DE102018113091A1 - Adjustment device, in particular camshaft adjuster - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung, insbesondere Nockenwellenversteller, mit einem Verstellmotor und einem Koaxialgetriebe, das einen ersten Getriebeantrieb, einen zweiten Getriebeantrieb und einen Getriebeabtrieb aufweist, wobei der Verstellmotor triebtechnisch mit dem ersten Getriebeantrieb verbunden ist, und mit einer Rückstellvorrichtung, die einen mechanischen Energiespeicher beinhaltet und die bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors eine vorbestimmte Einstellung des Koaxialgetriebes einstellt. Die Verstellvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der mechanische Energiespeicher auf der dem Getriebeabtrieb abgewandten Seite des Koaxialgetriebes angeordnet ist.The invention relates to an adjusting device, in particular camshaft adjuster, with an adjusting motor and a coaxial transmission, which has a first gear drive, a second gear drive and a transmission output, wherein the adjusting motor is technically connected to the first gear drive, and with a return device which includes a mechanical energy storage and adjusts a predetermined setting of the coaxial transmission in case of failure and / or after switching off the adjustment. The adjusting device is characterized in that the mechanical energy storage is arranged on the side facing away from the transmission output side of the coaxial transmission.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung, insbesondere einen Nockenwellenversteller, mit einem Verstellmotor und einem Koaxialgetriebe, das einen ersten Getriebeantrieb, einen zweiten Getriebeantrieb und einen Getriebeabtrieb aufweist, wobei der Verstellmotor triebtechnisch mit dem ersten Getriebeantrieb verbunden ist, und mit einer Rückstellvorrichtung, die einen mechanischen Energiespeicher beinhaltet und die bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors eine vorbestimmte Einstellung des Koaxialgetriebes einstellt.The invention relates to an adjusting device, in particular a camshaft adjuster, with an adjusting motor and a coaxial transmission, which has a first gear drive, a second gear drive and a gear output, wherein the adjusting motor is technically connected to the first gear drive, and with a return device, the mechanical energy storage includes and adjusts a default setting of the coaxial transmission in case of failure and / or after switching off the adjustment.

Aus DE 10 2010 006 392 B3 ist ein Nockenwellenversteller bekannt, der ein Spannungswellengetriebe beinhaltet. Das Spannungswellengetriebe hat wenigstens zwei Eingänge und einen Ausgang, dessen Bewegung aus der Überlagerung der Bewegungen der Eingänge resultiert, wobei einer der Eingänge zum Ausführen einer Hauptbewegung ausgebildet ist und der andere Eingang zum Ausführen einer Verstellbewegung dient, welche die Phasenlage des Ausgangs relativ gegenüber der Phasenlage des die Hauptbewegung ausführenden Eingangs verstellt. Der die Verstellbewegung ausführende Eingang ist gegen die Kraft wenigstens eines Rückstellelementes des Spannungswellengetriebes bewegbar. Das Rückstellelement ist als Schraubenfeder ausgebildet und radial innerhalb der Hohlräder des Spannungswellengetriebes angeordnet.Out DE 10 2010 006 392 B3 For example, a camshaft phaser is known that includes a stress wave transmission. The voltage wave transmission has at least two inputs and an output whose movement results from the superimposition of the movements of the inputs, one of the inputs being designed to carry out one main movement and the other input serving to carry out an adjustment movement which determines the phase position of the output relative to the phase position of the main movement exporting input adjusted. The adjusting the exporting input is movable against the force of at least one return element of the stress wave transmission. The restoring element is designed as a helical spring and arranged radially within the ring gears of the stress wave transmission.

Aus EP 2 282 020 B1 ist ein Nockenwellenversteller zum Variieren der Phasenbeziehung zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor bekannt, der eine Harmonic-Drive-Getriebe-Einheit mit einem Circular Spline und einem Dynamic Spline, einem Flexspline, der in dem Circular Spline und dem Dynamic Spline angeordnet ist, einem Wellengenerator, der in dem Flexspline angeordnet ist, aufweist. Der Nockenwellenversteller weist außerdem einen Rotationsaktuator auf, der mit dem Wellengenerator verbunden ist. Der Nockenwellenversteller beinhaltet außerdem zumindest eine Feder, die mit dem Circular Spline und mit dem Dynamic Spline wirkverbunden ist, um den Nockenwellenversteller in eine Standard-Rotationsposition zu bewegen. Der Nockenwellenversteller beinhaltet außerdem ein Zahnrad, das mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar ist. Ein Zahnrad-Gehäuse, das das Zahnrad trägt und das an der Harmonic-Drive-Getriebe-Einheit angebracht ist, ist mit einer ersten Lasche mit der Feder verbunden. Eine Nabe, die an der Harmonic-Drive-Getriebe-Einheit angebracht ist und mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbindbar ist, ist mit einer zweiten Lasche der Feder verbunden. Die Feder ist räumlich zwischen der Harmonic-Drive-Getriebe-Einheit und der Nabe angeordnet, die mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbindbar ist.Out EP 2 282 020 B1 For example, a phaser is known for varying the phase relationship between a crankshaft and a camshaft in an internal combustion engine that includes a harmonic drive transmission unit having a circular spline and a dynamic spline, a flexspline disposed in the circular spline and the dynamic spline , a wave generator disposed in the flexspline. The phaser also includes a rotary actuator connected to the shaft generator. The phaser also includes at least one spring operatively connected to the circular spline and the dynamic spline to move the phaser to a standard rotational position. The camshaft adjuster also includes a gear that is connectable to the crankshaft of an internal combustion engine. A gear housing, which carries the gear and which is attached to the harmonic drive gear unit, is connected to a first tab with the spring. A hub, which is attached to the harmonic drive transmission unit and connectable to a camshaft of the engine, is connected to a second tab of the spring. The spring is arranged spatially between the harmonic drive transmission unit and the hub, which is connectable to a camshaft of the internal combustion engine.

Aus EP 2 386 732 A1 ist ein Nockenwellenversteller bekannt, bei dem das Rückstellelement räumlich zwischen einem Spannungswellengetriebe und einer Abtriebswelle zur Ankopplung an eine Nockenwelle eines Verbrennungsmotors angeordnet ist.Out EP 2 386 732 A1 a camshaft adjuster is known in which the restoring element is arranged spatially between a voltage wave transmission and an output shaft for coupling to a camshaft of an internal combustion engine.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verstellvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die einen kleinen axialen Abstand zwischen dem zweiten Getriebeantrieb und dem Getriebeabtrieb aufweist, deren Rückstellvorrichtung auch höhere Rückstellmomente für einen Rückstellvorgang bereitstellen kann und die dennoch kompakt ausgebildet werden kann.It is the object of the present invention to provide an adjusting device of the type mentioned, which has a small axial distance between the second gear drive and the transmission output, the return device can also provide higher restoring moments for a reset operation and yet can be made compact.

Die Aufgabe wird durch eine Verstellvorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der mechanische Energiespeicher auf der dem Getriebeabtrieb abgewandten Seite des Koaxialgetriebes angeordnet ist.The object is achieved by an adjusting device, which is characterized in that the mechanical energy storage is arranged on the side facing away from the transmission output side of the coaxial transmission.

In erfindungsgemäßer Weise wurde erkannt, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Verstellvorrichtungen nicht kompakt bauend und daher zumeist nicht in bestehende Antriebssysteme, insbesondere Nockenwellenantriebssysteme, integrierbar ausgebildet werden können, wenn gleichzeitig eine Rückstellvorrichtung erforderlich ist, die größere Rückstelldrehmomente aufbringen muss, beispielsweise weil mittels des Antriebssystems zwei oder mehr miteinander gekoppelte Nockenwellen angetrieben werden.In accordance with the invention it has been recognized that the adjusting devices known from the prior art are not compact and therefore usually can not be integrated into existing drive systems, in particular camshaft drive systems, if at the same time a return device is required which has to generate greater restoring torques, for example because of the drive system, two or more coupled camshafts are driven.

Es hat sich gezeigt, dass diese Schwierigkeiten in verblüffend unkomplizierter Weise durch eine besondere Anordnung des mit dem Getriebe verkoppelten mechanischen Energiespeichers überwunden werden können.It has been shown that these difficulties can be overcome in a surprisingly straightforward manner by a special arrangement of the mechanical energy store coupled to the transmission.

Das Getriebe der Verstellvorrichtung arbeitet vorzugsweise als Überlagerungsgetriebe in der Weise, dass die über den zweiten Getriebeantrieb eingekoppelte Rotationsbewegung, insbesondere ohne Über- oder Untersetzung, also 1:1, auf den Getriebeabtrieb übertragen wird, solange der erste Getriebeeingang eine Rotationsbewegung derselben Drehzahl ausführt, und dass ein Phasenversatz der Rotationsbewegung am zweiten Getriebeantrieb relativ zu der Rotationsbewegung am Getriebeabtrieb erreicht wird, wenn am ersten Getriebeeingang kurzeitig die Drehzahl geändert wird.The transmission of the adjusting device preferably operates as a superposition gear in such a way that the coupled via the second gear drive rotational movement, in particular without over- or reduction, ie 1: 1, is transmitted to the transmission output, as long as the first transmission input performs a rotational movement of the same speed, and in that a phase offset of the rotational movement on the second gear drive relative to the rotational movement on the gear output is achieved if the rotational speed is briefly changed at the first gear input.

Die Verstellvorrichtung kann beispielsweise als Nockenwellenversteller ausgebildet sein, der es ermöglicht, den Ventilöffnungszeitpunkt eines Verbrennungsmotors drehzahlabhängig zu verändern und insbesondere bei steigender Drehzahl des Verbrennungsmotors vorzuverlegen. Hierbei wird mittels der Rückstellvorrichtung gewährleistet, dass bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors automatisch eine vorbestimmte Einstellung des Getriebes und damit eine vorbestimmte Ventilöffnungszeitpunkteinstellung eingestellt werden. Beispielsweise ließe sich ein Verbrennungsmotor, der mit einer für höhere Drehzahlen vorverlegten Ventilöffnungszeitpunktzeitpunkteinstellung abgeschaltet wurde, gar nicht oder nur sehr schwierig starten.The adjusting device can be designed, for example, as a camshaft adjuster, which makes it possible to change the valve opening time of an internal combustion engine as a function of speed and in particular to advance it as the rotational speed of the internal combustion engine increases. This ensures by means of the return device that in case of failure and / or after switching off the Adjustment motor automatically a predetermined setting of the transmission and thus a predetermined valve opening timing can be adjusted. For example, an internal combustion engine that was switched off with a valve opening time point adjustment advanced for higher speeds would not be able to start at all or only with great difficulty.

Hierbei muss gewährleitet sein, dass die Rückstellvorrichtung im Bedarfsfall ein ausreichend großes Drehmoment aufbringen kann, um das Getriebe und den Verstellmotor zurücktreiben zu können. Die Erfindung ist diesbezüglich besonders vorteilhaft, weil es durch die besondere Anordnung des mechanischen Energiespeichers ermöglicht ist, diesen, beispielsweise in Form einer Feder und insbesondere einer Spiralfeder, besonders groß ausbilden zu können, ohne dass andere Bauteile der Verstellvorrichtung und insbesondere des Getriebes, kompliziert ausgebildet oder unnötig groß gestaltet werden müssen.It must be ensured that the restoring device can apply a sufficiently large torque if necessary in order to be able to drive back the transmission and the adjusting motor. The invention is particularly advantageous in this respect, because it is made possible by the particular arrangement of the mechanical energy storage, these, for example in the form of a spring and in particular a coil spring to form very large, without other components of the adjustment and in particular the transmission, complicated or unnecessarily large.

Für eine besonders kompakte Bauweise ist es möglich, dass der mechanische Energiespeicher radial kleiner ist, als der Kopfkreisdurchmesser eines als Antriebszahnrad ausgebildeten zweiten Getriebeeinganges und/oder kleiner als der Außendurchmesser eines innenverzahnten Hohlrades des Koaxialgetriebes, insbesondere eines Circularspline oder eines Dynamicspline eines als Spannungswellengetriebes ausgebildeten Koaxialgetriebes.For a particularly compact design, it is possible that the mechanical energy storage is radially smaller than the tip diameter of a formed as a drive gear second transmission input and / or smaller than the outer diameter of an internally toothed ring gear of the coaxial, in particular a Circularspline or Dynamicspline designed as a voltage wave transmission coaxial transmission ,

Bei einer besonderen Ausbildung ist der mechanische Energiespeicher räumlich zwischen dem Koaxialgetriebe und dem Verstellmotor angeordnet. Eine solche Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass einerseits viel Bauraum für den mechanische Energiespeicher zur Verfügung steht und andererseits eine direkte und unkomplizierte Anbindung an das Getriebe realisiert werden kann.In a particular embodiment of the mechanical energy storage is arranged spatially between the coaxial transmission and the adjusting motor. Such an arrangement has the particular advantage that on the one hand a lot of space for the mechanical energy storage is available and on the other hand a direct and uncomplicated connection to the transmission can be realized.

Wie bereits erwähnt, kann der mechanische Energiespeicher eine Feder aufweisen oder als Feder ausgebildet sein. Insbesondere kann der mechanische Energiespeicher eine als Spiralfeder ausgebildete Feder aufweisen. Eine solche Ausführung ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn das Koaxialgetriebe als Spannungswellengetriebe ausgebildet ist, und die Spiralfeder sich dabei einerseits an dem Getriebeantrieb oder dem Wellengenerator und andererseits an einem mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad abstützt. In einem solchen Fall erfolgt das Zurücktreiben an der schnellen Getriebeseite, so dass zumeist mehrere Umdrehungen des ersten Getriebeantriebs erforderlich sind, bis vorbestimmte Einstellung des Getriebes einstellt ist. Dies kann mit einer als Spiralfeder ausgebildete Feder besonders zuverlässig realisiert werden.As already mentioned, the mechanical energy store may have a spring or be designed as a spring. In particular, the mechanical energy store may have a spring formed as a spiral spring. Such a design is especially advantageous when the coaxial transmission is designed as a voltage wave transmission, and the coil spring is supported on the one hand on the transmission drive or the shaft generator and on the other hand on a gear meshing with the radially flexible Flexspline. In such a case, the drive back on the fast transmission side, so that in most cases several revolutions of the first transmission drive are required until the predetermined setting of the transmission is adjusted. This can be realized particularly reliably with a spring designed as a spiral spring.

Die Feder kann, insbesondere auch in Form einer Spiralfeder, als Flachspiralfeder ausgebildet sein. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung weist der mechanische Energiespeicher eine Flachspiralfeder mit einer Windungszahl zwischen 1 und 50, insbesondere 10 bis 40 oder 20 bis 30, auf.The spring may, in particular in the form of a spiral spring, be formed as a flat spiral spring. In a particularly advantageous embodiment, the mechanical energy store comprises a flat spiral spring with a number of turns 1 and 50 , in particular 10 to 40 or 20 to 30 , on.

Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der mechanische Energiespeicher eine Feder aufweist, die aus einem Material mit rechteckigem Materialquerschnitt hergestellt ist. Es ist allerdings auch möglich, dass der mechanische Energiespeicher eine Feder aufweist, die aus einem Material mit kreisrundem Materialquerschnitt hergestellt ist.Alternatively or additionally, it can be advantageously provided that the mechanical energy store has a spring that is made of a material with a rectangular material cross section. However, it is also possible that the mechanical energy storage has a spring which is made of a material having a circular material cross-section.

Die Ankopplung des mechanischen Energiespeichers kann kraftschlüssig, beispielsweise mittels Schrauben oder Nieten, oder formschlüssig, beispielsweise durch Einpressen, oder stoffschlüssig, beispielsweise mittels Schweißen oder Löten, realisiert sein. Bei einer besonderen Ausführung ist der mechanische Energiespeicher mittels wenigstens eines Zylinderstiftes an ein Getriebebauteil angekoppelt.The coupling of the mechanical energy storage can be frictionally, for example by means of screws or rivets, or positively, for example by pressing, or materially, for example by welding or soldering, realized. In a particular embodiment, the mechanical energy storage is coupled by means of at least one cylindrical pin to a transmission component.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist wenigstens ein Ende der Feder zur Ankopplung an ein Getriebebauteil umgebogen und durch einen Durchgang in dem Getriebebauteil geführt ist oder in eine Ausnehmung des Getriebebauteils ragt. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein erstes Ende der Feder zur Ankopplung an ein erstes Getriebebauteil umgebogen und durch einen Durchgang in dem ersten Getriebebauteil geführt ist oder in eine Ausnehmung des ersten Getriebebauteils ragt und dass ein zweites Ende der Feder zur Ankopplung an ein zweites Getriebebauteil umgebogen und durch einen Durchgang in dem zweiten Getriebebauteil geführt ist oder in eine Ausnehmung des zweiten Getriebebauteils ragt. Diese Ausführung hat den besonderen Vorteil einer schnellen Montierbarkeit und Demontierbarkeit des mechanischen Energiespeichers, wobei dennoch gleichzeitig eine sichere und zuverlässige Ankopplung realisiert ist.In a particularly advantageous embodiment, at least one end of the spring is bent over for coupling to a transmission component and is guided through a passage in the transmission component or protrudes into a recess of the transmission component. In particular, it may be advantageously provided that a first end of the spring is bent over for coupling to a first transmission component and guided through a passage in the first transmission component or projects into a recess of the first transmission component and that a second end of the spring for coupling to a second transmission component bent over and passed through a passage in the second transmission component or projects into a recess of the second transmission component. This design has the particular advantage of a quick mountability and disassembly of the mechanical energy storage, while still a safe and reliable coupling is realized at the same time.

Hierbei kann in ganz besonders vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass ein sich an den umgebogenen Teil des Feder unmittelbar anschließender Abschnitt der Feder außerhalb der Ausnehmung bzw. des Durchbruchs, insbesondere unmittelbar, an dem Getriebebauteil anliegt. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass eine besonders sichere Verbindung realisiert wird, bei der ein Schwingen oder periodisches Anschlagen der Feder an das Getriebebauteil wirkungsvoll vermieden ist. Beispielsweise im Falle einer Ausbildung der Feder als Spiralfeder kann der an dem Getriebebauteil anliegende Abschnitt der Spiralfeder vorteilhaft einen dazugehörigen Polarwinkel im Bereich von 1 Grad bis 360 Grad, insbesondere im Bereich von 25 Grad bis 180 Grad, ganz insbesondere im Bereich von 45 Grad bis 90 Grad, aufweisen.In this case, it can be provided in a particularly advantageous manner that a portion of the spring directly adjoining the bent part of the spring lies outside the recess or the opening, in particular directly, against the transmission component. Such a design has the particular advantage that a particularly secure connection is realized, in which a swinging or periodic striking of the spring to the transmission component is effectively avoided. For example, in the case of a design of the spring as a spiral spring, the voltage applied to the transmission component portion of the coil spring advantageously has a corresponding polar angle in the range of 1 degree to 360 Degrees, in particular in the range of 25 degrees to 180 degrees, more particularly in the range of 45 degrees to 90 degrees.

Alternativ zu einer Ausbildung als Feder aus einem elastischen Material kann der mechanische Energiespeicher beispielsweise als Gasdruckfeder ausgebildet sein.As an alternative to a design as a spring made of an elastic material, the mechanical energy store may be formed, for example, as a gas pressure spring.

Insbesondere im Hinblick auf eine gute Bauraumausnutzung kann der mechanische Energiespeicher vorteilhaft koaxial zu der Rotationsachse des Koaxialgetriebes angeordnet sein. Eine solche Ausführung ermöglicht es insbesondere, die Verstellvorrichtung weitgehend rotationssymmetrisch ausbilden zu können.In particular, with regard to a good space utilization of the mechanical energy storage can advantageously be arranged coaxially to the axis of rotation of the coaxial transmission. Such an embodiment makes it possible, in particular, to be able to form the adjusting device largely rotationally symmetrical.

Bei einer vorteilhaften Ausführung ist der mechanische Energiespeicher wenigstens teilweise von einem mit einem Getriebebauteil, beispielsweise dem Getriebeabtrieb oder dem ersten Getriebeantrieb oder dem zweiten Getriebeantrieb, drehfest verbundenen Gehäuseteil eingehaust. Eine solche Ausführung ist besonders vorteilhaft, weil der mechanische Energiespeicher durch das Gehäuseteil vor Beschädigung und Verschmutzung geschützt ist und das Gehäuseteil zusätzlich zur Wirkankopplung des mechanischen Energiespeichers an das Getriebe dient. Hierzu kann das Gehäuseteil einerseits mit dem mechanischen Energiespeicher, beispielsweise dem Ende einer Feder, und andererseits mit einem Getriebebauteil wirkverbunden sein.In an advantageous embodiment of the mechanical energy storage is at least partially enclosed by a with a transmission component, such as the transmission output or the first gear drive or the second gear drive, rotatably connected housing part. Such a design is particularly advantageous because the mechanical energy storage is protected by the housing part from damage and contamination and the housing part is used in addition to the active coupling of the mechanical energy storage to the transmission. For this purpose, the housing part on the one hand be operatively connected to the mechanical energy storage, such as the end of a spring, and on the other hand with a transmission component.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist das Koaxialgetriebe als Spannungswellengetriebe ausgebildet, das einen drehfest mit dem Getriebeantrieb verbundenen Wellengenerator, einen radialflexiblen Flexspline sowie wenigstens ein mit dem Flexspline in Zahneingriff stehendes Zahnrad aufweist.In a particularly advantageous embodiment, the coaxial transmission is designed as a voltage wave transmission having a rotatably connected to the gear drive shaft generator, a radially flexible flexspline and at least one standing with the Flexspline in toothed gear.

Das Spannungswellengetriebe kann vorteilhaft als Ringgetriebe ausgebildet sein. Eine solche Ausführung erlaubt es, die Verstellvorrichtung insbesondere in Axialrichtung besonders kompakt auszubilden. Es ist jedoch auch möglich, dass das Spannungswellengetriebe als Topfgetriebe ausgebildet ist.The stress wave transmission can advantageously be designed as a ring gear. Such an embodiment makes it possible to design the adjusting device particularly compact in the axial direction. However, it is also possible that the stress wave transmission is designed as a pot gear.

Insbesondere kann das Spannungswellengetriebe als Ringgetriebe ausgebildet sein, das zwei mit dem Flexspline in Zahneingriff stehende Zahnräder unterschiedlicher Zähnezahl aufweist. Bei einer besonders kompakt und robust ausbildbaren Ausführung weist der Flexspline eine Außenverzahnung auf, während die mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder als innenverzahne Hohlräder ausgebildet sind. Es ist allerdings auch möglich, das Spannungswellengetriebe als sog. Innenläufer auszubilden, bei dem der Flexspline eine Innenverzahnung und die mit ihm in Zahneingriff stehenden Zahnräder eine Außenverzahnung aufweisen.In particular, the stress wave transmission can be designed as a ring gear, which has two toothed wheels of different numbers of teeth meshed with the flexible spline. In a particularly compact and robust formable design, the Flexspline has an external toothing, while the gears meshing with the Flexspline are designed as internal toothed ring gears. However, it is also possible to form the stress wave transmission as a so-called. Internal rotor, in which the Flexspline have an internal toothing and the toothed wheels in mesh with it have an external toothing.

Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eines der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder drehfest mit dem Getriebeabtrieb verbunden ist, während das andere der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder drehfest mit dem zweiten Getriebeantrieb verbunden ist. Dies kann vorteilhaft insbesondere in der Weise realisiert sein, dass wenigstens ein erstes Verbindungsteil, das das erste Zahnrad mit dem Getriebeabtrieb verbindet, durch wenigstens einen Durchbruch oder eine Ausnehmung in dem zweiten Zahnrad oder in einem zweiten Verbindungsteil, das das zweite Zahnrad mit dem zweiten Getriebeantrieb verbindet, oder in einem mit dem zweiten Zahnrad drehfest verbundenen Bauteil verläuft, oder in der Weise, dass wenigstens ein zweites Verbindungsteil, das das zweite Zahnrad mit dem zweiten Getriebeantrieb verbindet, durch wenigstens einen Durchbruch oder eine Ausnehmung in dem ersten Zahnrad oder in einem ersten Verbindungsteil, das das erste Zahnrad mit dem zweiten Getriebeabtrieb verbindet, oder in einem mit dem ersten Zahnrad drehfest verbundenen Bauteil verläuft.In particular, it can be advantageously provided that one of the gear teeth meshing with the flex spline is non-rotatably connected to the transmission output, while the other of the gear splines meshed with the flex spline is non-rotatably connected to the second gear drive. This can advantageously be realized in particular in such a way that at least a first connecting part, which connects the first gear to the transmission output, by at least one opening or recess in the second gear or in a second connecting part, the second gear to the second gear drive connects, or in a rotatably connected to the second gear member, or in such a way that at least one second connecting part which connects the second gear to the second gear drive, through at least one opening or recess in the first gear or in a first Connecting part, which connects the first gear with the second transmission output, or in a rotatably connected to the first gear member.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung der Verstellvorrichtung ist das Koaxialgetriebe derart ausgebildet, dass der zweite Getriebeantrieb und der Getriebeabtrieb ausschließlich in einem begrenzten Winkelbereich relativ zueinander rotierbar sind. Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, dass ein vorgegebener Verstellbereich nicht verlassen werden kann. Beispielsweise in Bezug auf einen Nockenwellenversteller kann so gewährleistet werden, dass keine Ventilsteuerzeiten einstellbar sind, die für den Betrieb eines Verbrennungsmotors nicht vorgesehen sind oder bei denen es gar zu einer Beschädigung des Verbrennungsmotors kommen könnte.In a particularly advantageous embodiment of the adjusting device, the coaxial transmission is designed such that the second transmission drive and the transmission output are rotatable relative to each other only in a limited angular range. In this way, it is advantageously achieved that a predetermined adjustment range can not be left. For example, with respect to a camshaft adjuster can be ensured so that no valve timing can be adjusted, which are not provided for the operation of an internal combustion engine or which could even lead to damage to the engine.

Ganz allgemein kann es vorteilhaft so sein, dass eine der Grenzen des Winkelbereichs die vorbestimmte Einstellung definiert. Bei einer solchen Ausführung kann die Verstellvorrichtung vorteilhaft in der Weise ausgebildet sein, dass die Rückstellvorrichtung zum Einstellen der vorbestimmten Einstellung das Getriebe bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors so lange zurücktreibt, bis ein Getriebebauteil einen Anschlag erreicht und so ein weiteres Zurücktreiben verhindert.In general, it may be advantageous that one of the limits of the angular range defines the predetermined setting. In such an embodiment, the adjustment can be advantageously designed in such a way that the return device for setting the predetermined setting, the transmission in case of failure and / or after switching off the adjustment drives back so long until a transmission component reaches a stop and so a further driving back prevented.

Ein begrenzter Winkelbereich, in dem der zweite Getriebeantrieb und der Getriebeabtrieb relativ zueinander rotierbar sind, kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass wenigsten ein Anschlag vorhanden ist, an die ein Getriebebauteil anschlägt, wenn eine Grenze des Winkelbereichs erreicht wird. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens ein Anschlag ein Dämpfungselement, insbesondere einen Federdämpfer, einen Elastomerdämpfer oder ein Öldruckpolster, aufweist. Hierdurch können eine störende Geräuschentwicklung und ein frühzeitiger Verschleiß vermieden werden.A limited angular range in which the second gear drive and the gear output are rotatable relative to each other, for example, be realized that at least one stop is present, to which a transmission component strikes when a limit of the angular range is reached. In particular, can be advantageous be provided that at least one stop has a damping element, in particular a spring damper, an elastomer damper or an oil pressure pad. As a result, a disturbing noise and premature wear can be avoided.

Bei einer ganz besonders kompakt und robust ausführbaren Ausführung ist im Hinblick auf die Realisierung eines begrenzten Verstellbereichs vorgesehen, dass zwei ansonsten zueinander bewegliche, insbesondere rotierbare, Getriebebauteile bei Erreichen der vorbestimmten Einstellung aneinander anschlagen. Bei einem als Spannungswellengetriebe ausgebildeten Koaxialgetriebe kann hierzu vorteilhaft beispielsweise vorgesehen sein, dass zwei ansonsten zueinander bewegliche, insbesondere rotierbare, Getriebebauteile bei Erreichen der vorbestimmten Einstellung oder bei Erreichen der Grenzen des Winkelbereichs aneinander anschlagen, wobei eines der Getriebebauteile drehfest mit einem mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad verbunden ist, während das andere Getriebebauteil drehfest mit dem Getriebeabtrieb und/oder drehfest mit einem anderem mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad verbunden ist.In a particularly compact and robust executable embodiment is provided with regard to the realization of a limited adjustment that two otherwise mutually movable, in particular rotatable, gear components abut each other when reaching the predetermined setting. In the case of a coaxial transmission designed as a voltage wave transmission, it can advantageously be provided, for example, that two otherwise mutually movable, in particular rotatable, transmission components abut one another upon reaching the predetermined setting or when the limits of the angular range are reached, one of the transmission components being locked in rotation with one with the Flexspline in meshing engagement standing gear is connected, while the other gear member rotatably connected to the transmission output and / or rotatably connected to another gear meshing with the Flexspline.

Ein mechanischer Anschlag zur Begrenzung des Winkelbereichs, in dem der zweite Getriebeantrieb und der Getriebeabtrieb relativ zueinander rotierbar sind, kann vorteilhaft beispielsweise durch einen Randabschnitt einer Ausnehmung, beispielsweise eine gebogenen Nut, oder eines Durchbruchs, beispielsweise eines gebogenen Langlochs, in einem der Getriebebauteile gebildet sein, in den das andere Getriebebauteil ragt oder durch den hindurch das andere Getriebebauteil verläuft. Bei einem als Spannungswellengetriebe ausgebildeten Koaxialgetriebe kann hierzu vorteilhaft beispielsweise (wie oben bereits erwähnt) vorgesehen sein, dass ein erstes der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder drehfest mit einem Getriebeabtrieb verbunden ist und ein zweites der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder drehfest mit einem zweiten Getriebeantrieb verbunden ist, wobei wenigstens ein erstes Verbindungsteil, das das erste Zahnrad mit dem Getriebeabtrieb verbindet, durch wenigstens einen Durchbruch oder eine Ausnehmung in dem zweiten Zahnrad oder in einem zweiten Verbindungsteil, das das zweite Zahnrad mit dem zweiten Getriebeantrieb verbindet, oder in einem mit dem zweiten Zahnrad drehfest verbundenen Bauteil verläuft, oder wobei wenigstens ein zweites Verbindungsteil, das das zweite Zahnrad mit dem zweiten Getriebeantrieb verbindet, durch wenigstens einen Durchbruch oder eine Ausnehmung in dem ersten Zahnrad oder in einem ersten Verbindungsteil, das das erste Zahnrad mit dem zweiten Getriebeabtrieb verbindet, oder in einem mit dem ersten Zahnrad drehfest verbundenen Bauteil verläuft.A mechanical stop for limiting the angular range in which the second gear drive and the gear output are rotatable relative to each other can advantageously be formed, for example, by an edge portion of a recess, for example a curved groove, or an opening, for example a bent slot, in one of the gear components in which projects the other transmission component or through which passes through the other transmission component. In the case of a coaxial transmission designed as a voltage wave transmission, it is advantageously possible, for example (as already mentioned above), for a first gearwheel meshing with the flexspline to be connected in a rotationally fixed manner to a transmission output and a second gearwheel meshing with the flexspline for rotation therewith second gear drive is connected, wherein at least a first connecting part, which connects the first gear to the transmission output, by at least one opening or a recess in the second gear or in a second connecting part, which connects the second gear to the second gear drive, or in a with the second gear rotatably connected component runs, or wherein at least a second connecting part, which connects the second gear to the second gear drive, through at least one opening or a recess in the first gear or in a first connection part, which connects the first gear with the second transmission output, or in a rotatably connected to the first gear member.

Die Ausnehmung bzw. der Durchbruch ist vorzugsweise so groß ausgebildet, dass eine Relativdrehung der Getriebebauteile, insbesondere der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder, in einem begrenzten Bereich möglich ist.The recess or the aperture is preferably formed so large that a relative rotation of the transmission components, in particular of the standing with the Flexspline teeth meshing gears, in a limited range is possible.

Bei einer vorteilhaften Ausführung übt die Rückstellvorrichtung zum Einstellen der vorbestimmten Einstellung ein Drehmoment aus und stützt sich dabei einerseits an dem Getriebeantrieb, der vorzugsweise drehfest mit dem Wellengenerator verbunden ist, oder dem Wellengenerator und andererseits direkt oder indirekt an einem mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad ab. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass zum Zurücktreiben nur ein geringes Drehmoment auf der Antriebsseite des Getriebes aufgebracht werden muss. Allerdings sind in der Regel mehrere Umdrehungen des ersten Getriebeantriebs erforderlich, bis vorbestimmte Einstellung des Getriebes einstellt ist. Dies kann mit einer als Spiralfeder ausgebildete Feder, ähnlich wie in einem Uhrwerk, besonders zuverlässig realisiert werden.In an advantageous embodiment, the restoring device for adjusting the predetermined setting exerts a torque and relies on the one hand on the transmission drive, which is preferably non-rotatably connected to the wave generator, or the wave generator and on the other hand directly or indirectly to one with the radially flexible Flexspline in meshing Gear off. Such a design has the particular advantage that for driving back only a small torque on the drive side of the transmission must be applied. However, several revolutions of the first gear drive are usually required until predetermined setting of the transmission is set. This can be realized with a spring designed as a spiral spring, similar to a clockwork, particularly reliable.

Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass die Rückstellvorrichtung zum Einstellen der vorbestimmten Einstellung ein Drehmoment ausübt und sich dabei einerseits an einem ersten mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad und andererseits an einem zweiten mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad abstützt. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass aufgrund des kleineren erforderlichen Federweges eine als mechanische Energiespeicher ausgebildete Feder, insbesondere Spiralfeder, besonders kompakt ausgebildet sein kann.Alternatively or additionally, it is also possible for the restoring device to exert a torque for setting the predetermined setting and to be supported on the one hand on a first toothed gear meshing with the radially flexible flexspline and on the other hand on a second toothed gear meshing with the radially flexible flexspline. Such a design has the particular advantage that due to the smaller required spring travel designed as a mechanical energy storage spring, in particular coil spring, can be made very compact.

Hierbei kann im Hinblick auf eine kompakte und zuverlässige Bauweise vorteilhaft insbesondere vorgesehen sein, dass sich die Rückstellvorrichtung an dem mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad abstützt, das drehfest mit dem zweiten Getriebeantrieb verbunden ist, und/oder dass sich die Rückstellvorrichtung an dem mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad abstützt, das nicht drehfest mit dem Getriebeabtrieb verbunden ist.Here, in terms of a compact and reliable design advantageously be provided in particular that the return device is supported on the toothed with the radially flexible Flexspline gear mesh, which is rotatably connected to the second gear drive, and / or that the return device to the with the radially flexible Flexspline meshing gear is supported, which is not rotatably connected to the transmission output.

Vorzugsweise ist der erste Getriebeantrieb im Hinblick auf eine kompakte Ausführbarkeit auf der dem Getriebeabtrieb abgewandten Seite des Getriebes angeordnet.Preferably, the first gear drive is arranged with respect to a compact feasibility on the side facing away from the transmission output side of the transmission.

Bei eine besonders zuverlässigen und fehlerunanfälligen Ausführung ist der Verstellmotor über eine Ausgleichsvorrichtung, insbesondere eine Oldham-Kupplung oder eine biegsame Welle, an den ersten Getriebeantrieb angekoppelt, wobei die Ausgleichsvorrichtung einen Achsversatz und/oder einen Winkelfehler zwischen dem Verstellmotorabtrieb und dem ersten Getriebeantrieb ausgleicht.In a particularly reliable and fehlerunanfälligen design of the adjusting motor via a balancing device, in particular an Oldham coupling or a flexible shaft, coupled to the first gear drive, wherein the compensating device is a misalignment and / or a Angle error between the adjusting motor output and the first gear drive compensates.

Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist der Wellengenerator in Leichtbauweise hergestellt. Beispielsweise kann dies vorteilhaft in der Weise realisiert sein, dass der Lagersitz für ein radialflexibles Wälzlager des Wellengenerators aus hochfestem Material, insbesondere Stahl, hergestellt ist, während der Rest des Wellengenerators aus einem Lichtbauwerkstoff, insbesondere aus Aluminium, hergestellt ist. Eine solche Ausführung vermeidet eine übermäßige Belastung des Getriebes bei Erreichen eines den Verstellbereich begrenzenden Anschlages. Bei Erreichen eines Anschlages eines Getriebebauteils, wird der Wellengenerator abrupt blockiert, wobei es auf Grund der Massenträgheit des Wellengenerators zu einer hohen Belastung des Getriebes und insbesondere zu einem Überratschen des Zahneingriffs kommen kann. Die Massenträgheit kann durch die erwähnte Leichtbauweise vorteilhaft reduziert werden.In a particularly advantageous embodiment of the wave generator is made in lightweight construction. For example, this may advantageously be realized in such a way that the bearing seat for a radially flexible rolling bearing of the wave generator is made of high-strength material, in particular steel, while the rest of the wave generator is made of a light construction material, in particular of aluminum. Such a design avoids excessive loading of the transmission upon reaching a stop limiting the adjustment. Upon reaching a stop of a transmission component, the wave generator is blocked abruptly, which may come due to the inertia of the wave generator to a high load of the transmission and in particular to a Überratschen the meshing. The inertia can be advantageously reduced by the mentioned lightweight construction.

Wie bereits erwähnt, kann die Verstellvorrichtung vorteilhaft beispielsweise als Nockenwellenversteller für einen Verbrennungsmotor ausgebildet sein. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der zweite Getriebeantrieb dazu ausgebildet und bestimmt ist, insbesondere über einen Riementrieb oder einen Kettentrieb, an eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angekoppelt zu werden und dass der Getriebeabtrieb dazu ausgebildet und bestimmt ist, drehfest mit einer Nockenwelle, insbesondere einer Einlassnockenwelle oder einer Auslassnockenwelle, verkoppelt zu werden.As already mentioned, the adjusting device can be advantageously designed, for example, as a camshaft adjuster for an internal combustion engine. In this case, it can be provided in particular that the second transmission drive is designed and intended to be coupled, in particular via a belt drive or a chain drive, to a crankshaft of an internal combustion engine and that the transmission output is designed and intended to be non-rotatable with a camshaft, in particular an intake camshaft or an exhaust camshaft to be coupled.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung kann beispielsweise als Vorrichtung zum Einstellen des Expansionshubes oder des Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor eine Verstellwelle aufweisen, an die die Verstellvorrichtung angekoppelt wird. Die Drehstellung der Verstellwelle bestimmt die Größe des Expansionshubes oder des Verdichtungsverhältnisses des Verbrennungsmotors. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor zum Verstellen des Expansionshubes oder des Verdichtungsverhältnisses einen Mehrgelenkskurbeltrieb mit einer Exzenterwelle aufweisen.The adjusting device according to the invention can be designed, for example, as a device for adjusting the expansion stroke or the compression ratio of an internal combustion engine. For example, the internal combustion engine may have an adjusting shaft, to which the adjusting device is coupled. The rotational position of the adjusting determines the size of the expansion stroke or the compression ratio of the internal combustion engine. For example, the internal combustion engine for adjusting the expansion stroke or the compression ratio may have a multi-joint crank mechanism with an eccentric shaft.

Ganz allgemein ist ein Verbrennungsmotor von besonderem Vorteil, der eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung aufweist. Der Verbrennungsmotor kann insbesondere ein Vortrieb erzeugender Antriebsmotor für ein Kraftfahrzeig, insbesondere für einen PKW oder einen LKW, sein.Quite generally, an internal combustion engine is of particular advantage, which has an adjusting device according to the invention. The internal combustion engine may in particular be a propulsion-generating drive motor for a motor vehicle display, in particular for a car or a truck.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft und schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleich wirkende Elemente auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:

  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen V erstellvorrichtu ng,
  • 2 eine Detailansicht des Koaxialgetriebes und der Rückstellvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung,
  • 3 eine weitere Detailansicht des Koaxialgetriebes und der Rückstellvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung,
  • 4 eine Schnittdarstellung der in 2 eingezeichneten Schnittebene,
  • 5 eine Detaildarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels bezüglich der Ankopplung eines Endes des mechanischen Energiespeichers,
  • 6 eine Detaildarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels bezüglich der Ankopplung des anderen Endes des mechanischen Energiespeichers,
  • 7 eine Detailansicht des Koaxialgetriebes und der Rückstellvorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung,
  • 8 eine weitere Detailansicht des Koaxialgetriebes und der Rückstellvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung,
  • 9 eine Schnittdarstellung der in 2 eingezeichneten Schnittebene,
  • 10 eine Detailansicht des Koaxialgetriebes und der Rückstellvorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung,
  • 11 einen Quadranten einer Schnittdarstellung der in 10 eingezeichneten Schnittebene.
In the drawing, the subject invention is exemplified and shown schematically and will be described with reference to the figures below, wherein the same or equivalent elements are also provided in different embodiments, usually with the same reference numerals. Showing:
  • 1 A first embodiment of a V creator according to the invention,
  • 2 a detailed view of the coaxial transmission and the return device of a second embodiment of an adjusting device according to the invention,
  • 3 a further detail view of the coaxial transmission and the return device of the second embodiment of an adjusting device according to the invention,
  • 4 a sectional view of in 2 Plotted cutting plane,
  • 5 a detailed representation of the second embodiment with respect to the coupling of an end of the mechanical energy storage,
  • 6 a detailed representation of the second embodiment with respect to the coupling of the other end of the mechanical energy storage,
  • 7 a detailed view of the coaxial transmission and the return device of a third embodiment of an adjusting device according to the invention,
  • 8th a further detail view of the coaxial transmission and the return device of the third embodiment of an adjusting device according to the invention,
  • 9 a sectional view of in 2 Plotted cutting plane,
  • 10 a detailed view of the coaxial transmission and the return device of a fourth embodiment of an adjusting device according to the invention,
  • 11 a quadrant of a sectional view of in 10 drawn cutting plane.

1 zeigt Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung, die beispielsweise als ein Nockenwellenversteller ausgebildet sein kann. Die Verstellvorrichtung weist einen Verstellmotor 1 und ein Koaxialgetriebe 2 auf. Das Koaxialgetriebe 2 beinhaltet einen ersten Getriebeantrieb 3, einen zweiten Getriebeantrieb 4 und einen Getriebeabtrieb 5, wobei der Verstellmotor 1 über eine Antriebswelle 6 triebtechnisch mit dem ersten Getriebeantrieb 3 verbunden ist. 1 shows an embodiment of an adjusting device according to the invention, which may be formed, for example, as a camshaft adjuster. The adjusting device has an adjusting motor 1 and a coaxial gearbox 2 on. The coaxial transmission 2 includes a first gear drive 3 , a second gear drive 4 and a transmission output 5 , wherein the adjusting motor 1 via a drive shaft 6 driving technology with the first gear drive 3 connected is.

Die Verstellvorrichtung weist außerdem eine Rückstellvorrichtung 7 auf, die einen mechanischen Energiespeicher 8 beinhaltet und die bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors 1 eine vorbestimmte Einstellung des Koaxialgetriebes 2 einstellt, wobei der mechanische Energiespeicher 8 auf der dem Getriebeabtrieb 5 abgewandten Seite des Koaxialgetriebes 2 angeordnet ist.The adjusting device also has a return device 7 on that a mechanical energy storage 8th includes and in case of failure and / or after a shutdown of the adjustment motor 1 a predetermined setting of the coaxial transmission 2 adjusts, wherein the mechanical energy storage 8th on the transmission output 5 opposite side of the coaxial transmission 2 is arranged.

Der mechanische Energiespeicher 8 ist räumlich zwischen dem Koaxialgetriebe 2 und dem Verstellmotor 1 angeordnet.The mechanical energy storage 8th is spatially between the coaxial transmission 2 and the adjusting motor 1 arranged.

Insbesondere ist der mechanische Energiespeicher 8 in einem von zwei Halbräumen angeordnet, die durch eine Ebene 9 senkrecht zur Rotationsachse 10 des Koaxialgetriebes 2 voneinander getrennt sind, wobei sich das Getriebe 2 samt seinem Getriebeabtrieb 5 in dem anderen Halbraum befinden.In particular, the mechanical energy storage 8th arranged in one of two half-spaces, passing through a plane 9 perpendicular to the axis of rotation 10 of the coaxial transmission 2 are separated from each other, with the transmission 2 along with its transmission output 5 in the other half-space.

Die 2 und 3 zeigen in zueinander senkrechten Schnittebenen jeweils eine Detailansicht des Koaxialgetriebes 2 und der Rückstellvorrichtung 7 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung.The 2 and 3 each show a detail view of the coaxial transmission in mutually perpendicular sectional planes 2 and the return device 7 a second embodiment of an adjusting device according to the invention.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Koaxialgetriebe 2 als Spannungswellengetriebe ausgebildet, das einen drehfest mit dem Getriebeantrieb 3 verbundenen Wellengenerator 11, einen radialflexiblen und außenverzahnten Flexspline 12 sowie ein erstes innenverzahntes Zahnrad 13 und ein zweites innenverzahntes Zahnrad 14, die beide mit dem Flexspline 12 in Zahneingriff stehen, aufweist. Das erste Zahnrad 13 ist drehfest mit dem Getriebeabtrieb 5 verbunden, während das zweite Zahnrad 14 drehfest mit dem zweiten Getriebeantrieb 4 verbunden ist. Das erste Zahnrad 13 weist dieselbe Zähnezahl auf, wie der Flexspline 12, während das zweite Zahnrad 14 eine um zwei Zähne höhere Zähneanzahl aufweist als der Flexspline 12. Es ist allerdings auch möglich, dass das zweite Zahnrad 14 dieselbe Zähnezahl aufweist, wie der Flexspline 12, während das erste Zahnrad 14 eine andere Zähneanzahl aufweist.In this embodiment, the coaxial transmission 2 designed as a voltage wave transmission, which rotates with the gear drive 3 connected wave generator 11 , a radially flexible and externally toothed flexspline 12 and a first internally toothed gear 13 and a second internally toothed gear 14 , both with the Flexspline 12 in mesh. The first gear 13 is non-rotatable with the gearbox output 5 connected while the second gear 14 non-rotatable with the second gear drive 4 connected is. The first gear 13 has the same number of teeth as the Flexspline 12 while the second gear 14 a teeth number that is two teeth higher than the Flexspline 12 , However, it is also possible that the second gear 14 the same number of teeth as the Flexspline 12 while the first gear 14 has a different number of teeth.

Ein Verbindungsteil 18, das das zweite Zahnrad 14 mit dem zweiten Getriebeantrieb 4 verbindet, verläuft durch einen Durchbruch 19 in dem ersten Zahnrad 13 in einem Bereich, in dem dieses mit einem ersten Gehäuseteil 20 verbunden ist. Das erste Gehäuseteil 20 haust den als Spiralfeder 22 ausgebildeten mechanischen Energiespeicher 8 teilweise ein und dient außerdem der drehfesten Anbindung eines Endes der Spiralfeder 22 an das erste Zahnrad 13. Das andere Ende der Spiralfeder 22 ist über ein zweites Gehäuseteil 21 drehfest mit dem zweiten Zahnrad 14 verbunden.A connecting part 18 that's the second gear 14 with the second gear drive 4 connects, passes through a breakthrough 19 in the first gear 13 in an area where this with a first housing part 20 connected is. The first housing part 20 He lives as a spiral spring 22 trained mechanical energy storage 8th partially and also serves the non-rotatable connection of one end of the coil spring 22 to the first gear 13 , The other end of the coil spring 22 is via a second housing part 21 rotatably with the second gear 14 connected.

Der Wellengenerator 11 ist mittels eines radialflexiblen Wälzlagers 17 rotierbar gelagert und drehfest mit dem ersten Getriebeantrieb 3 verbunden (in 2 nicht dargestellt).The wave generator 11 is by means of a radially flexible rolling bearing 17 rotatably mounted and rotationally fixed with the first gear drive 3 connected (in 2 not shown).

Der zweite Getriebeantrieb 4 weist eine Außenverzahnung 15 auf und ist dazu ausgebildet und bestimmt, über einen Kettentrieb an eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angekoppelt zu werden. Der Getriebeabtrieb 5 ist dazu ausgebildet und bestimmt, drehfest mit einer Nockenwelle, insbesondere einer Einlassnockenwelle oder einer Auslassnockenwelle eines Verbrennungsmotors, verkoppelt zu werden.The second gear drive 4 has an external toothing 15 and is designed and determined to be coupled via a chain drive to a crankshaft of an internal combustion engine. The transmission output 5 is designed and intended to be rotationally fixed to a camshaft, in particular an intake camshaft or an exhaust camshaft of an internal combustion engine, to be coupled.

Ein Verstellvorgang wird dadurch bewirkt, dass der Wellengenerator 11 mittels des (in dieser Figur nicht dargestellten) Verstellmotors 1 in Rotation versetzt wird, wodurch eine Relativdrehung des ersten Zahnrades 13 zu dem zweiten Zahnrad 14 bewirkt wird. Die Spiralfeder 22 wird hierbei gespannt. Bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors treibt die sich entspannende Spiralfeder 22 das Getriebe 2 zurück und bringt erste Zahnrad 13 relativ zu dem zweiten Zahnrad 14 in eine vorbestimmte Einstellung zurück. Die vorbestimmte Einstellung ist erreicht, wenn das Verbindungsteil 18 an einem ersten Anschlag 23 des Durchbruchs 19 anschlägt, was in 4 dargestellt ist.An adjustment is effected by the fact that the wave generator 11 by means of the adjustment motor (not shown in this figure) 1 is rotated, causing a relative rotation of the first gear 13 to the second gear 14 is effected. The spiral spring 22 is stretched here. In case of failure and / or after a shutdown of the adjustment motor drives the relaxing coil spring 22 The gear 2 back and bring first gear 13 relative to the second gear 14 back to a predetermined setting. The predetermined setting is achieved when the connecting part 18 at a first stop 23 the breakthrough 19 strikes what in 4 is shown.

Das Koaxialgetriebe 2 ist derart ausgebildet, dass der zweite Getriebeantrieb 4 und der Getriebeabtrieb 5 ausschließlich in einem begrenzten Winkelbereich relativ zueinander rotierbar sind, wobei eine der Grenzen des Winkelbereichs wie oben geschildert die vorbestimmte Einstellung definiert. Die andere Grenze des Winkelbereichs ist durch den entgegengesetzt angeordneten zweiten Anschlag 24 des Durchbruchs 19 definiert, was in 4 dargestellt ist.The coaxial transmission 2 is formed such that the second transmission drive 4 and the transmission output 5 only in a limited angular range are rotatable relative to each other, wherein one of the limits of the angular range as described above defines the predetermined setting. The other limit of the angular range is the oppositely disposed second stop 24 the breakthrough 19 defines what's in 4 is shown.

4 zeigt eine Schnittdarstellung der in 2 eingezeichneten Schnittebene, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber der Wellengenerator 11, das radialflexible Wälzlager 17 und der Flexspline 12 nicht eingezeichnet sind. Es ist zu erkennen, dass es insgesamt vier Verbindungsteile 18 gibt, die das zweite Zahnrad 14 mit dem zweiten Getriebeantrieb 4 verbinden und die durch jeweils einen Durchbruch 19 in dem ersten Zahnrad 13 verlaufen. 4 shows a sectional view of in 2 Plotted sectional plane, with the sake of clarity, the wave generator 11 , the radially flexible rolling bearing 17 and the flexspline 12 are not shown. It can be seen that there are a total of four connecting parts 18 there are the second gear 14 with the second gear drive 4 connect and each through a breakthrough 19 in the first gear 13 run.

5 zeigt eine Detaildarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels bezüglich der Ankopplung eines Endes der Spiralfeder 22 an das Gehäuseteil 20. Die Spiralfeder 22 ist durch einen Durchgang in dem Getriebebauteil 20 geführt und umgebogen. 5 shows a detailed view of the second embodiment with respect to the coupling of one end of the coil spring 22 to the housing part 20 , The spiral spring 22 is through a passage in the transmission component 20 guided and bent.

Ein sich an den umgebogenen Teil der Spiralfeder 22 unmittelbar anschließender Abschnitt 26 der Spiralfeder 22 liegt außerhalb des Durchbruchs unmittelbar an dem Getriebebauteil 20 an. Der Abschnitt 26 der Spiralfeder 22 weist einen dazugehörigen Polarwinkel 27 im Bereich von 25 Grad bis 180 Grad auf.A to the bent part of the coil spring 22 immediately following section 26 the spiral spring 22 lies outside of the opening directly to the transmission component 20 on. The section 26 the spiral spring 22 has one associated polar angle 27 ranging from 25 degrees to 180 degrees.

6 zeigt eine Detaildarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels bezüglich der Ankopplung des anderen Endes der Spiralfeder 22 an das zweite Gehäuseteil 21. Die Spiralfeder 22 ist durch einen Durchgang in dem zweiten Getriebebauteil 21 geführt und umgebogen. 6 shows a detailed view of the second embodiment with respect to the coupling of the other end of the coil spring 22 to the second housing part 21 , The spiral spring 22 is through a passage in the second transmission component 21 guided and bent.

Ein sich an den umgebogenen Teil der Spiralfeder 22 unmittelbar anschließender Abschnitt 28 der Spiralfeder 22 liegt außerhalb des Durchbruchs unmittelbar an dem zweiten Gehäuseteil 21 an. Der Abschnitt 28 der Spiralfeder 22 weist einen dazugehörigen Polarwinkel 29 im Bereich von 25 Grad bis 180 Grad auf.A to the bent part of the coil spring 22 immediately following section 28 the spiral spring 22 lies outside of the opening directly to the second housing part 21 on. The section 28 the spiral spring 22 has an associated polar angle 29 ranging from 25 degrees to 180 degrees.

Die 7 und 8 zeigen in zueinander senkrechten Schnittebenen jeweils eine Detailansicht des Koaxialgetriebes 2 und der Rückstellvorrichtung 7 eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung.The 7 and 8th each show a detail view of the coaxial transmission in mutually perpendicular sectional planes 2 and the return device 7 a third embodiment of an adjusting device according to the invention.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Koaxialgetriebe 2 als Spannungswellengetriebe ausgebildet, das einen drehfest mit dem Getriebeantrieb 3 verbundenen Wellengenerator 11, einen radialflexiblen und außenverzahnten Flexspline 12 sowie ein erstes innenverzahntes Zahnrad 13 und ein zweites innenverzahntes Zahnrad 14, die beide mit dem Flexspline 12 in Zahneingriff stehen, aufweist. Das erste Zahnrad 13 ist drehfest mit dem Getriebeabtrieb 5 verbunden, während das zweite Zahnrad 14 drehfest mit dem zweiten Getriebeantrieb 4 verbunden ist. Das erste Zahnrad 13 weist dieselbe Zähnezahl auf, wie der Flexspline 12, während das zweite Zahnrad 14 eine um zwei Zähne höhere Zähneanzahl aufweist als der Flexspline 12. Es ist allerdings auch möglich, dass das zweite Zahnrad 14 dieselbe Zähnezahl aufweist, wie der Flexspline 12, während das erste Zahnrad 14 eine andere Zähneanzahl aufweist.In this embodiment, the coaxial transmission 2 designed as a voltage wave transmission, which rotates with the gear drive 3 connected wave generator 11 , a radially flexible and externally toothed flexspline 12 and a first internally toothed gear 13 and a second internally toothed gear 14 , both with the Flexspline 12 in mesh. The first gear 13 is non-rotatable with the gearbox output 5 connected while the second gear 14 non-rotatable with the second gear drive 4 connected is. The first gear 13 has the same number of teeth as the Flexspline 12 while the second gear 14 a teeth number that is two teeth higher than the Flexspline 12 , However, it is also possible that the second gear 14 the same number of teeth as the Flexspline 12 while the first gear 14 has a different number of teeth.

Der Wellengenerator 11 ist mittels eines radialflexiblen Wälzlagers 17 rotierbar gelagert und drehfest mit dem ersten Getriebeantrieb 3 verbunden.The wave generator 11 is by means of a radially flexible rolling bearing 17 rotatably mounted and rotationally fixed with the first gear drive 3 connected.

Ein Verbindungsteil 18, das das zweite Zahnrad 14 mit dem zweiten Getriebeantrieb 4 verbindet, verläuft durch eine Ausnehmung 25 in dem ersten Zahnrad 13.A connecting part 18 that's the second gear 14 with the second gear drive 4 connects, passes through a recess 25 in the first gear 13 ,

Das zweite Zahnrad 14 ist außerdem drehfest mit einem ersten Gehäuseteil 20 verbunden. Das erste Gehäuseteil 20 haust den als Spiralfeder 22 ausgebildeten mechanischen Energiespeicher 8 teilweise ein. Das andere Ende der Spiralfeder 22 ist drehfest mit dem ersten Getriebeantrieb 3 verbunden.The second gear 14 is also non-rotatable with a first housing part 20 connected. The first housing part 20 He lives as a spiral spring 22 trained mechanical energy storage 8th partially a. The other end of the coil spring 22 is non-rotatable with the first gear drive 3 connected.

Der zweite Getriebeantrieb 4 weist eine Außenverzahnung 15 auf und ist dazu ausgebildet und bestimmt, über einen Kettentrieb an eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angekoppelt zu werden. Der Getriebeabtrieb 5 ist dazu ausgebildet und bestimmt, drehfest mit einer Nockenwelle, insbesondere einer Einlassnockenwelle oder einer Auslassnockenwelle eines Verbrennungsmotors, verkoppelt zu werden.The second gear drive 4 has an external toothing 15 and is designed and determined to be coupled via a chain drive to a crankshaft of an internal combustion engine. The transmission output 5 is designed and intended to be rotationally fixed to a camshaft, in particular an intake camshaft or an exhaust camshaft of an internal combustion engine, to be coupled.

Ein Verstellvorgang wird dadurch bewirkt, dass der Wellengenerator 11 mittels des (in dieser Figur nicht dargestellten) Verstellmotors 1 in Rotation versetzt wird, wodurch eine Relativdrehung des ersten Zahnrades 13 zu dem zweiten Zahnrad 14 bewirkt wird und wodurch die Spiralfeder 22 gespannt wird. Bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors versetzt die Spiralfeder 22 den Wellengenerator 11 mit umgekehrter Rotationsrichtung in Rotation und bringt erste Zahnrad 13 relativ zu dem zweiten Zahnrad 14 in eine vorbestimmte Einstellung zurück. Die vorbestimmte Einstellung ist erreicht, wenn das Verbindungsteil 18 an einem ersten Anschlag 23 der Ausnehmung 25 anschlägt, was in 9 dargestellt ist.An adjustment is effected by the fact that the wave generator 11 by means of the adjustment motor (not shown in this figure) 1 is rotated, causing a relative rotation of the first gear 13 to the second gear 14 is effected and whereby the spiral spring 22 is tense. In the event of a failure and / or after the adjustment motor is switched off, the spiral spring is displaced 22 the wave generator 11 in reverse rotation direction and brings first gear 13 relative to the second gear 14 back to a predetermined setting. The predetermined setting is achieved when the connecting part 18 at a first stop 23 the recess 25 strikes what in 9 is shown.

Das Koaxialgetriebe 2 ist derart ausgebildet, dass der zweite Getriebeantrieb 4 und der Getriebeabtrieb 5 ausschließlich in einem begrenzten Winkelbereich relativ zueinander rotierbar sind, wobei eine der Grenzen des Winkelbereichs wie oben geschildert die vorbestimmte Einstellung definiert. Die andere Grenze des Winkelbereichs ist durch den entgegengesetzt angeordneten zweiten Anschlag 24 der Ausnehmung 25 definiert, was in 9 dargestellt ist.The coaxial transmission 2 is formed such that the second transmission drive 4 and the transmission output 5 only in a limited angular range are rotatable relative to each other, wherein one of the limits of the angular range as described above defines the predetermined setting. The other limit of the angular range is the oppositely disposed second stop 24 the recess 25 defines what's in 9 is shown.

9 zeigt eine Schnittdarstellung der in 7 eingezeichneten Schnittebene, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber der Wellengenerator 11, das radialflexible Wälzlager 17 und der Flexspline 12 nicht eingezeichnet sind. Es ist zu erkennen, dass es insgesamt vier Verbindungsteile 18 gibt, die das zweite Zahnrad 14 mit dem zweiten Getriebeantrieb 4 verbinden und die durch jeweils eine Ausnehmung 25 in dem ersten Zahnrad 13 verlaufen. 9 shows a sectional view of in 7 Plotted sectional plane, with the sake of clarity, the wave generator 11 , the radially flexible rolling bearing 17 and the flexspline 12 are not shown. It can be seen that there are a total of four connecting parts 18 there are the second gear 14 with the second gear drive 4 connect and through each one recess 25 in the first gear 13 run.

Die 10 zeigt eine Detailansicht des Koaxialgetriebes 2 und der Rückstellvorrichtung 7 eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung.The 10 shows a detailed view of the coaxial transmission 2 and the return device 7 a fourth embodiment of an adjusting device according to the invention.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Koaxialgetriebe 2 als Spannungswellengetriebe ausgebildet, das einen drehfest mit dem Getriebeantrieb 3 verbundenen Wellengenerator 11, einen radialflexiblen und außenverzahnten Flexspline 12 sowie ein erstes innenverzahntes Zahnrad 13 und ein zweites innenverzahntes Zahnrad 14, die beide mit dem Flexspline 12 in Zahneingriff stehen, aufweist. Das erste Zahnrad 13 ist drehfest mit dem Getriebeabtrieb 5 verbunden, während das zweite Zahnrad 14 drehfest mit dem zweiten Getriebeantrieb 4 verbunden ist. Das erste Zahnrad 13 weist dieselbe Zähnezahl auf, wie der Flexspline 12, während das zweite Zahnrad 14 eine um zwei Zähne höhere Zähneanzahl aufweist als der Flexspline 12. Es ist allerdings auch möglich, dass das zweite Zahnrad 14 dieselbe Zähnezahl aufweist, wie der Flexspline 12, während das erste Zahnrad 14 eine andere Zähneanzahl aufweist.In this embodiment, the coaxial transmission 2 designed as a voltage wave transmission, which rotates with the gear drive 3 connected wave generator 11 , a radially flexible and externally toothed flexspline 12 and a first internally toothed gear 13 and a second internally toothed gear 14 , both with the Flexspline 12 in mesh. The first gear 13 is non-rotatable with the gearbox output 5 connected while the second gear 14 non-rotatable with the second gear drive 4 connected is. The first gear 13 has the same number of teeth as the Flexspline 12 while the second gear 14 a teeth number that is two teeth higher than the Flexspline 12 , However, it is also possible that the second gear 14 the same number of teeth as the Flexspline 12 while the first gear 14 has a different number of teeth.

Der Wellengenerator 11 ist mittels eines radialflexiblen Wälzlagers 17 rotierbar gelagert und drehfest mit dem ersten Getriebeantrieb 3 verbunden.The wave generator 11 is by means of a radially flexible rolling bearing 17 rotatably mounted and rotationally fixed with the first gear drive 3 connected.

Ein Verbindungsteil 18 verbindet das zweite Zahnrad 14 mit dem zweiten Getriebeantrieb 4. Das zweite Zahnrad 14 ist außerdem drehfest mit einem ersten Gehäuseteil 20 verbunden. Das erste Gehäuseteil 20 haust den als Spiralfeder 22 ausgebildeten mechanischen Energiespeicher 8 teilweise ein. Das andere Ende der Spiralfeder 22 ist drehfest mit dem ersten Getriebeantrieb 3 verbunden.A connecting part 18 connects the second gear 14 with the second gear drive 4 , The second gear 14 is also non-rotatable with a first housing part 20 connected. The first housing part 20 He lives as a spiral spring 22 trained mechanical energy storage 8th partially a. The other end of the coil spring 22 is non-rotatable with the first gear drive 3 connected.

Der zweite Getriebeantrieb 4 weist eine Außenverzahnung 15 auf und ist dazu ausgebildet und bestimmt, über einen Kettentrieb an eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angekoppelt zu werden. Der Getriebeabtrieb 5 ist dazu ausgebildet und bestimmt, drehfest mit einer Nockenwelle, insbesondere einer Einlassnockenwelle oder einer Auslassnockenwelle eines Verbrennungsmotors, verkoppelt zu werden.The second gear drive 4 has an external toothing 15 and is designed and determined to be coupled via a chain drive to a crankshaft of an internal combustion engine. The transmission output 5 is designed and intended to be rotationally fixed to a camshaft, in particular an intake camshaft or an exhaust camshaft of an internal combustion engine, to be coupled.

Der mit dem zweiten Zahnrad 13 drehfest verbundene Getriebeabtrieb 5 weist mehrere radial nach außen stehende Vorsprünge 16 auf, von denen jeder in jeweils eine Ausnehmung 25 in dem zweiten Getriebeantrieb 4 ragt.The one with the second gear 13 non-rotatably connected transmission output 5 has a plurality of radially outward protrusions 16 on, each of which in each case a recess 25 in the second gear drive 4 protrudes.

Ein Verstellvorgang wird dadurch bewirkt, dass der Wellengenerator 11 mittels des (in dieser Figur nicht dargestellten) Verstellmotors 1 in Rotation versetzt wird, wodurch eine Relativdrehung des ersten Zahnrades 13 zu dem zweiten Zahnrad 14 bewirkt wird und wodurch die Spiralfeder 22 gespannt wird. Bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors versetzt die Spiralfeder 22 den Wellengenerator 11 mit umgekehrter Rotationsrichtung in Rotation und bringt erste Zahnrad 13 relativ zu dem zweiten Zahnrad 14 in eine vorbestimmte Einstellung zurück. Die vorbestimmte Einstellung ist erreicht, wenn jeweils der Vorsprung 16 an einem ersten Anschlag 23 seiner ihm zugeordneten Ausnehmung 25 anschlägt, was in 11 dargestellt ist.An adjustment is effected by the fact that the wave generator 11 by means of the adjustment motor (not shown in this figure) 1 is rotated, causing a relative rotation of the first gear 13 to the second gear 14 is effected and whereby the spiral spring 22 is tense. In the event of a failure and / or after the adjustment motor is switched off, the spiral spring is displaced 22 the wave generator 11 in reverse rotation direction and brings first gear 13 relative to the second gear 14 back to a predetermined setting. The predetermined setting is achieved when each of the projection 16 at a first stop 23 his associated recess 25 strikes what in 11 is shown.

Das Koaxialgetriebe 2 ist derart ausgebildet, dass der zweite Getriebeantrieb 4 und der Getriebeabtrieb 5 ausschließlich in einem begrenzten Winkelbereich relativ zueinander rotierbar sind, wobei eine der Grenzen des Winkelbereichs wie oben geschildert die vorbestimmte Einstellung definiert. Die andere Grenze des Winkelbereichs ist durch den entgegengesetzt angeordneten zweiten Anschlag 24 der Ausnehmung 25 definiert, was in 11 dargestellt ist.The coaxial transmission 2 is formed such that the second transmission drive 4 and the transmission output 5 only in a limited angular range are rotatable relative to each other, wherein one of the limits of the angular range as described above defines the predetermined setting. The other limit of the angular range is the oppositely disposed second stop 24 the recess 25 defines what's in 11 is shown.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verstellmotoradjusting
22
Koaxialgetriebecoaxial
33
erster Getriebeantriebfirst gear drive
44
zweiter Getriebeantriebsecond gear drive
55
Getriebeabtriebtransmission output
66
Antriebswelledrive shaft
77
RückstellvorrichtungReset device
88th
mechanischer Energiespeichermechanical energy storage
99
Ebene senkrecht zur Rotationsachse 10 Plane perpendicular to the axis of rotation 10
1010
Rotationsachseaxis of rotation
1111
Wellengeneratorwave generator
1212
Flexsplineflexpline
1313
erstes innenverzahntes Zahnradfirst internally toothed gear
1414
zweites innenverzahntes Zahnradsecond internal gear
1515
Außenverzahnungexternal teeth
1616
Vorsprunghead Start
1717
radialflexibles Wälzlagerradially flexible rolling bearing
1818
Verbindungsteilconnecting part
1919
Durchbruchbreakthrough
2020
erstes Gehäuseteilfirst housing part
2121
zweites Gehäuseteilsecond housing part
2222
Spiralfederspiral spring
2323
erster Anschlagfirst stop
2424
zweiter Anschlagsecond stop
2525
Ausnehmungrecess
2626
Abschnitt der Spiralfeder 22 Section of the spiral spring 22
2727
Polarwinkelpolar angle
2828
Abschnitt der Spiralfeder 22 Section of the spiral spring 22
2929
Polarwinkelpolar angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010006392 B3 [0002]DE 102010006392 B3 [0002]
  • EP 2282020 B1 [0003]EP 2282020 B1 [0003]
  • EP 2386732 A1 [0004]EP 2386732 A1 [0004]

Claims (31)

Verstellvorrichtung, insbesondere Nockenwellenversteller, mit einem Verstellmotor und einem Koaxialgetriebe, das einen ersten Getriebeantrieb, einen zweiten Getriebeantrieb und einen Getriebeabtrieb aufweist, wobei der Verstellmotor triebtechnisch mit dem ersten Getriebeantrieb verbunden ist, und mit einer Rückstellvorrichtung, die einen mechanischen Energiespeicher beinhaltet und die bei einem Ausfall und/oder nach einem Abschalten des Verstellmotors eine vorbestimmte Einstellung des Koaxialgetriebes einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Energiespeicher auf der dem Getriebeabtrieb abgewandten Seite des Koaxialgetriebes angeordnet ist.Adjustment device, in particular camshaft adjuster, with an adjusting motor and a coaxial transmission having a first gear drive, a second gear drive and a transmission output, wherein the adjusting motor is technically connected to the first gear drive, and with a return device that includes a mechanical energy storage and at a Failure and / or after a shutdown of the adjusting motor adjusts a predetermined setting of the coaxial transmission, characterized in that the mechanical energy storage is arranged on the side facing away from the transmission output side of the coaxial transmission. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Energiespeicher räumlich zwischen dem Koaxialgetriebe und dem Verstellmotor angeordnet ist.Adjustment device after Claim 1 , characterized in that the mechanical energy storage is arranged spatially between the coaxial transmission and the adjusting motor. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Energiespeicher eine Feder aufweist, oder dass der mechanische Energiespeicher eine Spiralfeder aufweist, oder dass der mechanische Energiespeicher eine Flachspiralfeder aufweist, oder dass der mechanische Energiespeicher eine Flachspiralfeder mit einer Windungszahl zwischen 1 und 50, insbesondere 10 bis 40 oder 20 bis 30, aufweist, oder dass der mechanische Energiespeicher eine Feder aufweist, die aus einem Material mit rechteckigem Materialquerschnitt hergestellt ist, oder dass der mechanische Energiespeicher eine Feder aufweist, die aus einem Material mit kreisrundem Materialquerschnitt hergestellt ist, oder dass der mechanische Energiespeicher als Gasdruckfeder ausgebildet ist.Adjustment device after Claim 1 or 2 , characterized in that the mechanical energy storage comprises a spring, or that the mechanical energy storage comprises a spiral spring, or that the mechanical energy storage comprises a flat spiral spring, or that the mechanical energy storage a flat spiral spring with a number of turns between 1 and 50, in particular 10 to 40 or 20 to 30, or that the mechanical energy storage comprises a spring which is made of a material having a rectangular material cross-section, or that the mechanical energy storage comprises a spring which is made of a material having a circular material cross-section, or that the mechanical energy storage as Gas spring is formed. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass a. wenigstens ein Ende der Feder zur Ankopplung an ein Getriebebauteil umgebogen und durch einen Durchgang in dem Getriebebauteil geführt ist oder in eine Ausnehmung des Getriebebauteils ragt, oder dass b. ein erstes Ende der Feder zur Ankopplung an ein erstes Getriebebauteil umgebogen und durch einen Durchgang in dem ersten Getriebebauteil geführt ist oder in eine Ausnehmung des ersten Getriebebauteils ragt und dass ein zweites Ende der Feder zur Ankopplung an ein zweites Getriebebauteil umgebogen und durch einen Durchgang in dem zweiten Getriebebauteil geführt ist oder in eine Ausnehmung des zweiten Getriebebauteils ragt.Adjustment device after Claim 3 , characterized in that a. at least one end of the spring is bent for coupling to a transmission component and guided through a passage in the transmission component or projects into a recess of the transmission component, or that b. a first end of the spring is bent for coupling to a first gear member and passed through a passage in the first gear member or protrudes into a recess of the first gear member and that a second end of the spring for coupling to a second gear member and bent by a passage in the second transmission component is guided or projects into a recess of the second transmission component. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich an den umgebogenen Teil des Feder unmittelbar anschließender Abschnitt der Feder außerhalb der Ausnehmung bzw. des Durchbruchs, insbesondere unmittelbar, an dem Getriebebauteil anliegt.Adjustment device after Claim 3 , characterized in that a directly adjoining the bent portion of the spring portion of the spring outside the recess or the opening, in particular directly, rests against the transmission component. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Energiespeicher mittels wenigstens eines Zylinderstiftes an ein Getriebebauteil angekoppelt ist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the mechanical energy storage is coupled by means of at least one cylindrical pin to a transmission component. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Energiespeicher koaxial zu der Rotationsachse des Koaxialgetriebes angeordnet ist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the mechanical energy store is arranged coaxially with the axis of rotation of the coaxial transmission. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass a. der mechanische Energiespeicher wenigstens teilweise von einem mit einem Getriebebauteil drehfest verbundenen Gehäuseteil eingehaust ist, oder dass b. der mechanische Energiespeicher wenigstens teilweise von einem mit dem Getriebeabtrieb drehfest verbundenen Gehäuseteil eingehaust ist, oder dass c. der mechanische Energiespeicher wenigstens teilweise von einem mit dem ersten Getriebeantrieb drehfest verbundenen Gehäuseteil eingehaust ist, oder dass d. der mechanische Energiespeicher wenigstens teilweise von einem mit dem zweiten Getriebeantrieb drehfest verbundenen Gehäuseteil eingehaust ist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that a. the mechanical energy store is at least partially enclosed by a housing part rotatably connected to a transmission component, or that b. the mechanical energy storage is at least partially enclosed by a rotatably connected to the transmission output housing part, or that c. the mechanical energy storage is at least partially enclosed by a rotatably connected to the first gear drive housing part, or that d. the mechanical energy storage is at least partially enclosed by a rotatably connected to the second gear drive housing part. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaxialgetriebe als Spannungswellengetriebe ausgebildet ist, das einen drehfest mit dem Getriebeantrieb verbundenen Wellengenerator, einen radialflexiblen Flexspline sowie wenigstens ein mit dem Flexspline in Zahneingriff stehendes Zahnrad aufweist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the coaxial transmission is designed as a voltage wave transmission having a non-rotatably connected to the gear drive shaft generator, a radially flexible Flexspline and at least one with the Flexspline in meshing gear. Verstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannungswellengetriebe als Ringgetriebe ausgebildet ist, das zwei mit dem Flexspline in Zahneingriff stehende Zahnräder unterschiedlicher Zähnezahl aufweist.Adjustment device after Claim 9 , characterized in that the stress wave transmission is designed as a ring gear, which has two with the Flexspline meshing gears of different numbers of teeth. Verstellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flexspline eine Außenverzahnung aufweist und dass die mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder als innenverzahne Hohlräder ausgebildet sind.Adjustment device after Claim 10 , characterized in that the Flexspline has an external toothing and that the toothed wheels meshed with the Flexspline are formed as internal toothed ring gears. Verstellvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eines der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder drehfest mit dem Getriebeabtrieb verbunden ist, während das andere der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder drehfest mit dem zweiten Getriebeantrieb verbunden ist.Adjustment device after Claim 10 or 11 characterized in that one of the gear teeth meshing with the flex spline is rotationally fixedly connected to the gear output, while the other of the sprockets meshing with the flex spline is non-rotatably connected to the second gear drive. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Getriebeantrieb und der Getriebeabtrieb ausschließlich in einem begrenzten Winkelbereich relativ zueinander rotierbar sind.Adjustment device according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the second transmission drive and the transmission output only in a limited angular range are rotatable relative to each other. Verstellvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Anschläge vorhanden sind, an die ein Getriebebauteil anschlägt, wenn die Grenzen des Winkelbereichs erreicht werden.Adjustment device after Claim 13 , characterized in that stops are present, to which a transmission component abuts when the limits of the angular range are reached. Verstellvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlag ein Dämpfungselement, insbesondere einen Federdämpfer, einen Elastomerdämpfer oder ein Öldruckpolster, aufweist.Adjustment device after Claim 14 , characterized in that at least one stop has a damping element, in particular a spring damper, an elastomer damper or an oil pressure pad. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Grenzen des Winkelbereichs die vorbestimmte Einstellung definiert.Adjustment device according to one of Claims 13 to 15 , characterized in that one of the limits of the angular range defines the predetermined setting. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwei ansonsten zueinander bewegliche, insbesondere rotierbare, Getriebebauteile bei Erreichen der vorbestimmten Einstellung aneinander anschlagen.Adjustment device according to one of Claims 1 to 16 , characterized in that two otherwise mutually movable, in particular rotatable, transmission components abut each other upon reaching the predetermined setting. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei ansonsten zueinander bewegliche, insbesondere rotierbare, Getriebebauteile bei Erreichen der vorbestimmten Einstellung oder bei Erreichen der Grenzen des Winkelbereichs aneinander anschlagen, wobei eines der Getriebebauteile drehfest mit einem mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad verbunden ist, während das andere Getriebebauteil drehfest mit dem Getriebeabtrieb und/oder drehfest mit einem anderem mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad verbunden ist.Adjustment device according to one of Claims 9 to 17 , characterized in that two otherwise mutually movable, in particular rotatable, transmission components abut each other upon reaching the predetermined setting or upon reaching the limits of the angular range, wherein one of the transmission components rotatably connected to a standing with the Flexspline toothed gear, while the other transmission component rotatably connected to the transmission output and / or rotatably connected to another with the Flexspline gear meshing gear. Verstellvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein mechanischer Anschlag durch einen Randabschnitt einer Ausnehmung oder eines Durchbruchs in einem der Getriebebauteile gebildet ist, in den das andere Getriebebauteil ragt oder durch den hindurch das andere Getriebebauteil verläuft.Adjustment device after Claim 17 or 18 , characterized in that a mechanical stop is formed by an edge portion of a recess or an opening in one of the transmission components, in which projects the other transmission component or through which passes through the other transmission component. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder drehfest mit einem Getriebeabtrieb verbunden ist und ein zweites der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder drehfest mit einem zweiten Getriebeantrieb verbunden ist, wobei wenigstens ein erstes Verbindungsteil, das das erste Zahnrad mit dem Getriebeabtrieb verbindet, durch wenigstens einen Durchbruch in einem zweiten Verbindungsteil, das das zweite Zahnrad mit dem zweiten Getriebeantrieb verbindet, verläuft, oder dass wenigstens ein zweites Verbindungsteil, das das zweite Zahnrad mit dem zweiten Getriebeantrieb verbindet, durch wenigstens einen Durchbruch in einem ersten Verbindungsteil, das das erste Zahnrad mit dem zweiten Getriebeabtrieb verbindet, verläuft.Adjustment device according to one of Claims 1 to 19 characterized in that a first of the gear teeth meshed with the flex spline is rotationally fixedly connected to a transmission output and a second of the sprockets meshed with the flex spline is rotationally connected to a second gear drive, at least a first connecting portion comprising the first gear connects to the transmission output, by at least one breakthrough in a second connecting part which connects the second gear to the second gear drive runs, or that at least a second connecting part which connects the second gear to the second gear drive, by at least one breakthrough in a first Connecting part that connects the first gear with the second transmission output runs. Verstellvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung bzw. der Durchbruch so groß ist, dass eine Relativdrehung der Getriebebauteile, insbesondere der mit dem Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnräder, in einem begrenzten Bereich möglich ist.Adjustment device after Claim 19 or 20 , characterized in that the recess or the breakthrough is so large that a relative rotation of the transmission components, in particular the gear teeth meshed with the Flexspline, in a limited range is possible. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellvorrichtung zum Einstellen der vorbestimmten Einstellung ein Drehmoment ausübt und sich dabei einerseits an dem Getriebeantrieb oder dem Wellengenerator und andererseits an einem mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad abstützt.Adjustment device according to one of Claims 9 to 21 , characterized in that the restoring device for setting the predetermined setting exerts a torque and is supported on the one hand to the transmission drive or the shaft generator and on the other hand on a standing in mesh with the radially flexible Flexspline gearwheel. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellvorrichtung zum Einstellen der vorbestimmten Einstellung ein Drehmoment ausübt und sich dabei einerseits an einem ersten mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad und andererseits an einem zweiten mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad abstützt.Adjustment device according to one of Claims 10 to 22 , characterized in that the return device for adjusting the predetermined setting exerts a torque and is supported on the one hand on a first with the radially flexible Flexspline gear mesh and on the other hand on a second with the radially flexible Flexspline gear meshing gear. Verstellvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass a. sich die Rückstellvorrichtung an dem mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad abstützt, das drehfest mit dem zweiten Getriebeantrieb verbunden ist, und/oder dass b. sich die Rückstellvorrichtung an dem mit dem radialflexiblen Flexspline in Zahneingriff stehenden Zahnrad abstützt, das nicht drehfest mit dem Getriebeabtrieb verbunden ist.Adjustment device after Claim 23 , characterized in that a. the restoring device is supported on the toothed gear meshing with the radially flexible flexspline, which is non-rotatably connected to the second gear drive, and / or that b. the return device is supported on the toothed gear meshing with the radially flexible Flexspline, which is not rotatably connected to the transmission output. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Getriebeantrieb auf der dem Getriebeabtrieb abgewandten Seite des Getriebes angeordnet ist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 24 , characterized in that the first gear drive is arranged on the side facing away from the transmission output side of the transmission. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmotor über eine Ausgleichsvorrichtung, insbesondere eine Oldham-Kupplung, an den ersten Getriebeantrieb angekoppelt ist, die einen Achsversatz und/oder einen Winkelfehler zwischen dem Verstellmotorabtrieb und dem ersten Getriebeantrieb ausgleicht.Adjustment device according to one of Claims 1 to 25 , characterized in that the adjusting motor is coupled via a compensating device, in particular an Oldham coupling, to the first gear drive, which compensates for an axial offset and / or an angular error between the adjusting motor output and the first gear drive. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellengenerator in Leichtbauweise hergestellt ist und/oder dass der Lagersitz für ein radialflexibles Wälzlager des Wellengenerators aus hochfestem Material, insbesondere Stahl, hergestellt ist, während der Rest des Wellengenerators aus einem Lichtbauwerkstoff, insbesondere aus Aluminium, hergestellt ist.Adjustment device according to one of Claims 9 to 26 , characterized in that the shaft generator is manufactured in lightweight construction and / or that the bearing seat for a radially flexible rolling bearing of the wave generator made of high-strength material, in particular steel, is produced, while the rest of the wave generator is made of a light construction material, in particular of aluminum. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung als Nockenwellenversteller ausgebildet ist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 27 , characterized in that the adjusting device is designed as a camshaft adjuster. Verstellvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Getriebeantrieb dazu ausgebildet und bestimmt ist, insbesondere über einen Riementrieb oder einen Kettentrieb, an eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angekoppelt zu werden und dass der Getriebeabtrieb dazu ausgebildet und bestimmt ist, drehfest mit einer Nockenwelle, insbesondre einer Einlassnockenwelle oder einer Auslassnockenwelle, verkoppelt zu werden.Adjustment device after Claim 28 , characterized in that the second gear drive is designed and intended, in particular via a belt drive or a chain drive, to be coupled to a crankshaft of an internal combustion engine and that the transmission output is designed and intended rotatably with a camshaft, in particular an intake camshaft or a Exhaust camshaft to be coupled. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung als Vorrichtung zum Einstellen des Expansionshubes oder des Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors ausgebildet ist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 27 , characterized in that the adjusting device is designed as a device for adjusting the expansion stroke or the compression ratio of an internal combustion engine. Verbrennungsmotor, der eine Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30 aufweist.Internal combustion engine having an adjusting device according to one of Claims 1 to 30 having.
DE102018113091.0A 2018-06-01 2018-06-01 Adjustment device, in particular camshaft adjuster Withdrawn DE102018113091A1 (en)

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