Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
GEAR-MECHANISM DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/116806
Kind Code:
A1
Abstract:
A gear-mechanism device (10) for an internal combustion engine, having a first gearwheel (12, 12') and having at least one second gearwheel (14) which can be driven by the first gearwheel, and having at least one actuating device (18, 18'), by means of which the second gearwheel (14) can be driven via the first gearwheel (12, 12') optionally in a first or a second, opposed rotational direction, wherein at least one freewheeling device (22) is provided, by means of which optionally a rotation of the second gearwheel (14) in the first rotational direction or the second rotational direction is to be made possible, and by means of which a rotation of the second gearwheel (14) in the correspondingly other rotational direction which is opposite to this rotational direction is to be prevented at least substantially.

Inventors:
WAGENPLAST MICHAEL (DE)
ROEMHELD TILMANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/007518
Publication Date:
September 29, 2011
Filing Date:
December 09, 2010
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DAIMLER AG (DE)
WAGENPLAST MICHAEL (DE)
ROEMHELD TILMANN (DE)
International Classes:
F01L1/352; F16H35/10
Foreign References:
US3304793A1967-02-21
US4762205A1988-08-09
US3125889A1964-03-24
US4623322A1986-11-18
DE102008023206A12009-01-22
DE102005047203A12007-04-19
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Getriebevorrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten Zahnrad (12, 12') und mit zumindest einem zweiten Zahnrad (14), welches von dem ersten Zahnrad antreibbar ist, und mit wenigstens einer Stelleinrichtung (18, 18') mittels welcher das zweite Zahnrad (14) über das erste Zahnrad (12, 12') wahlweise in einer ersten oder einer zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass

wenigstens eine Freilaufeinrichtung (22) vorgesehen ist, mittels welcher wahlweise eine Drehung des zweiten Zahnrads (14) in die erste Drehrichtung oder die zweite Drehrichtung zu ermöglichen ist, und mittels welcher eine Drehung des zweiten Zahnrads (14) in die entsprechend andere, dieser Drehrichtung entgegen gesetzte Drehrichtung zumindest im Wesentlichen zu verhindern ist.

2. Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Freilaufeinrichtung (22) als schaltbare Freilaufeinrichtung (22) ausgebildet ist.

3. Getriebevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Freilaufeinrichtung (22) zumindest zwei jeweils schaltbare Freiläufe (24, 26) umfasst.

4. Getriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Freilaufeinrichtung (22) zumindest einen Freilauf (24, 26) umfasst, welcher im Wesentlichen als Schlingfederkupplung (24, 26) ausgebildet ist.

5. Getriebevorrichtung (10) nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Schlingfederkupplung (24, 26) zumindest zwei Schlingfederelemente mit jeweils einem ersten Federende und einem zweiten Federende umfasst, wobei jeweils das erste Federende mit dem zweiten Zahnrad (14) drehfest koppelbar ist und jeweils das zweite Federende mit einem Gehäuse der Getriebevorrichtung (10) oder mit dem ersten Zahnrad (12) drehfest koppelbar ist.

Description:
Getriebevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Die DE 10 2008 023 206 A1 offenbart einen Riementrieb für Nebenaggregate einer Brennkraftmaschine, mit einem Antriebsrad, einem Abtriebsrad und einem Treibriemen, wobei an dem Abtriebsrad eine Kupplung vorgesehen ist, die als Schlingfederkupplung ausgebildet ist.

Aus der DE 10 2005 047 203 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit in einem Gehäuse angeordneten Zylindern, einer Kurbelwelle und Kolben bekannt, die sich in den Zylindern bewegen. Des Weiteren ist eine Vorrichtung zur Veränderung eines

Verdichtungsverhältnisses eines Brennraums der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst ein Getriebe, wobei über die Vorrichtung und das Getriebe eine Verstellwelle zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses verstellbar ist.

Dieses Getriebe sowie weitere aus dem Serienbau von Kraftwagen bekannte Getriebe für eine Verbrennungskraftmaschine weisen weiteres Potential zur Verbesserung ihres Geräuschverhaltens auf.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebevorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem sehr guten Geräuschverhalten bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Eine solche Getriebevorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine umfasst ein erstes Zahnrad sowie zumindest ein zweites Zahnrad, welches von dem ersten Zahnrad antreibbar ist. Des Weiteren umfasst die Getriebevorrichtung wenigstens eine

Stelleinrichtung, mittels welcher das zweite Zahnrad über das erste Zahnrad wahlweise in einer ersten oder in einer zweiten, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten

Drehrichtung antreibbar ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass mittels der

Stelleinrichtung das erste Zahnrad antreibbar ist, wodurch das zweite Zahnrad antreibbar ist. Es ist nun eine Freilaufeinrichtung vorgesehen, mittels welcher wahlweise eine Drehung des zweiten Zahnrads in die erste oder die zweite Drehrichtung zu ermöglichen ist, und mittels welcher gleichzeitig eine Drehung des zweiten Zahnrads in die

entsprechend andere, zweite, dieser Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung zumindest im Wesentlichen zu verhindern ist.

Durch die Freilaufeinrichtung ist somit ein unerwünschtes Rückdrehen, das heißt ein Drehen des zweiten Zahnrads in eine unerwünschte Drehrichtung vermeidbar, wodurch ein ständiger Anlagewechsel von Übertragungsgliedern, über welche die Zahnräder miteinander zum Antreiben gekoppelt sind, vermieden ist. Damit ist das erste Zahnrad gegenüber unerwünschten Drehmomenten von dem zweiten Zahnrad abgekoppelt. Außerdem ist ein Spiel zwischen den beispielsweise über jeweilige Verzahnungen im Eingriff stehenden Zahnrädern eliminierbar. Bei solchen Übertragungsgliedern handelt es sich beispielsweise um Zähne jeweiliger Verzahnungen der Zahnräder, um Ketten oder Riemen, über welche das zweite vom ersten Zahnrad antreibbar ist.

Dies geht einher mit einer Vermeidung eines durch diesen ständigen Anlagewechsel verursachten Geräusches, wodurch die erfindungsgemäße Getriebevorrtchtung ein sehr gutes Geräusch- und NVH-Verhalten aufweist (NVH - Noise Vibration Harshness). Des Weiteren resultiert aus der Vermeidung der Drehung des zweiten Zahnrads in die entsprechende Drehrichtung eine Vermeidung von Stößen in den jeweiligen

Verzahnungen, was mit einem sehr geringen Verschleiß der Getriebevorrichtung einhergeht. Dadurch ist die Lebensdauererwartung der Getriebevorrichtung besonders hoch und was unerwünschte und kostenintensive Reparaturen vermeidet.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass es sich bei der Getriebevorrichtung um eine Getriebevorrichtung mit einer Übersetzung von i = 1 zwischen den Zahnrädern handelt, wobei also lediglich eine Umkehr der Drehrichtung des ersten Zahnrades jedoch keine Drehmomentenwandlung durch die Getriebevorrichtung erfolgt.

Besonders vorteilhaft ist die Getriebevorrichtung bei einem Einsatz als so genanntes Verstellgetriebe, d. h. als Getriebe, welches überwiegend steht, sich also überwiegend während seiner Lebensdauer nicht dreht oder an einem Eingang und einem Ausgang synchron läuft, und das gegebenenfalls mit wechselnder Last. Ein solches

Verstellgetriebe wird insbesondere bei Verbrennungskraftmaschinen mit variablem Verdichtungsverhältnis eingesetzt, wobei beispielsweise eine Welle, insbesondere eine Exzenterwelle, zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses in die eine oder die andere Drehrichtung mittels der Getriebevorrichtung gedreht wird. Das heißt, dass die Zahnräder selten oder gegebenenfalls gar nicht mehr als eine komplette Umdrehung vollführen und häufig mit sehr hohen Drehmomenten in die eine oder die andere Drehrichtung gedreht werden, wodurch stets die gleichen Übertragungsglieder, d. h. beispielsweise die gleichen Zähne der jeweiligen Verzahnung, im Eingriff sind. Durch die Freilaufeinrichtung ist zumindest nahezu eine Spielfreiheit der Getriebevorrichtung und insbesondere zwischen den jeweiligen Übertragungsgliedern geschaffen, woraus die Vermeidung des

Geräusches infolge eines Anlagewechsels sowie ein sehr geringer Verschleiß resultieren. Außerdem ergibt sich daraus eine reduzierte Gefahr von Zahnbruch durch Entfall der Stöße in den Verzahnungen. Insbesondere der geringe Verschleiß sowie die reduzierte Stoßbelastung führen dazu, dass die Getriebevorrichtung und insbesondere die jeweiligen Übertragungsglieder zur Realisierung einer bestimmten Lebensdauer geringer dimensioniert werden können, woraus geringe Kosten sowie ein nur geringer

Bauraumbedarf der Getriebevorrichtung resultieren. Weiterhin führt dies zu einem sehr geringen Gewicht der Getriebevorrichtung, wodurch sich ein sehr geringer

Kraftstoffverbrauch sowie geringe C0 2 -Emissionen der Verbrennungskraftmaschine realisieren lassen.

Des Weiteren ist kein Haltemoment auf einer Antriebsseite, also auf Seiten des ersten Zahnrads, nötig. Darüber hinaus muss die Getriebevorrichtung nicht selbsthemmend sein, was den Aufwand der Getriebevorrichtung und damit die Kosten sowie den

Bauraumbedarf um ein Weiteres gering hält.

Weiterhin birgt die Getriebevorrichtung den Vorteil, dass eine relativ geringe

Antriebsleistung der Stelleinrichtung in Folge einer Nutzung von Reaktionskräften vonnöten ist, wodurch auch die Stelleinrichtung geringer sowohl in ihren Ausmaßen als auch in ihrer Leistung dimensionierbar ist. Dies spart weiterhin Gewicht und Kosten ein.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass das erste Zahnrad beispielsweise mit einem

Antriebselement, insbesondere einer Antriebswelle, drehfest gekoppelt ist, während das zweite Zahnrad beispielsweise mit einem Abtriebselement, insbesondere einer

Abtriebswelle, drehfest gekoppelt ist. Ist nun in einem Kraft- bzw. Momentenfluss zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement bzw. zwischen einem festen Gehäuse der Getriebevorrichtung und dem Abtriebselement für beide Drehrichtungen die schaltbare Freilaufeinrichtung vorgesehen, sind die bereits beschriebenen Vorteile realisierbar. Dabei können beispielsweise für beide Drehrichtungen jeweils ein schaltbarer Freilauf vorgesehen sein, wobei ein solcher Freilauf bevorzugt als Schlingfederkupplung mit zumindest einer Schlingfeder ausgebildet ist. Eine Schlingfederkupplung als Freilauf birgt den großen Vorteil, dass die Schlingfederkupplung einen nur äußert geringen Leerweg aufweist, bis sie eine Drehung des Zahnrads in die entsprechende Drehrichtung verhindert. Somit ist eine Relativdrehung zwischen den Zahnrädern besonders effizient vermieden, was einen Anlagewechsel und ein daraus resultierendes Geräusch zumindest nahezu vermeidet.

Die Freilaufeinrichtung ist dabei beispielsweise zumindest einerseits an dem Gehäuse oder an dem ersten Zahnrad bzw. dem Antriebselement drehfest abgestützt bzw. über eine Schalteinrichtung abstützbar, während sie andererseits an dem zweiten Zahnrad bzw. dem Abtriebselement drehfest abgestützt bzw. über eine Schalteinrichtung abstützbar ist. Dadurch ist die relative Drehung zwischen den beiden Zahnrädern verhindert. Eine unerwünschte Drehung des ersten Zahnrads ist dabei beispielsweise durch die Stelleinrichtung verhindert, welche bevorzugt einen Elektromotor aufweist, mittels welchem das erste Zahnrad gegebenenfalls über die Antriebswelle antreibbar ist.

Wie bereits angedeutet, ist die Freilaufeinrichtung vorteilhafter Weise als schaltbare Freilaufeinrichtung ausgebildet, welche zwischen einem die Drehung in die erste

Drehrichtung ermöglichenden und die Drehung in die zweite Drehrichtung verhindernden Zustand und einem die Drehung in die zweite Drehrichtung ermöglichenden und die Drehung in die erste Drehrichtung verhindernden Zustand umschaltbar ist. In jeglicher Hinsicht eliminiert die Freilaufeinrichtung Spiele der Getriebevorrichtung, insbesondere zwischen den Zahnrädern und zumindest einem Übertragungsglied, beispielsweise zwischen Verzahnungen der Zahnräder und einer Kette oder einem Riemen bzw. zwischen jeweiligen Verzahnungen der Zahnräder, die miteinander im Eingriff stehen, wodurch Schwingungen unterbunden, eine Betätigung der

Getriebevorrichtung mittels der Stelleinrichtung durch Momentenanteile in die gewünschte Drehrichtung unterstützt und eine Belastung von Übertragungsgliedern wie beispielsweise Zähne der jeweiligen Verzahnungen der Zahnräder, Ketten etc. deutlich reduziert sind. Außerdem ist das erste Zahnrad von Rückdrehmomenten abgekoppelt, wobei beispielsweise das zweite Zahnrad durch die Freilaufeinrichtung an einem Gehäuse der Getriebevorrichtung abgestützt ist.

Zur Vermeidung der unerwünschten Drehung des zweiten Zahnrads in eine Drehrichtung existieren mehrere Möglichkeiten, eine solche Drehung in eine Drehrichtung mittels der Schlingfederkupplung zu vermeiden. Die Schlingfederkupplung umfasst beispielsweise eine Schlingfeder mit zwei Federenden, wobei eines der Federenden reibschlüssig an einer drehfest mit dem zweiten Zahnrad gekoppelten Zylinderfläche anliegt. Das andere der Federenden ist drehfest mit einem relativ zum zweiten Zahnrad drehfesten Gehäuse der Getriebevorrichtung gekoppelt und/oder liegt reibschlüssig an einer drehfest mit dem Gehäuse gekoppelten Zylinderfläche an. Ist das andere Federende mit dem Gehäuse drehfest gekoppelt und liegt reibschlüssig an der drehfest mit dem Gehäuse gekoppelten Zylinderfläche an, so birgt dies den Vorteil, dass eine Einspannung des Federendes entlastet und eine Position des einen Federendes fixiert ist. Je nach Drehrichtung der mit dem zweiten Zahnrad drehfest gekoppelten Zylinderfläche und damit je nach

Drehrichtung des zweiten Zahnrades kann die Schlingfeder eine Haltekraft aufbauen gemäß der Seilreibungsformel F 2 = F l - β μ α , wobei a der Umschlingungswinkel der

Zylinderfläche durch die Schlingfeder ist, oder nicht. Dreht sich das zweite Zahnrad in eine Drehrichtung, in welcher die Schlingfeder keine Haltekraft aufbauen kann, so entsteht nur ein geringes Reibmoment durch eine Anpresskraft des entsprechenden Federendes.

Das Federende, welches reibschlüssig an der mit dem zweiten Zahnrad drehfest gekoppelten Zylinderfläche anliegt, ist beispielsweise mit einer Schalteinrichtung gekoppelt, mittels welcher dieses Federende von der Zylinderfläche abhebbar ist, wodurch also bei Betätigung der Schalteinrichtung das Federende nicht mehr reibschlüssig an der Zylinderfläche anliegt. Dies ermöglicht ein Drehen der Zylinderfläche und damit des zweiten Zahnrads in die Drehrichtung, in welcher die Schlingfeder bei reibschlüssig an der Zylinderfläche anliegendem Federenden normalerweise die

Haltekraft aufbauen und das Drehen in die Drehrichtung verhindern würde. Dies bedeutet, dass bei Drehung des zweiten Zahnrads in ein zu sperrende Drehrichtung und bei unbetätigter Schalteinrichtung die mit dem zweiten Zahnrad gekoppelte Zylinderfläche drehfest über die Schlingfeder der Schlingfederkupplung mit der drehfest mit dem Gehäuse gekoppelten Zylinderfläche gekoppelt ist, wodurch ein Drehen des zweiten Zahnrads in diese unerwünschte, zu sperrende Drehrichtung verhindert ist. Dabei legt sich die Schlingfeder mit ihren Federwindungen an beide Zylinderflächen an. Durch die Reibung zwischen den Federwindungen der Schlingfeder und den entsprechenden Zylinderflächen, welche sich mit der Anzahl der Federwindungen aufsummiert, ist somit die mit dem zweiten Zahnrad drehfest gekoppelte Zylinderfläche mit der mit dem

Gehäuse drehfest gekoppelten Zylinderfläche drehfest gekoppelt, wodurch eine Drehung des zweiten Zahnrad des in die unerwünschte Drehrichtung verhindert ist. Bei betätigter Schalteinrichtung kann das zweite Zahnrad in diese unterwünschte Drehrichtung gedreht werden, da das entsprechende Federende bzw. die Federwindungen von der

Zylinderfläche abhebt bzw. abheben, ein Verhindern bzw. Freigeben einer Drehung des zweiten Zahnrads in die dieser unerwünschten Drehrichtung entgegengesetzten

Drehrichtung ist eine zweite Schlingfederkupplung vorzusehen, für die das zu der ersten Schlingefederkupplung Ausgeführte analog gilt.

Alternativ besteht die Möglichkeit, bei unbetätigter Schalteinrichtung nicht an den Zylinderflächen anliegende Federenden bzw. ein nicht an einer korrespondierenden Zylinderfläche anliegendes Federende der Schlingfeder durch Betätigen der

Schalteinrichtung in reibschlüssige Anlage der Federenden bzw. des Federendes an den Zylinderflächen bzw. an der Zylinderfläche zu verbringen. Dies würde jedoch zu einem wenn auch geringen Leerweg der Schlingfederkupplung bis zu einem vollständigen Kraftaufbau zum Verhindern der Drehung des zweiten Zahnrads in die unerwünschte Drehrichtung führen.

Das bedeutet also, dass die Sperrwirkung der Schlingfederkupplung vorteilhafter Weise durch Betätigen der Schalteinrichtung abgeschaltet wird. Dies ist insofern vorteilbehaftet, als dadurch stets eine der beiden Schlingfederkupplungen (eine Schlingfederkupplung pro Drehrichtung des zweiten Zahnrads) aktiv ist, was eine hohe Ausfallsicherheit der Getriebevorrichtung gewährleistet.

Des Weiteren existiert die Möglichkeit, dass eine der ausgeführten Zylinderflächen nicht drehfest mit dem Gehäuse sondern drehfest mit dem ersten Zahnrad gekoppelt ist, wobei das zu dieser Zylinderfläche korrespondierende Federende der Schlingfeder der

Schlingfederkupplung weiterhin mit dieser Zylinderfläche zusammenwirkt bzw.

zusammenwirken kann. In diesem Falle ist ein Drehen des zweiten Zahnrades in die unerwünschte Drehrichtung nicht durch Abstützen an dem Gehäuse sondern durch Abstützten an dem ersten Zahnrad dargestellt, welches beispielsweise über die

Stelleinrichtung drehfest gehalten werden kann. Dieses Verhindern des Drehens des zweiten Zahnrads in die unerwünschte Drehrichtung kann wiederum durch Betätigen der Schalteinrichtung ermöglicht werden, wobei also beispielsweise das Federende von der mit dem zweiten Zahnrad drehfest gekoppelten Zylinderfläche und/oder das Federende von der mit dem ersten Zahnrad drehfest gekoppelten Zylinderfläche abhebt.

In jeglicher Hinsicht funktioniert eine solche Schlingfederkupplung grundsätzlich, wenn beide Federenden reibschlüssig an den jeweiligen, sonst gegeneinander verdrehbaren Zylinderflächen anliegen, da der Seilreibungseffekt auf beiden Zylinderflächen wirkt. Eines der Federenden ist vorteilhafter Weise dann drehfest zu fixieren, wenn die

Zylinderfläche entfallen soll oder wenn eine Drehposition beim Abheben des

Federelements von der korrespondierenden Zylinderfläche genau definiert sein soll bzw. muss.

Zur Darstellung einer besonders kostengünstigen Freilaufeinrichtung mit einem geringen Bauraumbedarf umfasst die Schlingfederkupplung zumindest zwei Schlingfederelemente, d. h. Windungen bzw. Windungsteile einer Schlingfeder, mit jeweils einem ersten

Federende und einem zweiten Federende, wobei jeweils das erste Federende mit dem zweiten Zahnrad drehfest koppelbar ist, und wobei jeweils das zweite Federende mit dem Gehäuse der Getriebevorrichtung oder mit dem ersten Zahnrad drehfest koppelbar ist. Durch die Möglichkeit, das jeweilige erste Federende mit dem zweiten Zahnrad infolge des Seilreibungseffekts drehfest zu koppeln, beispielsweise über das Abtriebselement, ist dadurch die Möglichkeit geschaffen, eine unerwünschte Drehung in die erste oder zweite Drehrichtung zu verhindern, je nachdem, in welche Drehrichtung das entsprechende Schlingfederelement sperrt. So ist die Drehung in eben diese Drehrichtung vermieden, während die Drehung in die andere Drehrichtung zur Betätigung der Getriebevorrichtung, beispielsweise zum Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses der

Verbrennungskraftmaschine, durch die Freilaufeinrichtung ermöglicht ist. Dabei ist bevorzugt ebenso vorgesehen sein, dass zumindest ein Federende jedes

Schlingfederelements mit einer Schalteinrichtung gekoppelt ist, welche das Federende von der korrespondierenden Zylinderfläche abhebt, wodurch das Drehen in die sonst gesperrte und unerwünschte Drehrichtung ermöglicht ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und

Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Verstellgetriebes für eine

Verbrennungskraftmaschine mit einem ersten Zahnrad und mit einem zweiten Zahnrad, welche über jeweilige Verzahnungen miteinander im Eingriff stehen, wobei eine Freilaufeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher eine unerwünschte Relativdrehung der Zahnräder zueinander vermeidbar ist; und

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines

Verstellgetriebes gemäß Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt ein Verstellgetriebe 10 für eine Verbrennungskraftmaschine, mittels welchem beispielsweise eine Exzenterwelle der Verbrennungskraftmaschine verstellbar ist, um damit ein Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine einzustellen. Das Verstellgetriebe 10 umfasst dazu ein erstes Zahnrad 12, welches drehfest mit einer Antriebswelle 15 gekoppelt ist. Des Weiteren umfasst das Verstellgetriebe 10 ein zweites Zahnrad 14, welches drehfest mit einer Abtriebswelle 16 gekoppelt ist. Die Abtriebswelle 16 ist über das Zahnrad 14 und über das Zahnrad 12 und die

Antriebswelle 15 mittels eines Elektromotors 18 antreibbar, wobei die Abtriebswelle 16 dabei gemäß einem Richtungspfeil 20 in eine erste oder eine zweite, dieser

entgegengesetzten Drehrichtung antreibbar ist.

Soll die Abtriebswelle 16 beispielsweise in die erste Drehrichtung gedreht werden, so ist es wünschenswert, eine Drehung der Abtriebswelle 6 in die zweite Drehrichtung zu vermeiden, was mit einer Vermeidung eines Anlagewechsels der Verzahnungen der Zahnräder 12 und 14 einhergeht. Ein solcher Anlagewechsel würde Geräusche sowie eine übermäßige Belastung der Verzahnungen verursachen. Eine solche unerwünschte Drehung in die zweite Drehrichtung erfolgt beispielsweise durch Vibrationen,

Gegenmomente oder dergleichen. Gleichzeitig soll jedoch die Drehung der Abtriebswelle 16 in die erste Drehrichtung möglich sein, da diese Drehung in diese Drehrichtung ein Verstellen des Verdichtungsverhältnisses der Verbrennungskraftmaschine bewirkt.

Analoges gilt für eine gewünschte Drehung der Abtriebswelle 16 in die zweite

Drehrichtung und einer in diesem Falle gewünschten Vermeidung der Drehung der Abtriebswelle 16 in die erste Drehrichtung.

Zur Vermeidung der Drehung der Abtriebswelle 16 in die unerwünschte Drehrichtung bei gleichzeitigem Ermöglichen der Drehung der Abtriebswelle 16 in die erwünschte

Drehrichtung umfasst das Verstellgetriebe 10 eine Freilaufeinrichtung 22 mit zwei als Schlingfederkupplungen 24 und 26 ausgebildeten und mittels einer jeweiligen

Betätigungseinrichtung 28 und 30 schaltbaren Freiläufe.

Die Schlingfederkupplung 24 dient dabei dem Zweck, ein Drehen der Abtriebswelle 16 und damit des Zahnrades 14 in die erste Drehrichtung bei unbetätigter

Betätigungseinrichtung 28 zu vermeiden, aber ein Drehen der Abtriebswelle 16 in die zweite Drehrichtung zu ermöglichen. Die Schlingfederkupplung 26 dient dem Zweck, bei unbetätigter Betätigungseinrichtung 30 ein Drehen der Abtriebswelle 16 in die zweite Drehrichtung zu vermeiden und ein Drehen der Abtriebswelle 16 in die erste Drehrichtung zu erlauben.

Dazu weisen die Schlingfederkupplungen 24 und 26 jeweilige Schlingfedern 32 und 34 auf, die einerseits über eine Koppelstelle 36 und 38 drehfest mit einem Gehäuse des Verstellgetriebes 10 gekoppelt sind und an korrespondierenden Zylinderflächen 40 und 42 reibschlüssig anliegen. Andererseits liegen die Schlingfedern 32 und 34 an korrespondierenden Zylinderflächen 44 und 46 reibschlüssig an, wobei die

Zylinderflächen 40 und 42 drehfest mit dem Gehäuse des Verstellgetriebes 10 gekoppelt sind, während die Zylinderflächen 44 und 46 drehfest mit der Abtriebswelle 16 und damit mit dem zweiten Zahnrad 14 gekoppelt sind. Soll das Zahnrad 14 in die erste

Drehrichtung gedreht werden, so würde dies durch die Schlingfederkupplung 26 ermöglicht und durch die Schlingfederkupplung 24 jedoch vermieden werden. Um trotzdem ein Drehen des Zahnrades 14 in die erste Drehrichtung zu ermöglichen, wird die Betätigungseinrichtung 28 betätigt, wodurch die Schlingfeder 32 von der Zylinderfläche 42 abhebt. Dadurch vermeidet die Schlingfederkupplung 24 nicht mehr das Drehen des Zahnrades 14 in die erste Drehrichtung, woraufhin das Zahnrad 14 in die Drehrichtung gedreht werden kann. Die Schlingfederkupplung 26 vermeidet indes allerdings weiterhin ein Drehen in die zweite Drehrichtung.

Ist eine Drehung des Zahnrades 14 in die zweite Drehrichtung erwünscht in die erste Drehrichtung jedoch unerwünscht, so wird die Betätigung der Betätigungseinrichtung 28 aufgehoben und die Betätigungseinrichtung 30 betätigt, wodurch die Schlingfeder 34 von der Zylinderfläche 46 abhebt und die Schlingfederkupplung 26 ein Drehen des Zahnrades 14 in die zweite Drehrichtung nicht mehr verhindern kann. Auch die Schlingfederkupplung 24 ermöglicht ein Drehen des Zahnrades 14 in die zweite Drehrichtung, verhindert allerdings ein Drehen des Zahnrades 14 in die erste Drehrichtung, wodurch die gewünschte Funktionalität des Verstellgetriebes 10 geschaffen ist. An der Welle 16 anliegende Drehschwingungen können somit jeweils nicht auf das Zahnrad 12 durchschlagen.

Die Lagen der Federenden der Schlingfedern 32 und 34 auf Seiten der

Betätigungseinrichtung 28 bzw. 30 ergeben sich dabei durch die Länge der Schlingfedern 32 bzw. 34.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verstellgetriebes 10, wobei das Verstellgetriebe gemäß Fig. 2 nun einen ersten Elektromotor 18 sowie einen zweiten Elektromotor 18' und ein Planetengetriebe 48 umfasst.

Über den Elektromotor 18' ist eine Antriebswelle 15' und darüber ein mit der

Antriebswelle 15' gekoppeltes Zahnrad 12' antreibbar, wobei über den Elektromotor die Antriebswelle 15 und darüber das mit der Antriebswelle 15 drehfest gekoppelte

Zahnrad 12 antreibbar ist. Über das Zahnrad 12' ist wiederum ein mit einem

Planetenträger 50 verbundenes Zahnrad 52 antreibbar, auf welchem Planetenräder 54 drehbar gelagert sind. Kämmen das Zahnrad 12' und das Zahnrad 52 über jeweilige Verzahnungen, so kämmen auch die Planetenräder 54 mit einem Hohlrad 56 des Planetengetriebes 48 über jeweilige Verzahnungen. Das Hohlrad 56 ist wiederum mit der als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebswelle 16 verbunden, mit welcher das Zahnrad 14 drehfest verbunden ist.

Auch das Verstellgetriebe 10 umfasst eine Freilaufeinrichtung 22 mit einem als

Schlingfederkupplung 24 ausgebildeten Freilauf, welche eine innere Schlingfeder 32 sowie eine äußere Schlingfeder 34 umfasst, welche zur Vermeidung unerwünschter Drehungen der Abtriebswelle 16 und damit des Zahnrads 14 infolge des

Seilreibungseffekts drehfest mit der Abtriebswelle 16 koppelbar sind, wodurch die Abtriebswelle 16 gegen ein unerwünschtes Drehen in die unerwünschte Drehrichtung drehfest mit der Antriebswelle 15 gekoppelt bzw. koppelbar ist. Durch Betätigung der jeweiligen Betätigungseinrichtung 28 bzw. 30 ist die jeweilige Sperrwirkung der jeweiligen Schlingfedern 32 und 34 aufhebbar, wodurch eine Drehung in die entsprechende und sonst von den jeweiligen Schlingfedern 32 und 34 gesperrte Drehrichtung möglich ist. Bei dem Verstellgetriebe 10 gemäß Fig. 2 sind die Zahnräder 12 und 14 über die

Freilaufeinrichtung 22 miteinander verspannt.

Die Verstellgetriebe 10 gemäß den Fig. 1 und 2 stellen somit nahezu spielfreie

Verstellgetriebe 10 dar, bei welchen Anlagewechsel vermieden sind, was mit einem geringen Verschleiß sowie mit einem sehr guten Geräuschverhalten der

Verstellgetriebe 10 einhergeht.