WO2014095187A1 - Planetengetriebestruktur mit variablem übersetzungsverhältnis und verfahren zum verändern eines übersetzungsverhältnisses einer planetengetriebestruktur - Google Patents

Planetengetriebestruktur mit variablem übersetzungsverhältnis und verfahren zum verändern eines übersetzungsverhältnisses einer planetengetriebestruktur Download PDF

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WO2014095187A1
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ring gear
component
planetary
wheel
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Daniel Lorenz
Thomas Weigand
Tobias HÖCHE
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/76—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with an orbital gear having teeth formed or arranged for obtaining multiple gear ratios, e.g. nearly infinitely variable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/1204—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/1206—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system with a planetary gear system
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    • F16H2001/2881—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
    • F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H2035/001—Gearings with eccentric mounted gears, e.g. for cyclically varying ratio

Definitions

  • Embodiments relate to planetary gearboxes and pianetengetriebeähnliche structures and more particularly to a planetary gear structure with variable transmission ratio and a method for changing a gear ratio of a planetary gear.
  • Planetary gears also called epicyclic gears or planetary gears, are e.g. Gear or friction gear, which in addition to fixed waves also have waves that can move themselves on circular paths.
  • a planetary gear comprises a plurality of planet gears on a planet carrier and optionally a ring gear and / or a central sun gear.
  • Planetary gears can be realized in a wide variety of designs. For example, the number of planetary gears, the use of a sun gear and / or a ring gear or the number of fixed and rotating axles can be varied.
  • the transmission ratio of a planetary gear is determined, for example, by the radii of the planetary gears, the planetary gear carrier and the optional ring gear and / or the optional sun gear.
  • gear ratio is not constant, but can be varied over a certain range.
  • a planetary gear structure with variable transmission ratio in particular for a drive train of a vehicle, according to one embodiment comprises a planet carrier, at least two planetary gear connected to the Planetradbinonne, a ring gear and a Hohlradmés component.
  • Each of the at least two Planetenradbinungen has at least two rotationally connected planetary gears.
  • the ring gear is in operative connection with in each case a first planetary gear of the two planet gears of the at least two Planetenradcrumped.
  • the hollow-wheel-like component has at least two ring gear segments that can be moved in the radial direction.
  • each of the at least two Hohlradsegmente is in operative connection with a second planetary gear of the two planetary gears of the at least two Planetenradcrustation.
  • the transmission ratio between the ring gear and the hollow-wheel-like component is variable by a radial movement of the at least two Hohlradsegmente.
  • Embodiments is based on the finding that the transmission ratio between two ring gears, which are each in operative connection with one of two rotationally fixed interconnected planetary gears, can be changed if at least one of the two ring gears is divided into segments which can move in the radial direction, so that overall the radius of the segmented ring gear can be varied. Due to the variable transmission ratio of the planetary gear structure, this can be used far more flexibly than planetary gear structures with unchangeable transmission ratio.
  • the hollow wheel-like component is designed so that the at least two Hohlradsegmente at a first speed of the ring-like member have a smaller or larger average radial distance from the axis of rotation of the ring-like member than at a second speed, when the first speed is smaller than that second speed.
  • the transmission ratio can be changed as a function of the rotational speed of the hollow-wheel-like component.
  • the hollow-wheel-like component has at least one passive return element for each of the at least two ring gear segments.
  • the passive return elements exert a radial force in the direction of the axis of rotation of the hollow-wheel-like component on the Hohlradsegmente.
  • the hollow-wheel-like component designed so that the at least two Hohlradsegmente by the centrifugal force at a first speed of the hollow-wheel-like component having a smaller average radial distance from the axis of rotation of the hollow-wheel-like component than at a second speed when the first speed is smaller than the second speed.
  • the hollow wheel-like component has at least one active return element for each of the at least two ring gear segments.
  • the active restoring elements can set an average radial distance of the at least two ring gear segments from the axis of rotation of the hollow wheel-like component.
  • a desired transmission ratio of the planetary gear structure can be set independently of the rotational speed of the hollow-wheel-like component and / or the centrifugal force acting thereon.
  • the torsional vibration damping arrangement has, in addition to the planetary gear structure, a drive-side connection component, an output-side connection component, a first torque transmission path, a second torque transmission path and a phase shift arrangement.
  • the first torque transmission path is arranged between the drive-side connection component and the output-side connection component
  • the second torque transmission path is arranged parallel to the first torque transmission path and between the drive-side connection component and the output-side connection component.
  • the phase shifting assembly is disposed in the second torque transmitting path and configured to produce a phase shift of rotational irregularities conducted over the first torque transmitting path relative to rotational irregularities conducted over the second torque transmitting path.
  • the planet carrier of the planetary gear structure is part of the first torque transmission path and the ring gear of the planetary gear structure is part of the second torque transmission path or um- versa.
  • the hollow-wheel-like component is connected to the output-side connection component.
  • the planetary gear structure is connected to and configured with the torque transmission paths so that a torque transmission ratio between a first torque portion transmitted via the first torque transmission path and a second torque portion transmitted via the second torque transmission path is changed by changing the gear ratio of the planetary gear structure.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section of a hollow-wheel-like component of a planetary gear structure.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section of a hollow-wheel-like component of a planetary gear structure
  • FIG. 3 shows a schematic cross section of a hollow wheel-like component of a planetary gear structure
  • FIG. 4 shows a schematic cross section of a hollow-wheel-like component of a planetary gear structure
  • Fig. 5 is a schematic representation of a torsional vibration damping arrangement
  • Fig. 6 is a schematic representation of a Planetenradbinung with a planetary gear with a displaceable Planetenradsegment; and Fig. 7 is a perspective view of a Planetenradbinung with a planetary gear with non-circular toothing.
  • Some components of the planetary gear structure are operatively connected to each other or to each other (e.g., ring gear and first planet gears of the pinion gear pairings or ring gear segments with the second planetary gears of the pinion gear pairings).
  • forces can be transferred from one component to the other.
  • An operative connection can be, for example, a form-fitting or a frictional connection.
  • a positive connection can be achieved.
  • a positive connection via gears are used for the examples described, but the various components can also be in operative connection with each other in other ways.
  • the following statements relate to variants in which the ring gear and the planet carrier are on the drive side and the hollow wheel-like component on the output side in a machine and in particular in a drive train of a vehicle.
  • the hollow-wheel-like member 100 with a drive side To connect component and connect the planet carrier and the ring gear with output-side components.
  • the planetary gear structure with variable transmission ratio comprises a planet carrier, at least two Planetenradcrustation connected to the planet carrier, a ring gear and a Hohlradianos component 100.
  • Each of the at least two Planetenradschreibonne has at least two rotationally fixed planetary gears.
  • the ring gear is in operative connection with in each case a first planetary gear of the two planet gears of the at least two Planetenradschreibept.
  • the hollow-wheel-like component 100 has at least two ring gear segments 39 which can be moved in the radial direction.
  • Each of the at least two Hohlradsegmente 39 is connected to a second planetary gear 42 of the two planetary gears of the at least two Planetenradcrustation in operative connection.
  • the transmission ratio between the ring gear and the hollow-wheel-like component 100 can be changed by a radial movement of the at least two ring gear segments 39.
  • the gear ratio of the planetary gear structure can be very flexibly adapted to the particular application or changed during operation.
  • the planetary gear structure can be used much more flexibly than a planetary gear with a fixed transmission ratio.
  • applications can also be made possible that makes the variable transmission ratio of the planetary gear structure possible.
  • a planetary gear structure is meant, for example, a transmission which, using planetary gears arranged on a planet carrier, a physical quantity (eg, travel, speed, acceleration, speed, force or torque) corresponding to the gear ratio of the planetary gear between input and output of the planetary gear Transmission can change.
  • a gearbox can generally be regarded as a machine element with which a movement size (eg travel, speed, acceleration, speed, force or torque) can be changed or translated.
  • the planetary gear structure has no sun gear, but depending on the application, a sun gear may be additionally integrated.
  • the gear ratio of a transmission may refer to different magnitudes, such as input speed to output speed, input torque to output torque, or input diameter to output diameter of components of the transmission.
  • the transmission ratio between the ring gear and the hollow-wheel-like component variable may refer, for example, to a ratio between the inner diameter of the ring gear and the inner diameter of the ring gear member or torque on the ring gear (for example, if the planet carrier also assumes a torque share) and torque on the ring gear member.
  • the gear ratio can also refer to other sizes or be converted to other sizes that are changeable by a radial movement of the at least two Hohlradsegmente 39.
  • the hollow-wheel-like component 100 By dividing the hollow-wheel-like component 100 in at least two Hohlradsegmente 39, it is possible to design this movable in the radial direction. Due to the radial mobility of the Hohlradsegmente an inner diameter (eg, a minimum, maximum or average inner diameter) of the hollow-wheel-like component can be changed. If the transmission ratio relates to a ratio between the inner diameter (eg minimum, maximum or average inner diameter) of the ring gear and an inner diameter of the hollow-wheel-like component, the change in the inner diameter of the hollow-wheel-like component has a direct influence on the transmission ratio.
  • an inner diameter eg, a minimum, maximum or average inner diameter
  • the transmission ratio relates, for example, to a torque ratio between a torque component transmitted by the ring gear and a torque component transmitted from the ring gear component or to the relationship between the torque component transmitted by the ring gear and the torque component transmitted by the planet carrier
  • the change in the inside diameter of the ring gear component also has an influence on the gear ratio.
  • the inner diameter of the ring gear or the hollow-wheel-like member 100 may, for example, refer to a minimum, maximum or average inner diameter.
  • the minimum radius is the distance between the axis of rotation of the ring gear and the tips of the teeth of the toothing
  • the maximum inner radius the distance between the axis of rotation of the ring gear and the valleys of the toothing
  • a mean inner diameter an average value between the minimum and maximum inner diameter.
  • a minimum, maximum or average inner radius of the hollow wheel-like component can be defined.
  • the minimum inner diameter of the ring gear member 100 may be the average distance between the axis of rotation of the ring gear member and the tips of the teeth of the ring gear segments 39, the maximum inner diameter an average distance between the axis of rotation of the ring gear member and the valleys of the teeth of the ring gear segments, and a mean inner diameter an average value between minimum inner diameter and maximum inner diameter.
  • the hollow-wheel-like component 100 encloses the planetary gears arranged on the planetary carrier as well as a ring gear, but is divided at least into two ring gear segments 39 movable in the radial direction.
  • radial mobility for example, it is meant that the inner radius (e.g., minimum, maximum, or mean) of a ring gear segment varies. Since each ring gear segment extends over a finite angular range, a movement in the radial direction is not to be understood as an exclusively radial movement, since this can not apply to every point of the ring gear segment, but, for example. a change in the mean radial distance of the ring gear segment 39 to the axis of rotation of the hollow-wheel-like member 100th
  • the planetary gear structure can be used in a wide variety of applications.
  • the planetary gear structure can be used in a drive train of a vehicle or generally between a drive-side shaft and a drive-side shaft of a machine.
  • Each Planetenradgatung has at least two rotationally connected planetary gears.
  • the planetary gears of a Planetenradparung can be made in several parts (eg two parts, if two planetary gears per Planetenradcruung exist) or in one piece. Due to the one-piece design of Planetenradcruung the planet gears of the Planetenradbinung are automatically connected rotationally.
  • the planetary gears of the Planetenradproung Due to the rotationally fixed connection of the planet gears of a Planetenradparung the planetary gears of the Planetenradproung perform rotational movements about the same axis.
  • two components are connected to each other so as to be rotationally fixed (also called rotationally fixed or rotationally rigid) if torsional forces can be transmitted permanently between the components.
  • the Planetenradcrustation are rotatably connected to the planet carrier.
  • the planet carrier has axes on which the at least two Planetenradcrustation are arranged.
  • Each Planetenradcruung is rotatable about the axis on which it is arranged relative to the planet carrier.
  • the Hohlradsegmenten 39 of the hohiradianon member 100 may be in their closest to the axis of rotation axis a distance or the Hohlradsegmente 39 can connect directly to each other, so that a whole ring gear is formed.
  • the planetary gear structure may be configured such that movement of a planetary gear 42 in communication with a ring gear segment 39 relative to the ring gear segment 39 is always less than a full turn.
  • the relative movement may always be smaller than a part of a full revolution divided by a total number of ring gear segments 39 of the hoist-like member 100. This can be achieved, for example, by limiting the relative movement between the planet carrier and the ring gear.
  • the planetary gear structure or a drive or output structure connected to the planetary gear structure may be designed such that an average rotational speed of the planet carrier is equal to an average rotational speed of the ring gear.
  • Small relative movements of the planet carrier and the ring gear to each other, however, are possible, for example, as long as a movement of the ring gear segment 39 operatively connected to the planet gear 42 relative to the ring gear segment 39 is smaller than a divided by the total number of Hohlradsegmenten 39 part of a full revolution.
  • the total number of ring gear segments 39 of the ring gear member 100 can be selected as needed.
  • a large number of Hohlradsegmenten 39 and thus operatively connected planetary gears 42 may allow the transmission of high torque, but requires due to the large number of items an increased design effort.
  • the ring gear member 100 may have two, three, four, six or more ring gear segments 39.
  • Each ring gear segment 39 can be in operative connection with a planetary gear 42 of a Planetenradcrusted.
  • the number of Pianetenradcru corresponds to the number of ring gear segments 39 of the hollow-wheel-like member 100, which can keep the number of components low.
  • the planet wheels 42 or the planet carrier can be configured differently.
  • the planetary gears 42 of the at least two planetary gear pairings operatively connected to the ring gear segments 39 may be eccentrically connected to the planetary gear carrier, so that these planet gears 39 remain in operative connection with the ring gear segments 39 during a radial movement of the ring gear segments 39 by an eccentric rotation. Since the diameter of the planetary gears is significantly smaller than the diameter of the hollow-wheel-like component 100, even a slight relative movement between the ring gear segment 39 and the planetary gear 42 may be sufficient to keep the eccentrically mounted planet gears in contact with the ring gear segments 39. In the example shown in FIG.
  • the planetary gears may be provided, for example, by a relative movement of the planet carrier in a counterclockwise direction radially outward Shen directed movement of the Hohlradsegmente 39 follow and follow in a relative movement in a clockwise direction of an inwardly directed radial movement.
  • the planet carrier may be configured to vary the position of the planetary gear pairings in accordance with the radial movement of the ring gear segments 39 so that the planet gears 42 remain in operative connection with the ring gear segments 39.
  • the eccentrically mounted planetary gears 42 may, as shown in Fig. 1, be formed as a round-toothed gears.
  • the eccentricity can be achieved, for example, by a planetary gear 600 with a radially displaceable planetary gear segment 47, as shown in FIG.
  • the planetary gear 600 operatively connected to the ring gear segment 39 comprises a radially displaceable planetary gear segment 47 and a spring 48 (for example a flat spring) arranged between the displaceable planetary gear segment 47 and the remaining planetary gear 65.
  • the spring 48 presses the displaceable Planetenradsegment 47 against the ring gear segment 39, so that the displaceable Planetenradsegment 47 remains in a movement of the ring gear segment 39 in the radial direction with the ring gear segment 39 in operative connection.
  • the movement of the slidable planetary gear segment 47 may optionally be limited by a guide 50 in its direction and in its maximum travel.
  • a guide 50 in its direction and in its maximum travel.
  • a radially displaceable Planetenradsegment 47 also called planetary gear segment
  • a spring element 48 is attached, which may for example, as shown, as a flat spring, as a screw pressure or fluid spring can be performed.
  • the spring element 48 By the spring element 48, the contact between the output planetary pinion segment 47 and Abtnebshohlradsegment 39 is ensured, otherwise would be interrupted by the movement of the ring gear segment 39 radially outward Shen.
  • the guide 50 can ensure the transmission of the torque from the drive planet pinion 49 to the output planet pinion segment 47.
  • a stepped planetary gear (planetary gear pair) with sprung planet pinion segment can be realized.
  • the eccentricity can also be achieved by a planetary gear with non-circular toothing, as shown for example in Fig. 7.
  • a non-circular interlocking can be represented as a toothing with a decreasing radius of the toothing over the circumference of the planetary gear with a discontinuity or a jump of the radius at least one point.
  • a planetary gear 51 which is in operative connection with a ring gear segment 39 can thus have a non-circular toothing and be designed such that the planetary gear 51 remains in operative connection with the ring gear segment 39 when the ring gear segment 39 moves in the radial direction.
  • an output-side planetary pinion (second planetary gear of a pair of planetary gears) can be mounted with a non-circular toothing 51 (connected to each other).
  • the attachment can be designed as a force, material or positive connection or a combination of them.
  • a combination with the planetary gear shown in Fig. 6 take place.
  • the planet gears of a Planetenradcruung may have the same or different diameters. This can have a direct influence on the transmission ratio, since thereby the diameters of the ring gear 8 and of the hollow wheel-like component 100 are different and the diameter of the hollow wheel-like component 100 varies in a different range. Since the planet gears of the Planetenradschreibept may also be out of round, as shown in Fig. 6, or may have a non-circular toothing, as shown in Fig. 7, the diameter of the planetary gear in some embodiments is not easy to determine. In general, therefore, one can refer, for example, to a mean radius.
  • the average radius may be defined as an average of the distances of the tooth tips or the tooth valleys of the teeth about the circumference with respect to the axis of rotation of the planetary gear.
  • the hollow-wheel-like component 100 may have a carrier ring 13, which can guide the ring gear segments 39 in their radial movements, so that these no or only limited additional unwanted movements can perform.
  • the carrier ring 13 can, for example, have two parallel, lateral guide surfaces 41 for each of the at least two ring gear segments 39. The guide surfaces 41 can then prevent or limit, for example, a tangential movement along the circumference of the hoist-like member 100.
  • the carrier ring 13 may have a stop 52 for each of the at least two ring gear segments 39.
  • the stop 52 may limit a radial movement of the at least two ring gear segments 39 outward Shen.
  • the maximum radial movement path of the ring gear segments 39 can be determined.
  • the maximum radial movement of the Hohlradsegmente 39 can thus be set a minimum or a maximum ratio of the planetary gear structure.
  • the transmission ratio of the planetary gear structure can be changed depending on the application under different conditions.
  • the hollow-wheel-like component 100 may be designed such that the at least two ring gear segments 39 have a smaller or even a larger average radial distance from the axis of rotation of the high-wire-like component 100 at a first rotational speed of the high-wheel-type component 100 than at a second rotational speed Speed is less than the second speed.
  • the transmission ratio can therefore change depending on the rotational speed of the hoist-like component 100. Since, in a rotational movement, the ring gear segments 39 generally exert a force to the outside by the centrifugal force, passive or active restoring elements can be used to set the desired transmission ratio at different rotational speeds.
  • the hollow wheel-like component 100 may have at least one passive return element 40 for each of the at least two ring gear segments 39.
  • the passive return elements 40 can exert a radial force in the direction of the axis of rotation of the hoist-wheel-like component 100 on the ring gear segments 39.
  • the hollow-wheel-like component 100 can then be designed so that the at least two ring gear segments 39 by the centrifugal force at a first rotational speed of the hohiradartigen member 100 a smaller average radial distance from the axis of rotation of the hohlradarti- gen component 100 than at a second speed, when the first speed is smaller than the second speed.
  • the ring gear segments 39 are pressed by the centrifugal force outward against the radial force of the restoring elements 40, so that at higher speeds equilibrium at a greater average radial distance from the axis of rotation results lower speeds.
  • a passive return member may be a flat spring member 40 (as shown in FIG. 1 or 4), a helical compression spring member 44 (as shown in FIG. 2), or a fluid spring member 46 (as shown in FIG. 3) disposed between a ring gear segment 39 and a carrier ring 13 of the hollow-wheel-like component 100 is arranged.
  • a flat spring 40 is used as a passive return element, which is in contact with a ring gear segment 39 at its two ends and with its central part with the support ring 13 in contact.
  • three helical compression springs 44 are used as passive return elements for each ring gear segment 39.
  • the number of helical compression springs 44 per ring gear segment 39 may be different (e.g., two, four, or more).
  • the hollow-wheel-like component 300 in FIG. 3 uses fluid spring elements 46 as passive return elements.
  • the output-side planetary pinion 42 rotationally connected to the drive-side planetary pinion (not shown).
  • the two central axes are arranged eccentrically to one another.
  • the output-side planetary pinion 42 is operatively connected to a seg- ment of the output ring gear 39 (ring gear segment of the hollow-wheel-like component). This can move radially and is guided in guide tracks 41 in the secondary flywheel 13 (carrier ring). Contrary to the radial movement of the ring gear segment 39 acts a restoring element in any embodiment.
  • this can be embodied as a flat spring element 40, as in FIG.
  • a stop 52 can ensure that the ring gear segments 39 can not move radially beyond a limit position.
  • a fluid spring element 46 may be filled with a gas (eg, air) or a liquid (eg, hydraulic oil).
  • the number of Hohlradsegmente 39 may for example be dependent on the number of planets (planet gears), but is for example at least two and should not be more than six.
  • the eccentricity of the two Planetenradachsen 43 allows a compensation of the variable center distance between the segments of Abreteshohlrads 39 (Hohlradsegmente the Hohlradartigen component) and the Abtriebsplanetenritzeln 42 (second planetary gears Planetenradcrumped), resulting from the radial movement of the ring gear segment under centrifugal force results.
  • a balance results from the spring force of the corresponding spring element 40, 44, 46 and the centrifugal force resulting from the rotational speed, which defines the radial position of the ring gear segments 39.
  • the two guide tracks 41 of a ring gear segment can be arranged parallel to one another, in order to prevent jamming.
  • the stop 52 may define the maximum ratio change.
  • the power transmission is always realized by positive engagement (toothing).
  • the first planetary gears 49 mesh with the ring gear 8 and the second planetary gears 42 of the Planetenradformungen 10 mesh with the hollow-wheel-like member 100.
  • frictional configurations are possible.
  • the hollow wheel-like component 100, 200, 300, 400 may have at least one active restoring element for each of the at least two ring gear segments 39.
  • the active return elements may be designed to have an average radial Distance of the at least two Hohlradsegmente 39 from the axis of rotation of the ring-like component 100, 200, 300, 400 set.
  • a radial movement of the ring gear segments 39 can also take place by rotation about an axis in the region of ends of the ring gear segments 39 as shown for the hollow wheel-like member 400 of FIG. 4.
  • the ring gear segments 39 of the hollow-wheel-like component 400 are each rotatably mounted about an axis 45 in the region of one end of the ring gear segments 39.
  • the region of the end of a ring gear segment 39 refers, for example, to a region of a ring gear segment 39 in the vicinity of the ends of the ring gear segment 39 seen in the tangential direction in which a rotation axis 45 can be arranged so that more than 70% (or more than 80%) or more) of the ring gear segment 39 in a rotation about the axis 45 radially in the same direction (outward or inward) move.
  • the ring gear segments 39 are rotatably mounted in the region of one end about an axis 45, so that an average radial distance of the ring gear segments 39 can be increased or reduced by a rotation about the axis 45.
  • the restoring element 40 stands, for example, in contact with a half of the ring gear segment 39 facing away from the axis 45, since this side performs a significantly greater radial movement than the half in which the axle 45 is arranged. Furthermore, for the hollow-wheel-like component 400, the statements made with respect to the hollow-wheel-like component shown in FIG. 1 apply.
  • the tributary-side planetary pinion 42 is connected rotationally fixed to the drive-side planetary pinion (not shown).
  • the two central axes are arranged eccentrically to one another.
  • the output-side planetary pinion 42 is in operative connection with a segment of the output ring gear 39.
  • This is rotatably mounted about a bolt 45 which is fixedly connected to the secondary flywheel 13 (carrier ring).
  • any return element designed here as spring element 40.
  • the Anienkung of the spring element is as far as possible left (away from the axis) of the pivot pin 45 is provided.
  • the spring element can be used as a flat spring element 40, as a helical compression spring 44, similar to FIG. 2, or as a fluid spring.
  • derelement 46 similar to FIG. 3, be executed.
  • a stop 52 can ensure that the ring gear segments can not rotate beyond a critical angle.
  • the fluid spring element 46 may be filled with a gas (for example air) or a liquid (for example hydraulic oil).
  • the number of ring gear segments 39 depends, for example, on the number of planets, but is for example at least two and should not be more than six.
  • the eccentricity of the two Planetenritzelachsen allows compensation of the variable center distance between the segments of Abtriebshohlrads 39 and the output planetary gears 42, resulting from the rotation of the ring gear and the centrifugal force. It may result in a balance of the spring force of the corresponding spring element 40 and the centrifugal force resulting from the rotational speed, which defines the angle of rotation of the Hohlradsegmente 39.
  • the stop 52 may define the maximum ratio change.
  • the power transmission is always realized by positive locking (toothing). However, for example, non-positive versions are also conceivable.
  • the planetary gear structure has a planet carrier, at least two Planetenradcrumped connected to the planet carrier 9, a ring gear and a hollow wheel-like component 100, 200, 300, 400.
  • the at least two Planetenradschreibungen at least two rotationally fixed planetary gears.
  • the ring gear is in operative connection with in each case a first planetary gear of the two planet gears of the at least two Planetenradschreibept.
  • the hollow-wheel-like component 100, 200, 300, 400 has at least two ring gear segments 39 which can be moved in the radial direction.
  • Each of the at least two Hohlradsegmente 39 is connected to a second planetary gear 42 of the two planetary gears of the at least two Planetenradcrustation in operative connection.
  • a transmission ratio between the ring gear and the hollow-wheel-like component 100, 200, 300, 400 can be changed by a movement of the at least two Hohlradsegmente 39 in the radial direction.
  • the method comprises moving the at least two hollow wheel segments 39 in the radial direction to change the gear ratio of the planetary gear structure.
  • the method may include further optional, additional, or alternative method steps that correspond to optional, additional, or alternative embodiments of the previously described concept.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a torsional vibration damping arrangement 500 according to an exemplary embodiment.
  • the torsional vibration damping arrangement 500 with a planetary gear structure 510 has a drive-side connection component 1, an output-side connection component 21, a first torque transmission path, a second torque transmission path, a phase shift arrangement 4 and the planetary gear structure 510.
  • the first torque transmission path is arranged between the drive-side connection component 1 and the drive-side connection component 21.
  • the second torque transmission path is arranged in parallel to the first torque transmission path and between the drive-side connection component 1 and the output-side connection component 21.
  • phase shifting assembly 4 is disposed in the second torque transmitting path and configured to produce a phase shift of rotational irregularities directed across the first torque transmitting path relative to rotational nonuniformities passing over the second torque transmitting path.
  • the planet carrier 9 of the planetary gear structure 510 is part of the first torque transmission path
  • the ring gear 8 of the planetary gear structure 510 is part of the second torque transmission path
  • the ring gear type component 1 1 is connected to the output side terminal member 21.
  • the planetary gear structure 510 is connected to and configured with the torque transmission paths such that a change in the gear ratio of the planetary gear structure 510 changes a torque transmission ratio between a first torque portion transmitted via the first torque transmission path and a second torque portion transmitted via the second torque transmission path ,
  • the rotational irregularities with respect to their strength, frequency and / or phase angle for different speeds of the drive are different.
  • phase shifting arrangement 4 By using the phase shifting arrangement 4, it can be ensured that a destructive superposition of vibration components in the torque to be transmitted occurs first by division and then by combining the transmitted torque with the phase shift introduced thereby. Ideally, at least in a particularly critical frequency range, an almost complete elimination of rotational irregularities takes place. This critical frequency range can be at different speeds of the drive in different frequency ranges. The ability to continuously vary the gear ratio of the planetary gear structure 510 in a range and thus to continuously change the torque transmission ratio, not only for a speed but for a whole speed range, an almost complete elimination of the rotational irregularities can be achieved.
  • the drive-side connection component 1 can be connected to a drive 520, e.g. a motor, be connected.
  • the output-side connection component 21 may be provided, for example, with an output 530, e.g. a transmission, be connected.
  • the torsional vibration damping arrangement 500 can be used in different machines. For example, torsional vibration damping assembly 500 may be used for a powertrain of a vehicle.
  • the two torque transmission paths extend between the drive-side connection component 1 and the output-side connection component 21, the first or the second torque transmission path having the phase shifter arrangement 4.
  • the two torque transmission paths form a power split wherein the first torque component is transmitted via the first torque transmission path and the second torque component is transmitted via the second torque transmission path.
  • a torque transmission path can run over any number of components that are in operative connection with each other.
  • the torque transmission ratio of the torque components transmitted via the two torque transmission paths is variable by the planetary gear structure 510.
  • the torque components can be defined in different ways, but this does not change the fact that a change in the torque transmission ratio can influence the frequency range in which the greatest elimination of rotational irregularities occurs.
  • the torque component may be a percentage value of the torque transmitted to the output-side terminal component 21, which is transmitted via the respective torque transmission path.
  • the torque component may be an absolute amount of torque transmitted via the respective torque transmission path.
  • a torque component can also be defined in another way.
  • the torque transfer ratio may be varied by the planetary gear structure 510 depending on any parameters.
  • the planetary gear structure 510 may have control electronics for this, for example, which receives the sensor signal and controls the change in the torque transmission ratio as a function of the sensor signals.
  • sensor signals may represent, for example, a drive speed, a temperature, a parameter of a control element or another measured variable.
  • the rotational speed of the drive-side connection component 1 or directly the rotational speed of the drive can be measured and the torque transmission ratio can be changed as a function of the measurement signal.
  • the change in the torque transmission ratio can also be realized purely mechanically (or a combination of mechanical and electrical).
  • the planetary gear structure 510 may change the torque transmission ratio, so that the torque transmission ratio at a first rotational speed of the drive-side terminal component 1 is greater or smaller (depending on the rotation uniformity characteristic of the drive used) than at a second rotational speed of the drive-side terminal component 1, if the first rotational speed is smaller is considered the second speed.
  • the torque transmission ratio can be changed so that it is greater at a first speed than at a second speed when the first speed is less than the second speed.
  • the torque transmission is divided into the at least two torque transmission paths. At the end of the at least two torque transmission paths, these are again combined to form a common torque transmission path and run, for example, as a merged torque transmission path to the output-side connection component 21.
  • the torques transmitted by the different torque transmission paths can be superimposed on the location of the merge.
  • the planetary gear structure 510 may have a coupling arrangement. This coupling arrangement can superimpose the first torque component (transmitted via the first torque transmission path) with the second torque component (transmitted via the second torque transmission path).
  • the coupling arrangement can be realized in different ways.
  • the planetary gear structure 510 can be realized in different ways. Basically, apply to the planetary gear structure 510 all previously made statements.
  • the drive-side connection component 1 (eg, primary sheet) is connected, for example, via a spring set 4 and a hub disc 5 to a ring gear carrier 7.
  • On the ring gear carrier 7 is, for example, the drive ring gear 8 (ring gear of the planetary gear). transmission structure).
  • the planet carrier 9 of the planetary gear structure 510 is connected, for example, directly to the drive-side connection component 1 (rotationally fixed).
  • the planet carrier 9 carries the stepped planet gears 10 (Planetenradcrustation).
  • the hollow-wheel-like component 1 1 is in operative connection with the Planetenradbin. Further, the hollow-wheel-like member 1 1 is connected to the output-side terminal component 21 (rotationally fixed) or forms the output-side terminal component 21st
  • the respective second planetary gear 42, 51, 600 of the two planetary gears of the at least two planetary gear pairs e.g. a smaller average radius than the respective first planetary gear 49 of the two planet gears of the at least two Planetenradbinungen.
  • Some embodiments relate to rotational nonuniformity reduction by power take-off with variable coupling gear ratio.
  • the concept described relates, for example, to a system for rotational irregularity reduction.
  • a speed-adaptive gear ratio is necessary to cancel (almost) completely the rotational nonuniformities.
  • a power split can be realized, which allow a speed-adapted optimization or improvement of the vibration isolation by a variation of the transmission ratio.
  • the Concept can use the functional principle of power split to reduce rotational irregularities.
  • aspects of the present invention have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of a corresponding method such that a block or device of a device is also to be understood as a corresponding method step or feature of a method step is. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.

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Abstract

Eine Planetengetriebestruktur 510 mit variablem Übersetzungsverhältnis umfasst einen Planetenradträger 9, zumindest zwei mit dem Planetenradträger 9 verbundene Planetenradpaarungen 10, ein Hohlrad 8 und ein hohlradartiges Bauteil 11, 100, 200, 300, 400. Jede der zumindest zwei Planetenradpaarungen 10 weist zumindest zwei verdrehfest verbundene Planetenräder 42, 49 auf. Ferner steht das Hohlrad 8 mit jeweils einem ersten Planetenrad 49 der beiden Planetenräder 42, 49 der zumindest zwei Planetenradpaarungen 10 in Wirkverbindung. Das hohlradartige Bauteil 11, 100, 200, 300, 400 weist zumindest zwei in radialer Richtung bewegbare Hohlradsegmente 39 auf. Jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 steht mit einem zweiten Planetenrad 42, 51, 600 der beiden Planetenräder 42, 49 der zumindest zwei Planetenradpaarungen 10 in Wirkverbindung. Ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad 8 und dem hohlradartigen Bauteil 11, 100, 200, 300, 400 ist durch eine radiale Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 veränderbar.

Description

Planetenqetriebestruktur mit variablem Übersetzungsverhältnis und Verfahren zum Verändern eines Übersetzungsverhältnisses einer Planetenqetriebestruktur
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Pianetengetriebe und pianetengetriebeähnliche Strukturen und insbesondere auf eine Planetengetriebestruktur mit variablem Übersetzungsverhältnis und ein Verfahren zum Verändern eines Übersetzungsverhältnisses eines Planetengetriebes.
Planetengetriebe, auch Umlaufrädergetriebe oder Planetenrädergetriebe genannt, sind z.B. Zahnrad- oder Reibradgetriebe, die neben festen Wellen auch Wellen besitzen, die sich selbst auf Kreisbahnen bewegen können.
Ein Planetengetriebe umfasst mehrere Planetenräder auf einem Planetenradträger und optional ein Hohlrad und/oder ein zentrales Sonnenrad. Planetengetriebe sind in unterschiedlichsten Ausführungen realisierbar. So kann beispielsweise die Anzahl der Planetenräder, die Verwendung eines Sonnenrads und/oder eines Hohlrads oder die Anzahl von festen und rotierenden Achsen variiert werden. Das Übersetzungsverhältnis eines Planetengetriebes ist beispielsweise durch die Radien der Planetenräder, des Planeten- radträgers sowie des optionalen Hohlrads und/oder des optionalen Sonnenrads festgelegt.
Für manche Anwendungen ist es jedoch wünschenswert, dass das Übersetzungsverhältnis nicht konstant ist, sondern über einen gewissen Bereich variiert werden kann.
Es besteht daher der Bedarf, eine Planetengetriebestruktur mit variablem Übersetzungsverhältnis zu schaffen.
Dieser Bedarf kann durch eine Planetengetriebestruktur gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Verändern eines Übersetzungsverhältnisses einer Planetengetriebestruktur gedeckt werden. Eine Planetengetriebestruktur mit variablem Übersetzungsverhältnis, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, gemäß eines Ausführungsbeispiels umfasst einen Planetenradträger, zumindest zwei mit dem Planetenradträger verbundene Plane- tenradpaarungen, ein Hohlrad und ein hohlradartiges Bauteil. Jede der zumindest zwei Planetenradpaarungen weist dabei zumindest zwei verdrehfest verbundene Planetenräder auf. Das Hohlrad steht mit jeweils einem ersten Planetenrad der beiden Planetenräder der zumindest zwei Planetenradpaarungen in Wirkverbindung. Das hohlradartige Bauteil weist zumindest zwei in radialer Richtung bewegbare Hohlradsegmente auf. Dabei steht jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente mit einem zweiten Planetenrad der beiden Planetenräder der zumindest zwei Planetenradpaarungen in Wirkverbindung. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad und dem hohlradartigen Bauteil ist durch eine radiale Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente veränderbar.
Ausführungsbeispielen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen zwei Hohlrädern, die jeweils mit einem von zwei verdrehfesten miteinander verbundenen Planetenrädern in Wirkverbindung stehen, verändert werden kann, wenn zumindest eines der beiden Hohlräder in Segmente unterteilt wird, die sich in radialer Richtung bewegen können, sodass insgesamt der Radius des in Segmente zerteilten Hohlrads variiert werden kann. Durch das variable Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur kann diese weitaus flexibler eingesetzt werden als Planetengetriebestrukturen mit unveränderbarem Übersetzungsverhältnis.
Bei einigen Ausführungsbeispielen ist das hohlradartige Bauteil ausgelegt, sodass die zumindest zwei Hohlradsegmente bei einer ersten Drehzahl des hohlradartigen Bauteils einen kleineren oder einen größeren durchschnittlichen radialen Abstand von der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils aufweisen als bei einer zweiten Drehzahl, wenn die erste Drehzahl kleiner ist als die zweite Drehzahl. Dadurch kann das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit der Drehzahl des hohlradartigen Bauteils verändert werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen weist das hohlradartige Bauteil zumindest ein passives Rückstellelement für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente auf. Die passiven Rückstellelemente üben eine radiale Kraft in Richtung der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils auf die Hohlradsegmente aus. Dabei ist das hohlradartige Bauteil ausgelegt, sodass die zumindest zwei Hohlradsegmente durch die Fliehkraft bei einer ersten Drehzahl des hohlradartigen Bauteils einen kleineren durchschnittlichen radialen Abstand von der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils aufweisen als bei einer zweiten Drehzahl, wenn die erste Drehzahl kleiner ist als die zweite Drehzahl. Durch die Ausnutzung der Fliehkraft kann das Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur in selbst regelnder Weise variiert werden. Durch die Wahl der Rückstellelemente und der von ihnen ausgeübten radialen Kraft kann das Ausmaß der Änderungen des Übersetzungsverhältnisses beeinflusst werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen weist das hohlradartige Bauteil zumindest ein aktives Rückstellelement für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente auf. Die aktiven Rückstellelemente können einen durchschnittlichen radialen Abstand der zumindest zwei Hohlradsegmente von der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils einstellen. Dadurch kann beispielsweise unabhängig von der Drehzahl des hohlradartigen Bauteils und/oder der darauf wirkenden Fliehkraft ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur eingestellt werden.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Drehschwingungsdämpfungsan- ordnung mit einer Planetengetriebestruktur nach dem beschriebenen Konzept. Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung weist neben der Planetengetriebestruktur ein antriebsseitiges Anschlussbauteil, ein abtriebsseitiges Anschlussbauteil, einen ersten Drehmomentübertragungsweg, einen zweiten Drehmomentübertragungsweg und eine Phasenschiebeanordnung auf. Der erste Drehmomentübertragungsweg ist zwischen dem antriebsseitigen Anschlussbauteil und dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil angeordnet und der zweite Drehmomentübertragungsweg ist parallel zu dem ersten Drehmomentübertragungsweg und zwischen dem antriebsseitigen Anschlussbauteil und dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil angeordnet. Die Phasenschiebeanordnung ist in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg angeordnet und ausgelegt, um eine Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten relativ zu über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten zu erzeugen. Der Planetenradträger der Planetengetriebestruktur ist Teil des ersten Drehmomentübertragungswegs und das Hohlrad der Planetengetriebestruktur ist Teil des zweiten Drehmomentübertragungswegs oder um- gekehrt. Das hohlradartige Bauteil ist mit dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil verbunden. Die Planetengetriebestruktur ist mit den Drehmomentübertragungswegen verbunden und ausgelegt, sodass durch eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses der Planetengetriebestruktur ein Drehmomentübertragungsverhältnis zwischen einem ersten Drehmomentanteil, der über den ersten Drehmomentübertragungsweg übertragen wird, und einem zweiten Drehmomentanteil, der über den zweiten Drehmomentübertragungsweg übertragen wird, verändert wird.
Durch die Veränderung des Drehmomentübertragungsverhältnisses kann eine durch die Phasenverschiebung in den beiden Drehmomentübertragungswegen verursachte Verminderung von Drehungleichförmigkeiten für unterschiedliche Drehzahlen verbessert werden, sodass bei unterschiedlichen Drehzahlen eine deutlich bessere Unterdrückung von Drehungleichförmigkeiten erreicht werden kann.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines hohlradartigen Bauteils einer Planetengetriebestruktur;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt eines hohlradartigen Bauteils einer Planetengetriebestruktur;
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt eines hohlradartigen Bauteils einer Planetengetriebestruktur;
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt eines hohlradartigen Bauteils einer Planetengetriebestruktur;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Planetenradpaarung mit einem Planetenrad mit einem verschiebbaren Planetenradsegment; und Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Planetenradpaarung mit einem Planetenrad mit unrunder Verzahnung.
Im Folgenden können bei unterschiedlichen, beschriebenen Ausführungsbeispielen teilweise für Objekte und Funktionseinheiten, die gleiche oder ähnliche funktionelle Eigenschaften aufweisen, gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Ferner können zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Zeichnung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt. Des Weiteren können optionale Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar oder zueinander austauschbar sein.
Einige Bauteile der Planetengetriebestruktur stehen zueinander oder miteinander in Wirkverbindung (z.B. Hohlrad und erste Planetenräder der Pianetenradpaarungen oder Hohlradsegmente mit den zweiten Planetenrädern der Pianetenradpaarungen). Dabei können Kräfte von einem Bauteil auf das andere übertragen werden. Eine Wirkverbindung kann beispielsweise eine formschlüssige oder eine kraftschlüssige Verbindung sein. Beispielsweise kann über sich kämmende Zahnräder eine formschlüssige Verbindung erreicht werden. Alternativ kann beispielsweise durch Gegeneinanderdrücken von Rollen eine kraftschlüssige Verbindung erreicht werden. Im Folgenden werden für die beschriebenen Beispiele eine formschlüssige Verbindung über Zahnräder verwendet, die verschiedenen Bauteile können jedoch auch auf andere Arten in Wirkverbindung miteinander stehen.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf Varianten, bei denen sich das Hohlrad und der Planetenradträger antriebsseitig und das hohlradartige Bauteil abtriebsseitig in einer Maschine und insbesondere in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs befinden. Es ist jedoch genauso möglich, das hohlradartige Bauteil 100 mit einem antriebsseitigen Bauteil zu verbinden und den Planetenradträger und das Hohlrad mit abtriebsseitigen Bauteilen zu verbinden.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines hohlradartigen Bauteils 100 einer Planetengetriebestruktur mit variablem Übersetzungsverhältnis gemäß eines Ausführungsbeispiels. Die Planetengetriebestruktur mit variablem Übersetzungsverhältnis um- fasst einen Planetenradträger, zumindest zwei mit dem Planetenradträger verbundene Planetenradpaarungen, ein Hohlrad und ein hohlradartiges Bauteil 100. Jede der zumindest zwei Planetenradpaarungen weist zumindest zwei verdrehfest verbundene Planetenräder auf. Das Hohlrad steht mit jeweils einem ersten Planetenrad der beiden Planetenräder der zumindest zwei Planetenradpaarungen in Wirkverbindung. Ferner weist das hohlradartige Bauteil 100 zumindest zwei in radialer Richtung bewegbare Hohlradsegmente 39 auf. Jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 steht mit einem zweiten Planetenrad 42 der beiden Planetenräder der zumindest zwei Planetenradpaarungen in Wirkverbindung. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad und dem hohlradartigen Bauteil 100 ist durch eine radiale Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 veränderbar.
Durch die in radialer Richtung bewegbaren Hohlradsegmente 39 kann der für das Übersetzungsverhältnis maßgebliche Radius des hohlradartigen Bauteils verändert werden. So kann das Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur sehr flexibel an die jeweilige Anwendung angepasst werden oder auch im Betrieb verändert werden. Dadurch kann die Planetengetriebestruktur deutlich flexibler eingesetzt werden als ein Planetengetriebe mit festem Übersetzungsverhältnis. Ferner können auch Anwendungen ermöglicht werden, die das variable Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur erst möglich macht.
Unter einer Planetengetriebestruktur ist beispielsweise ein Getriebe zu verstehen, das unter Verwendung von Planetenrädern, die auf einem Planetenradträger angeordnet sind, eine physikalische Größe (z.B. Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehzahl, Kraft oder Drehmoment) entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes zwischen Eingang und Ausgang des Getriebes verändern kann. Ein Getriebe kann allgemein als ein Maschinenelement angesehen werden, mit dem eine Bewe- gungsgröße (z.B. Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehzahl, Kraft oder Drehmoment) geändert oder übersetzt werden kann. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Planetengetriebestruktur kein Sonnenrad auf, je nach Anwendung kann jedoch auch ein Sonnenrad zusätzlich integriert werden.
Das Übersetzungsverhältnis eines Getriebes kann sich auf unterschiedliche Größen beziehen, wie beispielsweise Eingangsdrehzahl zu Ausgangsdrehzahl, Eingangsdrehmoment zu Ausgangsdrehmoment oder Eingangsdurchmesser zu Ausgangsdurchmesser von Komponenten des Getriebes. Im vorliegenden Fall ist z.B. das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad und dem hohlradartigen Bauteil variabel. Dieses Übersetzungsverhältnis kann sich beispielsweise auf ein Verhältnis zwischen Innendurchmesser des Hohlrads und mittleren Innendurchmesser des hohlradartigen Bauteils oder Drehmoment am Hohlrad (wenn z.B. der Planetenradträger ebenfalls einen Drehmomentanteil übernimmt) und Drehmoment am hohlradartigen Bauteil beziehen. Das Übersetzungsverhältnis kann sich jedoch auch auf andere Größen beziehen oder auf andere Größen umgerechnet werden, die durch eine radiale Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 veränderbar sind.
Durch die Aufteilung des hohlradartigen Bauteils 100 in zumindest zwei Hohlradsegmente 39 ist es möglich diese in radialer Richtung beweglich auszugestalten. Durch die radiale Beweglichkeit der Hohlradsegmente kann ein Innendurchmesser (z.B. ein minimaler, maximaler oder mittlerer Innendurchmesser) des hohlradartigen Bauteils verändert werden. Bezieht sich das Übersetzungsverhältnis auf ein Verhältnis zwischen Innendurchmesser (z.B. minimaler, maximaler oder mittlerer Innendurchmesser) des Hohlrads und einen Innendurchmesser des hohlradartigen Bauteils hat die Veränderung des Innendurchmessers des hohlradartigen Bauteils einen direkten Einfluss auf das Übersetzungsverhältnis. Bezieht sich das Übersetzungsverhältnis beispielsweise auf ein Drehmomentverhältnis zwischen einem vom Hohlrad übertragenen Drehmomentanteil und einem vom hohlradartigen Bauteil übertragenen Drehmomentanteil oder auf das Verhältnis zwischen dem von dem Hohlrad übertragenen Drehmomentanteil und dem von dem Planetenradträger übertragenen Drehmomentanteil, so hat die Veränderung des Innendurchmessers des hohlradartigen Bauteils ebenfalls einen Einfluss auf das Übersetzungsverhältnis. Der Innendurchmesser des Hohlrads oder des hohlradartigen Bauteils 100 kann sich beispielsweise auf einen minimalen, maximalen oder mittleren Innendurchmesser beziehen. Bei einem innen verzahnten Hohlrad ist beispielsweise der minimale Radius der Abstand zwischen Rotationsachse des Hohlrads und den Spitzen der Zähne der Verzahnung, der maximale Innenradius der Abstand zwischen Rotationsachse des Hohlrads und den Tälern der Verzahnung und ein mittlerer Innendurchmesser ein Mittelwert zwischen minimalem und maximalem Innendurchmesser. Ähnlich kann ein minimaler, maximaler oder mittlerer Innenradius des hohlradartigen Bauteils definiert werden. Beispielsweise kann der minimale Innendurchmesser des hohlradartigen Bauteils 100 der durchschnittliche Abstand zwischen der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils und den Spitzen der Verzahnung der Hohlradsegmente 39, der maximale Innendurchmesser ein durchschnittlicher Abstand zwischen der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils und den Tälern der Verzahnung der Hohlradsegmente und ein mittlerer Innendurchmesser ein Mittelwert zwischen minimalem Innendurchmesser und maximalem Innendurchmesser sein.
Das hohlradartige Bauteil 100 umschließt die auf dem Planetenradträger angeordneten Planetenräder ebenso wie ein Hohlrad, ist jedoch zumindest in zwei in radialer Richtung bewegbare Hohlradsegmente 39 aufgeteilt. Unter einer Bewegbarkeit in radialer Richtung ist beispielsweise zu verstehen, dass sich der (z.B. minimale, maximale oder mittlere) Innenradius eines Hohlradsegments verändert. Da sich jedes Hohlradsegment über einen endlichen Winkelbereich erstreckt, ist unter einer Bewegung in radialer Richtung nicht eine ausschließlich radiale Bewegung zu verstehen, da dies nicht für jeden Punkt des Hohlradsegments gelten kann, sondern z.B. eine Veränderung des mittleren radialen Abstands des Hohlradsegments 39 zu der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils 100.
Die Planetengetriebestruktur kann in unterschiedlichsten Anwendungen zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann die Planetengetriebestruktur in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs oder allgemein zwischen einer antriebsseitigen Welle und einer ab- triebsseitigen Welle einer Maschine zum Einsatz kommen. Jede Planetenradpaarung weist zumindest zwei verdrehfest verbundene Planetenräder auf. Die Planetenräder einer Planetenradpaarung können mehrteilig (z.B. zweiteilig, wenn zwei Planetenräder je Planetenradpaarung vorhanden sind) oder einteilig ausgebildet sein. Durch die einteilige Ausbildung der Planetenradpaarung sind die Planetenräder der Planetenradpaarung automatisch verdrehfest miteinander verbunden. Durch die verdrehfeste Verbindung der Planetenräder einer Planetenradpaarung führen die Planetenräder der Planetenradpaarung Rotationsbewegungen um dieselbe Achse aus. Zwei Bauteile sind beispielsweise miteinander verdrehfest (auch drehfest oder drehstarr genannt) verbunden, wenn dauerhaft Torsionskräfte zwischen den Bauteilen übertragen werden können.
Die Planetenradpaarungen sind mit dem Planetenradträger rotierbar verbunden. In anderen Worten, der Planetenradträger weist Achsen auf an denen die zumindest zwei Planetenradpaarungen angeordnet sind. Jede Planetenradpaarung ist um die Achse auf der sie angeordnet ist relativ zum Planetenradträger rotierbar.
Zwischen den Hohlradsegmenten 39 des hohiradartigen Bauteils 100 kann in ihrer der Rotationsachse nähesten Lage ein Abstand sein oder die Hohlradsegmente 39 können direkt aneinander anschließen, sodass ein ganzes Hohlrad gebildet wird. Durch eine radiale Bewegung von der Rotationsachse des hohiradartigen Bauteils 100 weg, also nach außen, entfernen sich die Hohlradsegmente voneinander, sodass ein Abstand zwischen ihnen entsteht oder sich der Abstand zwischen ihnen vergrößert.
Durch die Abstände zwischen den Hohlradsegmenten 39 kann es sein, dass eine volle Umdrehung des Planetenradträgers relativ zu dem hohiradartigen Bauteil 100 nicht möglich ist, da sonst die Planetenräder über den Abstand zwischen den Hohlradsegmenten rollen müssten. Die Planetengetriebestruktur kann jedoch ausgebildet sein, sodass eine Bewegung eines mit einem Hohlradsegment 39 in Verbindung stehenden Planetenrads 42 relativ zu dem Hohlradsegment 39 immer kleiner ist als eine volle Umdrehung. Beispielsweise kann die Relativbewegung immer kleiner sein als ein durch eine Gesamtanzahl von Hohlradsegmenten 39 des hohiradartigen Bauteils 100 geteilter Teil einer vollen Umdrehung. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Relativbewegung zwischen Planetenradträger und Hohlrad begrenzt ist. In anderen Worten, die Planetengetriebestruktur oder eine mit der Planetengetriebestruktur verbundene Antriebs- oder Abtriebsstruktur kann so ausgelegt sein, dass eine mittlere Drehzahl des Planetenradträgers gleich einer mittleren Drehzahl des Hohlrads ist. Kleine Relativbewegungen des Planetenradträgers und des Hohlrads zueinander sind jedoch möglich, solange beispielsweise eine Bewegung des mit dem Hohlradsegment 39 in Wirkverbindung stehenden Planetenrads 42 relativ zu dem Hohlradsegment 39 kleiner ist als ein durch die Gesamtanzahl von Hohlradsegmenten 39 geteilter Teil einer vollen Umdrehung.
Die Gesamtanzahl von Hohlradsegmenten 39 des hohlradartigen Bauteils 100 kann je nach Bedarf gewählt werden. Eine gro ße Anzahl von Hohlradsegmenten 39 und damit in Wirkverbindung stehende Planetenräder 42 kann die Übertragung von hohen Drehmomenten ermöglichen, erfordert jedoch aufgrund der hohen Anzahl von Einzelteilen einen erhöhten konstruktiven Aufwand. Z.B. kann das hohlradartige Bauteil 100 zwei, drei, vier, sechs oder mehr Hohlradsegmente 39 aufweisen. Jedes Hohlradsegment 39 kann mit einem Planetenrad 42 einer Planetenradpaarung in Wirkverbindung stehen. In diesem Fall entspricht die Anzahl von Pianetenradpaarungen der Anzahl von Hohlradsegmenten 39 des hohlradartigen Bauteils 100, was die Anzahl an Bauteilen gering halten kann. Es ist jedoch beispielsweise auch möglich, dass ein Hohlradsegment mit mehr als einem Planetenrad (z.B. zwei, drei oder mehr), also mit mehreren Pianetenradpaarungen, in Wirkverbindung steht.
Um mit den Hohlradsegmenten 39 in Wirkverbindung zu bleiben, können die Planetenräder 42 oder den Planetenradträger unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise können die mit den Hohlradsegmenten 39 in Wirkverbindung stehenden Planetenräder 42 der zumindest zwei Pianetenradpaarungen exzentrisch mit dem Planetenradträger verbunden sein, sodass diese Planetenräder bei einer radialen Bewegung der Hohlradsegmente 39 durch eine exzentrische Rotation mit den Hohlradsegmenten 39 in Wirkverbindung bleiben. Da der Durchmesser der Planetenräder deutlich kleiner ist als der Durchmesser des hohlradartigen Bauteils 100 kann bereits eine geringe Relativbewegung zwischen Hohlradsegment 39 und Planetenrad 42 ausreichen, um die exzentrisch gelagerten Planetenräder mit den Hohlradsegmenten 39 in Kontakt zu halten. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel können die Planetenräder z.B. durch eine Relativbe- wegung des Planetenradträgers gegen den Uhrzeigersinn einer radial nach au ßen gerichteten Bewegung der Hohlradsegmente 39 folgen und bei einer Relativbewegung im Uhrzeigersinn einer nach innen gerichteten Radialbewegung folgen. Alternativ kann der Planetenradträger ausgelegt sein, um die Position der Planetenradpaarungen entsprechend der radialen Bewegung der Hohlradsegmente 39 zu verändern, sodass die Planetenräder 42 mit den Hohlradsegmenten 39 in Wirkverbindung bleiben.
Die exzentrisch gelagerten Planetenräder 42 können, wie in Fig. 1 dargestellt, als rund verzahnte Zahnräder ausgebildet sein. Alternativ kann die Exzentrizität beispielsweise durch ein Planetenrad 600 mit einem in radialer Richtung verschiebbaren Planeten- radsegment 47 erreicht werden, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Dabei weist das mit dem Hohlradsegment 39 in Wirkverbindung stehende Planetenrad 600 ein in radialer Richtung verschiebbares Planetenradsegment 47 und eine zwischen dem verschiebbaren Planetenradsegment 47 und dem restlichen Planetenrad 65 angeordnete Feder 48 (z.B. eine Plattfeder) auf. Die Feder 48 drückt das verschiebbare Planetenradsegment 47 gegen das Hohlradsegment 39, sodass das verschiebbare Planetenradsegment 47 bei einer Bewegung des Hohlradsegments 39 in radialer Richtung mit dem Hohlradsegment 39 in Wirkverbindung bleibt. Die Bewegung des verschiebbaren Planetenradsegments 47 kann optional durch eine Führung 50 in ihrer Richtung und in ihrem maximalen Weg begrenzt sein. In anderen Worten, in diesem Beispiel ist am antriebsseitigen Planetenrad 49 (auch Planetenritzel genannt) abtriebsseitig mittels einer Führung 50 ein radial verschiebbares Planetenradsegment 47 (auch Planetenritzelsegment genannt) angebracht. Zwischen beiden ist ein Federelement 48 angebracht, das beispielsweise, wie abgebildet, als Plattfeder, als Schraubendruck- oder Fluidfeder ausgeführt sein kann. Durch das Federelement 48 wird der Kontakt zwischen Abtriebsplanetenritzelsegment 47 und Abtnebshohlradsegment 39 sichergestellt, da sonst durch die Bewegung des Hohlradsegments 39 nach radial au ßen unterbrochen werden würde. Die Führung 50 kann die Übertragung des Drehmoments vom Antriebsplanetenritzel 49 auf das Abtriebsplanetenritzelsegment 47 gewährleisten. So kann ein Stufenplanet (Planeten- radpaarung) mit gefedertem Planetenritzelsegment realisiert werden.
Alternativ kann die Exzentrizität auch durch ein Planetenrad mit unrunder Verzahnung erreicht werden, wie es beispielsweise in Fig. 7 gezeigt ist. Eine unrunde Verzahnung kann beispielsweise als eine Verzahnung mit einem über den Umfang des Planetenrads kleiner werdenden Radius der Verzahnung mit einer Unstetigkeit oder einem Sprung des Radius an zumindest einer Stelle dargestellt werden. Ein mit einem Hohlradsegment 39 in Wirkverbindung stehendes Planetenrad 51 kann also eine unrunde Verzahnung aufweisen und ausgelegt sein, sodass bei einer Bewegung des Hohlradsegments 39 in radialer Richtung das Planetenrad 51 durch eine Rotation des Planetenrads 51 mit dem Hohlradsegment 39 in Wirkverbindung bleibt. In anderen Worten, am antriebsseiti- gen Planetenritzel 49 (erstes Planetenrad einer Planetenradpaarung) kann ein abtriebs- seitiges Planetenritzel (zweites Planetenrad einer Planetenradpaarung) mit einer Unrundverzahnung 51 angebracht sein (miteinander verbunden sein). Die Anbringung kann als Kraft-, Stoff- oder Formschluss oder eine Kombination derer ausgeführt sein. Ebenso kann eine Kombination mit dem in Fig. 6 gezeigten Planetenrad erfolgen. Mit dem antriebsseitigen Planetenritzel 49 ist also ein unrundes Abtriebsplanetenritzel 51 (verdreh-)fest verbunden (angebunden). Hierdurch ist es z.B. möglich für Zug- und Schubbetrieb verschiedene Kennlinien zu realisieren, da das Abtriebsplanetenritzel 51 so unterschiedliche Federarbeiten gegen das Hohlradsegment 39 verrichten muss. Im Speziellen können beispielsweise für den Schubbetrieb geringere Verdrehwinkel realisiert werden.
Die Planetenräder einer Planetenradpaarung können gleiche oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Dies kann direkten Einfluss auf das Übersetzungsverhältnis haben, da dadurch auch die Durchmesser des Hohlrads 8 und des hohlradartigen Bauteils 100 unterschiedlich sind und der Durchmesser des hohlradartigen Bauteils 100 in einem anderen Bereich variiert. Da die Planetenräder der Planetenradpaarungen auch unrund, wie in Fig. 6 gezeigt, sein können oder eine unrunde Verzahnung, wie in Fig. 7 gezeigt, aufweisen können, ist der Durchmesser des Planetenrads bei manchen Ausführungen nicht einfach festzustellen. Allgemein kann man sich daher beispielsweise auf einen mittleren Radius beziehen. Beispielsweise kann der mittlere Radius als ein Mittelwert der Abstände der Zahnspitzen oder der Zahntäler der Verzahnung über den Umfang in Bezug zur Rotationsachse des Planetenrads definiert werden.
Das hohlradartige Bauteil 100 kann einen Trägerring 13 aufweisen, der die Hohlradsegmente 39 bei ihren radialen Bewegungen führen kann, sodass diese keine oder nur begrenzte zusätzliche unerwünschte Bewegungen durchführen können. Der Trägerring 13 kann beispielsweise für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 zwei parallele, seitliche Führungsflächen 41 aufweisen. Die Führungsflächen 41 können dann beispielsweise eine tangentiale Bewegung entlang des Umfangs des hohiradartigen Bauteils 100 verhindern oder begrenzen.
Optional, alternativ oder zusätzlich kann der Trägerring 13 für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 einen Anschlag 52 aufweisen. Der Anschlag 52 kann eine radiale Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 nach au ßen begrenzen. Durch die Anordnung der Anschläge 52 kann der maximale radiale Bewegungsweg der Hohlradsegmente 39 festgelegt werden. Durch die Begrenzung der maximalen radialen Bewegung der Hohlradsegmente 39 kann somit auch ein minimales oder ein maximales Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur festgelegt werden.
Das Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur kann je nach Anwendung unter unterschiedlichen Voraussetzungen verändert werden. Beispielsweise kann das hohlradartige Bauteil 100 ausgelegt sein, sodass die zumindest zwei Hohlradsegmente 39 bei einer ersten Drehzahl des hohiradartigen Bauteils 100 einen kleineren oder aber auch einen größeren durchschnittlichen radialen Abstand von der Rotationsachse des hohiradartigen Bauteils 100 aufweisen als bei einer zweiten Drehzahl, wobei die erste Drehzahl kleiner ist als die zweite Drehzahl. Das Übersetzungsverhältnis kann sich also in Abhängigkeit der Drehzahl des hohiradartigen Bauteils 100 verändern. Da bei einer Rotationsbewegung die Hohlradsegmente 39 im Allgemeinen durch die Fliehkraft eine Kraft nach außen erfahren, können passive oder aktive Rückstellelemente verwendet werden, um bei unterschiedlichen Drehzahlen das gewünschte Übersetzungsverhältnis einzustellen.
Beispielsweise kann das hohlradartige Bauteil 100 zumindest ein passives Rückstellelement 40 für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 aufweisen. Die passiven Rückstellelemente 40 können eine radiale Kraft in Richtung der Rotationsachse des hohiradartigen Bauteils 100 auf die Hohlradsegmente 39 ausüben. Das hohlradartige Bauteil 100 kann dann ausgelegt sein, sodass die zumindest zwei Hohlradsegmente 39 durch die Fliehkraft bei einer ersten Drehzahl des hohiradartigen Bauteils 100 einen kleineren durchschnittlichen radialen Abstand von der Rotationsachse des hohlradarti- gen Bauteils 100 aufweisen als bei einer zweiten Drehzahl, wenn die erste Drehzahl kleiner ist als die zweite Drehzahl. In anderen Worten, bei höherer Drehzahl des hohl- radartigen Bauteils 100 werden die Hohlradsegmente 39 durch die Fliehkraft stärker nach außen gegen die radiale Kraft der Rückstellelemente 40 gedrückt, sodass sich bei höheren Drehzahlen ein Gleichgewicht bei einem größeren durchschnittlichen radialen Abstand zur Rotationsachse ergibt als bei geringeren Drehzahlen.
Die passiven Rückstellelemente 40 können auf unterschiedlichste Arten realisiert werden. Beispielsweise kann ein passives Rückstellelement ein Plattfederelement 40 (wie in Fig. 1 oder Fig. 4 gezeigt), ein Schraubendruckfederelement 44 (wie in Fig. 2 gezeigt) oder ein Fluidfederelement 46 (wie in Fig. 3 gezeigt) sein, das zwischen einem Hohlradsegment 39 und einem Trägerring 13 des hohlradartigen Bauteils 100 angeordnet ist.
Im Beispiel von Fig. 1 wird als passives Rückstellelement eine Plattfeder 40 verwendet, die an ihren beiden Enden mit einem Hohlradsegment 39 in Kontakt steht und mit ihrem Mittelteil mit dem Trägerring 13 in Kontakt ist. Im Unterschied dazu werden bei dem in Fig. 2 gezeigten hohlradartigen Bauteil 200 für jedes Hohlradsegment 39 drei Schraubendruckfedern 44 als passive Rückstellelemente verwendet. Die Anzahl von Schraubendruckfedern 44 pro Hohlradsegment 39 kann jedoch auch anders (z.B. zwei, vier oder mehr) sein. Ferner gelten für das hohlradartige Bauteil 200 die Ausführungen, die zu dem in Fig. 1 gemachten hohlradartigen Bauteil gemacht wurden. Das hohlradartige Bauteil 300 in Fig. 3 verwendet hingegen Fluidfederelemente 46 als passive Rückstellelemente. Dabei sind pro Hohlradsegment 39 je drei Fluidfederelemente 46 angeordnet. Die Anzahl von Fluidfederelementen 46 pro Hohlradsegment 39 kann jedoch auch anders (z.B. zwei, vier oder mehr) sein. Ferner gelten für das hohlradartige Bauteil 300 die zu dem in Fig. 1 gezeigten hohlradartigen Bauteil gemachten Ausführungen.
In den Beispielen der Fig. 1 bis 3 ist auf dem Stufenplaneten (Planetenradpaarung) das abtriebsseitige Planetenritzel 42 verdrehfest mit dem antriebsseitigen Planetenritzel (nicht abgebildet) verbunden. Die beiden Mittelachsen sind exzentrisch zueinander angeordnet. Das abtriebsseitige Planetenritzel 42 steht in Wirkverbindung mit einem Seg- ment des Abtriebshohlrads 39 (Hohlradsegment des hohlradartigen Bauteils). Dieses kann sich radial bewegen und ist in Führungsbahnen 41 im Sekundärschwungrad 13 (Trägerring) geführt. Entgegen der radialen Bewegung des Hohlradsegments 39 wirkt ein rückstellendes Element in beliebiger Ausführung. Beispielhaft kann dieses als Plattfederelement 40, wie in Fig. 1 , als Schraubendruckfeder 44, wie in Fig. 2, oder als Fluid- federelement 46, wie in Fig. 3, ausgeführt sein. Ein Anschlag 52 kann sicherstellen, dass die Hohlradsegmente 39 sich radial nicht über eine Grenzposition hinaus verschieben können. Ein Fluidfederelement 46 kann mit einem Gas (beispielsweise Luft) oder einer Flüssigkeit (beispielsweise Hydrauliköl) gefüllt sein. Die Anzahl der Hohlradsegmente 39 kann beispielsweise abhängig sein von der Anzahl der Planeten (Planetenräder), ist jedoch z.B. mindestens zwei und sollte nicht mehr als sechs betragen.
Bei den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Beispielen ermöglicht die Exzentrik der beiden Planetenradachsen 43 einen Ausgleich des variablen Achsabstands zwischen den Segmenten des Abtriebshohlrads 39 (Hohlradsegmente des hohlradartigen Bauteils) und den Abtriebsplanetenritzeln 42 (zweite Planetenräder der Planetenradpaarungen), der sich aus der radialen Bewegung des Hohlradsegments unter Fliehkraft ergibt. Es ergibt sich beispielsweise ein Gleichgewicht aus der Federkraft des entsprechenden Federelements 40, 44, 46 und der aus der Drehzahl resultierenden Fliehkraft, das die radiale Position der Hohlradsegmente 39 definiert. Die beiden Führungsbahnen 41 eines Hohlradsegments können parallel zueinander angeordnet sein, um ein Verklemmen zu verhindern. Der Anschlag 52 kann die maximale Übersetzungsänderung definieren. In den gezeigten Beispielen wird die Kraftübertragung stets durch Formschluss (Verzahnung) realisiert. Die ersten Planetenräder 49 kämmen mit dem Hohlrad 8 und die zweiten Planetenräder 42 der Planetenradpaarungen 10 kämmen mit dem hohlradartigen Bauteil 100. Es sind jedoch ebenso beispielsweise kraftschlüssige Ausführungen möglich.
Statt eines passiven Federelements oder allgemein eines passiven Rückstellelements ist auch ein aktiv angesteuerter Aktuator, also ein aktives Rückstellelement, denkbar. In anderen Worten, das hohlradartige Bauteil 100, 200, 300, 400 kann zumindest ein aktives Rückstellelement für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 aufweisen. Die aktiven Rückstellelemente können ausgelegt sein, um einen durchschnittlichen radialen Abstand der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 von der Rotationsachse des hohlrad- artigen Bauteils 100, 200, 300, 400 einzustellen.
Alternativ zu einer linearen oder geraden Bewegung der Hohlradsegmente 39 entlang von Führungsflächen 41 , wie es in den Beispielen von Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, kann eine radiale Bewegung der Hohlradsegmente 39 auch durch eine Rotation um eine Achse im Bereich Enden der Hohlradsegmente 39 erfolgen, wie es für das hohlradartige Bauteil 400 von Fig. 4 gezeigt ist. Die Hohlradsegmente 39 des hohlradartigen Bauteils 400 sind jeweils im Bereich eines Endes der Hohlradsegmente 39 rotierbar um eine Achse 45 gelagert. Der Bereich des Endes eines Hohlradsegments 39 bezieht sich dabei beispielsweise auf einen Bereich eines Hohlradsegments 39 in der Nähe der in tangentialer Richtung gesehenen Enden des Hohlradsegments 39 in dem eine Drehachse 45 angeordnet sein kann, sodass sich mehr als 70% (oder mehr als 80% oder mehr) des Hohlradsegments 39 bei einer Rotation um die Achse 45 radial in dieselbe Richtung (nach au ßen oder nach innen) bewegen. In anderen Worten, die Hohlradsegmente 39 sind im Bereich eines Endes rotierbar um eine Achse 45 gelagert, sodass ein durchschnittlicher radialer Abstand der Hohlradsegmente 39 durch eine Rotation um die Achse 45 vergrößert oder verkleinert werden kann. Das Rückstellelement 40 steht dabei beispielsweise mit einer der Achse 45 abgewandten Hälfte des Hohlradsegments 39 in Kontakt, da diese Seite eine deutlich größere radiale Bewegung durchführt als die Hälfte in der die Achse 45 angeordnet ist. Ferner gelten für das hohlradartige Bauteil 400 die zu dem in Fig. 1 gezeigten hohlradartigen Bauteil gemachten Ausführungen.
In anderen Worten, in Fig. 4 ist auf dem Stufenplaneten (Planetenradpaarung) das ab- tribsseitige Planetenritzel 42 verdrehfest mit dem antriebsseitigen Planetenritzel (nicht abgebildet) verbunden. Die beiden Mittelachsen sind exzentrisch zueinander angeordnet. Das abtriebsseitige Planetenritzel 42 steht in Wirkverbindung mit einem Segment des Abtriebhohlrads 39. Dieses ist verdrehbar gelagert um einen Bolzen 45, der fest mit dem Sekundärschwungrad 13 (Trägerring) verbunden ist. Entgegen der Drehbewegung des Hohlradsegments 39 wirkt ein beliebiges Rückstellelement, hier ausgeführt als Federelement 40. Die Anienkung des Federelements ist soweit wie möglich links (von der Achse entfernt) des Anlenkbolzens 45 vorgesehen. Beispielhaft kann das Federelement als Plattfederelement 40, als Schraubendruckfeder 44, ähnlich Fig. 2, oder als Fluidfe- derelement 46, ähnlich Fig. 3, ausgeführt sein. Statt eines passiven Federelements ist auch ein aktiv angesteuerter Aktuator denkbar. Ein Anschlag 52 kann sicherstellen, dass die Hohlradsegmente sich nicht über einen Grenzwinkel hinaus verdrehen können. Das Fluidfederelement 46 kann mit einem Gas (beispielsweise Luft) oder einer Flüssigkeit (beispielsweise Hydrauliköl) gefüllt sein. Die Anzahl der Hohlradsegmente 39 ist beispielsweise abhängig von der Anzahl der Planeten, ist jedoch z.B. mindestens zwei und sollte nicht mehr als sechs betragen.
Die Exzentrik der beiden Planetenritzelachsen ermöglicht einen Ausgleich des variablen Achsabstands zwischen den Segmenten des Abtriebshohlrads 39 und den Abtriebsplanetenritzeln 42, der sich aus der Verdrehung des Hohlradsegments und der Fliehkraft ergibt. Es kann sich ein Gleichgewicht aus der Federkraft des entsprechenden Federelements 40 und der aus der Drehzahl resultierenden Fliehkraft ergeben, das den Verdrehwinkel der Hohlradsegmente 39 definiert. Der Anschlag 52 kann die maximale Übersetzungsänderung definieren. In den Abbildungen wird die Kraftübertragung stets durch Formschluss (Verzahnung) realisiert. Es sind jedoch ebenfalls beispielsweise kraftschlüssige Ausführungen denkbar.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zum Verändern eines Übersetzungsverhältnisses einer Planetengetriebestruktur. Dabei weist die Planetengetriebestruktur einen Planetenradträger, zumindest zwei mit dem Planetenradträger 9 verbundene Planetenradpaarungen, ein Hohlrad und ein hohlradartiges Bauteil 100, 200, 300, 400 auf. Dabei weisen die zumindest zwei Planetenradpaarungen zumindest zwei verdrehfest verbundene Planetenräder auf. Das Hohlrad steht mit jeweils einem ersten Planetenrad der beiden Planetenräder der zumindest zwei Planetenradpaarungen in Wirkverbindung. Ferner weist das hohlradartige Bauteil 100, 200, 300, 400 zumindest zwei in radialer Richtung bewegbare Hohlradsegmente 39 auf. Jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 steht mit einem zweiten Planetenrad 42 der beiden Planetenräder der zumindest zwei Planetenradpaarungen in Wirkverbindung. Ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad und dem hohlradartigen Bauteil 100, 200, 300, 400 ist durch eine Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente 39 in radialer Richtung veränderbar. Das Verfahren umfasst ein Bewegen der zumindest zwei Hohl- radsegmente 39 in radialer Richtung, um das Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur zu verändern.
Das Verfahren kann weitere optionale, zusätzliche oder alternative Verfahrensschritte aufweisen, die optionalen, zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltungen des zuvor beschriebenen Konzepts entsprechen.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Drehschwingungsdämpfungsan- ordnung. Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Drehschwingungsdämp- fungsanordnung 500 entsprechend eines Ausführungsbeispiels. Die Drehschwingungs- dämpfungsanordnung 500 mit einer Planetengetriebestruktur 510 weist ein antriebssei- tiges Anschlussbauteil 1 , ein abtriebsseitiges Anschlussbauteil 21 , einen ersten Drehmomentübertragungsweg, einen zweiten Drehmomentübertragungsweg, eine Phasen- schiebeanordnung 4 und die Planetengetriebestruktur 510 auf. Der erste Drehmomentübertragungsweg ist zwischen dem antriebsseitigen Anschlussbauteil 1 und dem ab- triebsseitigen Anschlussbauteil 21 angeordnet. Der zweite Drehmomentübertragungsweg ist parallel zu dem ersten Drehmomentübertragungsweg und zwischen dem antriebsseitigen Anschlussbauteil 1 und dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil 21 angeordnet. Ferner ist die Phasenschiebeanordnung 4 in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg angeordnet und ausgelegt, um eine Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten relativ zu über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleitenden Drehungleichförmigkeiten zu erzeugen. Der Planetenradträger 9 der Planetengetriebestruktur 510 ist Teil des ersten Drehmomentübertragungswegs, das Hohlrad 8 der Planetengetriebestruktur 510 ist Teil des zweiten Drehmomentübertragungswegs und das hohlradartige Bauteil 1 1 ist mit dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil 21 verbunden. Die Planetengetriebestruktur 510 ist mit den Drehmomentübertragungswegen verbunden und ausgelegt, sodass durch eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses der Planetengetriebestruktur 510 ein Drehmomentübertragungsverhältnis zwischen einem ersten Drehmomentanteil, der über den ersten Drehmomentübertragungsweg übertragen wird, und einem zweiten Drehmomentanteil, der über den zweiten Drehmomentübertragungsweg übertragen wird, verändert wird. Bei vielen Antrieben sind die Drehungleichförmigkeiten bezüglich ihrer Stärke, Frequenz und/oder Phasenlage für unterschiedliche Drehzahlen des Antriebs unterschiedlich. Durch die Möglichkeit das Drehmomentübertragungsverhältnis zwischen den zwei Drehmomentübertragungswegen zu verändern, ist es möglich, die Drehschwingungs- dämpfungseigenschaften der Drehschwingungsdämpfungsanordnung an die von der Drehzahl abhängigen, vorkommenden Drehungleichförmigkeiten anzupassen, sodass die Drehschwingungsdämpfung über einen Teil oder den gesamten Drehzahlbereich des Antriebs verbessert werden kann.
Durch den Einsatz der Phasenschiebeanordnung 4 kann dafür gesorgt werden, dass zunächst durch Aufteilung und dann durch Zusammenführung des übertragenen Drehmoments durch die dabei eingeführte Phasenverschiebung eine destruktive Überlagerung von Schwingungsanteilen in dem zu übertragenden Drehmoment auftritt. Im Idealfall findet zumindest in einem besonders kritischen Frequenzbereich eine nahezu vollständige Eliminierung der Drehungleichförmigkeiten statt. Dieser kritische Frequenzbereich kann bei unterschiedlichen Drehzahlen des Antriebs in unterschiedlichen Frequenzbereichen liegen. Durch die Möglichkeit das Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur 510 in einem Bereich kontinuierlich zu verändern und somit auch das Drehmomentübertragungsverhältnis kontinuierlich zu verändern, kann nicht nur für eine Drehzahl sondern für einen ganzen Drehzahlbereich eine nahezu vollständige Eliminierung der Drehungleichförmigkeiten erreicht werden.
Das antriebsseitige Anschlussbauteil 1 kann mit einem Antrieb 520, z.B. einem Motor, verbunden sein. Das abtriebsseitige Anschlussbauteil 21 kann beispielsweise mit einem Abtrieb 530, z.B. einem Getriebe, verbunden sein. Die Drehschwingungsdämpfungsan- ordnung 500 kann in unterschiedlichen Maschinen Anwendung finden. Beispielsweise kann die Drehschwingungsdämpfungsanordnung 500 für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs verwendet werden.
Die beiden Drehmomentübertragungswege erstrecken sich zwischen dem antriebsseiti- gen Anschlussbauteil 1 und dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil 21 , wobei der erste oder der zweite Drehmomentübertragungsweg die Phasenschieberanordnung 4 aufweist. Die beiden Drehmomentübertragungswege bilden eine Leistungsverzweigung bei denen der erste Drehmomentanteil über den ersten Drehmomentübertragungsweg übertragen wird und der zweite Drehmomentanteil über den zweiten Drehmomentübertragungsweg übertragen wird. Dabei kann ein Drehmomentübertragungsweg über eine beliebige Anzahl von Bauteilen laufen, die miteinander in Wirkverbindung stehen.
Das Drehmomentübertragungsverhältnis der über die beiden Drehmomentübertragungswege übertragenen Drehmomentanteile ist durch die Planetengetriebestruktur 510 veränderbar. Die Drehmomentanteile können auf unterschiedliche Art definiert werden, was jedoch nichts daran ändert, dass durch eine Veränderung des Drehmomentübertragungsverhältnisses der Frequenzbereich beeinflusst werden kann, in dem die stärkste Eliminierung von Drehungleichförmigkeiten erfolgt. Beispielsweise kann der Drehmomentanteil ein prozentualer Wert des an das abtriebsseitige Anschlussbauteil 21 übertragenen Drehmoments sein, der über den jeweiligen Drehmomentübertragungsweg übertragen wird. Alternativ kann der Drehmomentanteil ein Absolutbetrag des Drehmoments sein, das über den jeweiligen Drehmomentübertragungsweg übertragen wird. Ein Drehmomentanteil kann jedoch auch auf andere Art definiert sein.
Das Drehmomentübertragungsverhältnis kann durch die Planetengetriebestruktur 510 in Abhängigkeit von beliebigen Parametern verändert werden. Beispielsweise kann die Planetengetriebestruktur 510 dazu eine Steuerelektronik aufweisen, die beispielsweise Sensorsignal empfängt und in Abhängigkeit der Sensorsignale die Veränderung des Drehmomentübertragungsverhältnisses steuert. Solche Sensorsignale können beispielsweise eine Antriebsdrehzahl, eine Temperatur, einen Parameter eines Bedienelements oder eine andere Messgröße repräsentieren. Beispielsweise kann die Drehzahl des antriebsseitigen Anschlussbauteils 1 oder direkt die Drehzahl des Antriebs gemessen werden und das Drehmomentübertragungsverhältnis in Abhängigkeit von dem Messsignal geändert werden. Alternativ kann die Veränderung des Drehmomentübertragungsverhältnisses auch rein mechanisch (oder eine Kombination aus mechanisch und elektrisch) realisiert werden. Beispielsweise kann eine drehzahlabhängige Änderung des Drehmomentübertragungsverhältnisses unter Ausnutzung der Fliehkraft mechanisch realisiert werden. Optional kann also die Planetengetriebestruktur 510 das Drehmomentübertragungsverhältnis verändern, sodass das Drehmomentübertragungsverhältnis bei einer ersten Drehzahl des antriebsseitigen Anschlussbauteils 1 größer oder kleiner (je nach Drehun- gleichförmigkeitscharakteristik des verwendeten Antriebs) ist als bei einer zweiten Drehzahl des antriebsseitigen Anschlussbauteils 1 , wenn die ersten Drehzahl kleiner ist als die zweiten Drehzahl. Beispielsweise kann bei Verwendung eines Verbrennungsmotors das Drehmomentübertragungsverhältnis so verändert werden, dass es bei einer ersten Drehzahl größer ist als bei einer zweiten Drehzahl, wenn die erste Drehzahl kleiner ist als die zweite Drehzahl. Dadurch kann bei unterschiedlichen Antriebsdrehzahlen (diskret oder kontinuierlich) die Reduzierung der Drehungleichförmigkeiten verbessert werden.
Zwischen dem antriebsseitigen Anschlussbauteil 1 und dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil 21 teilt sich die Drehmomentübertragung in die zumindest zwei Drehmomentübertragungswege auf. Am Ende der zumindest zwei Drehmomentübertragungswege werden diese wieder zu einem gemeinsamen Drehmomentübertragungsweg zusammengeführt und verlaufen beispielsweise als zusammengeführter Drehmomentübertragungsweg bis zum abtriebsseitigen Anschlussbauteil 21 . Dabei können die von den unterschiedlichen Drehmomentübertragungswegen übertragenen Drehmomente am Orte der Zusammenführung überlagert werden. Dazu kann die Planetengetriebestruktur 510 eine Koppelanordnung aufweisen. Diese Koppelanordnung kann den ersten Drehmomentanteil (übertragen über den ersten Drehmomentübertragungsweg) mit dem zweiten Drehmomentanteil (übertragen über den zweiten Drehmomentübertragungsweg) überlagern. Die Koppelanordnung kann auf unterschiedliche Art realisiert werden.
Die Planetengetriebestruktur 510 kann auf unterschiedliche Arten realisiert werden. Grundsätzlich gelten für die Planetengetriebestruktur 510 alle bereits zuvor gemachten Ausführungen.
Das antriebsseitige Anschlussbauteil 1 (z.B. Primärblech) ist beispielsweise über einen Federsatz 4 und eine Nabenscheibe 5 mit einem Hohlradträger 7 verbunden. Am Hohlradträger 7 befindet sich beispielsweise das Antriebshohlrad 8 (Hohlrad der Planeten- getriebestruktur). Der Planetenradträger 9 der Planetengetriebestruktur 510 ist beispielsweise direkt mit dem antriebsseitigen Anschlussbauteil 1 (verdrehfest) verbunden. Der Planetenradträger 9 trägt die gestuften Planetenräder 10 (Planetenradpaarungen). Das hohlradartige Bauteil 1 1 steht in Wirkverbindung mit den Planetenradpaarungen 10. Ferner ist das hohlradartige Bauteil 1 1 ist mit dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil 21 (verdrehfest) verbunden oder bildet das abtriebsseitige Anschlussbauteil 21 .
Optional kann das jeweils zweite Planetenrad 42, 51 , 600 der beiden Planetenräder der zumindest zwei Planetenradpaarungen z.B. einen kleineren mittleren Radius aufweisen als das jeweils erste Planetenrad 49 der beiden Planetenräder der zumindest zwei Planetenradpaarungen.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Drehungleichförmigkeitsreduzie- rung durch Leistungsverzweigung mit variabler Koppelgetriebeübersetzung. Das beschriebene Konzept bezieht sich beispielsweise auf ein System zur Drehungleichför- migkeitsreduzierung. Um die optimale Drehungleichförmigkeitsreduzierung in jedem oder einigen Drehzahlbereichen zu erreichen, ist eine drehzahladaptive Getriebeübersetzung notwendig, um die Drehungleichförmigkeiten (nahezu) vollständig auszulöschen.
Zur Reduzierung der Drehungleichförmigkeiten und um z.B. zukünftige Anforderungen der Automobilhersteller erfüllen zu können, sind Systeme erforderlich, die in ihrer Leistungsfähigkeit deutlich über bekannten Systemen liegen. Dabei tritt beispielsweise der niedrige Drehzahlbereich, aufgrund steigender Anregungen z.B. durch Downspeeding (Heruntersetzen der Geschwindigkeit) und/oder Downsizing (Reduzierung des Hubraums) immer stärker in den Fokus. Zudem ergeben sich neue Anforderungen z.B. für Motoren mit Zylinderabschaltung, Start/Stopp-Systemen und/oder verschiedenen Hyb- ridisierungsstufen, die mit bekannten Lösungen zur Drehungleichförmigkeitsreduzierung nicht mehr oder nur unzureichend beherrschbar sind.
Durch Systeme nach dem beschriebenen Konzept kann eine Leistungsverzweigung realisiert werden, die durch eine Variation der Getriebeübersetzung eine drehzahlange- passte Optimierung oder Verbesserung der Schwingungsentkopplung ermöglichen. Das Konzept kann das Funktionsprinzip der Leistungsverzweigung zur Reduzierung der Drehungleichförmigkeiten nutzen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Obwohl manche Aspekte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung eines entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschritts zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details bzw. Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele präsentiert wurden, beschränkt ist.
Bezuqszeichen
I antriebsseitiges Anschlussbauteil, Primärblech
4 Phasenschiebeanordnung, Federsatz
5 Nabenscheibe
7 Hohlradträger
8 Hohlrad, Antriebshohlrad
9 Planetenradträger
10 Planetenradpaarung, Planetenrad
I I hohlradartiges Bauteil, Abtriebshohlrad
13 Trägerring, Sekundärschwungrad
21 abtriebsseitiges Anschlussbauteil, Getriebeeingangswelle
39 Hohlradsegment, Segment eines Abtriebshohlrads
40 passives Rückstellelement, Plattfederelement
41 Führungsfläche, Führungsbahn
42 Zweites Planetenrad der Planetenradpaarung, exzentrisch gelagertes Planetenritzel
43 Planetenachse auf Planetenradträger
44 passives Rückstellelement, Schraubendruckfeder
45 Achse eines Hohiradsegments, Bolzen zur Lagerung des Hohiradsegments
46 passives Rückstellelement, Fluidfederelement
47 in radialer Richtung verschiebbares Planetenradsegment
48 Feder, Plattfeder
49 erstes Planetenrad einer Planetenradpaarung
50 Führung für Planetenradsegment
51 Planetenrad mit unrunder Verzahnung
52 Anschlag für Hohlradsegment
65 restliches Planetenrad
100 hohlradartiges Bauteil
200 hohlradartiges Bauteil
300 hohlradartiges Bauteil
400 hohlradartiges Bauteil
500 Drehschwingungsdämpfungsanordnung 510 Planetengetriebestruktur
520 Antrieb
530 Abtrieb
600 Planetenrad

Claims

Patentansprüche
1 . Planetengetriebestruktur (510) mit variablem Übersetzungsverhältnis, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit folgenden Merkmalen: einem Pianetenradtrager (9); zumindest zwei mit dem Pianetenradtrager (9) verbundene Pianetenradpaarungen (10), wobei jede der zumindest zwei Pianetenradpaarungen (10) zumindest zwei verdrehfest verbundene Planetenräder (42, 49) aufweist; ein Hohlrad (8), das mit jeweils einem ersten Planetenrad (49) der beiden Planetenräder (42, 49) der zumindest zwei Pianetenradpaarungen (10) in Wirkverbindung steht; und ein hohlradartiges Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) mit zumindest zwei in radialer Richtung bewegbaren Hohlradsegmenten (39), wobei jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) mit einem zweiten Planetenrad (42, 51 , 600) der beiden Planetenräder (42, 49) der zumindest zwei Pianetenradpaarungen (10) in Wirkverbindung steht, wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad (8) und dem hohlradartigen Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) durch eine radiale Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) veränderbar ist.
2. Planetengetriebestruktur gemäß Anspruch 1 , wobei die Planetengetriebestruktur (510) ausgelegt ist, sodass eine Bewegung eines mit einem Hohlradsegment (39) in Wirkverbindung stehenden Planetenrads (42, 51 , 600) relativ zu dem Hohlradsegment (39) immer kleiner ist als eine volle Umdrehung, insbesondere kleiner ist als ein durch eine Gesamtanzahl von Hohlradsegmenten (39) des hohlradartigen Bauteils (1 1 , 100, 200, 300, 400) geteilter Teil einer vollen Umdrehung.
3. Planetengetriebestruktur gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die mit den Hohlradsegmenten (39) in Wirkverbindung stehenden Planetenräder (42, 51 , 600) der zumindest zwei Pianetenradpaarungen (10) exzentrisch mit dem Planetenradträger (9) verbunden sind, sodass diese Planetenräder bei einer radialen Bewegung der Hohlradsegmente (39) durch eine exzentrische Rotation mit den Hohlradsegmenten (39) in Wirkverbindung bleiben.
4. Planetengetriebestruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Anzahl von Planetenradpaarungen (10) einer Anzahl von Hohlradsegmenten (39) des hohlradartigen Bauteils (1 1 , 100, 200, 300, 400) entspricht.
5. Planetengetriebestruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hohlradartige Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) ausgelegt ist, sodass die zumindest zwei Hohlradsegmente (39) bei einer ersten Drehzahl des hohlradartigen Bauteils (100, 200, 300, 400) einen kleineren oder einen größeren durchschnittlichen radialen Abstand von der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils (1 1 , 100, 200, 300, 400) aufweisen als bei einer zweiten Drehzahl, wenn die erste Drehzahl kleiner ist als die zweite Drehzahl.
6. Planetengetriebestruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hohlradartige Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) zumindest ein passives Rückstellelement (40, 44, 46) für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) aufweist, wobei die passiven Rückstellelemente (40, 44, 46) eine radiale Kraft in Richtung der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils (1 1 , 100, 200, 300, 400) auf die Hohlradsegmente (39) ausüben, wobei das hohlradartige Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) ausgelegt ist, sodass die zumindest zwei Hohlradsegmente (39) durch die Fliehkraft bei einer ersten Drehzahl des hohlradartigen Bauteils (100, 200, 300, 400) einen kleineren durchschnittlichen radialen Abstand von der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils (1 1 , 100, 200, 300, 400) aufweisen als bei einer zweiten Drehzahl, wenn die erste Drehzahl kleiner ist als die zweite Drehzahl.
7. Planetengetriebestruktur gemäß Anspruch 6, wobei ein passives Rückstellelement (40, 44, 46) ein Plattfederelement (40), ein Schraubendruckfederelement (44) oder ein Fluidfederelement (46) ist, das zwischen einem Hohlradsegmente (39) und einem Trägerring (13) des hohlradartigen Bauteils (1 1 , 100, 200, 300, 400) angeordnet ist.
8. Planetengetriebestruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das hohlradartige Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) zumindest ein aktives Rückstellelement für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) aufweist, wobei die aktiven Rückstellelemente ausgelegt sind, um einen durchschnittlichen radialen Abstand der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) von der Rotationsachse des hohlradartigen Bauteils (1 1 , 100, 200, 300, 400) einzustellen.
9. Planetengetriebestruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein mit einem Hohlradsegment (39) in Wirkverbindung stehendes Planetenrad (600) ein in radialer Richtung verschiebbares Planetenradsegment (47) und eine zwischen dem verschiebbaren Planetenradsegmente (47) und dem restlichen Planetenrad (65) angeordnete Feder (48) aufweist, wobei die Feder (48) ausgelegt ist, um das verschiebbare Planetenradsegment (47) gegen das Hohlradsegment (39) zu drücken, sodass das verschiebbare Planetenradsegment (47) bei einer radialen Bewegung des Hohlradsegments (39) mit dem Hohlradsegment (39) in Wirkverbindung bleibt.
10. Planetengetriebestruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein mit einem Hohlradsegment (39) in Wirkverbindung stehendes Planetenrad (51 ) eine unrunde Verzahnung aufweist und ausgelegt ist, sodass bei einer radialen Bewegung des Hohlradsegments (39) das Planetenrad (51 ) durch eine Rotation des Planetenrads
(51 ) mit dem Hohlradsegment (39) in Wirkverbindung bleibt.
1 1 . Planetengetriebestruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hohlradartige Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) einen Trägerring (13) aufweist, wobei der Trägerring (13) für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) zwei parallele, seitliche Führungsflächen (41 ) aufweist, wobei die Führungsflächen (41 ) eine tangentiale Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) verhindern oder begrenzen.
12. Planetengetriebestruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hohlradartige Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) einen Trägerring (13) aufweist, wobei der Trägerring (13) für jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) einen Anschlag
(52) aufweist, wobei die Anschläge (52) eine radiale Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) nach außen begrenzen.
13. Drehschwingungsdämpfungsanordnung (500) mit einer Planetengetriebestruktur (510) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, wobei die Drehschwingungsdämpfungsanordnung (500) ferner aufweist: ein antriebsseitiges Anschlussbauteil (1 ); ein abtriebsseitiges Anschlussbauteil (21 ); einen zwischen dem antriebsseitigen Anschlussbauteil (1 ) und dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil (21 ) angeordneten ersten Drehmomentübertragungsweg; einen parallel zu dem ersten Drehmomentübertragungsweg und zwischen dem antriebsseitigen Anschlussbauteil (1 ) und dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil (21 ) angeordneten zweiten Drehmomentübertragungsweg; und eine Phasenschieberanordnung (4), die in dem zweiten Drehmomentübertragungsweg angeordnet ist und ausgelegt ist, um eine Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten relativ zu über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten zu erzeugen, wobei der Planetenradträger (9) der Planetengetriebestruktur (510) Teil des ersten Drehmomentübertragungswegs und das Hohlrad (8) der Planetengetriebestruktur (510) Teil des zweiten Drehmomentübertragungswegs oder umgekehrt ist und das hohlradar- tige Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) mit dem abtriebsseitigen Anschlussbauteil (21 ) verbunden ist, wobei die Planetengetriebestruktur (510) mit den Drehmomentübertragungswegen verbunden ist und ausgelegt ist, sodass durch eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses der Planetengetriebestruktur (510) ein Drehmomentübertragungsverhältnis zwischen einem ersten Drehmomentanteil, der über den ersten Drehmomentübertra- gungsweg übertragen wird, und einem zweiten Drehmomentanteil, der über den zweiten Drehmomentübertragungsweg übertragen wird, verändert wird.
14. Drehschwingungsdämpfungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweils zweite Planetenrad (42, 51 , 600) der beiden Planetenräder (42, 49) der zumindest zwei Planetenradpaarungen (10) einen kleineren mittleren Radius aufweist als das jeweils erste Planetenrad (49) der beiden Planetenräder (42, 49) der zumindest zwei Planetenradpaarungen (10).
15. Verfahren zum Verändern eines Übersetzungsverhältnisses einer Planetengetriebestruktur (510), wobei die Planetengetriebestruktur (510) einen Planetenradträger (9), zumindest zwei mit dem Planetenradträger (9) verbundene Planetenradpaarungen (10), ein Hohlrad (8) und ein hohlradartiges Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) aufweist, wobei jede der zumindest zwei Planetenradpaarungen (10) zumindest zwei verdrehfest verbundene Planetenräder (42, 49) aufweist, wobei das Hohlrad (8) mit jeweils einem ersten Planetenrad (49) der beiden Planetenräder (42, 49) der zumindest zwei Planetenradpaarungen (10) in Wirkverbindung steht, wobei das hohlradartiges Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) zumindest zwei in radialer Richtung bewegbare Hohlradsegmente (39) aufweist, wobei jedes der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) mit einem zweiten Planetenrad (42, 51 , 600) der beiden Planetenräder (42, 49) der zumindest zwei Planetenradpaarungen (10) in Wirkverbindung steht, wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad (8) und dem hohlradartiges Bauteil (1 1 , 100, 200, 300, 400) durch eine Bewegung der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) in radialer Richtung veränderbar ist, wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
Bewegen der zumindest zwei Hohlradsegmente (39) in radialer Richtung, um das Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebestruktur (510) zu verändern.
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