DE102017119860A1 - The wave gear - Google Patents
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Abstract
Ein Wellgetriebe umfasst ein Antriebselement (2), ein mit diesem drehfest gekoppeltes flexibles, außenverzahntes Getriebeelement (4), insbesondere in Form einer Kragenhülse, sowie ein innenverzahntes, zur Verbindung mit einer zu verstellenden Welle (22) vorgesehenes Abtriebselement (12). Das Abtriebselement (12) weist eine zur Anlage an die zu verstellenden Welle (22) vorgesehene Auflagefläche (30), eine zur Verdrehwinkelbegrenzung gegenüber dem Antriebselement (2) ausgebildete Anschlagskontur (16), sowie einen einerseits zur Auflagefläche (30) und andererseits zum Getriebeinnenraum hin offenen Schmiermittelkanal (27) auf.A wave gear comprises a drive element (2), a flexible, externally toothed gear element (4), in particular in the form of a collar sleeve, and an internally toothed output element (12) provided for connection to a shaft (22) to be adjusted. The output element (12) has a support surface (30) provided for abutment with the shaft (22) to be adjusted, a stop contour (16) formed to limit the rotation angle relative to the drive element (2), and a bearing surface (30) on the one hand and the transmission interior on the other hand towards open lubricant channel (27).
Description
Die Erfindung betrifft ein insbesondere als Stellgetriebe in einem elektrischen Nockenwellenversteller geeignetes Wellgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a particular suitable as a control gear in an electric camshaft adjuster shaft gear according to the preamble of
Ein derartiges, zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehenes Wellgetriebe ist zum Beispiel aus der
Aus der
Wellgetriebe arbeiten mit einem nachgiebigen, verformbaren Getriebeelement, welches mit mindestens einem in sich starren Getriebeelement zusammenwirkt und sind als Stellgetriebe mit hohem Untersetzungsverhältnis nutzbar. Wave gear work with a resilient, deformable transmission element, which cooperates with at least one rigid transmission element and can be used as a control gear with high reduction ratio.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickeltes, besonders kompakt aufgebautes und zugleich rationell herstellbares Wellgetriebe anzugeben. The invention has for its object to provide a comparison with the prior art evolved, particularly compact and at the same time rationally producible wave gear.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Wellgetriebe weist in an sich bekannter Grundkonzeption ein Antriebselement auf, mit welchem ein flexibles, außenverzahntes Getriebeelement drehfest gekoppelt ist. Weiter weist das Wellgetriebe ein innenverzahntes Abtriebselement auf, welches zur Verbindung mit einer zu verstellenden Welle, insbesondere Nockenwelle, vorgesehen ist. Erfindungsgemäß weist das innenverzahnte Abtriebselement eine gegenüber dem Antriebselement wirksame Anschlagskontur, das heißt Verdrehwinkelbegrenzungskontur, und zwei Stirnflächen auf, wobei vorzugsweise eine der Stirnflächen eine zur stirnseitigen Anlage an die zu verstellende Welle vorgesehene Auflagefläche bildet. Weiter weist das Abtriebselement einen Schmiermittelkanal auf, welcher einerseits zur Auflagefläche und damit zur zu verstellenden Welle und andererseits zum Innenraum des Wellgetriebes hin offen ist. This object is achieved by a harmonic drive with the features of
Das Abtriebselement ist einteilig hergestellt. Fügeprozesse können somit entfallen, so dass die Herstellung unaufwändig ist. Das so hergestellte Abtriebselement integriert somit eine Vielzahl von Funktionen bei gleichzeitig einfacher Herstellbarkeit. The output element is made in one piece. Joining processes can thus be omitted, so that the production is inexpensive. The output element thus produced thus integrates a variety of functions with ease of manufacture.
Besonders bevorzugt ist das Abtriebselement gesintert. Damit kann es einen geeigneten Gleitpartner für an ihm anliegende Wellen bilden und weist gute Schmiereigenschaften auf. Particularly preferably, the output element is sintered. Thus it can form a suitable sliding partner for waves applied to it and has good lubricating properties.
Die damit durch das Abtriebselement bereitgestellte Funktionsvielfalt reduziert im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen sowohl die Teileanzahl als auch den Bauraumbedarf des Wellgetriebes. Zudem ist die Montage im Vergleich zu herkömmlichen Wellgetrieben wesentlich vereinfacht. Auch hinsichtlich des akustischen Verhaltens weist das anmeldungsgemäße Wellgetriebe durch den Entfall von Schnittstellen zwischen Getriebeeinzelteilen Vorteile auf. The functional variety thus provided by the output element reduces both the number of parts and the space requirement of the wave gear in comparison to conventional solutions. In addition, the assembly is much easier compared to conventional corrugated gears. Also with regard to the acoustic behavior, the corrugated transmission according to the application has advantages due to the omission of interfaces between gearbox parts.
Zusätzlich zu den genannten Merkmalen sehen vorteilhafte Weiterentwicklungen des Wellgetriebes zusätzliche Funktionen des Abtriebselementes vor. Beispielsweise ist durch das Abtriebselement eine zur drehfesten Kupplung mit der zu verstellenden Welle ausgebildete Verdrehsicherungskontur gebildet, wobei die genannte Auflagefläche an die Verdrehsicherungskontur grenzen kann. Die Verdrehsicherungskontur des Abtriebselementes ist in einfacher Bauform als Schlitz gestaltbar, in welchen ein in die zu verstellende Welle eingesteckter Stift eingreift. Die zu verstellende Welle wird relativ zum Abtriebselement vorzugsweise durch eine als Zentrierfläche ausgebildete Innenumfangsfläche des Abtriebselementes zentriert. Das Zusammensetzen von zu verstellender Welle und Abtriebselement kann durch eine Einführfase, welche in die Zentrierfläche übergeht, erleichtert werden. Sobald das Abtriebselement an die zu verstellende Welle angesetzt und mit Hilfe der Verdrehsicherungskontur ausgerichtet ist, fluchtet der Schmiermittelkanal des Abtriebselementes mit einem die zu verstellende Welle durchziehenden Ölkanal. In diesen Ölkanal ist optional ein Schmiermittelfilter eingesetzt. In addition to the features mentioned, advantageous developments of the wave gear provide additional functions of the output element. For example, by the driven element formed for a rotationally fixed coupling with the shaft to be adjusted anti-rotation contour, said bearing surface can border on the anti-rotation contour. The anti-rotation contour of the output element is designed in a simple design as a slot, in which engages a plugged into the shaft to be adjusted pin. The shaft to be adjusted is preferably centered relative to the output element by an inner peripheral surface of the output element designed as a centering surface. The assembly of shaft to be adjusted and output element can be facilitated by a Einführfase, which merges into the centering. Once the output element is attached to the shaft to be adjusted and aligned with the help of the anti-rotation contour, the lubricant channel of the output element is aligned with a shaft to be adjusted by passing oil passage. An oil filter is optionally used in this oil channel.
Zusätzlich zur Anschlagskontur weist das Abtriebselement vorzugsweise eine Auswuchtkontur auf, welche der Anschlagskontur diametral gegenüber liegt. Eine zentrale Bohrung im Antriebselement kann zum Durchstecken einer in die zu verstellende Welle einzuschraubenden Zentralschraube vorgesehen sein, wobei ein Kopf der Zentralschraube an einer Auflagefläche des Abtriebselementes anliegt. In addition to the stop contour, the output element preferably has a balancing contour which lies diametrically opposite the stop contour. A central bore in the drive element can be provided for inserting a screwed into the shaft to be adjusted central screw, wherein a head of the central screw rests against a support surface of the output element.
Konturen des Abtriebselementes können derart gestaltet sein, dass auf einfache Weise Feder- und/oder Dämpfungselemente an das Abtriebselement ankoppelbar sind. Ebenso können Anschläge für verschiedenste Getriebeelemente, welche entweder dem Wellgetriebe oder einer Umgebungskonstruktion zuzurechnen sind, als integrale Bestandteile des Abtriebselementes ausgebildet sein. Contours of the output element can be designed such that spring and / or damping elements can be coupled to the output element in a simple manner. Likewise, stops for a variety of transmission elements, which are either attributable to the wave gear or a surrounding structure, be formed as integral components of the output element.
Verschiedene Flächen des Abtriebselementes können als Gleitlagerflächen ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei einer Umfangsfläche des Abtriebselementes um eine Radial-Gleitlagerfläche und bei stirnseitigen Flächen um Axial-Gleitlagerflächen handeln. Prinzipiell ist es ebenso möglich, Oberflächen des Abtriebselementes als Laufbahnen von Wälzlagern zu gestalten. Different surfaces of the output element may be formed as sliding bearing surfaces. For example, a circumferential surface of the output element may be a radial slide bearing surface and, in the case of end faces, axial slide bearing surfaces. In principle, it is also possible to design surfaces of the output element as raceways of rolling bearings.
Das flexible Getriebeelement, welches mit dem Antriebselement drehfest gekoppelt ist, ist vorzugsweise als Kragenhülse, das heißt als Bauteil mit nach außen gerichtetem Flansch, ausgebildet. Ist ein Flansch des flexiblen Getriebeelementes dagegen radial nach innen gerichtet, so beschreibt dieses eine Topfform. Ebenso sind Ausführungsformen realisierbar, in welchen das flexible Getriebeelement ausschließlich eine zylindrische Form, bezogen auf den mechanisch unbelasteten Zustand, beschreibt. In einem solchen Fall wird das flexible Getriebeelement als Flexring bezeichnet. Der Flexring wirkt im Unterschied zur Kragenhülse nicht nur mit einem einzigen innenverzahnten Getriebeelement, sondern zusätzlich mit einem weiteren innenverzahnten Getriebeelement, nämlich einem Element einer Kupplungsstufe, zusammen. The flexible transmission element, which is rotatably coupled to the drive element, is preferably designed as a collar sleeve, that is, as a component with an outwardly directed flange. If a flange of the flexible transmission element, however, directed radially inward, so this describes a pot shape. Likewise embodiments are feasible, in which the flexible transmission element exclusively a cylindrical shape, based on the mechanically unloaded state describes. In such a case, the flexible transmission element is referred to as a flex ring. In contrast to the collar sleeve, the flex ring not only interacts with a single internally toothed gear element, but additionally with a further internally toothed gear element, namely an element of a coupling step.
Das Wellgetriebe ist zur Verwendung in einem Stellgetriebe eines Verbrennungsmotors geeignet. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Stellgetriebe eines elektrischen Nockenwellenverstellers oder um ein Stellgetriebe zur Verdrehung einer Exzenterwelle in einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors handeln. The wave gear is suitable for use in a control gear of an internal combustion engine. This may be, for example, a control gear of an electric camshaft adjuster or a control gear for rotating an eccentric shaft in a device for varying the compression ratio of a reciprocating engine.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen
Ein Antriebselement
Die Innenverzahnung
Hinsichtlich weiterer Merkmale des Abtriebselementes
Die Nockenwelle
Ist das Abtriebselement
An mehreren Außenflächen des Abtriebselementes
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Wellgetriebe The wave gear
- 2 2
- Antriebselement driving element
- 3 3
- Kettenrad Sprocket
- 4 4
- flexibles Getriebeelement, Kragenhülse flexible transmission element, collar sleeve
- 5 5
- Wellgenerator wave generator
- 6 6
- Innenring inner ring
- 7 7
- Wälzlager roller bearing
- 8 8th
- Kugel, Wälzkörper Ball, rolling elements
- 9 9
- Außenring outer ring
- 1010
- Außenverzahnung external teeth
- 1111
- Innenverzahnung internal gearing
- 1212
- Abtriebselement, Hohlrad Output element, ring gear
- 1313
- äußerer zylindrischer Abschnitt outer cylindrical section
- 1414
- Scheibenabschnitt disk portion
- 1515
- innerer zylindrischer Abschnitt inner cylindrical section
- 1616
- Anschlagskontur zur Verdrehwinkelbegrenzung Stop contour for limiting the angle of rotation
- 1717
- Auswuchtkontur Auswuchtkontur
- 1818
- Einführfase chamfer
- 1919
- Verdrehsicherungskontur Verdrehsicherungskontur
- 2020
- Stift pen
- 2121
- Ausgleichskupplung Flexible coupling
- 2222
- Welle, Nockenwelle Shaft, camshaft
- 2323
- Zentralschraube central screw
- 2424
- Kopf head
- 2525
- Auflagefläche bearing surface
- 2626
- Bohrung drilling
- 2727
- Schmiermittelkanal lubricant channel
- 2828
- Längsbohrung longitudinal bore
- 2929
- Zentrierfläche centering
- 3030
- Auflagefläche bearing surface
- 3131
- Axiallagerfläche thrust bearing
- 3232
- Axiallagerfläche thrust bearing
- 3333
- Radiallagerfläche Radial bearing surface
- 4040
- Stirnfläche face
- 4141
- Stirnfläche face
- R R
- Rotationsachse axis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |