WO2019170198A1 - Wellgetriebe und verfahren zur herstellung eines elastischen getriebebauteils - Google Patents

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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

Wellqetriebe und Verfahren zur Herstellung eines elastischen Getriebebauteils
Die Erfindung betrifft ein als Stellgetriebe eines elektromechanischen Nockenwellen- verstellers verwendbares Wellgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen, für ein Wellge- triebe geeigneten Getriebebauteils.
Ein derartiges Wellgetriebe ist beispielsweise aus der DE 10 2016 218 927 A1 be- kannt. Das bekannte Wellgetriebe umfasst ein als Kragenhülse ausgebildetes elasti- sches Getriebeelement, welches einen an einen Kragen, das heißt Flansch, anschlie- ßenden 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 Ver- zahnungsbauteil bekannt, welches die Form einer Kragenhülse hat. Ein weiteres elas- tisches 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 fertigungstechni- schen Aspekten weiterentwickeltes, für die Verwendung in einem elektromechani- schen Nockenwellenversteller geeignetes Wellgetriebe anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkma- len 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 Ausgestal- tungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung und um gekehrt.
Das Wellgetriebe umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption ein Antriebsrad, eine mit diesem verbundene Kragenhülse, welche einen hülsenförmigen, das heißt im We sentlichen 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 Ab- triebsrad, 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 ge- sondertes, an der Kragenhülse gehaltenes Sicherungselement gebildet. Die Kragen- hülse ist damit im Vergleich zu einer Kragenhülse, welche selbst als Axialanschlag fungiert, einfacher gestaltet. Es hat sich gezeigt, dass eine eventuelle Materialschwä- chung 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 ge- samte Vorrichtung wird leichter. Die Erfindung macht dabei von der Erkenntnis Ge- brauch, dass die durch die elliptischen Verformungen entstehenden Axialkräfte nicht so groß sind, dass eine Abstützung über die volle axiale Stirnfläche des Innenrings er- forderlich 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 vorzugs- weise aus Metall gefertigten Sicherungsring gebildet, welcher in einer Ringnut auf der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts der Kragenhülse gehalten ist. Der Siche- rungsring ist beispielsweise als Ringfeder aus einem Draht mit kreisrundem Quer- schnitt gefertigt. Die Ringnut kann in diesem Fall eine halbkreisförmige Querschnitts- kontur aufweisen.
Die Kragenhülse, in welche der Sicherungsring einsetzbar ist, ist rationell durch span- lose Verfahren herstellbar. Hierbei wird von einem Blechrohling ausgegangen, wel- cher eine Kragenform mit einem Hülsenabschnitt und einem an diesen anschließen- den, radial nach außen gerichteten Flansch beschreibt, wobei durch umformende Be- arbeitung an der Außenumfangsfläche des Hülsenabschnitts eine Verzahnung und an der Innenumfangsfläche des Hülsenabschnitts eine zur Halterung eines als Axialan- schlag gegenüber einem Wellgenerator vorgesehenen Sicherungselementes geeigne- te Ringnut erzeugt wird.
Gemäß einer alternativen Bauform des elastischen Getriebeelementes ist der Axial- anschlag durch einen Sicherungskragen gebildet, welcher am Flanschabschnitt der Kragenhülse gehalten ist. Im Unterschied zum Sicherungsring ist der Sicherungskra- gen vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Die Grundform des Sicherungskragens entspricht der Grundform des elastischen Getriebeelementes, das heißt der Kragen- hülse, 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 Kra- genhülse - 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 ge- krümmten 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 Stirnflä- che des Antriebsrades begünstigt die Verformbarkeit des elastischen Getriebeelemen- tes im Bereich seines Kragens. Die insbesondere als Haken gestalteten Befesti- gungsabschnitte, 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 Sicherungskra- gens 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 Be- reich der Befestigungsabschnitte, in Axialrichtung auslenkbar ist. Ebenso sind Ausfüh- rungsformen realisierbar, bei welchen die Befestigungsabschnitte des Sicherungskra- gens 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 Getriebeele- mentes in den Befestigungsabschnitten des Sicherungskragens etwas rutschen kann.
Die Kragenhülse ist rationell als einstückiges Blechteil herstellbar. Sofern die Kragen- hülse eine innenseitige Ringnut aufweist, in welcher der Sicherungsring befestigbar ist, welche jedoch auch in Varianten mit gesondertem, aus Kunststoff gefertigtem Si- cherungskragen vorhanden sein kann, ist auch diese Ringnut, wie bereits erläutert, vorzugsweise mittels umformender Verfahren hergestellt. Alternativ kommt eine spa- nende Erzeugung der Ringnut in Betracht. Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Hierin zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wellgetriebe in einer Schnittdarstel- lung,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Anordnung nach Fig. 1 ,
Fig. 3 bis 5 eine Kragenhülse des Wellgetriebes nach Fig. 1 ,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wellgetriebe in einer Darstellung analog Fig. 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 Ver- wendung in einem nicht weiter dargestellten elektrischen Nockenwellenversteller ei- nes 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 Außenver- zahnung 11 der Kragenhülse 7 zusammenwirkt. Die Außenverzahnung 11 befindet sich am Umfang eines mit 10 bezeichneten hülsenförmigen Abschnitts, das heißt Hül- senabschnitts, 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 Fig. 1 ein Sicherungsring 24 einge- legt, welcher allgemein als Sicherungselement bezeichnet wird.
Eine andere Form eines Sicherungselementes, nämlich ein Sicherungskragen 28, ist bei der Bauform nach Fig. 6 vorhanden. Der Sicherungskragen 28 weist, grundsätzlich mit dem elastischen Getriebeelement 7 vergleichbar, eine Kragenform, auch als Hut- form bezeichnet, auf. Hierbei schließt sich an einen Kragenabschnitt 28, welcher in ei- ner zum Kragen 8 parallelen eben liegt, ein Flülsenabschnitt 30 an, welcher konzent- risch innerhalb des Hülsenabschnitts 10 der Kragenhülse 7 angeordnet ist. Durch die dem Kragenabschnitt 28 abgewandte Stirnfläche des Hülsenabschnitts 30 ist ein Axi- alanschlag 23 gebildet, dessen Funktion der Funktion des Sicherungsrings 24 im Aus- führungsbeispiel nach Fig. 1 entspricht.
In beiden Ausführungsbeispielen sichert der Axialanschlag 23 einen Außenring 22 ei- nes 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 Ausgleichs- kupplung 18 in Form einer Oldham-Kupplung geschaltet ist. Die Oldham-Kupplung 18 umfasst eine aus Kunststoff gefertigte Oldhamscheibe 17. Der Innenring 16 ist gegen- über 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 1 1 versehene Bereich der Kragenhülse 7 umgibt unmittelbar den Außenring 22 und ist in entspre- chender Weise permanent verformbar. Durch die elliptische Form des Innenrings 16 wird die Außenverzahnung 1 1 lediglich an zwei einander diametral gegenüberliegen- den Stellen in Eingriff mit der Innenverzahnung 12 des Flohlrades 5 gebracht. Die In- nenverzahnung 12 befindet sich in einem zylindrischen Abschnitt 13 des Flohlrades 5. An den zylindrischen Abschnitt 13 schließt sich ein mit 14 bezeichneter Boden des Flohlrades 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 ge- ringen Spiel, verhindert.
Solange der Innenring 16 mit der Drehzahl des Antriebsrades 2 rotiert, bleiben die Eingriffsbereiche zwischen den Verzahnungen 1 1 , 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 zwi- schen den Verzahnungen 1 1 , 12 am Umfang des Abtriebsrades 5. Eine geringfügig unterschiedliche Zähneanzahl zwischen den Verzahnungen 1 1 , 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 Wellgetrie- bes 1 wirkt, würde über die Wälzkörper 20 auf den Außenring 22 übertragen werden. Eine Verlagerung des Außenrings 12 in Axialrichtung wird hierbei durch den Axialan- schlag 23 verhindert. Der Axialanschlag 23 ist derart ausgeprägt, dass auch unter Be- rücksichtigung eines Montagespiels zwischen der Kragenhülse 7 und dem Wellgene- rator 15 die gewünschte Sicherungsfunktion in axialer Richtung gegeben ist.
Die in den Figuren 3 bis 5 isoliert dargestellte Kragenhülse 7 ist sowohl für die Ver- wendung im Wellgetriebe 1 nach Fig. 1 als Verwendung im Wellgetriebe 1 nach Fig. 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 Ausspa- rungen 9, deren Enden in Form von Aufweitungen 27 erweitert sind, so dass jede Aussparung 9 die Grundform einer gekrümmten Flantel hat. Jeweils eine Ausspa- rung 9 befindet sich radial zwischen einer Befestigungsöffnung 26 und dem Übergang zum Flülsenabschnitt 10. Durch die Aussparungen 9 wird die Nachgiebigkeit des elas- tischen Getriebeelementes 7, was Belastungen in radialer Richtung sowie Kippbelas- tungen betrifft, gezielt heraufgesetzt, ohne eine unerwünschte Nachgiebigkeit in Um fangsrichtung zu erzeugen.
In der Ausführungsform nach Fig. 6 läuft der Kragenabschnitt 29 in Form von Haken 31 aus, welche allgemein als Befestigungsabschnitte bezeichnet werden. Jeder Ha- ken 31 hintergreift den Rand einer Aussparung 9 derart, dass er an einer mit St be- zeichneten 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 Getriebe- elementes 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 zwi- schen der Anschlagsscheibe 4 und dem Abtriebsrad 5 nicht dargestellte Verdrehsi- cherungskonturen gebildet, welche den Verstellbereich der Nockenwelle begrenzen. Derartige, durch die Anschlagscheibe 4 und das Hohlrad 5 gebildete Verdrehsiche- rungskonturen sich auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gegeben.
Bezuqszeichenliste
Wellgetriebe
Antriebsrad
Kettenrad
Anschlagscheibe
Hohlrad, Abtriebsrad
Abtriebswelle
Kragenhülse, elastisches Getriebeelement Kragen, Flansch
Aussparung im Kragen
Hülsenabschnitt
Außenverzahnung
Innenverzahnung
zylindrischer Abschnitt
Boden
Wellgenerator
Innenring
Oldhamscheibe
Ausgleichskupplung
Wälzlager
Kugel
Käfig
Außenring
Axialanschlag
Sicherungselement, Sicherungsring Ringnut
Befestigungsöffnung
Aufweitung
Sicherungselement, Sicherungskragen Kragenabschnitt
Hülsenabschnitt 31 Haken, Befestigungsabschnitt
M Mittelachse
Sp Spalt
St Stirnfläche

Claims

Patentansprüche
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 ei- nen 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 Axi- alkraft zwischen dem Außenring (22) und der Kragenhülse (7) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Axialanschlag (23) durch ein gesondertes, an der Kragenhülse (7) gehal- tenes Sicherungselement (24, 28) gebildet ist, das zusammen mit dem Wellge- nerator (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, wel- cher in einer Ringnut (25) auf der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts (10) gehalten ist.
5. Wellgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Siche- rungsring (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) ge- bildet ist, welcher am Flansch (8) der Kragenhülse (7) gehalten
7. Wellgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungs- abschnitte (31 ) des Sicherungskragens (28) die Aussparungen (9) im
Flansch (8) hintergreifen und hierbei an einer Stirnfläche (St) des Antriebsra- des (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 Axialan- schlag (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 Fierstellung eines elastischen Getriebebauteils (7) für ein als Stellgetriebe eines elektrischen Nockenwellenverstellers verwendbares Wellge- triebe, ausgehend von einem Blechrohling, welcher eine Kragenform mit einem Flülsenabschnitt (10) und einem an diesen anschließenden, radial nach außen gerichteten Flansch (8) beschreibt, wobei durch umformende Bearbeitung an der Außenumfangsfläche des Flülsenabschnitts (10) eine Verzahnung (11 ) und an der Innenumfangsfläche des Flülsenabschnitts (10) eine zur Flalterung eines als Axialanschlag (23) gegenüber einem Wellgenerator (15) vorgesehenen Si- cherungselementes (24, 28) geeignete Ringnut (25) erzeugt wird.
PCT/DE2019/100204 2018-03-08 2019-03-07 Wellgetriebe und verfahren zur herstellung eines elastischen getriebebauteils WO2019170198A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3839294A4 (de) * 2018-09-19 2021-08-18 Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai Drehzahlminderer und roboter

Families Citing this family (3)

* 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
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

Citations (15)

* 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
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
DE102016218927A1 (de) 2016-09-29 2017-11-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellgetriebe
DE102016223373B3 (de) * 2016-11-25 2018-02-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stellgetriebe
DE102016223513A1 (de) 2016-11-28 2018-03-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verstellgetriebevorrichtung für eine Welle sowie Fahrzeug mit der Verstellgetriebevorrichtung

Patent Citations (15)

* 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
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
DE102016223513A1 (de) 2016-11-28 2018-03-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verstellgetriebevorrichtung für eine Welle sowie Fahrzeug mit der Verstellgetriebevorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3839294A4 (de) * 2018-09-19 2021-08-18 Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai Drehzahlminderer und roboter
US11648662B2 (en) 2018-09-19 2023-05-16 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Speed reducer and robot

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