DE102019105760A1 - Wellgetriebe und Verfahren zur Herstellung eines elastischen Getriebebauteils - Google Patents

Wellgetriebe und Verfahren zur Herstellung eines elastischen Getriebebauteils Download PDF

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Tobias Preuss
Peter Zierer
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Abstract

Ein Wellgetriebe umfasst ein Antriebsrad (2), eine mit diesem verbundene Kragenhülse (7), welche einen hülsenförmigen Abschnitt (10) mit einer Außenverzahnung (11) sowie einen radial nach außen gerichteten Flansch (8) aufweist, einen mit der Kragenhülse (7) zusammenwirkenden, einen nachgiebigen Außenring (22) aufweisenden Wellgenerator (15), sowie ein innenverzahntes Abtriebsrad (5), wobei über einen auf der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts (10) angeordneten Axialanschlag (23) eine Axialkraft zwischen dem Außenring (22) und der Kragenhülse (7) übertragbar ist und wobei der Axialanschlag (23) durch ein gesondertes, an der Kragenhülse (7) gehaltenes Sicherungselement (24, 28) gebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein als Stellgetriebe eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers verwendbares Wellgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen, für ein Wellgetriebe geeigneten Getriebebauteils.
  • Ein derartiges Wellgetriebe ist beispielsweise aus der DE 10 2016 218 927 A1 bekannt. Das bekannte Wellgetriebe umfasst ein als Kragenhülse ausgebildetes elastisches Getriebeelement, welches einen an einen Kragen, das heißt Flansch, anschließenden hülsenförmigen Abschnitt aufweist, an dessen Innenseite ein Absatz gebildet ist, der eine in Axialrichtung wirksame Sicherung gegenüber einem Außenring eines Wellgenerators darstellt.
  • Aus der EP 0 741 256 B1 ist ein für ein Wellgetriebe vorgesehenes nachgiebiges Verzahnungsbauteil bekannt, welches die Form einer Kragenhülse hat. Ein weiteres elastisches Getriebeelement eines Wellgetriebes ist zum Beispiel aus der EP 0 514 829 B1 bekannt. Die in den genannten Dokumenten beschriebenen Wellgetriebe sollen als hochübersetzte Getriebe für den Einsatz in Robotern geeignet sein.
  • Wellgetriebe, die zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sind, sind zum Beispiel aus der DE 10 2004 009 128 A1 , aus der DE 10 2013 220 220 A1 sowie aus der DE 10 2014 202 060 A1 bekannt. In allen Fällen handelt es sich um Getriebe von elektrischen Nockenwellenverstellern. Weitere Wellgetriebe gehen aus De 10 2016 223 513 A1 , DE 10 2013 216 183 A1 , DE 11 2012 000 049 T5 und DE 37 38 521 C1 hervor.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere unter fertigungstechnischen Aspekten weiterentwickeltes, für die Verwendung in einem elektromechanischen Nockenwellenversteller geeignetes Wellgetriebe anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Getriebebauteils gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung und umgekehrt.
  • Das Wellgetriebe umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption ein Antriebsrad, eine mit diesem verbundene Kragenhülse, welche einen hülsenförmigen, das heißt im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt mit einer Außenverzahnung sowie einen radial nach außen gerichteten Flanschabschnitt aufweist, einen mit der Kragenhülse, das heißt dem elastischen Getriebeelement des Wellgetriebes, zusammenwirkenden, einen nachgiebigen Außenring aufweisenden Wellgenerator, sowie ein innenverzahntes Abtriebsrad, wobei über einen auf der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts der Kragenhülse angeordneten Axialanschlag eine Axialkraft zwischen dem Außenring und der Kragenhülse und damit auch dem Gehäuse des Wellgetriebes übertragbar ist.
  • Der Axialanschlag ist nicht unmittelbar durch die Kragenhülse, sondern durch ein gesondertes, an der Kragenhülse gehaltenes Sicherungselement gebildet. Die Kragenhülse ist damit im Vergleich zu einer Kragenhülse, welche selbst als Axialanschlag fungiert, einfacher gestaltet. Es hat sich gezeigt, dass eine eventuelle Materialschwächung der Kragenhülse, welche zur Halterung des gesonderten Sicherungselementes erforderlich ist, die Haltbarkeit und elastische Verformbarkeit der Kragenhülse nicht negativ beeinflusst.
  • Die Erfindung macht einen Deckel als axiales Sicherungselement entbehrlich. Damit steht radial innerhalb des Wellgetriebes mehr Bauraum zur Verfügung, und die gesamte Vorrichtung wird leichter. Die Erfindung macht dabei von der Erkenntnis Gebrauch, dass die durch die elliptischen Verformungen entstehenden Axialkräfte nicht so groß sind, dass eine Abstützung über die volle axiale Stirnfläche des Innenrings erforderlich ist. Vielmehr ist es ausreichend, wenn der Innenring nur partiell abgestützt ist. Dazu können ein oder mehrere Ringsegmente als Abstützelemente verwendet werden. Alternativ wird ein Sicherungsring eingesetzt, der zwar umlaufend ist, aber dessen Durchmesser kleiner als die Breite des abzustützenden Innenrings ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kragenhülse nicht mit Schrauben an einem der Getriebebauteile fixiert.
  • Gemäß einer ersten möglichen Bauform ist der Axialanschlag durch einen vorzugsweise aus Metall gefertigten Sicherungsring gebildet, welcher in einer Ringnut auf der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts der Kragenhülse gehalten ist. Der Sicherungsring ist beispielsweise als Ringfeder aus einem Draht mit kreisrundem Querschnitt gefertigt. Die Ringnut kann in diesem Fall eine halbkreisförmige Querschnittskontur aufweisen.
  • Die Kragenhülse, in welche der Sicherungsring einsetzbar ist, ist rationell durch spanlose Verfahren herstellbar. Hierbei wird von einem Blechrohling ausgegangen, welcher eine Kragenform mit einem Hülsenabschnitt und einem an diesen anschließenden, radial nach außen gerichteten Flansch beschreibt, wobei durch umformende Bearbeitung an der Außenumfangsfläche des Hülsenabschnitts eine Verzahnung und an der Innenumfangsfläche des Hülsenabschnitts eine zur Halterung eines als Axialanschlag gegenüber einem Wellgenerator vorgesehenen Sicherungselementes geeignete Ringnut erzeugt wird.
  • Gemäß einer alternativen Bauform des elastischen Getriebeelementes ist der Axialanschlag durch einen Sicherungskragen gebildet, welcher am Flanschabschnitt der Kragenhülse gehalten ist. Im Unterschied zum Sicherungsring ist der Sicherungskragen vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Die Grundform des Sicherungskragens entspricht der Grundform des elastischen Getriebeelementes, das heißt der Kragenhülse, wobei der Sicherungskragen sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung weniger ausgedehnt als die Kragenhülse ist. Eine unmittelbare Befestigung des Sicherungskragens am insbesondere als Antriebsrad ausgebildeten Gehäuse des Wellgetriebes ist nicht vorgesehen.
  • Vorzugsweise greift der Sicherungskragen in ohnehin vorhandene Aussparungen im Flanschabschnitt der Kragenhülse ein. Solche Aussparungen dienen der gezielten Herabsetzung der Steifigkeit des Kragens des elastischen Getriebeelementes und weisen beispielsweise eine längliche, konkav - bezogen auf die Mittelachse der Kragenhülse - gekrümmte Form auf. Kragenhülsen mit solchen Aussparungen sind grundsätzlich zum Beispiel aus den Dokumenten DE 10 2016 208 536 B3 , DE 10 2015 224 897 A1 und DE 10 2016 207 046 A1 bekannt.
  • Befestigungsabschnitte des Sicherungskragens, welche an den vorzugsweise gekrümmten Aussparungen gehalten sind, hintergreifen vorzugsweise die Aussparungen derart, dass sie an einer Stirnfläche des Antriebsrades anliegen. Ein damit gegebener Spaltraum zwischen dem Kragen des elastischen Getriebeelementes und der Stirnfläche des Antriebsrades begünstigt die Verformbarkeit des elastischen Getriebeelementes im Bereich seines Kragens. Die insbesondere als Haken gestalteten Befestigungsabschnitte, welche zumindest teilweise in einem Raum zwischen dem Kragen des elastischen Getriebeelementes und der Stirnfläche des Antriebsrades angeordnet sind, tragen somit dazu bei, dass der genannte Spaltraum offen gehalten wird.
  • In einer modifizierten Bauform liegen die Befestigungsabschnitte des Sicherungskragens nicht am Antriebsrad oder einem starr mit dem Antriebsrad verbundenen Teil an, so dass der Kragen des elastischen Getriebeelementes auch an denjenigen Stellen, an denen der Sicherungskragen dieses Getriebeelement kontaktiert, das heißt im Bereich der Befestigungsabschnitte, in Axialrichtung auslenkbar ist. Ebenso sind Ausführungsformen realisierbar, bei welchen die Befestigungsabschnitte des Sicherungskragens am Antriebsrad oder einem mit diesem starr verbundenen Teil anliegen, wobei zugleich eine zumindest geringfügige axiale Verschiebbarkeit zwischen denjenigen Stellen des Kragens des elastischen Getriebeelementes, an welchen der Kontakt zu den Befestigungsabschnitten hergestellt ist, und dem Sicherungskragen gegeben ist. Dies bedeutet, einfach ausgedrückt, dass der Kragen des elastischen Getriebeelementes in den Befestigungsabschnitten des Sicherungskragens etwas rutschen kann.
  • Die Kragenhülse ist rationell als einstückiges Blechteil herstellbar. Sofern die Kragenhülse eine innenseitige Ringnut aufweist, in welcher der Sicherungsring befestigbar ist, welche jedoch auch in Varianten mit gesondertem, aus Kunststoff gefertigtem Sicherungskragen vorhanden sein kann, ist auch diese Ringnut, wie bereits erläutert, vorzugsweise mittels umformender Verfahren hergestellt. Alternativ kommt eine spanende Erzeugung der Ringnut in Betracht.
  • Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wellgetriebe in einer Schnittdarstellung,
    • 2 einen Ausschnitt aus der Anordnung nach 1,
    • 3 bis 5 eine Kragenhülse des Wellgetriebes nach 1,
    • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wellgetriebe in einer Darstellung analog 1.
  • Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf beide Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Wellgetriebe ist zur Verwendung in einem nicht weiter dargestellten elektrischen Nockenwellenversteller eines Verbrennungsmotors vorgesehen. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion des Wellgetriebes 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.
  • Ein Antriebsrad 2 des Wellgetriebes 1 ist im Ausführungsbeispiel einstückig mit einem Kettenrad 3 ausgebildet, welches in an sich bekannter Weise von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, das heißt Hubkolbenmotors, angetrieben wird und mit halber Kurbelwellendrehzahl rotiert. Mit gleicher Funktion ist auch ein Riemenantrieb oder ein Antrieb des Antriebsrades 2 über Zahnräder möglich. Das Antriebsrad 2 wird auch als Gehäuse des Wellgetriebes 1 bezeichnet.
  • Mit dem Antriebsrad 2 ist eine Anschlagscheibe 4 fest verbunden. Weiter ist mit dem Antriebsrad 2 ein flexibles Getriebeelement 7, nämlich eine Kragenhülse, drehfest verbunden. Die Kragenhülse 7 wirkt zusammen mit einem als Hohlrad ausgebildeten Abtriebsrad 5, welches mit einer Abtriebswelle 6 verbunden ist. Die Abtriebswelle 6 ist mit der zu verstellenden Nockenwelle verbunden oder identisch.
  • Das Abtriebsrad 5 weist eine Innenverzahnung 12 auf, welche mit einer Außenverzahnung 11 der Kragenhülse 7 zusammenwirkt. Die Außenverzahnung 11 befindet sich am Umfang eines mit 10 bezeichneten hülsenförmigen Abschnitts, das heißt Hülsenabschnitts, der Kragenhülse 7, an welchen ein radial nach außen gerichteter Flanschabschnitt 8, kurz als Flansch bezeichnet, der Kragenhülse 5 anschließt. Der Flansch 8, das heißt Kragen, ist fest mit dem Antriebsrad 2 verbunden.
  • Am Innenumfang des hülsenförmigen Abschnitts 10 ist eine Ringnut 25 gebildet. In diese Ringnut 25 ist im Ausführungsbeispiel nach 1 ein Sicherungsring 24 eingelegt, welcher allgemein als Sicherungselement bezeichnet wird.
  • Eine andere Form eines Sicherungselementes, nämlich ein Sicherungskragen 28, ist bei der Bauform nach 6 vorhanden. Der Sicherungskragen 28 weist, grundsätzlich mit dem elastischen Getriebeelement 7 vergleichbar, eine Kragenform, auch als Hutform bezeichnet, auf. Hierbei schließt sich an einen Kragenabschnitt 28, welcher in einer zum Kragen 8 parallelen eben liegt, ein Hülsenabschnitt 30 an, welcher konzentrisch innerhalb des Hülsenabschnitts 10 der Kragenhülse 7 angeordnet ist. Durch die dem Kragenabschnitt 28 abgewandte Stirnfläche des Hülsenabschnitts 30 ist ein Axialanschlag 23 gebildet, dessen Funktion der Funktion des Sicherungsrings 24 im Ausführungsbeispiel nach 1 entspricht.
  • In beiden Ausführungsbeispielen sichert der Axialanschlag 23 einen Außenring 22 eines insgesamt mit 15 bezeichneten Wellgenerators in axialer Richtung, bezogen auf die mit M bezeichnete Mittelachse des Wellgetriebes 1. Der Wellgenerator 15 weist einen Innenring 16 mit nicht kreisrunder, elliptischer Außenkontur auf. Auf dem als Lagerring gestalteten Innenring 16 rollen Kugeln 20 als Wälzkörper ab. Eine weitere Laufbahn für die Kugeln 15 ist durch den Außenring 22 gebildet. Der Innenring 16 ist in nicht dargestellter Weise direkt, das heißt getriebelos, mittels eines Elektromotors angetrieben, wobei zwischen den Elektromotor und den Innenring 16 eine Ausgleichskupplung 18 in Form einer Oldham-Kupplung geschaltet ist. Die Oldham-Kupplung 18 umfasst eine aus Kunststoff gefertigte Oldhamscheibe 17. Der Innenring 16 ist gegenüber der Oldhamscheibe 17 beschränkt in Radialrichtung verschiebbar und Teil eines insgesamt mit 19 bezeichneten Wälzlagers, das heißt Kugellagers. Die Kugeln 20 des Kugellagers 19 sind in einem Käfig 21 geführt.
  • Bei der Rotation des Innenrings 16 passt sich der Außenring 22 permanent der nicht kreisrunden Form des Innenrings 16 an. Der mit der Außenverzahnung 11 versehene Bereich der Kragenhülse 7 umgibt unmittelbar den Außenring 22 und ist in entsprechender Weise permanent verformbar. Durch die elliptische Form des Innenrings 16 wird die Außenverzahnung 11 lediglich an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen in Eingriff mit der Innenverzahnung 12 des Hohlrades 5 gebracht. Die Innenverzahnung 12 befindet sich in einem zylindrischen Abschnitt 13 des Hohlrades 5. An den zylindrischen Abschnitt 13 schließt sich ein mit 14 bezeichneter Boden des Hohlrades 5 an. Der Boden 14 stellt zusätzlich zum Sicherungselement 24, 28 eine Axialsicherung - auf der dem Sicherungselement 24, 28 gegenüberliegenden Seite - dar, welche eine axiale Verschiebung des Außenrings 22, abgesehen von einem geringen Spiel, verhindert.
  • Solange der Innenring 16 mit der Drehzahl des Antriebsrades 2 rotiert, bleiben die Eingriffsbereiche zwischen den Verzahnungen 11, 12 in denselben Umfangsbereichen der Kragenhülse 7 beziehungsweise des Abtriebsrades 5. In diesem Betriebszustand ändert sich die Phasenrelation zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors nicht. Weicht jedoch die Drehzahl, mit welcher der Innenring 16 rotiert, von der Drehzahl des Antriebsrades 2 ab, so wandert der Eingriffsbereich zwischen den Verzahnungen 11, 12 am Umfang des Abtriebsrades 5. Eine geringfügig unterschiedliche Zähneanzahl zwischen den Verzahnungen 11, 12 sorgt dafür, dass es zu einer Winkelverstellung zwischen der Kragenhülse 7 und dem Abtriebsrad 5 kommt. Das Wellgetriebe 1 stellt damit ein hochuntersetztes Stellgetriebe dar.
  • Eine den Innenring 16 belastende Axialkraft, welche in Richtung zum Flanschabschnitt 8, das heißt in Richtung zur der Nockenwelle abgewandten Stirnseite des Wellgetriebes 1 wirkt, würde über die Wälzkörper 20 auf den Außenring 22 übertragen werden. Eine Verlagerung des Außenrings 12 in Axialrichtung wird hierbei durch den Axialanschlag 23 verhindert. Der Axialanschlag 23 ist derart ausgeprägt, dass auch unter Berücksichtigung eines Montagespiels zwischen der Kragenhülse 7 und dem Wellgenerator 15 die gewünschte Sicherungsfunktion in axialer Richtung gegeben ist.
  • Die in den 3 bis 5 isoliert dargestellte Kragenhülse 7 ist sowohl für die Verwendung im Wellgetriebe 1 nach 1 als Verwendung im Wellgetriebe 1 nach 6 geeignet. Im Flansch 8 sind kreisrunde Befestigungsöffnungen 26 erkennbar, die der Befestigung der Kragenhülse 7 am Antriebsrad 2 dienen. Zusätzlich befinden sich im Flansch 8 längliche, konkav - bezogen auf die Mittelachse M - gekrümmte Aussparungen 9, deren Enden in Form von Aufweitungen 27 erweitert sind, so dass jede Aussparung 9 die Grundform einer gekrümmten Hantel hat. Jeweils eine Aussparung 9 befindet sich radial zwischen einer Befestigungsöffnung 26 und dem Übergang zum Hülsenabschnitt 10. Durch die Aussparungen 9 wird die Nachgiebigkeit des elastischen Getriebeelementes 7, was Belastungen in radialer Richtung sowie Kippbelastungen betrifft, gezielt heraufgesetzt, ohne eine unerwünschte Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung zu erzeugen.
  • In der Ausführungsform nach 6 läuft der Kragenabschnitt 29 in Form von Haken 31 aus, welche allgemein als Befestigungsabschnitte bezeichnet werden. Jeder Haken 31 hintergreift den Rand einer Aussparung 9 derart, dass er an einer mit St bezeichneten Stirnfläche des Antriebsrades 2 anliegt. Der Haken 31 erstreckt sich damit in einen Bereich zwischen dem Flansch 8 und der Stirnfläche St. Auf diese Weise bleibt zwischen dem Flansch 8 der Kragenhülse 7 und der Stirnfläche St ein Spalt Sp erhalten, welcher eine ungehinderte elastische Verformung des elastischen Getriebeelementes 7, insbesondere des Kragens 8, ermöglicht. Die möglichen Verformungen der Kragenhülse 7 schließen auch axiale Verlagerungen von Flächenbereichen des Flansches 8 ein. Das Sicherungselement 28 erfüllt damit eine Doppelfunktion, nämlich zum einen die Bildung des Axialanschlags 23 gegenüber dem Außenring 22, und zum anderen die Sicherstellung eines axialen Abstandes zwischen dem Kragen 8 und dem Antriebsrad 2. Die Anschlagscheibe 4, welche einen axialen Anschlag gegenüber dem Abtriebsrad 5 bildet, wird hierbei dem Antriebsrad 2 zugerechnet. Zusätzlich sind zwischen der Anschlagsscheibe 4 und dem Abtriebsrad 5 nicht dargestellte Verdrehsicherungskonturen gebildet, welche den Verstellbereich der Nockenwelle begrenzen. Derartige, durch die Anschlagscheibe 4 und das Hohlrad 5 gebildete Verdrehsicherungskonturen sich auch beim Ausführungsbeispiel nach 1 gegeben.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wellgetriebe
    2
    Antriebsrad
    3
    Kettenrad
    4
    Anschlagscheibe
    5
    Hohlrad, Abtriebsrad
    6
    Abtriebswelle
    7
    Kragenhülse, elastisches Getriebeelement
    8
    Kragen, Flansch
    9
    Aussparung im Kragen
    10
    Hülsenabschnitt
    11
    Außenverzahnung
    12
    Innenverzahnung
    13
    zylindrischer Abschnitt
    14
    Boden
    15
    Wellgenerator
    16
    Innenring
    17
    Oldhamscheibe
    18
    Ausgleichskupplung
    19
    Wälzlager
    20
    Kugel
    21
    Käfig
    22
    Außenring
    23
    Axialanschlag
    24
    Sicherungselement, Sicherungsring
    25
    Ringnut
    26
    Befestigungsöffnung
    27
    Aufweitung
    28
    Sicherungselement, Sicherungskragen
    29
    Kragenabschnitt
    30
    Hülsenabschnitt
    31
    Haken, Befestigungsabschnitt
    M
    Mittelachse
    Sp
    Spalt
    St
    Stirnfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016218927 A1 [0002]
    • EP 0741256 B1 [0003]
    • EP 0514829 B1 [0003]
    • DE 102004009128 A1 [0004]
    • DE 102013220220 A1 [0004]
    • DE 102014202060 A1 [0004]
    • De 102016223513 A1 [0004]
    • DE 102013216183 A1 [0004]
    • DE 112012000049 T5 [0004]
    • DE 3738521 C1 [0004]
    • DE 102016208536 B3 [0013]
    • DE 102015224897 A1 [0013]
    • DE 102016207046 A1 [0013]

Claims (10)

  1. Wellgetriebe, mit - einem Antriebsrad (2), - einer Kragenhülse (7), welche mit dem Antriebsrad (2) verbundenen ist und einen hülsenförmigen Abschnitt (10) mit einer Außenverzahnung (11) sowie einen radial nach außen gerichteten Flansch (8) aufweist, - einem Wellgenerator (15), der mit der Kragenhülse (7) zusammenwirkt und einen nachgiebigen Außenring (22) aufweist, sowie - einem innenverzahnten Abtriebsrad (5), wobei über einen auf der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts (10) angeordneten Axialanschlag (23) eine Axialkraft zwischen dem Außenring (22) und der Kragenhülse (7) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Axialanschlag (23) durch ein gesondertes, an der Kragenhülse (7) gehaltenes Sicherungselement (24, 28) gebildet ist, das zusammen mit dem Wellgenerator (15) den hülsenförmigen Abschnitt (10) nach radial innen nicht oder nur teilweise abdeckt.
  2. Wellgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (23) durch ein gesondertes, an der Kragenhülse (7) gehaltenes Sicherungselement (24, 28) gebildet ist, das den Flansch (8) axial nicht oder nur teilweise abdeckt.
  3. Wellgetriebe nach Anspruch 1 und Anspruch 2.
  4. Wellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (23) durch einen Sicherungsring (24) gebildet ist, welcher in einer Ringnut (25) auf der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts (10) gehalten ist.
  5. Wellgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherungsring (24) eine Ringfeder vorgesehen ist.
  6. Wellgetriebe nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (23) durch einen Sicherungskragen (28) gebildet ist, welcher am Flansch (8) der Kragenhülse (7) gehalten
  7. Wellgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsabschnitte (31) des Sicherungskragens (28) die Aussparungen (9) im Flansch (8) hintergreifen und hierbei an einer Stirnfläche (St) des Antriebsrades (2) anliegen, so dass ein Spalt (Sp) zwischen dem Flansch (8) und der Stirnfläche (St) des Antriebsrades (2) gebildet ist.
  8. Wellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenring (16) des Wellgenerators (15) mittels des am Axialanschlag (23) anschlagenden Außenrings (22) und einer Anzahl Wälzkörper (20) in Axialrichtung gesichert ist.
  9. Wellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragenhülse (7) unverschraubt ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Getriebebauteils (7) für ein als Stellgetriebe eines elektrischen Nockenwellenverstellers verwendbares Wellgetriebe, ausgehend von einem Blechrohling, welcher eine Kragenform mit einem Hülsenabschnitt (10) und einem an diesen anschließenden, radial nach außen gerichteten Flansch (8) beschreibt, wobei durch umformende Bearbeitung an der Außenumfangsfläche des Hülsenabschnitts (10) eine Verzahnung (11) und an der Innenumfangsfläche des Hülsenabschnitts (10) eine zur Halterung eines als Axialanschlag (23) gegenüber einem Wellgenerator (15) vorgesehenen Sicherungselementes (24, 28) geeignete Ringnut (25) erzeugt wird.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020102265A1 (de) 2020-01-30 2021-08-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellenversteller
DE102021129204A1 (de) 2021-11-10 2023-05-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Verbesserung von Messergebnissen einer Mehrzahl von einer physikalischen Größe
DE102022120246A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektromotorische Antriebseinheit und Roboterarm
WO2024104533A1 (de) 2022-11-18 2024-05-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur herstellung eines metallischen statorträgers, statorträger einer elektrischen maschine sowie elastisches, metallisches übertragungselement eines wellgetriebes
DE102022130830A1 (de) 2022-11-22 2024-05-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektromotorische Antriebseinheit und Roboterarm
DE102022131953A1 (de) 2022-11-18 2024-05-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines metallischen Statorträgers, Statorträger einer elektrischen Maschine sowie elastisches, metallisches Übertragungselement eines Wellgetriebes

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109027180B (zh) 2018-09-19 2024-05-14 珠海格力电器股份有限公司 减速器和机器人

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3738521C1 (de) 1987-11-13 1988-12-01 Delta Getriebe Gmbh Planetengetriebe
EP0514829A2 (de) 1991-05-20 1992-11-25 Harmonic Drive Systems Inc. Spannungswellengetriebe mit einem kurzen, flexiblen Becher-Element
EP0741256A1 (de) 1994-12-14 1996-11-06 Harmonic Drive Systems Inc. Elastisches zahnrad
DE102004009128A1 (de) 2004-02-25 2005-09-15 Ina-Schaeffler Kg Elektrischer Nockenwellenversteller
DE112012000049T5 (de) 2012-05-23 2014-03-06 Harmonic Drive Systems Inc. Wellgetriebe und flexibles, außen verzahntes Zahnrad
DE102013216183A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verstelleinrichtung
DE102013220220A1 (de) 2013-10-08 2015-04-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nockenwellenverstellvorrichtung
DE102014202060A1 (de) 2014-02-05 2015-08-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller und Verfahren zum Betrieb eines Nockenwellenverstellers
DE102016207046A1 (de) 2016-04-26 2017-02-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellgetriebe
DE102016208536B3 (de) 2016-05-18 2017-06-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Flexibles Getriebebauteil und Verfahren zur Herstellung
DE102015224897A1 (de) 2015-12-10 2017-06-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellgetriebe
DE102016218927A1 (de) 2016-09-29 2017-11-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellgetriebe
DE102016223513A1 (de) 2016-11-28 2018-03-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verstellgetriebevorrichtung für eine Welle sowie Fahrzeug mit der Verstellgetriebevorrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016220916A1 (de) * 2016-10-25 2017-10-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hohlrad für ein Wellgetriebe, Wellgetriebe mit dem Hohlrad, Wellenverstellvorrichtung mit dem Wellgetriebe sowie Verfahren zur Fertigung des Hohlrads
DE102016223373B3 (de) * 2016-11-25 2018-02-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stellgetriebe

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3738521C1 (de) 1987-11-13 1988-12-01 Delta Getriebe Gmbh Planetengetriebe
EP0514829A2 (de) 1991-05-20 1992-11-25 Harmonic Drive Systems Inc. Spannungswellengetriebe mit einem kurzen, flexiblen Becher-Element
EP0741256A1 (de) 1994-12-14 1996-11-06 Harmonic Drive Systems Inc. Elastisches zahnrad
DE102004009128A1 (de) 2004-02-25 2005-09-15 Ina-Schaeffler Kg Elektrischer Nockenwellenversteller
DE112012000049T5 (de) 2012-05-23 2014-03-06 Harmonic Drive Systems Inc. Wellgetriebe und flexibles, außen verzahntes Zahnrad
DE102013216183A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verstelleinrichtung
DE102013220220A1 (de) 2013-10-08 2015-04-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nockenwellenverstellvorrichtung
DE102014202060A1 (de) 2014-02-05 2015-08-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller und Verfahren zum Betrieb eines Nockenwellenverstellers
DE102015224897A1 (de) 2015-12-10 2017-06-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellgetriebe
DE102016207046A1 (de) 2016-04-26 2017-02-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellgetriebe
DE102016208536B3 (de) 2016-05-18 2017-06-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Flexibles Getriebebauteil und Verfahren zur Herstellung
DE102016218927A1 (de) 2016-09-29 2017-11-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellgetriebe
DE102016223513A1 (de) 2016-11-28 2018-03-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verstellgetriebevorrichtung für eine Welle sowie Fahrzeug mit der Verstellgetriebevorrichtung

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020102265A1 (de) 2020-01-30 2021-08-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellenversteller
WO2021151427A1 (de) 2020-01-30 2021-08-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellenversteller
DE102021129204A1 (de) 2021-11-10 2023-05-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Verbesserung von Messergebnissen einer Mehrzahl von einer physikalischen Größe
DE102021129204B4 (de) 2021-11-10 2023-11-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Verbesserung von Messergebnissen einer Mehrzahl von einer physikalischen Größe messenden Sensoren
DE102022120246A1 (de) 2022-08-11 2024-02-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektromotorische Antriebseinheit und Roboterarm
WO2024104533A1 (de) 2022-11-18 2024-05-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur herstellung eines metallischen statorträgers, statorträger einer elektrischen maschine sowie elastisches, metallisches übertragungselement eines wellgetriebes
DE102022131953A1 (de) 2022-11-18 2024-05-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines metallischen Statorträgers, Statorträger einer elektrischen Maschine sowie elastisches, metallisches Übertragungselement eines Wellgetriebes
DE102022130830A1 (de) 2022-11-22 2024-05-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektromotorische Antriebseinheit und Roboterarm

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WO2019170198A1 (de) 2019-09-12

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