DE102016219944A1

DE102016219944A1 - Wellgetriebe

Info

Publication number: DE102016219944A1
Application number: DE102016219944.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel Heise; Marco Hildebrand
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Ein Wellgetriebe weist ein flexibles Getriebeelement sowie mindestens eine Lagerstelle auf, welche reibungsmindernd konditioniert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein als Stellgetriebe verwendbares, ein flexibles Getriebeelement aufweisendes Wellgetriebe.
Wellgetriebe sind als hochuntersetzte Stellgetriebe auslegbar und finden beispielsweise in der Fahrzeugtechnik Verwendung.
Wellgetriebe, die zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sind, sind zum Beispiel aus der DE 10 2004 009 128 A1 , aus der DE 10 2013 220 220 A1 sowie aus der DE 10 2014 202 060 A1 bekannt. In allen Fällen handelt es sich um Getriebe von elektrischen Nockenwellenverstellern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickeltes, insbesondere als Stellgetriebe in einem Kraftfahrzeug geeignetes Wellgetriebe mit beanspruchungsgerechtem, insbesondere auf stark schwankende Belastungen ausgelegtem, Aufbau anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Wellgetriebe weist in an sich bekannter Grundkonzeption mindestens ein flexibles Getriebeelement, insbesondere in Form eines Flexrings, einer Kragenhülse oder eines topfförmigen Elementes, auf. Eine Lagerstelle des Wellgetriebes ist reibungsmindernd konditioniert.
Die reibungsmindernde Konditionierung ist beispielsweise durch eine Beschichtung eines Lagerteils an der Lagerstelle realisierbar. Ebenso kann die reibungsmindernde Konditionierung durch eine Oberflächenstrukturierung eines Lagerteils gegeben sein. Ferner ist es möglich, ein Lagerteil im Sinne einer reibungsmindernden Konditionierung zunächst zu beschichten und anschließend die Beschichtung nachzubearbeiten, insbesondere zu strukturieren. Eine Oberflächenbearbeitung, welche entweder am Grundwerkstoff des Lagerteils direkt oder an einer Beschichtung des Lagerteils durchführbar ist, kann beispielsweise durch Schleifen, Honen, Rändeln oder Polieren erfolgen.
Auch durch Oberflächenumwandlung, beispielsweise durch Nitrieren oder Nitrocarbunieren, kann die Lagerstelle des Wellgetriebes reibungsmindernd konditioniert werden.
Ja nach Art der Konditionierung der Lagerstelle werden nicht nur Reibbeiwerte sondern auch der Verschleiß an der Lagerstelle reduziert. Strukturierungen, die beispielsweise in Form von Rillen eingebracht sind, können zudem die Schmiermittelverteilung an der Lagerstelle verbessern.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung des Wellgetriebes ist die reibungsmindernd konditionierte Lagerstelle durch den Kontakt zwischen einem Außenring eines Wellgenerators und dem flexiblen Getriebeelement gebildet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt:

1 In einer schematisierten Schnittdarstellung ausschnittsweise ein Wellgetriebe.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Wellgetriebe ist als Stellgetriebe in einem elektrischen Nockenwellenversteller verwendbar. Ein flexibles Getriebeelement 2 des Wellgetriebes 1 ist als außenverzahnter Flexring ausgebildet. Beim Betrieb des Wellgetriebes 1 wird der Flexring 2 durch einen Wellgenerator 3 verformt, welcher ein Wälzlager 4 umfasst.
Hierbei rollen auf einem Innenring 5 mit nicht kreisrunder Außenkontur Wälzkörper 7, nämlich Kugeln, ab, die andererseits einen Außenring 6 kontaktieren. Der Außenring 6 ist im Gegensatz zum Innenring 5 nachgiebig und passt sich permanent der nicht kreisrunden, insbesondere elliptischen, Form des Innenrings 5 an.
Der Außenring 6 ist auf dessen Außenseite mit einer Beschichtung 8 versehen. Eine mit 10 bezeichnete Lagerstelle ist durch einen Gleitkontakt zwischen der Beschichtung 8 und dem Flexring 2 gegeben. Durch nicht dargestellte, Anschläge bereitstellende Teile des Wellgetriebes 1 ist ein Wandern des Flexrings 2 gegenüber dem Außenring 6 in axialer Richtung, das heißt in Richtung einer Rotationsachse R des Wellgetriebes 1, unterbunden. In Umfangsrichtung sind dagegen Relativbewegungen zwischen dem die Beschichtung 8 aufweisenden Außenring 6 und dem Flexring 2 möglich. Abweichend von der vereinfachten Darstellung nach 1 kann statt des Außenrings 6 auch der Flexring 2 oder beide Lagerteile der Lagerstelle 10, das heißt sowohl der Außenring 6 als auch der Flexring 2, beschichtet sein. In jedem Fall ist die Lagerstelle 10 hierdurch reibungsmindernd konditioniert. In gleicher oder vergleichbarer Weise können weitere Lagerstellen innerhalb des Wellgetriebes 1 reibungsmindernd konditioniert sein.
Beim Betrieb des Wellgetriebes 1 greift eine mit 9 bezeichnete Außenverzahnung des Flexrings 2 in Innenverzahnungen 11, 13 ein, die durch ein Hohlrad 12 beziehungsweise ein Abtriebselement 14 gebildet sind. Durch unterschiedliche Zähneanzahlen der verschiedenen Verzahnungen 9, 11, 13 kommt es bei einer Rotation des Innenrings 5 zu einer im Vergleich zur Winkelgeschwindigkeit des Innenrings 5 langsamen Verdrehung des Abtriebselementes 14 gegenüber dem Hohlrad 12. Die Außenverzahnung 9 greift hierbei lediglich in zwei einander diametral gegenüberliegenden Bereichen in die Innenverzahnungen 11, 13 ein. Am Umfang der beiden gegeneinander gleitgelagerten Teile 6, 2, das heißt des Außenrings 6 sowie des Flexrings 2, wirken hierbei stark schwankende Belastungen, insbesondere Reibbelastungen. Diese Belastungen werden maßgeblich durch die Beschichtung 8 aufgenommen, welche sowohl die Reibung in der Lagerstelle 10 reduziert als auch verschleißmindernd wirkt.
Bezugszeichenliste

1: Wellgetriebe
2: Flexring
3: Wellgenerator
4: Wälzlager
5: Innenring
6: Außenring
7: Wälzkörper
8: Beschichtung
9: Außenverzahnung
10: Gleitkontakt, Lagerstelle
11: Innenverzahnung
12: Hohlrad
13: Innenverzahnung
14: Abtriebselement
R: Rotationsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004009128 A1 [0003]
DE 102013220220 A1 [0003]
DE 102014202060 A1 [0003]

Claims

Wellgetriebe, mit einem flexiblen Getriebeelement (2) sowie mindestens einer Lagerstelle (10), welche reibungsmindernd konditioniert ist.
Wellgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Konditionierung durch eine Beschichtung (8), insbesondere in Form einer Kunststoffbeschichtung, einer Molybdändisulfid, Kohlenstoff, Kupfer und/oder Glasperlen enthaltenden Beschichtung, oder einer Keramikbeschichtung, gegeben ist.
Wellgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Konditionierung durch eine Oberflächenstrukturierung gegeben ist.
Wellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstelle (10) durch den Kontakt zwischen einem Außenring (6) eines Wellgenerators (3) und dem flexiblen Getriebeelement (2) gebildet ist.