-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft ein Wellgetriebe zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.
-
Aus
DE 10 2016 216 594 B3 ist ein elektrischer Nockenwellenversteller mit einem Stellgetriebe mit einem Wellgenerator mit einem Innenring bekannt, der über eine Ausgleichskupplung von einem Elektromotor antreibbar ist. Zwischen dem Innenring und einem Antriebselement, das von einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors antreibbar ist, ist eine Drehfeder wirkend angeordnet. Alternativ kann diese auch zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement, insbesondere einem Abtriebsflansch, zur Verbindung mit der Nockenwelle angeordnet sein. Die Ausgestaltung im ersten Fall erfordert die Auslegung der Drehfeder für eine große Winkelverstellung. Im zweiten Fall muss die Drehfeder ein großes Moment im Verstellwinkel ermöglichen.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wellgetriebe der vorgenannten Art im Aufbau zu vereinfachen und kostengünstig zu gestalten.
-
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
-
Es wird ein Wellgetriebe zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Das Wellgetriebe weist einen elastisch verformbaren Zahnring und einen zur elastischen Verformung desselben angeordneten Wellgenerator mit einem Innenring auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, Rückstellfedermittel in einem durch den Wellgenerator und den Zahnring axial begrenzten Aufnahmeraum anzuordnen und einerseits am Innenring und andererseits am Zahnring jeweils drehfest anzubinden. Die Rückstellfedermittel sind so zwischen dem Wellgenerator, insbesondere dem Innenring, und dem Zahnring anordenbar. Auf diese Weise wird eine einfache Integration der Rückstellfedermittel in das Wellgetriebe mit wenigen Bauteilen und vereinfachtem Aufbau ermöglicht.
-
Alternativ ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Rückstellfedermittel am Innenring oder am Zahnring jeweils drehfest anzubinden. Dadurch können die Rückstellfedermittel einerseits am Innenring und andererseits statt am Zahnring an einem anderen abtriebsseitigen Bauteil drehfest angebunden werden. Weiterhin ist es denkbar, die Rückstellfedermittel am Zahnring und statt am Innenring an einem anderen antriebsseitigen Bauteil jeweils drehfest anzubinden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung begrenzt der Zahnring mit einem zylindrischen Abschnitt den Aufnahmeraum radial. Vorzugsweise begrenzt er mit einem topfförmig nach radial innen eingezogenen axialen Ende den Aufnahmeraum axial. Bevorzugt bildet dabei das topfförmig nach radial innen eingezogene axiale Ende des Zahnrings einen abtriebsseitigen Flansch.
-
Auf einfache und bauraumsparende Weise sind die Rückstellfedermittel als Spiralfeder ausführbar. Bevorzugt sind sie hierbei mit einem radial äußeren Federende am Innenring und mit einem radial inneren Federende am Zahnring drehfest eingehängt. Zusätzliche Bauteile zur Lagerung der Rückstellfedermittel können so vermieden werden.
-
Es ist auch von Vorteil, wenn zur Federeinhängung am Innenring zumindest eine an diesem axial vorstehende Lasche vorgesehen ist. Alternativ kann zur Federeinhängung ein koaxial am Innenring vorstehenden Ringflansch mit zumindest einer Aussparung vorgesehen sein. Lasche und Ringflansch können einfach zum Beispiel durch Stanzen und Biegen hergestellt werden. Am Innendurchmesser des Ringflansches können die Rückstellfedermittel zugleich radial geführt sein.
-
In besonders vorteilhafter Weise ist es hierbei möglich, den Wellgenerator über die Lasche oder den Ringflansch des Innenrings am Zahnring axial zu lagern.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist am Innenring an einer axialen Stirnseite ein scheibenförmiger Ansatz koaxial ausgebildet, an dem die Rückstellfedermittel axial geführt sind. Vorzugsweise sind dabei zur Federeinhängung eine oder mehrere Laschen oder der Ringflansch mit einer oder mehreren Aussparungen am Ansatz ausgebildet. Es ist weiterhin von Vorteil, wenn der Ansatz einteilig mit dem Innenring ausgeführt ist. Denkbar ist auch, den Ansatz als separates Bauteil auszuführen und vorzugsweise an Kupplungsstiften am Innenring an korrespondierenden Bohrungen am Ansatz zur Befestigung axial aufzustecken. Auf diese Weise können die Kupplungsstifte zugleich zur Befestigung des Ansatzes am Innenring verwendet werden.
-
Eine einfache Federeinhängung am Zahnring wird ermöglicht, wenn zumindest ein an diesem axial vorstehendes Formschlusselement ausgebildet ist. Bevorzugt ist dieses als axiale Durchstellung ausgeführt, die durch Umformen, insbesondere Tiefziehen, einfach herstellbar ist. Alternativ kann das Formschlusselement auch durch eine Lasche zur Federeinhängung gebildet werden. Diese kann auf einfache Weise als Biegelasche am Zahnring ausgestanzt und an diesem abstehen umgebogen werden. Es ist auch möglich, als Formschlusselement einen Stift vorzusehen, der in einer axialen Bohrung am Zahnring befestigt ist. Denkbar ist auch, zur Federeinhängung einen in einer axialen Bohrung am Zahnring und in einer Bohrung an einem abtriebsseitigen Hohlrad befestigten Stift vorzusehen. In einer weiteren Alternative ist eine Federeinhängung auch direkt am abtriebsseitigen Hohlrad möglich. Vorzugsweise ist hierbei zur Federeinhängung ein nur am Hohlrad in einer Bohrung befestigter Stift angeordnet.
-
Die Federeinhängung am Zahnring kann in besonders vorteilhafter Weise an einem axialen Ende des Zahnrings ausgebildet werden, das mit einem Flansch topfförmig nach radial innen eingezogen ist.
-
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind zur Federeinhängung ein mit dem Innenring drehfest verbundenes erstes Federabstützelement und ein mit dem Zahnring drehfest verbundenes zweites Federabstützelement koaxial angeordnet.
-
Bevorzugt sind dabei die Rückstellfedermittel mit einem radial inneren Federende am ersten Federabstützelement und mit einem radial äußeren Federende am zweiten Federabstützelement drehfest eingehängt.
-
In einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Federabstützelement als Hülse ausgeführt. Diese kann mit einem antriebsseitigen axialen Ende mit dem Außendurchmesser auf einfache Weise über einen Pressverband mit dem Innendurchmesser des Innenrings drehfest verbunden werden. Vorzugsweise ist zur Federeinhängung am anderen axialen Ende der Hülse zumindest ein Schlitz vorgesehen.
-
Alternativ oder ergänzend kann eine drehfeste Verbindung des ersten Federabstützelements mit dem Innenring über eine Formschlussverbindung erreicht werden. Bevorzugt weist hierzu das erste Federabstützelement an einem axialen Ende am Außendurchmesser einen nach radial außen abstehenden Ringkragen auf, der an einer axialen Stirnseite des Innenrings angelegt ist. Vorzugsweise sind dabei am freien Rand des Ringkragens über den Umfang verteilt eine oder mehrere radiale Einbuchtungen vorgesehen, in die zumindest ein an der Stirnseite des Innenrings vorstehendes Formschlusselement axial eingreift. In besonders vorteilhafter Weise können hierzu ein oder mehrere Kupplungsstifte verwendet werden. Dadurch ist es möglich, die Kupplungsstifte zugleich zur Befestigung des ersten Federabstützelements am Innenring zu verwenden.
-
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, das zweite Federabstützelement als Deckel auszuführen. Bevorzugt ist dabei dieser am Außendurchmesser über eine Formschlussverbindung am Innendurchmesser des Zahnrings drehfest mit diesem verbunden. Zur Federeinhängung ist vorzugsweise zumindest eine an einer axialen Stirnseite vorstehende Lasche vorgesehen. Diese ist bevorzugt als Biegelasche am Zahnring ausgestanzt und an diesem abstehend umgebogen. In besonders vorteilhafter Weise kann zur Formschlussverbindung das zweite Federabstützelement am Außendurchmesser einen axial vorstehenden Ringkragen bilden. Bevorzugt sind an diesem eine oder mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Aussparungen vorgesehen, in die korrespondierend am Innendurchmesser des Zahnrings zumindest ein vorstehendes Formschlusselement radial eingreift und mit dem Zahnring einen Formschluss in Umfangs- bzw. Drehrichtung bildet. Das jeweilige Formschlusselement kann auf einfache Weise als Erhebungen bzw. Durchstellung ausgeführt sein, die durch Umformen, insbesondere Tiefziehen, hergestellt ist.
-
Die Federabstützelemente sind vorzugsweise aus Blech, insbesondere durch Stanzen und Biegen, hergestellt. Das zweite Federabstützelement kann auch aus Kunststoff, insbesondere Duroplast oder Elastomer ausgeführt werden.
-
Figurenliste
-
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
- 1 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Wellgetriebes zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine in einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 und 3 Einzelansichten von zwei Varianten eines Innenrings des Wellgetriebes,
- 4 eine Einzelansicht eines elastisch verformbaren Zahnrings des Wellgetriebes,
- 5 eine geschnittene Ansicht einer Variante des Wellgetriebes,
- 6 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Wellgetriebes zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 7 eine Einzelansicht eines ersten Federabstützelements des Wellgetriebes aus 6,
- 8 einen vergrößerten Ausschnitt des Wellgetriebes aus 6 im Bereich des ersten Federabstützelements,
- 9 eine perspektivische Teilansicht des Wellgetriebes aus 6,
- 10 eine Einzelansicht eines zweiten Federabstützelements des Wellgetriebes aus 6,
- 11 eine Einzelansicht eines elastisch verformbaren Zahnrings des Wellgetriebes aus 6.
-
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
-
Das in 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellte erfindungsgemäße Wellgetriebe zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine weist einen elastisch verformbaren Zahnring 1 mit einer Außenverzahnung 2, einen sogenannten Flexring, und einen zur elastischen Verformung des Zahnrings 1 angeordneten Wellgenerator 3 mit einem Innenring 4 auf. Der Zahnring 1 ist als sogenannter Flextopf an einem abtriebsseitigen axialen Ende 7 topfförmig mit einem Flansch nach radial innen eingezogen. Der Wellgenerator 3 ist mit einem nicht dargestellten Stellantrieb, insbesondere einem Elektromotor, verbindbar. Ein stellantriebsseitig am Wellgenerator 3 eingeleitetes Verstellmoment ist über das Wellgetriebe mit dem Zahnring 1 abtriebsseitig auf eine nicht dargestellte Nockenwelle der Brennkraftmaschine übertragbar, wodurch eine Phasenverstellung der Nockenwelle gegenüber einer nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erreichbar ist.
-
Rückstellfedermittel 5 sind koaxial zwischen Innenring 4 und Zahnring 1 angeordnet und jeweils am Innenring 4 und am Zahnring 1 drehfest angebunden. Die Rückstellfedermittel 5 dienen als Drehfedermittel dazu, wenn der Elektromotor unbestromt ist, beispielsweise durch einen Defekt an der elektrischen Kontaktierung, das Wellgetriebe in eine Vorzugsposition mit einem bestimmten Verstellwinkel vorzugsweise in eine Früh- oder Spätposition der Ventilsteuerzeiten zu überführen.
-
Der Zahnring 1 ist abtriebsseitig mit einem sich am Verzahnungsabschnitt der Außenverzahnung 2 abtriebsseitig anschließenden zylindrischen Abschnitt 6 axial verlängert ausgeführt. Dieser ist am abtriebsseitigen axialen Ende 7 topfförmig mit dem Flansch nach radial innen eingezogen. Der Flansch 7 bildet einen axialen Befestigungsabschnitt mit vergrößerter Wandstärke, der radial innen durch eine zentrale axiale Durchgangsöffnung 8 begrenzt ist. An dieser ist der Zahnring 1 mit dem Befestigungsabschnitt durch eine nicht dargestellte Zentralschraube an einer Nockenwelle direkt oder über ein oder mehrere Zwischenelemente drehfest zur Übertragung eines Drehmoments befestigbar.
-
Die Rückstellfedermittel 5 sind in einem Aufnahmeraum 9 angeordnet. Dieser wird radial außen durch den zylindrischen Abschnitt 6 des Zahnrings 1 und in axialer Richtung abtriebsseitig durch den Flansch 7 des Zahnrings 1 sowie antriebsseitig durch den Wellgenerator 3 bzw. den Innenring 4 begrenzt. Der Aufnahmeraum 9 ist zudem als Ringraum radial innen durch die zentrale Durchgangsöffnung 8 am Zahnring 1 begrenzt. Dabei sind Innenring 4 und Rückstellfedermittel 5 koaxial hintereinander angeordnet.
-
Die Rückstellfedermittel 5 sind als Spiralfeder ausgeführt und mit einem radial äußeren Federende 10 am Innenring 4 und mit einem radial inneren Federende 11 am Zahnring 1 drehfest eingehängt. Zur Federeinhängung am Innenring 4 ist ein an diesem koaxial vorstehender Ringflansch 13 mit einer Aussparung 12 vorgesehen (1 und 2). In der Aussparung 12 sind die Rückstellfedermittel 5 mit dem radial äußeren Federende 10 drehfest eingehängt. Die Aussparung 12 geht vom freien axialen Ende des Ringflansches 13 aus und erstreckt sich über die gesamte axiale Länge desselben. Sie weist in der radialen Draufsicht eine rechteckige Form auf.
-
Dabei ist am Innenring 4 abtriebsseitig ein koaxial ausgebildeter scheibenförmiger Ansatz 14 vorgesehen. Dieser ist am Innenring 4 radial außen im Bereich von zwei in axialen Durchgangsbohrungen 15 angeordneten Kupplungsstiften 16, von denen nur einer dargestellt ist, einteilig angeschlossen. Die Kupplungsstifte 16 sind als sogenannte Oldham-Stifte Teil einer nicht weiter dargestellten Ausgleichskupplung, einer sogenannten Oldham-Kupplung, die den Stellantrieb und den Innenring 4 zur Übertragung eines Drehmoments verbindet. Der Ansatz 14 erstreckt sich radial außen über den Außenumfang des Innenrings 4 hinaus. Radial innen wird der Ansatz 14 durch eine zentrale Durchtrittsöffnung 17 begrenzt, deren Innendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Innenrings 4. Der Ringflansch 13 ist hierbei am radial äußeren Rand des Ansatzes 14 einteilig mit diesem verbunden angeordnet.
-
Gemäß einer in 3 dargestellten hinsichtlich Masse, Gewicht und Massenträgheit optimierten Variante des Innenrings 4 kann der Ringflansch 13 auch entfallen und stattdessen eine radial außen am Ansatz 14 an der abtriebsseitigen axialen Stirnseite desselben vorstehende Lasche 18 vorgesehen sein, an der das radial äußere Federende 10 drehfest eingehängt ist.
-
Am Ansatz 14 können die Rückstellfedermittel 5 axial und am Innendurchmesser des Ringflansches 13 radial geführt werden (1). Mit den axialen freien stirnseitigen Enden 19, 20 von Ringflansch 13 oder Lasche 18 kann jeweils der Innenring 4 und damit der Wellgenerator 3 abtriebsseitig an der axialen Innenwand des radial eingezogenen abtriebsseitigen Flanschs 7 des Zahnrings 1 gelagert werden (1 bis 3). Antriebsseitig ist eine axiale Abstützung des Wellgenerators 3 über einen Außenring 21 desselben an einem den Wellgenerator 3 und den Zahnring 1 radial außen gehäuseartig umfassenden Antriebsrad 22 möglich (1)
-
Zur Federeinhängung am Zahnring 1 sind am Befestigungsabschnitt des abtriebsseitigen Flanschs 7 desselben mehrere, hier drei, an diesem axial vorstehende stiftförmige Formschlusselemente 23 ausgebildet (1 und 4). Diese sind als axiale Durchstellungen durch Umformen, insbesondere Tiefziehen, hergestellt. Alternativ ist es auch möglich, die Formschlusselemente 23 als Laschen auszuführen, die besonders einfach als sogenannte Biegelaschen durch Stanzen und Biegen herstellbar sind. In einer weiteren Variante gemäß 5 sind Stifte als Formschlusselemente 24 vorgesehen. Diese sind jeweils in einer axial durchgehenden Bohrung 25 am Befestigungsabschnitt des Flanschs 7 und in einer mit der jeweiligen Bohrung 25 fluchtenden Bohrung 41 an einem abtriebsseitigen Hohlrad 39 angeordnet. Auf diese Weise sind die Rückstellfedermittel 5 auch mit dem abtriebsseitigen Hohlrad 39 drehfest verbunden. Das Hohlrad 39 umfasst den Zahnring 1 am zylindrischen Abschnitt 6 radial außen und am Flansch 7 axial. An den Formschlusselementen 23, 24 sind die Rückstellfedermittel 5 mit dem radial inneren Ende 11 drehfest eingehängt. Alternativ können die Rückstellfedermittel 5 statt am Zahnring 1 an einem anderen abtriebsseitigen Bauteil, insbesondere am abtriebsseitigen Hohlrad 39, drehfest angebunden werden.
-
In einer weiteren in 5 beispielhaft dargestellten Variante kann der Ansatz 14 auch als separates Bauteil am Innenring 4 ausgeführt sein. Hierbei ist der Ansatz 14 mit korrespondierenden Bohrungen 26 an den an der abtriebsseitigen Innenseite des Innenrings 4 an den Bohrungen 15 axial überstehenden Kupplungsstiften 16 drehfest kraftschlüssig aufgesteckt. Auf diese Weise können die Kupplungsstifte 16 zugleich zur Befestigung des Ansatzes 14 am Innenring 4 verwendet werden.
-
In 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wellgetriebes zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine dargestellt. Hierbei sind ein mit dem Innenring 4 drehfest verbundenes erstes Federabstützelement 27 und ein mit dem Zahnring 1 drehfest verbundenes zweites Federabstützelement 28 koaxial angeordnet. Die Rückstellfedermittel 5 sind mit einem radial inneren Federende 11 am ersten Federabstützelement 27 und mit einem radial äußeren Federende 10 am zweiten Federabstützelement 28 drehfest eingehängt (6, 7, 9 und 10). Auf diese Weise sind die Rückstellfedermittel 5 mit dem radial inneren Federende 11 über das erste Federabstützelement 27 an den Innenring 4 und mit dem radial äußeren Federende 10 über das zweite Federabstützelement 28 an den Zahnring 1 drehfest angebunden.
-
Das erste Federabstützelement 27 ist als Hülse ausgeführt und mit einem antriebsseitigen axialen Ende am Außendurchmesser über einen Pressverband 29 mit dem Innendurchmesser des Innenrings 4 drehfest verbunden (6 und 7). Zur Federeinhängung sind am anderen abtriebsseitigen axialen Ende des ersten Federabstützelements 27 von diesem ausgehend mehrere, hier vier, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete axiale Schlitze 30 vorgesehen (6 und 7). An zumindest einem Schlitz 30 sind die Rückstellfedermittel 5 mit dem radial inneren Federende 11 drehfest am ersten Federabstützelement 27 eingehängt. Die als Spiralfeder ausgeführten Rückstellfedermittel 5 umfassen dabei das abtriebsseitige Ende des ersten Federabstützelements 27 radial außen.
-
Zur Unterstützung des Pressverbands 29 zwischen Innenring 4 und erstem Federabstützelement 27 kann am antriebsseitigen axialen Ende desselben eine drehfeste Formschlussverbindung 31 mit dem Innenring 4 vorgesehen sein (6 bis 8). Hierzu bildet das erste Federabstützelement 27 am antriebsseitigen axialen Ende einen am Außendurchmesser nach radial außen abstehenden Ringkragen 32, der an der antriebsseitigen axialen Stirnseite des Innenrings 4 angelegt ist. An seinem freien Rand weist der Ringkragen 32 über den Umfang verteilt eine oder mehrere radiale Einbuchtungen 33 auf, in die an der antriebsseitigen Stirnseite des Innenrings 4 zumindest ein axial vorstehendes Formschlusselement, hier zumindest einer der beiden Kupplungsstifte 16, axial eingreift und einen Formschluss in Umfangs- bzw. Drehrichtung bildet. Die Kupplungsstifte 16 können so zugleich zur Befestigung des ersten Federabstützelements 27 am Innenring 4 verwendet werden.
-
Das zweite Federabstützelement 28 ist in dem durch den Wellgenerator 3 bzw. durch den Innenring 4 und durch den Zahnring 1 begrenzen Aufnahmeraum 9 angeordnet. Es ist als Deckel ausgeführt und am Außendurchmesser über eine Formschlussverbindung 34 am Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 6 des Zahnrings 1 drehfest mit diesem verbunden (6, 9 bis 11). Die Formschlussverbindung 34 wird durch einen am Außendurchmesser des zweiten Federabstützelements 28 axial vorstehenden Ringkragen 35 gebildet, an dem mehrere, hier beispielhaft drei, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Aussparungen 36 vorgesehen sind. Diese gehen vom freien axialen stirnseitigen Ende des Ringkragens 35 aus und erstrecken sich über dessen gesamte axiale Länge. In die Aussparungen 36 greift jeweils ein korrespondierend am Innendurchmesser des Abschnitts 6 des Zahnrings 1 angeordnetes Formschlusselement 37, insbesondere eine Noppe, mit Formschluss in Umfangs- bzw. Drehrichtung radial ein. Die Formschlusselemente 37 können auf einfache Weise als radiale Erhebungen bzw. Durchstellungen durch Umformen, insbesondere Tiefziehen, hergestellt werden. Die Rückstellfedermittel 5 und das zweite Federabstützelement 28 sind im Aufnahmeraum 9 angeordnet. Dieser ist axial antriebsseitig durch den Wellgenerator 3 bzw. den Innenring 4 und abtriebsseitig durch den Zahnring 1 bzw. dessen abtriebsseitigen radial eingezogen Flansch 7 mit dem Befestigungsabschnitt sowie radial außen durch den Abschnitt 6 des Zahnrings 1 begrenzt. Dabei sind Innenring 4, Federabstützelement 28 und die Rückstellfedermittel 5 koaxial hintereinander angeordnet. An der den Rückstellfedermitteln 5 zugewandten axialen Seite des Federabstützelements 28 ist eine axial vorstehende Lasche 38 zur Federeinhängung vorgesehen, die als Biegelasche durch Stanzen und Biegen einfach herstellbar ist.
-
Die Formschlussverbindung 34 zwischen Zahnring 1 und zweitem Federabstützelement 28 ermöglicht, das Drehmoment der Rückstellfedermittel 5 am Antriebsrad 22 abzustützen und diese gegen ein Zurückdrehen zu sichern. Zudem kann der Wellgenerator 3 über das zweite Federabstützelement 28 axial gelagert werden.
-
Erstes und zweites Federabstützelement 27, 28 sind vorzugsweise aus Blech hergestellt. Das zweites Federabstützelement 28 kann auch aus Kunststoff, insbesondere Duroplast oder Elastomer gefertigt werden.
-
Der Wellgenerator 3 besteht aus dem unrund ovalen, vorzugsweise elliptischen Innenring 4 und einem über Wälzkörper, hier Kugeln, auf diesem gelagerten flexiblen Außenring 21, der am Außenumfang den flexiblen Zahnring 1 mit der Außenverzahnung 2 trägt (1 und 6). Der Wellgenerator 3 und der flexible Zahnring 1 bilden eine sogenannte Verstellwelle, über die ein vom Stellantrieb erzeugtes Verstellmoment übertragbar ist. Vorzugsweise steht dabei der flexible Zahnring 1 mit der Außenverzahnung 2 in drehfestem Eingriff mit einer Innenverzahnung des von einer nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antreibbaren Antriebsrads 22.
-
Dieses ist als Kettenrad ausgeführt und über einen Kettentrieb mit der Kurbelwelle verbindbar. Denkbar ist auch, das Antriebsrad 22 als Riemenrad auszuführen, das über einen Riementrieb mit der Kurbelwelle verbindbar ist. Das Antriebsrad 22 ist am Innendurchmesser auf dem Außendurchmesser des koaxial angeordneten abtriebsseitigen Hohlrads 39 gelagert, das mit einem abtriebsseitigen Flansch radial innen mit dem Zahnring 1 im Klemmverband einer Zentralschraube an der Nockenwelle befestigbar ist. Der Wellgenerator 3 ist durch den elektrischen Stellantrieb mit einem Verstellmoment antreibbar. Durch die leicht unrund ovale, insbesondere elliptische Form des Innenrings 4 gelangt hierbei der Zahnring 1 nur an diskreten, insbesondere an zwei gegenüberliegenden, Eingriffsstellen mit wenigen Zähnen in Eingriff mit der Innenverzahnung des Antriebsrads 22. Hierbei wird eine Drehwinkelverstellung des flexiblen Zahnrings 1 gegenüber dem Antriebsrad 22 erreicht. Dadurch kann über den Zahnring 1 ein Verstellmoment auf eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine mit großer Untersetzung übertragen werden. Auf diese Weise ist am Wellgetriebe ein Abtrieb und eine Drehwinkelverstellung mit großer Untersetzung und damit eine entsprechende Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erreichbar. Die Steuerzeiten der durch die Nockenwelle ansteuerbaren Gaswechselventile der Brennkraftmaschine können so variabel eingestellt werden. Das erfindungsgemäße Wellgetriebe ist auf diese Weise als Nockenwellenverstellgetriebe in einem elektrischen Nockenwellenversteller verwendbar. Der Wellgenerator 3, der flexible Zahnring 1, das Hohlrad 39 und die Nockenwelle sind koaxial zu einer Mittelachse 40 angeordnet, die zugleich eine Drehachse bildet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Zahnring
- 2
- Außenverzahnung
- 3
- Wellgenerator
- 4
- Innenring
- 5
- Rückstellfedermittel
- 6
- Abschnitt
- 7
- Ende, Flansch
- 8
- Durchgangsöffnung
- 9
- Aufnahmeraum
- 10
- Federende
- 11
- Federende
- 12
- Aussparung
- 13
- Ringflansch
- 14
- Ansatz
- 15
- Durchgangsbohrungen
- 16
- Kupplungsstift
- 17
- Durchtrittsöffnung
- 18
- Lasche
- 19
- Ende
- 20
- Ende
- 21
- Außenring
- 22
- Antriebsrad
- 23
- Formschlusselement, Durchstellung
- 24
- Bohrung
- 25
- Formschlusselement, Stift
- 26
- Bohrung
- 27
- Federabstützelement
- 28
- Federabstützelement
- 29
- Pressverband
- 30
- Schlitz
- 31
- Formschlussverbindung
- 32
- Ringkragen
- 33
- Einbuchtung
- 34
- Formschlussverbindung
- 35
- Ringkragen
- 36
- Aussparungen
- 37
- Formschlusselement
- 38
- Lasche
- 39
- Hohlrad
- 40
- Mittelachse, Drehachse
- 41
- Bohrung
-
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 102016216594 B3 [0002]
