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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Nockenwellenversteller zur variablen Ventilsteuerung in einer Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.
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Aus
DE 10 2016 216 592 A1 ist eine Verstelleinrichtung mit einem Wellgetriebe bekannt, die zur Verstellung der Phasenlage einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors relativ zur Phasenlage einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dient. Nachteilig wirkt sich bei dieser Ausgestaltung der Umstand aus, dass zur antriebsseitigen Sicherung des Wellgetriebes mehrere Bauteile u.a. eine Axiallagerscheibe mit einer Schraubenverbindung erforderlich sind. Dadurch sind Montage- und Herstellung aufwendig. Zudem entstehen durch die Verschraubung zusätzliche Belastungen an den Bauteilen, die die Lebensdauer der Verstelleinrichtung beeinträchtigen können.
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DE 10 2017 114 069 A1 offenbart einen Nockenwellenversteller mit einem flexiblen Zahnring, der mittels einzelner, axial gerichteter Befestigungsstreifen an einem Gehäuse verschnappt ist.
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Aus
DE 10 2005 018 956 A1 geht ein gattungsgemäßer Nockenwellenversteller hervor. Zur schwimmenden Lagerung der Verstellwelle ist eine Hülse am Innenring des Wellgenerators verschnappt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwellenversteller der vorgenannten Art hinsichtlich seines Aufbaues zu vereinfachen und kostengünstig zu gestalten.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Es wird ein elektrischer Nockenwellenversteller zur variablen Ventilsteuerung in einer Brennkraftmaschine mit einem von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antreibbaren Antriebsrad und einem von diesem zumindest teilweise radial umfassten Getriebe vorgeschlagen. Zur axialen Lagerung eines oder mehrerer Getriebeelemente ist zumindest ein am Antriebsrad zur Befestigung klammerartig an- oder eingestecktes Halteelement mit zwei Halteabschnitten mit zumindest einer Axiallagerfläche vorgesehen. Das klammerartige An- oder Einstecken ermöglicht mit der vorzugsweise elastischen Verformbarkeit an einem Biegeabschnitt eine einfache elastisch formschlüssige Anbindung an das Antriebsrad, wodurch eine aufwendige Schraubenverbindung vermieden wird. Zudem wird eine besonders einfache, insbesondere durch Umbiegen zumindest eines der durch den Biegeabschnitt verbundenen Halteabschnitte, federnde Montage im Getriebe ermöglicht. Denkbar ist auch, dass der Biegeabschnitt zur Montage plastisch verformbar ist.
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Bevorzugt ist das Halteelement aus Blech durch Stanzen und Umformen, insbesondere durch Biegen, besonders einfach und kostengünstig hergestellt. Durch das Umformen des Blechs können die gestanzten Außenkanten und die Blechoberflächen auf einfache Weise in die jeweilige zur Lagerung bzw. Abstützung erforderliche Position gebracht werden. Das Halteelement kann besonders vorteilhaft aus einem ausgestanzten und umgeformten Blechstreifen gefertigt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet das Halteelement an einem ersten Halteabschnitt zumindest eine Axiallagerfläche, an der ein erstes Getriebeelement axial gelagert ist. Vorzugsweise ist dabei das Halteelement mit einem zweiten Halteabschnitt am Antriebsrad befestigt und bildet zugleich zumindest eine Axiallagerfläche, an der ein zweites Getriebeelement axial gelagert ist.
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Erfindungsgemäß sind die Halteabschnitte jeweils in U-Form ausgebildet. Ein erster Halteabschnitt mit der an den U-Schenkeln offenen U-Seite ist nach radial innen und ein zweiter Halteabschnitt mit der offenen U-Seite nach radial außen ausgerichtet. Hierdurch ist am ersten Halteabschnitt eine besonders einfache axiale Lagerung eines Getriebeelements an den nach radial innen weisenden U-Schenkeln und am zweiten Halteabschnitt eine besonders einfache Befestigung an den nach radial außen weisenden U-Schenkeln am Innendurchmesser des Antriebsrads möglich. In besonders vorteilhafter Weise bildet dabei der zweite Halteabschnitt an dem am axial freien Ende gelegenen U-Schenkel zugleich an der axialen Außenseite eine Axiallagerfläche, an der ein zweites Getriebeelement axial gelagert ist.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Halteabschnitte mit jeweils einem U-förmigen axialen Längsprofil und dem Biegeabschnitt in axiale Richtung hintereinanderliegend angeordnet sind.
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Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn der Biegeabschnitt sich als Biegearm gerade in axiale Richtung erstreckt und mit einem axialen Ende mit einem U-Schenkel des ersten Halteabschnitts und mit dem anderen axialen Ende mit einem U-Schenkel des zweiten Halteabschnitts einteilig verbunden ist.
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Bevorzugt umfasst das Halteelement mit einem ersten Halteabschnitt U-förmig einen radialen Befestigungsabschnitt eines ersten Getriebeelements klammerartig radial außen und bildet an den Innenseiten der U-Schenkel gegenüberliegende Axiallagerflächen, an denen das Getriebeelement an beiden axialen Seiten des Befestigungsabschnitts gelagert ist. Hierdurch wird eine einfache Lagerung eines Getriebeelements in beiden axialen Richtungen erreicht. Zur Montage kann der erste Halteabschnitt am Biegeabschnitt nach radial außen umgebogen und der Befestigungsabschnitt zwischen den Axiallagerflächen eingeschnappt oder eingerastet werden. Der Befestigungsabschnitt kann als einfache radiale Lasche ausgeführt sein. Vorzugsweise sind mehrere radiale Laschen vorgesehen, die jeweils durch ein Halteelement axial gelagert sind. Es ist dabei auch besonders vorteilhaft, wenn die Laschen zugleich zur drehfesten Verbindung des Getriebeelements am Antriebsrad formschlüssig in Umfangs- bzw. Drehrichtung angreifen.
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Eine einfache Befestigung des Halteelements am Antriebsrad ist möglich, wenn das Halteelement an einem zweiten Halteabschnitt mit einem freien Ende zur Befestigung in eine Ringnut am Innendurchmesser des Antriebsrads radial eingreift. Auf einfache Weise ist so eine radiale und axiale Abstützung am Innendurchmesser des Antriebsrads möglich. Vorzugsweise bildet dabei das freie Ende eine Radiallagerfläche und ist mit dieser am Innendurchmesser der Ringnut abgestützt. Bevorzugt weist die Radiallagerfläche eine an den Innendurchmesser der Ringnut angepasste Form auf. Alternativ kann statt der Ringnut eine oder können mehrere Vertiefungen in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sein.
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Eine bevorzugte weitere einfache Befestigung des Halteelements am Antriebsrad kann dadurch erreicht werden, dass das Halteelement mit einem zweiten Halteabschnitt zur Befestigung in eine Ringnut und eine Aussparung am Innendurchmesser des Antriebsrads klammerartig radial eingreift und axial elastisch verspannt eine Schnappverbindung bildet, an der der zweite Halteabschnitt radial formschlüssig am Antriebsrad fixiert ist.
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Auf einfache Weise ist eine Schnappverbindung zwischen Halteelement und Antriebsrad herstellbar, wenn der zweite Halteabschnitt einen abgerundeten axialen Vorsprung bildet, der in eine korrespondierende Rastvertiefung an einer Innenwand der Aussparung mit radialem Formschluss elastisch eingeschnappt ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Halteelement mit einem ersten Halteabschnitt in eine Aussparung am Innendurchmesser des Antriebsrads eingreift und mit zumindest einer tangential zur Umfang- bzw. Drehrichtung des Antriebsrads ausgerichteten Lagerfläche in der Aussparung formschlüssig drehfest abgestützt ist.
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Es ist auch von Vorteil, wenn das erste Getriebeelement mit einem radialen Befestigungsabschnitt in eine Aussparung am Innendurchmesser des Antriebsrads eingreift und tangential zur Umfang- bzw. Drehrichtung des Antriebsrads formschlüssig in der Aussparung gelagert ist. Auf diese können das erste Getriebeelement und das Halteelement gleichzeitig in der Aussparung des Antriebsrads tangential bzw. in Umfangsrichtung formschlüssig abgestützt und befestigt werden.
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Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn das Halteelement an einem Halteabschnitt zumindest eine Anschlagfläche zur Begrenzung des Stellbereichs des Nockenwellenverstellers bildet. Hierdurch können weitere Bauteile, insbesondere eine zusätzliche Anschlagscheibe, vermieden werden.
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Vorzugsweise sind mehrere, insbesondere gleichmäßig, über den Umfang des Antriebsrads verteilt angeordnete und an diesem befestigte Halteelemente zur axialen Lagerung zumindest eines ersten und zweiten Getriebeelements vorgesehen sind.
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Durch die Verwendung eines oder mehrerer Halteelemente ist eine sehr kompakte und kostengünstige Bauform des Getriebes in besonders vorteilhafter Ausgestaltung eines Wellgetriebes erreichbar. Hierbei ist das erste Getriebeelement als flexibler Zahnring als sogenannter Flexring ausgeführt, der am Innendurchmesser bzw. -umfang auf einem Wellgenerator angeordnet ist und zugleich eine Lauffläche für Wälzkörper zur Wälzlagerung des Wellgenerators bildet. Auf diese Weise ist die Wälzlagerung des Wellgenerators in den Zahn- bzw. Flexring des Wellgetriebes integrierbar und über die Wälzlagerung der Wellgenerator direkt am Zahn- bzw. Flexring lagerbar. Hierdurch können zusätzliche Lagermittel, insbesondere ein zusätzlicher Frontdeckel oder eine zusätzliche Axiallagerscheibe, vermieden werden.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das zweite Getriebeelement durch ein Abtriebshohlrad gebildet, das zur Übertragung eines Drehmoments drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbindbar ist.
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Vorzugsweise greift das Abtriebshohlrad mit einer Innenverzahnung in eine Außenverzahnung des Zahnrings zur Übertragung eines Drehmoments ein.
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In besonders vorteilhafter Weise umfasst das Antriebsrad gehäuseartig das Getriebe, insbesondere erstes und zweites Getriebeelement, radial. Das Antriebsrad kann auch mehrteilig ausgeführt sein, insbesondere mehrere Gehäuseteile bilden.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers
- 2 eine teilgeschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
- 3 eine Seitenansicht des Nockenwellenverstellers,
- 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1,
- 5 eine perspektivische Einzelansicht eines Halteelements des Nockenwellenverstellers,
- 6 eine perspektivische Einzelansicht eines Getriebeelements des Nockenwellenverstellers.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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1 bis 3 zeigen beispielhaft einen erfindungsgemäßen elektrischen Nockenwellenversteller zur variablen Ventilsteuerung in einer Brennkraftmaschine mit einem von einer Kurbelwelle antreibbaren Antriebsrad 1 und einem Getriebe 2 mit einem ersten und zweiten Getriebeelement 3, 4, wobei erstes und zweites Getriebeelement 3, 4 koaxial zum Antriebsrad 1 angeordnet und radial außen von diesem gehäuseartig umfasst sind. Das erste Getriebeelement 3 wird durch einen flexiblen Zahnring gebildet, der als sogenannter Flexring eines Wellgetriebes auf einem sogenannten Wellgenerator 5 angeordnet ist. Der Wellgenerator 5 ist von einem nicht dargestellten elektrischen Stellantrieb drehend antreibbar, während das zweite Getriebeelement 4 als Abtriebshohlrad ausgeführt und mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine zur Übertragung eines Drehmoments drehfest verbunden ist.
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Zur axialen Lagerung des ersten und zweiten Getriebeelements 3, 4, sind fünf gleichmäßig über den Umfang verteilt am Antriebsrad 1 befestigte Halteelemente 6 vorgesehen. Diese weisen jeweils zwei Halteabschnitte 7, 8 auf, die durch einen Biegeabschnitt 9 verbunden sind. Letzterer ist zur Montage des Halteelements 6 elastisch verformbar. Gemäß 2 und dem vergrößerten Ausschnitt in 4 sind die Halteelemente 6 sind jeweils ausgehend vom antriebsseitigen axialen Ende des Antriebsrads 1 jeweils mit einem ersten Halteabschnitt 7, dem Biegeabschnitt 9 und einem zweiten Halteabschnitt 8 hintereinander in axial innere Richtung erstreckend angeordnet. Die Halteabschnitte 7, 8 bilden jeweils ein U-förmiges axiales Längsprofil, das am ersten Halteabschnitte 7 mit der offenen U-Seite nach radial innen und am zweiten Halteabschnitte 8 mit der offenen U-Seite nach radial außen gerichtet ist. Dabei weisen die U-Schenkel am ersten Halteabschnitte 7 in radial innere Richtung und sind deutlich verkürzt gegenüber den nach radial außen zeigenden U-Schenkeln am zweiten Halteabschnitt 8 ausgeführt. Der Biegeabschnitt 9 wird durch einen sich in axiale Richtung gerade erstreckenden Biegearm gebildet und ist mit einem axial äußeren Ende mit dem axial innen gelegenen U-Schenkel des ersten Halteabschnitts 7 und mit einem axial inneren Ende mit dem axial außen gelegenen U-Schenkel des zweiten Halteabschnitts 8 einteilig verbunden.
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Die Halteelemente 6 umfassen jeweils am ersten Halteabschnitt 7 mit dem in axialer Richtung U-förmigen Längsprofil einen radialen Befestigungsabschnitt 10 des ersten Getriebeelements 3 klammerartig radial außen. Die Befestigungsabschnitte 10 greifen dabei zur Befestigung in vom stirnseitigen Ende jeweils ausgehende radial durchgehende Aussparungen 11 am Antriebsrad 1 in Umfangs- bzw. Drehrichtung drehfest ein. Die Befestigungsabschnitte 10 werden jeweils durch eine am Außendurchmesser eines axial äußeren Endes des Zahnrings radial vorstehende Befestigungslasche gebildet und greifen mit einem geringfügigen axialen Spiel parallel beabstandet zwischen den U-Schenkeln des ersten Halteabschnitts 7 radial ein. Dabei bilden die U-Schenkel an ihren einander zugewandten Innenseiten plane Axiallagerflächen 12, 13, an denen die Befestigungsabschnitte 10 mit den axialen Stirnseiten beidseitig gelagert sind.
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Zur Montage des ersten Getriebeelements 3 werden die Halteelemente 6 mit den ersten Halteabschnitten 7 und den Axiallagerflächen 12, 13 am Biegeabschnitt 9 elastisch radial nach außen gebogen, so dass die Befestigungsabschnitte 10 jeweils zwischen den Axiallagerflächen 12, 13 der der U-Schenkel des ersten Halteabschnitte 7 einrasten können. Dabei greifen die die Halteelemente 6 mit den ersten Halteabschnitten 7 in die Aussparungen 11 am Antriebsrad 1 ein und liegen in Umfangs- bzw. Drehrichtung mit an ihren schmalen Materialstärkeseiten gebildeten tangential zur Umfangs- bzw. Drehrichtung des Antriebsrads 1 ausgerichteten planen Lagerflächen 14, 15 formschlüssig drehfest in der Aussparung 11 am Antriebsrad 1 an.
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Die Halteelemente 6 sind jeweils mit dem zweiten Halteabschnitt 8 am Antriebsrad 1 kraft- und formschlüssig befestigt. Hierbei greift der axial innere U-Schenkel des zweiten Halteabschnitts 8 mit dem freien Ende radial in eine als Ringnut 16 am Innendurchmesser des Antriebsrads 1 ein, in der er radial und axial abgestützt ist. Er bildet am freien Ende stirnseitig eine Radiallagerfläche 17, mit der er am Innendurchmesser der Ringnut 16 am Antriebsrad 1 gelagert ist und die eine an den Innendurchmesser derselben angepasste Form aufweist. Gleichzeitig greift der axial außen gegenüberliegende U-Schenkel in die Aussparung 11 klammerartig radial ein und liegt mit seiner axialen Innenseite axial verspannt am axial inneren Ende der Aussparung 11 an. Dabei greift ein an der Innenseite des axial äußeren U-Schenkels ausgebildeter axialer abgerundeter Vorsprung 18 als sogenannte Schnapp-Nase in eine korrespondierende Rastvertiefung 19 am axial inneren Ende der Aussparung 11 ein. Dabei fixiert der in die Rastvertiefung 19 eingeschnappte Vorsprung 18 das jeweilige Halteelement 6 radial am Antriebsrad 1 und bildet auf diese Weise eine kraft- und radial formschlüssige Schnappverbindung 27 zwischen dem Halteelement 6 und dem Antriebsrad 1. Zur Montage wird der axial äußere U-Schenkel beim Einstecken in die Aussparung 11 nach axial außen verbogen und dadurch vorgespannt. Bei Erreichen der radialen Endlage schnappt er mit dem Vorsprung 18 in die Rastvertiefung 19 ein und verhindert so eine weitere radiale Verschiebung.
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Durch eine an der Außenseite des axial inneren U-Schenkels gebildete plane Axiallagerfläche 20 wird zugleich am zweiten Halteabschnitt 8 das zweite Getriebeelement 4 axial durch die Halteelemente 6 gelagert. Das als Abtriebshohlrad ausgeführte zweite Getriebeelement 4 liegt dabei mit einer stirnseitig gebildeten planen axialen ringförmigen Lagerfläche 21 an den Axiallagerfläche 20 der Halteelemente 6 an. Die Lagerfläche 21 wird durch einen an dieser axial vorstehenden Anschlag 22 am Abtriebshohlrad 4 unterbrochen, der als sogenannte Anschlagnase ausgeführt ist und in Umfangs- bzw. in Drehrichtung ausgerichtete Anschlagflächen 23, 24 bildet. Der Anschlag 22 dient zur Begrenzung des Verstellbereichs des Nockenwellenverstellers bzw. zur Begrenzung des Phasenwinkels zwischen Nockenwelle und Antriebsrad 1 bzw. Kurbelwelle. Hierbei bilden die Halteelementen 6 an ihren in Umfangs- bzw. Drehrichtung ausgerichteten schmalen Materialstärkeseiten der U-Schenkel der zweiten Halteabschnitte 8 tangential ausgerichtete plane Anschlagflächen 25, 26 korrespondierend zu den Anschlagflächen 23, 24 am Anschlag 22 des Abtriebshohlrads 4. Auf diese Weise ist an den Halteelementen 6 zugleich durch die am zweiten Halteabschnitt 8 gebildeten Anschlagflächen 25, 26 der Verstellbereich des Nockenwellenverstellers in beide Verstellrichtungen begrenzt.
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5 zeigt ein durch Stanzen und Umformen eines rechteckigen Blechstreifens, insbesondere durch Biegen, einteilig hergestelltes Halteelement 6 bestehend aus dem Biegeabschnitt 9 und den durch diesen verbundenen Halteabschnitten 7, 8. Dabei sind der erste Halteabschnitt 7, der Biegeabschnitt 9 und der zweite Halteabschnitten 8 hintereinander aneinander anschließend angeordnet. Beim Umformen des Blechs werden die gestanzten Außenkanten bzw. die Blechoberflächen in die jeweilige zur Lagerungsfunktion benötigte Position gebracht. Der U-förmig umgeformte erste Halteabschnitt 7 bildet an der offenen U-Seite die verkürzt vorstehenden U-Schenkel mit den an den einander zugewandten Innenseiten derselben gebildeten gegenüberliegenden Axiallagerflächen 12, 13. Hierbei ist die geschlossene U-Seite plan ausgeführt. Am inneren U-Schenkel des ersten Halteabschnitts 7 ist mit einem 90°-Bogen horizontal der Biegeabschnitt 9 als gerade verlaufender Biegearm angeschlossen, während an dessen anderen Ende mit einem weiteren 90°-Bogen sich der zweite Halteabschnitt 8 U-förmig mit einem der U-Schenkel verbunden vertikal anschließt. An diesem U-Schenkel ist im Bereich des 90°-Bogens an der dem anderen U-Schenkel zugewandten Innenseite der ballig abgerundete Vorsprung 18 als sogenannte Schnapp-Nase für die Schnappverbindung 27 mit dem Antriebsrad 1 ausgeformt. Der vom Biegeabschnitt 9 abgewandte zweite U-Schenkel bildet ein freies Ende mit der Radiallagerfläche 17 und zugleich an seiner äußeren Stirnseite die plane Axiallagerfläche 20. Die schmalen Materialstärkeseiten bilden im Bereich des ersten Halteabschnitts 7 und des Biegeabschnitts 9 die planen Lagerflächen 14, 15 und im Bereich des zweiten Halteabschnitts 8 die Anschlagflächen 25, 26. Das Halteelement 6 ist zur Montage durch elastisches Umbiegen des ersten Halteabschnitts 7 am Biegeabschnitt 9 und durch axial elastisches Aufbiegen des U-Schenkels des zweiten Halteabschnitts 8 mit dem Vorsprung 18 der Schnappverbindung 27 jeweils durch Zurückfedern in die Montageendlage ähnlich einer Halteklammer am Antriebsrad 1 fixierbar.
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Das als Abtriebshohlrad ausgeführte zweite Getriebeelement 4 ist an seinem nockenwellenseitigen Ende mit einem deckelartigen Abschnitt 28 nach radial innen eingezogen, der eine zentrale Durchgangsöffnung 29 zur Aufnahme der Nockenwelle bildet. Am Abschnitt 28 kann das Abtriebshohlrad 4 mit planen axialen Anlageflächen an der Außen- und Innenseite durch einen axialen Klemmverband, vorzugsweise mit einer Zentralschraube, auf einfache Weise mit dem antriebsseitigen Ende der Nockenwelle drehfest verbunden werden. Das Antriebsrad 1 bildet am Innendurchmesser seines nockenwellenseitigen Endes einen Ringabsatz, an dem das Abtriebshohlrad 4 radial außen an seinem nockenwellenseitigen Ende stirnseitig axial gelagert ist.
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Das Antriebsrad 1 ist einteilig als Kettenrad mit einer Verzahnung am Außendurchmesser ausgebildet (1 bis 3), an dem es über einen nicht dargestellten Kettentrieb mit der Kurbelwelle antreibbar verbunden ist. Denkbar ist auch, das Antriebsrad 1 als Riemenrad auszuführen, das über einen, insbesondere trockenlaufenden Riementrieb von der Kurbelwelle antreibbar ist. Das Antriebsrad 1 ist mit dem Innendurchmesser über ein Gleitlager auf dem Außendurchmesser des als Abtriebshohlrad ausgeführten zweiten Getriebeelements 4 abgestützt. Dieses greift mit einer Innenverzahnung in eine Außenverzahnung des durch den flexiblen Zahnring gebildeten ersten Getriebeelements 3 ein, der mit dem Innendurchmesser bzw. Innenumfang auf dem sogenannten Wellgenerator 5 diesen umfassend angeordnet ist.
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Der Wellgenerator 5 besteht aus einem Innenring, der am Außenumfang leicht unrund oval, insbesondere elliptisch, ausgebildet ist, auf dem über eine Wälzlagerung mit in einem Käfig geführte Wälzkörpern 30, hier Kugeln, der flexible Zahnring 3 als sogenannter Flexring angeordnet ist. Dieser bildet am Innenumfang eine Lauffläche 31 für die Wälzkörper 30. Auf diese Weise wird der Wellgenerator 5 über die Wälzlagerung am Zahnring 3 axial gelagert. Zum Teil wird auch nur der Innenring ist als Wellgenerator und die übrigen Teile des Wälzlagers und der Flexring als Wellgetriebe bezeichnet. Der Innenring ist vorzugsweise über eine Kupplung drehfest mit einer nicht dargestellten Motorwelle eines Elektromotors eines elektrischen Stellantriebs zur Übertragung eines Drehmoments verbunden.
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Ein vom elektrischen Stellantrieb über die Kupplung übertragenes Verstellmoment wird durch den mit dem Antriebsrad 1 über die Halteelemente 6 drehfest verbundenen Zahnring 3 am Antriebsrad 1 abgestützt. Zugleich wird der Zahnring 3 durch die leicht unrunde ovale, insbesondere elliptische Form des Wellgenerators 5 in die Innenverzahnung des Abtriebshohlrads 4 gedrückt und bei einer Umdrehung des Innenrings des Wellgenerators 5 eine Drehwinkelverstellung des Abtriebshohlrads 4 gegenüber dem Antriebsrad 1 und damit eine entsprechende Verstellung der Nockenwelle gegenüber diesem und der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erreicht. Durch die unterschiedliche Zähnezahl des Zahnrings 3 und des Abtriebshohlrads 4 wird zugleich eine Übersetzung erreicht.
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Auf diese Weise ist durch den elektrischen Stellantrieb in das Getriebe 2 ein Verstellmoment einleitbar und getriebeausgangsseitig über das Abtriebshohlrad 4 auf die Nockenwelle zum Verstellen der relativen Phasenlage dieser gegenüber dem Antriebsrad bzw. der Kurbelwelle übertragbar, wodurch die Steuerzeiten eines oder mehrerer Gaswechselventile der Brennkraftmaschine elektrisch variabel einstellbar sind. Das Getriebe 2 bildet auf diese Weise ein Verstellgetriebe eines elektrischen Nockenwellenverstellers. Dabei sind das Getriebe 2, das Antriebsrad 1 und die Nockenwelle koaxial zu einer Mittelachse 32 des Nockenwellenverstellers angeordnet, die zugleich die Drehachse bildet.
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Das zweite Getriebeelement 4 ist gemäß 6 als Abtriebshohlrad ausgeführt und bildet an seinem antriebsseitigen axialen Ende stirnseitig zur Abstützung eine ringförmige Lagerfläche 21, die durch einen an dieser axial vorstehenden Anschlag 22 unterbrochen ist. Dieser bildet in Umfangs- bzw. Drehrichtung, die der Verstellrichtung entspricht, Anschlagflächen 23, 24 zur Begrenzung des Stellbereichs des Nockenwellenverstellers. An ihrem nockenwellenseitigen Ende ist das Abtriebshohlrad 4 mit einem deckelartigen Abschnitt 28 nach radial innen eingezogen und bildet zur Aufnahme der Nockenwelle eine zentrale Durchgangsöffnung 29 mit einem axial vorstehenden Ringkragen insbesondere als Dichtkragen und/oder zur Lageraufnahme.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsrad
- 2
- Getriebe
- 3
- Getriebeelement, Zahnring
- 4
- Getriebeelement, Abtriebshohlrad
- 5
- Wellgenerator
- 6
- Halteelement
- 7
- Halteabschnitt
- 8
- Halteabschnitt
- 9
- Biegeabschnitt
- 10
- Befestigungsabschnitt
- 11
- Aussparung
- 12
- Axiallagerfläche
- 13
- Axiallagerfläche
- 14
- Lagerfläche
- 15
- Lagerfläche
- 16
- Ringnut
- 17
- Radiallagerfläche
- 18
- Vorsprung
- 19
- Rastvertiefung
- 20
- Axiallagerfläche
- 21
- Lagerfläche
- 22
- Anschlag
- 23
- Anschlagfläche
- 24
- Anschlagfläche
- 25
- Anschlagfläche
- 26
- Anschlagfläche
- 27
- Schnappverbindung
- 28
- Abschnitt
- 29
- Durchgangsöffnung
- 30
- Wälzkörper
- 31
- Lauffläche
