DE102013012051A1

DE102013012051A1 - Stellgetriebe, in particular for a camshaft adjuster

Info

Publication number: DE102013012051A1
Application number: DE102013012051.9A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Elser; Thomas Stolk; Alexander von Gaisberg-Helfenberg
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-08
Also published as: WO2014206512A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stellgetriebe, insbesondere für einen Nockenwellenversteller, mit einem Sonnenrad (11), das eine Drehachse aufweist, mit einem Hohlrad (20), das koaxial zu dem Sonnenrad (11) angeordnet ist, mit zumindest einem Planetenelement (13), das einen ersten Sektor (14) umfasst, der dazu vorgesehen ist, mit dem Sonnenrad (11) zu koppeln, und einen zweiten Sektor (17) umfasst, der dazu vorgesehen ist, mit dem Hohlrad (20) zu koppeln, wobei das Hohlrad (20) zumindest eine Einschwenklücke (21) aufweist, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Phasenlage das Planetenelement (13) zumindest teilweise aufzunehmen.The invention relates to a control gear, in particular for a camshaft adjuster, comprising a sun gear (11) having an axis of rotation with a ring gear (20) coaxial with the sun gear (11), with at least one planetary element (13) a first sector (14) arranged to couple with the sun gear (11) and a second sector (17) arranged to couple with the ring gear (20), the ring gear (20 ) has at least one Einschwenklücke (21), which is intended to at least partially receive the planetary element (13) in at least one phase position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stellgetriebe, insbesondere für einen Nockenwellenversteller.The invention relates to a control gear, in particular for a camshaft adjuster.

Es ist bereits ein Stellgetriebe, mit einem Sonnenrad, das eine Drehachse aufweist, mit einem Hohlrad, das koaxial zu dem Sonnenrad angeordnet ist, mit zumindest einem Planetenelement, das einen ersten Sektor umfasst, der dazu vorgesehen ist, mit dem Sonnenrad zu koppeln, und einen zweiten Sektor umfasst, der dazu vorgesehen ist, mit dem Hohlrad zu koppeln, bekannt.It is already a control gear, with a sun gear having an axis of rotation, with a ring gear, which is arranged coaxially with the sun gear, with at least one planetary element comprising a first sector, which is intended to couple with the sun gear, and a second sector, which is intended to couple with the ring gear, known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Stellgetriebe mit hoher Übersetzung und einem besonders großen Schwenkbereich bereitzustellen. Sie wird durch ein Stellgetriebe entsprechend dem Anspruch 1 gelöst.The invention is in particular the object of providing a control gear with high translation and a particularly large swivel range. It is achieved by a control gear according to claim 1.

Die Erfindung geht aus von einem Stellgetriebe, mit einem Sonnenrad, das eine Drehachse aufweist, mit einem Hohlrad, das koaxial zu dem Sonnenrad angeordnet ist, mit zumindest einem Planetenelement, das einen ersten Sektor umfasst, der dazu vorgesehen ist, mit dem Sonnenrad zu koppeln, und einen zweiten Sektor umfasst, der dazu vorgesehen ist, mit dem Hohlrad zu koppeln.The invention is based on a control gear, with a sun gear having an axis of rotation, with a ring gear, which is arranged coaxially with the sun gear, with at least one planetary element comprising a first sector, which is intended to couple with the sun gear , and a second sector, which is intended to couple with the ring gear.

Es wird vorgeschlagen, dass das Hohlrad zumindest eine Einschwenklücke aufweist, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Phasenlage das Planetenelement zumindest teilweise aufzunehmen. Dadurch kann ein Schwenkbereich des Stellgetriebes vergrößert werden, wodurch eine Übersetzung des Stellgetriebes besonders flexibel gewählt und ein Anwendungsbereich des Stellgetriebes erweitert werden kann. Es kann ein Stellgetriebe mit einem Sonnenrad bereitgestellt werden, das einen besonders großen Durchmesser aufweist, wodurch das Stellgetriebe besonders robust ist. Eine Maßtoleranz in einem Herstellungsprozess kann gelockert werden. Unter einem „Stellgetriebe” mit Sonnenrad, mit zumindest einem Planetenelement und einem Hohlrad soll insbesondere ein einstufiges Planetengetriebe verstanden werden, bei dem das Planetenelement in radialer Richtung nach außen mit dem Hohlrad und in radialer Richtung nach innen mit dem Sonnenrad gekoppelt ist. Unter einem „Hohlrad” soll insbesondere ein Getrieberad verstanden werden, das einen Kranz aufweist, der in Form eines Zylindermantels oder in Form eines unterbrochenen Zylindermantels ausgebildet ist. Unter einer „Phasenlage” soll insbesondere eine Verstellung des Hohlrads gegenüber dem Sonnenrad verstanden werden. Unter einer „Einschwenklücke” des Hohlrads soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Öffnung in radialer Richtung in dem Kranz des Hohlrads verstanden werden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.It is proposed that the ring gear has at least one Einschwenklücke, which is intended to at least partially accommodate the planetary element in at least one phase position. Thereby, a pivoting range of the adjusting gear can be increased, whereby a translation of the adjusting gear selected particularly flexible and an application of the adjusting gear can be extended. It can be provided a control gear with a sun gear, which has a particularly large diameter, whereby the actuating gear is particularly robust. A dimensional tolerance in a manufacturing process can be relaxed. Under a "control gear" with sun gear, with at least one planetary element and a ring gear in particular a single-stage planetary gear should be understood, in which the planetary element is coupled in the radial outward direction with the ring gear and in the radial direction inwardly with the sun gear. A "ring gear" should be understood in particular a gear that has a ring which is in the form of a cylinder jacket or in the form of an interrupted cylinder jacket. A "phase position" is to be understood in particular an adjustment of the ring gear relative to the sun gear. A "Einschwenklücke" of the ring gear is to be understood in this context, in particular an opening in the radial direction in the ring of the ring gear. By "provided" is to be understood in particular specially designed, equipped and / or arranged.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Hohlrad an einem Außenumfang einen Zahnkranz mit einer Innenverzahnung aufweist, der durch die Einschwenklücke unterbrochen ist. Dadurch kann bei einer Drehung des Stellgetriebes der erste Sektor des Planetenelements durch die Einschwenklücke hindurchgreifen, wodurch ein Schwenkbereich des Planetenelements und damit ein Schwenkbereich des Stellgetriebes vergrößert werden. Unter einem „Zahnkranz” eines Hohlrads soll insbesondere ein in Form eines Kreiszylindermantels ausgebildetes Element des Hohlrads verstanden werden, das an einer inneren Mantelfläche eine Innenverzahnung aufweist. Vorzugsweise weisen der erste und der zweite Sektor des Planetenelements jeweils eine Verzahnung auf und die Innenverzahnung des Hohlrads ist dazu vorgesehen, mit der Verzahnung des zweiten Sektors des Planetenelements zu kämmen und die Verzahnung des Sonnenrads ist dazu vorgesehen, mit der Verzahnung des ersten Sektors zu kämmen. Besonders bevorzugt umfasst das Hohlrad eine Trägerscheibe, die fest mit dem Zahnkranz verbunden ist.It is also proposed that the ring gear on an outer circumference having a toothed ring with an internal toothing, which is interrupted by the Einschwenklücke. As a result, during a rotation of the adjusting gear, the first sector of the planetary element can reach through the Einschwenklücke, whereby a pivoting range of the planetary element and thus a pivoting range of the adjusting gear can be increased. A "sprocket" of a ring gear is to be understood in particular a formed in the form of a circular cylinder shell element of the ring gear, which has an internal surface on an inner circumferential surface. Preferably, the first and the second sector of the planetary element each have a toothing and the internal toothing of the ring gear is intended to mesh with the toothing of the second sector of the planetary element and the toothing of the sun gear is intended to mesh with the toothing of the first sector , Particularly preferably, the ring gear comprises a carrier disc which is fixedly connected to the ring gear.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Planetenelement zumindest in einer Phasenlage zumindest teilweise über einen Kopfkreis der Innenverzahnung des Hohlrads hinausragt. Dadurch kann ein vorhandener Bauraum besonders vorteilhaft genutzt werden und eine Begrenzung des Schwenkbereichs durch einen Kontakt des ersten Sektors mit dem Hohlrad kann vermieden werden. Unter einem „Kopfkreis” einer Verzahnung eines Zahnrads soll ein Kreis verstanden werden, der Köpfe von Zähnen der Verzahnung miteinander verbindet.Furthermore, it is proposed that the planetary element protrudes at least partially over a head circle of the internal toothing of the ring gear, at least in a phase position. Thereby, an existing space can be used particularly advantageous and a limitation of the pivoting range by a contact of the first sector with the ring gear can be avoided. A "head circle" of a toothing of a toothed wheel is to be understood as a circle which connects heads of teeth of the toothing together.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der zu einer Kopplung mit dem Sonnenrad vorgesehene erste Sektor des Planetenelements eine Umfangserstreckung von mindestens 130 Grad auf. Dadurch kann über einen gesamten Schwenkbereich des Stellgetriebes eine sichere Kopplung zwischen dem Planetenelement und dem Sonnenrad erreicht werden. Unter einer „Umfangserstreckung” soll insbesondere der Winkel verstanden werden, der von den jeweils randständigen Zähnen der Verzahnung des Sektors aufgespannt wird. Vorzugsweise weist der erste Sektor des Planetenelements eine Umfangserstreckung von mindestens 140 Grad auf. Besonders bevorzugt weist der erste Sektor des Planetenelements eine Umfangserstreckung von mindestens 150 Grad auf.In an advantageous embodiment, the provided for coupling to the sun gear first sector of the planetary element has a circumferential extent of at least 130 degrees. As a result, a secure coupling between the planetary element and the sun gear can be achieved over an entire pivoting range of the adjusting gear. A "circumferential extension" is to be understood in particular the angle which is spanned by the respective marginal teeth of the teeth of the sector. Preferably, the first sector of the planetary element has a circumferential extent of at least 140 degrees. Particularly preferably, the first sector of the planetary element has a circumferential extent of at least 150 degrees.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Sonnenrad, das Planetenelement und das Hohlrad eine gemeinsame Verzahnungsebene aufweisen, in welcher die Einschwenklücke angeordnet ist. Dadurch kann ein besonders kompaktes Stellgetriebe bereitgestellt werden.It is also proposed that the sun gear, the planetary element and the ring gear have a common toothing plane, in which the Einschwenklücke is arranged. Thereby a particularly compact control gear can be provided.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass zumindest in einer Phasenlage ein randständiger Zahn der Innenverzahnung des Hohlrads mit einem randständigen Zahn des zur Kopplung mit dem Hohlrad vorgesehenen zweiten Sektors des Planetenelements in Kontakt ist. Dadurch kann eine Form des Planetenelements besonders flexibel entsprechend einer Funktion des Planetenelements ausgebildet werden, wodurch ein Gewicht des Stellgetriebes verringert und ein Materialaufwand bei einer Herstellung des Stellgetriebes minimiert werden können.It is also proposed that, at least in a phase position, a peripheral tooth of the internal toothing of the ring gear is in contact with a marginal tooth of the second sector of the planetary element provided for coupling to the ring gear. Thereby, a shape of the planetary element can be formed particularly flexible according to a function of the planetary element, whereby a weight of the adjusting gear can be reduced and a cost of materials can be minimized in a production of the adjusting gear.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Stellgetriebes umfasst das Hohlrad einen Innenring und einen Außenring sowie zumindest zwei Speichen, welche je für sich den Innenring mit dem Außenring verbinden. Dadurch kann ein Materialaufwand bei einer Herstellung der Trägerscheibe minimiert werden, wodurch ein besonders leichtes Stellgetriebe bereitgestellt werden kann. Vorzugsweise sind der Innenring und der Außenring konzentrisch zueinander angeordnet und der Zahnkranz des Hohlrads ist an dem Außenring angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Speichen als zumindest im Wesentlichen radial ausgerichtete Stege ausgebildet und einstückig mit dem Innenring und dem Außenring ausgebildet. Unter „einstückig” soll insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder Klebeprozess, und besonders vorteilhaft angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren.In an advantageous embodiment of the adjusting gear, the ring gear comprises an inner ring and an outer ring and at least two spokes which each connect the inner ring with the outer ring. As a result, a cost of materials can be minimized in a production of the carrier disk, whereby a particularly light control gear can be provided. Preferably, the inner ring and the outer ring are arranged concentrically with each other and the ring gear of the ring gear is disposed on the outer ring. Particularly preferably, the spokes are formed as at least substantially radially aligned webs and formed integrally with the inner ring and the outer ring. The term "integral" should be understood in particular to be materially bonded, as for example by a welding process and / or adhesive process, and particularly advantageously formed, such as by the production of a cast and / or by the production in a one- or multi-component injection molding process.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Speichen als ein Anschlag zur Beschränkung der Phasenlage vorgesehen sind. Dadurch kann eine Betriebssicherheit des Stellgetriebes erhöht und ein zulässiger Schwenkbereich des Stellgetriebes möglichst vollständig genutzt werden.It is also proposed that the at least two spokes are provided as a stop for limiting the phase position. As a result, an operational safety of the adjusting gear can be increased and a permissible pivoting range of the adjusting gear can be used as completely as possible.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Stellgetriebe einen Planetenträger zur Lagerung des Planetenelements aufweist, welcher zwischen den zumindest zwei Speichen durch das Hohlrad hindurchgreift. Dadurch kann ein vorhandener Bauraum besonders vorteilhaft genutzt werden und der Planetenträger kann dazu vorgesehen werden, mit den Speichen des Hohlrads zusammenzuwirken, um eine Phasenlage des Stellgetriebes zu begrenzen. Unter einem „Planetenträger” soll insbesondere ein Trägerelement verstanden werden, das drehbar zu der Drehachse des Sonnenrads gelagert ist, und auf welchem wiederum das Planetenelement drehbar gelagert ist. Vorzugsweise weist das Hohlrad zumindest eine Ausnehmung auf, welche der Planetenträger durchdringt. Besonders bevorzugt wird die Ausnehmung von den zwei Speichen, dem Innenring und dem Außenring der Trägerscheibe des Hohlrads begrenzt. Besonders bevorzugt ist der Planetenträger in einer maximalen Phasenlage mit einer der Speichen der Trägerscheibe in Kontakt und begrenzt den Schwenkbereich des Stellgetriebes.Furthermore, it is proposed that the adjusting gear has a planet carrier for supporting the planetary element, which engages between the at least two spokes through the ring gear. Thereby, an existing space can be used particularly advantageous and the planet carrier can be provided to cooperate with the spokes of the ring gear to limit a phase angle of the adjusting gear. A "planet carrier" is to be understood in particular a carrier element which is rotatably mounted to the axis of rotation of the sun gear, and on which in turn the planetary element is rotatably mounted. Preferably, the ring gear has at least one recess, which penetrates the planet carrier. Particularly preferably, the recess is bounded by the two spokes, the inner ring and the outer ring of the carrier disc of the ring gear. Particularly preferably, the planet carrier in a maximum phase position with one of the spokes of the carrier disk in contact and limits the pivoting range of the adjusting gear.

Ferner wird ein Nockenwellenversteller mit einem erfindungsgemäßen Stellgetriebe vorgeschlagen.Furthermore, a camshaft adjuster with a control gear according to the invention is proposed.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figure, an embodiment of the invention is shown. The figure, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Aufsicht auf ein Stellgetriebe in einer Ausgangslage mit einer Blickrichtung parallel zu einer Drehachse des Stellgetriebes, 1 a plan view of a control gear in a starting position with a viewing direction parallel to a rotational axis of the adjusting gear,

2 eine Aufsicht auf das Stellgetriebe, das in Blickrichtung im Uhrzeigersinn verdreht ist, und 2 a plan view of the actuating gear, which is rotated in the direction clockwise, and

3 eine Aufsicht auf das Stellgetriebe, das in Blickrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht ist. 3 a plan view of the actuating gear, which is rotated in the direction counterclockwise.

Die 1 zeigt ein Stellgetriebe 10 eines Nockenwellenverstellers. Der Nockenwellenversteller ist an einem Ende einer nicht näher dargestellten Nockenwelle angeordnet und dazu vorgesehen, eine Phasenlage der Nockenwellen gegenüber einer Kurbelwelle zu verstellen. Die Nockenwelle ist zur Betätigung von Gaswechselventilen vorgesehen. Durch eine Verstellung der Phasenlage der Nockenwelle werden ein Öffnungs- und ein Schließzeitpunkt der Gaswechselventile zeitlich verschoben. Das Stellgetriebe 10 umfasst ein Sonnenrad 11, ein Hohlrad 20 und drei Planetenelemente 13, die auf einem nicht näher dargestellten Planetenträger angeordnet sind. Der Planetenträger ist antriebstechnisch mit der Kurbelwelle verbunden und stellt ein Drehmoment zum Antrieb des Stellgetriebes 10 bereit. Das Hohlrad 20 ist als Abtrieb vorgesehen und antriebstechnisch mit der Nockenwelle verbunden. Das Sonnenrad 11 ist als Stellglied vorgesehen und antriebstechnisch mit einem Stellelement, beispielsweise einer elektromagnetischen Bremseinheit verbunden. Das Sonnenrad 11 weist an einem Außenumfang eine Verzahnung 12 mit zwölf Zähnen auf.The 1 shows a control gear 10 a camshaft adjuster. The camshaft adjuster is arranged at one end of a camshaft, not shown, and provided to adjust a phase angle of the camshafts relative to a crankshaft. The camshaft is designed to operate gas exchange valves. By adjusting the phase position of the camshaft, an opening and a closing time of the gas exchange valves are shifted in time. The actuating gear 10 includes a sun wheel 11 , a ring gear 20 and three planet elements 13 , Which are arranged on a planet carrier, not shown. The planet carrier is drivingly connected to the crankshaft and provides a torque to drive the adjusting gear 10 ready. The ring gear 20 is provided as an output and drive technology connected to the camshaft. The sun wheel 11 is provided as an actuator and drive technology connected to an actuating element, such as an electromagnetic brake unit. The sun wheel 11 has a toothing on an outer circumference 12 with twelve teeth on.

Das Hohlrad 20 ist koaxial zu dem Sonnenrad 11 angeordnet. Das Hohlrad 20 umfasst eine kreisförmige Trägerscheibe 26 und einen Zahnkranz 22. Der Zahnkranz 22 ist an einem Außenumfang des Hohlrads 20 angeordnet und weist drei Einschwenklücken 21 auf. Der Zahnkranz 22 ist im Bereich der Einschwenklücken 21 unterbrochen. Der Zahnkranz 22 ist in Form von drei Stegen 23 ausgebildet. Die Einschwenklücken 21 sind in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei Stegen 23 angeordnet. Die Stege 23 und die Einschwenklücken 21 sind in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Die Stege 23 weisen jeweils eine Umfangserstreckung von etwa 55 Grad auf. Die Einschwenklücken 21 weisen jeweils eine Umfangserstreckung von etwa 65 Grad auf. Der Zahnkranz 22 ist in axialer Richtung an die Trägerscheibe 26 angeformt. Das Hohlrad 20 weist an dem Zahnkranz 22 eine Innenverzahnung 24 auf. Die Zähne der Innenverzahnung 24 weisen in Richtung einer Drehachse des Hohlrads 20. Die Innenverzahnung 24 des Hohlrads 20 weist einen Kopfkreis 25 auf, der Köpfe von Zähnen der Innenverzahnung 24 miteinander verbindet. Die Stege 23 weisen jeweils 11 Zähne auf und überdecken das Sonnenrad 11 in radialer Richtung. Je zwei in Umfangsrichtung benachbart angeordnete Stege 23 sind um 120 Grad gegeneinander versetzt.The ring gear 20 is coaxial with the sun gear 11 arranged. The ring gear 20 includes a circular carrier disk 26 and a sprocket 22 , The sprocket 22 is on an outer periphery of the ring gear 20 arranged and has three Einschwenklücken 21 on. The sprocket 22 is in the area of Einschwenklücken 21 interrupted. The sprocket 22 is in the form of three bars 23 educated. The Einschwenklücken 21 are in the circumferential direction between each two webs 23 arranged. The bridges 23 and the Einschwenklücken 21 are arranged alternately in the circumferential direction. The bridges 23 each have a circumferential extent of about 55 degrees. The Einschwenklücken 21 each have a circumferential extent of about 65 degrees. The sprocket 22 is in the axial direction of the carrier disk 26 formed. The ring gear 20 points to the sprocket 22 an internal toothing 24 on. The teeth of the internal toothing 24 point in the direction of a rotation axis of the ring gear 20 , The internal toothing 24 of the ring gear 20 has a head circle 25 on, the heads of teeth of the internal teeth 24 connects with each other. The bridges 23 each have 11 teeth and cover the sun gear 11 in the radial direction. Two each adjacent circumferentially webs 23 are offset by 120 degrees against each other.

Die Trägerscheibe 26 des Hohlrads 20 weist einen Innenring 27 und einen Außenring 28 sowie drei Speichen 29 auf. Die drei Speichen 29 verbinden je für sich den Innenring 27 und der Außenring 28. Die Speichen 29 verlaufen in radialer Richtung. Je zwei in Umfangsrichtung benachbart angeordnete Speichen 29 sind um 120 Grad gegeneinander versetzt. Die Speichen 29 sind jeweils einer Einschwenklücke 21 zugeordnet. Die Speichen 29 sind jeweils in Umfangsrichtung zentral in der zugeordneten Einschwenklücke 21 angeordnet.The carrier disk 26 of the ring gear 20 has an inner ring 27 and an outer ring 28 as well as three spokes 29 on. The three spokes 29 connect each for itself the inner ring 27 and the outer ring 28 , The spokes 29 run in the radial direction. Each two circumferentially adjacent spokes arranged 29 are offset by 120 degrees against each other. The spokes 29 are each a Einschwenklücke 21 assigned. The spokes 29 are each centrally in the circumferential direction in the associated Einschwenklücke 21 arranged.

Das Hohlrad 20 weist in der Trägerscheibe 26 drei Ausnehmungen 30 auf. Die Ausnehmungen 30 werden jeweils von dem Innenring 27, dem Außenring 28 und zwei benachbarten Speichen 29 begrenzt. Die Ausnehmungen 30 sind in Form von Ringabschnitten ausgebildet und weisen eine Umfangserstreckung von etwa 80 Grad auf. Die Ausnehmungen 30 weisen jeweils eine Außenkante, eine Innenkante und zwei Seitenkanten auf. Die Seitenkanten sind jeweils mit der Innenkante über einen Bogen verbunden. Die Seitenkanten sind jeweils mit der Außenkante über einen Bogen verbunden. Die Ausnehmungen 30 sind jeweils einem Steg 23 des Zahnkranzes 22 zugeordnet. Die Ausnehmungen 30 sind jeweils in Umfangsrichtung zentral unter dem zugeordneten Steg 23 des Zahnkranzes 22 angeordnet.The ring gear 20 points in the carrier disk 26 three recesses 30 on. The recesses 30 are each from the inner ring 27 , the outer ring 28 and two adjacent spokes 29 limited. The recesses 30 are formed in the form of ring sections and have a circumferential extent of about 80 degrees. The recesses 30 each have an outer edge, an inner edge and two side edges. The side edges are each connected to the inner edge of an arc. The side edges are each connected to the outer edge via an arc. The recesses 30 are each a jetty 23 of the sprocket 22 assigned. The recesses 30 are each centrally in the circumferential direction under the associated web 23 of the sprocket 22 arranged.

Das Stellgetriebe 10 umfasst drei Planetenelemente 13. Die Planetenelemente 13 sind je für sich wirktechnisch und in radialer Richtung räumlich zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Zahnkranz 22 des Hohlrads 20 angeordnet. Die Planetenelemente 13 sind in einem montierten Zustand in radialer Richtung nach außen mit dem Hohlrad 20, in radialer Richtung nach innen mit dem Sonnenrad 11 und durch die Lagerung mit dem Planetenträger gekoppelt. Das Stellgetriebe 10 umfasst einen nicht näher dargestellten Planetenträger. Der Planetenträger ist drehbar gelagert und weist mit dem Sonnenrad 11 und dem Hohlrad 20 eine gemeinsame Drehachse auf. Die Planetenelemente 13 sind auf dem Planetenträger drehbar gelagert. Der Planetenträger greift durch die Ausnehmungen 30 des Hohlrads 20 hindurch. Die Speichen 29 des Hohlrads 20 sind dazu vorgesehen, als Anschläge eine Phasenlage des Stellgetriebes 10 zu begrenzen und in einer maximalen Phasenlage in Kontakt mit dem Planetenträger zu sein. Die Drehachsen der Planetenelemente 13 sind auf einem zum Sonnenrad 11 konzentrischen Kreis und gegeneinander in Umfangsrichtung um 120 Grad versetzt angeordnet.The actuating gear 10 includes three planetary elements 13 , The planet elements 13 are each technically and in the radial direction spatially between the sun 11 and the sprocket 22 of the ring gear 20 arranged. The planet elements 13 are in a mounted state in the radial outward direction with the ring gear 20 in the radial direction inwards with the sun gear 11 and coupled by the bearing with the planet carrier. The actuating gear 10 includes a non-illustrated planet carrier. The planet carrier is rotatably mounted and points with the sun gear 11 and the ring gear 20 a common axis of rotation. The planet elements 13 are rotatably mounted on the planet carrier. The planet carrier reaches through the recesses 30 of the ring gear 20 therethrough. The spokes 29 of the ring gear 20 are intended as stops a phase angle of the adjusting gear 10 to limit and be in contact with the planet carrier in a maximum phase position. The axes of rotation of the planetary elements 13 are on a sun gear 11 concentric circle and offset from one another circumferentially offset by 120 degrees.

Die Planetenelemente 13 umfassen jeweils einen zu einer Kopplung mit dem Sonnenrad 11 vorgesehenen ersten Sektor 14 und einen zu einer Kopplung mit dem Hohlrad 20 vorgesehenen zweiten Sektor 17. Der erste Sektor 14 und der zweite Sektor 17 sind einstückig miteinander ausgebildet. Die Planetenelemente 13 sind analog zueinander ausgebildet, weshalb im Folgenden nur ein Planetenelement 13 näher beschrieben wird. Der erste Sektor 14 weist eine Umfangserstreckung 16 von etwa 152 Grad auf. Der zweite Sektor 17 weist eine Umfangserstreckung 19 von etwa 164 Grad auf. Der zweite Sektor 17 ist in Bezug auf die Drehachse des Planetenelements 13 gegenüberliegend zu dem ersten Sektor 14 des Planetenelements 13 angeordnet. Der erste Sektor 14 weist an einem Außenumfang eine Verzahnung 15 mit 15 Zähnen auf. Der zweite Sektor 17 weist an einem Außenumfang eine Verzahnung 18 von 13 Zähnen auf. Die Planetenelemente 13 sind dazu vorgesehen, das Sonnenrad 11, den Planetenträger und das Hohlrad 20 mechanisch miteinander zu koppeln. Die Verzahnung 15 des ersten Sektors 14 kämmt in einem montierten Zustand mit der Verzahnung 12 des Sonnenrads 11. Die Verzahnung 18 des zweiten Sektors 17 kämmt in einem montierten Zustand mit der Innenverzahnung 24 eines dem Sektor 17 zugeordneten Stegs 23 des Zahnkranzes 22. Das Sonnenrad 11, das Hohlrad 20 und die Planetenelemente 13 weisen eine gemeinsame Verzahnungsebene auf, in der auch die Einschwenklücken 21 des Hohlrads 20 angeordnet sind.The planet elements 13 each include one for coupling to the sun gear 11 provided for the first sector 14 and one for coupling to the ring gear 20 second sector 17 , The first sector 14 and the second sector 17 are integrally formed with each other. The planet elements 13 are formed analogous to each other, which is why in the following only one planetary element 13 will be described in more detail. The first sector 14 has a circumferential extent 16 from about 152 degrees. The second sector 17 has a circumferential extent 19 from about 164 degrees. The second sector 17 is with respect to the axis of rotation of the planetary element 13 opposite to the first sector 14 of the planetary element 13 arranged. The first sector 14 has a toothing on an outer circumference 15 with 15 teeth on. The second sector 17 has a toothing on an outer circumference 18 of 13 teeth. The planet elements 13 are meant to be the sun gear 11 , the planet carrier and the ring gear 20 mechanically couple with each other. The gearing 15 of the first sector 14 meshes with the teeth in an assembled state 12 of the sun wheel 11 , The gearing 18 of the second sector 17 meshes with the internal teeth in a mounted state 24 one of the sector 17 associated web 23 of the sprocket 22 , The sun wheel 11 , the ring gear 20 and the planetary elements 13 have a common toothing plane, in which also the Einschwenklücken 21 of the ring gear 20 are arranged.

Das Sonnenrad 11 weist einen Radius 32 auf, der etwa ein Sechstel eines Radius 31 der Innenverzahnung 24 des Hohlrads 20 beträgt. Der für eine Kopplung mit dem Sonnenrad 11 vorgesehene erste Sektor 14 des Planetenelements 13 weist einen Radius 33 auf, der etwa die Hälfte des Radius 31 des Hohlrads 20 beträgt. Der zur Kopplung mit dem Hohlrad 20 vorgesehene zweite Sektor 17 des Planetenelements 13 weist einen Radius 34 auf, der etwa ein Drittel des Radius 31 des Hohlrads 20 beträgt. Damit ist der Radius 33 des ersten Sektors 14 größer als der Radius 34 des zweiten Sektors 17. Eine Summe des Radius 32 des Sonnenrads 11 und eines Zweifachen des Radius 33 des ersten Sektors 14 ist größer als der Radius 31 der Innenverzahnung 24 des Hohlrads 20. Grundsätzlich können der Radius 32 des Sonnenrads 11, der Radius 33 des ersten Sektors 14 und der Radius 34 des zweiten Sektors 17 in Bezug zu dem Radius 31 des Hohlrads 20 auch andere Werte aufweisen. Dabei ist der Radius 33 des ersten Sektors 14 immer größer ist als der Radius 34 des zweiten Sektors 17 des Planetenelements 13.The sun wheel 11 has a radius 32 on, about one sixth of a radius 31 the internal toothing 24 of the ring gear 20 is. The one for coupling with the sun gear 11 provided first sector 14 of the planetary element 13 has a radius 33 on, about half of the radius 31 of the ring gear 20 is. The for coupling with the ring gear 20 envisaged second sector 17 of the planetary element 13 has a radius 34 on, about one Third of the radius 31 of the ring gear 20 is. This is the radius 33 of the first sector 14 greater than the radius 34 of the second sector 17 , A sum of the radius 32 of the sun wheel 11 and a double of the radius 33 of the first sector 14 is greater than the radius 31 the internal toothing 24 of the ring gear 20 , Basically, the radius 32 of the sun wheel 11 , the radius 33 of the first sector 14 and the radius 34 of the second sector 17 in relation to the radius 31 of the ring gear 20 also have other values. Here is the radius 33 of the first sector 14 always larger than the radius 34 of the second sector 17 of the planetary element 13 ,

Das Stellgetriebe 10 weist eine dreizählige Symmetrieachse auf, die mit der gemeinsamen Drehachse des Sonnenrads 11, des Hohlrads 20 und des Planetenträgers zusammenfällt. Das Stellgetriebe 10 weist drei Sektoren 35 von jeweils 120 Grad auf, in denen die Elemente des Stellgetriebes 10 jeweils analog zueinander angeordnet sind, weshalb im Folgenden nur die Anordnung in einem Sektor 35 näher beschrieben wird. Der Sektor 35 weist eine Hälfte einer Speiche 29 des Hohlrads 20, eine Hälfte einer Einschwenklücke 21, einen Steg 23 des Zahnkranzes 22, eine Hälfte einer weiteren Einschwenklücke 21, eine Hälfte einer weiteren Speiche 29, eine Ausnehmung 30 der Trägerscheibe 26, ein Planetenelement 13 und einen Sektor von 120 Grad des Sonnenrads 11 auf. In einer Ausgangslange ist das Hohlrad 20 gegenüber dem Sonnenrad 11 um null Grad verdreht. In der Ausgangslage sind eine Mitte des Stegs 23 des Zahnkranzes 22, eine Mitte der Ausnehmung 30 der Trägerscheibe 26, eine Mitte des Außenumfangs des zweiten Sektors 17 des Planetenelements 13, die Drehachse des Planetenelements 13, eine Mitte des Außenumfangs des ersten Sektors 14 des Planetenelements 13 und die Drehachse des Sonnenrads 11 auf einer Geraden angeordnet.The actuating gear 10 has a threefold symmetry axis that coincides with the common axis of rotation of the sun gear 11 , the ring gear 20 and the planet carrier collapses. The actuating gear 10 has three sectors 35 of 120 degrees each, in which the elements of the actuating gear 10 are each arranged analogously to each other, which is why in the following only the arrangement in a sector 35 will be described in more detail. The sector 35 has one half of a spoke 29 of the ring gear 20 , one half of a Einschwenklücke 21 , a footbridge 23 of the sprocket 22 , one half of another Einschwenklücke 21 , one half of another spoke 29 , a recess 30 the carrier disk 26 , a planetary element 13 and a sector of 120 degrees of the sun gear 11 on. In an output length is the ring gear 20 opposite the sun wheel 11 twisted by zero degrees. In the starting position are a middle of the bridge 23 of the sprocket 22 , a center of the recess 30 the carrier disk 26 , a center of the outer periphery of the second sector 17 of the planetary element 13 , the axis of rotation of the planetary element 13 , a center of the outer periphery of the first sector 14 of the planetary element 13 and the axis of rotation of the sun gear 11 arranged on a straight line.

Der mit der Kurbelwelle gekoppelte Planetenträger weist in Blickrichtung auf die 1 bis 3 eine Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn auf. In einem ungebremsten Zustand des Stellelements und damit des Sonnenrads 11 wird das Hohlrad 20 gegenüber dem Planetenträger im Uhrzeigersinn verdreht, wodurch die Nockenwelle nach spät verstellt wird (vgl. 2). Die Verzahnung 18 des zweiten Sektors 17 des Planetenelements 13 rollt dabei auf der Innenverzahnung 24 des dem Planetenelement 13 zugeordneten Stegs 23 des Zahnkranzes 22 ab. Die Verzahnung 15 des ersten Sektors 14 des Planetenelements 13 rollt auf der Verzahnung 12 des Sonnenrads 11 ab. Das Sonnenrad 11 wird gegenüber dem Planetenträger entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt.The coupled with the crankshaft planet carrier points in the direction of the 1 to 3 one direction of rotation counterclockwise. In an unbraked state of the actuating element and thus of the sun gear 11 becomes the ring gear 20 rotated clockwise relative to the planet carrier, whereby the camshaft is retarded (see. 2 ). The gearing 18 of the second sector 17 of the planetary element 13 rolls on the internal teeth 24 of the planetary element 13 associated web 23 of the sprocket 22 from. The gearing 15 of the first sector 14 of the planetary element 13 rolls on the toothing 12 of the sun wheel 11 from. The sun wheel 11 is adjusted against the planet carrier counterclockwise.

In einer maximalen Phasenlage kommt der Planetenträger in Kontakt mit einer Speiche 29 des Sonnenrads 11 und begrenzt einen Schwenkbereich des Stellgetriebes 10. Ein randständiger Zahn des mit dem Hohlrad 20 gekoppelten zweiten Sektors 17 des Planetenelements 13 kommt in Kontakt mit einem randständigen Zahn des Stegs 23 des Zahnkranzes 22. Ein randständiger Zahn des mit dem Sonnenrad 11 gekoppelten ersten Sektors 14 kommt in Kontakt mit einem Zahn der Verzahnung 12 des Sonnenrads 11. In der maximalen Phasenlage ist ein Teil des ersten Sektors 14 des Planetenelements 13 in der Einschwenklücke 21 des Zahnkranzes 22 angeordnet. Ein Teil des ersten Sektors 14 des Planetenelements 13 ragt über den Kopfkreis 25 der Innenverzahnung 24 des Hohlrads 20 hinaus. Das Planetenelement 13 durchdringt in radialer Richtung die Einschwenklücke 21. Bei maximaler Phasenlage ist das Hohlrad 20 gegenüber dem Planetenträger um etwa minus 22 Grad verdreht. Das Hohlrad 20 ist gegenüber dem Sonnenrad 11 um etwa minus 74 Grad verdreht.In a maximum phase position, the planet carrier comes into contact with a spoke 29 of the sun wheel 11 and limits a pivoting range of the adjusting gear 10 , A marginal tooth of the ring gear 20 coupled second sector 17 of the planetary element 13 comes in contact with a marginal tooth of the bridge 23 of the sprocket 22 , A marginal tooth of the sun wheel 11 coupled first sector 14 comes in contact with a tooth of toothing 12 of the sun wheel 11 , In the maximum phase position is part of the first sector 14 of the planetary element 13 in the Einschwenklücke 21 of the sprocket 22 arranged. Part of the first sector 14 of the planetary element 13 protrudes above the head circle 25 the internal toothing 24 of the ring gear 20 out. The planetary element 13 penetrates the Einschwenklücke in the radial direction 21 , At maximum phase position is the ring gear 20 twisted to the planet carrier by about minus 22 degrees. The ring gear 20 is opposite the sun wheel 11 twisted by about minus 74 degrees.

In einem gebremsten Zustand des Stellelements und damit des Sonnenrads 11 wird das Hohlrad 20 gegenüber dem Planetenträger entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, wodurch die Nockenwelle nach früh verstellt wird (vgl. 3). Bei einer maximalen Phasenlage ist das Hohlrad 20 gegenüber dem Planetenträger um etwa 22 Grad verdreht. Das Hohlrad 20 ist gegenüber dem Sonnenrad 11 um etwa 74 Grad verdreht. Das Stellgetriebe 10 weist zwischen Planetenträger und Hohlrad 20 einen Schwenkbereich von insgesamt etwa 44 Grad auf. Das Stellgetriebe 10 weist zwischen Sonnenrad 11 und Hohlrad 20 einen Schwenkbereich von etwa 148 Grad auf.In a braked state of the actuating element and thus of the sun gear 11 becomes the ring gear 20 rotated counterclockwise relative to the planet carrier, whereby the camshaft is adjusted to early (see. 3 ). At a maximum phase position is the ring gear 20 twisted by about 22 degrees with respect to the planet carrier. The ring gear 20 is opposite the sun wheel 11 twisted by about 74 degrees. The actuating gear 10 points between planet carrier and ring gear 20 a total swivel range of about 44 degrees. The actuating gear 10 points between sun wheel 11 and ring gear 20 a pivoting range of about 148 degrees.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Stellgetriebeactuating mechanism
1111: Sonnenradsun
1212: Verzahnunggearing
1313: Planetenelementplanetary member
1414: Sektorsector
1515: Verzahnunggearing
1616: Umfangserstreckungcircumferential extension
1717: Sektorsector
1818: Verzahnunggearing
1919: Umfangserstreckungcircumferential extension
2020: Hohlradring gear
2121: EinschwenklückeEinschwenklücke
2222: Zahnkranzsprocket
2323: Stegweb
2424: Innenverzahnunginternal gearing
2525: Kopfkreistip circle
2626: Trägerscheibecarrier disc
2727: Innenringinner ring
2828: Außenringouter ring
2929: Speichespoke
3030: Ausnehmungrecess
3131: Radiusradius
3232: Radiusradius
3333: Radiusradius
3434: Radiusradius
3535: Sektorsector

Claims

Stellgetriebe, in particular for a camshaft adjuster, with a sun gear ( 11 ), which has an axis of rotation, with a ring gear ( 20 ) coaxial with the sun gear ( 11 ) is arranged, with at least one planetary element ( 13 ), which is a first sector ( 14 ), which is intended, with the sun gear ( 11 ) and a second sector ( 17 ), which is intended, with the ring gear ( 20 ), characterized in that the ring gear ( 20 ) at least one Einschwenklücke ( 21 ), which is intended, in at least one phase position, the planetary element ( 13 ) at least partially.

Stellgetriebe according to claim 1, characterized in that the ring gear ( 20 ) on an outer circumference a sprocket ( 22 ) with an internal toothing ( 24 ) through the Einschwenklücke ( 21 ) is interrupted.

Steering gear according to claims 1 and 2, characterized in that the planetary element ( 13 ) at least in a phase position at least partially via a head circle ( 25 ) of the internal toothing ( 24 ) of the ring gear ( 20 protrudes).

Operating gear according to one of the preceding claims, characterized in that for coupling to the sun gear ( 11 ), the first sector ( 14 ) of the planetary element ( 13 ) a circumferential extent ( 16 ) of at least 130 degrees.

Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the sun gear ( 11 ), the planetary element ( 13 ) and the ring gear ( 20 ) have a common toothing plane, in which the Einschwenklücke ( 21 ) is arranged.

Stellgetriebe at least according to claim 2, characterized in that at least in a phase position a marginal tooth of the internal toothing ( 24 ) of the ring gear ( 20 ) with a peripheral tooth for coupling to the ring gear ( 20 ) second sector ( 17 ) of the planetary element ( 13 ) is in contact.

Operating gear according to one of the preceding claims, characterized in that the ring gear ( 20 ) an inner ring ( 27 ) and an outer ring ( 28 ) and at least two spokes ( 29 ), which each for itself the inner ring ( 27 ) with the outer ring ( 28 ) connect.

Operating gear according to claim 7, characterized in that the at least two spokes ( 29 ) are provided as a stop for limiting the phase position.

Control gear according to claim 7 or 8, characterized by a planet carrier for supporting the planetary element ( 13 ), which between the at least two spokes ( 29 ) through the ring gear ( 20 ) passes through.

Camshaft adjuster for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a control gear ( 10 ) according to any one of the preceding claims.