DE102013015844A1 - Transmission device with eccentric lantern component - Google Patents

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Michael Frank
Alexander Salzseiler
Christoph Lunk
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HOCHSCHULE MUENCHEN, DE
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung mit einem Antriebsrad und einem Abtriebsrad, die koaxial zu einer Drehachse der Übertragungsvorrichtung angeordnet sind sowie mit einem umlaufenden Transmitterelement und einer Aktuierungseinrichtung. Das Transmitterelement ist exzentrisch zur Drehachse angeordnet und als Triebstockelement ausgebildet. Das Triebstockelement weist eine exzentrisch zur Drehachse angeordnete Transmitterscheibe mit einer Vielzahl von Bolzen auf, die konzentrisch zur Transmitterscheibe relativ zur Stirnseite der Scheibe vorstehen. Das Triebstockelement steht dabei bereichsweise mit dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad in Eingriff und ist mittels eines Exzenterabschnitts der Aktuierungseinrichtung exzentrisch zur Drehachse bewegbar, um das Antriebsrad und das Abtriebsrad relativ zueinander zu bewegen. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine invertierte Ausführungsform in der das Antriebsrad und das Abtriebsrad als Triebstockelemente ausgebildet sind, die jeweils in eine Triebstockverzahnung an der Transmitterscheibe eingreifen. Die Erfindung findet Anwendung in einem Nockenwellenversteller für einen Verbrennungsmotor mit einer solchen drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung.The present invention relates to a drehwinkelverstellbare transmission device having a drive wheel and a driven wheel, which are arranged coaxially to a rotational axis of the transmission device and with a rotating transmitter element and an actuator. The transmitter element is arranged eccentrically to the axis of rotation and designed as a driving stick element. The drive rod element has an eccentric to the axis of rotation arranged transmitter disc with a plurality of bolts which project concentrically to the transmitter disc relative to the end face of the disc. The drive rod element is partially in engagement with the drive wheel and the output gear and is eccentrically movable by means of an eccentric portion of the actuator to the axis of rotation to move the drive wheel and the driven gear relative to each other. Furthermore, the invention relates to an inverted embodiment in which the drive wheel and the driven gear are designed as drive stick elements, which respectively engage in a drive rack toothing on the transmitter disk. The invention finds application in a camshaft adjuster for an internal combustion engine with such a rotationally adjustable transmission device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung mit einem Antriebsrad und einem Abtriebsrad, wobei das Antriebsrad und das Abtriebsrad koaxial zu einer Drehachse der Übertragungsvorrichtung angeordnet sind, sowie mit einem exzentrisch zur Drehachse umlaufenden Transmitterelement und einer Aktuierungseinrichtung, wobei die die Aktuierungseinrichtung einen auf das Transmitterelement wirkenden Exzenterabschnitt aufweist. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen entsprechenden Nockenwellenversteller für einen Verbrennungsmotor.The present invention relates to a drehwinkelverstellbare transmission device having a drive wheel and a driven wheel, wherein the drive wheel and the driven gear are arranged coaxially to a rotational axis of the transmission device, and with an eccentric to the rotation axis rotating transmitter element and an actuator, wherein the actuation means acting on the transmitter element Exzenterabschnitt has. Furthermore, the invention relates to a corresponding camshaft adjuster for an internal combustion engine.

Herkömmliche Planetengetriebe werden in der Technik als ein- oder mehrstufige Getriebe für sehr unterschiedliche Anwendungen eingesetzt. Dabei können die Planetengetriebe als Zahnradgetriebe oder Reibradgetriebe ausgebildet sein und neben gestellfesten Achsen, die ihre Position im Getriebegehäuse nicht verändern, auch umlaufende Achsen aufweisen, die auf Kreisbahnen im Getriebe umlaufen. Neben der Übersetzung einer Drehbewegung lassen sich mit Planetengetriebe in einfacher Weise Additions- oder Verteilungsgetriebe realisieren. Da Planetengetriebe immer mindestens zwei gestellfeste Wellen sowie eine umlaufende Welle aufweisen, erfolgt im Gegensatz zu einfachen einstufigen Standgetrieben immer mindestens eine zweifache Übersetzung in jeder Getriebestufe mit einem insgesamt relativ hohen Übersetzungsverhältnis. Bei der Anordnung eines äußeren Hohlrads und eines inneren Sonnenrads in einer Ebene lässt sich ein besonders kurz bauendes Planetengetriebe realisieren.Conventional planetary gear are used in the art as a single or multi-stage gear for very different applications. In this case, the planetary gear can be designed as a gear transmission or friction gear and next frame fixed axes that do not change their position in the gear housing, also have rotating axes that rotate on circular paths in the transmission. In addition to the translation of a rotary motion can be realized with planetary gear in a simple way addition or distribution gear. Since planetary gear always have at least two frame-fixed shafts and a rotating shaft, in contrast to simple single-stage stationary transmissions is always at least a two-fold ratio in each gear stage with a relatively high overall ratio. In the arrangement of an outer ring gear and an inner sun gear in a plane can be realized a particularly short-built planetary gear.

Die Möglichkeit eines Planetengetriebes bei einem Dreiwellenbetrieb zwei Wellen zum Antrieb des Getriebes zu verwenden und immer eine Welle zum Abtrieb einzusetzen ermöglicht ein großes Spektrum unterschiedlicher Anwendungen, beispielsweise zum Antrieb von Hybridfahrzeugen. Auch drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtungen, die zur Leistungssteigerung und Kraftstoffeinsparung in modernen Verbrennungsmotoren als Nockenwellenversteller eingesetzt werden, sind üblicherweise als einstufige oder mehrstufige Planetengetriebe ausgeführt. Hierbei steuert die zweite Antriebswelle die Drehwinkelverstellung zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle.The possibility of a planetary gear in a three-shaft operation to use two shafts to drive the transmission and always use a shaft for output allows a wide range of different applications, such as the drive of hybrid vehicles. Also angle-adjustable transmission devices that are used to increase performance and fuel economy in modern internal combustion engines as a camshaft adjuster, are usually designed as single-stage or multi-stage planetary gear. Here, the second drive shaft controls the rotational angle adjustment between the first drive shaft and the output shaft.

Nockenwellenversteller ermöglichen während des Betriebs von Verbrennungsmotoren eine Anpassung der Ventilöffnungszeiten auf das Lastverhalten des Motors. Die Veränderung der Überschneidungszeiten der Auslassventile und Einlassventile ermöglicht neben einer Kraftstoffeinsparung sowie einem Leistungs- und Drehmomentgewinn auch eine Emissionsreduzierung, die im Hinblick auf ständig steigende Anforderung zur Erfüllung von Abgasnormen wichtig ist.Camshaft adjusters allow the valve opening times to be adapted to the load behavior of the engine during operation of internal combustion engines. The variation in exhaust valve and intake valve overlap times, in addition to saving fuel and gaining power and torque, also allows emission reduction, which is important in view of ever-increasing requirements for meeting emission standards.

Neben Planetengetrieben werden als Nockenwellenversteller eine ganze Reihe unterschiedlicher Konstruktionen und Konzepte drehwinkelverstellbarer Übertragungsvorrichtungen eingesetzt. Am weitesten verbreitet sind heutzutage hydraulische Nockenwellenversteller, die auf einem aus der Hydrauliktechnik bekannten Schwenkmotor basieren, der zur Steigerung des übertragbaren Moments mit mehreren Flügeln ausgestattet ist. Hydraulische Nockenwellenversteller werden im Verbrennungsmotor über den Motorölkreislauf angetrieben, weshalb die Funktion des Nockenwellenversteller von dem Druck und der Temperatur des Motoröls abhängt und damit von der Betriebstemperatur und der Drehzahl des Verbrennungsmotors.In addition to planetary gearboxes, a whole series of different constructions and concepts of angle-angle-adjustable transmission devices are used as camshaft adjusters. Most widely used today are hydraulic camshaft adjusters which are based on a known from hydraulic technology swing motor, which is equipped to increase the transmittable torque with multiple wings. Hydraulic camshaft adjusters are driven in the engine via the engine oil circuit, which is why the function of the camshaft adjuster depends on the pressure and the temperature of the engine oil and thus on the operating temperature and the speed of the internal combustion engine.

Darüber hinaus sind elektrische Nockenwellenversteller bekannt, die unabhängig vom Öldruck funktionieren. Durch den elektrischen Antrieb des Nockenwellenverstellers lassen sich diese auch bei einem außer Betrieb befindlichen Verbrennungsmotor verstellen und es können zusätzliche Hydraulikpumpen im Motorölkreislauf vermieden werden. Die DE 41 10 195 A1 beschreibt einen elektrischen Nockenwellenversteller, bei dem ein Elektromotor eine relative Drehwinkelverstellung der Nockenwelle zum Nockenwellenrad bewirkt. Als Stellgetriebe wird dabei entweder ein Gewindeabschnitt mit einer Keilverzahnung oder ein Planetengetriebe mit einer selbsthemmenden Getriebeübersetzung verwendet. Weiter beschreibt die EP 573 019 B1 ein paralleles Planetengetriebe mit innenverzahnten Hohlrädern, bei dem mehrere von einer Welle angetriebene Exzenterkörper eine Vielzahl von Zahnrädern mit Außenverzahnung exzentrisch drehen und bereichsweise mit der Innenverzahnung der Hohlräder in Eingriff stehen.In addition, electric camshaft adjusters are known, which work independently of the oil pressure. Due to the electric drive of the camshaft adjuster, these can also be adjusted when the internal combustion engine is out of operation and additional hydraulic pumps in the engine oil circuit can be avoided. The DE 41 10 195 A1 describes an electric camshaft adjuster in which an electric motor causes a relative rotational angle adjustment of the camshaft to the camshaft sprocket. As a control gear while either a threaded portion with a spline or a planetary gear with a self-locking gear ratio is used. Next describes the EP 573 019 B1 a parallel planetary gear with internally toothed ring gears in which a plurality of eccentric body driven by a shaft eccentrically rotate a plurality of external toothed gears and are engaged with the internal toothing of the ring gears in regions.

Die im Stand der Technik bekannten Nockenwellenversteller oder drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtungen weisen je nach Konstruktion und Ausführungsart verschiedene Probleme auf. Während bei hydraulischen Schwenkmotoren eine negative Abhängigkeit vom Druck und der Temperatur des Motoröls besteht, weisen entsprechende Nockenwellenversteller mit elektrischem Antrieb Nachteile bei der Verstellgeschwindigkeit, der erforderlichen Antriebsenergie, der Selbsthemmung oder der Laufruhe auf, insbesondere bei einer Ausgestaltung als Exzentergetrieben.The known in the art camshaft adjuster or drehwinkelverstellbare transmission devices have different problems depending on the construction and design. While there is a negative dependence on the pressure and the temperature of the engine oil in hydraulic swivel motors, corresponding camshaft adjusters with electric drive have disadvantages in terms of the adjustment speed, the required drive energy, self-locking or smoothness, in particular in the case of an embodiment as eccentric drives.

Obwohl sich die in der Technik bekannten Konstruktionen und Konzepte zur Nockenwellenverstellung beim Einsatz in modernen Verbrennungsmotoren insgesamt bewährt haben, bestehen gerade im Hinblick auf die in der Automobilindustrie üblichen großen Stückzahlen kontinuierliche Bestrebungen, verbesserte Konstruktionen zu realisieren und bestehende Probleme zu beseitigen oder zu minimieren. Weiterhin besteht im Hinblick auf die fortschreitende Innovationstätigkeit zur Effizienzsteigerung von Verbrennungsmotoren generell die Notwendigkeit nach neuen Lösungswegen zu suchen, um eingesetzte Konstruktionen durch optimierte oder kostengünstigere Konzepte zu ersetzen.Although the well-known in the art constructions and concepts for camshaft adjustment when used in modern internal combustion engines have proven overall, especially in view of the usual in the automotive industry large numbers of continuous efforts to realize improved designs and eliminate or minimize existing problems. Furthermore, in view of the continuing innovation activity for increasing the efficiency of internal combustion engines, there is generally a need to search for new solutions to replace the designs used by optimized or less expensive concepts.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung bereitzustellen, um die im Stand der Technik bekannten Probleme von Übertragungsvorrichtungen mit einer relativen Verstellung von zwei Antriebsbauteilen zu verbessern sowie um eine hohe Positioniergenauigkeit und Betriebssicherheit bei einem möglichst geringen Herstellungsaufwand zu ermöglichen.The present invention is therefore based on the object to provide a drehwinkelverstellbare transmission device to improve the known in the prior art problems of transmission devices with a relative adjustment of two drive components and to allow a high positioning accuracy and reliability at the lowest possible manufacturing cost.

Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Transmitterelement als Triebstockelement ausgebildet ist, wobei das Triebstockelement eine exzentrisch zur Drehachse angeordnete Transmitterscheibe mit einer Vielzahl von Bolzen aufweist, die konzentrisch zu dieser Transmitterscheibe relativ zu einer ersten Stirnseite der Transmitterscheibe vorstehen, wobei das Triebstockelement bereichsweise mit dem Antriebsrad und bereichsweise mit dem Abtriebsrad in Eingriff steht, und wobei das Triebstockelement über die Transmitterscheibe mittels des Exzenterabschnitts exzentrisch um die Drehachse bewegbar ist, um das Antriebsrad und das Abtriebsrad relativ zueinander zu bewegen. Durch den Einsatz von Triebstockelementen, die auf der Seite der Antriebs- und Abtriebsräder mit geeigneten Formschlusselementen in Eingriff stehen, beispielsweise Triebstockräder, Zahnräder oder Wellenbänder, kann in drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtungen oder Getriebeeinrichtungen auf die Verwendung präzisionsgeschliffener oder verspannter Zahnräder verzichtet werden, wodurch sich ein Hauptkostenträger der Produktion leistungsverzweigender Getriebe einsparen lässt. Dabei bestehen geeignete Triebstockelemente im Allgemeinen aus mindestens einer Scheibe auf der in regelmäßigem Abstand konzentrisch zum Mittelpunkt der Scheibe eine Vielzahl von Bolzen vorgesehen sind, die in zugehörigen Bohrungen auf der Scheibe verschweißt oder vernietet sind, bzw. anderweitig befestigt sind und senkrecht relativ zu der jeweiligen Stirnseite vorstehen, d. h. achsparallel zur Scheibenachse sind. Bei der Kraftumlenkung des Triebstockelements auf das Antriebsrad und das Abtriebsrad werden die Bolzen im Wesentlichen auf Scherung beansprucht, so dass der sonst auftretende Verschleiß der Verzahnungen von Getriebebauteilen reduziert werden kann.This object is achieved for a generic drehwinkelverstellbare transmission device according to the invention in that the transmitter element is formed as a driving stick element, wherein the lumbar element has an eccentric to the axis of rotation arranged transmitter disc with a plurality of bolts which project concentrically relative to this transmitter disc relative to a first end face of the transmitter disc, wherein the drive block element is partially in engagement with the drive wheel and partially with the output gear, and wherein the drive rod element is eccentrically movable about the axis of rotation about the transmitter disc by means of the eccentric to move the drive wheel and the driven gear relative to each other. Through the use of driving stick elements, which are on the side of the drive and driven gears with suitable interlocking elements engaged, for example, drive sticks, gears or shaft bands, can be dispensed in drehwinkelverstellbaren transmission devices or transmission devices on the use of precision ground or braced gears, resulting in a main cost of the carrier Saves production power-splitting transmission. In this case, suitable drive elements generally consist of at least one disc on which at regular intervals concentric with the center of the disc a plurality of bolts are provided, which are welded or riveted in associated holes on the disc, or otherwise secured and perpendicular relative to the respective Protruding front side, d. H. are axially parallel to the disk axis. In the power deflection of the drive lumber element on the drive wheel and the output gear, the bolts are essentially subjected to shear, so that the otherwise occurring wear of the teeth of transmission components can be reduced.

Im herkömmlichen Einsatz werden Triebstockelemente für langsame Antriebselemente in verschmutzungsreichen Umgebungen eingesetzt, beispielsweise im Bergbau, wo auch große Verschmutzungen nicht zu Funktionsstörungen eines Antriebs führen dürfen. Neben der Begrenzung auf vergleichsweise nur geringe Antriebsgeschwindigkeiten können Triebstockelemente dabei auch nur relativ geringe Kräfte übertragen, da in herkömmlichen Anwendungen die zugehörigen Triebstockräder am Grundkreis stark ausgerundet sind und der Zahnfuß dadurch geschwächt ist. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Einsatz von Triebstockelementen werden bei einer erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung Triebstockelemente sowohl für hohe Geschwindigkeiten als auch für relativ hohe Kräfte eingesetzt.In conventional use, drive train elements for slow drive elements are used in polluting environments, for example in mining, where even large contamination may not lead to malfunction of a drive. In addition to the limitation to comparatively only low driving speeds, driving stick elements can transmit only relatively small forces, since in conventional applications the associated driving stick wheels are strongly rounded off at the base circle and the tooth root is thereby weakened. In contrast to the conventional use of driving stick elements, drive element elements are used both for high speeds and for relatively high forces in a transmission device according to the invention.

Während heute übliche drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtungen im Bereich hoher Übersetzungen, insbesondere als Nockenwellenversteller in Verbrennungsmotoren, meist durch mehrstufige Planetengetriebe realisiert werden, deren Nebenantrieb mit einem entsprechend hochdrehenden Motor versehen ist, ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine ein- oder mehrstufige Übertragungsvorrichtung, die durch das integrative Zusammenwirken dreier rotierender Komponenten und einer Aktuierungseinrichtung, trotz eines kleinen Bauraums eine direkte, sehr hohe Untersetzung ermöglicht. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist keine bloße Zusammenstellung teiloptimierter Komponenten, sondern vielmehr eine integrale, aufeinander angepasste, komplexe Konstruktion eines intelligenten Systems zur Leistungsübertragung.While today usual drehwinkelverstellbare transmission devices in the range of high translations, especially as a camshaft adjuster in internal combustion engines, are usually realized by multi-stage planetary gear, the power take-off is provided with a correspondingly high-revving motor, the solution of the invention enables a single or multi-stage transmission device, the threes by the integrative interaction rotating components and an actuator, despite a small space a direct, very high reduction possible. The construction according to the invention is not a mere compilation of partially optimized components, but rather an integral, matched, complex construction of an intelligent system for power transmission.

Das zentrale Element dieser erfindungsgemäßen drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung ist dabei das als Triebstockelement ausgebildete Transmitterelement, das bereichsweise mit dem Antriebsrad und bereichsweise mit dem Abtriebsrad in Eingriff steht und exzentrisch zur Drehachse positioniert ist. Hierbei ermöglicht das Triebstockelement durch seine besondere Formgebung als eingebetteter, starrer nicht elastischer Taumelkörper beim Eingriff in das Antriebsrad und das Abtriebsrad eine Kraftverstärkung in Art der Keilwirkung. Durch die exzentrische Anordnung der kreisförmigen Transmitterscheibe, einer flachen Zylinderscheibe mit einer konzentrischen Ausnehmung, dessen Radius um ein Vielfaches höher ist als dessen Dicke und dessen Hauptachse achsparallel versetzt zur Drehachse der Übertragungsvorrichtung ist, kommt es bei einer Aktuierung des Transmitterelements durch den Exzenterabschnitts der Aktuierungseinrichtung zu einer taumelnden Bewegung der Transmitterscheibe mit einer Änderung der Achsenlage der Scheibe, die sich mit der Exzentrizität ε um die Drehachse herum dreht.The central element of this rotary angle adjustable transmission device according to the invention is the transmitter element designed as a drive element which is partially in engagement with the drive wheel and partially with the output gear and is positioned eccentrically to the axis of rotation. In this case, the lantern element by its special shape as an embedded, rigid non-elastic wobble body when engaging in the drive wheel and the output gear allows a power gain in the manner of wedging action. Due to the eccentric arrangement of the circular transmitter disk, a flat cylindrical disk with a concentric recess whose radius is many times higher than the thickness and the main axis offset axially parallel to the axis of rotation of the transmission device, it comes with an actuation of the transmitter element through the eccentric of the actuator a wobbling movement of the transmitter disc with a change in the axial position of the disc, which rotates with the eccentricity ε around the axis of rotation.

Während die taumelnde Transmitterscheibe und die relativ zu einer ersten Stirnseite vorstehenden Bolzen radiale Bewegungen zur Drehachse ausführen, kommt es am Antriebsrad und Abtriebsrad zu einer tangential wirkenden Kraft, die zu einer Relativbewegung führt. Dabei ist die Konstruktion von Antriebsrad, Abtriebsrad und Transmitterelement so abgestimmt, dass die kreisförmige Transmitterscheibe eine außermittige, taumelnde Kreisbewegung mit der Exzentrizität ε zur Drehachse ausführt. Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion auf Basis eines exzentrisch umlaufenden, taumelnden Triebstockelements lassen sich je nach Ausführung und Anordnung der Elemente große Untersetzungen erreichen. Beim Hauptanwendungsfall von drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtungen, dem Einsatz als Nockenwellenversteller, ermöglicht eine entsprechend hohe Untersetzung den Einsatz von kleindimensionierten Aktuatoren sowie eine geringe Rückwirkung auf den Aktuator durch die Selbsthemmung des hohen Übersetzungsverhältnisses.While the wobbling transmitter disk and the relative to a first end face projecting bolt radial movements Execute the axis of rotation, it comes to the drive wheel and driven gear to a tangential force that leads to a relative movement. The design of drive wheel, driven gear and transmitter element is tuned so that the circular transmitter disc performs an eccentric, tumbling circular motion with the eccentricity ε to the axis of rotation. With the construction according to the invention on the basis of an eccentrically revolving, tumbling Triebstockelements can be achieved depending on the design and arrangement of the elements large reductions. In the main application of angle-adjustable transmission devices, the use as a camshaft adjuster, a correspondingly high reduction allows the use of small-sized actuators and a low reaction to the actuator by the self-locking of the high gear ratio.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Transmitterscheibe auch auf einer zweiten Stirnseite eine Vielzahl von Bolzen aufweist, die konzentrisch angeordnet sind und relativ zu der zweiten Stirnseite vorstehen. Im Gegensatz zu einem einseitigen Eingriff von An- oder Abtriebsrad auf der Innen- und Außenseite des Bolzenrings, ermöglicht die ringförmige Anordnung von Bolzen auf beiden Stirnseiten der Transmitterscheibe einen unabhängigen Eingriff von An- und Abtriebsrad mit frei wählbaren Übersetzungsverhältnissen. Von Vorteil ist es dabei, wenn die konzentrisch zu der ersten Stirnseite vorstehenden Bolzen und die konzentrisch zu der zweiten Stirnseite der Transmitterscheibe vorstehenden Bolzen auf unterschiedlichen Radien der Transmitterscheibe angeordnet sind. Die unterschiedlichen Radien der konzentrisch angeordneten Bolzenringe, d. h. der unterschiedliche Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Transmitterscheibe und der Kreislinie der ringförmig angeordneten Bolzen erhöht die Konstruktionsfreiheiten für die mit diesem Triebstockelement in Eingriff stehenden An- und Abtriebsräder. Für unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse können dabei die Anzahl der konzentrisch zu der ersten Stirnseite vorstehenden Bolzen und die Anzahl der konzentrisch zu der zweiten Stirnseite vorstehenden Bolzen unterschiedlich sein. Die unterschiedliche Anzahl der gleichmäßig am Umfang auf einer Kreislinie verteilten Bolzen ermöglicht unabhängig von der Konstruktion des Antriebsrads und des Abtriebsrads unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse. Die konzentrisch relativ zu der ersten bzw. zweiten Stirnseite der Transmitterscheibe vorstehenden Bolzen taumeln zusammen mit der Transmitterscheibe gegenüber der Drehachse der Übertragungsvorrichtung, so dass sie jeweils nur abschnittsweise mit dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad in Eingriff stehen.A preferred embodiment provides that the transmitter disk also has on a second end face a multiplicity of bolts which are arranged concentrically and project relative to the second end face. In contrast to a one-sided engagement of input or output gear on the inside and outside of the pin ring, the annular arrangement of bolts on both ends of the transmitter disc allows independent engagement of input and output gear with arbitrary gear ratios. It is advantageous if the concentric with the first end face protruding bolt and concentric with the second end face of the transmitter disc protruding bolts are arranged on different radii of the transmitter disc. The different radii of the concentrically arranged pin rings, d. H. the different distance between the center of the transmitter disc and the circular line of the annularly arranged bolts increases the freedom of design for the drive and driven wheels engaged with this drive element. For different gear ratios while the number of concentric to the first end face protruding bolts and the number of concentric with the second end face protruding bolts may be different. The different number of evenly distributed on the circumference of a circumference of a bolt allows different gear ratios regardless of the design of the drive wheel and the output. The concentric relative to the first and second end face of the transmitter disc protruding bolts tumble together with the transmitter disk relative to the axis of rotation of the transmission device, so that they are only partially engaged with the drive wheel and the driven gear.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Anzahl der konzentrisch zu der ersten Stirnseite vorstehenden Bolzen und/oder die Anzahl der konzentrisch zu einer Stirnseite vorstehenden Bolzen möglichst groß ist, beispielsweise größer als 50 ist. Mit einer großen Anzahl der relativ zu einer planen Seite vorstehenden Bolzen können bereits bei einer einstufigen Übertragungsvorrichtung hohe Übersetzungsverhältnisse erzielt werden, d. h. eine hohe Untersetzung des Nebenantriebs über die Aktuierungseinrichtung. Dabei ist die Anzahl der Formschlusselemente auf dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad bevorzugt um 2, insbesondere um 1, unterschiedlich zur Anzahl der vorstehenden Bolzen, d. h. nur geringfügig größer oder kleiner als die Anzahl der Bolzen.An expedient embodiment provides that the number of bolts projecting concentrically with respect to the first end face and / or the number of bolts projecting concentrically with respect to an end face is as large as possible, for example greater than 50. With a large number of bolts projecting relative to a plane side, high gear ratios can already be achieved with a single-stage transmission device, ie. H. a high reduction of the auxiliary drive via the Aktuierungseinrichtung. In this case, the number of interlocking elements on the drive wheel and the driven wheel is preferably 2, in particular 1, different from the number of protruding bolts, d. H. only slightly larger or smaller than the number of bolts.

Vorteilhafterweise können das Antriebsrad und das Abtriebsrad Triebstockräder aufweisen, die bereichsweise mit dem Triebstockelement in Eingriff stehen. Im Gegensatz zu gefrästen oder geschliffenen Zahnrädern, die insbesondere bei Planentengetrieben eine hohe Präzision bei der Fertigung erfordern, können Triebstockräder durch einfaches Stanzen hergestellt werden. Um eine möglichst schmale Übertragungsvorrichtung zu verwirklichen, können dabei das Antriebsrad und das Abtriebsrad außenverzahnte Triebstockräder aufweisen, die den Innenringraum des zu mindestens einer Stirnseite der Transmitterscheibe vorstehenden Rings aus Bolzen nutzen, wobei das Antriebsrad und das Abtriebsrad jeweils auf einer Stirnseite mit den vorstehenden Bolzen bereichsweise in Eingriff stehen. Alternativ können das Antriebsrad und das Abtriebsrad als Hohlräder ausgebildet sein und mit einer Innenverzahnung von außen in das Triebstockelement eingreifen. Außerdem können in einer günstigen Modifikation die Zähne der Triebstockräder flach ausgestaltet sein, um eine Schwächung des Zahnfußes zu vermeiden. Solche flachen Zähne, die nur etwa die Hälfte oder wenig mehr als die Hälfte der Bolzen aufnehmen, ermöglichen hohe Geschwindigkeiten beim Eingriff der Triebstockelemente in die Triebstockräder.Advantageously, the drive wheel and the output gear can have drive stick wheels which are partially engaged with the drive stick element. In contrast to milled or ground gear wheels, which require a high level of precision in production, especially in planetary gearboxes, drive train wheels can be produced by simple punching. In order to realize the smallest possible transmission device, while the drive wheel and the driven gear externally toothed gear sticks have that use the inner ring space of at least one end face of the transmitter disc protruding ring of bolts, the drive wheel and the driven gear in each case on an end face with the projecting pin areas engage. Alternatively, the drive wheel and the output gear may be formed as a ring gears and engage with an internal toothing from the outside into the drive lumber element. In addition, in a favorable modification, the teeth of the driving stick wheels can be made flat, in order to avoid a weakening of the tooth root. Such flat teeth, which receive only about half or a little more than half of the bolts, allow high speeds when engaging the drive stick elements in the drive train wheels.

Eine besondere Ausbildung der drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung sieht vor, dass die Übertragungsvorrichtung als zweistufiges Getriebe ausgebildet ist, das zweistufige Getriebe umfasst ein erstes und zweites exzentrisch zur Drehachse angeordnetes Triebstockelement sowie ein Übergangselement, das bereichsweise mit dem ersten Triebstockelement und bereichsweise mit dem zweiten Triebstockelement in Eingriff steht, wobei das Antriebsrad bereichsweise mit dem ersten Triebstockelement in Eingriff steht und das Abtriebsrad bereichsweise mit dem zweiten Triebstockelement in Eingriff steht. Die Ausgestaltung der Übertragungsvorrichtung als zweistufiges Getriebe ermöglicht eine sehr hohe Untersetzung sowie eine sehr gute Selbsthemmung. Je nachdem in welcher Weise das Antriebsrad und das Abtriebsrad mit dem ersten und zweiten Triebstockelement in Eingriff steht, ermöglicht die Ausführung als zweistufiges Getriebe eine Änderung des Vorzeichens der Übersetzung, so dass eine Subtraktion von geringfügig voneinander abweichenden Übersetzungen stattfinden kann, wodurch sich extrem große Übersetzungsverhältnisse realisieren lassen.A particular embodiment of the angle-adjustable transmission device provides that the transmission device is designed as a two-stage gear, the two-stage gear includes first and second eccentrically arranged to the axis of rotation Triebstockelement and a transition element which is partially in engagement with the first Triebstockelement and partially with the second Triebstockelement wherein the drive wheel is partially in engagement with the first drive rod element and the driven wheel is partially engaged with the second drive rod element. The design of the transmission device as a two-stage transmission allows a very high reduction and a very good self-locking. Depending on the manner in which the drive wheel and the output gear with the first and second drive rod element is engaged, the execution as a two-stage transmission allows a change in the sign of the translation, so that a subtraction of slightly different translations can take place, which can realize extremely large gear ratios.

In einer invertierten Ausgestaltung der Erfindung sind das Antriebsrad und Abtriebsrad als Triebstockelemente ausgebildet, die eine Vielzahl von konzentrisch zur Drehachse angeordnete Bolzen aufweisen, und das Transmitterelement ist als Triebstockrad ausgebildet, wobei das Triebstockrad eine exzentrisch zur Drehachse angeordnete Transmitterscheibe mit einer ersten und zweiten Triebstockverzahnung aufweist, die konzentrisch zur Transmitterscheibe angeordnet sind, wobei die Triebstockelemente des Antriebsrads und des Abtriebsrads jeweils bereichsweise mit der ersten und zweiten Triebstockverzahnung der Transmitterscheibe in Eingriff stehen, und wobei die Transmitterscheibe mittels des Exzenterabschnitts exzentrisch um die Drehachse bewegbar ist, um das Antriebsrad und das Abtriebsrad relativ zueinander zu bewegen. Dabei kann das Transmitterelement zwei exzentrisch zur Drehachse verdrehfest miteinander verbundene Triebstockräder unterschiedlichen Umfangs umfassen, die durch den Exzenterabschnitt der Aktuierungseinheit in die konzentrisch zur Drehachse angeordneten Bolzen der Triebstockelemente von Antriebsrad und Abtriebsrad eingreifen. Die prinzipielle Wirkungsweise dieses invertierten Aufbaus einer drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung unterscheidet sich nicht von der zuvor beschriebenen Ausführungsform mit einem exzentrisch umlaufenden Triebstockelement, weshalb hier entsprechend auf die zuvor bereits beschriebenen Vorteile der Erfindung verwiesen wird.In an inverted embodiment of the invention, the drive wheel and output gear are formed as drive stick elements having a plurality of bolts arranged concentrically to the axis of rotation, and the transmitter element is designed as Triebstockrad, wherein the drive wheel has an eccentric to the axis of rotation arranged transmitter disk with a first and second drive gearing which are arranged concentrically to the transmitter disk, wherein the drive elements of the drive wheel and the driven gear are respectively partially engaged with the first and second drive teeth of the transmitter disk, and wherein the transmitter disk is eccentrically movable by means of the eccentric about the axis of rotation to the drive wheel and the driven wheel to move relative to each other. In this case, the transmitter element two eccentrically to the rotational axis rotationally connected to each other interconnected drive sticks comprise different circumference, which engage through the eccentric portion of the Aktuierungseinheit in the concentric with the axis of rotation arranged bolts of the driving stick elements of the drive wheel and output gear. The principle of operation of this inverted structure of a rotational angle adjustable transmission device does not differ from the embodiment described above with an eccentrically rotating drive rod element, which is why reference is made here to the advantages of the invention already described above.

Eine spezielle Ausführung sieht vor, dass die Aktuierungseinrichtung eine Nebentriebswelle aufweist, an der der Exzenterabschnitt angeordnet ist, und die mit einem Aktuierungsantrieb, bevorzugt mit einem Elektromotor, gekoppelt ist. Eine solche Nebentriebswelle ermöglicht nicht nur eine einfache Kopplung eines Aktuators und damit einen einfachen Antrieb sondern auch eine einfache Ausbildung des kreisförmigen Exzenterabschnitts. Für einen vorteilhaften Aufbau können auf der Nebentriebswelle Lageraufnahmen vorgesehen sein, auf denen das Antriebsrad und das Abtriebsrad gelagert sind. Dies ermöglicht den Verzicht auf eine weitere Lagerung der Übertragungsvorrichtung sowie ein Gegenlager durch die dem Abtriebsrad zugeordnete Abtriebswelle, beim Nockenwellenversteller die zugeordnete Nockenwelle.A special embodiment provides that the actuation device has a secondary drive shaft, on which the eccentric section is arranged, and which is coupled to an actuation drive, preferably to an electric motor. Such a secondary drive shaft not only allows a simple coupling of an actuator and thus a simple drive but also a simple design of the circular eccentric. For an advantageous construction bearing receptacles may be provided on the secondary drive shaft, on which the drive wheel and the output gear are mounted. This makes it possible to dispense with further storage of the transmission device and an abutment by the output shaft associated with the output shaft, the camshaft adjuster the associated camshaft.

Für eine möglichst leichtgängige Drehwinkelverstellung über die Aktuierungseinrichtung kann auf dem Exzenterabschnitt eine Lageraufnahme vorgesehen sein, auf der die exzentrisch umlaufende Transmitterscheibe gelagert ist. Neben einfachen Kugellagern können zwischen der um die Drehachse taumelnden Transmitterscheibe und dem kreisförmigen exzentrisch zur Drehachse angeordneten Exzenterabschnitt auch Rollenlager oder Gleitlager vorgesehen sein.For the smoothest possible adjustment of the rotational angle via the actuation device, a bearing receptacle can be provided on the eccentric section, on which the eccentrically revolving transmitter disk is mounted. In addition to simple ball bearings, it is also possible to provide roller bearings or sliding bearings between the transmitter disk tumbling about the axis of rotation and the eccentric eccentric portion arranged eccentrically with respect to the axis of rotation.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Nockenwellenversteller für einen Verbrennungsmotor mit einer erfindungsgemäßen drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung, wobei das Antriebsrad mittels eines Steuertriebs (Steuerkette) in einem festen Drehwinkel zur Kurbelwelle und das Abtriebsrad mit einer Nockenwelle gekoppelt sind. Ein solcher Nockenwellenversteller ermöglicht trotz des Einsatzes einfachster Bauelemente eine sichere Drehwinkelverstellung der Nockenwelle zum Nockenwellenrad eines Verbrennungsmotors mit einer guten Untersetzung und einer sicheren Selbsthemmung.The present invention also relates to a camshaft adjuster for an internal combustion engine having a rotational angle adjustable transmission device according to the invention, wherein the drive wheel by means of a timing gear (timing chain) in a fixed rotational angle to the crankshaft and the output gear are coupled to a camshaft. Such a camshaft adjuster, in spite of the use of the simplest components, enables safe angular adjustment of the camshaft to the camshaft wheel of an internal combustion engine with a good reduction ratio and a secure self-locking.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:In the following, an embodiment of the rotational angle adjustable transmission device according to the invention will be explained with reference to drawings. Show it:

1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung, insbesondere für einen Nockenwellenversteller eines Verbrennungsmotors; 1 a cross-sectional view of a rotational angle adjustable transmission device according to the invention, in particular for a phaser of an internal combustion engine;

2 eine Seitenansicht der Übertragungsvorrichtung aus 1 aus Richtung der Nebentriebswelle; 2 a side view of the transmission device 1 from the direction of the secondary drive shaft;

3 eine perspektivische Seitenansicht der Übertragungsvorrichtung aus 1; 3 a perspective side view of the transmission device 1 ;

4 eine zum Teil freigeschnittene perspektivische Seitenansicht der Übertragungsvorrichtung aus 3; und 4 a partially cutaway perspective side view of the transmission device 3 ; and

5 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers mit der Übertragungsvorrichtung aus 1. 5 a schematic view of a camshaft adjuster according to the invention with the transmission device 1 ,

Die Schnittansicht in 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung 1 mit einer Drehachse D, die insbesondere als Nockenwellenversteller 24 in einem Verbrennungsmotor genutzt werden kann. Die in dieser Schnittdarstellung gezeigte Übertragungsvorrichtung 1 umfasst eine entlang der Drehachse D positionierte Nebentriebswelle 2 einer Aktuierungseinrichtung 6 sowie ein Antriebsrad 3 und ein Abtriebsrad 4, die auf der Nebentriebswelle 2 drehbar gelagert sind, sowie ein Transmitterelement 5, die einen bereichsweisen Eingriff in das Antriebsrad 3 und das Abtriebsrad 4 ermöglicht. Die Nebentriebswelle 2 weist einen Antriebs-Lagersitz 7 und einen Abtriebs-Lagersitz 8 auf, die jeweils mit einem Doppelkugellager 9 versehen sind, auf dem wiederum das Antriebrad 3 und das Abtriebsrad 4 koaxial zur Drehachse D positioniert und gegenüber der Nebentriebswelle 2 drehbar gelagert sind. Zwischen dem Antriebs-Lagersitz 7 und dem Abtriebs-Lagersitz 8 ist auf der Nebentriebswelle 2 ein Exzenterabschnitt 10 vorgesehen. Der kreisförmig ausgebildete Exzenterabschnitt 10 besitzt eine Exzenterachse E, die konzentrisch zu dem Exzenterabschnitt 10 ist, aber gleichzeitig um die Exzentrizität ε versetzt zur Drehachse D der Nebentriebswelle 2 angeordnet ist. Bei jeder Drehbewegung der Nebentriebswelle 2 ändert sich daher die Lage der Achse E relativ zur Drehachse D, so dass die Exzenterachse E des kreisförmigen Exzenterabschnitts 10 bei einer Drehbewegung der Nebentriebswelle 2 mit der Exzentrizität ε um die Drehachse D taumelt. Am Umfang des kreisförmigen Exzenterabschnitts 10 ist ein Exzenter-Lagersitz 11 vorgesehen, auf dem ein Kugellager 12 angeordnet ist, auf dem die Transmitterscheibe 13 des Transmitterelements 5 drehbar gegenüber dem Exzenterabschnitt 10 gelagert ist. Damit taumelt zusammen mit dem Exzenterabschnitt 10 auch die ringförmige biegesteife Transmitterscheibe 13 mit der Exzentrizität ε um die Drehachse D.The sectional view in 1 shows an embodiment of a drehwinkelverstellbaren transmission device according to the invention 1 with a rotation axis D, in particular as a camshaft adjuster 24 can be used in an internal combustion engine. The transmission device shown in this sectional view 1 comprises a secondary drive shaft positioned along the axis of rotation D. 2 an actuation device 6 and a drive wheel 3 and a driven wheel 4 that are on the secondary drive shaft 2 are rotatably mounted, and a transmitter element 5 who engage in a field by area drive wheel 3 and the output gear 4 allows. The secondary drive shaft 2 has a drive bearing seat 7 and an output bearing seat 8th on, each with a double ball bearing 9 are provided on the turn the drive wheel 3 and the output gear 4 positioned coaxially with the axis of rotation D and with respect to the secondary drive shaft 2 are rotatably mounted. Between the drive bearing seat 7 and the output bearing seat 8th is on the secondary drive shaft 2 an eccentric section 10 intended. The circular eccentric section 10 has an eccentric axis E which is concentric with the eccentric portion 10 is, but at the same time offset by the eccentricity ε to the axis of rotation D of the secondary drive shaft 2 is arranged. At every rotational movement of the secondary drive shaft 2 Therefore, the position of the axis E changes relative to the axis of rotation D, so that the eccentric axis E of the circular eccentric portion 10 during a rotational movement of the secondary drive shaft 2 with the eccentricity ε tumbling about the axis of rotation D. At the periphery of the circular eccentric section 10 is an eccentric bearing seat 11 provided on which a ball bearing 12 is arranged, on which the transmitter disk 13 of the transmitter element 5 rotatable relative to the eccentric section 10 is stored. This staggers together with the eccentric section 10 also the annular bending-resistant transmitter disk 13 with the eccentricity ε about the axis of rotation D.

Auf der ersten Stirnseite 14 und der zweiten Stirnseite 15 der Transmitterscheibe 13 sind jeweils eine Vielzahl von Bolzen vorgesehen, die konzentrisch zur Exzenterachse E im gleichen Abstand auf einer Kreisbahn angeordnet sind. Dabei erstrecken sich die Bolzen 16 durch entsprechende Bohrungen 17 auf der Transmitterscheibe 13 in denen die Bolzen mit bekannten Fügeverfahren aus der Kettentechnik, beispielsweise Nieten, fest verankert sind. Das feste Fügen der Bolzen 16 in den Bohrungen 17 der Transmitterscheibe 13 ermöglicht die Herstellung eines stabilen und sehr exakten Triebstockelements 20, d. h. das umlaufende Transmitterelement kann auch bei höheren Geschwindigkeiten und höheren Kraftübertragungen in der erfindungsgemäßen drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung 1 eingesetzt werden. Alternativ können die Bolzen 16 auch an der Umfangsfläche der Transmitterscheibe 13 angeordnet sein und relativ zu einer Stirnseite 14, 15 vorstehen.On the first front page 14 and the second end face 15 the transmitter disk 13 In each case a plurality of bolts are provided, which are arranged concentrically to the eccentric axis E at the same distance on a circular path. The bolts extend 16 through corresponding holes 17 on the transmitter disk 13 in which the bolts are firmly anchored with known joining methods from the chain technology, such as rivets. The firm joining of the bolts 16 in the holes 17 the transmitter disk 13 allows the production of a stable and very precise lantern 20 That is, the rotating transmitter element can also at higher speeds and higher power transmission in the rotational angle adjustable transmission device according to the invention 1 be used. Alternatively, the bolts can 16 also on the peripheral surface of the transmitter disk 13 be arranged and relative to a front side 14 . 15 protrude.

Das Antriebsrad 3 ist auf der der Transmitterscheibe 13 zugewandten Seite mit einem Triebstockrad 18 versehen, das in dem von der ersten Stirnseite 14 der Transmitterscheibe 13 von den vorstehenden Bolzen 16 ausgebildeten Innenraum angeordnet ist und bereichsweise mit den an der ersten Stirnseite 14 vorstehenden Bolzen 16 in Eingriff steht. Auch auf der der Transmitterscheibe 13 zugewandten Seite des Abtriebsrads 4 ist ein Triebstockrad 19 vorgesehen, das in dem Innenraum angeordnet ist, der von den auf der zweiten Stirnseite 15 der Transmitterscheibe 13 vorstehenden Bolzen 16 ausgebildet ist und bereichsweise mit den an der zweiten Stirnseite 15 vorstehenden Bolzen 16 in Eingriff steht.The drive wheel 3 is on the transmitter disk 13 facing side with a drive wheel 18 provided in that from the first end face 14 the transmitter disk 13 from the protruding bolts 16 trained interior space is arranged and partially with the at the first end face 14 protruding bolt 16 engaged. Also on the transmitter disk 13 facing side of the driven gear 4 is a drive wheel 19 provided, which is arranged in the interior, of the on the second end face 15 the transmitter disk 13 protruding bolt 16 is formed and partially with the on the second end face 15 protruding bolt 16 engaged.

Durch die Exzentrizität ε der Transmitterscheibe 13 zur Drehachse D sind die an der ersten Stirnseite 14 und der zweiten Stirnseite 15 vorstehenden Bolzen 16 nur jeweils bereichsweise vollständig mit den Triebstockrädern 18 bzw. 19 des Antriebsrads 3 und des Abtriebsrads 4 in Eingriff, der in 1 im Bild unten zu erkennen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite, auf der die Exzenterachse E mit der Exzentrizität ε gegenüber der Drehachse D versetzt ist, ist zwischen den Bolzen 16 des Triebstockelements 20 und den Triebstockrädern 18, 19 des Antriebsrads 3 und des Abtriebsrads 4 ein Spalt S vorhanden. Dabei ist der Abstand der Bolzen 16 zu den Triebstockrädern 18, 19 im Spalt S in etwa doppelt so groß wie die Exzentrizität ε.Due to the eccentricity ε of the transmitter disc 13 to the axis of rotation D are at the first end face 14 and the second end face 15 protruding bolt 16 only in each case partially complete with the Triebstockrädern 18 respectively. 19 of the drive wheel 3 and the output gear 4 engaged in the 1 can be seen in the picture below. On the opposite side, on which the eccentric axis E is offset with the eccentricity ε with respect to the axis of rotation D, is between the bolts 16 of the driving stick element 20 and the driving stick wheels 18 . 19 of the drive wheel 3 and the output gear 4 a gap S available. Here is the distance between the bolts 16 to the triebstock wheels 18 . 19 in the gap S about twice as large as the eccentricity ε.

In der Seitenansicht der Übertragungsvorrichtung 1 in 2 ist neben der gegenüber dem Antriebrad 3 vorstehenden Nebentriebswelle 2 auch das auf dem Antriebs-Lagersitz 7 positionierte Doppelkugellager 9 zu erkennen sowie der Wellenstumpf 21 der Nebentriebswelle 2 zum Anbringen eines Aktuators, z. B. eines Elektromotors 28, zum Antrieb der Aktuierungseinrichtung 6. Weiter weist das Antriebsrad 3 auf der dem Triebstockrad 18 abgewandten Außenseite eine umlaufende Ringnut 22 auf, die eine sichere Befestigung eines Nockenwellenkettenrads 26 am Antriebsrad 3 ermöglicht. In gleicher Weise ist auf der Außenseite des Abtriebsrads 4 eine umlaufende Ringnut 23 vorgesehen, die das Anbringen an einer Nockenwelle 25 erleichtert.In the side view of the transmission device 1 in 2 is next to the opposite the drive wheel 3 projecting secondary drive shaft 2 also on the drive bearing seat 7 positioned double ball bearings 9 to recognize as well as the stub shaft 21 the secondary drive shaft 2 for attaching an actuator, for. B. an electric motor 28 , for driving the Aktuierungseinrichtung 6 , Next, the drive wheel 3 on the drive wheel 18 remote outside a circumferential annular groove 22 on, the secure attachment of a Nockenwellenkettenrads 26 on the drive wheel 3 allows. In the same way is on the outside of the driven gear 4 a circumferential annular groove 23 provided, which attaching to a camshaft 25 facilitated.

Die 3 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung 1 von der Seite des Abtriebsrads 4 in dem die umlaufende Nut 23 zum Anschluss der Nockenwelle 25 gut erkennbar ist. Des Weiteren ist in der Mitte des Abtriebsrads 4 die durch das Doppelkugellager 9 in dem Abtriebsrad 4 gelagerte Nebentriebswelle 2 zu erkennen. Zwischen dem Abtriebsrad 4 und dem auf der abgewandten Seite angeordneten Antriebsrad 3 ist die taumelnd zur Drehachse D umlaufende Transmitterscheibe 13 angeordnet. Auf der dem Antriebsrad 3 zugewandten Seite der Transmitterscheibe 13 sind eine Vielzahl konzentrisch zur Exzenterachse E angeordnete äquidistante Bohrungen 17 zu erkennen, in denen die auf der ersten Stirnseite 14 vorstehenden Bolzen 16 befestigt sind. Die auf der zweiten Stirnseite 15 der Transmitterscheibe 13 vorstehenden Bolzen sind in der perspektivischen Ansicht der 3 durch das Abtriebsrad 4 verdeckt. Die auf der ersten Stirnseite der Transmitterscheibe 13 vorstehenden Bolzen 16 greifen bereichsweise in das Triebstockrad 18 des Abtriebsrads 3 ein, das innerhalb des Bolzenkreises an der ersten Stirnseite 14 angeordnet ist.The 3 shows a perspective side view of the transfer device according to the invention 1 from the side of the driven wheel 4 in which the circumferential groove 23 for connecting the camshaft 25 is clearly recognizable. Furthermore, in the middle of the driven gear 4 through the double ball bearing 9 in the driven wheel 4 mounted secondary drive shaft 2 to recognize. Between the driven wheel 4 and arranged on the opposite side drive wheel 3 is the wobbling to the rotation axis D circulating Transmitterscheibe 13 arranged. On the drive wheel 3 facing side of the transmitter disk 13 are a variety concentric with the eccentric axis E arranged equidistant holes 17 to recognize, in which the on the first end face 14 protruding bolt 16 are attached. The on the second front page 15 the transmitter disk 13 projecting bolts are in the perspective view of 3 through the driven wheel 4 covered. The on the first face of the transmitter disk 13 protruding bolt 16 seize in some areas in the Triebstockrad 18 the output gear 3 one inside the bolt circle at the first end 14 is arranged.

Die perspektivische Seitenansicht in 4 zeigt, wie 3, die erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung 1 von der Seite des Abtriebsrads 4, jedoch ist in dieser Ansicht das Antriebsrad 3 und das Abtriebsrad 4 weggelassen, so dass im Wesentlichen nur das Transmitterelement 5 mit der Aktuierungseinrichtung 6 gezeigt ist. In dieser Darstellung ist sehr gut die Anordnung der Bolzen 16 auf der zweiten Stirnseite 15 der Transmitterscheibe 13 zu erkennen, die im gleichen Abstand auf einem konzentrischen Kreis zur Achse E von der zweiten Stirnseite 15 vorstehen. Auch auf der ersten Stirnseite 14 der Transmitterscheibe 13 stehen die Bolzen 16 senkrecht zur Transmitterscheibe 13 und achsparallel zur Drehachse D an der ersten Stirnseite 14 vor. Entsprechend weist dieses Triebstockelement 20 einer erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung 1 auf der ersten und zweiten Stirnseite 14, 15 die Bolzen 16 für den Eingriff in die zugehörigen Triebstockräder 18, 19 auf.The perspective side view in 4 shows how 3 , the transmission device according to the invention 1 from the side of the driven wheel 4 . however, in this view, the drive wheel 3 and the output gear 4 omitted, leaving essentially only the transmitter element 5 with the actuator 6 is shown. In this illustration, the arrangement of the bolts is very good 16 on the second front side 15 the transmitter disk 13 to recognize the same distance on a concentric circle to the axis E from the second end face 15 protrude. Also on the first front page 14 the transmitter disk 13 stand the bolts 16 perpendicular to the transmitter disk 13 and axially parallel to the axis of rotation D at the first end face 14 in front. Accordingly, this driving stick element 20 a transmission device according to the invention 1 on the first and second end faces 14 . 15 bolts 16 for the intervention in the associated driving stick wheels 18 . 19 on.

5 zeigt eine teilweise freigeschnittene schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers 24 für einen Verbrennungsmotor auf Basis einer drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung 1. Die Übertragungsvorrichtung 1 sitzt mit dem vom Doppelkugellager 9 ausgebildeten Ringflansch in einem hohlzylindrischen Ende einer Nockenwelle 25 des Verbrennungsmotors, wobei die hohlzylindrische Aufnahme der Nockenwelle 25 bis in die Nut 23 des Abtriebsrads 4 hinein ragt. Die Nockenwelle 25 läuft so zusammen mit dem Abtriebsrad 4 gemeinsam um die Drehachse D um. Am Außenumfang des Antriebsrads 3 ist ein Nockenwellenkettenrad 26 angeordnet, das auf dem Ringflansch des Antriebsrads 3 um das Doppelkugellager 9 sitzt und in die Nut 22 an der Außenseite des Antriebsrads 3 hinein ragt. Das Nockenwellenkettenrad 26 ist über eine Steuerkette 27 drehwinkelfixiert mit der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Verbrennungsmotors verbunden, d. h. kurbelwellenfest gekoppelt. Zum Verstellen der Drehwinkellage zwischen dem Antriebsrad 3 und dem Abtriebsrad 4 der Übertragungsvorrichtung 1, entsprechend zwischen dem kurbelwellenfesten Nockenwellenkettenrad 26 und der Nockenwelle 25 des Verbrennungsmotors, ist an der Nebentriebswelle 2 der Aktuierungseinrichtung 6 ein Elektromotor 28 vorgesehen. Der Elektromotor 28 kann sich dabei mit der Drehbewegung des Hauptantriebs über das Nockenwellenkettenrad 26 mitdrehen, so dass die relative Drehbewegung des Hauptantriebs durch den Elektromotor 28 lediglich beschleunigt oder abgebremst wird, um eine gewünschte Drehwinkelverstellung zu erreichen. 5 shows a partially cutaway schematic side view of a camshaft adjuster according to the invention 24 for an internal combustion engine based on a rotational angle adjustable transmission device 1 , The transmission device 1 sits with that of the double ball bearing 9 trained annular flange in a hollow cylindrical end of a camshaft 25 the internal combustion engine, wherein the hollow cylindrical receptacle of the camshaft 25 into the groove 23 the output gear 4 protrudes into it. The camshaft 25 runs together with the output gear 4 together around the axis of rotation D. On the outer circumference of the drive wheel 3 is a camshaft sprocket 26 arranged on the ring flange of the drive wheel 3 around the double ball bearing 9 sits and in the groove 22 on the outside of the drive wheel 3 protrudes into it. The camshaft sprocket 26 is via a timing chain 27 rotationally fixed with the crankshaft (not shown) of the internal combustion engine connected, ie coupled crankshaft firmly. For adjusting the angular position between the drive wheel 3 and the output gear 4 the transmission device 1 , corresponding between the crankshaft fixed camshaft sprocket 26 and the camshaft 25 of the internal combustion engine, is at the secondary drive shaft 2 the actuation device 6 an electric motor 28 intended. The electric motor 28 can be with the rotational movement of the main drive via the Nockenwellenkettenrad 26 rotate so that the relative rotational movement of the main drive by the electric motor 28 only accelerated or decelerated to achieve a desired rotational angle adjustment.

In einer alternativen, invertierten Ausführungsform sind das Antriebsrad 3 und Abtriebsrad 4 als Triebstockelemente 20 ausgebildet, die eine Vielzahl von konzentrisch zur Drehachse D angeordnete Bolzen 16 aufweisen, wobei die exzentrisch zur Drehachse D angeordnete Transmitterscheibe 13 eine erste und zweite Triebstockverzahnung aufweist, die konzentrisch zur Transmitterscheibe 13 angeordnet sind. Dabei stehen die Triebstockelemente 20 des Antriebsrads 3 und des Abtriebsrads 4 jeweils bereichsweise mit der ersten und zweiten Triebstockverzahnung der Transmitterscheibe 13 in Eingriff, um das Antriebsrad 3 und das Abtriebsrad 4 relativ zueinander zu bewegen. Dabei kann das Transmitterelement 5 zwei exzentrisch zur Drehachse D verdrehfest miteinander verbundene Triebstockräder unterschiedlichen Umfangs umfassen, die durch den Exzenterabschnitt 10 der Aktuierungseinheit 6 in die konzentrisch zur Drehachse D angeordneten Bolzen 16 der Triebstockelemente 20 von Antriebsrad 3 und Abtriebsrad 4 eingreifen. Die prinzipielle Wirkungsweise dieses invertierten Aufbaus einer drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung unterscheidet sich nicht von der in den 1 bis 5 dargestellten Übertragungseinrichtung 1 mit einem exzentrisch umlaufenden Triebstockelement 20.In an alternative, inverted embodiment are the drive wheel 3 and output gear 4 as driving stick elements 20 formed having a plurality of concentric with the axis of rotation D arranged bolt 16 have, wherein the eccentric to the rotation axis D arranged transmitter disc 13 having first and second rack gearing concentric with the transmitter disk 13 are arranged. Here are the driving stick elements 20 of the drive wheel 3 and the output gear 4 in each case in regions with the first and second drive gearing of the transmitter disk 13 engaged to the drive wheel 3 and the output gear 4 to move relative to each other. In this case, the transmitter element 5 two eccentrically to the rotational axis D rotationally connected to each other drive stick wheels of different circumference include, through the eccentric portion 10 the actuation unit 6 in the concentric with the axis of rotation D arranged bolt 16 the driving stick elements 20 of drive wheel 3 and output gear 4 intervention. The principle of operation of this inverted structure of a rotational angle adjustable transmission device does not differ from that in the 1 to 5 illustrated transmission device 1 with an eccentrically rotating lantern element 20 ,

Im Folgenden wird die Funktions- und Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung 1 bzw. eines Nockenwellenverstellers 24 näher erläutert.In the following, the function and mode of action of a rotational angle-adjustable transmission device according to the invention 1 or a camshaft adjuster 24 explained in more detail.

Im Betrieb wird zur Übertragung der Drehbewegung eines Hauptantriebs, beispielsweise der Bewegung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) eines Verbrennungsmotors, mittels der Übertragungsvorrichtung 1 das Nockenwellenkettenrad 26 und das damit fest verbundene Antriebsrad 3 über das bereichsweise mit dem Antriebsrad 3 und dem Abtriebsrad 4 in Eingriff stehende Triebstockelement 20 mit dem Abtriebsrad 4 gekoppelt und von dort mit der Nockenwelle 25 verbunden. Wie in 1 gut zu erkennen, ermöglicht der gleichzeitige bereichsweise Eingriff der an der ersten und zweiten Stirnseite 14, 15 der Transmitterscheibe 13 vorstehende Bolzen 16 mit dem Triebstockrad 18 des Antriebsrads 3 und dem Triebstockrad 19 des Abtriebsrads 4 eine direkte Übertragung der Drehbewegung des Hauptantriebs vom Antriebsrad 3 auf das Abtriebsrad 4.In operation, for transmitting the rotational movement of a main drive, for example the movement of a crankshaft (not shown) of an internal combustion engine, by means of the transmission device 1 the camshaft sprocket 26 and the drive wheel fixed therewith 3 about the area with the drive wheel 3 and the output gear 4 engaged lumbar element 20 with the driven wheel 4 coupled and from there with the camshaft 25 connected. As in 1 good to recognize, allows the simultaneous regional engagement of the first and second end face 14 . 15 the transmitter disk 13 protruding bolts 16 with the drive wheel 18 of the drive wheel 3 and the drive wheel 19 the output gear 4 a direct transmission of the rotational movement of the main drive from the drive wheel 3 on the output gear 4 ,

Für eine Verstellung des Drehwinkels zwischen dem Antriebsrad 3 und dem Abtriebsrad 4, beim Einsatz als Nockenwellenversteller 24 entsprechend eine Drehwinkelverstellung zwischen dem am Antriebsrad 3 befestigten Nockenwellenkettenrad 26 und der am Abtriebsrad 4 angeordneten Nockenwelle 25, wird über die Nebentriebswelle 2 mit dem Exzenterabschnitt 10 eine zusätzliche Drehbewegung auf das Triebstockelement 20 aufgeprägt. Dazu ist an der Nebentriebswelle 2 ein geeigneter Antrieb angebracht, üblicherweise ein mitlaufender Elektromotor 28. Über die zur Drehachse D der Nebentriebswelle 2 exzentrische Drehbewegung des kreisförmigen Exzenterabschnitts 10 wird auch die exzentrisch zur Getriebeachse D auf einem Kugellager 12 gelagerte Transmitterscheibe 13 des Triebstockelements 20 zu einer taumelnden Bewegung um die Getriebedrehachse D angeregt. Das zwischen dem Exzenterabschnitt 10 und der Transmitterscheibe 13 auf dem Exzenter-Lagersitz 11 positionierte Kugellager 12 erlaubt dabei eine reibungsarme Relativbewegung zwischen dem Triebstockelement 20 und dem Exzenterabschnitt 10. Der exzentrisch angeordnete Bereich des kreisförmigen Exzenterabschnitts 100 drückt über das Kugellager 12 die Transmitterscheibe 13 bzw. die an der ersten und zweiten Stirnseite 14, 15 vorstehenden Bolzen 16 in die Verzahnung der Triebstockräder 18, 19 des Antriebsrads 3 und Abtriebsrads 4, so dass sich bei einem Umlauf des Exzenterabschnitts 10 das Triebstockelement 20 über den gesamten Umfang an den Triebstockrädern 18 und 19 abwälzt. Dabei bewegen sich Antriebsrad 3 und Abtriebsrad 4 gegenüber dem Triebstockelement 20 jeweils versetzt um den Unterschied zwischen der Anzahl der Bolzen 16 an der ersten und zweiten Stirnseite 14, 15 der Transmitterscheibe 13 und der Anzahl der Zahnlücken der zugeordneten Triebstockräder 18, 19. Während sich auf der einen Seite, siehe 1 unten, die von der ersten und zweiten Stirnseite 14, 15 vorstehenden Bolzen 16 in Eingriff mit den zugehörigen Triebstockrädern 18, 19 des Antriebsrads 3 bzw. Abtriebsrads 4 befinden, ergibt sich auf der gegenüberliegenden Seite der Transmitterscheibe 13, die durch die Exzentrizität ε weiter von der Drehachse D wegsteht, zwischen den Bolzen 16 und den Triebstockrädern 18, 19 ein Spalt S, der in etwa das Doppelte der Exzentrizität ε beträgt. Der Spalt S verhindert eine Überschneidung der Bolzen 16 mit den vorstehenden Zähnen der Triebstockräder 18, 19 und ermöglicht so ein exzentrisches Umlaufen des Triebstockelements 20 zwischen Antriebsrad 3 und Abtriebsrad 4.For an adjustment of the angle of rotation between the drive wheel 3 and the output gear 4 , when used as a camshaft adjuster 24 according to a rotational angle adjustment between the drive wheel 3 attached camshaft sprocket 26 and the output gear 4 arranged camshaft 25 , is about the secondary drive shaft 2 with the eccentric section 10 an additional rotational movement on the driving stick element 20 impressed. This is on the secondary drive shaft 2 a suitable drive attached, usually a revolving electric motor 28 , About the axis of rotation D of the secondary drive shaft 2 eccentric rotational movement of the circular eccentric portion 10 is also the eccentric to the transmission axis D on a ball bearing 12 mounted transmitter disk 13 of the driving stick element 20 excited to a tumbling motion about the transmission axis of rotation D. That between the eccentric section 10 and the transmitter disk 13 on the eccentric bearing seat 11 positioned ball bearings 12 allows a low-friction relative movement between the driving stick element 20 and the eccentric section 10 , The eccentrically arranged region of the circular eccentric section 100 pushes over the ball bearing 12 the transmitter disk 13 or at the first and second end face 14 . 15 protruding bolt 16 in the toothing of the driving stick wheels 18 . 19 of the drive wheel 3 and driven gear 4 , so that during one revolution of the Exzenterabschnitts 10 the driving stick element 20 over the entire circumference at the Triebstockrädern 18 and 19 rolls. This drive wheel move 3 and output gear 4 opposite the driving stick element 20 each offset by the difference between the number of bolts 16 at the first and second end faces 14 . 15 the transmitter disk 13 and the number of gullets of the associated gantry wheels 18 . 19 , While on the one hand, see 1 below, from the first and second front 14 . 15 protruding bolt 16 in engagement with the associated Triebstockrädern 18 . 19 of the drive wheel 3 or output gear 4 located on the opposite side of the transmitter disk 13 , which by the eccentricity ε further away from the axis of rotation D, between the bolts 16 and the driving stick wheels 18 . 19 a gap S which is approximately twice the eccentricity ε. The gap S prevents an overlap of the bolts 16 with the protruding teeth of the drive stick wheels 18 . 19 and thus enables an eccentric circulation of the drive rod element 20 between drive wheel 3 and output gear 4 ,

Bei einer Verstellung des Drehwinkels zwischen dem Antriebsrad 3 und dem Abtriebsrad 4 der Übertragungsvorrichtung 1, entsprechend einer Drehwinkelverstellung zwischen dem Nockenwellenkettenrad 26 und der Nockenwelle 25 des Nockenwellenverstellers 24 wird der an der Nebentriebswelle 2, im Falle der Verwendung eines mitdrehenden Elektromotors 28, angeordnete mitdrehende Rotor des Elektromotors 28 beschleunigt oder abgebremst, so dass sich die Lage des Exzenterabschnitts 10 und damit der Transmitterscheibe 13 relativ zum Antriebsrad 3 und Abtriebsrad 4 verändert. Demgegenüber wird bei einer reinen Übertragung des Hauptantriebs auf das Antriebsrad 3, d. h. bei einer reinen Übertragung der Drehbewegung des kurbelwellenfesten Nockenwellenkettenrads 26 auf die Nockenwelle 25, die relative Position des Antriebsrads 3 und des Abtriebsrads 4 zueinander nicht verändert. Bei einer Bewegung der Transmitterscheibe 13 wälzen sich die Bolzen 16 des Triebstockelements 20 auf den Triebstockrädern 18, 19 ab, wodurch sich das Antriebsrad 3 und das Abtriebsrad 4 relativ zueinander bewegen. Die Untersetzung des Triebstockelements 20 vom Triebstockrad 18 des Antriebsrads 3 zum Triebstockrad 19 des Abtriebsrads 4 ergibt sich durch den unterschiedlichen Abwälzweg des Triebstockelements 20 auf dem Triebstockrad 18 gegenüber dem Triebstockrad 19.In an adjustment of the angle of rotation between the drive wheel 3 and the output gear 4 the transmission device 1 , according to a rotational angle adjustment between the Nockenwellenkettenrad 26 and the camshaft 25 of the camshaft adjuster 24 becomes the at the secondary drive shaft 2 , in the case of using a co-rotating electric motor 28 , arranged co-rotating rotor of the electric motor 28 accelerated or decelerated so that the position of the Exzenterabschnitts 10 and thus the transmitter disk 13 relative to the drive wheel 3 and output gear 4 changed. In contrast, in a pure transmission of the main drive to the drive wheel 3 That is, in a pure transmission of the rotational movement of the crankshaft fixed camshaft sprocket 26 on the camshaft 25 , the relative position of the drive wheel 3 and the output gear 4 not changed to each other. During a movement of the transmitter disk 13 Roll the bolts 16 of the driving stick element 20 on the driving stick wheels 18 . 19 off, causing the drive wheel 3 and the output gear 4 move relative to each other. The reduction of the driving stick element 20 from the drive wheel 18 of the drive wheel 3 to Triebstockrad 19 the output gear 4 results from the different Abwälzweg of the drive lumber element 20 on the drive wheel 18 opposite the drive wheel 19 ,

Die in den Ausführungsformen in den 1 bis 5 dargestellte erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung 1 weist am exzentrisch umlaufenden Triebstockelement 20 auf der ersten Stirnseite 14 als Beispiel 60 Bolzen 16 auf und auf der zweiten Stirnseite 15 etwas weniger, nämlich 56 Bolzen 16 auf. Die zu diesen Bolzenreihen zugeordneten Triebstockräder 18, 19, die innerhalb der durch die kreisförmig, konzentrisch zur Exzenterachse E angeordneten Bolzen ausgebildeten Innenräumen angeordnet sind, weisen eine Anzahl von Zähnen auf, die jeweils um 1 kleiner ist. Für die Teilübersetzung zwischen Antriebsrad 3 und Triebstockelement 20 sowie zwischen Abtriebsrad 4 und Triebstockelement 20 ergeben sich so Übersetzungsverhältnisse von etwa 1:60 und 1:56, so dass sich ein Gesamtübersetzungsverhältnis von etwa 1:820 ergibt. Gegenüber diesem subtraktiven Verschalten dieser zwei Teilübersetzungen würde mit nur einem Bolzenring an der Vorderseite beim Eingriff eines der Triebstockräder 18 oder 19 als Hohlrad von außen und einem von innen in das Triebstockelement 20 ein Gesamtübersetzungsverhältnis von etwa 1:30 erreicht werden. Entsprechend lassen sich mit der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung 1 Getriebeeinrichtungen mit sehr hohen Untersetzungsverhältnissen realisieren.In the embodiments in the 1 to 5 illustrated transmission device according to the invention 1 has on the eccentric rotating drive rod element 20 on the first front side 14 as an example 60 bolts 16 on and on the second front side 15 a little less, namely 56 bolts 16 on. The drive stick wheels assigned to these rows of bolts 18 . 19 , which are arranged within the formed by the circular, concentric with the eccentric axis E arranged bolts interior spaces, have a number of teeth, each smaller by one. For the partial transmission between the drive wheel 3 and lantern element 20 as well as between output gear 4 and lantern element 20 This results in gear ratios of about 1:60 and 1:56, so that a total gear ratio of about 1: 820 results. Compared to this subtractive interconnection of these two partial translations would with only one bolt ring on the front when engaging one of the drive stick wheels 18 or 19 as a ring gear from the outside and one from the inside into the driving stick element 20 a total gear ratio of about 1:30 can be achieved. Accordingly, can be with the transfer device according to the invention 1 Realize transmission devices with very high reduction ratios.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Übertragungsvorrichtungtransfer device
22
NebentriebswelleIn addition to the drive shaft
33
Antriebswelledrive shaft
44
Abtriebswelleoutput shaft
55
Transmitterelementtransmitter element
66
Aktuierungseinrichtungactuating device
77
Antriebs-LagersitzDrive bearing seat
88th
Abtriebs-LagersitzDriven output bearing seat
99
DoppelkugellagerDual ball bearing
1010
Exzenterabschnitteccentric
1111
Exzenter-LagersitzEccentric bearing seat
1212
Kugellagerball-bearing
1313
Transmitterscheibetransmitter disc
1414
erste Stirnseitefirst end face
1515
zweite Stirnseitesecond end face
1616
Bolzenbolt
1717
Bohrungendrilling
1818
Triebstockradwheel gear
1919
Triebstockradwheel gear
2020
TriebstockelementLantern element
2121
Wellenstumpfstub shaft
2222
Nutgroove
2323
Nutgroove
2424
NockenwellenverstellerPhaser
2525
Nockenwellecamshaft
2626
Nockenwellenkettenradcamshaft sprocket
2727
Steuerkettetiming chain
28 28
Elektromotorelectric motor
DD
Drehachseaxis of rotation
Ee
Exzenterachseeccentric
SS
Spaltgap
εε
Exzentrizitäteccentricity

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • EP 573019 B1 [0006] EP 573019 B1 [0006]

Claims (12)

Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) mit einem Antriebsrad (3) und einem Abtriebsrad (4), wobei das Antriebsrad (3) und das Abtriebsrad (4) koaxial zu einer Drehachse (D) der Übertragungsvorrichtung (1) angeordnet sind, sowie mit einem exzentrisch zur Drehachse (D) umlaufenden Transmitterelement (5) und einer Aktuierungseinrichtung (6), wobei die Aktuierungseinrichtung (6) einen auf das Transmitterelement (5) wirkenden Exzenterabschnitt (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Transmitterelement (5) als Triebstockelement (20) ausgebildet ist, wobei das Triebstockelement (20) eine exzentrisch zur Drehachse (D) angeordnete Transmitterscheibe (13) aufweist mit einer Vielzahl von Bolzen (16), die konzentrisch zur Transmitterscheibe (13) relativ zu einer ersten Stirnseite (14) der Transmitterscheibe (13) vorstehen, wobei das Triebstockelement (20) bereichsweise mit dem Antriebsrad (3) und bereichsweise mit dem Abtriebsrad (4) in Eingriff steht, und wobei das Triebstockelement (20) mittels des Exzenterabschnitts (10) exzentrisch um die Drehachse (D) bewegbar ist, um das Antriebsrad (3) und das Abtriebsrad (4) relativ zueinander zu bewegen.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) with a drive wheel ( 3 ) and a driven wheel ( 4 ), wherein the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) coaxial with a rotation axis (D) of the transfer device ( 1 ) are arranged, and with an eccentric to the axis of rotation (D) encircling transmitter element ( 5 ) and an actuation device ( 6 ), wherein the actuation device ( 6 ) one on the transmitter element ( 5 ) acting eccentric section ( 10 ), characterized in that the transmitter element ( 5 ) as a driving stick element ( 20 ), wherein the driving stick element ( 20 ) an eccentric to the axis of rotation (D) arranged transmitter disk ( 13 ) with a plurality of bolts ( 16 ) concentric with the transmitter disk ( 13 ) relative to a first end face ( 14 ) of the transmitter disk ( 13 ), wherein the driving stick element ( 20 ) partially with the drive wheel ( 3 ) and partially with the output gear ( 4 ) is engaged, and wherein the driving stick element ( 20 ) by means of the eccentric section ( 10 ) is eccentric about the axis of rotation (D) is movable to the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) relative to each other. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmitterscheibe (13) auch auf einer zweiten Stirnseite (15) eine Vielzahl von Bolzen (16) aufweist, die konzentrisch zur Transmitterscheibe (13) relativ zu der zweiten Stirnseite (15) vorstehen.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the transmitter disk ( 13 ) also on a second end face ( 15 ) a variety of bolts ( 16 ) concentric with the transmitter disk ( 13 ) relative to the second end face ( 15 ) protrude. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrisch relativ zu der ersten Stirnseite (14) vorstehenden Bolzen (16) und die konzentrisch relativ zu der zweiten Stirnseite (15) vorstehenden Bolzen (16) auf unterschiedlichen Radien der Transmitterscheibe (13) angeordnet sind.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the concentric relative to the first end face ( 14 ) projecting bolt ( 16 ) and the concentric relative to the second end face ( 15 ) projecting bolt ( 16 ) on different radii of the transmitter disk ( 13 ) are arranged. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der konzentrisch relativ zu der ersten Stirnseite (14) vorstehenden Bolzen (16) und die Anzahl der konzentrisch relativ zu der zweiten Stirnseite (15) vorstehenden Bolzen (16) unterschiedlich ist.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the number of concentric relative to the first end face ( 14 ) projecting bolt ( 16 ) and the number of concentric relative to the second end face ( 15 ) projecting bolt ( 16 ) is different. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (3) und das Abtriebsrad (4) jeweils ein Triebstockrad (18, 19) aufweisen, die bereichsweise mit dem Triebstockelement (20) in Eingriff stehen.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) one drive wheel each ( 18 . 19 ), which partially with the driving stick element ( 20 ) are engaged. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (3) und das Abtriebsrad (4) außenverzahnte Triebstockräder (18, 19) aufweisen.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) externally toothed gantry wheels ( 18 . 19 ) exhibit. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (3) und das Abtriebsrad (4) als Hohlräder ausgebildet sind und mit einer Innenverzahnung in das Triebstockelement (20) eingreifen.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) are formed as ring gears and with an internal toothing in the driving stick element ( 20 ) intervene. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung (1) als zweistufiges Getriebe ausgebildet ist, das zweistufige Getriebe umfasst ein erstes und zweites exzentrisch zur Drehachse (D) angeordnetes Triebstockelement (20) sowie ein Übergangselement, das bereichsweise mit dem ersten Triebstockelement (20) und bereichsweise mit dem zweiten Triebstockelement (20) in Eingriff steht, wobei das Antriebsrad (3) bereichsweise mit dem ersten Triebstockelement (20) in Eingriff steht und das Abtriebsrad (4) bereichsweise mit dem zweiten Triebstockelement (20) in Eingriff steht.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmission device ( 1 ) is designed as a two-stage gear, the two-stage gear comprises a first and second eccentrically to the rotation axis (D) arranged driving stick element ( 20 ) as well as a transition element, which is partially connected to the first drive element ( 20 ) and partially with the second drive element ( 20 ) is engaged, wherein the drive wheel ( 3 ) in regions with the first lumbar element ( 20 ) is engaged and the output gear ( 4 ) partially with the second lantern element ( 20 ) is engaged. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) mit einem Antriebsrad (3) und einem Abtriebsrad (4), wobei das Antriebsrad (3) und das Abtriebsrad (4) koaxial zu einer Drehachse (D) der Übertragungsvorrichtung (1) angeordnet sind, sowie mit einem exzentrisch zur Drehachse (D) umlaufenden Transmitterelement (5) und einer Aktuierungseinrichtung (6), wobei die Aktuierungseinrichtung (6) einen auf das Transmitterelement (5) wirkenden Exzenterabschnitt (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (3) und das Abtriebsrad (4) als Triebstockelemente ausgebildet sind, die eine Vielzahl von konzentrisch zur Drehachse (D) angeordnete Bolzen (16) aufweisen, und dass das Transmitterelement (5) als Triebstockrad ausgebildet ist, wobei das Triebstockrad eine exzentrisch zur Drehachse (D) angeordnete Transmitterscheibe (13) mit einer ersten und zweiten Triebstockverzahnung aufweist, die konzentrisch zur Transmitterscheibe (13) angeordnet sind, wobei die Triebstockelemente des Antriebsrads (3) und des Abtriebsrads (4) jeweils bereichsweise mit der ersten und zweiten Triebstockverzahnung der Transmitterscheibe (13) in Eingriff stehen, und wobei die Transmitterscheibe (13) mittels des Exzenterabschnitts (10) exzentrisch um die Drehachse (D) bewegbar ist, um das Antriebsrad (3) und das Abtriebsrad (4) relativ zueinander zu bewegen.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) with a drive wheel ( 3 ) and a driven wheel ( 4 ), wherein the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) coaxial with a rotation axis (D) of the transfer device ( 1 ) are arranged, and with an eccentric to the axis of rotation (D) encircling transmitter element ( 5 ) and an actuation device ( 6 ), wherein the actuation device ( 6 ) one on the transmitter element ( 5 ) acting eccentric section ( 10 ), characterized in that the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) are formed as a driving stick elements, which a plurality of concentric with the axis of rotation (D) arranged bolt ( 16 ), and that the transmitter element ( 5 ) is formed as Triebstockrad, wherein the Triebstockrad a eccentric to the axis of rotation (D) arranged Transmitterscheibe ( 13 ) having first and second rack gearing concentric with the transmitter disk ( 13 ) are arranged, wherein the drive elements of the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) in each case in regions with the first and second drive gearing of the transmitter disk ( 13 ), and wherein the transmitter disc ( 13 ) by means of the eccentric section ( 10 ) is eccentric about the axis of rotation (D) is movable to the drive wheel ( 3 ) and the driven wheel ( 4 ) relative to each other. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuierungseinrichtung (6) eine Nebentriebswelle (2) aufweist, an der der Exzenterabschnitt (10) angeordnet ist, und die mit einem Aktuierungsantrieb, bevorzugt einem Elektromotor (28), gekoppelt ist. Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the actuation device ( 6 ) a secondary drive shaft ( 2 ), on which the eccentric section ( 10 ) is arranged, and with an actuator drive, preferably an electric motor ( 28 ) is coupled. Drehwinkelverstellbare Übertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Exzenterabschnitt (10) eine Lageraufnahme (11) vorgesehen ist, auf der die exzentrisch umlaufende Transmitterscheibe (13) gelagert ist.Angle-adjustable transmission device ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that on the eccentric section ( 10 ) a bearing receiver ( 11 ) is provided, on which the eccentrically rotating transmitter disk ( 13 ) is stored. Nockenwellenversteller (24) für einen Verbrennungsmotors mit einer drehwinkelverstellbaren Übertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Antriebsrad (3) mittels eine Steuertriebs (27) in einem festen Drehwinkel mit der Kurbelwelle und das Abtriebsrad (4) mit einer Nockenwelle (25) gekoppelt sind.Camshaft adjuster ( 24 ) for an internal combustion engine with a rotational angle adjustable transmission device ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, wherein the drive wheel ( 3 ) by means of a control drive ( 27 ) in a fixed angle of rotation with the crankshaft and the output gear ( 4 ) with a camshaft ( 25 ) are coupled.
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