WO2018091035A1 - Kupplungselement - Google Patents

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WO2018091035A1
WO2018091035A1 PCT/DE2017/100959 DE2017100959W WO2018091035A1 WO 2018091035 A1 WO2018091035 A1 WO 2018091035A1 DE 2017100959 W DE2017100959 W DE 2017100959W WO 2018091035 A1 WO2018091035 A1 WO 2018091035A1
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Jürgen Weber
Resat Aras
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a coupling element which can be used as a component of a compensating coupling, in particular of an adjusting gear, according to the preamble of claim 1.
  • Such a coupling element is known for example from DE 10 2007 049 072 A1.
  • This document discloses a phaser for an internal combustion engine having an Oldham clutch.
  • the acting as a drive element coupling element of the Oldham coupling has a two-leaf shape.
  • the two wings of the coupling element engage in recesses of a Oldham disc made of plastic, wherein they are guided displaceably in these recesses.
  • the Oldham disc relative to an element of a transmission of the phaser is displaceable in a defined direction which is orthogonal to the given by the wings of the coupling element direction, so that a total of a radial offset between the non-rotatably coupled by means of the Oldham coupling elements in any radial direction is possible.
  • a camshaft adjuster with a non-cutting produced coupling star is known.
  • a coupling half can be U-shaped.
  • Alternatively to a clutch star can after the
  • a coupling element with a single radial projection that is to say a single-finger coupling, is also used.
  • DE 10 2006 027 349 A1 discloses a camshaft adjuster with an electromagnetic actuator, in which a bearing part is designed as a formed part.
  • the invention has for its object to provide a comparison with the prior art further developed, suitable for a compensating coupling coupling element, which is characterized by a particularly favorable ratio between manufacturing costs, mechanical stability and moment of inertia.
  • This object is achieved by a coupling element with the features of claim 1.
  • This coupling element is designed in a double-winged in a known basic form, wherein two wings emanate from a hub which is provided for connection to a shaft.
  • an annular space which is closed towards an end face of the hub and thus of the entire coupling element and open towards the opposite end face is formed between the hub and the wings.
  • the entire coupling element thus has a pot shape, wherein in the center of the pot is given a cylindrical, hollow elevation in the form of the hub.
  • the outer contour of the coupling element, which is given by the outer wall of the annulus, is in a voltage optimized manner preferably completely kink-free, that is designed only with straight and rounded sections.
  • the coupling element according to the application has a drastically reduced mass with at most moderately reduced or even increased mechanical load capacity. Due to the hollow design of the coupling element whose elasticity is significantly increased compared to solid coupling elements, which contributes to the reduction of voltage spikes in the coupling, which works with the coupling element, or in machine components operatively connected thereto. Likewise, a compensation coupling working with the hollow coupling element is characterized by a particularly low noise development and low wear.
  • a cylindrical wall of the hub bounding the annular space inwardly has a greater wall thickness than the wall of the vanes delimiting the annular space to the outside.
  • the hub of the coupling element can be pressed onto a shaft.
  • other connection technologies such as soldering or welding, are applicable between the hub and a shaft.
  • a positive interaction between the hub and a shaft, for example in the form of polygonal connection contours, can be realized.
  • the coupling element and a device in which a coupling element having the coupling, in particular compensating coupling is installed in a simple manner mountable.
  • a device which comprises a gearbox and a motor, in particular an electric motor, which are coupled to one another by means of the clutch, by first assembling the gearbox, together with a gearbox-side part of the clutch, and optionally with connected further machine parts and only after the engine, which is connected to the designed as a hollow body coupling element is attached to the transmission.
  • each wing of the coupling element preferably has on its two flanks in each case an outwardly curved contact region.
  • defined linear or area bearing areas between the coupling element and the other element are given.
  • the given by the annulus hollow volume of the coupling element corresponds to at least 40% of the gross volume of the coupling element.
  • the gross volume is the sum of the volume of the material, in particular metal, from which the coupling element is made, and the hollow volume understood.
  • the material volume is therefore in this embodiment by at most 50% greater than the hollow volume of the coupling element.
  • the coupling element can be produced by various technologies, which in all cases is preferably a one-piece element. As production technologies are generally pressing, calibration and forming, such as deep drawing or extrusion, to call. As a starting material for the production of the coupling element, for example, a band-shaped material made of steel is used.
  • the coupling element can be produced by prototyping, for example investment casting or powder metallurgy methods such as sintering. In principle, machining methods for producing the coupling element are also suitable. A combination of different manufacturing technologies in the manufacture of the coupling element is possible. In all cases, the coupling element is preferably shaped undercut. This means that it can be easily removed from a two-part tool without slide.
  • the coupling element can be used, for example, in a compensating coupling of a control gear, in particular a wave gear.
  • the adjusting mechanism can be used, for example, in an electric camshaft adjuster or in a device for varying the compression ratio of a reciprocating piston engine, in particular a reciprocating piston engine.
  • a drive element 2 of the actuating gear 1 is formed as a sprocket and is driven in a conventional manner by the crankshaft of an internal combustion engine, where it rotates at half crankshaft speed.
  • a not visible in Fig. 1 output element of the actuating gear 1 is connected to an output shaft 3, which is rotatably connected or identical to a camshaft to be adjusted.
  • An adjusting shaft 4, which is located on the output shaft 3 opposite end face of the total substantially cylindrical adjusting gear 1, is driven by an electric motor, not shown. As long as the adjusting shaft 4, which is identical or rotationally fixed to the motor shaft of the electric motor, rotates with the rotational speed of the drive element 2, and the output shaft 3 rotates at this speed.
  • the actuating gear 1 is designed as a three-shaft gear, namely wave gear.
  • the adjusting shaft 4 is rotatably connected to a coupling element 5, which is shown in FIGS. 2 and 3 isolated.
  • the coupling element 5 is a one-piece sheet metal part.
  • the coupling element 5 has a hub 6 which is fixedly arranged on the adjusting shaft 4. From the hub 6, two wings 7, 8 extend diametrically opposite radially outward, flanks of the wings 7, 8 are denoted by the reference numerals 9, 10. At the flanks 9, 10 close in the direction of the ends of the wings 7, 8 radially outwardly curved contact areas 1 1, 12 at. These contact areas 1 1, 12 contact an Oldham disc 13, which next to the coupling element 5, another element of a generally designated 14 compensating coupling, namely Oldham coupling represents.
  • the wings 7, 8 engage in a respective recess 15 in the Oldham disc 13, whereby the coupling element 5 is limited in the radial direction in the Oldham disc 13 is guided in total limited.
  • the Oldham coupling 14 allows at least slight axial displacements between the coupling element 5 and the Oldham disc 13th
  • the Oldham disc 13 is displaceable in a manner not visible to a bearing ring of the actuating gear 1, wherein the direction of displacement of the Oldham disc 13 is aligned orthogonal to the direction of displacement of the coupling element 5.
  • the compensation clutch 14 is able to compensate for an axial offset between the adjusting shaft 4 and the output shaft 3 in any radial direction.
  • the coupling element 5 describes an adjusting shaft 4 open towards the pot shape.
  • a cavity 16 also referred to as an annular space, is formed between the hub 6 and the two-leaf outer contour of the coupling element 5.
  • the wall of the hub 6 has a thicker wall than the outer wall of the wings 7, 8, which describes the outer contour of the coupling element 5.
  • the outer contour of the coupling element 5 has no kinks, but only rounded and straight areas, including the flanks 9, 10, on.
  • a denoted by 17 bottom of the coupling element 5, which limits the annular space 16 to the closed end face is, as shown in Fig. 2, curved. Together with the uneven wall thickness, this design contributes significantly to the high mechanical stability of the coupling element 5 compared to the use of materials.

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Abstract

Ein Kupplungselement, insbesondere in einem elektrischen Nockenwellenversteller oder in einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors, weist eine Nabe (6) sowie zwei von dieser ausgehende Flügel (7, 8) auf, wobei zwischen der Nabe (6) und den Flügeln (7, 8) ein zu einer Stirnseite des Kupplungselementes hin geschlossener und zur entgegengesetzten Stirnseite hin offener Ringraum (16) gebildet ist. Das Kupplungselement zeichnet sich durch ein besonders günstiges Verhältnis zwischen mechanischer Belastbarkeit und Masse sowie Trägheitsmoment aus und ist rationell beispielsweise als Umformteil herstellbar.

Description

Kupplungselement
Die Erfindung betrifft ein als Komponente einer Ausgleichskupplung, insbesondere ei- nes Stellgetriebes, verwendbares Kupplungselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Ein derartiges Kupplungselement ist beispielsweise aus der DE 10 2007 049 072 A1 bekannt. Dieses Dokument offenbart einen Phasenversteller für eine Brennkraftma- schine mit einer Oldham-Kupplung. Hierbei weist das als Antriebselement fungierende Kupplungselement der Oldham-Kupplung eine zweiflügelige Form auf. Die beiden Flügel des Kupplungselementes greifen in Ausnehmungen einer Oldham-Scheibe aus Kunststoff ein, wobei sie in diesen Ausnehmungen verschiebbar geführt sind. Weiterhin ist die Oldham-Scheibe gegenüber einem Element eines Getriebes des Phasen- verstellers in einer definierten Richtung verschiebbar, welche zur durch die Flügel des Kupplungselementes gegebenen Richtung orthogonal ist, so dass insgesamt ein Radialversatz zwischen den mittels der Oldham-Kupplung drehfest miteinander gekoppelten Elementen in beliebiger Radialrichtung möglich ist.
Die DE 102 48 351 A1 offenbart einen elektrisch angetriebenen Nockenwellenverstel- ler, welcher eine drehspielfreie, lösbare Kupplung aufweist. Als Stellgetriebe dieses bekannten Nockenwellenverstellers ist ein Exzentergetriebe vorgesehen.
Aus der DE 10 2004 041 769 A1 ist ein Nockenwellenversteller mit einem spanlos hergestellten Kupplungsstern bekannt. Im Halblängsschnitt kann eine Kupplungshälfte U-förmig ausgebildet sein. Alternativ zu einem Kupplungsstern kann nach der
DE 10 2004 041 769 A1 auch ein Kupplungselement mit einem einzigen radialen Fortsatz, das heißt eine Einfingerkupplung, zum Einsatz kommen. Die DE 10 2006 027 349 A1 offenbart einen Nockenwellenversteller mit einem elektromagnetischen Aktuator, bei welchem ein Lagerteil als Umformteil ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik wei- terentwickeltes, für eine Ausgleichskupplung geeignetes Kupplungselement anzugeben, welches sich durch ein besonders günstiges Verhältnis zwischen Fertigungsaufwand, mechanischer Stabilität und Trägheitsmoment auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kupplungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Dieses Kupplungselement ist in an sich bekannter Grundform zweiflügelig gestaltet, wobei von einer Nabe, welche zur Verbindung mit einer Welle vorgesehen ist, zwei Flügel ausgehen. Erfindungsgemäß ist zwischen der Nabe und den Flügeln ein zu einer Stirnseite der Nabe und damit des gesamten Kupplungselementes hin geschlossener und zur entgegengesetzten Stirnseite hin of- fener Ringraum gebildet. Das gesamte Kupplungselement weist damit eine Topfform auf, wobei in der Mitte des Topfes eine zylindrische, hohle Erhebung in Form der Nabe gegeben ist. Die Außenkontur des Kupplungselementes, welche durch die äußere Wandung des Ringraums gegeben ist, ist in spannungsoptimierter Weise vorzugsweise komplett knickfrei, das heißt lediglich mit geraden und abgerundeten Abschnitten, gestaltet.
Im Vergleich zu herkömmlichen, massiven Kupplungselementen, wie sie in Ausgleichskupplungen zum Einsatz kommen, weist das anmeldungsgemäße Kupplungselement eine drastisch reduzierte Masse bei höchstens moderat reduzierter oder so- gar gesteigerter mechanischer Belastbarkeit auf. Durch die hohle Gestaltung des Kupplungselementes ist dessen Elastizität im Vergleich zu massiven Kupplungselementen signifikant erhöht, was zur Minderung von Spannungsspitzen in der Kupplung, welche mit dem Kupplungselement arbeitet, oder in damit wirkverbundenen Maschinenkomponenten beiträgt. Ebenso zeichnet sich eine mit dem hohlen Kupplungsele- ment arbeitende Ausgleichskupplung durch eine besonders geringe Geräuschentwicklung und einen geringen Verschleiß aus. Im Sinne einer Topologieoptimierung des Kupplungselementes sind Ausgestaltungen von Vorteil, bei welchen eine zylindrische, den Ringraum nach innen begrenzende Wandung der Nabe eine größere Wandstärke als die den Ringraum nach außen be- grenzende Wandung der Flügel aufweist. Die Nabe des Kupplungselementes kann auf eine Welle aufgepresst sein. Ebenso sind sonstige Verbindungstechnologien, beispielsweise Löt- oder Schweißverbindungen, zwischen der Nabe und einer Welle anwendbar. Auch eine formschlüssige Zusammenwirkung zwischen der Nabe und einer Welle, beispielsweise in Form polygonförmiger Verbindungkonturen, ist realisierbar. In jedem Fall ist das Kupplungselement sowie eine Vorrichtung, in welche eine das Kupplungselement aufweisende Kupplung, insbesondere Ausgleichkupplung, eingebaut ist, auf einfache Weise montierbar. Hierbei ist es insbesondere möglich, eine Vorrichtung, welche ein Getriebe und einen Motor, insbesondere Elektromotor, um- fasst, welche mittels der Kupplung miteinander gekoppelt sind, zu fertigen, indem zu- nächst das Getriebe samt eines getriebeseitigen Teils der Kupplung montiert und gegebenenfalls mit weiteren Maschinenteilen verbunden und erst im Anschluss der Motor, welcher mit dem als Hohlkörper gestalteten Kupplungselement verbunden ist, an das Getriebe angesetzt wird.
Zur Zusammenwirkung mit einem weiteren Element, insbesondere einer Oldham- Scheibe einer Ausgleichskupplung, weist jeder Flügel des Kupplungselementes vorzugsweise an seinen beiden Flanken jeweils einen nach außen gewölbten Kontaktbereich auf. Damit sind definierte linienförmige oder flächige Anlagebereiche zwischen dem Kupplungselement und dem weiteren Element gegeben.
In bevorzugter Ausgestaltung entspricht das durch den Ringraum gegebene Hohlvolumen des Kupplungselementes mindestens 40 % des Bruttovolumens des Kupplungselementes. Unter dem Bruttovolumen wird die Summe aus dem Volumen des Materials, insbesondere Metalls, aus welchem das Kupplungselement gefertigt ist, und dem Hohlvolumen verstanden. Das Materialvolumen ist demnach in dieser Ausgestaltung um höchstens 50 % größer als das Hohlvolumen des Kupplungselementes. Das Kupplungselement ist durch verschiedenste Technologien herstellbar, wobei es sich in allen Fällen vorzugsweise um ein einstückiges Element handelt. Als Fertigungstechnologien sind allgemein Pressen, Kalibrieren und Umformen, beispielsweise Tiefziehen oder Fließpressen, zu nennen. Als Ausgangsprodukt zur Herstellung des Kupplungselementes ist beispielsweise ein bandförmiges Material aus Stahl verwendbar. Ebenso kann das Kupplungselement durch Urformen, beispielsweise Feinguss oder pulvermetallurgische Verfahren wie Sintern, hergestellt werden. Prinzipiell sind auch spanabhebende Verfahren zur Herstellung des Kupplungselementes geeignet. Auch eine Kombination verschiedener Fertigungstechnologien bei der Herstellung des Kupplungselementes ist möglich. In allen Fällen ist das Kupplungselement vorzugsweise hinterschnittfrei geformt. Dies bedeutet, dass es in einfacher Weise aus einem zweiteiligen Werkzeug ohne Schieber entnehmbar ist.
Das Kupplungselement ist beispielsweise in einer Ausgleichskupplung eines Stellge- triebes, insbesondere eines Wellgetriebes, verwendbar. Das Stellgetriebe kann hierbei zum Beispiel in einem elektrischen Nockenwellenversteller oder in einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Hubkolbenmotors, zum Einsatz kommen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Fig. 1 ein Stellgetriebe mit einer Ausgleichskupplung in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 und 3 ein Kupplungselement der Ausgleichskupplung des Stellgetriebes nach
Fig. 1 .
Die Fig. 1 zeigt ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Stellge- triebe, nämlich Wellgetriebe, welches in einem elektrischen Nockenwellenversteller zum Einsatz kommt. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion des Stellgetriebes 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.
Ein Antriebselement 2 des Stellgetriebes 1 ist als Kettenrad ausgebildet und wird in an sich bekannter Weise von der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angetrieben, wobei es mit halber Kurbelwellendrehzahl rotiert. Ein in Fig. 1 nicht sichtbares Abtriebselement des Stellgetriebes 1 ist mit einer Abtriebswelle 3 verbunden, welche mit einer zu verstellenden Nockenwelle drehfest verbunden oder identisch ist. Eine Verstellwelle 4, welche sich auf der der Abtriebswelle 3 gegenüberliegenden Stirnseite des insgesamt im Wesentlichen zylindrischen Stellgetriebes 1 befindet, wird durch einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben. Solange die Verstellwelle 4, welche mit der Motorwelle des Elektromotors identisch oder drehfest verbunden ist, mit der Drehzahl des Antriebselementes 2 rotiert, rotiert auch die Abtriebswelle 3 mit dieser Drehzahl. Eine Phasenverstellung der Nockenwelle findet in diesem Betriebszustand nicht statt. Sobald dagegen die Drehzahl der Verstellwelle 4 von der Drehzahl des Antriebselementes 2 abweicht, wird die Abtriebswelle 3 und damit die Nockenwelle in Relation zur Kurbelwelle entweder in Richtung früh oder in Richtung spät verstellt. Das Stellgetriebe 1 ist als Dreiwellengetriebe, nämlich Wellgetriebe, gestaltet.
Die Verstellwelle 4 ist drehfest verbunden mit einem Kupplungselement 5, welches in den Fig. 2 und 3 isoliert dargestellt ist. Bei dem Kupplungselement 5 handelt es sich um ein einstückiges Blechteil. Das Kupplungselement 5 weist eine Nabe 6 auf, welche fest auf der Verstellwelle 4 angeordnet ist. Von der Nabe 6 aus erstrecken sich zwei Flügel 7, 8 diametral entgegengesetzt radial nach außen, wobei Flanken der Flügel 7, 8 mit den Bezugszeichen 9, 10 gekennzeichnet sind. An die Flanken 9, 10 schließen sich in Richtung der Enden der Flügel 7, 8 radial nach außen gewölbte Kontaktbereiche 1 1 , 12 an. Diese Kontaktbereiche 1 1 , 12 kontaktieren eine Oldham-Scheibe 13, welche neben dem Kupplungselement 5 ein weiteres Element einer insgesamt mit 14 bezeichneten Ausgleichskupplung, nämlich Oldham-Kupplung, darstellt. Die Flügel 7, 8 greifen in jeweils eine Aussparung 15 in der Oldham-Scheibe 13 ein, womit das Kupplungselement 5 insgesamt beschränkt in radialer Richtung verschiebbar in der Oldham-Scheibe 13 geführt ist. Darüber hinaus erlaubt die Oldham-Kupplung 14 zu- mindest geringfügige axiale Verschiebungen zwischen dem Kupplungselement 5 und der Oldham-Scheibe 13.
Die Oldham-Scheibe 13 ist in nicht sichtbarer Weise gegenüber einem Lagerring des Stellgetriebes 1 verschiebbar, wobei die Verschieberichtung der Oldham-Scheibe 13 orthogonal zur Verschieberichtung des Kupplungselementes 5 ausgerichtet ist. Damit ist die Ausgleichskupplung 14 in der Lage, einen Achsversatz zwischen der Verstellwelle 4 und der Abtriebswelle 3 in beliebiger radialer Richtung auszugleichen.
Das Kupplungselement 5 beschreibt eine zur Verstellwelle 4 hin offene Topfform.
Hierbei ist ein auch als Ringraum bezeichneter Hohlraum 16 zwischen der Nabe 6 und der zweiflügeligen Außenkontur des Kupplungselementes 5 gebildet. Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Wandung der Nabe 6 dickwandiger als die Außenwandung der Flügel 7,8, welche die Außenkontur des Kupplungselementes 5 be- schreibt, gestaltet. Die Außenkontur des Kupplungselementes 5 weist keinerlei Knicke, sondern lediglich abgerundete sowie gerade Bereiche, unter anderem die Flanken 9, 10, auf. Ein mit 17 bezeichneter Boden des Kupplungselementes 5, welcher den Ringraum 16 zur geschlossenen Stirnseite hin begrenzt, ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, gewölbt gestaltet. Zusammen mit der uneinheitlichen Wandstärke trägt diese Gestal- tung maßgeblich zur im Vergleich zum Materialeinsatz hohen mechanischen Stabilität des Kupplungselementes 5 bei.
Bezugszeichenliste
Stellgetriebe
Antriebselement
Abtriebswelle
Verstellwelle
Kupplungselement
Nabe
Flügel
Flügel
Flanke
Flanke
Kontaktbereich
Kontaktbereich
Oldham-Scheibe
Oldham-Kupplung
Aussparung
Ringraum, Hohlraum
Boden

Claims

Patentansprüche
1 . Kupplungselement, mit einer Nabe (6) sowie zwei von dieser ausgehenden Flügeln (7,8), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Nabe (6) und den Flügeln (7,8) ein zu einer Stirnseite der Nabe (6) hin geschlossener und zur entgegengesetzten Stirnseite hin offener Ringraum (16) gebildet ist.
2. Kupplungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische, den Ringraum (16) nach innen begrenzende Wandung der Nabe (6) eine größere Wandstärke als die den Ringraum (6) nach außen begrenzende Wandung der Flügel (7,8) aufweist.
3. Kupplungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flügel (7,8) an seinen beiden Flanken (9, 10) jeweils einen nach außen gewölbten, zur Zusammenwirkung mit einem weiteren Maschinenelement vorgesehenen Kontaktbereich (1 1 , 12) aufweist.
4. Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Ringraum (16) gegebene Hohlvolumen mindestens 40% des Bruttovolumens des Kupplungselementes entspricht.
5. Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses hinterschnittfrei geformt ist.
6. Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als einstückiges Umformteil ausgebildet ist.
7. Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als durch Urformen hergestelltes Maschinenteil ausgebildet ist.
8. Verwendung eines Kupplungselementes nach Anspruch 1 in einer Ausgleichskupplung eines Stellgetriebes (1 ).
9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei das Stellgetriebe (1 ) Teil eines elektrischen Nockenwellenverstellers ist.
10. Verwendung nach Anspruch 8, wobei das Stellgetriebe (1 ) Teil einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenmaschine ist.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10248351A1 (de) 2002-10-17 2004-04-29 Ina-Schaeffler Kg Elektrisch angetriebener Nockenwellenversteller
DE102004041751A1 (de) * 2004-08-28 2006-03-16 Ina-Schaeffler Kg Nockenwellenversteller
DE102004041769A1 (de) 2004-08-28 2006-03-16 Ina-Schaeffler Kg Nockenwellenversteller
DE102006027349A1 (de) 2006-06-13 2007-12-20 Schaeffler Kg Nockenwellenversteller mit einem elektromagnetischen Aktuator
DE102007049072A1 (de) 2007-10-12 2009-04-16 Schaeffler Kg Phasenversteller für eine Brennkraftmaschine mit einer Oldham-Kupplung
JP2014081052A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Asmo Co Ltd ジョイント及びバルブタイミング可変装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1582592A (en) * 1991-11-08 1993-06-07 Kay Seven Co., Ltd. Shaft coupling

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10248351A1 (de) 2002-10-17 2004-04-29 Ina-Schaeffler Kg Elektrisch angetriebener Nockenwellenversteller
DE102004041751A1 (de) * 2004-08-28 2006-03-16 Ina-Schaeffler Kg Nockenwellenversteller
DE102004041769A1 (de) 2004-08-28 2006-03-16 Ina-Schaeffler Kg Nockenwellenversteller
DE102006027349A1 (de) 2006-06-13 2007-12-20 Schaeffler Kg Nockenwellenversteller mit einem elektromagnetischen Aktuator
DE102007049072A1 (de) 2007-10-12 2009-04-16 Schaeffler Kg Phasenversteller für eine Brennkraftmaschine mit einer Oldham-Kupplung
JP2014081052A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Asmo Co Ltd ジョイント及びバルブタイミング可変装置

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