DE102016220454A1 - Corrugated gear arrangement for a vehicle and vehicle with the wave gear - Google Patents
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Abstract
Wellgetriebe sind in der Lage, sehr hohe Übersetzungsverhältnisse zu realisieren. Mit dieser Eigenschaft werden die Wellgetriebe zum Beispiel als Nockenwellenversteller und auch als Aktoren zur Steuerung von Verdichtungsverhältnissen in Verbrennungsmotoren eingesetzt. Diese Technologie ist auch unter dem Stichwort VCR (Variable Compression Ratio) bekannt.Corrugated gears are able to realize very high gear ratios. With this characteristic, the wave gear drives are used, for example, as camshaft adjusters and also as actuators for controlling compression ratios in internal combustion engines. This technology is also known under the keyword VCR (Variable Compression Ratio).
Description
Die Erfindung betrifft eine Wellgetriebeanordnung für ein Fahrzeug mit einem Gehäuseabschnitt, mit einem Wellgetriebe, wobei das Wellgetriebe ein Hohlradbauteil aufweist und wobei das Hohlradbauteil an dem Gehäuseabschnitt angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit der Wellgetriebeanordnung.The invention relates to a wave gear arrangement for a vehicle having a housing section, with a wave gear, wherein the wave gear has a Hohlradbauteil and wherein the Hohlradbauteil is arranged on the housing portion. The invention also relates to a vehicle with the wave gear arrangement.
Wellgetriebe sind in der Lage, sehr hohe Übersetzungsverhältnisse zu realisieren. Mit dieser Eigenschaft werden die Wellgetriebe zum Beispiel als Nockenwellenversteller und auch als Aktoren zur Steuerung von Verdichtungsverhältnissen in Verbrennungsmotoren eingesetzt. Diese Technologie ist auch unter dem Stichwort VCR (Variable Compression Ratio) bekannt.Corrugated gears are able to realize very high gear ratios. With this characteristic, the wave gear drives are used, for example, as camshaft adjusters and also as actuators for controlling compression ratios in internal combustion engines. This technology is also known under the keyword VCR (Variable Compression Ratio).
Die Druckschrift
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wellgetriebeanordnung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche besonders kostengünstig zu fertigen ist. Diese Aufgabe wird durch eine Wellgetriebeanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit der Wellgetriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.It is an object of the present invention to provide a wave gear assembly for a vehicle, which is particularly inexpensive to manufacture. This object is achieved by a corrugated transmission arrangement for a vehicle having the features of
Gegenstand der Erfindung ist eine Wellgetriebeanordnung, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Prinzipiell kann die Wellgetriebeanordnung als ein Nockenwellenverstelleinrichtung realisiert sein, welche eine Phasenlage zwischen einer Nockenwelle und einer Kurbelwelle ändern kann. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Wellgetriebeanordnung als ein Aktor zur Änderung des Kompressionsverhältnisses eines Verbrennungsmotors ausgebildet ist. Die Wellgetriebeanordnung ist mit dem Verbrennungsmotor vorzugsweise derart gekoppelt, dass die relative Lage der Kolben zu den Zylindern des Verbrennungsmotors veränderbar ist, um das von dem jeweiligen Kolben und dem diesen zugeordneten Zylinder begrenzte Volumen und/oder den Kolbenhub anzupassen. Insbesondere ist die Wellgetriebeanordnung für ein VCR-System ausgebildet.The invention relates to a wave gear arrangement which is suitable and / or designed for a vehicle. In principle, the wave gear arrangement can be realized as a camshaft adjusting device, which can change a phase position between a camshaft and a crankshaft. However, it is preferable that the wave gear assembly is formed as an actuator for changing the compression ratio of an internal combustion engine. The wave gear arrangement is preferably coupled to the internal combustion engine such that the relative position of the pistons to the cylinders of the internal combustion engine is variable in order to adapt the volume and / or the piston stroke limited by the respective piston and the cylinder associated therewith. In particular, the wave gear arrangement is designed for a VCR system.
Die Wellgetriebeanordnung weist einen Gehäuseabschnitt sowie ein Wellgetriebe auf. Der Gehäuseabschnitt ist vorzugsweise Teil eines Gehäuses für das Wellgetriebe. Insbesondere ist der Gehäuseabschnitt Teil einer Kapselung des Wellgetriebes. Besonders bevorzugt trennt das Gehäuse und/oder die Kapselung einen Getriebeinnenraum mit dem Wellgetriebe von einem Umgebungsraum. Insbesondere ist das Wellgetriebe in dem Getriebeinnenraum des Gehäuses angeordnet. Der Gehäuseabschnitt kann einteilig oder mehrteilig mit dem Gehäuse ausgebildet sein.The wave gear arrangement has a housing section and a wave gear. The housing portion is preferably part of a housing for the wave gear. In particular, the housing portion is part of an encapsulation of the wave gear. Particularly preferably, the housing and / or the enclosure separates a transmission interior with the wave gear from an ambient space. In particular, the wave gear is arranged in the transmission interior of the housing. The housing portion may be formed integrally or in several parts with the housing.
Das Wellgetriebe weist ein Hohlradbauteil auf, wobei das Hohlradbauteil stationär ausgebildet ist. Das Hohlradbauteil trägt eine Innenverzahnung. Ferner umfasst das Wellgetriebe eine elastische und/oder verformbare Hülse mit einer Außenverzahnung, welche besonders bevorzugt als ein Stirnradtopf mit der Außenverzahnung ausgebildet ist, sowie einen Wellgenerator, welcher die Hülse, insbesondere den Stirnradtopf, elastisch deformiert, sodass die Hülse, insbesondere der Stirnradtopf mit seiner Außenverzahnung in zwei Zahneingriffsbereichen in Eingriff mit der Innenverzahnung des Hohlradbauteils steht.The wave gear has a Hohlradbauteil, wherein the Hohlradbauteil is stationary. The Hohlradbauteil carries an internal toothing. Furthermore, the wave gear comprises an elastic and / or deformable sleeve with an external toothing, which is particularly preferably designed as a spur gear with the external teeth, and a wave generator, which elastically deforms the sleeve, in particular the spur gear, so that the sleeve, in particular the spur gear with its external toothing in two tooth engagement areas is in engagement with the internal toothing of the ring gear component.
Das Hohlradbauteil ist an dem Gehäuseabschnitt angeordnet, insbesondere befestigt. Beispielsweise ist das Hohlradbauteil über Schrauben an dem Gehäuseabschnitt befestigt. Besonders bevorzugt weist das Hohlradbauteil einen Flanschabschnitt mit Durchgangsöffnungen auf, durch die die Schrauben durchgeführt sind, um das Hohlradbauteil an dem Gehäuseabschnitt zu befestigen.The Hohlradbauteil is arranged on the housing portion, in particular fixed. For example, the Hohlradbauteil is secured by screws to the housing portion. Particularly preferably, the ring gear member has a flange portion with through holes through which the screws are made to attach the ring gear member to the housing portion.
Zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Hohlradbauteil ist ein unterbrochen oder bevorzugt ununterbrochen umlaufender Ölfreiraum gebildet. Der Ölfreiraum wird von radial außen durch den Gehäuseabschnitt und von radial innen durch das Hohlradbauteil gebildet und/oder begrenzt. Ferner weist das Hohlradbauteil mindestens einen Ölkanal, vorzugsweise mehrere Ölkanäle auf, welche eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Ölfreiraum und dem Getriebeinnenraum für das Wellgetriebe bilden. Besonders bevorzugt verläuft der oder die Ölkanäle in einer radialen Richtung zu einer Hauptachse des Wellgetriebes. Insbesondere befindet sich ein Eingang des Ölkanals an einem Grund des Ölfreiraums und/oder an einer radialen Außenseite des Hohlradbauteils und ein Ausgang des Ölkanals an einer radialen Innenseite des Hohlradbauteils, vorzugsweise neben der und/oder benachbart zu der Innenverzahnung.Between the housing portion and the Hohlradbauteil an interrupted or preferably continuously circulating oil space is formed. The oil clearance is formed and / or limited by radially outward through the housing portion and from the radially inward by the Hohlradbauteil. Furthermore, the ring gear component has at least one oil passage, preferably a plurality of oil passages, which form a fluidic connection between the oil clearance and the transmission interior for the wave gear. Particularly preferably, the one or more oil passages runs in a radial direction to a main axis of the wave gear. In particular, an inlet of the oil passage is located at a bottom of the oil clearance and / or at a radially outer side of the ring gear member and an exit of the oil passage at a radially inner side of the ring gear member, preferably adjacent to and / or adjacent to the internal gear.
Die Wellgetriebeanordnung weist einen Filterring auf, wobei der Filterring in dem Ölfreiraum angeordnet ist und den Ölkanal, insbesondere den Eingang des Ölkanals, abdeckt. Die Funktion des Filterrings ist das Filtern von Öl, insbesondere von Getriebeöl, wobei das Öl von radial außen durch den Filterring zu dem Ölkanal geführt wird, sodass das Öl zunächst gefiltert wird, bevor dieses in den Ölkanal eintritt.The wave gear arrangement has a filter ring, wherein the filter ring is arranged in the oil space and the oil passage, in particular the entrance of the oil passage, covers. The function of the filter ring is the filtering of oil, in particular of Transmission oil, wherein the oil is fed from the outside radially through the filter ring to the oil passage, so that the oil is first filtered before it enters the oil passage.
Es ist vorgesehen, dass an dem Filterring ein Dichtungsringabschnitt angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Dichtungsringabschnitt in Umlaufrichtung um die Hauptachse des Wellgetriebes durchgehend ausgebildet. Der Dichtungsringabschnitt ist konstruktiv so bemessen, dass dieser den Ölfreiraum in einer ersten axialen Richtung abdichtet. Besonders bevorzugt dichtet der Dichtungsringabschnitt den Ölfreiraum in Richtung eines Abtriebs des Wellgetriebes ab.It is envisaged that a sealing ring section is arranged on the filter ring. Preferably, the sealing ring portion is formed continuously in the circumferential direction about the main axis of the wave gear. The seal ring portion is structurally sized to seal the oil clearance in a first axial direction. Particularly preferably, the sealing ring section seals the oil clearance in the direction of an output of the wave gear.
Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, in den Filterring zwei Funktionen zu integrieren, nämlich zum einen die Filterfunktion und zum anderen die Dichtungsfunktion. Auf diese Weise kann der Ölfreiraum durch Einlegen des Filterrings mit dem Dichtungsringabschnitt für beide Funktionen genutzt werden und es ist nicht notwendig, parallel zu dem Ölfreiraum eine Nut für einen separaten Dichtungsring einzubringen, um den Ölfreiraum in der ersten axialen Richtung abzudichten. Damit wird die Montage der Wellgetriebeanordnung vereinfacht, die Fertigung durch Verzicht auf die zusätzliche Nut vereinfacht, so dass insgesamt die Wellgetriebeanordnung kostengünstiger hergestellt werden kann.It is a consideration of the invention to integrate two functions in the filter ring, namely on the one hand, the filter function and on the other the sealing function. In this way, the oil clearance can be utilized by inserting the filter ring with the seal ring portion for both functions, and it is not necessary to insert a groove for a separate seal ring parallel to the oil clearance to seal the oil clearance in the first axial direction. Thus, the assembly of the wave gear assembly is simplified, simplifies the production by dispensing with the additional groove, so that overall the wave gear assembly can be produced more cheaply.
Es ist besonders bevorzugt, dass der Dichtungsringabschnitt eine Dichtung zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Hohlradbauteil bildet. Somit liegt der Dichtungsringabschnitt mit einem ersten Dichtungsbereich an dem Gehäuseabschnitt und mit einem zweiten Dichtungsbereich an dem Hohlradbauteil an. Insbesondere sind beide Dichtungsbereiche in Umlaufrichtung um die Hauptachse geschlossen ausgebildet.It is particularly preferred that the sealing ring portion forms a seal between the housing portion and the Hohlradbauteil. Thus, the sealing ring portion abuts with a first sealing area on the housing portion and with a second sealing area on the Hohlradbauteil. In particular, both sealing regions are designed to be closed in the direction of rotation about the main axis.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist der Filterring als ein Spritzgussteil optional mit einem eingelegten Filterabschnitt ausgebildet, wobei der Dichtungsringabschnitt angespritzt an den Filterring ist. In diese Weise kann der Filterring mit dem Dichtungsringabschnitt kostengünstig in einem gemeinsamen Werkzeug hergestellt werden. Optional werden unterschiedliche Kunststoffe oder Gummisorten für den Filterring und den Dichtungsringabschnitt verwendet.In a preferred embodiment of the invention, the filter ring is optionally formed as an injection molded part with an inserted filter section, wherein the sealing ring portion is molded onto the filter ring. In this way, the filter ring with the sealing ring portion can be inexpensively manufactured in a common tool. Optionally, different plastics or rubbers are used for the filter ring and the gasket section.
Es ist besonders bevorzugt, dass das Hohlradbauteil eine Schmiernut aufweist, wobei der Filterring in die Schmiernut eingelegt ist. Vorzugsweise befindet sich radial außerhalb zu der Schmiernut ein freier umlaufender Ölumlaufkanal, der auch bei eingelegtem Filterring frei verbleibt. Der Vorteil der Schmiernut ist, dass der Filterring mit dem Dichtungsringabschnitt in Bezug auf axiale Richtungen formschlüssig und damit montagesicher eingelegt werden kann.It is particularly preferred that the Hohlradbauteil has a lubricating groove, wherein the filter ring is inserted into the lubrication groove. Preferably located radially outside the lubrication groove, a free circulating oil circulation channel, which remains free even when inserted filter ring. The advantage of the lubrication groove is that the filter ring with the sealing ring portion with respect to axial directions can be positively inserted and thus safe to install.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Hohlradbauteil eine insbesondere umlaufende Anlageschulter auf, wobei der Gehäuseabschnitt auf der Anlageschulter aufliegt. Die Anlageschulter hat einen größeren Teilkreisdurchmesser als der Boden oder der obere Rand der Schmiernut, sodass durch die Teilkreisdurchmesserdifferenz zwischen der Anlageschulter und dem Boden oder dem oberen Rand der Schmiernut der Ölumlaufkanal gebildet ist.In a preferred embodiment of the invention, the Hohlradbauteil on a particular circumferential abutment shoulder, wherein the housing portion rests on the abutment shoulder. The abutment shoulder has a larger pitch circle diameter than the bottom or upper edge of the lubrication groove so that the oil circulation passage is formed by the pitch diameter difference between the abutment shoulder and the bottom or top of the lubrication groove.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung weist die Wellgetriebeanordnung eine Axialdichtung auf, wobei die Axialdichtung zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Hohlradbauteil, insbesondere dem Flanschabschnitt des Hohlradbauteils, angeordnet ist und den Ölfreiraum in einer zweiten axialen Richtung abdichtet. Damit ist der Ölfreiraum in beide axialen Richtungen abgedichtet und Leckagen werden vermieden.In a preferred structural realization of the invention, the wave gear arrangement has an axial seal, wherein the axial seal between the housing portion and the Hohlradbauteil, in particular the flange portion of the Hohlradbauteils, is arranged and seals the oil space in a second axial direction. Thus, the oil clearance is sealed in both axial directions and leaks are avoided.
Es ist vorgesehen, dass der Ölkanal im Bereich einer Innenverzahnung des Hohlradbauteils geöffnet ist, insbesondere um den Kontaktbereich zwischen der Innenverzahnung des Hohlradbauteils und der Außenverzahnung der elastischen Hülse, insbesondere des Stirnradtopfes zu versorgen.It is envisaged that the oil passage is opened in the region of an internal toothing of the ring gear component, in particular in order to supply the contact region between the internal toothing of the ring gear component and the external toothing of the elastic sleeve, in particular of the spur gear pot.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Wellgetriebeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und/oder wie diese zuvor beschrieben wurde. Insbesondere wird die Wellgetriebeanordnung als ein Aktor in einem VCR-System für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs eingesetzt.Another object of the invention relates to a vehicle with a wave gear arrangement according to one of the preceding claims and / or as has been previously described. In particular, the wave gear assembly is used as an actuator in a VCR system for the internal combustion engine of the vehicle.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:
-
1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer Wellgetriebeanordnung für ein Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 in gleicher Darstellung wie in der1 ein Detailausschnitt der Wellgetriebeanordnung in der1 .
-
1 a schematic longitudinal sectional view of a wave transmission assembly for a vehicle as an embodiment of the invention; -
2 in the same representation as in the1 a detail of the wave transmission arrangement in the1 ,
Die
Die Wellgetriebeanordnung
Der Wellgenerator
Der Stirnradtopf
Das Hohlradbauteil
Die
An dem Filterring
Zwischen dem Gehäuseabschnitt
Der Gehäuseabschnitt
Damit bildet der Filterring
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WellgetriebeanordnungWell gear assembly
- 22
- WellgetriebeThe wave gear
- 33
- HohlradbauteilHohlradbauteil
- 44
- Wellgeneratorwave generator
- 55
- StirnradtopfStirnradtopf
- 66
- Innenverzahnunginternal gearing
- 77
- Außenverzahnungexternal teeth
- 88th
- Grundkörperbody
- 99
- Kugellagerball-bearing
- 1010
- Außenringouter ring
- 1111
- Stabilisierungstopfstabilization pot
- 1212
- Abtriebsscheibedriven pulley
- 1313
- Flanschabschnittflange
- 1414
- Stutzenabschnittunion section
- 1515
- Gehäuseabschnitthousing section
- 1616
- ÖlfreiraumOil clearance
- 1717
- Schmiernutlubrication
- 1818
- Ölkanaloil passage
- 1919
- Filterringfilter ring
- 2020
- DichtungsringabschnittSealing ring section
- 2121
- AxialdichtungsscheibeAxialdichtungsscheibe
- 2222
- ÖlumlaufkanalOil circulation channel
- 2323
- Anlageschultercontact shoulder
- GG
- GetriebeinnenraumTransmission interior space
- HH
- Hauptachsemain axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |