in die entsprechende Drehrichtung eine Vermeidung von Stößen in den jeweiligen This is accompanied by the avoidance of a noise caused by this constant change of installation, as a result of which the transmission device according to the invention has a very good noise and NVH behavior (NVH - Noise Vibration Harshness). Furthermore, the avoidance of the rotation of the second gear in the corresponding direction of rotation results in the avoidance of shocks in the respective ones
Verzahnungen, was mit einem sehr geringen Verschleiß der Getriebevorrichtung einhergeht. Dadurch ist die Lebensdauererwartung der Getriebevorrichtung besonders hoch und was unerwünschte und kostenintensive Reparaturen vermeidet. Gears, which is associated with a very low wear of the transmission device. As a result, the life expectancy of the transmission device is particularly high and what unwanted and costly repairs avoids.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass es sich bei der Getriebevorrichtung um eine Getriebevorrichtung mit einer Übersetzung von i = 1 zwischen den Zahnrädern handelt, wobei also lediglich eine Umkehr der Drehrichtung des ersten Zahnrades jedoch keine Drehmomentenwandlung durch die Getriebevorrichtung erfolgt. It should be noted at this point that the transmission device is a transmission device with a ratio of i = 1 between the gears, So only a reversal of the direction of rotation of the first gear but no torque conversion by the transmission device takes place.
Besonders vorteilhaft ist die Getriebevorrichtung bei einem Einsatz als so genanntes Verstellgetriebe, d. h. als Getriebe, welches überwiegend steht, sich also überwiegend während seiner Lebensdauer nicht dreht oder an einem Eingang und einem Ausgang synchron läuft, und das gegebenenfalls mit wechselnder Last. Ein solches Particularly advantageous is the transmission device when used as a so-called adjusting, d. H. as a gearbox, which is predominantly, so mostly does not rotate during its life or runs synchronously at an input and an output, and possibly with changing load. Such
Verstellgetriebe wird insbesondere bei Verbrennungskraftmaschinen mit variablem Verdichtungsverhältnis eingesetzt, wobei beispielsweise eine Welle, insbesondere eine Exzenterwelle, zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses in die eine oder die andere Drehrichtung mittels der Getriebevorrichtung gedreht wird. Das heißt, dass die Zahnräder selten oder gegebenenfalls gar nicht mehr als eine komplette Umdrehung vollführen und häufig mit sehr hohen Drehmomenten in die eine oder die andere Drehrichtung gedreht werden, wodurch stets die gleichen Übertragungsglieder, d. h. beispielsweise die gleichen Zähne der jeweiligen Verzahnung, im Eingriff sind. Durch die Freilaufeinrichtung ist zumindest nahezu eine Spielfreiheit der Getriebevorrichtung und insbesondere zwischen den jeweiligen Übertragungsgliedern geschaffen, woraus die Vermeidung des Adjusting gear is used in particular in internal combustion engines with variable compression ratio, for example, a shaft, in particular an eccentric shaft, is rotated to adjust the compression ratio in one or the other direction by means of the transmission device. This means that the gears rarely or possibly not perform more than a complete revolution and are often rotated with very high torques in one or the other direction, whereby always the same transmission elements, d. H. For example, the same teeth of the respective teeth, are engaged. By freewheel device at least almost no backlash of the transmission device and in particular between the respective transmission elements is created, resulting in the avoidance of
Geräusches infolge eines Anlagewechsels sowie ein sehr geringer Verschleiß resultieren. Außerdem ergibt sich daraus eine reduzierte Gefahr von Zahnbruch durch Entfall der Stöße in den Verzahnungen. Insbesondere der geringe Verschleiß sowie die reduzierte Stoßbelastung führen dazu, dass die Getriebevorrichtung und insbesondere die jeweiligen Übertragungsglieder zur Realisierung einer bestimmten Lebensdauer geringer dimensioniert werden können, woraus geringe Kosten sowie ein nur geringer Noise due to a system change and a very low wear result. In addition, this results in a reduced risk of tooth breakage by eliminating the shocks in the teeth. In particular, the low wear and the reduced impact load cause the gear device and in particular the respective transmission elements to achieve a certain life can be dimensioned smaller, resulting in low costs and only a small
Bauraumbedarf der Getriebevorrichtung resultieren. Weiterhin führt dies zu einem sehr geringen Gewicht der Getriebevorrichtung, wodurch sich ein sehr geringer Space requirements of the transmission device result. Furthermore, this leads to a very low weight of the transmission device, resulting in a very low
Kraftstoffverbrauch sowie geringe C02-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine realisieren lassen. Fuel consumption and low C0 2 emissions of the internal combustion engine can be realized.
Des Weiteren ist kein Haltemoment auf einer Antriebsseite, also auf Seiten des ersten Zahnrads, nötig. Darüber hinaus muss die Getriebevorrichtung nicht selbsthemmend sein, was den Aufwand der Getriebevorrichtung und damit die Kosten sowie den Furthermore, no holding torque on a drive side, so on the part of the first gear, necessary. In addition, the transmission device does not have to be self-locking, which the effort of the transmission device and thus the cost and the
Bauraumbedarf um ein Weiteres gering hält. Requires space requirements by a further low.
Weiterhin birgt die Getriebevorrichtung den Vorteil, dass eine relativ geringe Furthermore, the transmission device has the advantage that a relatively low
Antriebsleistung der Stelleinrichtung in Folge einer Nutzung von Reaktionskräften vonnöten ist, wodurch auch die Stelleinrichtung geringer sowohl in ihren Ausmaßen als auch in ihrer Leistung dimensionierbar ist. Dies spart weiterhin Gewicht und Kosten ein. Drive power of the actuator due to a use of reaction forces is necessary, whereby the adjusting device is dimensioned lower both in their dimensions and in their performance. This saves weight and costs.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass das erste Zahnrad beispielsweise mit einem At this point it should be noted that the first gear, for example, with a
Antriebselement, insbesondere einer Antriebswelle, drehfest gekoppelt ist, während das zweite Zahnrad beispielsweise mit einem Abtriebselement, insbesondere einer Drive element, in particular a drive shaft, is rotatably coupled, while the second gear, for example, with an output element, in particular a
Abtriebswelle, drehfest gekoppelt ist. Ist nun in einem Kraft- bzw. Momentenfluss zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement bzw. zwischen einem festen Gehäuse der Getriebevorrichtung und dem Abtriebselement für beide Drehrichtungen die schaltbare Freilaufeinrichtung vorgesehen, sind die bereits beschriebenen Vorteile realisierbar. Dabei können beispielsweise für beide Drehrichtungen jeweils ein schaltbarer Freilauf vorgesehen sein, wobei ein solcher Freilauf bevorzugt als Schlingfederkupplung mit zumindest einer Schlingfeder ausgebildet ist. Eine Schlingfederkupplung als Freilauf birgt den großen Vorteil, dass die Schlingfederkupplung einen nur äußert geringen Leerweg aufweist, bis sie eine Drehung des Zahnrads in die entsprechende Drehrichtung verhindert. Somit ist eine Relativdrehung zwischen den Zahnrädern besonders effizient vermieden, was einen Anlagewechsel und ein daraus resultierendes Geräusch zumindest nahezu vermeidet. Output shaft, rotatably coupled. Now, if the switchable freewheel device is provided in a force or torque flow between the drive element and the output element or between a fixed housing of the transmission device and the output element for both directions of rotation, the advantages already described can be realized. In each case, for example, a switchable freewheel can be provided for both directions of rotation, wherein such a freewheel is preferably designed as a wrap spring clutch with at least one wrap spring. A wrap spring clutch as freewheel has the great advantage that the wrap spring clutch has only a very small free travel until it prevents rotation of the gear in the corresponding direction of rotation. Thus, a relative rotation between the gears is avoided particularly efficiently, which at least virtually avoids a system change and a resulting noise.
Die Freilaufeinrichtung ist dabei beispielsweise zumindest einerseits an dem Gehäuse oder an dem ersten Zahnrad bzw. dem Antriebselement drehfest abgestützt bzw. über eine Schalteinrichtung abstützbar, während sie andererseits an dem zweiten Zahnrad bzw. dem Abtriebselement drehfest abgestützt bzw. über eine Schalteinrichtung abstützbar ist. Dadurch ist die relative Drehung zwischen den beiden Zahnrädern verhindert. Eine unerwünschte Drehung des ersten Zahnrads ist dabei beispielsweise durch die Stelleinrichtung verhindert, welche bevorzugt einen Elektromotor aufweist, mittels welchem das erste Zahnrad gegebenenfalls über die Antriebswelle antreibbar ist. The freewheel device is, for example, at least on the one hand rotatably supported on the housing or on the first gear or the drive element or supportable via a switching device, while on the other hand rotatably supported on the second gear or the driven element or can be supported via a switching device. As a result, the relative rotation between the two gears is prevented. An undesired rotation of the first gear is prevented, for example by the adjusting device, which preferably has an electric motor, by means of which the first gear is optionally driven via the drive shaft.
Wie bereits angedeutet, ist die Freilaufeinrichtung vorteilhafter Weise als schaltbare Freilaufeinrichtung ausgebildet, welche zwischen einem die Drehung in die erste As already indicated, the freewheel device is advantageously designed as a switchable freewheel device, which between a rotation in the first
Drehrichtung ermöglichenden und die Drehung in die zweite Drehrichtung verhindernden Zustand und einem die Drehung in die zweite Drehrichtung ermöglichenden und die Drehung in die erste Drehrichtung verhindernden Zustand umschaltbar ist. In jeglicher Hinsicht eliminiert die Freilaufeinrichtung Spiele der Getriebevorrichtung, insbesondere zwischen den Zahnrädern und zumindest einem Übertragungsglied, beispielsweise zwischen Verzahnungen der Zahnräder und einer Kette oder einem Riemen bzw. zwischen jeweiligen Verzahnungen der Zahnräder, die miteinander im Eingriff stehen, wodurch Schwingungen unterbunden, eine Betätigung der Allowing rotation direction and the rotation in the second direction preventing state and a rotation in the second direction permitting and the rotation in the first direction of rotation preventing state is reversible. In all respects, the freewheel device eliminates play of the transmission device, in particular between the gears and at least one transmission member, for example between gears of the gears and a chain or belt or between respective gears of the gears which engage with each other, thereby preventing vibrations, actuation of the
Getriebevorrichtung mittels der Stelleinrichtung durch Momentenanteile in die gewünschte Drehrichtung unterstützt und eine Belastung von Übertragungsgliedern wie beispielsweise Zähne der jeweiligen Verzahnungen der Zahnräder, Ketten etc. deutlich reduziert sind. Außerdem ist das erste Zahnrad von Rückdrehmomenten abgekoppelt, wobei beispielsweise das zweite Zahnrad durch die Freilaufeinrichtung an einem Gehäuse der Getriebevorrichtung abgestützt ist. Transmission device supported by means of the adjusting device by torque components in the desired direction of rotation and a load of transmission elements such as teeth of the respective gears of the gears, chains, etc. are significantly reduced. In addition, the first gear is decoupled from return torques, wherein, for example, the second gear is supported by the freewheel device on a housing of the transmission device.
Zur Vermeidung der unerwünschten Drehung des zweiten Zahnrads in eine Drehrichtung existieren mehrere Möglichkeiten, eine solche Drehung in eine Drehrichtung mittels der Schlingfederkupplung zu vermeiden. Die Schlingfederkupplung umfasst beispielsweise eine Schlingfeder mit zwei Federenden, wobei eines der Federenden reibschlüssig an einer drehfest mit dem zweiten Zahnrad gekoppelten Zylinderfläche anliegt. Das andere der Federenden ist drehfest mit einem relativ zum zweiten Zahnrad drehfesten Gehäuse der Getriebevorrichtung gekoppelt und/oder liegt reibschlüssig an einer drehfest mit dem Gehäuse gekoppelten Zylinderfläche an. Ist das andere Federende mit dem Gehäuse drehfest gekoppelt und liegt reibschlüssig an der drehfest mit dem Gehäuse gekoppelten Zylinderfläche an, so birgt dies den Vorteil, dass eine Einspannung des Federendes entlastet und eine Position des einen Federendes fixiert ist. Je nach Drehrichtung der mit dem zweiten Zahnrad drehfest gekoppelten Zylinderfläche und damit je nach To avoid the unwanted rotation of the second gear in a direction of rotation there are several ways to avoid such rotation in a direction of rotation by means of the wrap spring clutch. The wrap spring clutch comprises, for example, a wrap spring with two spring ends, wherein one of the spring ends frictionally rests against a cylinder surface rotatably coupled to the second gear. The other of the spring ends is non-rotatably coupled to a relatively rotatable housing relative to the second gear of the transmission device and / or is frictionally engaged on a non-rotatably coupled to the housing cylinder surface. If the other end of the spring is non-rotatably coupled to the housing and is frictionally engaged with the cylinder surface that is non-rotatably coupled to the housing, this has the advantage that a clamping of the spring end is relieved and a position of one spring end is fixed. Depending on the direction of rotation of the rotatably coupled to the second gear cylindrical surface and thus depending on
Drehrichtung des zweiten Zahnrades kann die Schlingfeder eine Haltekraft aufbauen gemäß der Seilreibungsformel F2 = Fl - βμ α , wobei a der Umschlingungswinkel derDirection of rotation of the second gear, the wrap spring can build a holding force according to the rope friction formula F 2 = F l - β μ α , where a is the wrap angle of
Zylinderfläche durch die Schlingfeder ist, oder nicht. Dreht sich das zweite Zahnrad in eine Drehrichtung, in welcher die Schlingfeder keine Haltekraft aufbauen kann, so entsteht nur ein geringes Reibmoment durch eine Anpresskraft des entsprechenden Federendes. Cylinder surface through the wrap is or not. If the second toothed wheel rotates in a direction of rotation in which the wrap spring can not build up a holding force, only a slight frictional torque is produced by a contact force of the corresponding spring end.
Das Federende, welches reibschlüssig an der mit dem zweiten Zahnrad drehfest gekoppelten Zylinderfläche anliegt, ist beispielsweise mit einer Schalteinrichtung gekoppelt, mittels welcher dieses Federende von der Zylinderfläche abhebbar ist, wodurch also bei Betätigung der Schalteinrichtung das Federende nicht mehr reibschlüssig an der Zylinderfläche anliegt. Dies ermöglicht ein Drehen der Zylinderfläche und damit des zweiten Zahnrads in die Drehrichtung, in welcher die Schlingfeder bei reibschlüssig an der Zylinderfläche anliegendem Federenden normalerweise die The spring end which frictionally rests against the cylinder surface rotatably coupled to the second gear, is coupled, for example, with a switching device by means of which this spring end of the cylinder surface can be lifted, which therefore no longer the spring end upon actuation of the switching device frictionally engages the cylindrical surface. This allows a rotation of the cylindrical surface and thus of the second gear in the direction of rotation, in which the wrap spring at frictionally fitting to the cylinder surface spring ends normally the
Haltekraft aufbauen und das Drehen in die Drehrichtung verhindern würde. Dies bedeutet, dass bei Drehung des zweiten Zahnrads in ein zu sperrende Drehrichtung und bei unbetätigter Schalteinrichtung die mit dem zweiten Zahnrad gekoppelte Zylinderfläche drehfest über die Schlingfeder der Schlingfederkupplung mit der drehfest mit dem Gehäuse gekoppelten Zylinderfläche gekoppelt ist, wodurch ein Drehen des zweiten Zahnrads in diese unerwünschte, zu sperrende Drehrichtung verhindert ist. Dabei legt sich die Schlingfeder mit ihren Federwindungen an beide Zylinderflächen an. Durch die Reibung zwischen den Federwindungen der Schlingfeder und den entsprechenden Zylinderflächen, welche sich mit der Anzahl der Federwindungen aufsummiert, ist somit die mit dem zweiten Zahnrad drehfest gekoppelte Zylinderfläche mit der mit dem Build up holding force and prevent rotation in the direction of rotation. This means that upon rotation of the second gear in a locked direction of rotation and unactuated switching device coupled to the second gear cylinder surface is rotatably coupled via the wrap of the wrap spring with the rotatably coupled to the housing cylindrical surface, thereby rotating the second gear in this unwanted, blocking direction of rotation is prevented. In this case, the wrap spring applies with its spring coils to both cylindrical surfaces. Due to the friction between the spring coils of the wrap spring and the corresponding cylindrical surfaces, which adds up with the number of spring coils, thus with the second gear rotatably coupled cylindrical surface with the with the
Gehäuse drehfest gekoppelten Zylinderfläche drehfest gekoppelt, wodurch eine Drehung des zweiten Zahnrad des in die unerwünschte Drehrichtung verhindert ist. Bei betätigter Schalteinrichtung kann das zweite Zahnrad in diese unterwünschte Drehrichtung gedreht werden, da das entsprechende Federende bzw. die Federwindungen von der Housing rotatably coupled cylindrical surface rotatably coupled, whereby rotation of the second gear is prevented in the undesired direction of rotation. When operated switching device, the second gear can be rotated in this undesired direction of rotation, since the corresponding spring end and the spring coils of the
Zylinderfläche abhebt bzw. abheben, ein Verhindern bzw. Freigeben einer Drehung des zweiten Zahnrads in die dieser unerwünschten Drehrichtung entgegengesetzten Cylinder surface lifts off or lifting, preventing or releasing a rotation of the second gear in the opposite direction of this undesirable rotation
Drehrichtung ist eine zweite Schlingfederkupplung vorzusehen, für die das zu der ersten Schlingefederkupplung Ausgeführte analog gilt. Direction of rotation is to provide a second wrap spring clutch, for which the same applies to the first Schlingefederkupplung executed analog.
Alternativ besteht die Möglichkeit, bei unbetätigter Schalteinrichtung nicht an den Zylinderflächen anliegende Federenden bzw. ein nicht an einer korrespondierenden Zylinderfläche anliegendes Federende der Schlingfeder durch Betätigen der Alternatively, there is the possibility, with unactuated switching device not abutting the cylindrical surfaces spring ends or not fitting to a corresponding cylindrical surface spring end of the wrap by pressing the
Schalteinrichtung in reibschlüssige Anlage der Federenden bzw. des Federendes an den Zylinderflächen bzw. an der Zylinderfläche zu verbringen. Dies würde jedoch zu einem wenn auch geringen Leerweg der Schlingfederkupplung bis zu einem vollständigen Kraftaufbau zum Verhindern der Drehung des zweiten Zahnrads in die unerwünschte Drehrichtung führen. Spend switching device in frictional engagement of the spring ends and the spring end to the cylinder surfaces or on the cylinder surface. However, this would result in a small amount of travel of the wrap spring clutch, although a small amount of force build-up to prevent rotation of the second gear in the undesirable direction of rotation.
Das bedeutet also, dass die Sperrwirkung der Schlingfederkupplung vorteilhafter Weise durch Betätigen der Schalteinrichtung abgeschaltet wird. Dies ist insofern vorteilbehaftet, als dadurch stets eine der beiden Schlingfederkupplungen (eine Schlingfederkupplung pro Drehrichtung des zweiten Zahnrads) aktiv ist, was eine hohe Ausfallsicherheit der Getriebevorrichtung gewährleistet. This means that the blocking effect of the wrap spring clutch is switched off advantageously by actuating the switching device. This is advantageous insofar as thereby always one of the two Schlingfederkupplungen (a Schlingfederkupplungen per direction of rotation of the second gear) is active, which ensures a high reliability of the transmission device.
Des Weiteren existiert die Möglichkeit, dass eine der ausgeführten Zylinderflächen nicht drehfest mit dem Gehäuse sondern drehfest mit dem ersten Zahnrad gekoppelt ist, wobei das zu dieser Zylinderfläche korrespondierende Federende der Schlingfeder der Furthermore, there is the possibility that one of the cylinder surfaces is not rotatably coupled to the housing but rotatably coupled to the first gear, said corresponding to this cylindrical surface spring end of the wrap spring
Schlingfederkupplung weiterhin mit dieser Zylinderfläche zusammenwirkt bzw. Schlingfederkupplung continues to interact with this cylindrical surface or
zusammenwirken kann. In diesem Falle ist ein Drehen des zweiten Zahnrades in die unerwünschte Drehrichtung nicht durch Abstützen an dem Gehäuse sondern durch Abstützten an dem ersten Zahnrad dargestellt, welches beispielsweise über die can interact. In this case, a rotation of the second gear in the undesired direction of rotation is not represented by supporting on the housing but by being supported on the first gear, which for example via the
Stelleinrichtung drehfest gehalten werden kann. Dieses Verhindern des Drehens des zweiten Zahnrads in die unerwünschte Drehrichtung kann wiederum durch Betätigen der Schalteinrichtung ermöglicht werden, wobei also beispielsweise das Federende von der mit dem zweiten Zahnrad drehfest gekoppelten Zylinderfläche und/oder das Federende von der mit dem ersten Zahnrad drehfest gekoppelten Zylinderfläche abhebt. Control device can be held against rotation. This prevention of rotation of the second gear in the undesired direction of rotation can in turn be made possible by pressing the switching device, so for example, the spring end of the rotatably coupled to the second gear cylindrical surface and / or the spring end of the rotatably coupled to the first gear cylinder surface lifts.
In jeglicher Hinsicht funktioniert eine solche Schlingfederkupplung grundsätzlich, wenn beide Federenden reibschlüssig an den jeweiligen, sonst gegeneinander verdrehbaren Zylinderflächen anliegen, da der Seilreibungseffekt auf beiden Zylinderflächen wirkt. Eines der Federenden ist vorteilhafter Weise dann drehfest zu fixieren, wenn die In any respect, such a wrap spring clutch basically works when both spring ends abut frictionally on the respective, otherwise mutually rotatable cylinder surfaces, since the cable friction effect acts on both cylindrical surfaces. One of the spring ends is advantageous then rotatably fix when the
Zylinderfläche entfallen soll oder wenn eine Drehposition beim Abheben des Cylinder surface should be omitted or if a rotational position when lifting the
Federelements von der korrespondierenden Zylinderfläche genau definiert sein soll bzw. muss. Spring element of the corresponding cylindrical surface should be precisely defined or must.
Zur Darstellung einer besonders kostengünstigen Freilaufeinrichtung mit einem geringen Bauraumbedarf umfasst die Schlingfederkupplung zumindest zwei Schlingfederelemente, d. h. Windungen bzw. Windungsteile einer Schlingfeder, mit jeweils einem ersten To depict a particularly cost-effective freewheel device with a small space requirement, the wrap spring clutch comprises at least two wrap spring elements, d. H. Windings or winding parts of a wrap, each with a first
Federende und einem zweiten Federende, wobei jeweils das erste Federende mit dem zweiten Zahnrad drehfest koppelbar ist, und wobei jeweils das zweite Federende mit dem Gehäuse der Getriebevorrichtung oder mit dem ersten Zahnrad drehfest koppelbar ist. Durch die Möglichkeit, das jeweilige erste Federende mit dem zweiten Zahnrad infolge des Seilreibungseffekts drehfest zu koppeln, beispielsweise über das Abtriebselement, ist dadurch die Möglichkeit geschaffen, eine unerwünschte Drehung in die erste oder zweite Drehrichtung zu verhindern, je nachdem, in welche Drehrichtung das entsprechende Schlingfederelement sperrt. So ist die Drehung in eben diese Drehrichtung vermieden, während die Drehung in die andere Drehrichtung zur Betätigung der Getriebevorrichtung, beispielsweise zum Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses der Spring end and a second spring end, wherein each of the first spring end is rotatably coupled to the second gear, and wherein in each case the second spring end with the housing of the transmission device or with the first gear rotatably coupled. The possibility of non-rotatably coupling the respective first spring end to the second gear as a result of the cable friction effect, for example via the output element, thereby creates the possibility of preventing unwanted rotation in the first or second rotational direction, depending on which direction of rotation the corresponding one is Schlingfederelement locks. So the rotation is avoided in just this direction of rotation, while the rotation in the other direction of rotation for actuating the transmission device, for example, to set a compression ratio of the
Verbrennungskraftmaschine, durch die Freilaufeinrichtung ermöglicht ist. Dabei ist bevorzugt ebenso vorgesehen sein, dass zumindest ein Federende jedes Internal combustion engine, is made possible by the freewheel device. It is preferably also provided that at least one spring end of each
Schlingfederelements mit einer Schalteinrichtung gekoppelt ist, welche das Federende von der korrespondierenden Zylinderfläche abhebt, wodurch das Drehen in die sonst gesperrte und unerwünschte Drehrichtung ermöglicht ist. Schlingfederelements is coupled to a switching device which lifts the spring end of the corresponding cylindrical surface, whereby the rotation in the otherwise locked and undesired direction of rotation is possible.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of two preferred embodiments and from the drawings. The features mentioned above in the description and
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 Feature combinations as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only in the respectively indicated combination but also in others
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Combinations or alone, without departing from the scope of the invention.
Die Zeichnungen zeigen in: The drawings show in:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Verstellgetriebes für eine Fig. 1 is a schematic view of an adjusting for a
Verbrennungskraftmaschine mit einem ersten Zahnrad und mit einem zweiten Zahnrad, welche über jeweilige Verzahnungen miteinander im Eingriff stehen, wobei eine Freilaufeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher eine unerwünschte Relativdrehung der Zahnräder zueinander vermeidbar ist; und  Internal combustion engine having a first gear and a second gear, which are mutually engaged via respective gears, wherein a freewheel device is provided, by means of which an undesirable relative rotation of the gears is mutually avoidable; and
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Fig. 2 is a schematic view of another embodiment of a
Verstellgetriebes gemäß Fig. 1.  Variable transmission according to FIG. 1.
Die Fig. 1 zeigt ein Verstellgetriebe 10 für eine Verbrennungskraftmaschine, mittels welchem beispielsweise eine Exzenterwelle der Verbrennungskraftmaschine verstellbar ist, um damit ein Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine einzustellen. Das Verstellgetriebe 10 umfasst dazu ein erstes Zahnrad 12, welches drehfest mit einer Antriebswelle 15 gekoppelt ist. Des Weiteren umfasst das Verstellgetriebe 10 ein zweites Zahnrad 14, welches drehfest mit einer Abtriebswelle 16 gekoppelt ist. Die Abtriebswelle 16 ist über das Zahnrad 14 und über das Zahnrad 12 und die Fig. 1 shows an adjusting mechanism 10 for an internal combustion engine, by means of which, for example, an eccentric shaft of the internal combustion engine is adjustable in order to set a compression ratio of the internal combustion engine. For this purpose, the adjusting mechanism 10 comprises a first gearwheel 12 which is coupled in a rotationally fixed manner to a drive shaft 15. Furthermore, the adjusting mechanism 10 includes a second gear 14, which is non-rotatably coupled to an output shaft 16. The Output shaft 16 is connected via the gear 14 and via the gear 12 and the
Antriebswelle 15 mittels eines Elektromotors 18 antreibbar, wobei die Abtriebswelle 16 dabei gemäß einem Richtungspfeil 20 in eine erste oder eine zweite, dieser Drive shaft 15 can be driven by means of an electric motor 18, wherein the output shaft 16 in accordance with a directional arrow 20 in a first or a second, this
entgegengesetzten Drehrichtung antreibbar ist. opposite direction of rotation can be driven.
Soll die Abtriebswelle 16 beispielsweise in die erste Drehrichtung gedreht werden, so ist es wünschenswert, eine Drehung der Abtriebswelle 6 in die zweite Drehrichtung zu vermeiden, was mit einer Vermeidung eines Anlagewechsels der Verzahnungen der Zahnräder 12 und 14 einhergeht. Ein solcher Anlagewechsel würde Geräusche sowie eine übermäßige Belastung der Verzahnungen verursachen. Eine solche unerwünschte Drehung in die zweite Drehrichtung erfolgt beispielsweise durch Vibrationen, If the output shaft 16 is to be rotated, for example, in the first direction of rotation, then it is desirable to avoid a rotation of the output shaft 6 in the second direction of rotation, which is accompanied by an avoidance of a change in the gear teeth of the gears 12 and 14. Such a system change would cause noise and excessive strain on the gears. Such unwanted rotation in the second direction of rotation occurs, for example, by vibrations,
Gegenmomente oder dergleichen. Gleichzeitig soll jedoch die Drehung der Abtriebswelle 16 in die erste Drehrichtung möglich sein, da diese Drehung in diese Drehrichtung ein Verstellen des Verdichtungsverhältnisses der Verbrennungskraftmaschine bewirkt. Gegenmomente or the like. At the same time, however, the rotation of the output shaft 16 should be possible in the first direction of rotation, since this rotation causes an adjustment of the compression ratio of the internal combustion engine in this direction of rotation.
Analoges gilt für eine gewünschte Drehung der Abtriebswelle 16 in die zweite The same applies to a desired rotation of the output shaft 16 in the second
Drehrichtung und einer in diesem Falle gewünschten Vermeidung der Drehung der Abtriebswelle 16 in die erste Drehrichtung. Direction of rotation and a desired in this case avoiding the rotation of the output shaft 16 in the first direction of rotation.
Zur Vermeidung der Drehung der Abtriebswelle 16 in die unerwünschte Drehrichtung bei gleichzeitigem Ermöglichen der Drehung der Abtriebswelle 16 in die erwünschte To avoid the rotation of the output shaft 16 in the undesired direction of rotation while allowing the rotation of the output shaft 16 in the desired
Drehrichtung umfasst das Verstellgetriebe 10 eine Freilaufeinrichtung 22 mit zwei als Schlingfederkupplungen 24 und 26 ausgebildeten und mittels einer jeweiligen Direction of rotation, the adjusting gear 10 comprises a freewheel device 22 with two trained as Schlingfederkupplungen 24 and 26 and by means of a respective
Betätigungseinrichtung 28 und 30 schaltbaren Freiläufe. Actuator 28 and 30 switchable freewheels.
Die Schlingfederkupplung 24 dient dabei dem Zweck, ein Drehen der Abtriebswelle 16 und damit des Zahnrades 14 in die erste Drehrichtung bei unbetätigter The wrap spring clutch 24 serves the purpose of rotating the output shaft 16 and thus of the gear 14 in the first direction of rotation when unconfirmed
Betätigungseinrichtung 28 zu vermeiden, aber ein Drehen der Abtriebswelle 16 in die zweite Drehrichtung zu ermöglichen. Die Schlingfederkupplung 26 dient dem Zweck, bei unbetätigter Betätigungseinrichtung 30 ein Drehen der Abtriebswelle 16 in die zweite Drehrichtung zu vermeiden und ein Drehen der Abtriebswelle 16 in die erste Drehrichtung zu erlauben. Actuator 28 to avoid, but to allow rotation of the output shaft 16 in the second direction of rotation. The wrap spring clutch 26 serves the purpose of preventing rotation of the output shaft 16 in the second direction of rotation when the actuating device 30 is not actuated, and to allow the output shaft 16 to be rotated in the first direction of rotation.
Dazu weisen die Schlingfederkupplungen 24 und 26 jeweilige Schlingfedern 32 und 34 auf, die einerseits über eine Koppelstelle 36 und 38 drehfest mit einem Gehäuse des Verstellgetriebes 10 gekoppelt sind und an korrespondierenden Zylinderflächen 40 und 42 reibschlüssig anliegen. Andererseits liegen die Schlingfedern 32 und 34 an korrespondierenden Zylinderflächen 44 und 46 reibschlüssig an, wobei die For this purpose, the wrap spring clutches 24 and 26 respective wrap springs 32 and 34, which are coupled on the one hand via a coupling point 36 and 38 rotatably connected to a housing of the adjusting 10 and to corresponding cylindrical surfaces 40 and 42 abut frictionally. On the other hand, the wrap springs 32 and 34 are frictionally engaged on corresponding cylindrical surfaces 44 and 46, wherein the
Zylinderflächen 40 und 42 drehfest mit dem Gehäuse des Verstellgetriebes 10 gekoppelt sind, während die Zylinderflächen 44 und 46 drehfest mit der Abtriebswelle 16 und damit mit dem zweiten Zahnrad 14 gekoppelt sind. Soll das Zahnrad 14 in die erste Cylindrical surfaces 40 and 42 are rotatably coupled to the housing of the adjusting 10, while the cylindrical surfaces 44 and 46 rotatably coupled to the output shaft 16 and thus to the second gear 14. If the gear 14 in the first
Drehrichtung gedreht werden, so würde dies durch die Schlingfederkupplung 26 ermöglicht und durch die Schlingfederkupplung 24 jedoch vermieden werden. Um trotzdem ein Drehen des Zahnrades 14 in die erste Drehrichtung zu ermöglichen, wird die Betätigungseinrichtung 28 betätigt, wodurch die Schlingfeder 32 von der Zylinderfläche 42 abhebt. Dadurch vermeidet die Schlingfederkupplung 24 nicht mehr das Drehen des Zahnrades 14 in die erste Drehrichtung, woraufhin das Zahnrad 14 in die Drehrichtung gedreht werden kann. Die Schlingfederkupplung 26 vermeidet indes allerdings weiterhin ein Drehen in die zweite Drehrichtung. Turning the direction of rotation, this would be made possible by the wrap spring clutch 26 and avoided by the wrap spring clutch 24, however. In order to still allow rotation of the gear 14 in the first direction of rotation, the actuator 28 is actuated, whereby the wrap spring 32 lifts from the cylindrical surface 42. As a result, the wrap spring clutch 24 no longer avoids turning the gear 14 in the first direction of rotation, whereupon the gear 14 can be rotated in the direction of rotation. However, the wrap spring clutch 26 still avoids further rotation in the second direction of rotation.
Ist eine Drehung des Zahnrades 14 in die zweite Drehrichtung erwünscht in die erste Drehrichtung jedoch unerwünscht, so wird die Betätigung der Betätigungseinrichtung 28 aufgehoben und die Betätigungseinrichtung 30 betätigt, wodurch die Schlingfeder 34 von der Zylinderfläche 46 abhebt und die Schlingfederkupplung 26 ein Drehen des Zahnrades 14 in die zweite Drehrichtung nicht mehr verhindern kann. Auch die Schlingfederkupplung 24 ermöglicht ein Drehen des Zahnrades 14 in die zweite Drehrichtung, verhindert allerdings ein Drehen des Zahnrades 14 in die erste Drehrichtung, wodurch die gewünschte Funktionalität des Verstellgetriebes 10 geschaffen ist. An der Welle 16 anliegende Drehschwingungen können somit jeweils nicht auf das Zahnrad 12 durchschlagen. Is a rotation of the gear 14 in the second direction desired in the first direction of rotation undesirable, however, the actuation of the actuator 28 is released and the actuator 30 is actuated, whereby the wrap spring 34 lifts from the cylindrical surface 46 and the wrap spring clutch 26, a rotation of the gear 14th in the second direction of rotation can not prevent. Also, the wrap spring clutch 24 allows rotation of the gear 14 in the second direction of rotation, however, prevents rotation of the gear 14 in the first direction of rotation, whereby the desired functionality of the variator 10 is provided. On the shaft 16 adjacent torsional vibrations can thus not each impact on the gear 12.
Die Lagen der Federenden der Schlingfedern 32 und 34 auf Seiten der The positions of the spring ends of the wrap springs 32 and 34 on the part of
Betätigungseinrichtung 28 bzw. 30 ergeben sich dabei durch die Länge der Schlingfedern 32 bzw. 34. Actuators 28 and 30 result from the length of the wrap springs 32 and 34, respectively.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verstellgetriebes 10, wobei das Verstellgetriebe gemäß Fig. 2 nun einen ersten Elektromotor 18 sowie einen zweiten Elektromotor 18' und ein Planetengetriebe 48 umfasst. FIG. 2 shows a further embodiment of the adjusting mechanism 10, wherein the adjusting mechanism according to FIG. 2 now comprises a first electric motor 18 and a second electric motor 18 'and a planetary gear 48.
Über den Elektromotor 18' ist eine Antriebswelle 15' und darüber ein mit der About the electric motor 18 'is a drive shaft 15' and above a with the
Antriebswelle 15' gekoppeltes Zahnrad 12' antreibbar, wobei über den Elektromotor die Antriebswelle 15 und darüber das mit der Antriebswelle 15 drehfest gekoppelte Drive shaft 15 'coupled gear 12' drivable, via the electric motor, the Drive shaft 15 and about the rotatably coupled to the drive shaft 15
Zahnrad 12 antreibbar ist. Über das Zahnrad 12' ist wiederum ein mit einem Gear 12 is driven. About the gear 12 'is in turn with a
Planetenträger 50 verbundenes Zahnrad 52 antreibbar, auf welchem Planetenräder 54 drehbar gelagert sind. Kämmen das Zahnrad 12' und das Zahnrad 52 über jeweilige Verzahnungen, so kämmen auch die Planetenräder 54 mit einem Hohlrad 56 des Planetengetriebes 48 über jeweilige Verzahnungen. Das Hohlrad 56 ist wiederum mit der als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebswelle 16 verbunden, mit welcher das Zahnrad 14 drehfest verbunden ist. Planet carrier 50 connected gear 52 drivable on which planet gears 54 are rotatably mounted. Combing the gear 12 'and the gear 52 via respective teeth, as well as the planet gears 54 mesh with a ring gear 56 of the planetary gear 48 via respective teeth. The ring gear 56 is in turn connected to the output shaft designed as a hollow shaft 16, with which the gear 14 is rotatably connected.
Auch das Verstellgetriebe 10 umfasst eine Freilaufeinrichtung 22 mit einem als Also, the adjusting 10 includes a freewheel device 22 with a as
Schlingfederkupplung 24 ausgebildeten Freilauf, welche eine innere Schlingfeder 32 sowie eine äußere Schlingfeder 34 umfasst, welche zur Vermeidung unerwünschter Drehungen der Abtriebswelle 16 und damit des Zahnrads 14 infolge des Schlingfederkupplung 24 trained freewheel, which comprises an inner wrap spring 32 and an outer wrap spring 34, which to avoid unwanted rotation of the output shaft 16 and thus of the gear 14 due to
Seilreibungseffekts drehfest mit der Abtriebswelle 16 koppelbar sind, wodurch die Abtriebswelle 16 gegen ein unerwünschtes Drehen in die unerwünschte Drehrichtung drehfest mit der Antriebswelle 15 gekoppelt bzw. koppelbar ist. Durch Betätigung der jeweiligen Betätigungseinrichtung 28 bzw. 30 ist die jeweilige Sperrwirkung der jeweiligen Schlingfedern 32 und 34 aufhebbar, wodurch eine Drehung in die entsprechende und sonst von den jeweiligen Schlingfedern 32 und 34 gesperrte Drehrichtung möglich ist. Bei dem Verstellgetriebe 10 gemäß Fig. 2 sind die Zahnräder 12 und 14 über die Seilreibseffekts rotatably coupled to the output shaft 16, whereby the output shaft 16 rotatably coupled to an undesirable rotation in the undesirable direction of rotation with the drive shaft 15 and can be coupled. By pressing the respective actuator 28 and 30, the respective blocking effect of the respective wrap springs 32 and 34 can be canceled, whereby rotation in the corresponding and otherwise locked by the respective wrap springs 32 and 34 rotational direction is possible. In the adjusting 10 of FIG. 2, the gears 12 and 14 on the
Freilaufeinrichtung 22 miteinander verspannt. Freewheel device 22 clamped together.
Die Verstellgetriebe 10 gemäß den Fig. 1 und 2 stellen somit nahezu spielfreie The adjusting mechanism 10 according to FIGS. 1 and 2 thus provide almost no play
Verstellgetriebe 10 dar, bei welchen Anlagewechsel vermieden sind, was mit einem geringen Verschleiß sowie mit einem sehr guten Geräuschverhalten der Adjustment 10, in which system changes are avoided, resulting in low wear and a very good noise behavior of
Verstellgetriebe 10 einhergeht. Adjusting gear 10 is associated.

Claims

Patentansprüche claims
1. Getriebevorrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten Zahnrad (12, 12') und mit zumindest einem zweiten Zahnrad (14), welches von dem ersten Zahnrad antreibbar ist, und mit wenigstens einer Stelleinrichtung (18, 18') mittels welcher das zweite Zahnrad (14) über das erste Zahnrad (12, 12') wahlweise in einer ersten oder einer zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass A transmission device (10) for an internal combustion engine, comprising a first gearwheel (12, 12 ') and at least one second gearwheel (14) which is drivable by the first gearwheel and at least one adjusting device (18, 18') which is the second gear (14) via the first gear (12, 12 ') selectively driven in a first or a second, opposite direction of rotation, characterized in that
wenigstens eine Freilaufeinrichtung (22) vorgesehen ist, mittels welcher wahlweise eine Drehung des zweiten Zahnrads (14) in die erste Drehrichtung oder die zweite Drehrichtung zu ermöglichen ist, und mittels welcher eine Drehung des zweiten Zahnrads (14) in die entsprechend andere, dieser Drehrichtung entgegen gesetzte Drehrichtung zumindest im Wesentlichen zu verhindern ist.  at least one freewheel device (22) is provided, by means of which a rotation of the second gear (14) in the first direction of rotation or the second direction of rotation is to be enabled, and by means of which a rotation of the second gear (14) in the corresponding other, this direction of rotation opposite direction of rotation is at least substantially prevented.
2. Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 1 , 2. Transmission device (10) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Freilaufeinrichtung (22) als schaltbare Freilaufeinrichtung (22) ausgebildet ist.  the freewheel device (22) is designed as a switchable freewheel device (22).
3. Getriebevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 3. transmission device (10) according to any one of claims 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Freilaufeinrichtung (22) zumindest zwei jeweils schaltbare Freiläufe (24, 26) umfasst.  the freewheel device (22) comprises at least two respectively switchable freewheels (24, 26).
4. Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Transmission device (10) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Freilaufeinrichtung (22) zumindest einen Freilauf (24, 26) umfasst, welcher im Wesentlichen als Schlingfederkupplung (24, 26) ausgebildet ist. the freewheel device (22) comprises at least one freewheel (24, 26), which is designed essentially as a wrap spring clutch (24, 26).
5. Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 4, 5. transmission device (10) according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Schlingfederkupplung (24, 26) zumindest zwei Schlingfederelemente mit jeweils einem ersten Federende und einem zweiten Federende umfasst, wobei jeweils das erste Federende mit dem zweiten Zahnrad (14) drehfest koppelbar ist und jeweils das zweite Federende mit einem Gehäuse der Getriebevorrichtung (10) oder mit dem ersten Zahnrad (12) drehfest koppelbar ist.  the wrap spring clutch (24, 26) comprises at least two wrap spring elements each having a first spring end and a second spring end, wherein in each case the first spring end with the second gear (14) is rotatably coupled and in each case the second spring end with a housing of the transmission device (10) or with the first gear (12) rotatably coupled.
PCT/EP2010/007518 2010-03-26 2010-12-09 Gear-mechanism device WO2011116806A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180103707A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-19 Shamika N. Seu Interchangeable head apparel systems and method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125889A (en) * 1964-03-24 Spring clutch and control means
US3304793A (en) * 1963-06-18 1967-02-21 Hitachi Ltd Transmission with bi-directional clutching mechanism
US4623322A (en) * 1979-12-03 1986-11-18 North American Philips Corporation Mechanical drive with bi-directional override
US4762205A (en) * 1987-05-20 1988-08-09 Simmonds Precision Flight control surface actuator for aircraft including remote braking failure detection
DE102005047203A1 (en) 2005-10-01 2007-04-19 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine with variable compression ratio
DE102008023206A1 (en) 2008-05-10 2009-01-22 Daimler Ag Belt drive i.e. V-belt drive, for driving e.g. water pump, of internal combustion engine, has coupling provided on driven gear and designed as loop spring coupling, where coupling is electrically actuated

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125889A (en) * 1964-03-24 Spring clutch and control means
US3304793A (en) * 1963-06-18 1967-02-21 Hitachi Ltd Transmission with bi-directional clutching mechanism
US4623322A (en) * 1979-12-03 1986-11-18 North American Philips Corporation Mechanical drive with bi-directional override
US4762205A (en) * 1987-05-20 1988-08-09 Simmonds Precision Flight control surface actuator for aircraft including remote braking failure detection
DE102005047203A1 (en) 2005-10-01 2007-04-19 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine with variable compression ratio
DE102008023206A1 (en) 2008-05-10 2009-01-22 Daimler Ag Belt drive i.e. V-belt drive, for driving e.g. water pump, of internal combustion engine, has coupling provided on driven gear and designed as loop spring coupling, where coupling is electrically actuated

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