DE102016200467A1

DE102016200467A1 - Zahnradgetriebe- und aktuatoranordung

Info

Publication number: DE102016200467A1
Application number: DE102016200467.0A
Authority: DE
Inventors: Robert J. Telep; Martin P. Bogen; James C. Sharpe
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2016-07-28
Also published as: US9945447B2; KR20160091824A; US20160215856A1; CN105822728A

Abstract

Eine Reihe von Variationen kann ein Zahnradgetriebe umfassen, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse; eine in dem Gehäuse getragene Welle; ein Hohlrad, das koaxial mit der Welle und mit dieser drehbar ist; zumindest ein Zwischenrad, das so konstruiert und angeordnet ist, dass es mit dem Hohlrad in Eingriff steht; eine Zwischengetriebeplatte, die koaxial mit dem Hohlrad und der Welle ist, und wobei das Zwischenrad ein Eingriffsmerkmal und einen Zapfen umfasst, wobei das Eingriffsmerkmal dazu ausgebildet und angeordnet ist, an der Welle befestigt zu werden, und der Zapfen dazu ausgebildet und angeordnet ist, das zumindest eine Zwischenrad an der Zwischengetriebeplatte zu positionieren und drehbar zu montieren; und wobei der Eingriff der Zwischenradplatte mit der Welle die Ausrichtung des zumindest einen Zwischenrads, des Hohlrads und der Welle bereitstellt und die Drehung der Zwischenradplatte und des zumindest einen Zwischenrads um die Welle erlaubt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Das Gebiet, auf das die Offenbarung sich allgemein bezieht, umfasst Zahnräder und Aktuatoren.
HINTERGRUND
Ein Motorsystem kann ein oder mehrere Zahnräder und Aktuatoren umfassen.
ZUSAMMENFASSUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Reihe von Abwandlungen kann ein Zahnradgetriebe umfassen, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, eine Welle, wobei die Welle in dem Gehäuse getragen wird und eine zentrale Drehachse umfasst; ein Hohlrad, wobei das Hohlrad koaxial mit der Welle und mit dieser drehbar ist; zumindest ein Zwischenrad, das so konstruiert und angeordnet ist, dass es mit dem Hohlrad in Eingriff steht; eine Zwischengetriebeplatte, wobei die Zwischengetriebeplatte koaxial mit dem Hohlrad und der Welle ist, und wobei das Zwischenrad ein Eingriffsmerkmal und einen Zapfen umfasst, wobei das Eingriffsmerkmal dazu ausgebildet und angeordnet ist, an der Welle befestigt zu werden, und der Zapfen dazu ausgebildet und angeordnet ist, das zumindest eine Zwischenrad drehbar an der Zwischengetriebeplatte zu positionieren und zu drehen; und wobei der Eingriff der Zwischenradplatte mit der Welle die Ausrichtung des zumindest einen Zwischenrads, des Hohlrads und der Welle bereitstellt und die Drehung der Zwischenradplatte und des zumindest einen Zwischenrads um die Welle erlaubt.
Eine Reihe von Variationen kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator umfassen, die Folgendes umfassen: ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse getragene elektrische Vorrichtung, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, in Ansprechen auf ein elektrisches Steuersignal eine Drehkraft bereitzustellen; eine drehbare Welle, wobei die drehbare Welle dazu ausgebildet und angeordnet ist, die Drehkraft von der elektrischen Vorrichtung zu erhalten; ein Zentralrad mit einer Vielzahl von Zähnen, wobei das Zentralrad an der drehbaren Welle angebracht und mit der Welle drehbar ist; ein erstes Hohlrad mit einer Vielzahl von Zähnen; eine zweite Welle, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und eine zentrale Drehachse aufweist; ein zweites Hohlrad mit einer Vielzahl von Zähnen, wobei das zweite Hohlrad koaxial mit der zweiten Welle ist und mit der zweiten Welle wirkverbunden und drehbar ist; zumindest ein Zwischenrad, wobei das zumindest eine Zwischenrad ein erstes Ende mit einer ersten Anzahl von Zähnen und ein zweites Ende mit einer zweiten Anzahl von Zähnen umfasst, wobei die erste Anzahl von Zähnen des zumindest einen Zwischenrads mit der Vielzahl von Zähnen des Zentralrads und der Vielzahl von Zähnen des ersten Hohlrads in Eingriff und Kontakt steht, und wobei die zweite Anzahl von Zähnen des zumindest einen Zwischenrads mit der Vielzahl von Zähnen des zweiten Hohlrads in Eingriff und Kontakt steht; und eine Zwischengetriebeplatte, wobei die Zwischengetriebeplatte koaxial mit dem Hohlrad und der zweiten Welle ist, und wobei das Zwischenrad ein Eingriffsmerkmal und einen Zapfen umfasst, wobei das Eingriffsmerkmal dazu ausgebildet und angeordnet ist, an der Welle befestigt zu werden, und der Zapfen dazu ausgebildet und angeordnet ist, das zumindest eine Zwischenrad drehbar an der Zwischengetriebeplatte zu positionieren und zu drehen.
Weitere Variationen zur Veranschaulichung, die in den Umfang der Erfindung fallen, werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden. Es sollte klar sein, dass die detaillierte Beschreibung und die speziellen Beispiele, auch wenn sie Abwandlungen innerhalb des Umfangs der Erfindung offenbaren, rein dem Zweck der Veranschaulichung dienen und den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränken sollen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausgewählte Beispiele für Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen:
1 eine Prinzipskizze eines Motorsystem gemäß einer Reihe von Variationen veranschaulicht.
2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
3 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen, wobei einige Teile entfernt sind.
4 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht von internen Komponenten einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
5 veranschaulicht eine Endansicht einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
6 veranschaulicht eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A der Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung von 5 gemäß einer Reihe von Variationen.
7 veranschaulicht eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B der Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung von 5 gemäß einer Reihe von Variationen.
8 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht von Schnitt C der Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung von 7 gemäß einer Reihe von Variationen.
9 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Zahnradanordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
10 veranschaulicht eine Draufsicht einer Zahnradanordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
11 veranschaulicht eine Schnittansicht entlang Linie D-D der in 10 gezeigten Zahnradanordnung gemäß einer Reihe von Ausführungsformen, wobei einige Teile entfernt sind.
12 veranschaulicht eine teilweise Explosionsansicht einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
13 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Zahnrads gemäß einer Reihe von Variationen.
14 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Zahnrads gemäß einer Reihe von Variationen.
15 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
16 veranschaulicht eine Endansicht einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
17 veranschaulicht eine Schnittansicht entlang der Linie E-E der Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung von 16 gemäß einer Reihe von Variationen.
18 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen.
19 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung gemäß einer Reihe von Variationen, wobei einige Teile entfernt sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen erfolgt rein zur Veranschaulichung und soll in keiner Weise den Umfang der Erfindung, deren Anwendung oder ihre Einsatzmöglichkeiten beschränken.
Eine beliebige Reihe von Einrichtungen, die Turbolader und Abgasrückführungs- bzw. AGR-Ventile umfassen kann, jedoch nicht auf diese beschränkt ist, kann eine Vorrichtung verwenden, die die Funktion und/oder die Leistung der Vorrichtung steuern kann. In einer Veranschaulichung können ein oder mehrere pneumatische und/oder elektrische Aktuatoren verwendet werden, um eine Positionssteuerung verschiedener Mechanismen in einem Turbolader bereitzustellen, um den Druck, der innerhalb einer Einlasssammelleitung eines Motors herrschen kann, einzustellen und aufrecht zu erhalten. Die Steuerung des Drucks in der Einlasssammelleitung kann für eine optimale Leistung des Turboladers sorgen und kann auch die gesetzlichen Fahrzeugemissionsanforderungen aufrecht erhalten.
1 veranschaulicht eine Reihe von Variationen. In einer Variation kann ein Verbrennungsmotor 9 eine elektronische Steuereinheit (ECU) 1, ein Aktuator-Steuergerät 2, einen Aktuator 3, einen Turbolader 4, und einen Turbolader-Steuerungsmechanismus 5 umfassen. In einer Reihe von Variationen kann die ECU 1 ein Hauptsteuergerät und/oder ein Steuerungsteilsystem umfassen, das ein oder mehrere Steuergeräte (nicht eigens illustriert) in Kommunikation mit den Komponenten des Systems umfasst, um Sensoreingänge zu empfangen und zu verarbeiten und Ausgangssignale zu übertragen. Das bzw. die Steuergerät(e) kann bzw. können ein oder mehrere geeignete Verarbeitungseinheiten und Speichereinrichtungen (nicht eigens illustriert) umfassen. Der Speicher kann dazu ausgebildet sein, die Speicherung von Daten und Anweisungen bereitzustellen, die zumindest einen Teil der Funktionalität des Motorsystems bereitstellen und die von dem bzw. den Prozessoren ausgeführt werden können. Zumindest Teile des Verfahrens können durch ein oder mehrere Computerprogramme und verschiedene Motorsystem-Daten oder -Anweisungen oder Betriebszustandsdaten aktiviert werden, die in dem Speicher als Nachschautabellen, Formeln, Algorithmen, Kennfelder, Modelle oder dergleichen gespeichert sind. Das Steuerungsteilsystem kann die Parameter des Systems durch den Erhalt von Eingangssignalen von den Sensoren, durch Ausführen von Anweisungen oder Algorithmen im Einklang mit den Sensoreingangssignalen, und das Übertragen von geeigneten Ausgangssignalen an die verschiedenen Aktuatoren und/oder Komponenten steuern. So, wie er hierin verwendet wird, kann der Begriff ”Modell” jegliches Konstrukt umfassen, das eine Repräsentation unter Verwendung von Variablen darstellt, wie etwa eine Nachschautabelle, ein Kennfeld, eine Formel, ein Algorithmus und/oder dergleichen. Modelle können anwendungsspezifisch sein, oder spezifisch für die genaue Konstruktion und die Leistungsangaben eines gegebenen Motorsystems. Ein Hauptsteuergerät des Steuergerätesystems und/oder eines Steuerungsteilsystems kann ein oder mehrere Steuergeräte (nicht eigens illustriert) in Kommunikation mit den Komponenten des Systems umfassen, um in einem Verfahren, das mit den hierin beschriebenen, veranschaulichten Variationen konsistent ist, Sensoreingänge zu empfangen und zu verarbeiten und Ausgangssignale zu übertragen.
In einer Reihe von Variationen kann die ECU 1 mit dem Aktuator-Steuergerät 2 durch einen ersten Kabelbaum 6 wirkverbunden sein, der eine Vielzahl von Leitungen und Verbindern umfassen kann. In einer Reihe von Variationen kann das Aktuator-Steuergerät 2 mit dem Aktuator 3 auch durch einen zweiten Kabelbaum 7 verbunden sein, der eine Vielzahl von Leitungen und Verbindern umfassen kann. In einer Reihe von Variationen kann das Aktuator-Steuergerät 2 eine von dem Aktuator 3 separate Komponente sein; eine Variation davon ist in 1 veranschaulicht. In einer weiteren Variation kann das Aktuator-Steuergerät 2 in den Aktuator 3 integriert sein. In einer beliebigen Anzahl von Variationen kann der Verbrennungsmotor 9 ein System umfassen, das den Turbolader 4 und den Aktuator 3 zur Steuerung des Verstärkungsdrucks innerhalb der Einlasssammelleitung 8 verwenden kann.
In einer Reihe von Variationen kann die ECU 1 ein elektrisches Stellungseingangssignal an das Aktuator-Steuergerät 2 senden, das eine gewünschte Stellung des Aktuators 3 anzeigen kann. In einer Reihe von Variationen kann das Aktuator-Steuergerät 2 dann ein elektrisches Steuersignal an den Aktuator 3 liefern, das den Aktuator 3 in die gewünschte Stellung bewegen kann. Der Aktuator 3 kann dann den Steuerungsmechanismus 5 des Turboladers 4 in eine gewünschte Stellung bewegen, der dann einen erforderlichen Druck innerhalb der Einlasssammelleitung 8 des Verbrennungsmotors 9 erreichen kann. In einer Reihe von Variationen kann der Aktuator 3 auch ein Mittel zur Erfassung seiner Stellung umfassen, und kann ein elektrisches Stellungsausgangssignal an das Aktuator-Steuergerät 2 zurückmelden kann. In einer Reihe von Variationen kann ein "Regelkreis"-Steuerschema verwendet werden, um eine gewünschte Aktuatorstellung aufrecht zu erhalten, indem der rückgemeldete Wert des elektrischen Ausgangssignals mit einem gewünschten Wert verglichen wird. Das Steuersignal an den Aktuator 3 kann dann eingestellt werden, um die Stellung und den daraus resultierenden Verstärkungsdruck beizubehalten.
In einer Reihe von Variationen kann der Aktuator 3 zur Bereitstellung eines Betätigungsmittels eine elektrische Vorrichtung verwenden, die einen Gleichstrom- bzw. DC-Motor umfassen kann, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es kann eine beliebige Anzahl von DC-Motoren verwendet werden. In einer Variation kann der DC-Motor Bürsten zum Kommutieren seines drehenden Elements verwenden. In einer weiteren Variation kann der DC-Motor bürstenlos sein, was einen Schrittmotor umfassen kann, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Aktuatorausgang kann eine drehende oder lineare Bewegung sein, und ein Zahnradsystem kann verwendet werden, um das Drehmoment oder die Linearkraft zu erhöhen.
In einer Reihe von Variationen kann eine Zahnradanordnung 116, die auch als Planetenradanordnung bezeichnet werden kann, optimierte Leistungsanforderungen bereitstellen und einen kompakten Aktuator ermöglichen. In einer Reihe von Variationen kann die Planetenradanordnung 116 eine Vielzahl von Zahnrädern 108, 117, 128, 129 umfassen, was vier bis acht Zahnräder umfassen kann, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Planetenradsatz 116 kann so konstruiert und angeordnet sein, dass die Zahnräder 108, 117, 128, 129 optimal ausgerichtet sein können. Dies kann eine Fehlausrichtung der Zahnräder 108, 117, 128, 129 verhindern, was zum Verklemmen und zu Verschleiß führen kann, die das Drehmoment, die Haltbarkeit und die Zuverlässigkeit verringern können. In einer Reihe von Variationen können die Zahnräder 108, 117, 128, 129 auch so konstruiert und angeordnet sein, dass sie effiziente Herstellungsprozesse für die Komponenten und die Produktmontage ermöglichen.
2 bis 9 veranschaulichen eine Reihe von Variationen, die eine Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 umfassen. Es wird angemerkt, dass die Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100, die hierin im Folgenden erläutert wird, rein zur Veranschaulichung eine Drehausgabe liefert; es liegt jedoch innerhalb des Umfangs der Erfindung, auch eine Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 zu haben, die eine lineare Bewegung unter Verwendung einer Führungsspindel oder eines anderen Bewegungswandlungsmechanismus bereitstellt.
In einer Reihe von Variationen kann die Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 ein Gehäuse 101 umfassen. In einer Variation kann das Gehäuse 101 einen ersten Gehäuseabschnitt 102 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 103 umfassen. In einer weiteren Variation kann ein Gehäuseabschnitt verwendet werden, oder es können mehr als zwei Gehäuseabschnitte verwendet werden, in Abhängigkeit von der Konstruktion der internen Komponenten und deren Herstellungsverfahren. Das Gehäuse 101 kann eine beliebige Reihe von geeigneten Materialien umfassen, einschließlich, aber ohne darauf beschränkt zu sein, Aluminium, Kunststoff oder Gusseisen. In einer Reihe von Variationen kann eine elektrische Vorrichtung 106 in dem ersten Gehäuseabschnitt 102 positioniert sein. In einer Variation kann die elektrische Vorrichtun 106 in der Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung ein bürstenloser DC-Motor sein; Variationen davon sind in 3 und 4 veranschaulicht. In einer weiteren Variation kann die elektrische Vorrichtung 106 ein DC-Bürstenmotor, ein Schrittmotor oder eine beliebige Reihe von drehenden Vorrichtungen sein. Die elektrische Vorrichtung 106 kann in dem ersten Gehäuseabschnitt 102 mit einer Reihe von Variationen gesichert sein, die ein oder mehrere mechanische Befestigungselemente umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein. In einer Variation können das eine oder die mehreren mechanischen Befestigungselemente Schrauben oder Nieten umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt.
In einer Reihe von Variationen kann die Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 eine erste Welle 107 und ein Zentralrad 108 umfassen; eine Variation davon ist in 4 veranschaulicht; diese können durch die elektrische Vorrichtung 106 in Ansprechen auf ein elektrisches Steuersignal gedreht werden, das von einer ECU 109 gesendet werden kann; eine Variation davon ist in 2 veranschaulicht. Die erste Welle 107 kann durch ein erstes Lager 115 getragen und geführt werden, das in dem ersten Gehäuseabschnitt 102 gesichert sein kann; eine Variation davon ist in 6 veranschaulicht; dies kann eine Reihe von Variationen umfassen, die Aufpressen, Aufstecken, oder ein beliebiges anderes geeignetes Mittel umfassen können, jedoch nicht darauf beschränkt sind. In einer Reihe von Variationen kann das Zentralrad 108 einen Durchmesser d5 und eine Vielzahl von Zähnen 133 aufweisen, die an dem Durchmesser d5 des Zentralrads 108 angeordnet sind; eine Variation davon ist in 7 veranschaulicht.
In einer Reihe von Variationen kann die Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 auch eine Abdeckung 104 und einen elektrischen Verbinder 105 umfassen, der an der Abdeckung 104 befestigt und gegen diese abgedichtet sein kann; Variationen davon sind in den 2, 5 und 6 veranschaulicht. In einer Variation kann der elektrische Verbinder 105 an der Abdeckung 104 durch eine Vielzahl von Schrauben 112 und eine Dichtung 111 befestigt und gegen diese abgedichtet sein; Variationen davon sind in den 5 und 6 veranschaulicht. In einer Reihe von Variationen kann der elektrische Verbinder 105 eine Vielzahl von Anschlüssen 110 umfassen, die elektrische Verbindungen mit der elektrischen Vorrichtung 106 bereitstellen können, und auch die gewünschte elektrische Steuerung für die Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 bereitstellen können. In einer Variation kann die Anzahl von Anschlüssen 110 zwischen vier und acht variieren, und kann davon abhängen, ob die primäre Aktuatorsteuerung innerhalb Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 oder in der ECU 109 liegt. In einer Reihe von Variationen kann der elektrische Verbinder 105 aus einer Art Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material geformt sein. In einer Reihe von Variationen können der elektrische Verbinder 105 und die Abdeckung 104 als eine einzelne Komponente hergestellt sein, oder der elektrische Verbinder 105 und die Abdeckung 104 können separate Komponenten sein; eine Variation davon ist in 6 veranschaulicht. Die Abdeckung 104 kann an dem ersten Gehäuseabschnitt 102 in einer Reihe von Variationen gesichert sein; diese können eine oder mehrere Schrauben 113, einen Bördelring oder in beliebiges anderes geeignetes Mittel umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein. In einer Variation kann eine Dichtung 114 die Abdeckung 104 und den ersten Gehäuseabschnitt 102 gegen die äußere Umgebung abdichten.
In einer Reihe von Variationen kann eine Zahnradgetriebeanordnung 116 innerhalb des ersten Gehäuseabschnitts 102 und des zweiten Gehäuseabschnitts 103 angeordnet sein. In einer Reihe von Variationen kann ein erstes Hohlrad 117 in der Einsenkung 118 des ersten Gehäuseabschnitts 102 angeordnet sein; eine Variation davon ist in 6 veranschaulicht. Das erste Hohlrad 117 kann an der Einsenkung 118 in einer Reihe von Variationen gesichert sein, die Aufpressen, Aufstecken oder ein beliebiges anderes geeignetes Mittel umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sind. In einer Reihe von Variationen kann das erste Hohlrad 117 feststehend sein und kann sich nicht drehen. Das erste Hohlrad 117 kann einen ersten Durchmesser d1 und ein Vielzahl von Zähnen 134, die um den ersten Durchmesser d1 angeordnet sind, umfassen; Variationen davon sind in den 7 und 8 veranschaulicht. In einer Variation kann das erste Hohlrad 117 ein oder mehrere Positionierungs-/Drehsicherungsmerkmale 120 umfassen (eine Variation davon ist in 7 veranschaulicht), die mit dem ersten Gehäuseabschnitt 102 in Eingriff stehen können, und die das erste Hohlrad 117 positionieren und dessen Drehung verhindern können.
In einer Reihe von Variationen kann eine Ausgangswelle 121 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 103 angeordnet und zur Drehung durch eine erste Laufbuchse 122 und ein zweites Lager 123 gehalten sein; eine Variation davon ist in 6 veranschaulicht. In einer Reihe von Variationen kann die Ausgangswelle 121 ein erstes Ende 124, ein zweites Ende 125 und eine zentrale Drehachse 126 aufweisen. Die erste Welle 107 kann ebenfalls dieselbe zentrale Drehachse 126 aufweisen wie die Ausgangswelle 121. In einer Reihe von Variationen kann das erste Ende 124 mit einem Hebel 127 ausgestattet sein, der an einer Vorrichtung angebracht ist, die die Steuerung eines Parameters erfordert; diese kann einen Turbolader umfassen, ist jedoch nicht auf diesen beschränkt. Der gesteuerte Parameter kann das Schließen von Turbinenschaufeln, die Bewegung eines Wastegateventils, oder einen beliebigen anderen gesteuerten Parameter umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. In einer Reihe von Variationen kann ein zweites Hohlrad 128 zu dem zweiten Ende 125 der Ausgangswelle 121 benachbart sein. Das zweite Hohlrad 128 kann operativ an der Ausgangswelle 121 angebracht sein, so dass sie koaxial mit der Ausgangswelle 121 und mit dieser drehbar sein kann. In einer Reihe von Variationen kann das zweite Hohlrad 128 einen zweiten Durchmesser d2 und eine Vielzahl von Zähnen 135 aufweisen, die an dem zweiten Durchmesser d2 angeordnet sind; Variationen davon sind in den 7 und 8 veranschaulicht. Das zweite Hohlrad 128 kann eine beliebige Reihe von Materialien umfassen, einschließlich, aber ohne darauf beschränkt zu sein, Metall oder Kunststoff. Das zweite Hohlrad 128 kann an der Ausgangswelle 121 in einer Reihe von Variationen gesichert sein, die Aufpressen oder Überformen umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
In einer Reihe von Variationen kann ein Zwischenrad 129 zwischen dem ersten Hohlrad 117 und dem zweiten Hohlrad 128 angeordnet sein; eine Variation davon ist in 7 veranschaulicht. Das Zwischenrad 129 kann ein erstes Ende 130 aufweisen, das einen dritten Durchmesser d3 und ein Vielzahl von Zähnen 136 aufweisen kann, die an dem dritten Durchmesser d3 angeordnet sein können. Das Zwischenrad 129 kann auch ein zweites Ende 131 aufweisen, das einen vierten Durchmesser d4 und eine Vielzahl von Zähnen 137 aufweisen kann, die an dem vierten Durchmesser d4 angeordnet sein können; eine Variation davon ist in 9 veranschaulicht. In einer Reihe von Variationen kann die Anzahl von Zwischenrädern, die in einer Zahnradgetriebeanordnung 116 verwendet werden, durch die betrieblichen Lasten, die Haltbarkeitsanforderungen und/oder andere Parameter bestimmt werden. Es wird angemerkt, dass die hierin beschriebene Zahnradgetriebeanordnung eine Variation veranschaulicht, die drei Zwischenräder umfasst; es liegt jedoch innerhalb des Umfangs der Erfindung, eine andere Anzahl von Zahnrädern zu verwenden, um die gewünschten Anforderungen zu erreichen, einschließlich, aber ohne darauf beschränkt zu sein, zwei oder mehr als drei Zwischenräder.
Unter Bezugnahme auf 6 und 9 bis 11 kann das Zwischenrad 129 an einer Zwischengetriebeplatte 132 angeordnet und von dieser getragen sein, die koaxial mit der Ausgangswelle 121, dem zweiten Hohlrad 128 und der zentralen Drehachse 126 sein kann, was eine präzise Ausrichtung der Zahnräder 108, 117, 128, 129 bereitstellen kann, was wiederum Verklemmen, Verschleiß, Fehlausrichtungen und andere Probleme verhindern kann. In einer Reihe von Variationen kann die Zwischengetriebeplatte 132 mit einem Eingriffsmerkmal versehen sein, das, ohne darauf beschränkt zu sein, eine zweite Laufbuchse 138 (Variationen davon sind in den 10 und 11 veranschaulicht) umfassen kann, die mit dem zweiten Ende 125 der Ausgangswelle 121 in Eingriff stehen und für die Ausrichtung sorgen kann. In einer Reihe von Variationen kann die zweite Laufbuchse 138 auch eine Lagerfläche bereitstellen, die eine unabhängige Drehung der Zwischengetriebeplatte 132 um die Ausgangswelle 121 ermöglichen kann. Die zweite Laufbuchse 138 kann an der Zwischengetriebeplatte 132 in einer Reihe von Variationen gesichert sein, die Aufpressen oder Aufstecken umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Ein Zapfen 139 kann an der Zwischengetriebeplatte 132 angebracht sein und kann zur Positionierung und Lagerung des Zwischenrads 129 verwendet werden. In einer Reihe von Variationen kann ein Spielraum 119 zwischen dem äußeren Durchmesser des Zapfens 139 und dem Zwischenrad 129 die Drehung des Zwischenrades 129 um den Zapfen 139 erlauben; eine Variation davon ist in 11 veranschaulicht. In einer Reihe von Variationen können die Positionier- und Eingriffsmerkmale, die durch die Zwischengetriebeplatte 132 und die zweite Laufbuchse 138 bereitgestellt werden, für die präzise Ausrichtung und Bewegung der Zahnräder 108, 117, 128, 129 innerhalb der Zahnradanordnung 116 sorgen.
Unter Bezugnahme auf 5, 6 und 12 kann in einer Reihe von Variationen ein erstes Hohlrad 117, das in dem ersten Gehäuseabschnitt 102 angeordnet sein kann, koaxial mit dem zweiten Hohlrad 128 und der Ausgangswelle 121 und mit diesen ausgerichtet sein, die beide in dem zweiten Gehäuseabschnitt 103 angeordnet sein können, so dass die Zahnradanordnung 116 optimal funktionieren kann. Es kann auch wünschenswert sein, dass der erste Gehäuseabschnitt 102 und der zweite Gehäuseabschnitt 103 an einem vorbestimmten Punkt an jedem Gehäuseabschnitt 102, 103 "getaktet" (synchronisiert) sind. In einer Reihe von Variationen können ein erstes zylindrisches Merkmal 140 und eine erste Oberfläche 141 in dem ersten Gehäuseabschnitt 102 vorgesehen sein; eine Variation davon ist in 6 veranschaulicht. In einer Reihe von Variationen kann das erste zylindrische Merkmal 140 koaxial mit der Einsenkung 118 und der zentralen Drehachse 126 sein. In einer Reihe von Variationen kann die erste Oberfläche 141 senkrecht zu dem ersten zylindrischen Merkmal 140 sein. In einer Reihe von Variationen können ein zweites zylindrisches Merkmal 142 und eine zweite Oberfläche 143 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 103 vorgesehen sein. Das zweite zylindrische Merkmal 142 kann koaxial mit der zentralen Drehachse 126 sein. Die zweite Oberfläche 143 kann senkrecht zu dem zweiten zylindrischen Merkmal 142 sein. In einer Reihe von Variationen können das erste und zweite zylindrische Merkmal 140, 142 und die erste und zweite Oberfläche 141, 143 in gewünschten Passungs- und Ausrichtungstoleranzen in einer beliebigen Reihe von geeigneten Variationen vorgesehen werden, die die maschinelle Bearbeitung oder Druckguss umfassen, jedoch nicht auf diese beschränkt sind. In einer Variation kann ein Synchronisiermerkmal auch durch Positionierung eines Zapfens 144 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 103 vorgesehen werden, so dass der Zapfen 144 mit einem passenden Loch 145 in Eingriff gelangen kann, das in dem ersten Gehäuseabschnitt 102 angeordnet sein kann; eine Variation davon ist in 12 veranschaulicht. In einer weiteren Variation kann der Zapfen an dem ersten Gehäuseabschnitt 102 angeordnet sein, und das passende Loch kann an dem zweiten Gehäuseabschnitt 103 angeordnet sein.
In einer Reihe von Variationen können der erste Gehäuseabschnitt 103 und der zweite Gehäuseabschnitt 140 zusammengebaut werden, indem das erste zylindrische Merkmal 140 an dem ersten Gehäuseabschnitt 102 und das zweite zylindrische Merkmal 142 an dem zweiten Gehäuseabschnitt 103 miteinander ausgerichtet und in Eingriff gebracht werden und dann der erste Gehäuseabschnitt 102 und der zweite Gehäuseabschnitt 103 gedreht werden, bis der Zapfen 144 an dem zweiten Gehäuseabschnitt sich mit dem passenden Loch 145 an dem ersten Gehäuseabschnitt 102 ausrichtet und mit diesem in Eingriff gelangt. In einer Reihe von Variationen kann der axiale Eingriff des ersten und des zweiten zylindrischen Merkmals 140, 142 weitergehen, bis die ersten und zweiten Oberflächen 141, 143 in Kontakt gelangen können. Der erste Gehäuseabschnitt 102 und der zweite Gehäuseabschnitt 103 können aneinander durch eine Reihe von Variationen gesichert sein, die, ohne darauf beschränkt zu sein, ein oder mehrere Gewindebefestigungselemente 146 oder einen Bördelring umfassen können. In einer Reihe von Variationen können der erste Gehäuseabschnitt 102 und der zweite Gehäuseabschnitt 103 gegen die Umgebung durch eine Reihe von Variationen abgedichtet sein, die, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Elastomerdichtung 14 oder einen Dichtring umfassen können. Die Verwendung eines ersten Gehäuseabschnitts 102 und eines zweiten Gehäuseabschnitts 103 wurde oben rein zur Veranschaulichung erläutert; es liegt jedoch auch innerhalb des Umfangs der Erfindung, ein einzelnes Gehäuse zu verwenden, was auch Probleme bezüglich der Ausrichtung minimieren kann.
Unter Bezugnahme auf 2 und 6 bis 11 kann in einer Reihe von Variationen die Zahnradgetriebeanordnung 130 so arbeiten, dass das erste Ende 130 und die Verzahnung 136, die an dem Durchmesser d3 des Zwischenrades 129 angeordnet ist, mit der an dem Durchmesser d5 des Zentralrads 108 angeordneten Verzahnung 133 in Wirkeingriff gelangen können. In einer Reihe von Variationen können das erste Ende 130 und die Verzahnung 136, die an dem Durchmesser d3 des Zwischenrades 129 angeordnet ist, auch mit der an dem ersten Durchmesser d1 des ersten Hohlrads 117 angeordneten Verzahnung 134 in Wirkeingriff gelangen, In einer Reihe von Variationen können das zweite Ende 131 und die Verzahnung 137, die an dem zweiten Durchmesser d4 des Zwischenrades 129 angeordnet ist, mit der an dem zweiten Durchmesser d2 des zweiten Hohlrads 128 angeordneten Verzahnung 135 in Wirkeingriff gelangen.
In einer Reihe von Variationen kann die ECU 109 ein elektrisches Steuersignal an die elektrische Vorrichtung 106 liefern, das die erste Welle 107 und das Zentralrad 108 veranlassen kann, sich in einer Richtung zu drehen, die durch das Steuersignal bestimmt werden kann. Der Eingriff der Verzahnung 133 an dem Zentralrad 108 und der Verzahnung 136 an dem ersten Ende des Zwischenrades 129 kann das Zwischenrad 129 veranlassen, sich zu drehen. In einer Reihe von Variationen kann die Verzahnung 136 an dem ersten Ende 130 des Zwischenrades 129 auch mit der Verzahnung 134 an dem ersten Hohlrad 117 in Eingriff stehen. Das erste Hohlrad 117 kann an dem ersten Gehäuseabschnitt 102 fixiert sein, so dass der Eingriff der Verzahnung 134 an dem ersten Hohlrad 117 und die Drehung des Zwischenrads 129 das Zwischenrad 129 veranlassen können, sich in einer Richtung entlang der Verzahnung 134 des ersten Hohlrads 117 zu bewegen. In einer Reihe von Variationen kann die Bewegung des Zwischenrades 129 entlang der Verzahnung 134 des ersten Hohlrads 117 auch die Zwischengetriebeplatte 132 veranlassen, sich um die zentrale Drehachse 126 der Ausgangswelle 121 zu drehen. Die Verzahnung 137 an dem Durchmesser d4 des zweiten Endes 131 des Zwischenrades 129 kann auch mit der an dem zweiten Hohlrad 128 befindlichen Verzahnung 135 in Eingriff stehen. Das zweite Hohlrad 128 kann sich um die zentrale Drehachse 126 der Ausgangswelle 121 drehen. In einer Reihe von Variationen kann der Eingriff der Verzahnung und die Drehung des Zwischenrades 129 das zweite Hohlrad 128 veranlassen, sich in eine erste Richtung 148 oder einer zweiten Richtung 149 zu drehen (eine Variation davon ist in 2 veranschaulicht), und das zweite Hohlrad 128 kann an der Ausgangswelle 121 angebracht sein, so dass die Ausgangswelle 121 sich in derselben Richtung 148, 149 drehen kann wie das zweite Hohlrad 128.
In einer Reihe von Variationen kann die Richtung der Drehung des Zahnrads zum Teil durch das elektrische Steuersignal bestimmt werden, das durch die ECU 109 an die elektrische Steuervorrichtung 106 geliefert wird. In einer Variation kann die ECU 109 ein erstes elektrisches Steuersignal mit einer ersten elektrischen Polarität liefern, das die Zahnräder 108, 117, 128, 129 der Zahnradgetriebeanordnung 116 in Richtungen bewegen kann, die die Ausgangswelle 121 dazu veranlassen können, sich in der ersten Richtung 148 zu drehen. Die ECU 109 kann auch ein zweites elektrisches Steuersignal mit einer zweiten elektrischen Polarität liefern, das die Zahnräder 108, 117, 128, 129 der Zahnradgetriebeanordnung 116 in Richtungen bewegen kann, die die Ausgangswelle 121 dazu veranlassen können, sich in einer zweiten Richtung 149 zu drehen. In einer Reihe von Variationen kann die Drehung der Ausgangswelle 121 in einer bestimmten Richtung die Steuerung von Mechanismen bereitstellen, wie dies vorstehend hierin beschrieben wurde.
In einer Reihe von Variationen kann ein Zahnraddurchmesser dx, wie etwa d1, ein Durchmesser sein, an welchem die Verzahnung von zumindest zwei Zahnrädern miteinander in Kontakt steht. Der Kontaktpunkt zwischen den zumindest zwei Zahnrädern kann zum Teil die Kraft und die daraus resultierende Last, die auf die Zähne der Zahnräder 108, 117, 128, 129 ausgeübt wird, bestimmen. In einer Veranschaulichung kann eine Zahnradgetriebeanordnung 116 ein Zentralrad 108 umfassen, das einen Durchmesser d5 von ungefähr 10 mm und sechzehn Zähne 133 aufweisen kann. Der Durchmesser d5 kann der Kontaktdurchmesser d5 für die Verzahnung 133 des Zentralrads 108 und die Verzahnung 136 an dem ersten Ende 130 des ersten Zwischenrads 129 sein. Das Zwischenrad 129 kann einundzwanzig Zähne 136 aufweisen. Die einundzwanzig Zähne 136 des Zwischenrades 129 können an einem Durchmesser d3 gleich ungefähr 14,03 mm an dem ersten Ende 130 des Zwischenrades 129 angeordnet sein. Der Durchmesser d3 kann als der Kontaktdurchmesser für die Verzahnung 136 des Zwischenrades 129 und die Verzahnung 134 des ersten Hohlrads 117 wirken. Das erste Hohlrad 117 kann dreiundfünfzig Zähne 134 umfassen.
Das Zwischenrad 129 kann auch einen zweiten Durchmesser d4 aufweisen, der ungefähr 13,60 mm betragen und einundzwanzig Zähne 137 an dem zweiten Ende 131 des Zwischenrades 129 umfassen kann. In dieser Veranschaulichung kann der Durchmesser d4 der Kontaktdurchmesser für die Verzahnung 137 des Zwischenrades 129 und die Verzahnung 135 des ersten Hohlrads 128 sein. Das zweite Hohlrad 128 kann sechsundfünfzig Zähne 135 aufweisen.
Die für eine Zahnradgetriebeanordnung 116 bereitgestellten Variationen können auch verwendet werden, um andere Parameter zu bestimmen, die, ohne darauf beschränkt zu sein, die Übersetzung der Zahnradgetriebeanordnung 116 umfassen kann. Die Übersetzung kann der Multiplikationsfaktor für das Drehmoment sein, das an die erste drehende Welle 107 angelegt wird, und an der Ausgangswelle 121 gemessen wird. Die Übersetzung kann unter Verwendung der Anzahl von Zähnen an dem Zentralrad 108, dem ersten Hohlrad 117 und dem zweiten Hohlrad 128 berechnet werden. In einer Variation kann die hierin beschriebene Zahnradgetriebeanordnung 116 eine Übersetzung umfassen, die ungefähr 80,5:1 betragen kann. Dies kann bedeuten, dass das an der Ausgangswelle 121 gemessene Drehmoment das 80,5-Fache des an der ersten Welle 107 anliegenden Eingangsdrehmoments beträgt.
Die Anzahl der Zähne 136, 137 an dem ersten Ende 130 und dem zweiten Ende 131 des Zwischenrades 129 in der obigen Veranschaulichung betrug jeweils einundzwanzig, und die Kontaktdurchmesser d3, d4 zwischen dem Zwischenrad 129 und dem ersten und zweiten Hohlrad 117, 128 waren unterschiedlich. Dies kann durch Einstellen von Parametern erreicht werden, die den Kontaktpunkt der Zahnräder, die Anzahl der Zähne oder einen beliebigen anderen Parameter umfassen können, ohne darauf beschränkt zu sein. Die kann die Verwendung einer einzelnen Anzahl von Zähnen und eines gemeinsamen Zahnprofils entlang der gesamten Länge des Zwischenrades 129 zwischen den ersten und zweite Enden 130 und 131 des Zwischenrades 129 erlauben. Dies kann auch die Verwendung weniger komplexer Werkzeuge und Herstellungsprozesse für die Komponenten erlauben.
Unter Bezugnahme auf 13 und 14 kann in einer weiteren Variation die Zahnradgetriebeanordnung 116 eine Zwischenradkonstruktion umfassen, die ein abgestuftes Merkmal umfassen kann. Die Zahnradgetriebekomponenten können den zuvor beschriebenen ähnlich sein, daher wird im Folgenden nur die Zwischenradkonstruktion beschrieben. In einer Reihe von Variationen kann das Zwischenrad 150 ein erstes Ende 151 mit einem ersten Durchmesser d6 umfassen, das eine Vielzahl von Zähnen 152 umfassen kann, die an dem ersten Durchmesser d6 angeordnet sind. Das Zwischenrad 150 kann auch ein zweites Ende 153 umfassen, das einen zweiten Durchmesser d7 und eine Vielzahl von Zähnen 154 aufweisen kann, die an dem vierten Durchmesser d7 angeordnet sind. In einer Reihe von Variationen kann der Zahnradabschnitt an dem zweiten Ende 153 von dem Zahnradabschnitt an dem ersten Ende 151 nach innen abgestuft sein.
In einer Veranschaulichung kann das erste Ende 151 des Zwischenrades 151 einen Durchmesser d6 von ungefähr 14,03 mm und einundzwanzig Zähne 152 umfassen. In dieser Veranschaulichung kann der Durchmesser d6 der Kontaktdurchmesser für die Verzahnung 152 an dem Zwischenrad 150 und die Verzahnung 134 des ersten Hohlrads 117 sein. Das erste Hohlrad 117 kann dreiundfünfzig Zähne 134 umfassen. Das Zwischenrad 150 kann auch ein zweites Ende 153 aufweisen, das einen zweiten Durchmesser d7 aufweisen kann, der ungefähr 13,60 mm betragen und einundzwanzig Zähne 154 umfassen kann. In dieser Veranschaulichung kann der zweite Durchmesser d7 der Kontaktdurchmesser für die Verzahnung 154 an dem Zwischenrad 150 und die Verzahnung 135 des zweiten Hohlrads 128 sein. Das zweite Hohlrad 128 kann dreiundfünfzig Zähne 135 umfassen. Die Zahngeometrie des Zwischenrades 150 und die Zahngeometrie des ersten und zweiten Hohlrads 117, 128 können auf die abgestufte Zwischenradkonstruktion abgestimmt sein, um die gewünschten Kontaktdurchmesser zu erzielen.
Unter Bezugnahme auf 2, 5, 6, 12 und 15 bis 17 kann in einer Reihe von Variationen eine Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 eine Rückstellfunktion umfassen, die die Ausgangswelle 121 in eine bekannte Richtung und Stellung bewegen kann, wenn ein elektrisches Steuersignal oder eine Drehkraft aufgehoben oder unterbrochen sein kann. In einer Reihe von Variationen kann das Bewegen des Aktuators 3 oder der Zahnradanordnung 116 in einer bekannten Richtung dem Aktuator 3 oder der Zahnradanordnung 116 erlauben, in eine bekannte Stellung zurückzukehren, was eine Reihe von Zuständen verhindern kann, die, ohne darauf beschränkt zu sein, einen hohen Motorverstärkungsdruck oder hohe Abgasemissionen umfassen können. In einer Reihe von Variationen kann eine Vorspannfeder 156, 156a verwendet werden, um die Rückstellfunktion bereitzustellen. Die Vorspannfeder 156, 156a kann an verschiedenen Positionen des Aktuators 3 oder der Zahnradanordnung 116 angeordnet sein, was eine gewünschte Packdichte der Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 bereitstellen kann.
In einer Variation kann ein zweites Hohlrad 128 einen sich radial ersteckenden Abschnitt 155 aufweisen, der verwendet werden kann, um eine Vorspannfeder 156 zu tragen; eine Variation davon ist in 6 veranschaulicht. In einer Reihe von Variationen kann die Vorspannfeder 156 eine Schraubenfeder mit einem ersten Ende 157, einem zweiten Ende 158, und einer Vielzahl von Windungen 159 sein, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind. In einer Reihe von Variationen kann das erste Ende 157 mit dem ersten Gehäuseabschnitt 102 in Eingriff stehen, so dass die Bewegung des ersten Endes 157 verhindert sein kann. In einer Reihe von Variationen kann das zweite Ende 158 mit dem erweiterten Abschnitt 155 in Eingriff stehen und sich mit dem erweiterten Abschnitt 155 des zweiten Hohlrads 128 und der Ausgangswelle 121 bewegen. Zumindest ein Abschnitt der Vielzahl von Windungen 159 kann zwischen dem ersten Hohlrad 117 und dem zweiten Hohlrad 128 angeordnet sein. In einer Reihe von Variationen kann die Vielzahl von Windungen 159 auch das Zwischenrad 129 umgeben. In einer Reihe von Variationen kann die Vorspannfeder 156 zum Teil während der Installation in der Zahnradgetriebeanordnung 116 gewunden werden, um ein Restdrehmoment bereitzustellen, das den erweiterten Abschnitt 155, das zweite Hohlrad 128 und die Ausgangswelle 121 dazu drängen kann, sich in eine bekannte Richtung zu drehen. In einer Variation kann die Vorspannfeder 156 so gewunden und in der Zahnradgetriebeanordnung 116 installiert sein, dass das Restdrehmoment die Ausgangswelle 121 dazu drängen kann, sich in eine erste Richtung 148 zu einer bekannten oder Ausgangsstellung hin zu bewegen. In einer Reihe von Variationen kann ein physischer Anschlag in dem Aktuator 3 oder der Zahnradgetriebeanordnung 116 vorhanden sein, der eine bekannte Stellung definieren kann. In einer weiteren Variation kann die bekannte Stellung durch eine extern gesteuerte Vorrichtung bestimmt werden, die einen Turboladermechanismus, ein Abgasrückführungsventil oder ein Abgasdrosselventil umfasst, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
In einer Reihe von Variationen kann die ECU 109 ein elektrisches Steuersignal bereitstellen, das eine elektrische Polarität aufweisen kann, die die elektrische Vorrichtung 106 und die Zahnradgetriebeanordnung 116 veranlassen kann, die Ausgangswelle 121 in eine zweite Richtung 149 zu drehen, die von der bekannten oder Ausgangsstellung weg gerichtet sein kann. Die Drehung der Ausgangswelle 121, des zweiten Hohlrads 128, des erweiterten Abschnitts 155 und des zweiten Endes 158 der Vorspannfeder 156 kann die Vorspannfeder 156 veranlassen, Energie zu speichern. Die gespeicherte Energie kann durch das Ausmaß an Drehung bestimmt sein. In einer Reihe von Variationen kann die in der Vorspannfeder 156 gespeicherte Energie, wenn die ECU 109 das elektrische Steuersignal an die elektrische Vorrichtung 106 aufheben kann, dann den erweiterten Abschnitt 155, das zweite Hohlrad 128 und die Ausgangswelle 121 zwingen, sich in eine erste Richtung 148 zu der bekannten oder Ausgangsstellung hin zu drehen. Die Drehung kann weitergehen, bis die bekannte Stellung erreicht ist.
In einer Reihe von Variationen können die elektrische Vorrichtung 116 und die Zahnradgetriebeanordnung 156 ungefähr dieselbe Menge an Drehmoment wie das Restdrehmoment benötigen, das durch die Vorspannfeder 106 bereitgestellt wird, so dass die elektrische Vorrichtung 116 und die Zahnradgetriebeanordnung 121 das Restdrehmoment überwinden und die Bewegung der Welle 121 auslösen können. Die Menge an Restdrehmoment, die durch die Vorspannfeder 156 bereitgestellt wird, kann auch die Nettodrehmomentkapazität der Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 verringern. Das Nettodrehmoment einer Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100 kann jenes Drehmoment sein, das zur Steuerung einer Vorrichtung zur Verfügung steht. In einer Veranschaulichung kann, wenn die Bruttodrehmomentkapazität des Zahnradgetriebes und der Aktuatoranordnung 100 2,0 Newtonmeter (Nm) betragen kann, und das Restdrehmoment 0,5 Nm betragen kann, die Nettodrehmomentkapazität des Zahnradgetriebes und der Aktuatoranordnung 100 1,5 Nm betragen.
In einer Reihe von Variationen kann das Restdrehmoment unter Verwendung der Ausricht- und Synchronisiermerkmale des ersten Gehäuseabschnitts 102 und des zweiten Gehäuseabschnitts 103 eingestellt werden, wie zuvor beschrieben. Beim Zusammenbau des ersten Gehäuseabschnitts 102 und des zweiten Gehäuseabschnitts 103 kann das erste zylindrische Merkmal 140 mit dem ersten Gehäuseabschnitt 102 in Eingriff gelangen, und das zweite zylindrische Merkmal 142 kann mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 103 an einem ersten Orientierungspunkt in Eingriff gelangen. An diesem ersten Orientierungspunkt kann die Vorspannfeder 156 ein Restdrehmoment von null auf die Ausgangswelle 121 ausüben. In einer Reihe von Variationen kann die Drehung eines von erstem und zweitem Gehäuseabschnitt 102, 103 um die zentrale Drehachse 126 eine Erhöhung des Restdrehmoments verursachen, das auf die Ausgangswelle 121 ausgeübt wird. Die Drehung des ersten oder zweiten Gehäuseabschnitts 102, 103 kann weitergehen, bis der Zapfen 144 in dem ersten Gehäuseabschnitt 102 mit dem passenden Loch 145 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 103 in Eingriff gelangen kann. An dem Punkt des Eingriffs zwischen dem Zapfen 144 und dem passenden Loch 145 kann das Restdrehmoment an dem vorbestimmten Endwert liegen. In einer Reihe von Variationen können die Konstruktion der Vorspannfeder 156 und das Ausmaß an Drehung des ersten Gehäuseabschnitts 102 und des zweiten Gehäuseabschnitts 103 von dem ersten Orientierungspunkt bis zu dem Punkt des Eingriffs des Zapfens 144 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 102 mit dem passenden Loch 145 in dem ersten Gehäuseabschnitt 103 ein geeignetes Mittel bereitstellen, um das Restdrehmoment an der Ausgangswelle 121 exakt einzustellen.
In einer Reihe von Variationen kann die Vorspannfeder 121 auch eine zusätzliche axiale Kraft für die Steuerung des Längsspiels der Ausgangswelle 121 bereitstellen. Das Längsspiel kann in dem Bereich der axialen Bewegung der Ausgangswelle 121 entlang der zentralen Drehachse 126 liegen. In einer Reihe von Variationen kann die Vielzahl von Windungen 159 der Vorspannfeder auf solche Weise in einem Abstand zueinander angeordnet sein, dass sie als eine Druckfeder wirken kann, wenn sie in der Zahnradgetriebeanordnung 116 installiert ist. Die Vorspannfeder 156 kann zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 102 und dem erweiterten Abschnitt 155 des zweiten Hohlrads 128 komprimiert sein. In einer Reihe von Variationen kann die installierte Höhe 160 der Vorspannfeder 156 geringer sein als ihre ursprüngliche Höhe. In einer Veranschaulichung kann die ursprüngliche Windungshöhe der Vorspannfeder 156 25 mm betragen, und die installierte Höhe 160 kann 20 mm betragen. Die 5 mm an komprimierter Höhe der Vorspannfeder 156 können eine axiale Kraft bereitstellen, die gegen den erweiterten Abschnitt 155 anliegen kann und das zweite Hohlrad 128 und die Ausgangswelle 121 in die erste Richtung 161 drücken kann. In einer Reihe von Variationen kann die Ausgangswelle 121 ein abgestuftes Merkmal 162 umfassen, das mit dem zweiten Lager 123 in Kontakt stehen und die axiale Bewegung der Ausgangswelle 121 in der ersten Richtung 161 begrenzen kann. In einer Reihe von Variationen kann die durch die Vorspannfeder 156 bereitgestellte axiale Kraft auch der axialen Bewegung der Ausgangswelle 121 in einer zweiten Richtung 163 widerstehen und damit die Längsspielbewegung begrenzen.
Die 15 bis 17 veranschaulichen eine weitere Variation mit einer Vorspannfederanordnung. In einer Reihe von Variationen können Konstruktion und Funktion der Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordung 100 ähnlich der oben beschriebenen sein; daher werden sie hier nicht mehr wiederholt.
In einer Reihe von Variationen kann eine Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordung 100a eine elektrische Vorrichtung 106a und eine Zahnradgetriebeanordnung 116a umfassen, die in einem Gehäuse 101a angeordnet sind; eine Variation davon ist in 17 veranschaulicht. Das Gehäuse 101a kann einen ersten Gehäuseabschnitt 102a und einen zweiten Gehäuseabschnitt 103a umfassen. In einer Reihe von Variationen kann eine Zahnradgetriebeanordnung 116a eine erste Welle 107a und ein Zentralrad 108a umfassen, die durch die elektrische Vorrichtung 106a in Ansprechen auf ein elektrisches Steuersignal von einer ECU 109a gedreht werden können. Die Zahnradgetriebeanordnung 116a kann des Weiteren ein erstes Hohlrad 117a, ein zweites Hohlrad 128a und zumindest ein Zwischenrad 129a umfassen. Ein erstes Ende des Zwischenrades 129a kann mit dem ersten Hohlrad 117a und dem Zentralrad 108 in Eingriff stehen. Ein zweites Ende des Zwischenrades 129a kann mit dem zweiten Hohlrad 128a in Eingriff stehen. In einer Reihe von Variationen kann das zweite Hohlrad 128a an einer Ausgangswelle 121a benachbart zu einem zweite Ende 125a der Ausgangswelle 121a angebracht sein. In einer Reihe von Variationen kann ein Hebel 127a an einem ersten Ende 124a der Ausgangswelle 121a angebracht sein. Wird eine Drehkraft auf die erste Welle 107a ausgeübt, kann die Zahnradgetriebeanordnung 116b die Ausgangswelle 121a veranlassen, sich zu drehen.
Unter Bezugnahme auf 6 und 17 kann in einer Reihe von Variationen der erweiterte Abschnitt 155 des zweiten Hohlrads 128 entfernt sein und eine modifizierte Vorspannfeder 156a kann in eine Position bewegt sein, die koaxial mit der Welle 121a sein kann, und kann einen Abschnitt der Welle 121a umgeben. Das zweite Hohlrad 128a kann an der Ausgangswelle 121a angebracht und mit dieser drehbar sein. In einer Variation kann die Entfernung des erweiterten Abschnitts 155 des zweiten Hohlrads 128 und die Repositionierung der Vorspannfeder 156 erlauben, dass der erste und zweite Gehäuseabschnitt 102a und 103a eine verringerte Größe aufweisen. In einer weiteren Variation kann der zweite Gehäuseabschnitt 103a in dem Bereich benachbart zu der Position der Vorspannfeder 156a vergrößert sein, während der erste Gehäuseabschnitt 102a verkleinert sein kann, was in bestimmten Anwendungen günstig sein kann.
In einer Reihe von Variationen kann die Vorspannfeder 156a eine Schraubenfeder mit einem ersten Ende 157a, einem zweiten Ende 158a und einer Vielzahl von Windungen 159a sein, die voneinander beabstandet angeordnet sind. Das erste Ende 157a kann feststehend sein und kann mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 103a in Eingriff stehen. Das zweite Ende 158a kann mit dem zweiten Hohlrad 128a in Eingriff stehen und kann mit dem zweiten Hohlrad 128a und der Ausgangswelle 121a beweglich sein. Zumindest ein Abschnitt der Vielzahl von Windungen 159a kann einen Abschnitt der Ausgangswelle 121a und einen Abschnitt des zweiten Hohlrads 128a umgeben. In einer Reihe von Variationen kann die Vorspannfeder 156a zum Teil während der Installation in der Zahnradgetriebeanordnung 116a gewunden werden, um ein Restdrehmoment bereitzustellen, das das zweite Hohlrad 128a und die Ausgangswelle 121a dazu drängen kann, sich in eine bekannte Richtung zu drehen. In einer Variation kann die Vorspannfeder 156a gewunden und in die Zahnradgetriebeanordnung 116a installiert sein, und das Restdrehmoment kann die Ausgangswelle 121a dazu drängen, sich in eine erste Richtung 148 zu einer bekannten oder Ausgangsstellung hin zu bewegen.
In einer Reihe von Variationen kann die Vorspannfederanordnung 156a eine Rückstellfunktion umfassen. In einer Variation kann die ECU 109a ein elektrisches Steuersignal bereitstellen, das eine elektrische Polarität aufweisen kann, die die elektrische Vorrichtung 106b und die Zahnradgetriebeanordnung 116b veranlassen kann, die Ausgangswelle 121a in eine zweite Richtung 149 zu drehen, die von der bekannten oder Ausgangsstellung weg weisen kann. Die Drehung der Ausgangswelle 121a, des zweiten Hohlrads 128a und des zweiten Endes 158a der Vorspannfeder 156a kann die Vorspannfeder 156a veranlassen, Energie zu speichern. Die gespeicherte Energie kann durch das Ausmaß an Drehung bestimmt sein. Wenn die ECU 109a das elektrische Steuersignal von der elektrischen Vorrichtung 106a aufhebt, kann die in der Vorspannfeder 156a gespeicherte Energie das zweite Hohlrad 128a und die Ausgangswelle 121a dazu zwingen, sich in eine erste Richtung 148 zu der bekannten oder Ausgangsstellung hin zu drehen. Die Drehung kann weitergehen, bis die bekannte Stellung erreicht sein kann.
In einer Reihe von Variationen kann die Vorspannfederanordnung 156a auch eine Steuerung des Längsspiels bereitstellen, wie dies vorhin bereits beschrieben wurde. Die Vielzahl von Windungen der Vorspannfeder 159a kann auf solche Weise in einem Abstand zueinander angeordnet sein, dass sie als eine Druckfeder wirken kann, wenn sie in der Zahnradgetriebeanordnung 116a installiert ist. Die Vorspannfeder 156a kann zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt 103a und dem zweiten Hohlrad 128a komprimiert sein. In einer Reihe von Variationen kann die installierte Höhe 160a der Vorspannfeder 156a geringer sein als ihre ursprüngliche Höhe. In einer Veranschaulichung kann die ursprüngliche Windungshöhe der Vorspannfeder 156a ungefähr 30 mm betragen, und die installierte Höhe 160a kann ungefähr 25 mm betragen. Die 5 mm an komprimierter Höhe der Vorspannfeder 156a können eine axiale Kraft bereitstellen, die gegen das zweite Hohlrad 128a anliegen kann und das zweite Hohlrad 128a und die Ausgangswelle 121a in die zweite Richtung 163 drücken kann. Die Ausgangswelle 121a kann eine Nut 164 aufweisen, die einen Sicherungsring 165 aufnehmen kann; eine Variation davon ist in 17 veranschaulicht. Der Sicherungsring 165 kann mit dem zweiten Lager 123a in Kontakt stehen und kann die Bewegung der Ausgangswelle 121a in der zweiten Richtung 163 begrenzen. Die axiale Kraft der Vorspannfeder 156a kann auch die Bewegung der Ausgangswelle 121a in der ersten Richtung 161 begrenzen; das abgestufte Merkmal 162a kann jedoch auch mit dem zweiten Lager 123a in Kontakt stehen und kann die axiale Bewegung der Ausgangswelle 121a in der ersten Richtung 161 begrenzen, und kann die Längsspielbewegung begrenzen.
In einer Reihe von Variationen können die oben veranschaulichten Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnungen 100, 100a eine optimierte Packdichte für eine Anwendung bereitstellen. Die Verwendung der oben veranschaulichten Planetengetriebeanordnungen 116, 116a kann es erlauben, dass die Aktuator- und Zahnradgetriebeanordnung 100, 100a kleinere Abmessungen in der Länge 166 und Höhe 167 aufweisen kann (eine Variation davon ist in 2 veranschaulicht) als die Länge 44 und Höhe 45 einer typischen Aktuator- und Zahnradgetriebeanordnung 10, die eine Zahnradgetriebeanordnung 19 mit einem Antriebsritzel 23 und einem Zwischenrad 33 umfassen kann (Variationen davon sind in den 18 und 19 veranschaulicht), während sie denselben oder größeren Drehmomentausgang erzeugen. In einer Variation kann eine typische Zahnradgetriebeanordnung 19 eine Längenabmessung 44 von ungefähr 134 mm aufweisen, während die oben veranschaulichten Aktuator- und Zahnradgetriebeanordnungen 100, 100a eine Längenabmessung 166 von ungefähr 110 mm aufweisen können. Eine verringerte Länge kann wünschenswert sein, um die Zahnradgetriebe- und Aktuatoranordnung 100, 100a mit Einrichtungen zu verbauen, die Turbolader, AGR-Ventile, Abgasdrosselventile oder andere Einrichtungen mit begrenztem Raum umfassen können, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.
Die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen dient rein zur Veranschaulichung von Komponenten, Elementen, Handlungen, Produkten und Verfahren, die als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet werden, und soll in keiner Weise durch das, was im Detail offenbart ist oder nicht ausdrücklich dargelegt wird, den Umfang einschränken. Die hierin beschriebenen Komponenten, Elemente, Handlungen, Produkte und Verfahren können anders als hierin ausdrücklich beschrieben kombiniert und umgestellt werden und werden dennoch als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet.
Variation 1 kann ein Zahnradgetriebe umfassen, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, eine Welle, wobei die Welle in dem Gehäuse getragen wird und eine zentrale Drehachse umfasst; ein Hohlrad, wobei das Hohlrad koaxial mit der Welle und mit dieser drehbar ist; zumindest ein Zwischenrad, das so konstruiert und angeordnet ist, dass es mit dem Hohlrad in Eingriff steht; eine Zwischengetriebeplatte, wobei die Zwischengetriebeplatte koaxial mit dem Hohlrad und der Welle ist, und wobei das Zwischenrad ein Eingriffsmerkmal und einen Zapfen umfasst, wobei das Eingriffsmerkmal dazu ausgebildet und angeordnet ist, an der Welle befestigt zu werden, und der Zapfen dazu ausgebildet und angeordnet ist, das zumindest eine Zwischenrad an der Zwischengetriebeplatte zu positionieren und drehbar zu montieren; und wobei der Eingriff der Zwischenradplatte mit der Welle die Ausrichtung des zumindest einen Zwischenrads, des Hohlrads und der Welle bereitstellt und die Drehung der Zwischenradplatte und des zumindest einen Zwischenrads um die Welle erlaubt.
Variation 2 kann ein Zahnradgetriebe nach Variation 1 umfassen, wobei das Eingriffsmerkmal der Zwischenradplatte des Weiteren eine Laufbuchse umfasst, die mit der Zwischengetriebeplatte wirkverbunden ist und für den Eingriff mit der Welle ausgebildet und angeordnet ist, die Ausrichtung des zumindest einen Zwischenrads, des Hohlrads und der Welle bereitstellt und die Drehung der Zwischenradplatte und des zumindest einen Zwischenrads um die Welle erlaubt.
Variation 3 kann ein Zahnradgetriebe nach einer der Variationen 1 bis 2 umfassen, wobei das Gehäuse dazu ausgebildet und angeordnet ist, die Welle, das Hohlrad, das zumindest eine Zwischenrad und die Zwischengetriebeplatte zu enthalten und auszurichten.
Variation 4 kann ein Zahnradgetriebe nach einer der Variationen 1 bis 3 umfassen, das des Weiteren eine Abdeckung umfasst, wobei die Abdeckung an dem Gehäuse angebracht ist.
Variation 5 kann ein Zahnradgetriebe nach einer der Variationen 1 bis 4 umfassen, wobei das Gehäuse des Weiteren zumindest einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfasst, und wobei der erste und der zweite Gehäuseabschnitt ein Synchronisiermerkmal umfassen.
Variation 6 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator umfassen, die Folgendes umfassen: ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse getragene elektrische Vorrichtung, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, in Ansprechen auf ein elektrisches Steuersignal eine Drehkraft bereitzustellen; eine drehbare Welle, wobei die drehbare Welle dazu ausgebildet und angeordnet ist, die Drehkraft von der elektrischen Vorrichtung zu erhalten, ein Zentralrad mit einer Vielzahl von Zähnen, wobei das Zentralrad an der drehbaren Welle angebracht und mit der Welle drehbar ist; ein erstes Hohlrad mit einer Vielzahl von Zähnen; eine zweite Welle, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und eine zentrale Drehachse aufweist; ein zweites Hohlrad mit einer Vielzahl von Zähnen, wobei das zweite Hohlrad koaxial mit der zweiten Welle ist und mit der zweiten Welle wirkverbunden und drehbar ist; zumindest ein Zwischenrad, wobei das zumindest eine Zwischenrad ein erstes Ende mit einer ersten Anzahl von Zähnen und ein zweites Ende mit einer zweiten Anzahl von Zähnen umfasst, wobei die erste Anzahl von Zähnen des zumindest einen Zwischenrads mit der Vielzahl von Zähnen des Zentralrads und der Vielzahl von Zähnen des ersten Hohlrads in Eingriff und Kontakt steht, und wobei die zweite Anzahl von Zähnen des zumindest einen Zwischenrads mit der Vielzahl von Zähnen des zweiten Hohlrads in Eingriff und Kontakt steht; und eine Zwischengetriebeplatte, wobei die Zwischengetriebeplatte koaxial mit dem Hohlrad und der zweiten Welle ist, und wobei das Zwischenrad ein Eingriffsmerkmal und einen Zapfen umfasst, wobei das Eingriffsmerkmal dazu ausgebildet und angeordnet ist, an der Welle befestigt zu werden, und der Zapfen dazu ausgebildet und angeordnet ist, das zumindest eine Zwischenrad an der Zwischengetriebeplatte zu positionieren und drehbar zu montieren.
Variation 7 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach Variation 6 umfassen, wobei, wenn ein elektrisches Steuersignal an die elektrische Vorrichtung angelegt wird, dieses die elektrische Steuervorrichtung veranlasst, eine Drehkraft an die drehbare Welle und das Zentralrad zu liefern und diese zu drehen, so dass das Zentralrad die Drehung und Bewegung des zumindest einen Zwischenrades, der Zwischenradplatte, des zweiten Hohlrads und der zweiten Welle veranlasst; und wobei der Eingriff der Zwischenradplatte mit der zweiten Welle die Ausrichtung des zumindest einen Zwischenrads, des zweiten Hohlrads und der zweiten Welle bereitstellt und die Drehung der Zwischenradplatte und des zumindest einen Zwischenrads um die zweite Welle erlaubt.
Variation 8 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 und 7 umfassen, wobei die erste Anzahl von Zähnen an dem ersten Ende des Zwischenrades dieselbe ist wie die zweite Anzahl von Zähnen an dem zweiten Ende des zumindest einen Zwischenrads; wobei die erste Anzahl von Zähnen an dem ersten Ende des Zwischenrades und die zweite Anzahl von Zähnen an dem zweiten Ende des zumindest einen Zwischenrads dieselbe Zahnprofilgeometrie aufweisen; und wobei ein erster Kontaktpunkt der Vielzahl von Zähnen an dem ersten Hohlrad und der ersten Anzahl von Zähnen an dem erste Ende des zumindest einen Zwischenrads sich von einem zweiten Kontaktpunkt der Vielzahl von Zähnen an dem zweiten Hohlrad und der zweiten Anzahl von Zähnen an dem zweiten Ende des zumindest einen Zwischenrads unterscheidet.
Variation 9 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 bis 8 umfassen, wobei die zweite Anzahl von Zähnen an dem zweiten Ende des zumindest einen Zwischenrads von der ersten Anzahl von Zähnen an dem ersten Ende des zumindest einen Zwischenrads nach innen entlang eines Durchmessers abgestuft sein.
Variation 10 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 bis 9 umfassen, wobei das Gehäuse dazu ausgebildet und angeordnet ist, die elektrische Vorrichtung, die drehbare Welle, das Zentralrad, das erste Hohlrad, die zweite Welle, das zweite Hohlrad, das zumindest eine Zwischenrad und die Zwischengetriebeplatte zu enthalten und auszurichten.
Variation 11 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach Variation 10 umfassen, wobei das elektrische Steuersignal von einer elektronischen Steuereinheit gesendet wird.
Variation 12 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 bis 11 umfassen, wobei das erste Hohlrad des Weiteren zumindest ein Positionier- und Drehsicherungsmerkmal umfasst, und wobei das zumindest eine Positionier- und Drehsicherungsmerkmal mit dem Gehäuse in Eingriff steht, um das erste Hohlrad zu positionieren und die Drehung des ersten Hohlrads zu verhindern.
Variation 13 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 bis 12 umfassen, und umfasst des Weiteren eine Abdeckung, wobei die Abdeckung an dem Gehäuse angebracht ist.
Variation 14 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 bis 13 umfassen, und umfasst des Weiteren einen elektrischen Verbinder, wobei der elektrische Verbinder an der Abdeckung angebracht und mit der elektrischen Vorrichtung wirkverbunden ist.
Variation 15 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 bis 14 umfassen, wobei der elektrische Verbinder gegen die Abdeckung abgedichtet ist.
Variation 16 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 bis 15 umfassen, wobei ein erstes Ende der Ausgangswelle mit einem Hebel ausgestattet ist.
Variation 17 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach Variation 16 umfassen, wobei der Hebel an einer Vorrichtung angebracht ist.
Variation 18 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach Variation 17 umfassen, wobei die Vorrichtung ein Turbolader ist.
Variation 19 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach einer der Variationen 6 bis 18 umfassen, wobei das Gehäuse des Weiteren einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfasst, und wobei der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt ein Synchronisiermerkmal umfassen.
Variation 20 kann ein Zahnradgetriebe und einen Aktuator nach Variation 19 umfassen, wobei das Synchronisiermerkmal einen Zapfen an zumindest dem ersten Gehäuseabschnitt oder dem zweiten Gehäuseabschnitt sowie eine Öffnung an zumindest dem ersten Gehäuseabschnitt oder dem zweiten Gehäuseabschnitt umfasst, und wobei der Zapfen mit der Öffnung in Eingriff steht, um den ersten Gehäuseabschnitt und den zweiten Gehäuseabschnitt zu synchronisieren und auszurichten.
Die obige Beschreibung ausgewählter Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der Erfindung ist rein beispielhafter Natur, und daher werden Abwandlungen und Varianten davon nicht als Abweichungen vom Geist und Umfang der Erfindung angesehen.

Claims

Zahnradgetriebe, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, eine Welle, wobei die Welle in dem Gehäuse getragen wird und eine zentrale Drehachse umfasst; ein Hohlrad, wobei das Hohlrad koaxial mit der Welle und mit dieser drehbar ist; zumindest ein Zwischenrad, das so konstruiert und angeordnet ist, dass es mit dem Hohlrad in Eingriff steht; eine Zwischengetriebeplatte, wobei die Zwischengetriebeplatte koaxial mit dem Hohlrad und der Welle ist, und wobei das Zwischenrad ein Eingriffsmerkmal und einen Zapfen umfasst, wobei das Eingriffsmerkmal dazu ausgebildet und angeordnet ist, an der Welle befestigt zu werden, und der Zapfen dazu ausgebildet und angeordnet ist, das zumindest eine Zwischenrad an der Zwischengetriebeplatte zu positionieren und drehbar zu montieren; und wobei der Eingriff der Zwischenradplatte mit der Welle die Ausrichtung des zumindest einen Zwischenrads, des Hohlrads und der Welle bereitstellt und die Drehung der Zwischenradplatte und des zumindest einen Zwischenrads um die Welle erlaubt.
Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, wobei das Eingriffsmerkmal der Zwischenradplatte des Weiteren eine Laufbuchse umfasst, die mit der Zwischengetriebeplatte wirkverbunden ist und für den Eingriff mit der Welle ausgebildet und angeordnet ist, die Ausrichtung des zumindest einen Zwischenrads, des Hohlrads und der Welle bereitstellt und die Drehung der Zwischenradplatte und des zumindest einen Zwischenrads um die Welle erlaubt.
Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse dazu ausgebildet und angeordnet ist, die Welle, das Hohlrad, das zumindest eine Zwischenrad und die Zwischengetriebeplatte zu enthalten und auszurichten.
Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse des Weiteren einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfasst, und wobei der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt ein Synchronisiermerkmal umfassen.
Zahnradgetriebe und Aktuator, die Folgendes umfassen: ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse getragene elektrische Vorrichtung, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, in Ansprechen auf ein elektrisches Steuersignal eine Drehkraft bereitzustellen; eine drehbare Welle, wobei die drehbare Welle dazu ausgebildet und angeordnet ist, die Drehkraft von der elektrischen Vorrichtung zu erhalten; ein Zentralrad mit einer Vielzahl von Zähnen, wobei das Zentralrad an der drehbaren Welle angebracht und mit der Welle drehbar ist; ein erstes Hohlrad mit einer Vielzahl von Zähnen; eine zweite Welle, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und eine zentrale Drehachse aufweist; ein zweites Hohlrad mit einer Vielzahl von Zähnen, wobei das zweite Hohlrad koaxial mit der zweiten Welle ist und mit der zweiten Welle wirkverbunden und drehbar ist; zumindest ein Zwischenrad, wobei das zumindest eine Zwischenrad ein erstes Ende mit einer ersten Anzahl von Zähnen und ein zweites Ende mit einer zweiten Anzahl von Zähnen umfasst, wobei die erste Anzahl von Zähnen des zumindest einen Zwischenrads mit der Vielzahl von Zähnen des Zentralrads und der Vielzahl von Zähnen des ersten Hohlrads in Eingriff und Kontakt steht, und wobei die zweite Anzahl von Zähnen des zumindest einen Zwischenrads mit der Vielzahl von Zähnen des zweiten Hohlrads in Eingriff und Kontakt steht; und eine Zwischengetriebeplatte, wobei die Zwischengetriebeplatte koaxial mit dem Hohlrad und der zweiten Welle ist, und wobei das Zwischenrad ein Eingriffsmerkmal und einen Zapfen umfasst, wobei das Eingriffsmerkmal dazu ausgebildet und angeordnet ist, an der Welle befestigt zu werden, und der Zapfen dazu ausgebildet und angeordnet ist, das zumindest eine Zwischenrad an der Zwischengetriebeplatte zu positionieren und drehbar zu montieren.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 5, wobei, wenn ein elektrisches Steuersignal an die elektrische Vorrichtung angelegt wird, dieses die elektrische Vorrichtung veranlasst, eine Drehkraft an die drehbare Welle und das Zentralrad zu liefern und diese zu drehen, so dass das Zentralrad die Drehung und Bewegung des zumindest einen Zwischenrades, der Zwischenradplatte, des zweiten Hohlrads und der zweiten Welle veranlasst; und wobei der Eingriff der Zwischenradplatte mit der zweiten Welle die Ausrichtung des zumindest einen Zwischenrads, des zweiten Hohlrads, und der zweiten Welle bereitstellt und die Drehung der Zwischenradplatte und des zumindest einen Zwischenrads um die zweite Welle erlaubt.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 5, wobei die erste Anzahl von Zähnen an dem ersten Ende des Zwischenrades dieselbe ist wie die zweite Anzahl von Zähnen an dem zweiten Ende des zumindest einen Zwischenrads; wobei die erste Anzahl von Zähnen an dem ersten Ende des Zwischenrades und die zweite Anzahl von Zähnen an dem zweiten Ende des zumindest einen Zwischenrads die selbe Zahnprofilgeometrie aufweisen; und wobei ein erster Kontaktpunkt der Vielzahl von Zähnen an dem ersten Hohlrad und der ersten Anzahl von Zähnen an dem ersten Ende des zumindest einen Zwischenrads sich von einem zweiten Kontaktpunkt der Vielzahl von Zähnen an dem zweiten Hohlrad und der zweiten Anzahl von Zähnen an dem zweiten Ende des zumindest einen Zwischenrads unterscheidet.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 5, wobei die zweite Anzahl von Zähnen an dem zweiten Ende des zumindest einen Zwischenrades von der ersten Anzahl von Zähnen an dem ersten Ende des zumindest einen Zwischenrades nach innen entlang eines Durchmessers abgestuft sind.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse dazu ausgebildet und angeordnet ist, die elektrische Vorrichtung, die drehbare Welle, das Zentralrad, das erste Hohlrad, die zweite Welle, das zweite Hohlrad, das zumindest eine Zwischenrad und die Zwischengetriebeplatte zu enthalten und auszurichten.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 5, wobei das elektrische Steuersignal von einer elektronischen Steuereinheit gesendet wird.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 5, wobei das erste Hohlrad des Weiteren zumindest ein Positionier- und Drehsicherungsmerkmal umfasst, und wobei das zumindest eine Positionier- und Drehsicherungsmerkmal mit dem Gehäuse in Eingriff steht, um das erste Hohlrad zu positionieren und die Drehung des ersten Hohlrads zu verhindern.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 5, wobei ein erstes Ende der Ausgangswelle mit einem Hebel versehen ist.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 12, wobei der Hebel an einer Vorrichtung befestigt ist.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse des Weiteren einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfasst, und wobei der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt ein Synchronisiermerkmal umfassen.
Zahnradgetriebe und Aktuator nach Anspruch 14, wobei das Synchronisiermerkmal einen Zapfen an zumindest entweder dem ersten Gehäuseabschnitt oder dem zweiten Gehäuseabschnitt sowie eine Öffnung an zumindest entweder dem ersten Gehäuseabschnitt oder dem zweiten Gehäuseabschnitt umfasst, und wobei der Zapfen in die Öffnung eingreift, um die Öffnung mit dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt zu synchronisieren und auszurichten.