DE102016007818A1 - Adjusting gear with a tooth-free active connection - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verstellgetriebe (10a; 10b) für einen Nockenwellenversteller (11a; 11b), insbesondere für einen Nockenwellenversteller (11a; 11b) für eine Brennkraftmaschine, in 3-Wellen-Bauweise, mit einem Getriebeeingangselement (12a; 12b) zur Einleitung eines Drehmoments, einem Getriebeausgangselement (13a; 13b) zur Ausleitung eines Drehmoments und einem Verstellelement (14a; 14b), das zur Verstellung einer Phasenlage zwischen dem Getriebeeingangselement (12a; 12b) und dem Getriebeausgangselement (13a; 13b) vorgesehen ist, wobei das Verstellgetriebe (10a; 10b) eine verzahnungsfreie Wirkverbindung aufweist, die das Getriebeeingangselement (12a; 12b) und das Getriebeausgangselement (13a; 13b) über das Verstellelement (14a; 14b) miteinander koppelt, und einen Nockenwellenversteller (11a; 11b) mit einem solchen Verstellgetriebe (10a; 10b).The invention relates to an adjusting mechanism (10a, 10b) for a camshaft adjuster (11a, 11b), in particular for a camshaft adjuster (11a, 11b) for an internal combustion engine, in 3-shaft design, with a transmission input element (12a, 12b) for introducing a Torque, a transmission output member (13a, 13b) for discharging a torque and an adjusting element (14a, 14b), which is provided for adjusting a phase position between the transmission input member (12a, 12b) and the transmission output member (13a, 13b), wherein the adjusting gear ( 10a, 10b) has a gear-free operative connection which couples the transmission input element (12a, 12b) and the transmission output element (13a, 13b) via the adjusting element (14a, 14b), and a camshaft adjuster (11a, 11b) with such an adjusting gear (10a 10b).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verstellgetriebe für einen Nockenwellenversteller, insbesondere eine Brennkraftmaschine mit einem Nockenwellenversteller, der ein Verstellgetriebe aufweist.The invention relates to an adjusting mechanism for a camshaft adjuster, in particular an internal combustion engine with a camshaft adjuster, which has an adjusting mechanism.
Aus der
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und/oder kostengünstig herzustellenden Nockenwellenversteller bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing a simple and / or inexpensive to produce camshaft adjuster. It is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einem Verstellgetriebe, insbesondere für einen Nockenwellenversteller, in 3-Wellen-Bauweise, mit einem zur Getriebeeingangselement zur Einleitung eines Drehmoments, einem Getriebeausgangselement zur Ausleitung eines Drehmoments und einem Verstellelement, das zur Verstellung einer Phasenlage zwischen dem Getriebeeingangselement und dem Getriebeausgangselement vorgesehen ist.The invention relates to a variable speed, in particular for a camshaft adjuster, in 3-shaft design, with a transmission input element for introducing torque, a transmission output element for discharging a torque and an adjusting element, which is used to adjust a phase angle between the transmission input element and the transmission output element is provided.
Es wird vorgeschlagen, dass das Verstellgetriebe eine verzahnungsfreie Wirkverbindung aufweist, die das Getriebeeingangselement und das Getriebeausgangselement über das Verstellelement miteinander koppelt. Indem auf eine Wirkverbindung über eine oder mehrere Verzahnungen, wie insbesondere über Zahnräder, Planetenräder, Zahnstangen oder Zahnkränze, verzichtet wird, kann ein Aufwand in einer Herstellung verringert werden. Dadurch können Kosten eingespart werden. Zudem kann eine Bauweise vereinfacht werden. Unter einem „Verstellgetriebe in 3-Wellen-Bauweise” soll insbesondere eine Bauart verstanden werden, welche in ihrer Funktionsweise zumindest in einem Winkelbereich einem Planetenradgetriebe zur Verstellung der Phasenlage nahekommt. Das Getriebeeingangselement ist zur Kopplung mit der Kurbelwelle vorgesehen. Das Getriebeausgangselement ist dazu vorgesehen, drehfest mit der Nockenwelle verbunden zu werden. Durch eine Verdrehung des Verstellelements relativ zu dem Getriebeeingangselement wird die Phasenlage verstellt. Weist das Verstellelement eine Winkelgeschwindigkeit auf, die gleich ist wie eine Winkelgeschwindigkeit des Getriebeeingangselements, bleibt die Phasenlage konstant. Die Phasenlage wird verstellt, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Verstellelements kleiner oder größer ist als die Winkelgeschwindigkeit des Getriebeeingangselements. Das Verstellgetriebe weist dabei vorzugsweise ein Standübersetzungverhältnis zwischen dem Verstellelement und dem Getriebeausgangselement auf, das bei fixiertem Getriebeeingangselement zumindest 5:1, vorzugsweise zumindest 10:1 beträgt.It is proposed that the adjusting mechanism has a tooth-free active connection which couples the transmission input element and the transmission output element via the adjusting element. By dispensing with an operative connection via one or more toothings, in particular via toothed wheels, planetary gears, toothed racks or toothed rings, an expenditure in a production can be reduced. This can save costs. In addition, a construction can be simplified. An "adjusting mechanism in 3-shaft design" is to be understood in particular as a design which, in its mode of operation, at least in an angular range, approximates a planetary gear arrangement for adjusting the phase position. The transmission input member is provided for coupling to the crankshaft. The transmission output member is intended to be rotatably connected to the camshaft. By a rotation of the adjusting element relative to the transmission input element, the phase position is adjusted. If the adjusting element has an angular velocity which is the same as an angular velocity of the transmission input element, the phase position remains constant. The phase position is adjusted when the angular velocity of the adjusting element is smaller or larger than the angular velocity of the transmission input member. The adjusting mechanism preferably has a stationary gear ratio between the adjusting element and the transmission output element, which is at least 5: 1, preferably at least 10: 1, when the transmission input element is fixed.
Es wird vorgeschlagen, dass die Wirkverbindung zumindest eine zusammenhängende Wirkfläche aufweist, die für eine Frühverstellung und/oder eine Spätverstellung über einen gesamten Verstellbereich vorgesehen ist. Dadurch kann eine große Wirkfläche bereitgestellt werden, welche aufgrund ihrer Größe einfach herzustellen ist. Zudem brauchen lediglich weite Toleranzen eingehalten werden, da auf feine Strukturen wie eine Verzahnung mit einer Mehrzahl von Zähnen verzichtet werden kann. Unter einer „Wirkfläche” soll in diesem Zusammenhang ein zusammenhängender Bereich einer Oberfläche verstanden werden, welcher für eine Übertragung eines Drehmoments in eine Richtung vorgesehen ist. Unter einer „zusammenhängenden Wirkfläche” soll insbesondere eine Wirkfläche verstanden werden, welche in ihrer gesamten Erstreckung für die Übertragung des Drehmoments vorgesehen ist. Demzufolge weist eine Verzahnung eine Vielzahl von Wirkflächen auf, die jeweils wechselweise für eine Übertragung von Drehmomenten in unterschiedlichen Richtungen vorgesehen sind. Unter „für eine Frühverstellung und/oder eine Spätverstellung über einen gesamten Verstellbereich vorgesehen” soll verstanden werden, dass die eine Wirkfläche unabhängig von der Phasenlage das Drehmoment zwischen dem Getriebeeingangselement und dem Getriebeausgangselement überträgt, im Unterschied zu einer Verzahnung, der in Abhängigkeit von der Phasenlage jeweils ein anderer Zahn das Drehmoment überträgt.It is proposed that the operative connection has at least one coherent active surface which is provided for an advance adjustment and / or a retard adjustment over an entire adjustment range. As a result, a large effective area can be provided, which is easy to produce due to its size. In addition, only wide tolerances need to be complied with, since fine structures such as toothing with a plurality of teeth can be dispensed with. In this context, an "effective surface" is to be understood as a coherent region of a surface which is provided for a transmission of a torque in one direction. A "coherent active surface" is to be understood in particular an active surface, which is provided in its entire extent for the transmission of torque. Accordingly, a toothing on a plurality of active surfaces, which are each provided alternately for a transmission of torque in different directions. Under "provided for an advance and / or a retard over an entire adjustment" should be understood that the one effective area regardless of the phase position transmits the torque between the transmission input element and the transmission output element, in contrast to a gearing, which depends on the phase position each other tooth transmits the torque.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Verstellgetriebe ein durch das Getriebeeingangselement und/oder das Getriebeausgangselement definierten Getriebedurchmesser aufweist, wobei die zumindest eine Wirkfläche eine radiale Erstreckungslänge aufweist, die zumindest 10% des Getriebedurchmessers beträgt. Dadurch kann eine große Wirkfläche bereitgestellt werden, die besonders einfach herstellbar ist. Zudem können große Bauteile kostengünstig hergestellt werden. Auch kann über die große Wirkfläche und damit große Bauteile einfach ein großes Drehmoment übertragen werden. Unter einer „radialen Erstreckungslänge” soll dabei insbesondere eine Länge der Wirkfläche bei einer Projektion auf eine in radialer Richtung verlaufende Ebene verstanden werden. Unter einem „Getriebedurchmesser” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Wirkkreisdurchmesser des Getriebeeingangselements oder ein Wirkkreisdurchmesser des Getriebeausgangselements verstanden werden, je nachdem, welcher der beiden Wirkkreisdurchmesser größer ist. Insbesondere wenn das Getriebeeingangselement eine Außenkontur aufweist, die für eine Kopplung mit einem Zahnrad oder einem Umschlingungsmittel vorgesehen ist, soll unter dem Getriebedurchmesser der Wirkkreisdurchmesser der Außenkontur verstanden werden.It is further proposed that the adjusting mechanism has a transmission diameter defined by the transmission input element and / or the transmission output element, wherein the at least one effective surface has a radial extension length which amounts to at least 10% of the transmission diameter. As a result, a large effective area can be provided, which is particularly easy to produce. In addition, large components can be produced inexpensively. Also can be transmitted over the large effective area and thus large components simply a large torque. A "radial extension length" should be understood to mean, in particular, a length of the effective surface in the case of a projection onto a plane extending in the radial direction. In this context, a "gear diameter" should be understood to mean, in particular, a pitch circle diameter of the gearbox input element or a pitch circle diameter of the gearbox output element, depending on which of the two effective circle diameter is larger. In particular, when the transmission input member has an outer contour which is provided for coupling with a gear or a belt, should be understood by the transmission diameter of the effective diameter of the outer contour.
Vorzugsweise bildet das Getriebeausgangselement die zumindest eine Wirkfläche aus. Dadurch ist eine einfache Ausgestaltung mit wenigen Bauteilen möglich. Unter einer „durch das Getriebeausgangselement ausgebildeten Wirkfläche” soll insbesondere eine Wirkfläche verstanden werden, welche durch eine Kontur einer Oberfläche des Getriebeausgangselements ausgebildet wird.The transmission output element preferably forms the at least one active surface. As a result, a simple design with few components is possible. An "effective surface formed by the transmission output element" is to be understood in particular to mean an effective surface which is formed by a contour of a surface of the transmission output element.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Verstellgetriebe zumindest ein Koppelelement aufweist, das zur Übertragung des Drehmoments zwischen dem Getriebeeingangselement und dem Getriebeausgangselement vorgesehen ist. Dadurch kann die Relativbewegung zwischen dem Getriebeeingangselement und dem Verstellelement besonders einfach in die Verstellung der Phasenlage umgesetzt werden. Das Verstellgetriebe umfasst dabei in einer bevorzugten Ausgestaltung lediglich vier zueinander beweglich angeordnete Bauteile, und zwar das Getriebeeingangselement, das Getriebeausgangselement, das Verstellelement und das Koppelelement.It is also proposed that the adjusting mechanism has at least one coupling element which is provided for transmitting the torque between the transmission input element and the transmission output element. As a result, the relative movement between the transmission input element and the adjusting element can be implemented particularly easily in the adjustment of the phase position. The adjusting mechanism comprises in a preferred embodiment, only four mutually movably arranged components, namely the transmission input element, the transmission output element, the adjusting element and the coupling element.
Vorzugsweise ist das Koppelelement mit dem Verstellelement und dem Getriebeeingangselement verbunden. Dadurch kann die Relativbewegung einfach abgegriffen und in die Verstellung der Phasenlage umgesetzt werden. Unter „verbunden” soll diesem Zusammenhang insbesondere fest verbunden oder beweglich gekoppelt verstanden werden.Preferably, the coupling element is connected to the adjusting element and the transmission input element. As a result, the relative movement can be easily tapped and converted into the adjustment of the phase position. By "connected", this connection should be understood in particular to be permanently connected or movably coupled.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Koppelelement in Kontakt mit der zumindest einen Wirkfläche steht. Dadurch kann ein Wirkmechanismus bereitgestellt werden, bei welchem die Relativdrehbewegung zwischen dem Eingangselement und dem Verstellelement in eine Bewegung des Koppelelements umgesetzt wird, welches dann über die Wirkfläche in die Verstellung der Phasenlage des Getriebeausgangselements relativ zu dem Getriebeeingangselement umgesetzt wird. Das Standübersetzungsverhältnis kann dabei insbesondere über eine Ausgestaltung in der Betätigung des Koppelelements oder in einer Ausgestaltung der Wirkfläche eingestellt werden.It is further proposed that the coupling element is in contact with the at least one active surface. Thereby, a mechanism of action can be provided, in which the relative rotational movement between the input element and the adjusting element is converted into a movement of the coupling element, which is then implemented via the active surface in the adjustment of the phase position of the transmission output element relative to the transmission input element. The stand translation ratio can be adjusted in particular via a configuration in the actuation of the coupling element or in an embodiment of the active surface.
In einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Koppelelement als ein mit dem Verstellelement und dem Getriebeeingangselement verbundenes Band ausgebildet ist, welches dazu vorgesehen ist, eine Relativbewegung zwischen dem Getriebeeingangselement und dem Verstellelement in eine Verstellung der Phasenlage umzusetzen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Koppelelement in Form eines Hebels ausgebildet ist, welcher dazu vorgesehen ist, eine Relativbewegung zwischen dem Getriebeeingangselement und dem Verstellelement in eine Verstellung der Phasenlage umzusetzen. Beide Ausgestaltungen ermöglichen eine hohe Wirkflächennutzung, bei der jeweils ein Großteil der Wirkfläche an einer Übertragung des Drehmoments beteiligt ist. Vorzugsweise beträgt die Wirkflächennutzung zumindest 10%, insbesondere zumindest 20% und besonders bevorzugt zumindest 30%. Unter einer „Wirkflächennutzung von zumindest 30%” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zumindest 30% der Wirkflächen an einer Übertragung eines Drehmoments von dem Getriebeeingangselement auf das Getriebeausgangselement beteiligt sind.In one embodiment, it is proposed that the coupling element is designed as a connected to the adjusting element and the transmission input member band, which is intended to implement a relative movement between the transmission input member and the adjusting element in an adjustment of the phase position. In an alternative embodiment, it is proposed that the coupling element is designed in the form of a lever, which is provided to implement a relative movement between the transmission input element and the adjusting element in an adjustment of the phase position. Both embodiments allow a high use of active area, in each case a large part of the effective area is involved in a transmission of torque. The effective surface use is preferably at least 10%, in particular at least 20% and particularly preferably at least 30%. In this context, a "effective area utilization of at least 30%" should be understood in particular to mean that at least 30% of the effective areas are involved in a transmission of a torque from the transmission input element to the transmission output element.
Außerdem wird eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit einem Nockenwellenversteller, der ein erfindungsgemäßes Verstellgetriebe aufweist, vorgeschlagen.In addition, an internal combustion engine for a motor vehicle, with a camshaft adjuster, which has an inventive adjustment, proposed.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, 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 figures, two embodiments of the invention are shown. The figures, 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:
Die
Um eine Phasenlage zwischen der Kurbelwelle
Der Nockenwellenversteller
Das Verstellgetriebe
Damit ein an dem Getriebeeingangselement
Die Wirkverbindung weist eine erste zusammenhängende Wirkfläche
Das Verstellgetriebe
Jede der Wirkflächen
Das Verstellgetriebe
Die als Bänder ausgebildeten Koppelelemente
Die beiden als Bänder ausgebildeten Koppelelemente
Wird das Verstellelement
In den
Die
Die Wirkverbindung weist eine zusammenhängende Wirkfläche
Das Koppelelement
Das Verstellelement
Das Verstellgetriebe
Das Verstellgetriebe
Das Koppelelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Verstellgetriebevariator
- 1111
- NockenwellenverstellerPhaser
- 1212
- GetriebeeingangselementTransmission input member
- 1313
- GetriebeausgangselementTransmission output member
- 1414
- Verstellelementadjustment
- 1515
- Wirkflächeeffective area
- 1616
- Wirkflächeeffective area
- 1717
- GetriebedurchmesserGear diameter
- 1818
- Erstreckungslängelength of extension
- 1919
- Erstreckungslängelength of extension
- 2020
- Koppelelementcoupling element
- 2121
- Koppelelementcoupling element
- 2222
- Nockenwellecamshaft
- 2323
- Nockenwellenantriebcamshaft drive
- 2424
- Umschlingungsmittelendless
- 2525
- Kurbelwellenradcrankshaft gear
- 2626
- Nockenwellenradcamshaft
- 2727
- Bremsebrake
- 2828
- Kurbelwellecrankshaft
- 2929
- Lagerachsebearing axle
- 3030
- Kulissenführunglink guide
- 3131
- Kulissenelementlink element
- 3232
- Wirkkonturactive contour
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Claims (10)
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DE102016007818.9A DE102016007818A1 (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Adjusting gear with a tooth-free active connection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016007818.9A DE102016007818A1 (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Adjusting gear with a tooth-free active connection |
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DE102016007818A1 true DE102016007818A1 (en) | 2017-12-28 |
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ID=60579070
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---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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