DE102016204784A1 - Wellgetriebe - Google Patents

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DE102016204784A1
DE102016204784A1 DE102016204784.1A DE102016204784A DE102016204784A1 DE 102016204784 A1 DE102016204784 A1 DE 102016204784A1 DE 102016204784 A DE102016204784 A DE 102016204784A DE 102016204784 A1 DE102016204784 A1 DE 102016204784A1
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leaf springs
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internally toothed
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Inventor
Peter Zierer
Tobias Preuss
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • 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
    • F01L2001/3521Harmonic drive of flexspline type

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Abstract

Ein Wellgetriebe (1) mit einem Wellgenerator (12) weist ein mittels des Wellgenerators (12) verformbares, insbesondere topfförmiges, außenverzahntes Getriebeelement (8), sowie ein mit dem außenverzahnten Getriebeelement (8) kämmendes innenverzahntes Getriebeelement (7) auf, welches mit einem Gehäusebauteil (3, 4, 5) drehfest verbundenen ist. Das innenverzahnte Getriebeelement (7) ist über mehrere, einreihig oder zweireihig angeordnete Blattfedern (6) mit dem Gehäusebauteil (3, 4, 5) elastisch verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wellgetriebe mit einem Wellgenerator, welcher zur permanenten Verformung eines außenverzahnten Getriebeelementes vorgesehen ist, wobei mit diesem flexiblen außenverzahnten Getriebeelement ein in sich starres innenverzahntes Getriebeelement kämmt, welches mit einem Gehäusebauteil drehfest verbunden ist.
  • Wellgetriebe, die in jedem Fall ein elastisches Zahnrad aufweisen, sind zum Beispiel aus der EP 0 514 829 B1 sowie aus der EP 0 741 256 B1 bekannt. Derartige Wellgetriebe sollen als hochübersetzte Getriebe zum Einsatz in Robotern geeignet sein.
  • Wellgetriebe, die zur Verwendung in Brennkraftmaschinen, nämlich in elektrischen Nockenwellenverstellern von Hubkolbenmotoren, 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.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wellgetriebe anzugeben, welches gegenüber dem genannten Stand der Technik hinsichtlich einer zuverlässigen, insbesondere für ein Anwendung als Stellantrieb in einem Automobil geeigneten, Zusammenwirkung von Bauteilen unterschiedlicher elastischer Nachgiebigkeit weiterentwickelt ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Wellgetriebe weist in an sich bekanntem Grundaufbau ein innenverzahntes Hohlrad, das heißt ein innenverzahntes Getriebeelement, auf, welches drehfest relativ zu einem Gehäuse, das heißt zu mindestens einem Gehäusebauteil, angeordnet ist. Hierbei kann das Gehäusebauteil entweder Teil des Wellgetriebes oder Teil einer Umgebungskonstruktion sein. Im letztgenannten Fall kann es sich bei dem Gehäuse insbesondere um einen Motorblock einer Brennkraftmaschine oder um ein fest mit dem Motorblock verbundenes Teil handeln. In jedem Fall kämmt die Innenverzahnung des Hohlrades mit der Außenverzahnung eines flexiblen Getriebeelementes, welches beim Betrieb des Wellgetriebes durch einen Wellgenerator laufend verformt wird. Der Wellgenerator stellt hierbei eine Komponente des Wellgetriebes dar und arbeitet vorzugsweise mit einem Wälzlager, insbesondere einem Kugellager. Alternativ kann das Wellgetriebe einen Wellgenerator mit einem Lager sonstiger Bauart, beispielsweise einem Nadellager, Rollenlager oder Gleitlager, umfassen.
  • Erfindungsgemäß ist das innenverzahnte Getriebeelement über eine Mehrzahl an Blattfedern mit dem Gehäusebauteil elastisch verbunden. Die mittels der Blattfedern hergestellte Verbindung stellt sicher, dass praktisch keine Relativverdrehungen zwischen dem Gehäusebauteil und dem innenverzahnten, in sich starren Getriebeelement möglich sind, wobei dennoch eine elastische Aufhängung des letztgenannten, ringförmigen Getriebeelementes, insbesondere in dessen Axialrichtung, gegeben ist. Ebenso ist das innenverzahnte Getriebeelement signifikant gegenüber dem Gehäusebauteil verkippbar, was eine besonders gute Anpassung der Lage des innenverzahnten Getriebeelementes innerhalb des Wellgetriebes an das sich permanent verformende außenverzahnte Getriebeelement ermöglicht. Durch diese Anpassung werden mechanische Spannungsspitzen innerhalb des nachgiebigen außenverzahnten Getriebeelementes minimiert, was von Vorteil hinsichtlich der Belastung und Lebensdauer des gesamten Wellgetriebes ist.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Komponente eines Wellgetriebes bauartbedingt permanent Verformungen aufnehmen und zugleich Kräfte und Drehmomente weiterleiten muss. Bei einer solchen Komponente handelt es sich beispielsweise um einen Flexring oder einen Flextopf. Dies ist ebenso bei dem erfindungsgemäßen Wellgetriebe der Fall. Im Unterschied zu im Stand der Technik, insbesondere in den genannten Dokumenten EP 0 514 829 B1 und EP 0 741 256 B1 , beschriebenen Ansätzen, die Flexibilität des nachgiebigen, verzahnten Getriebeelementes durch dessen Formgebung, insbesondere uneinheitliche Wandstärken, zu erhöhen, wird beim anmeldungsgemäßen Wellgetriebe jedoch ein anderer Weg beschritten, indem ein in sich starres Getriebeelement, nämlich das innenverzahnte Hohlrad, mittels mehrerer Blattfedern weich im oder am Gehäuse aufgehängt wird. Hierbei ist vorzugsweise zusätzlich zu einer elastischen Nachgiebigkeit in axialer Richtung zumindest in geringem Maße auch eine Nachgiebigkeit in Radialrichtung des innenverzahnten Hohlrades gegeben.
  • In jedem Fall hat die weiche Aufhängung des innenverzahnten Getriebeelementes, das heißt Hohlrades, nicht isotrope Eigenschaften: Die Steifigkeit der Aufhängung ist in Umfangsrichtung des Hohlrades größer als in Axialrichtung sowie in Radialrichtung des Hohlrades. Dies bedeutet, dass eine am Außenumfang des Hohlrades angreifende Kraft entweder zu keiner oder lediglich zu einer geringfügigen Verdrehung des Hohlrades gegenüber dem Gehäuse führt. In jedem Fall ist die Verlagerung eines Punktes am Außenumfang des Hohlrades, welche durch eine tangential angreifende Kraft bestimmter Größe bewirkt wird, wesentlich geringer, beispielsweise um den Faktor zwei, um den Faktor fünf, oder um den Faktor zehn geringer, als eine Verlagerung desselben Punktes in axialer Richtung oder in radialer Richtung des Hohlrades, wenn eine Kraft desselben Betrages in Axialrichtung beziehungsweise in Radialrichtung des Hohlrades und damit des gesamten Wellgetriebes angreift.
  • Es hat sich gezeigt, dass gerade die derart anisotrop weiche Aufhängung des Hohlrades im oder am Gehäuse für eine besondere Schonung des flexiblen Verzahnungsbauteils, das heißt insbesondere des Flexrings oder Flextopfes, bei uneingeschränkter Funktionalität sorgt. Mit Hilfe der Blattfedern werden gezielt Axialversatz- und Winkelfehler beim Betrieb des Wellgetriebes ausgeglichen. Hierbei werden durch elastische Verschiebungen und/oder Verkippungen des in sich starren, innenverzahnten Getriebeelementes Spannung im flexiblen Verzahnungsbauteil, das heißt in dem außenverzahnten Getriebeelement, gemindert. Die Anordnung aus den einzelnen Blattfedern, mit welchen das innenverzahnte Hohlrad am Gehäuse befestigt ist, liegt in einer Ebene, welche normal zur Rotationsachse des Wellgetriebes, das heißt zur Symmetrieachse des Hohlrades, ausgerichtet ist. Die Blattfedern können entweder direkt oder beispielsweise über einen Vorsatzring am Hohlrad befestigt sein.
  • In bevorzugter Ausgestaltung schließt jede der Blattfedern, die das innenverzahnte Getriebeelement mit dem Gehäusebauteil verbinden, einen Winkel von maximal 30° zur tangentialen Richtung des innenverzahnten Getriebeelementes ein. Je nachdem, ob Drehmomente hauptsächlich in einer einzigen Richtung oder in beiden Richtungen zu übertragen sind, können sämtliche Blattfedern entweder im gleichen Sinne oder beispielsweise alternierend in entgegengesetzten Richtungen schräggestellt sein. Die Tangentialrichtung bezieht sich hierbei auf einen Kreis, der durch die Mittelpunkte der Befestigungspunkte der Blattfedern am innenverzahnten Getriebeelement gelegt ist. Der Radius dieses Kreises wird als mittlerer Radius des innenverzahnten Getriebeelementes definiert. Weiter ist ein Befestigungskreises der Blattfedern am Gehäusebauteil definiert: Es handelt sich um denjenigen, zur Rotationsachse des innenverzahnten Getriebeelementes konzentrischen Kreis, der durch die Mittelpunkt der einzelnen Befestigungspunkte der Blattfedern am Gehäusebauteil beschrieben ist.
  • Die Länge jeder Blattfeder, gemessen zwischen den Mittelpunkten ihrer beiden Befestigungspunkte, das heißt zwischen ihrem äußeren und ihrem inneren Befestigungspunkt, beträgt vorzugsweise mindestens ein Fünftel und maximal die Hälfte des Befestigungskreises der Blattfedern am Gehäusebauteil. Diese Relation gilt auch, falls eine Blattfeder nicht am Gehäusebauteil befestigt ist.
  • Insbesondere sind Ausführungsformen realisierbar, bei denen die Blattfedern nicht direkt das innenverzahnte Getriebeelement mit dem Gehäusebauteil verbinden, sondern ein Zwischenring vorhanden ist, welcher über eine erste Gruppe an Blattfedern mit dem innenverzahnten Getriebeelement und über eine zweite Gruppe an Blattfedern mit dem Gehäusebauteil verbunden ist.
  • Die Verbindungen der Blattfedern einerseits zum innenverzahnten Getriebeelement und andererseits zum Gehäusebauteil, gegebenenfalls auch zum Zwischenring, sind durch formschlüssige, kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindungen realisierbar. Beispielsweise können Nietverbindungen, Schraubverbindungen oder Verschweißungen, insbesondere in Form von Laserverschweißungen, vorgesehen sein. Bei den Blattfedern handelt es sich vorzugsweise jeweils um einstückige Metallplättchen. Prinzipiell sind stattdessen auch Pakete aus Federelementen als Blattfedern verwendbar.
  • Unabhängig von der Ausgestaltung und Anordnung der einzelnen Blattfedern ist das innenverzahnte Getriebeelement vorzugsweise über mindestens zwei und nicht mehr als neun Blattfedern mit dem Gehäusebauteil verbunden. Sofern die Blattfedern einreihig, das heißt ohne Zwischenring, angeordnet sind, sind die einzelnen Blattfedern hierbei bevorzugt äquidistant am Umfang des innenverzahnten Getriebeelementes angeordnet. Im Fall der mehrreihigen Anordnung von Blattfedern, das heißt der Zwischenschaltung eines Zwischenrings zwischen dem innenverzahnten Getriebeelement und dem Gehäusebauteil, bezieht sich die äquidistante Anordnung auf jeden der ringförmigen Bereiche, in welchen jeweils Blattfedern angeordnet sind. Bei jeder Anzahl und Anordnung von Blattfedern ist die Elastizität der Anbindung des innenverzahnten Getriebeelementes an das Gehäusebauteil in Axialrichtung, bezogen auf die gemeinsame Symmetrieachse der verzahnten Getriebeelemente vorzugsweise ausgeprägter als in jeder anderen Raumrichtung.
  • Das Wellgetriebe ist beispielsweise als Stellgetriebe in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einer Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors, geeignet. In diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf die Dokumente WO 2007/057149 A1 , EP 1 307 642 B1 und EP 1 154 134 A2 verwiesen. Ebenso ist das Wellgetriebe beispielsweise in einem elektrischen Nockenwellenversteller einer Brennkraftmaschine verwendbar.
  • Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
  • 1 in einer Schnittdarstellung ausschnittsweise ein als Stellgetriebe in einem Kraftfahrzeug vorgesehenes Wellgetriebe,
  • 2 in einer Detailansicht mehrere Komponenten, unter anderem eine Blattfederanordnung, des Wellgetriebes nach 1,
  • 2 in einer schematischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wellgetriebes.
  • Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Soweit nicht anders erwähnt, beziehen sich die folgenden Ausführungen auf beide Ausführungsbeispiele.
  • Ein in jedem Ausführungsbeispiel mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Wellgetriebe kommt als Stellgetriebe in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Hierbei kann es sich um einen Nockenwellenversteller oder um eine Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors handeln. Im letztgenannten Fall ist das Gehäuse 2 des Wellgetriebes 1 starr relativ zum Motorblock des Hubkolbenmotors angeordnet oder selbst Teil des Motorblocks.
  • Das Gehäuse 2 des Wellgetriebes 1 nach 1 ist mehrteilig aufgebaut, wobei verschiedene Gehäusebauteile 3, 4, 5 starr miteinander verbunden sind. Beim Gehäusebauteil 4 handelt es sich um ein Flanschelement. Am inneren Rand dieses Flanschelementes 4 sind mehrere Blattfedern 6 befestigt, an welchen ein innenverzahntes, in sich starres Getriebeelement 7, elastisch aufgehängt ist.
  • Beim innenverzahnten Getriebeelement 7 handelt es sich um ein Hohlrad, welches direkt mit einem außenverzahnten, nachgiebigen Getriebeelement 8 zusammenwirkt. Das außenverzahnte Getriebeelement 8 wird auch als Flextopf bezeichnet und weist einen zylindrischen Abschnitt 9 auf, an welchen sich ein Boden 10 anschließt. Der Boden 10 des Flextopfes 8 ist fest mit einer Abtriebswelle 11 verbunden. Im Fall der Verwendung des Wellgetriebes 1 als Stellgetriebe zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors ist die Abtriebswelle 11 mit einer Exzenterwelle identisch oder fest verbunden.
  • Der zylindrische, außenverzahnte Abschnitt 9 des Flextopfes 8 wird beim Betrieb des Wellgetriebes 1 durch einen Wellgenerator 12 permanent verformt. Der Wellgenerator 12 umfasst ein Wälzlager 13 mit einem Innenring 14, Wälzkörpern 15, nämlich Kugeln, sowie einen Außenring 16. Hierbei ist der Innenring 14 in sich starr und elliptisch geformt. Die Drehzahl der Innenrings 14 beim Betrieb des Wellgenerators 1 entspricht der Drehzahl der nicht dargestellten Verstellwelle. Der Außenring 16 ist nachgiebig und passt sich permanent der elliptischen Form des Innenrings 8 an. Die Außenverzahnung des nachgiebigen Getriebeelementes 8, welches den Außenring 16 umgibt, befindet sich in demjenigen ringförmigen Bereich des zylindrischen Abschnitts 9, der unmittelbar radial außerhalb des Außenrings 16 angeordnet ist. Im Übrigen, das heißt in demjenigen Bereich des zylindrischen Abschnitts 9, welcher den Außenring 16 in Axialrichtung überragt, ist die Außenwandung des zylindrischen Abschnitts 9 glatt.
  • Aufgrund der elliptischen Form des Innenrings 14 und damit auch des Außenrings 16 sowie des Flextopfes 8 greift dessen Außenverzahnung lediglich an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen in die Innenverzahnung des Hohlrades 7 ein. Eine geringfügig unterschiedliche Zähnezahl der Außenverzahnung des nachgiebigen Getriebeelementes 8 einerseits und der Innenverzahnung des starren Hohlrades 7 andererseits sorgt dafür, dass sich bei einer vollen Umdrehung des Innenrings 14 das topfförmige Getriebeelement 8 geringfügig gegenüber dem Hohlrad 7 und damit auch dem Gehäuse 2 verdreht. Das Wellgetriebe 1 stellt damit ein hoch übersetztes Getriebe dar, wobei das Übersetzungsverhältnis bei 70:1 oder mehr liegen kann.
  • Zusätzlich zu prinzipbedingt erforderlichen Verformungen des Flextopfes 8 kann es beim Betrieb des Wellgetriebes 1 auch zu nicht vernachlässigbaren Verlagerungen des innenverzahnten Getriebeelementes 7 in radialer Richtung sowie zu Winkelfehlern zwischen der Antriebsachse des Wellgenerators 12, das heißt der Verstellwelle des Wellgetriebes 1, einerseits und der Abtriebswelle 11 andererseits kommen. Um derartige geringe, jedoch nicht vernachlässigbare Relativbewegungen innerhalb des Wellgetriebes 1 aufzunehmen, ist zwischen den Gehäusebauteilen 3, 4 einerseits und der zylindrischen Außenwandung des innenverzahnten Getriebeelementes 7 andererseits ein Ringspalt gebildet, welcher durch die Blattfedern 6 überbrückt ist.
  • Jede Blattfeder 6 ist im Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 an zwei Befestigungspunkten Pi, Pa mit dem innenverzahnten Getriebeelement 7 beziehungsweise mit dem Gehäusebauteil 4 verbunden. Ein durch die inneren Befestigungspunkte Pi gelegter, zur Rotationsachse der Abtriebswelle 11 und damit zur Symmetrieachse des gesamten Wellgetriebes 1 konzentrischer Kreis hat einen Radius, der als mittlerer Radius des innenverzahnten Getriebeelementes 7 bezeichnet ist. Die Rotationsachse der Abtriebswelle 11 ist mit R bezeichnet. Der Kreis, der durch die äußeren Befestigungspunkte Pa beschrieben und ebenfalls zur Rotationsachse R konzentrisch ist, wird als Befestigungskreises der Blattfedern 6 am Gehäusebauteil 4 bezeichnet.
  • Der Abstand zwischen dem inneren Befestigungspunkt Pi und dem äußeren Befestigungspunkt Pa jeder Blattfeder 6 ist als Länge der Blattfeder 6 definiert. Eine Gerade, die längs der Blattfeder 6 ausgerichtet ist, das heißt durch die Befestigungspunkte Pi, Pa läuft, schließt mit einer Tangente, die am selben Befestigungspunkt Pi an denjenigen Kreis gelegt ist, welcher durch sämtliche Befestigungspunkte Pi beschrieben ist, ein Winkel von weniger als 30° ein. Sämtliche Blattfedern 6 sind in der Bauform nach den 1 und 2 am Umfang des innenverzahnten Getriebeelementes 7 mit gleicher Orientierung gegenüber diesem Getriebeelement 7 schräggestellt. Die Blattfedern 6 sind äquidistant am Umfang des innenverzahnten Getriebeelementes 7 angeordnet. Der Raumbedarf der Anordnung aus den Blattfedern 6 ist, wie insbesondere aus 1 hervorgeht, gering, so dass das Wellgetriebe 1 als Stellgetriebe verwendbar ist, welches gegenüber herkömmlichen Stellgetrieben praktisch keinen zusätzlichen Bauraum benötigt.
  • Die 3 zeigt Komponenten eines weiteren Wellgetriebes 1, dessen grundsätzliche Funktion dem in den 1 und 2 skizzierten Wellgetriebe 1 entspricht. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 ist im Ausführungsbeispiel nach 3 das innenverzahnte Getriebeelement 7 nicht lediglich über eine Anzahl an Blattfedern 6, sondern zusätzlich über einen Zwischenring 17 am Gehäusebauteil 4 angebunden. Hierbei verbinden zwei Blattfedern 6 das innenverzahnte Getriebeelement 7 mit dem Zwischenring 17, während dieser mittels zweier weiterer Blattfedern 6 mit dem Gehäusebauteil 4 verbunden ist. In 3 ist eine Schnittebene dargestellt, in welcher das innenverzahnte Getriebeelement 7 wesentlich weniger ausgedehnt als das Gehäusebauteil 4 ist, wobei der Zwischenring 17 radial zwischen dem Getriebeelement 7 und dem Innenumfang des Gehäusebauteils 4 angeordnet ist. Am gesamten Umfang des Zwischenrings 17 ist sowohl ein Spalt gegenüber dem Getriebeelement 7 als auch ein Spalt gegenüber der Innenwandung des Gehäusebauteils 4 gegeben. Außerhalb der in 3 dargestellten Ebene erweitert sich das innenverzahnte Getriebeelement 7 in radialer Richtung, wobei stets – wie auch im Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 – ein ringförmig umlaufender Spalt zwischen dem innenverzahnten Getriebeelement 7 und der Innenwandung des Gehäuses 2, welchem das Gehäusebauteil 4 zuzurechnen ist, verbleibt.
  • Das innenverzahnte Getriebeelement 7 weist, bezogen auf den Schnitt nach 3, die Form einer Ringscheibe auf, welche an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen seines Umfangs radial nach außen erweitert ist. An diesen in Radialrichtung erweiterten Abschnitten des innenverzahnten Getriebeelementes 7 ist jeweils eine der beiden inneren Blattfedern 6 befestigt. Durch die Mittelpunkte der Befestigungspunkte Pi beider Blattfedern 6 kann ein zur Symmetrieachse R des Wellgetriebes 1 konzentrischer Kreis gelegt werden. Jede der beiden Blattfedern 6 ist zu einer Tangente, welche an diesen Kreis gelegt ist und ebenfalls durch den Mittelpunkt des betreffenden Befestigungspunktes Pi verläuft, um weniger als 30° schräggestellt.
  • Die Innenkontur des Zwischenrings 17 ist näherungsweise der Außenkontur des innenverzahnten Getriebeelementes 7, bezogen auf die in 3 dargestellte Schnittebene, angepasst und weist zwei zueinander parallele Längsseiten 18 auf. An jeweils einen Endpunkt einer Längsseite 18 schließt ein Bogenabschnitt 19 an, welcher zur Symmetrieachse R konzentrisch ist. Durch zwei Verbindungsabschnitte 20, welche jeweils einen Bogenabschnitt 19 mit einer Längsseite 18 verbinden, ist die Innenkontur des Zwischenrings 17 komplettiert.
  • Am Zwischenring 17 befinden sich insgesamt vier Befestigungspunkte Pi, Pa, an welchen jeweils eine Blattfeder 6 gehalten ist. Die Befestigungspunkte Pa, an welchen diejenigen Blattfedern 6 befestigt sind, die den Zwischenring 17 mit dem innenverzahnten Getriebeelement 7 verbinden, sind hierbei geringer von der Symmetrieachse R beabstandet als die beiden Befestigungspunkte Pi, an welchen die Blattfedern 6 befestigt sind, die die elastische Verbindung zwischen dem Zwischenring 17 und dem Gehäusebauteil 4 herstellen. Alle vier Blattfedern 6 sind identisch geformt. Ebenso wie die beiden inneren Blattfedern 6 weisen auch die beiden äußeren Blattfedern 6 eine Schrägstellung auf, welche auf die Tangentialrichtung eines Kreises bezogen ist, der zur Symmetrieachse R konzentrisch und durch die Mittelpunkte der betreffenden Befestigungspunkte Pi, Pa der Blattfedern 6 gelegt ist. Durch die Mittelpunkte der beiden Befestigungspunkte Pi, an welchen diejenigen Blattfedern 6 gehalten sind, die den Zwischenring 17 mit dem Gehäusebauteil 4 verbinden, kann eine Radiallinie gelegt werden, welche die Rotationsachse R schneidet. Zwischen der Längsrichtung einer jeden der beiden genannten Blattfedern 6 und dieser Radiallinie ist ein Winkel eingeschlossen, welcher mehr als 90° und weniger als 120° beträgt.
  • Vergleichbar mit dem Ausführungsbeispiel nach 1 sind auch im Ausführungsbeispiel nach 3 sämtliche Blattfedern 6 in gleicher Richtung, um den Umfang des Getriebeelementes 7 betrachtet, schräg gestellt. Eine solche Schrägstellung in einheitlicher Richtung ist besonders für eine Drehmomentübertragung in einer Vorzugsrichtung geeignet. Jedoch sind auch in der Gegenrichtung Drehmomente zwischen dem Gehäuse 2 und dem Getriebeelement 7 übertragbar. Die Blattfedern 6 werden je nach der Richtung, in welcher ein Drehmoment übertragen wird, entweder auf Zug oder auf Druck belastet. In beiden Fällen kann durch die Blattfedern 6 sowohl ein Achsversatz zwischen dem Getriebeelement 7 und dem Gehäuse 2 als auch ein Winkelfehler aufgenommen werden, wobei die drehsteife Verbindung zwischen dem Getriebeelement 7 und dem Gehäuse 2 stets erhalten bleibt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wellgetriebe
    2
    Gehäuse
    3
    Gehäusebauteil
    4
    Gehäusebauteil, Flanschelement
    5
    Gehäusebauteil
    6
    Blattfeder
    7
    innenverzahntes Getriebeelement, Hohlrad
    8
    nachgiebiges, außenverzahntes Getriebeelement, Flextopf
    9
    zylindrischer Abschnitt
    10
    Boden
    11
    Abtriebswelle
    12
    Wellgenerator
    13
    Wälzlager
    14
    Innenring
    15
    Wälzkörper
    16
    Außenring
    17
    Zwischenring
    18
    Längsseite
    19
    Bogenabschnitt
    20
    Verbindungsabschnitt
    Pi
    innerer Befestigungspunkt
    Pa
    äußerer Befestigungspunkt
    R
    Rotationsachse, Symmetrieachse
  • 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
    • EP 0514829 B1 [0002, 0007]
    • EP 0741256 B1 [0002, 0007]
    • DE 102004009128 A1 [0003]
    • DE 102013220220 A1 [0003]
    • DE 102014202060 A1 [0003]
    • WO 2007/057149 A1 [0015]
    • EP 1307642 B1 [0015]
    • EP 1154134 A2 [0015]

Claims (10)

  1. Wellgetriebe (1), mit einem Wellgenerator (12), einem mittels des Wellgenerators (12) verformbaren außenverzahnten Getriebeelement (8), sowie einem mit dem außenverzahnten Getriebeelement (8) kämmenden innenverzahnten, mit einem Gehäusebauteil (3, 4, 5) drehfest verbundenen Getriebeelement (7), dadurch gekennzeichnet, dass das innenverzahnte Getriebeelement (7) zumindest indirekt über mehrere Blattfedern (6) mit dem Gehäusebauteil (3, 4, 5) elastisch verbunden ist.
  2. Wellgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastizität der Anbindung des innenverzahnten Getriebeelementes (7) an das Gehäusebauteil (3, 4, 5) in Axialrichtung, bezogen auf die gemeinsame Symmetrieachse (R) der verzahnten Getriebeelemente (7, 8), ausgeprägter als in jeder anderen Raumrichtung ist
  3. Wellgetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Blattfedern (6) in einem Winkel von maximal 30° zur Tangentialrichtung des innenverzahnten Getriebeelementes (7) schräggestellt ist.
  4. Wellgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge jeder Blattfeder (6) mindestens ein Fünftel und nicht mehr als die Hälfte des mittleren Radius eines Befestigungskreises der Blattfedern (6) am Gehäusebauteil (3, 4, 5) beträgt.
  5. Wellgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innenverzahnte Getriebeelement (7) über mindestens zwei Blattfedern (6) mit dem Gehäusebauteil (3, 4, 5) verbunden ist.
  6. Wellgetriebe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das innenverzahnte Getriebeelement (7) über nicht mehr als neun Blattfedern (6) mit dem Gehäusebauteil (3, 4, 5) verbunden ist.
  7. Wellgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das innenverzahnte Getriebeelement (7) über einen Zwischenring (17) mit dem Gehäusebauteil (3, 4, 5) gekoppelt ist, wobei der Zwischenring (17) mittels Blattfedern (6) sowohl mit dem innenverzahnten Getriebeelement (7) als auch mit dem Gehäusebauteil (3, 4, 5) verbunden ist.
  8. Wellgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das außenverzahnte Getriebeelement als Flextopf ausgebildet ist.
  9. Verwendung eines Wellgetriebes (1) nach Anspruch 1 als Stellgetriebe in einem elektrischen Nockenwellenversteller.
  10. Verwendung eines Wellgetriebes (1) nach Anspruch 1 als Stellgetriebe in einer Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine.
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