DE102011114656A1 - Gear box of control device for adjusting variable compression ratio of cylinder internal combustion engine used in passenger car, has ring gears that are meshed with planetary gear in axial direction at two different rigidity regions - Google Patents
Gear box of control device for adjusting variable compression ratio of cylinder internal combustion engine used in passenger car, has ring gears that are meshed with planetary gear in axial direction at two different rigidity regions Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für eine Stelleinrichtung zum Einstellen eines variablen Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 9, und gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.The invention relates to a transmission, in particular for an adjusting device for adjusting a variable compression ratio of an internal combustion engine, according to the preamble of patent claim 1, according to the preamble of patent claim 9, and according to the preamble of
Die
Aus der
Darüber hinaus sind Stelleinrichtungen zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Diese Stelleinrichtungen umfassen ein Getriebe, mittels welchem gewünschte Drehmomente zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses darstellbar sind.In addition, adjusting means for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine, in particular a reciprocating internal combustion engine, are known from the general state of the art. These adjusting devices comprise a gear by means of which desired torques for adjusting or adjusting the compression ratio can be displayed.
Die eingangs genannten Getriebe, welche als Wolfrom-Getriebe bezeichnet werden, weisen eine nur ungenügende oder keine Lastskalierbarkeit auf. Dies bedeutet, dass die Getriebe nur ungenügend an auftretende Belastungen angepasst werden können, um die Belastungen über eine gewisse Lebensdauer hinweg und zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen können.The aforementioned gears, which are referred to as Wolfrom gear, have insufficient or no load scalability. This means that the transmission can only be adapted insufficiently to occurring loads in order to endure the loads over a certain lifetime and at least substantially without damage.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Getriebe eine besonders vorteilhafte Lastskalierbarkeit aufweist.It is therefore an object of the present invention to develop a transmission of the type mentioned in such a way that the transmission has a particularly advantageous load scalability.
Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe, insbesondere für eine Stelleinrichtung zum Einstellen eines variablen Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9, sowie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a transmission, in particular for an adjusting device for adjusting a variable compression ratio of an internal combustion engine having the features of patent claim 1, having the features of patent claim 9, as well as having the features of
Der erste Aspekt der Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für eine Stelleinrichtung zum Einstellen eines variablen Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine. Das Getriebe umfasst ein erstes Hohlrad sowie ein koaxial zum ersten Hohlrad angeordnetes zweites Hohlrad. Ferner umfasst das Getriebe wenigstens ein Planetenradelement, welches mit dem ersten Hohlrad und mit dem zweiten Hohlrad kämmt. Mit anderen Worten stehen die Hohlräder und das Planetenradelement über jeweilige Verzahnungen miteinander im Eingriff.The first aspect of the invention relates to a transmission, in particular for an adjusting device for adjusting a variable compression ratio of an internal combustion engine. The transmission comprises a first ring gear and a coaxial with the first ring gear arranged second ring gear. Furthermore, the transmission comprises at least one planetary gear element, which meshes with the first ring gear and with the second ring gear. In other words, the ring gears and the planetary gear are engaged with each other via respective gears.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Planetenradelement in seiner axialen Richtung wenigstens zwei Bereiche unterschiedlicher Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, aufweist. Das Planetenradelement ist hinsichtlich seiner Steifigkeit, insbesondere seiner Axialsteifigkeit, derart angepasst, dass zumindest im Wesentlichen die gesamte Zahnbreite des Planetenradelements bei der Übertragung von Drehmomenten mittels des erfindungsgemäßen Getriebes an der Übertragung und Wandlung der Drehmomente teilnimmt. Mit anderen Worten wird zumindest im Wesentlichen die gesamte Zahnbreite des Planetenradelements genutzt, um die Drehmomente zu übertragen. Entsprechend wird vorteilhafterweise auch zumindest im Wesentlichen die gesamte Zahnbreite der Hohlräder und/oder eines Sonnenrads des erfindungsgemäßen Getriebes bei der Übertragung der Drehmomente genutzt. Das Sonnenrad steht dabei mit dem Planetenradelement über jeweilige Verzahnungen im Eingriff, d. h. das Sonnenrad kämmt mit dem zumindest einen Planetenradelement.According to the invention, it is provided that the planetary gear element has at least two regions of different stiffness, in particular torsional rigidity, in its axial direction. With regard to its rigidity, in particular its axial rigidity, the planetary gear element is adapted in such a way that at least substantially the entire tooth width of the planetary gear element participates in the transmission and conversion of the torques during the transmission of torques by means of the transmission according to the invention. In other words, at least substantially the entire tooth width of the planetary gear is used to transmit the torques. Accordingly, advantageously at least substantially the entire tooth width of the ring gears and / or a sun gear of the transmission according to the invention is used in the transmission of the torques. The sun gear is engaged with the planetary gear via respective teeth in mesh, d. H. the sun gear meshes with the at least one planetary gear element.
Durch die Nutzung der zumindest im Wesentlichen gesamten Zahnbreite der Verzahnungen bzw. der Verzahnung ist das erfindungsgemäße Getriebe lastskalierbar. Das bedeutet, dass es durch Anpassen seiner Breite, d. h. seiner axialen Erstreckung an auftretende Belastungen angepasst werden kann und dadurch auch hohe Belastungen bzw. hohe Drehmomente über eine hohe Lebensdauer hinweg zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen und somit auch hohe Drehmomente übertragen kann.By using the at least substantially entire tooth width of the toothing or the toothing, the transmission according to the invention is load-scalable. This means that by adjusting its width, i. H. Its axial extent can be adapted to occurring loads and thereby endure even high loads or high torques over a long lifetime at least substantially free of damage and thus can transmit high torques.
Herkömmlicherweise sind sogenannte Wolfrom-Getriebe mit zwei Hohlrädern und wenigstens einem mit den Hohlrädern kämmenden Planetenradelement nicht oder nur sehr begrenzt lastskalierbar und somit an auftretende Belastungen anpassbar, da die Übertragung und Wandlung von Drehmomenten nur auf die Zone von einem der Hohlräder über das Planetenradelement an das zweite Hohlrad begrenzt ist. Damit eignet sich ein Wolfrom-Getriebe herkömmlicherweise nicht für besonders hohe Drehmomente.Conventionally, so-called tungsten gears with two ring gears and at least a planetary gear meshing with the ring gears not or only very limited load scalable and thus adaptable to occurring loads, since the transmission and conversion of torques is limited only to the zone of one of the ring gears on the planet gear to the second ring gear. Thus, a Wolfrom gear conventionally is not suitable for very high torques.
Hinsichtlich des geringen Bauraumbedarfs eines solchen Wolfrom-Getriebes und hinsichtlich der mittels des Getriebes darstellbaren Übersetzungen weist ein solches Wolfrom-Getriebe jedoch Vorteile gegenüber anderweitigen Getrieben auf. Dies ist insbesondere bei der Verwendung bei einer Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine der Fall, die in der Regel in einem Motorraum und damit in einem platzkritischen Bereich eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, angeordnet ist. Die herkömmlichen Wolfrom-Getriebe können jedoch in ihrer Breite, d. h. in ihrer axialen Erstreckung, nicht sinnvoll auf erforderlich hohe Drehmomente skaliert werden.With regard to the small space requirement of such a Wolfrom transmission and in terms of the representable by means of the transmission ratios, however, such a Wolfrom transmission has advantages over other transmissions. This is in particular when used in an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of an example designed as a reciprocating internal combustion engine engine, the case which is usually in an engine compartment and thus in a space-critical area of a motor vehicle, especially a passenger car, arranged. However, the conventional Wolfrom transmission can in width, d. H. in their axial extent, not meaningfully scaled to required high torques.
Diese Problematik der nicht sinnvollen und nur äußerst begrenzten Skalierbarkeit der herkömmlichen Wolfrom-Getriebe ist durch das erfindungsgemäße Getriebe vermieden, da zumindest im Wesentlichen die gesamte Zahnbreite des Planetenradelements und des wenigstens einen Sonnenrads an der Übertragung und Wandlung der Drehmomente teilnehmen kann. So können auch besonders hohe Übersetzungen und somit hohe Drehmomente dargestellt bzw. übertragen werden und das auf einem nur sehr geringen Bauraumbedarf des Getriebes. Das erfindungsgemäße Getriebe kann somit durch Verbreiterung, d. h. durch Erhöhung der axialen Erstreckung an zunehmende Drehmomente angepasst werden und diese zunehmenden Drehmomente über eine hohe Lebensdauer hinweg zumindest im Wesentlichen schadfrei überkragen. Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße Getriebe besonders vorteilhaft lastskalierbar.This problem of not meaningful and only extremely limited scalability of the conventional Wolfrom transmission is avoided by the transmission according to the invention, since at least substantially the entire tooth width of the planetary gear and the at least one sun gear can participate in the transmission and conversion of the torques. So even very high ratios and thus high torques can be displayed or transmitted and that only a very small space requirement of the transmission. The transmission according to the invention can thus by broadening, d. H. be adjusted by increasing the axial extent of increasing torques and overcame these increasing torques over a long service life at least substantially free of damage. In other words, the transmission according to the invention is particularly advantageous load scalable.
Das Planetenradelement weist dabei beispielsweise in seiner axialen Richtung eine variable Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, auf. Die Steifigkeit kann dabei kontinuierlich oder diskontinuierlich über die axiale Erstreckung des Planetenradelements variieren.The planetary gear element has, for example, in its axial direction a variable rigidity, in particular torsional stiffness, on. The stiffness can vary continuously or discontinuously over the axial extent of the planetary gear.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Bereiche unterschiedlicher Steifigkeit in axialer Richtung aneinander angrenzen. Mit anderen Worten weist das Planetenradelement beispielsweise in seiner axialen Richtung wenigstens einen Bereich auf, welcher bezüglich wenigstens eines weiteren, sich daran anschließenden Bereichs des Planetenradelements in seiner Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, reduziert ist. Dies bedeutet, dass der erste Bereich eine geringere Torsionssteifigkeit aufweist als der weitere Bereich.Alternatively or additionally, it can be provided that the areas of different stiffness adjoin one another in the axial direction. In other words, the planetary gear element has, for example, in its axial direction at least one region which is reduced in its rigidity, in particular torsional stiffness, with respect to at least one further, adjoining region of the planetary gear element. This means that the first region has a lower torsional stiffness than the wider region.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Planetenradelement einen mit dem ersten Hohlrad kämmenden ersten Planetenbereich und wenigstens einen mit dem zweiten Hohlrad kämmenden zweiten Planetenradbereich auf, welche miteinander zur Übertragung von Drehmomenten verbunden sind, wobei der die geringere Steifigkeit aufweisende Bereich in axialer Richtung zwischen dem Planetenradbereichen angeordnet ist. Dabei ist der die höhere Steifigkeit aufweisende Bereich beispielsweise durch eines der Planetenradbereiche gebildet, während der andere Planetenradbereich einen dritten Bereich des Planetenradelements bildet, welcher eine höhere Steifigkeit aufweist als der die geringere Steifigkeit aufweisende Bereich.In a further embodiment of the invention, the planetary element has a first planetary gear meshing with the first ring gear and at least one second Planetenradbereich meshing with the second ring gear, which are interconnected to transmit torques, wherein the lower stiffness region in the axial direction between the Planetenradbereichen is arranged. In this case, the region having the higher rigidity is formed, for example, by one of the planetary gear regions, while the other planetary gear region forms a third region of the planetary gear element, which has a higher rigidity than the region having the lower rigidity.
Die Planetenradbereiche, zwischen welchen der die geringe Steifigkeit aufweisende Bereich angeordnet ist, können dabei durch separate Planetenradteile, beispielsweise durch Scheiben, gebildet sein, wobei die Planetenradteile beispielsweise über wenigstens ein Federelement in Umfangsrichtung zur Übertragung von Drehmomenten miteinander gekoppelt sind. Das Federelement gewährleistet dabei eine zumindest im Wesentlichen drehelastische Verbindung der Planetenradteile, so dass die zumindest im Wesentlichen gesamte Zahnbreite der Verzahnung des Planetenradelements an der Übertragung und Wandlung von Drehmomenten teilnimmt. Das bedeutet, dass der die geringere Steifigkeit aufweisende Bereich durch das Federelement gebildet ist.The Planetenradbereiche, between which the low stiffness region is arranged, can be formed by separate Planetenradteile, for example by discs, wherein the Planetenradteile are coupled to each other, for example via at least one spring element in the circumferential direction for transmitting torques. The spring element ensures an at least substantially torsionally elastic connection of the Planetenradteile, so that the at least substantially entire tooth width of the toothing of the Planetenradelements participates in the transmission and conversion of torques. This means that the area having the lower rigidity is formed by the spring element.
Vorteilhafterweise sind die Planetenradteile, insbesondere die Scheiben, mittels des zwischen ihnen angeordneten Federelements gegenseitig vorgespannt bzw. verspannt. Dadurch kann die Steifigkeit des Planetenradelements effizient angepasst werden.Advantageously, the planetary gear, in particular the discs, by means of the spring element arranged between them mutually biased or braced. Thereby, the rigidity of the planetary gear can be adjusted efficiently.
Das Planetenradelement kann dabei auch einstückig ausgebildet sein, wobei der die geringere Steifigkeit aufweisende Bereich zwischen den Planetenbereichen angeordnet ist.The planetary gear element may also be formed in one piece, wherein the lower rigidity region between the planetary regions is arranged.
Die geringere Steifigkeit des die geringere Steifigkeit aufweisenden Bereichs ist beispielsweise durch zumindest im Wesentlichen radial und/oder zumindest im Wesentlichen axial verlaufende Schwächungen wie beispielsweise Wandstärkenreduzierungen, Schlitzungen und/oder durch wenigstens eine Wärmebehandlung oder dergleichen gebildet.The lower rigidity of the region having the lower rigidity is formed, for example, by at least substantially radial and / or at least substantially axial weakenings, such as wall thickness reductions, slits and / or by at least one heat treatment or the like.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der die geringere Steifigkeit aufweisende Bereich durch wenigstens eine Fügstelle gebildet, über welche ein den die höhere Steifigkeit aufweisenden Bereich bildendes und mit dem ersten Hohlrad kämmendes erstes Planetenradteil und wenigstens ein mit dem zweiten Hohlrad kämmendes, den dritten Bereich des Planetenradelements bildendes und separat von dem ersten Planetenradteil ausgebildetes zweites Planetenradteil miteinander verbunden sind. In a further advantageous embodiment of the invention, the region having the lower rigidity is formed by at least one joint, via which a first planetary gear part forming the higher rigidity and meshing with the first ring gear and at least one meshing with the second ring gear, the third region the Planetenradteil forming and separately formed by the first Planetenradteil second Planetenradteil are interconnected.
Der dritte Bereich weist dabei eine höhere Steifigkeit auf als der die geringere Steifigkeit aufweisende Bereich und kann zumindest im Wesentlichen die gleiche Steifigkeit wie der die höhere Steifigkeit aufweisende Bereich aufweisen. Beispielsweise sind die Planetenradteile stoffschlüssig miteinander gefügt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Planetenradteile unter Ausbildung wenigstens einer Schweißnaht als die Fügstelle miteinander verschweißt sind.The third region has a higher rigidity than the region having the lower rigidity and can have at least substantially the same rigidity as the region having the higher rigidity. For example, the Planetenradteile are joined together materially. It can be provided that the Planetenradteile are welded together forming at least one weld as the joint.
Diese zumindest zweiteilige und miteinander gefügte, insbesondere miteinander geschweißte, Ausgestaltung des Planetenradelements ermöglicht die Darstellung der Steifigkeit, insbesondere der Axialsteifigkeit, des Planetenradelements derart, dass die zumindest im Wesentlichen gesamte Zahnbreite des Planetenradelements sowie gegebenenfalls des Sonnenrads an der Wandlung und Übertragung der Drehmomente teilnehmen kann. Dadurch ist das erfindungsgemäße Getriebe besonders vorteilhaft lastskalierbar.This at least two-part and mutually joined, in particular welded together, design of the Planetenradelements allows the representation of the rigidity, in particular the axial stiffness of the Planetenradelements such that the at least substantially entire tooth width of the Planetenradelements and possibly the sun gear can participate in the conversion and transmission of torques , As a result, the transmission according to the invention is particularly advantageous load scalable.
Dabei kann vorgesehen sein, dass eines der Planetenradteile einen Befestigungsteil aufweist, welcher zumindest bereichsweise in dem anderen Planetenradteil aufgenommen ist. Das Befestigungsteil fungiert dabei als Wellenteil, während das andere Planetenradteil als Nabenteil fungiert, in dem das Wellenteil aufgenommen ist. Dabei können das Wellenteil und das Nabenteil nach Art einer Welle-Naben-Verbindung miteinander verbunden sein.It can be provided that one of the planetary gear has a fastening part, which is received at least partially in the other Planetenradteil. The fastening part acts as a shaft part, while the other Planetenradteil acts as a hub part in which the shaft part is added. In this case, the shaft part and the hub part may be connected to each other in the manner of a shaft-hub connection.
Durch diese Ausgestaltung des Planetenradelements ist eine so genannte Speichenkonstruktion darstellbar, durch welche die Steifigkeit, insbesondere Axialsteifigkeit, des Planetenradelements derart ausgestaltet und optimiert ist, dass die Übertragung bzw. Einleitung von Drehmomenten über die zumindest im Wesentlichen gesamte Zahnbreite erfolgt. Das andere Planetenradteil der Speichenkonstruktion weist dabei in Umfangsrichtung des Wellenteils voneinander beabstandete Speichen auf, über die das andere Planetenradteil an dem einen Planetenradteil abgestützt ist. Mit anderen Worten ist das andere Planetenradteil über die in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Speichen an dem einen Planetenradteil in radialer Richtung abgestützt und auf diesem angeordnet. Mittels der Speichen kann dabei die Steifigkeit des Planetenradelements entsprechend eingestellt werden, so dass die zumindest im wesentlichen gesamte Zahnbreite an der Wandlung und Übertragung der Drehmomente teilnimmt. Dies kommt der Lastskalierbarkeit des erfindungsgemäßen Getriebes zugute.By means of this embodiment of the planetary gear element, a so-called spoke construction can be represented, by which the rigidity, in particular axial rigidity, of the planetary gear element is designed and optimized such that the transmission or introduction of torques takes place over the at least substantially entire tooth width. The other Planetenradteil the spoke construction has in the circumferential direction of the shaft part spaced apart spokes, via which the other Planetenradteil is supported on the one Planetenradteil. In other words, the other Planetenradteil is supported on the circumferentially spaced apart spokes on the one Planetenradteil in the radial direction and arranged on this. By means of the spokes, the rigidity of the planetary gear element can be adjusted accordingly, so that the at least substantially entire tooth width participates in the conversion and transmission of the torques. This benefits the load scalability of the transmission according to the invention.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine mit dem ersten Hohlrad kämmende erste Verzahnung des Planetenradelements in axialer Richtung in einem Abstand von einer mit dem zweiten Hohlrad kämmenden zweiten Verzahnung des Planetenradelements angeordnet ist. Dadurch kann die Steifigkeit, insbesondere Axialsteifigkeit, des Planetenradelements entsprechend derart angepasst werden, dass zumindest im Wesentlichen die gesamte Zahnbreite des Planetenradelements und/oder des Sonnenrads für die Wandlung und Übertragung der Drehmomente genutzt werden kann.In a further advantageous embodiment, it is provided that a meshing with the first ring gear first toothing of the Planetenradelements is arranged in the axial direction at a distance from a meshing with the second ring gear second toothing of the Planetenradelements. As a result, the rigidity, in particular axial rigidity, of the planetary gear element can be correspondingly adapted such that at least substantially the entire tooth width of the planetary gear element and / or the sun gear can be used for the conversion and transmission of the torques.
Eine weitere Möglichkeit zur vorteilhaften Anpassung der Steifigkeit des Planetenradelements und damit zur Darstellung der vorteilhaften Lastskalierbarkeit des erfindungsgemäßen Getriebes ist beispielsweise, dass wenigstens ein Verzahnungsbereich zumindest einer mit mindestens einem der Hohlräder kämmenden Verzahnung des Planetenradelements über ein Verbindungselement, insbesondere einen Steg, mit einem Grundkörper des Planetenradelements verbunden ist und über diesen Steg in radialer Richtung von dem Grundkörper beabstandet ist. Mit anderen Worten ist zwischen dem Verzahnungsbereich und dem Grundkörper in radialer Richtung und bezogen auf die axiale Richtung zumindest bereichsweise ein Zwischenraum vorgesehen, über den der Verzahnungsbereich vom Grundkörper beabstandet ist. So kann die Steifigkeit des Planetenradelements besonders vorteilhaft angepasst und eingestellt werden, damit die zumindest im wesentlichen gesamte Zahnbreite des Planetenradelements an der Übertragung und Wandlung der Drehmomente teilnimmt.A further possibility for advantageous adaptation of the rigidity of the planetary gear element and thus for illustrating the advantageous load scalability of the transmission according to the invention is, for example, that at least one toothed area of at least one meshing with at least one of the ring gears of the Planetenradelements via a connecting element, in particular a web, with a main body of the Planetenradelements is connected and is spaced over this web in the radial direction of the main body. In other words, between the toothed region and the base body in the radial direction and with respect to the axial direction, a gap is at least partially provided, via which the toothing region is spaced from the base body. Thus, the rigidity of the planetary gear can be adjusted and adjusted particularly advantageous, so that the at least substantially entire tooth width of the planetary takes part in the transmission and conversion of the torques.
Das Getriebe des zweiten Aspekts der Erfindung umfasst ein mit dem Planetenradelement kämmendes Sonnenradelement. Erfindungsgemäß weist das Sonnenradelement in seiner axialen Richtung wenigstens einen Bereich auf, welcher bezüglich wenigstens eines weiteren, sich daran anschließenden Bereichs des Sonnenradelements in seiner Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, reduziert ist.The transmission of the second aspect of the invention includes a sun gear member meshing with the planetary gear member. According to the invention, the sun wheel element has in its axial direction at least one region which is reduced in its rigidity, in particular torsional rigidity, with respect to at least one further, adjoining region of the sun wheel element.
Der Bereich reduzierter Steifigkeit kann beispielsweise am bzw. im Bund des Sonnenrads vorgesehen sein. Dadurch ist die Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, in axialer Richtung des Sonnenrads (Axialsteifigkeit) derart angepasst, dass zumindest im Wesentlichen die gesamte Zahnbreite des Sonnenrads und vorteilhafterweise auch des mit dem Sonnenrad kämmenden Planetenradelements genutzt wird, um Drehmomente ein- bzw. auszuleiten und zu übertragen. Dadurch weist das Getriebe eine Lastskalierbarkeit, wodurch das Getriebe effizient hinsichtlich seiner Breite (axiale Erstreckung) effizient an auftretende Belastungen angepasst werden kann.The region of reduced rigidity can be provided, for example, on or in the collar of the sun gear. As a result, the rigidity, in particular torsional stiffness, in the axial direction of the sun gear (axial stiffness) adapted such that at least substantially the entire tooth width of the sun gear and advantageously also with the planetary gear meshing with the sun gear is used to input and output torques and to transmit. As a result, the transmission has a load scalability, as a result of which the transmission can be efficiently adapted in terms of its width (axial extent) efficiently to occurring loads.
Die reduzierte Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, ist beispielsweise durch wenigstens einen Schlitz dargestellt, welcher axial und/oder radial verlaufen kann. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Bereich reduzierter Steifigkeit eine Wandstärke aufweist, welche geringer als die Wandstärke des daran anschließenden Bereichs ist. Mit anderen Worten ist die reduzierte Steifigkeit durch eine Wandstärkenreduzierung dargestellt. Die reduzierte Steifigkeit verläuft dabei beispielsweise zumindest im Wesentlichen in Zahnflankenrichtung. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.The reduced rigidity, in particular torsional rigidity, is represented, for example, by at least one slot, which can extend axially and / or radially. Alternatively or additionally, it is possible for the area of reduced rigidity to have a wall thickness which is less than the wall thickness of the adjoining area. In other words, the reduced stiffness is represented by a wall thickness reduction. The reduced stiffness runs, for example, at least substantially in the tooth flank direction. Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
Bei dem Getriebe des dritten Aspekts der Erfindung weist wenigstens eines der Hohlräder in seiner axialen Richtung wenigstens zwei Bereiche unterschiedlicher Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen der ersten beiden Aspekte der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Das wenigstens eine Hohlrad des Getriebes des dritten Aspekts der Erfindung ist dabei in seiner Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit, in axialer Richtung derart angepasst, dass die zumindest im wesentlichen gesamte Zahnbreite der Verzahnung des wenigstens einen Hohlrads an der Übertragung bzw. Wandlung der Drehmomente teilnehmen kann. Dadurch weist das Getriebe eine effiziente Lastskalierbarkeit insbesondere in seiner axialen Richtung auf.In the transmission of the third aspect of the invention, at least one of the ring gears in its axial direction at least two regions of different stiffness, in particular torsional stiffness. Advantageous embodiments of the first two aspects of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the third aspect of the invention and vice versa. The at least one ring gear of the transmission of the third aspect of the invention is adapted in its rigidity, in particular torsional stiffness, in the axial direction such that the at least substantially entire tooth width of the toothing of the at least one ring gear can participate in the transmission or conversion of the torques. As a result, the transmission has an efficient load scalability, in particular in its axial direction.
Die zwei Bereiche unterschiedlicher Steifigkeit des entsprechenden, wenigstens einen Hohlrads ist beispielsweise derart realisiert, dass ein erster Bereiche bezogen auf die radiale Richtung eine erste Wandstärke aufweist. Der zweite Bereich weist dabei bezogen auf die radiale Richtung eine zweite Wandstärke auf, welche gegenüber der ersten Wandstärke geringer, d. h. reduziert ist. Somit ist die Steifigkeit des zweiten Bereichs infolge der geringeren Wandstärke gegenüber der Steifigkeit des ersten Bereichs reduziert. Dadurch ist eine modifizierte Steghöhe des entsprechenden, wenigstens einen Hohlrads geschaffen, so dass das Hohlrad eine entsprechende Steifigkeit aufweist, infolge derer die zumindest im wesentlichen gesamte Zahnbreite an der Übertragung bzw. Wandlung der Drehmomente teilnehmen kann.The two regions of different stiffness of the corresponding, at least one ring gear, for example, realized such that a first regions with respect to the radial direction has a first wall thickness. The second region has, relative to the radial direction, a second wall thickness, which is lower than the first wall thickness, ie. H. is reduced. Thus, the rigidity of the second region is reduced due to the smaller wall thickness over the stiffness of the first region. As a result, a modified web height of the corresponding, at least one ring gear is provided, so that the ring gear has a corresponding rigidity, as a result of which the at least substantially entire tooth width can participate in the transmission or conversion of the torques.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder auch in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or also alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
Die
Dabei umfasst die Stelleinrichtung das Getriebe
Das Getriebe
Das Getriebe
Über das Sonnenrad
Zur Darstellung einer vorteilhaften Lastskalierbarkeit des Getriebes
Wie der
Wie in Zusammenschau mit der
Wie den
Durch diese Ausgestaltung der Planetenräder
Die
Die
Dies bedeutet, dass jeweilige Stege
Wie der
Eine weitere Möglichkeit zur Darstellung der Lastskalierbarkeit ist z. B., den Bund des Sonnenrads
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Getriebetransmission
- 1212
- erstes Hohlradfirst ring gear
- 1414
- zweites Hohlradsecond ring gear
- 1616
- Planetenradplanet
- 1818
- Sonnenradsun
- 2020
- Abtriebswelleoutput shaft
- 2222
- erstes Planetenradteilfirst planetary gear part
- 2424
- zweites Planetenradteilsecond planetary gear part
- 2626
- SchweißnahtWeld
- 2828
- Befestigungsteilattachment portion
- 3030
- Speichespoke
- 3232
- AußenumfangsbereichOuter peripheral region
- 3434
- Grundkörperbody
- 3636
- Stegweb
- 3838
- Verzahnungsbereichtoothed area
- 4040
- Zwischenraumgap
- 4242
- SteghöheBase height
- 4444
- Stegweb
- 4646
- erster Längenbereichfirst length range
- 4848
- zweiter Längenbereichsecond length range
- dd
- Abstanddistance
- DD
- weiterer Abstandfurther distance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004061817 A1 [0002] DE 102004061817 A1 [0002]
- DE 10161942 A1 [0003] DE 10161942 A1 [0003]
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