WO2020103971A1 - Wellgetriebe und herstellung eines wellgetriebes - Google Patents

Wellgetriebe und herstellung eines wellgetriebes

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WO2020103971A1
WO2020103971A1 PCT/DE2019/100833 DE2019100833W WO2020103971A1 WO 2020103971 A1 WO2020103971 A1 WO 2020103971A1 DE 2019100833 W DE2019100833 W DE 2019100833W WO 2020103971 A1 WO2020103971 A1 WO 2020103971A1
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WO
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wave gear
housing component
wheel
drive
gear according
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PCT/DE2019/100833
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Inventor
Jürgen Weber
Marco HILDEBRAND
Daniel Heise
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
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    • F01L2001/3521Harmonic drive of flexspline type
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00Manufacturing of components used in valve arrangements

Definitions

  • the invention relates to a wave gear suitable for use in an electric camshaft adjuster and a method for its production.
  • wave gears work with a deformable gear element and are designed in many cases as a step-down gear, with an output shaft to be adjusted within a limited angular range relative to a drive assembly, which includes a drive wheel, to be adjusted.
  • the limitation of the adjustment range between the output shaft and the drive assembly can in principle be done either with the help of separate elements, for example on washers, or with the help of elements which take on further functions, in particular bearing functions, within the wave gear.
  • a stop disk section is provided in addition to a ring gear section.
  • There is an internal toothing in the ring gear section which is made in terms of forming technology.
  • the known ring gear can have functional surfaces which are designed as axial or radial bearing surfaces.
  • DE 10 2004 062 072 A1 discloses a camshaft adjuster in which a stop disk limits the adjustment range.
  • the stop disc is non-rotatably connected to a drive wheel and also performs an axial bearing function.
  • a swash plate gear is used as the setting gear of the camshaft adjuster.
  • Another camshaft adjuster in which a stop element also takes on a bearing function, is known from EP 2 638 257 B1.
  • an output ring has stop lugs, which interact with stop contours of a drive ring gear.
  • the stop between the output ring and the drive ring gear is hydraulically damped.
  • a stop damping is also given in a camshaft adjuster known from DE 10 2014 002 362 A1. In this case the cushioning is active.
  • camshaft adjusters each with a wave gear
  • an imbalance compensation contour is integrated in a stop disk which is provided for connection to a camshaft.
  • a Nockenwel lenversteller with a generic wave gear is known from DE 10 2017 111 223 B3.
  • the drive element is designed as a belt wheel of an internal combustion engine, it must be ensured for applications with dry belt drives that the belt runs oil-free.
  • the above-mentioned wave gears are not suitable for use in dry environments without additional encapsulation.
  • the drive wheel itself is often sintered, so that it is not itself oil-tight.
  • the invention has for its object to provide a white developed compared to the prior art, compactly constructed wave gear, which seals the output element to the drive element and is characterized by a production-friendly Ge staltung.
  • the wave gear has a drive element which is part of a drive assembly that is rotatable as a whole. Furthermore, the wave gear has a resilient, externally toothed gear element which cannot be rotated relative to the drive assembly. This gear element works directly with an internally serrated, pot-shaped output element, which is rotatably supported in the drive assembly.
  • the wave gear has a housing component which is fixedly connected to the drive wheel and which forms a radial bearing with the output element and is designed as a sealing cover.
  • the housing component ensures that the drive wheel can possibly be manufactured from a porous material, so that this arrangement is suitable for a dry drive.
  • the drive wheel thus does not perform a sealing function, so that there is freedom for its choice of material, arrangement in the wave gear and configuration.
  • the sealing cover can perform axial and radial bearing functions.
  • the housing component preferably takes on further functions. First, it can form an axial bearing for the output element. This ensures that no separate disc is required for storage. Secondly, it can additionally or alternatively form an axial stop for the drive wheel. This determines the axial arrangement of the drive wheel.
  • the housing component is preferably designed as a sheet metal part.
  • the housing element fulfills its sealing function and can still be manufactured with thin walls.
  • the housing component is firmly connected to the flex wheel. It forms a holder for the flex wheel and can be screwed to it, for example.
  • the housing component is also thin-walled, it is advantageous if the flex wheel and the housing component are connected together with a third component.
  • the third component can be a disk, the thickness of which is dimensioned such that it has a threaded bore for a Provides screw.
  • the disc can be designed as a stop disc and thus provide rotation angle limits for the gearbox.
  • the wave gear has a stop disk. This is encompassed twice by the housing component, that is, axially on both sides.
  • the Gepatiuseele element thus forms a two-sided axial bearing for the stop disc.
  • At the washer itself can then also be made of a sintered material because the housing element, possibly in conjunction with a front cover, effectively seals the corrugated gear.
  • the encirclement can take place completely.
  • the stop washer can be inserted into the housing component during assembly.
  • the wrap is made, for example, by flanging or by bending.
  • the wrap is only partial. After the arrangement of the stop disk in the housing component, for example, originally axially directed tabs can be bent radially, so that the tabs axially secure the stop disk.
  • the stop disk can have radially directed projections and the housing component can have radially inwardly directed counter-projections.
  • the stop disc can be turned bayonet-like in the circumferential direction, so that the counter-protrusions form an axial securing means for the protrusions.
  • the projections and counter-projections can be firmly connected to one another. For this purpose, they have holes, for example. If both holes are aligned, one can Connection via the above-mentioned fastener such as a screw.
  • the housing component can encompass the stop disk radially in a U-shape. It then forms an axial bearing for the stop disk on both sides. A particularly compact arrangement results when the stop disk and the drive wheel ra dial partially overlap.
  • the housing component alone or in conjunction with a front cover, can completely seal off the wave gear from the surroundings. If a front cover is seen, it can be caulked with the housing component, for example. To effectively prevent leakage between the housing component and the front cover, an optional sealing ring is provided.
  • the front cover can be formed in one embodiment by the motor housing of an electric motor adjusting the wave gear.
  • the wave gear according to the invention is suitable for an electric camshaft adjuster or a device for changing the compression ratio of an internal combustion engine.
  • the camshaft adjuster With the camshaft adjuster, it enables the use of a belt drive with a dry belt without the need for complex sealing concepts.
  • the belt wheel can be sintered as a drive wheel without oil leakage occurring because the housing component which is fixed to the drive wheel forms the oil barrier.
  • the drive wheel manufactured separately from the housing component can be integrally connected to the sem. It is particularly suitable for all applications in which the output element is lubricated with oil or other substances and the lubricant should be prevented from escaping.
  • the housing component is preferably made of sheet metal. It can thus have a complex geometric shape with low manufacturing outlay. This enables the compact design. It is also conceivable that the Ge housing component consists of a plastic. For the production of the stop disk, for example, cutting or primary shaping, in particular powder-metallurgical, processes can be considered. The same applies to the manufacture of the cup-shaped output element.
  • the directly cooperating with the flexible drive element in a preferred embodiment, is a collar sleeve, that is to say a sleeve-shaped component with a radially outwardly directed collar.
  • Fig. 1 shows a camshaft adjuster with a Wellgetrie invention in a non-scale longitudinal section
  • FIG. 2 the housing component and the stop plate according to Figure 1 in a per spective partial view.
  • a shaft gear designated overall with 1 is used as an actuating gear of an electrical camshaft adjuster in a motor vehicle.
  • the wave gear 1 comprises a drive assembly 2, which is rotatable as a whole and rotates about a rotation axis denoted by R.
  • the axis of rotation R that is to say the central axis of the wave gear 1, is identical to the axis of rotation of the camshaft to be adjusted.
  • the drive assembly 2 comprises a drive element 4 in the form of a belt wheel. Instead of the belt wheel, a chain wheel could also be used with the same function. In any case, the drive element 4 rotates in a manner known per se at half the crankshaft speed of the internal combustion engine. Furthermore, the drive assembly 2 comprises a housing component 5 which, like a front cover 3, is designed as a sheet metal part. On the drive wheel 4 th end face, the housing member 5 is connected to a flex wheel 6 as a resilient gear element, which is designed as a collar sleeve.
  • the front cover 3 is the motor housing of an electric motor with which the wave gear 1 is operated.
  • the two made of sheet metal construction elements front cover 3 and housing component 5 are sealed with the help of a seal 9 zueinan.
  • the seal 9 lies in a groove 10 of the gear component 5.
  • the Flohlrad Concentrically within the housing component 5 is designed as a Flohlrad from drive element 7.
  • the Flohlrad is designed as a sintered part in the embodiment.
  • the flex wheel 6 is connected to the housing component 5 within the interior of the wave gear 1 sealed with the aid of the seal 9.
  • the collar of the flex wheel 6, designated 11, bears against an annular, end face surface of the housing component 5.
  • the collar 11, which lies in a plane normal to the axis of rotation R, merges at its inner edge into a sleeve-shaped section 12 which has external teeth 13.
  • the internal toothing 14 is located on the inner peripheral surface of a cylindrical section 15 of the output element 7.
  • a radial slide bearing 16 is formed between the driven element 7 and the housing component 5.
  • An axial bearing function is additionally provided between the housing component 5 and the output element 7 on the camshaft side.
  • the plain bearing surface is through an inner section 17 of the housing component 5 is formed.
  • a disk section 18 adjoins the inner section 17 on the outside. The disk section 18 in turn merges in one piece into an outer radial section 30, on which the groove 10 is arranged.
  • Single ne tabs 31 extend from the end of the outer radial section 30. With the tabs 31, the outer radial section 30 and the
  • Disc section 18 encompasses the housing component 5 in a U-shaped manner.
  • the output element 7 essentially has a pot shape, with a non-closed base 19 adjoining the cylindrical section 15.
  • An axial bearing 21 between the drive assembly 2 and the driven element 7 is formed directly between the bottom 19 and an inner disk section 22 of the second housing component 5.
  • the annular disc section 22 merges at its inner edge into an inner sleeve section 23, which is the pin
  • the housing component 5 thus has a multi-step shape.
  • the front cover 3 is stepped several times.
  • the housing component 5 are distributed over the circumference a plurality of recesses 24 in the tabs 31 for fastening the stop plate 7 and the flex wheel 6 by means of screws 25.
  • the recesses 24 are located radially - based on the Ro axis R - within the seal 9. Die Recesses 24 are aligned with savings 26 in the flex wheel 6 and in the stop disk 8.
  • the recesses 26 are arranged in radially outwardly facing projections 32 which, together with the tabs 31 as counter-projections 33, prevent axial securing on the camshaft Form the end.
  • the wave generator comprises a ball bearing with an inner ring, rolling elements, that is balls, which are guided in a cage, and an outer ring as the flex wheel 6.
  • the inner ring is rigid in itself and has a non-circular, elliptical shape.
  • the outer ring is flexible and permanently adapts to the non-circular shape of the inner ring.
  • the outer toothing 13 is only brought into engagement with the inner toothing 14 at two diametrically opposite points.
  • the area in which the output element 7 can be pivoted relative to the drive assembly 2 is limited by a stop device.
  • the stop device which limits the swivel angle between the output element 7 and the drive assembly 2, is formed by outwardly directed stop lugs 29 from the drive element 7 on the one hand and on the other hand by a pocket 28 in the stop disc 8, the pocket 28 by ring projections 27 is limited.

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Abstract

Wellgetriebe (1) mit einem einer als Ganzes drehbaren Antriebsbaugruppe (2) zuzurechnenden Antriebsrad (4), einem nachgiebigen Flexrad (6) und einem Abtriebselement (7), welches begrenzt drehbar in der Antriebsbaugruppe (2) gelagert ist, einem Gehäusebauteil (5), das mit dem Antriebsrad (4) fest verbunden ist und ein Radiallager (16) mit dem Abtriebselement (7) bildet, wobei das Gehäusebauteil (5) als ein Dichtdeckel ausgebildet ist.

Description

Wellqetriebe und Herstellung eines Wellqetriebes
Die Erfindung betrifft ein für die Verwendung in einem elektrischen Nockenwellenver- steller geeignetes Wellgetriebe und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Wellgetriebe arbeiten prinzipbedingt mit einem verformbaren Getriebeelement und sind in vielen Fällen als hochuntersetzte Stellgetriebe ausgelegt, wobei eine zu ver stellende Abtriebswelle innerhalb eines beschränkten Winkelbereichs gegenüber einer Antriebsbaugruppe, welche ein Antriebsrad umfasst, zu verstellen ist. Die Beschrän kung des Verstellbereichs zwischen der Abtriebswelle und der Antriebsbaugruppe kann grundsätzlich entweder mit Hilfe gesonderter Elemente, beispielsweise An schlagscheiben, oder mit Hilfe von Elementen, die innerhalb des Wellgetriebes weite re Funktionen, insbesondere Lagerungsfunktionen, übernehmen, erfolgen.
Bei einem aus der DE 10 2016 220 916 A1 bekannten Hohlrad für ein Wellgetriebe ist ein Anschlagscheibenabschnitt zusätzlich zu einem Hohlradabschnitt vorhanden. Im Hohlradabschnitt befindet sich eine Innenverzahnung, welche umformtechnisch her gestellt ist. Weiter kann das bekannte Hohlrad Funktionsflächen aufweisen, welche als Axial- oder Radiallagerflächen ausgebildet sind.
Die DE 10 2004 062 072 A1 offenbart einen Nockenwellenversteller, bei welchem eine Anschlagscheibe den Verstellbereich begrenzt. Die Anschlagscheibe ist drehfest mit einem Antriebsrad verbunden und übernimmt zusätzlich eine Axiallagerungsfunktion. Als Stellgetriebe des Nockenwellenverstellers kommt im Fall der DE 10 2004 062 072 A1 ein Taumelscheibengetriebe zum Einsatz.
Ein weiterer Nockenwellenversteller, bei welchem ein Anschlagelement zugleich eine Lagerungsfunktion übernimmt, ist aus der EP 2 638 257 B1 bekannt. In diesem Fall weist ein Abtriebsring Anschlagnasen auf, welche mit Anschlagkonturen eines An- triebshohlrads Zusammenwirken. Der Anschlag zwischen dem Abtriebsring und dem Antriebshohlrad ist hydraulisch gedämpft. Eine Anschlagdämpfung ist auch bei einem aus der DE 10 2014 002 362 A1 bekann ten Nockenwellenversteller gegeben. In diesem Fall ist die Anschlagdämpfung aktiv ausgebildet.
Weitere Nockenwellenversteller, jeweils mit einem Wellgetriebe, sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 10 2016 217 051 A1 , WO 2017/041801 A1 , DE 10 2016 219 076 A1 , DE 10 2017 111 035 B3, DE 10 2017 114 175 B3 und DE 10 2015 217 291 A1 of fenbart. Im letztgenannten Fall ist in eine zur Verbindung mit einer Nockenwelle vor gesehene Anschlagscheibe eine Unwuchtausgleichkontur integriert. Ein Nockenwel lenversteller mit einem gattungsgemäßen Wellgetriebe ist aus DE 10 2017 111 223 B3 bekannt.
Ist das Antriebselement als ein Riemenrad einer Brennkraftmaschine ausgebildet, muss für Anwendungen bei trockenem Riementrieb sichergestellt sein, dass der Rie men ölfrei läuft. Die genannten Wellgetriebe eignen sich ohne zusätzliche Kapselung nicht für den Einsatz in trockenen Umgebungen. Das Antriebsrad selbst ist häufig ge sintert, so dass es selbst nicht öldicht ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik wei terentwickeltes, kompakt aufgebautes Wellgetriebe anzugeben, welches das Abtriebs element zum Antriebselement abdichtet und sich durch eine fertigungsfreundliche Ge staltung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkma len des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Fierstellung eines Wellgetriebes nach Anspruch 10. Das Wellgetriebe weist ein Antriebselement auf, welches Teil einer Antriebsbaugruppe ist, die Ganzes drehbar ist. Weiter weist das Wellgetriebe ein nachgiebiges, außenverzahntes, gegenüber der Antriebsbaugruppe nicht verdrehba res Getriebeelement auf. Dieses Getriebeelement wirkt direkt mit einem innenver- zahnten, topfförmigen Abtriebselement zusammen, welches begrenzt drehbar in der Antriebsbaugruppe gelagert ist.
Das Wellgetriebe weist ein fest mit dem Antriebsrad verbundenes Gehäusebauteil auf, das ein Radiallager mit dem Abtriebselement bildet und als Dichtdeckel ausgebildet ist. Durch das Gehäusebauteil wird sichergestellt, dass das Antriebsrad ggf. aus ei nem porösen Werkstoff fertigbar ist, so dass sich diese Anordnung für einen trocke nen Antrieb eignet. Das Antriebsrad übernimmt damit keine Dichtfunktion, so dass sich für dessen Werkstoffwahl, Anordnung im Wellgetriebe und Ausgestaltung Freihei ten ergeben. Zusätzlich zur Trennung der Dichtfunktion vom Antriebsrad kann der Dichtdeckel axiale und radiale Lagerungsfunktion übernehmen.
Vorzugsweise übernimmt das Gehäusebauteil weitere Funktionen. Es kann erstens ein Axiallager für das Abtriebselement bilden. Damit wird erreicht, dass keine separate Scheibe zur Lagerung erforderlich ist. Zweitens kann es zusätzlich oder alternativ ei nen Axialanschlag für das Antriebsrad bilden. Damit wird die axiale Anordnung des Antriebsrads festgelegt.
Vorzugsweise ist das Gehäusebauteil als ein Blechteil ausgebildet. Durch geeignete Abstützung der drehmomentübertragenden Bauteile aneinander kann erreicht werden, dass die Belastungen, die auf das Blechteil selbst wirken, relativ gering sind. Dadurch erfüllt das Gehäuseelement seine Dichtfunktion und lässt sich dennoch dünnwandig hersteilen.
In einer Ausführungsform ist Gehäusebauteil mit dem Flexrad fest verbunden. Es bil det damit eine Halterung für das Flexrad und lässt sich mit diesem beispielsweise ver schrauben.
Insbesondere wenn es das Gehäusebauteil ebenfalls dünnwandig ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, wenn das Flexrad und das Gehäusebauteil gemeinsam mit einem drit ten Bauteil verbunden werden. Bei dem dritten Bauteil kann es sich um eine Scheibe handeln, deren Dicke so bemessen ist, dass sie eine Gewindebohrung für eine Schraube bereitstellt. Die Scheibe kann als Anschlagscheibe ausgebildet sein und damit Drehwinkelbegrenzungen für das Getriebe bereitstellen. Trotz der Dünnwandig- keit des Gehäusebauteils steht damit ein hinreichend langer Gewindegang zur Auf nahme der Schraube oder eine hinreichend lange Ausnehmung zur Aufnahme eines Bolzens oder eines anderen Befestigungsmittels zur Verfügung.
Erfindungsgemäß weist das Wellgetriebe eine Anschlagscheibe auf. Diese ist durch das Gehäusebauteil doppelt, das heißt beidseitig axial, umgriffen. Das Gehäuseele ment bildet damit eine zweiseitige Axiallagerung für die Anschlagscheibe. Die An schlagscheibe selbst kann dann ebenfalls aus einem Sintermaterial hergestellt sein, weil das Gehäuseelement, ggf. im Zusammenspiel mit einem Frontdeckel, das Well getriebe wirksam abdichtet.
Der Umgriff kann vollständig erfolgen. Dazu kann die Anschlagscheibe bei der Monta ge in das Gehäusebauteil eingelegt werden. Anschließend wird der Umgriff beispiels weise durch Bördeln oder durch Umbiegen hergestellt.
Alternativ erfolgt der Umgriff nur teilweise. Nach der Anordnung der Anschlagscheibe in dem Gehäusebauteil können beispielsweise ursprünglich axial gerichtete Laschen radial umgebogen werden, so dass durch die Laschen eine axiale Sicherung der An schlagscheibe erfolgt.
In einer anderen Ausbildung können die Anschlagscheibe radial gerichtete Vorsprün ge und das Gehäusebauteil radial nach innen gerichtete Gegenvorsprünge aufweisen. Bei der Montage ist bei geeigneter Ausrichtung in Umfangsrichtung möglich, die An schlagscheibe mit den Vorsprüngen an den Gegenvorsprüngen bis zu einer Ebene axial hinter den Gegenvorsprüngen vorbei zu führen. Dann kann die Anschlagscheibe im Umfangsrichtung bajonettartig verdreht werden, so dass die Gegenvorsprünge für die Vorsprünge eine Axialsicherung bilden. Um ein weiteres Verdrehen zu verhindern, können die Vorsprünge und Gegenvorsprünge miteinander fest verbunden werden. Dazu weisen sie beispielsweise Bohrungen auf. Fluchten beide Bohrungen, kann eine Verbindung über das vorstehend angeführte Befestigungsmittel wie eine Schraube hergestellt werden.
Das Gehäusebauteil kann die Anschlagscheibe radial U-förmig umgreifen. Sie bildet dann beidseitig eine axiale Lagerung für die Anschlagscheibe. Eine besonders kom pakte Anordnung ergibt sich, wenn sich die Anschlagscheibe und das Antriebsrad ra dial teilweise überlappen.
Das Gehäusebauteil kann allein oder in Verbindung mit einem Frontdeckel das Well getriebe gegenüber der Umgebung vollständig abdichten. Ist ein Frontdeckel vorge sehen, kann dieser mit dem Gehäusebauteil beispielsweise verstemmt werden. Um Leckage zwischen dem Gehäusebauteil und dem Frontdeckel wirksam auszuschlie ßen, ist optional ein Dichtring vorgesehen. Der Frondeckel kann in einer Ausgestal tung durch das Motorgehäuse eines das Wellgetriebe verstellenden Elektromotors gebildet sein.
Das erfindungsgemäße Wellgetriebe eignet sich für einen elektrischen Nockenwellen- versteller oder eine Vorrichtung zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine. Bei dem Nockenwellenversteller ermöglicht sie die Verwendung eines Riementriebs mit einem trockenen Riemen, ohne dass aufwändige Dichtkonzep te erforderlich werden. Das Riemenrad kann als Antriebsrad gesintert werden, ohne dass Ölleckage auftritt, weil das antriebsradfeste Gehäusebauteil die Ölbarriere bildet. Das separat vom Gehäusebauteil hergestellte Antriebsrad kann stoffschlüssig mit die sem verbunden sein. Es eignet sich insbesondere für alle Verwendungen, bei denen das Abtriebselement öl- oder anderweitig geschmiert ist und ein Austritt des Schmier stoffs unterbunden werden soll.
Das Gehäusebauteil wird bevorzugt aus einem Blech hergestellt. Es kann damit eine komplexe geometrische Form bei gleichzeitig geringem Herstellungsaufwand aufwei sen. Dadurch wird die kompakte Bauform ermöglicht. Denkbar ist auch, dass das Ge häusebauteil aus einem Kunststoff besteht. Für die Fertigung der Anschlagscheibe kommen zum Beispiel spanabhebende oder urformende, insbesondere pulvermetallurgische, Verfahren in Betracht. Entsprechen des gilt für die Fertigung des topfförmigen Abtriebselementes. Bei dem mit dem Ab triebselement direkt zusammenwirkenden, nachgiebigen Getriebeelement handelt es sich in bevorzugter Ausgestaltung um eine Kragenhülse, das heißt ein hülsenförmiges Bauteil mit einem radial nach außen gerichteten Kragen.
Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä her erläutert. Hierin zeigen, teils in vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 einen Nockenwellenversteller mit einem erfindungsgemäßen Wellgetrie be in einem nicht-maßstabsgetreuen Längsschnitt und
Fig. 2 das Gehäusebauteil und die Anschlagscheibe nach Figur 1 in einer per spektivischen Teilansicht.
Ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Wellgetriebe kommt als Stellgetriebe eines elektri schen Nockenwellenverstellers in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Das Wellgetriebe 1 umfasst eine Antriebsbaugruppe 2, welche als Ganzes drehbar ist und um eine mit R bezeichnete Rotationsachse rotiert. Die Rotationsachse R, das heißt Mittelachse des Wellgetriebes 1 , ist mit der Rotationsachse der zu verstellenden Nockenwelle identisch.
Die Antriebsbaugruppe 2 umfasst ein Antriebselement 4 in Form eines Riemenrads. Statt des Riemenrades könnte mit gleicher Funktion auch ein Kettenrad verwendet werden. In jedem Fall rotiert das Antriebselement 4 in an sich bekannter Weise mit halber Kurbelwellendrehzahl des Verbrennungsmotors. Weiterhin umfasst die Antriebsbaugruppe 2 ein Gehäusebauteil 5, welches wie ein Frontdeckel 3 als ein Blechteil ausgebildet ist. Auf der dem Antriebsrad 4 abgewand ten Stirnseite ist das Gehäusebauteil 5 mit einem Flexrad 6 als einem nachgiebigen Getriebeelement verbunden, welches als Kragenhülse ausgeführt ist.
Bei dem Frontdeckel 3 handelt es sich um das Motorgehäuse eines Elektromotors, mit welchem das Wellgetriebe 1 betrieben wird. Die beiden aus Blech gefertigten Bau elemente Frondeckel 3 und Gehäusebauteil 5 sind mit Hilfe einer Dichtung 9 zueinan der abgedichtet. Die Dichtung 9 liegt in einer Nut 10 des Getriebebauteils 5 an.
Konzentrisch innerhalb des Gehäusebauteils 5 ist ein als Flohlrad ausgeführtes Ab triebselement 7 angeordnet. Das Flohlrad ist im Ausführungsbeispiel als Sinterteil ausgeführt. Auf derjenigen Stirnseite des Gehäusebauteils 5, welche dem Abtrieb selement 7 und damit auch der zu verstellenden Nockenwelle abgewandt ist, befindet sich eine Anschlagscheibe 8, welche ebenso wie das Gehäusebauteil 5 der Antriebs baugruppe 2 zuzurechnen ist.
Das Flexrad 6 ist innerhalb des mit Hilfe der Dichtung 9 abgedichteten Innenraums des Wellgetriebes 1 mit dem Gehäusebauteil 5 verbunden. Hierbei liegt der mit 11 be- zeichnete Kragen des Flexrads 6 an einer ringförmigen, stirnseitigen Fläche des Ge häusebauteils 5 an. Der Kragen 11 , welcher in einer zur Rotationsachse R normalen Ebene liegt, geht an seinem inneren Rand über in einen hülsenförmigen Abschnitt 12, welcher eine Außenverzahnung 13 trägt. Die Außenverzahnung 13, welche durch um formende Verfahren herstellbar ist, greift partiell in eine Innenverzahnung 14 des Ab triebselementes 7 ein. Die Innenverzahnung 14 befindet sich an der Innenumfangsflä che eines zylindrischen Abschnitts 15 des Abtriebselementes 7.
An der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 15 ist ein Radialgleitlager 16 zwischen dem Abtriebselement 7 und dem Gehäusebauteil 5 gebildet. Zwischen dem Gehäusebauteil 5 und dem Abtriebselement 7 ist nockenwellenseitig zusätzlich eine axiale Lagerungsfunktion gegeben. Die durch das Gehäusebauteil 5 bereitge stellte, direkt mit dem Abtriebselement 7 zusammenwirkende Gleitlagerfläche ist durch einen inneren Abschnitt 17 des Gehäusebauteils 5 gebildet. An den inneren Abschnitt 17 schließt sich nach außen ein Scheibenabschnitt 18 an. Der Scheibenabschnitt 18 wiederum geht einstückig über in einen äußeren Radialabschnitt 30, an dem die Nut 10 angeordnet ist. Vom äußeren Radialabschnitt 30 erstrecken sich stirnseitig einzel ne Laschen 31. Mit den Laschen 31 , dem äußeren Radialabschnitt 30 und dem
Scheibenabschnitt 18 umgreift das Gehäusebauteil 5 die Anschlagscheibe 8 U-förmig.
Das Abtriebselement 7 weist im Wesentlichen eine Topfform auf, wobei sich an den zylindrischen Abschnitt 15 ein nicht geschlossener Boden 19 anschließt. Der Boden
19 weist in seiner Mitte einen Zapfen 20 auf, welcher in die nicht dargestellte, zu ver stellende Nockenwelle eingesteckt ist. Eine das Abtriebselement 7 mit der Nockenwel le verbindende Zentralschraube, welche den hohlen Zapfen 20 durchdringt, ist eben falls nicht dargestellt.
Eine Axiallagerung 21 zwischen der Antriebsbaugruppe 2 und dem Abtriebselement 7 ist unmittelbar zwischen dem Boden 19 und einem inneren Scheibenabschnitt 22 des zweiten Gehäusebauteils 5 gebildet. Der ringförmige Scheibenabschnitt 22 geht an seinem inneren Rand in einen inneren Hülsenabschnitt 23 über, welcher den Zapfen
20 konzentrisch umgibt. Insgesamt weist das Gehäusebauteil 5 damit eine mehrfach gestufte Form auf. In ähnlicher Weise ist der Frontdeckel 3 mehrfach gestuft.
Im Gehäusebauteil 5 befinden sich über den Umfang verteilt mehrere Ausnehmungen 24 in den Laschen 31 zur Befestigung der Anschlagscheibe 7 und des Flexrads 6 mit tels Schrauben 25. Die Ausnehmungen 24 befinden sich radial - bezogen auf die Ro tationsachse R - innerhalb der Dichtung 9. Die Ausnehmungen 24 fluchten mit Aus sparungen 26 im Flexrad 6 und in der Anschlagscheibe 8. In der ringförmigen An schlagscheibe 8 sind die Aussparungen 26 in radial nach außen weisenden Vor sprüngen 32 angeordnet, die zusammen mit den Laschen 31 als Gegenvorsprüngen 33 die axiale Sicherung am nockenwellenabgewandten Ende bilden.
Ein im Innenraum des Wellgetriebes 1 angeordneter und nicht dargestellter Wellgene rator dient der Verformung des Flexrads 6. Der Wellgenerator umfasst ein Kugellager mit einem Innenring, Wälzkörpern, das heißt Kugeln, die in einem Käfig geführt sind, sowie einem Außenring als dem Flexrad 6. Der Innenring ist in sich starr und weist ei ne nicht kreisrunde, elliptische Form auf. Der Außenring ist im Gegensatz zum Innen ring nachgiebig und passt sich permanent der unrunden Form des Innenrings an. Flierdurch wird die Außenverzahnung 13 lediglich an zwei einander diametral gegen überliegenden Stellen in Eingriff mit der Innenverzahnung 14 gebracht. Durch eine ge ringfügig, nämlich um zwei, unterschiedliche Zähnezahl der Innenverzahnung 14 ei nerseits und der Außenverzahnung 13 andererseits wird eine volle Umdrehung des Innenrings in an sich bekannter Weise in eine vergleichsweise geringe Verschwen kung des Abtriebselementes 7 gegenüber der Antriebsbaugruppe 2 umgesetzt.
Der Bereich, in welchem das Abtriebselement 7 gegenüber der Antriebsbaugruppe 2 verschwenkbar ist, ist durch eine Anschlagvorrichtung begrenzt. Die Anschlagvorrich tung, welche den Schwenkwinkel zwischen dem Abtriebselement 7 und der Antriebs baugruppe 2 limitiert, ist durch nach außen gerichtete Anschlagnasen 29 des Ab triebselements 7 einerseits und andererseits durch eine Tasche 28 in der Anschlag scheibe 8 gebildet, wobei die Tasche 28 durch Ringvorsprünge 27 begrenzt ist.
Bezuqszeichenliste
Wellgetriebe
Antriebsbaugruppe
Frontdeckel
Antriebselement
Gehäusebauteil
Flexrad
Abtriebselement
Anschlagscheibe
Dichtung
Nut
Kragen
hülsenförmiger Abschnitt
Außenverzahnung
Innenverzahnung
zylindrischer Abschnitt
Radialgleitlager
innerer Abschnitt
Scheibenabschnitt
Boden
Zapfen
Axiallagerung
innerer Scheibenabschnitt
innerer Flülsenabschnitt
Ausnehmung
Schraube
Aussparung
Ringvorsprung
Tasche 9 Anschlagnase
30 äußerer Radialabschnitt
31 Lasche
32 Vorsprung
33 Gegenvorsprung
R Rotationsachse

Claims

Patentansprüche
1 . Wellgetriebe (1 ) mit
- einem einer als Ganzes drehbaren Antriebsbaugruppe (2) zuzurechnenden Antriebsrad (4),
- einem nachgiebigen Flexrad (6) und
- einem Abtriebselement (7), welches begrenzt drehbar in der Antriebsbau gruppe (2) gelagert ist,
- einem Gehäusebauteil (5), das mit dem Antriebsrad (4) fest verbunden ist, ein Radiallager (16) mit dem Abtriebselement (7) bildet und
wobei als ein Dichtdeckel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Wellgetriebe eine Anschlagscheibe (8) aufweist, welche zumindest teil weise axial beidseitig durch das Gehäusebauteil (5) umgriffen ist.
2. Wellgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse bauteil (5) mit dem Flexrad (6) fest verbunden ist.
3. Wellgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ge häusebauteil (5) als ein einteiliges Blechteil ausgebildet ist.
4. Wellgetriebe einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Anschlagscheibe (8) nach radial außen weisende Vorsprünge (32) aufweist, die mit am Gehäusebauteil (5) angeordneten Gegenvorsprüngen (33) ei nen Bajonettverschluss bilden.
5. Wellgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse bauteil (5), die Anschlagscheibe (8) und das Flexrad (6) jeweils miteinander fluch- tende Ausnehmungen (24) und Aussparungen (26) aufweisen und über diese ge meinsam verschraubt sind.
6. Wellgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Gehäusebauteil (5) eine axiale Lagerung für die Anschlag scheibe (8) und für das Antriebsrad (4) bildet.
7. Wellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil (5) Laschen (31 ) aufweist.
8. Nockenwellenversteller mit einem Wellgetriebe (1 ) nach einem der vorherge henden Ansprüche.
9. Nockenwellenversteller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (4) als ein Riemenrad ausgebildet ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Wellgetriebes nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Laschen (31 ) nach der Montage der Anschlagscheibe (8) umgebogen werden.
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