DE102016220603A1

DE102016220603A1 - Corrugated disk for a wave gear

Info

Publication number: DE102016220603A1
Application number: DE102016220603.6A
Authority: DE
Inventors: Daniel Heise
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-04-26

Abstract

Eine für ein Wellgetriebe vorgesehene Wellscheibe umfasst ein nicht kreisrundes, zur Zusammenwirkung mit einem flexiblen Getriebeelement vorgesehenes Konturelement (2), sowie innerhalb des Außenumfangs des Konturelements (2) angeordnete, zu dessen Verstellung ausgebildete Verstellelemente (4).A corrugated washer provided for a wave gear comprises a non-circular contour element (2) provided for cooperation with a flexible transmission element, as well as adjusting elements (4) arranged within the outer circumference of the contour element (2) to adjust it.

Description

Die Erfindung betrifft eine als Komponente eines Wellgetriebes vorgesehene Wellscheibe.The invention relates to a provided as a component of a wave gear wave washer.

Ein als Spannungswellengetriebe bezeichnetes Wellgetriebe ist beispielsweise aus der DE 1 135 259 B bekannt. Durch Verstellbarkeit eines Spannungswellenerzeugers dieses Wellgetriebes soll Flankenspiel innerhalb des Getriebes beseitigbar sein. Unter anderem wird vorgeschlagen, den Spannungswellenerzeuger spreizbar zu gestalten, um eine gewünschte Ellipsenform herzustellen. Hierbei kann eine Welle, welche den Spannungswellenerzeuger trägt, ein vierkantiges Ende aufweisen, welches mit keilförmigen Elementen, die auch den Spannungswellengenerator kontaktieren, zusammenwirkt. Desweiteren sind in der DE 1 135 259 B Bauformen von Spannungswellenerzeugern offenbart, welche relativ zu einem Planetenträger exzentrisch angeordnete Zapfen aufweisen, wobei die Lage der Zapfen einstellbar ist.A designated as a voltage wave wave wave gear is for example from the DE 1 135 259 B known. By adjustability of a voltage wave generator of this wave gear flank play should be eliminated within the transmission. Among other things, it is proposed to make the voltage wave generator expandable to produce a desired elliptical shape. In this case, a shaft, which carries the voltage wave generator, have a four-edged end which cooperates with wedge-shaped elements, which also contact the voltage wave generator. Furthermore, in the DE 1 135 259 B Types of voltage wave generators disclosed which have relative to a planet carrier eccentrically arranged pins, wherein the position of the pins is adjustable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte Wellscheibe für ein Wellgetriebe anzugeben, welche sich durch eine einfache Einstellbarkeit bei zugleich kompaktem Aufbau auszeichnet.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art further developed wave washer for a wave gear, which is characterized by a simple adjustability at the same time compact design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wellscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Wellscheibe weist ein nicht kreisrundes, zur Zusammenwirkung mit einem flexiblen Getriebeelement, insbesondere Flexring, vorgesehenes Konturelement auf. Innerhalb des Außenumfangs des Konturelements sind mehrere Verstellelemente angeordnet, welche zur Verstellung der Geometrie des Konturelements ausgebildet sind. In jeder Einstellung der Wellscheibe fungiert diese innerhalb eines Wellgetriebes als in sich starres Getriebeelement.This object is achieved by a wave washer with the features of claim 1. The wave washer has a non-circular, for cooperation with a flexible transmission element, in particular flex ring, provided contour element. Within the outer periphery of the contour element a plurality of adjusting elements are arranged, which are designed to adjust the geometry of the contour element. In each setting of the corrugated sheet, this acts within a corrugated transmission as inherently rigid transmission element.

Die Anzahl der Verstellelemente der Wellscheibe entspricht vorzugsweise der Anzahl der Verzahnungsabschnitte, mit welchen das die Wellscheibe umgebende flexible Getriebeelement in ein weiteres verzahntes Getriebeelement eingreift. Hat die Wellscheibe eine nicht kreisrunde, elliptische Form, so sind dementsprechend zwei Verstellelemente in die Wellscheibe integriert. Die Verstellelemente sind hierbei zur Verstellung der Großachsenlänge der Wellscheibe geeignet. Prinzipiell ist auch eine Verstellung der Kleinachsenlänge der Wellscheibe möglich. Das Konturelement der Wellscheibe ist vorzugsweise als Lagerinnenring eines Wälzlagers, insbesondere Kugellagers, eines Wellgenerators ausgebildet. In prinzipiell gleichwirkender Weise kann die Wellscheibe als Komponente einer Gleitlagerung ausgebildet sein.The number of adjusting elements of the corrugated disk preferably corresponds to the number of toothed sections with which the flexible gear element surrounding the corrugated disk engages in a further toothed transmission element. If the corrugated disk has a non-circular, elliptical shape, two adjusting elements are accordingly integrated into the corrugated disk. The adjusting elements are suitable here for adjusting the large-axis length of the corrugated sheet. In principle, an adjustment of the small axis length of the corrugated sheet is possible. The contour element of the corrugated plate is preferably formed as a bearing inner ring of a rolling bearing, in particular ball bearing, a wave generator. In basically the same way, the corrugated plate can be formed as a component of a plain bearing.

In beiden Fällen kann eine präzise unrunde Außenkontur der Wellscheibe durch definierte Axiallagerstellen und Radialführungen am Konturelement sichergestellt werden. Das Konturelement kann generell einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig, aufgebaut sein. Im letztgenannten Fall gehen unterschiedliche Einstellungen der Verstellelemente mit verschiedenen Abständen zwischen Einzelteilen des Konturelementes einher. Lagerungsfunktionen zwischen Einzelteilen des Konturelementes können entweder durch diese Einzelteile direkt oder mit Hilfe zusätzlicher Lagerelemente realisiert sein.In both cases, a precise non-circular outer contour of the corrugated disk can be ensured by means of defined axial bearing points and radial guides on the contour element. The contour element can generally be constructed in one piece or in several parts, in particular in two parts. In the latter case, different settings of the adjusting elements are accompanied by different distances between individual parts of the contour element. Storage functions between individual parts of the contour element can be realized either by these items directly or by means of additional bearing elements.

Eine Verstellung geometrischer Merkmale, insbesondere der Großachsenlänge, des Konturelementes kann durch Rotation oder Translation der Verstellelemente bewirkt werden. Durch konische Flächen an einschraubbaren Teilen kann hierbei eine Rotation in eine Translation, insbesondere Veränderung der Großachsenlänge der Wellscheibe, umgesetzt werden. Eine entgegengesetzte Verstellung wird beispielsweise durch Federkraft erreicht. Hierbei wirkt die Federkraft beispielsweise stets im Sinne einer Expansion der Wellscheibe. Umgekehrt sind auch Bauformen realisierbar, in welchen die Wellscheibe gegen die Wirkung einer oder mehrerer Federn expandierbar ist.An adjustment of geometric features, in particular the long axis length of the contour element can be effected by rotation or translation of the adjusting elements. By conical surfaces of screw-in parts in this case a rotation in a translation, in particular change in the major axis length of the corrugated sheet, can be implemented. An opposite adjustment is achieved for example by spring force. In this case, the spring force, for example, always acts in the sense of expansion of the wave washer. Conversely, designs in which the corrugated sheet is expandable against the action of one or more springs are also feasible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jedem Verstellelement der Wellscheibe ein Fixierelement zugeordnet, welches das Verstellelement zuverlässig in seiner eingestellten Position hält. Insbesondere bei selbsthemmender Gestaltung des Verstellmechanismus können gesonderte Fixierelement entfallen.According to an advantageous embodiment, each adjusting element of the corrugated disk is assigned a fixing element which reliably holds the adjusting element in its adjusted position. Especially with self-locking design of the adjustment separate fixing can be omitted.

Die Wellscheibe ist besonders zur Verwendung in einem als Untersetzungsgetriebe ausgelegten Stellgetriebe geeignet. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Stellgetriebe eines elektrischen Nockenwellenverstellers oder um ein Stellgetriebe einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Hubkolbenmotors, handeln.The corrugated washer is particularly suitable for use in a control gear designed as a reduction gear. This may be, for example, an actuating gear of an electric camshaft adjuster or a control gear of a device for varying the compression ratio of a reciprocating piston engine, in particular a reciprocating piston engine.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

1 und 2 eine Wellscheibe in verschiedenen Schnittdarstellungen,
3 ein Detail der Wellscheibe.

An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

1 and 2 a corrugated sheet in different sectional views,
3 a detail of the wave washer.

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Wellscheibe ist zur Verwendung in einem nicht weiter dargestellten Wellgetriebe vorgesehen. Die Wellscheibe 1 weist ein zweiteilig aufgebautes Konturelement 2 auf, welches die Grundform eines gesprengten Lagerrings hat. Beide Einzelteile des Konturelements 2 sind auf einem Lagerelement 3 verschiebbar gelagert. Zur Verstellung des Abstandes zwischen den Einzelteilen des Konturelementes 2 sind Verstellelemente 4 vorgesehen, die in Axialrichtung, bezogen auf die mit R bezeichnete Rotationsachse der Wellscheibe 1, verstellbar sind.A total with the reference numeral 1 marked corrugated sheet is intended for use in a wave gear not shown. The wave washer 1 has a two-part constructed contour element 2 on, which has the basic shape of a blown bearing ring. Both individual parts of the contour element 2 are on a bearing element 3 slidably mounted. For adjusting the distance between the individual parts of the contour element 2 are adjusting elements 4 provided in the axial direction, based on the rotation axis of the corrugated disk designated R 1 , are adjustable.

Mit den Verstellelementen 4 wirken Fixierelemente 5 zusammen, welche jeweils einen Kopf 6 aufweisen, welcher von einer Stirnseite der Wellscheibe 1 aus zugänglich ist.With the adjusting elements 4 act fixing elements 5 together, which each have a head 6 which, from one end face of the corrugated sheet 1 is accessible from.

Verbindungsstellen 7 sind zur Verbindung der Wellscheibe 1 mit weiteren Elementen, beispielsweise einer Motorwelle eines Elektromotors, vorgesehen. Eine Zentralbohrung 8 befindet sich zentral im Lagerelement 3. Durch die Zentralbohrung 8 kann beispielsweise eine Zentralschraube hindurchgeführt werden, welche in eine Nockenwelle eingeschraubt ist.joints 7 are for connecting the corrugated sheet 1 with further elements, for example a motor shaft of an electric motor provided. A central hole 8th is centrally located in the bearing element 3 , Through the central hole 8th For example, a central screw can be passed, which is screwed into a camshaft.

Die Wellscheibe 1 weist eine Großachsenlänge L1 und eine Kleinachsenlänge L2 auf. Mit Hilfe der Verstellelemente 4 ist die Großachsenlänge L1 verstellbar, wogegen die Kleinachsenlänge L2 unveränderbar ist. Ein nicht dargestelltes Werkzeug kann an eine Betätigungskontur 9 eines jeden Verstellelementes 4 angesetzt werden, um dieses in der Art einer Madenschraube zu verstellen. Das Verstellelement 4 dringt hierbei in eine Axialbohrung 10 des Konturelements 2 ein, wobei eine konische Anschlagfläche 11, welche die Axialbohrung 10 begrenzt, mit einer ebenfalls konischen Fläche 12 an einer Stirnseite des Verstellelementes 4 zusammenwirkt. Die Mittelachse der Axialbohrung 10 ist, wie aus 3 hervorgeht, von der Mittelachse des Verstellelementes 4 parallel beabstandet. Eine Verdrehung, das heißt Einschraubung, des Verstellelementes 4 führt zu einer Aufweitung der Wellscheibe 1. Bei einer Verdrehung der Verstellelemente 4 in die umgekehrte Richtung wird eine Verringerung der Großachsenlänge L1 in nicht dargestellter Weise durch Federkraft bewirkt. Zur Führung des Koturelementes 2 am Lagerelement 3 sind Axiallagerflächen 13 und Radiallagerflächen 14 vorgesehen.The wave washer 1 has a major axis length L1 and a minor axis length L2 on. With the help of adjusting elements 4 is the major axis length L1 adjustable, whereas the small axis length L2 is unchangeable. An unillustrated tool can be attached to an actuating contour 9 of each adjusting element 4 be set in order to adjust this in the manner of a grub screw. The adjusting element 4 penetrates into an axial bore 10 of the contour element 2 a, wherein a conical stop surface 11 , which the axial bore 10 limited, with a likewise conical surface 12 on an end face of the adjusting element 4 interacts. The central axis of the axial bore 10 is how out 3 emerges from the central axis of the adjusting element 4 spaced apart in parallel. A twist, that is screwed, the adjustment 4 leads to a widening of the corrugated sheet 1 , At a rotation of the adjusting elements 4 in the reverse direction, a reduction in the major axis length L1 effected in a manner not shown by spring force. To guide the Koturelementes 2 on the bearing element 3 are thrust bearing surfaces 13 and radial bearing surfaces 14 intended.

Durch die Verstellbarkeit der Wellscheibe 1 ist auf einfache Weise ein Wellgetriebe derart einstellbar, dass dessen Getriebeelemente spielfrei zusammenwirken. Hierbei ist die Wellscheibe 1 von einem flexiblen, außenverzahnten Getriebeelement umgeben, bei welchem es sich um einen einfachen Flexring, um eine Kragenhülse, oder um ein topfförmiges Bauteil handeln kann. Im Gegensatz zu einem solchen flexiblen Getriebeelement fungiert die Wellscheibe 1 beim Betrieb des Wellgetriebes als in sich starres Getriebeelement.Due to the adjustability of the corrugated washer 1 is a simple way a harmonic drive adjustable so that its transmission elements interact play. Here is the wave washer 1 surrounded by a flexible, externally toothed gear member, which may be a simple flex ring, a collar sleeve, or a cup-shaped member. In contrast to such a flexible transmission element, the corrugated washer acts 1 during operation of the wave gear as inherently rigid transmission element.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wellscheibewave washer
22: Konturelementcontour element
33: Lagerelementbearing element
44: Verstellelementadjustment
55: Fixierelementfixing
66: Kopf des FixierelementesHead of the fixing element
77: Verbindungsstellejunction
88th: Zentralbohrungcentral bore
99: Betätigungskonturactuating contour
1010: Axialbohrungaxial bore
1111: Anschlagflächestop surface
1212: konische Flächeconical surface
1313: Axiallagerflächethrust bearing
1414: Radiallagerfläche Radial bearing surface
L1L1: GroßachsenlängeUnited axis length
L2L2: KleinachsenlängeMinor axis length
RR: Rotationsachseaxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1135259 B [0002]

Claims

Corrugated disk for a wave gear, with a non-circular, provided for cooperation with a flexible transmission element contour element (2), as well as within the outer periphery of the contour element (2) arranged to adjust it adjusting elements (4).

Corrugated disk after Claim 1 , characterized in that it comprises two adjusting elements (4).

Corrugated disk after Claim 1 or 2 , characterized in that each adjusting element (4) is associated with a fixing element (5).

Using a corrugated sheet after Claim 1 in a control gear of an internal combustion engine, in particular in an electric camshaft adjuster or in a device for varying the compression ratio of a reciprocating engine.