DE102018126439A1

DE102018126439A1 - Wave gear and method for assembling a wave gear

Info

Publication number: DE102018126439A1
Application number: DE102018126439.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Heise; Marco Hildebrand
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-04-30
Also published as: WO2020083426A1

Abstract

Ein Wellgetriebe (1), insbesondere für einen elektromechanischen Nockenwellenversteller, weist ein Antriebselement (2) auf, umfasst ein Antriebselement (2) mit einer sich gestuft von einer ersten Stirnseite (S) zu einer abtriebsseitigen Stirnseite (S) hin aufweitenden Innenumfangsfläche. Hierbei sind durch das Antriebselement (2) mehrere in derselben Axialrichtung wirksame Axialgleitlagerflächen (23,24) gegenüber dem Flexring (5) beziehungsweise gegenüber dem Abtriebselement (4) gebildet.A wave gear (1), in particular for an electromechanical camshaft adjuster, has a drive element (2), comprises a drive element (2) with an inner circumferential surface that widens in steps from a first end face (S) to an output end (S). In this case, the drive element (2) forms a plurality of axial slide bearing surfaces (23, 24) effective in the same axial direction with respect to the flex ring (5) or with respect to the output element (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein insbesondere zur Verwendung in einem elektromechanischen Nockenwellenversteller eines Verbrennungsmotors geeignetes Wellgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Wellgetriebes.The invention relates to a wave gear especially suitable for use in an electromechanical camshaft adjuster of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for assembling a wave gear.

Ein gattungsgemäßes Wellgetriebe ist beispielsweise aus der DE 10 2016 201 536 A1 bekannt. Das bekannte Wellgetriebe umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement, sowie einen Wellgenerator, der ein Kugellager mit einem elliptischen Innenring und einen flexiblen Außenring aufweist. Der Außenring ist von einem flexiblen, außenverzahnten Getriebeelement umgeben, welches im Fall der DE 10 2016 201 536 A1 eine außenseitige, ringförmig umlaufende Verstärkung aufweist.A generic wave gear is for example from the DE 10 2016 201 536 A1 known. The known wave gear comprises a drive element, an output element, and a wave generator that has a ball bearing with an elliptical inner ring and a flexible outer ring. The outer ring is surrounded by a flexible, externally toothed gear element, which in the case of DE 10 2016 201 536 A1 has an external, circular circumferential reinforcement.

Weitere Wellgetriebe, welche ebenso wie das Wellgetriebe nach der DE 10 2016 201 536 A1 als Stellgetriebe eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers geeignet sind, sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 10 2016 216 594 B3 und DE 10 2016 207 930 B3 offenbart. In jedem der drei genannten Fälle ist das flexible Getriebeelement als Flexring ausgebildet. Ein Flexring weist allgemein die Form eines zu einem Ring gebogenen Bandes auf und unterscheidet sich damit von flexiblen Getriebeelementen, welche einen radial nach innen oder radial nach außen gerichteten Flansch aufweisen, das heißt eine Topfform beziehungsweise Kragenform beschreiben.More wave gears, which like the wave gear according to the DE 10 2016 201 536 A1 are suitable as actuators of an electromechanical camshaft adjuster, for example in the documents DE 10 2016 216 594 B3 and DE 10 2016 207 930 B3 disclosed. In each of the three cases mentioned, the flexible gear element is designed as a flex ring. A flex ring generally has the shape of a band bent into a ring and thus differs from flexible transmission elements which have a radially inward or radially outward flange, that is to say describe a pot shape or collar shape.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für die Verwendung in einem elektromechanischen Nockenwellenversteller geeignetes Wellgetriebe gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten weiterzuentwickeln.The invention is based on the object of further developing a wave gear suitable for use in an electromechanical camshaft adjuster in comparison with the prior art mentioned, in particular from the point of view of production technology.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Wellgetriebes gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Montageverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt das Wellgetriebe, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a wave gear with the features of claim 1. The object is also achieved by a method for mounting a wave gear according to claim 10. In the following, embodiments and advantages of the invention explained in connection with the mounting method also apply analogously to the device , that is, the wave gear, and vice versa.

Das Wellgetriebe umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption ein innenverzahntes, gehäusefestes Antriebselement, ein außenverzahntes, als Flexring ausgebildetes Getriebeelement, sowie ein innenverzahntes Abtriebselement, wobei die Innenverzahnung des Antriebselementes ebenso wie die Innenverzahnung des Abtriebselementes partiell mit der Verzahnung des Flexrings kämmt, und wobei zur Verformung des Flexrings ein Wellgenerator vorgesehen ist, der von einer ersten Stirnseite der gehäusefesten, das Antriebselement umfassenden Anordnung aus betätigbar ist, wogegen das Abtriebselement zur Verbindung mit einer auf der gegenüberliegenden, abtriebsseitigen Stirnseite angeordneten Welle, insbesondere Nockenwelle, vorgesehen ist.In a basic concept known per se, the wave gear comprises an internally toothed, housing-fixed drive element, an externally toothed gear element designed as a flex ring, and an internally toothed output element, the internal toothing of the drive element as well as the internal toothing of the output element partially meshing with the toothing of the flex ring, and thereby for deformation of the flex ring, a wave generator is provided which can be actuated from a first end face of the housing-fixed arrangement comprising the drive element, whereas the output element is provided for connection to a shaft, in particular camshaft, arranged on the opposite end on the output side.

Erfindungsgemäß weist das Antriebselement eine sich gestuft von der ersten Stirnseite zur abtriebsseitigen Stirnseite hin aufweitende Innenumfangsfläche auf, wobei durch das Antriebselement mehrere in derselben Axialrichtung wirksame, sich auf der abtriebsseitigen Stirnseite befindende Anschläge in Form von Axialgleitlagerflächen gebildet sind, nämlich eine innere Axialgleitlagerfläche gegenüber dem Flexring und eine äußere Axialgleitlagerfläche gegenüber dem Abtriebselement.According to the invention, the drive element has an inner circumferential surface widening in a stepped manner from the first end face to the driven end face, wherein the drive element forms a plurality of stops in the form of axial slide bearing surfaces, which are effective in the same axial direction and are located on the driven side end face, namely an inner axial slide bearing surface opposite the flex ring and an outer axial slide bearing surface opposite the output element.

Durch diese Gestaltung vereint das Antriebselement als einstückiges Bauteil zahlreiche Funktionen in sich und wird dementsprechend auch als multifunktionale Antriebswelle bezeichnet. Montagetechnisch von besonderem Vorteil ist die Tatsache, dass der Flexring und das Abtriebselement von derselben Seite aus, nämlich von der abtriebsseitigen Stirnseite aus, in das Antriebselement einsetzbar sind. Bereits vor dem Zusammensetzten des Wellgetriebes ist der Flexring mit einem Wellgenerator zu einer Baugruppe kombinierbar, welche insgesamt als Verstellwelle bezeichnet wird, und als Ganzes in das Antriebselement eingeschoben wird, bevor das Abtriebselement montiert wird.With this design, the drive element combines numerous functions as a one-piece component and is accordingly also referred to as a multifunctional drive shaft. In terms of assembly technology, it is particularly advantageous that the flex ring and the driven element can be inserted into the drive element from the same side, namely from the front end on the driven side. Even before the shaft gear is assembled, the flex ring can be combined with a wave generator to form an assembly, which is referred to as the adjusting shaft, and which is inserted as a whole into the drive element before the output element is mounted.

Das innenverzahnte Antriebselement des Wellgetriebes ist in bevorzugter Ausgestaltung einstückig mit einem Getriebeelement eines Umschlingungsgetriebes verbunden. Dieses Getriebeelement, bei welchem es sich um ein Kettenrad oder um ein Riemenrad handeln kann, bildet somit zusammen mit den übrigen Abschnitten des Antriebselementes ein drehbares Gehäuse des Wellgetriebes.In a preferred embodiment, the internally toothed drive element of the wave transmission is connected in one piece to a transmission element of a belt transmission. This gear element, which can be a chain wheel or a belt wheel, thus forms, together with the other sections of the drive element, a rotatable housing of the wave gear.

Das Abtriebselement kann im Antriebselement durch eine Gleitlagerung in Radialrichtung gelagert sein, wobei Gleitlagerflächen an einer Innenumfangsfläche des Antriebselementes sowie an einer Außenumfangsfläche des Abtriebselementes gebildet sind. Die Gleitlagerfläche des Antriebselementes kann hierbei in einer Axialrichtung durch die äußere Axialgleitlagerfläche des Antriebselementes begrenzt sein.The output element can be supported in the drive element by a slide bearing in the radial direction, slide bearing surfaces being formed on an inner peripheral surface of the drive element and on an outer peripheral surface of the output element. The sliding bearing surface of the drive element can be limited in an axial direction by the outer axial sliding bearing surface of the drive element.

Die Montage des Wellgetriebes ist in folgenden Schritten möglich:

- Ein innenverzahntes Antriebselement wird bereitgestellt, dessen Innenumfangsfläche sich von einer ersten Stirnseite zu einer zweiten, abtriebsseitigen Stirnseite hin gestuft aufweitet, wobei im engeren Bereich der Innenumfangsfläche die Verzahnung des Antriebselementes ausgebildet und zur ersten Stirnseite hin durch eine innere Axialgleitlagerfläche abgeschlossen ist, und wobei durch den aufgeweiteten Bereich der Innenumfangsfläche eine in Radialrichtung wirksame Gleitlagerfläche gebildet ist, und wobei der Übergang vom engeren Bereich zum aufgeweiteten Bereich der Innenumfangsfläche als äußere Axialgleitlagerfläche ausgebildet ist,
- in das innenverzahntes Antriebselement wird von der abtriebsseitigen Stirnseite aus eine Anordnung, welche ein flexibles, außenverzahntes Getriebeelement und einen zur Verformung dieses Getriebeelementes vorgesehenen Wellgenerator umfasst, bis zur inneren Axialgleitlagerfläche eingeschoben,
- weiter wird in das innenverzahnte Antriebselement, ebenfalls von der abtriebsseitigen Stirnseite aus, ein hohlzylindrisches Abtriebselement eingesetzt, welches eine Innenverzahnung aufweist, die auf die Außenverzahnung des flexiblen Getriebeelementes aufgeschoben wird, wobei eine Außenumfangsfläche des Abtriebselementes in Kontakt mit der Gleitlagerfläche des Antriebselementes kommt und eine die Außenumfangsfläche abschließende Stirnfläche des Abtriebselementes bis zur äußeren Axialgleitlagerfläche vorgeschoben wird,
- das Abtriebselement wird durch ein Sicherungsmittel gegen Herausziehen aus dem Antriebselement zur abtriebsseitigen Stirnseite hin gesichert.

The assembly of the wave gear is possible in the following steps:

- An internally toothed drive element is provided, the inner circumferential surface of which widens in steps from a first end face to a second end on the output side, the Internal toothing formed the toothing of the drive element and is closed towards the first end face by an inner axial sliding bearing surface, and wherein the expanded area of the inner peripheral surface forms a sliding bearing surface effective in the radial direction, and the transition from the narrower area to the expanded area of the inner peripheral surface is designed as an outer axial sliding bearing surface is
an arrangement comprising a flexible, externally toothed gear element and a wave generator provided for deforming this gear element is inserted into the internally toothed drive element up to the inner axial sliding bearing surface,
- Furthermore, a hollow cylindrical output element is inserted into the internally toothed drive element, also from the output side, which has an internal toothing that is pushed onto the external toothing of the flexible transmission element, an outer peripheral surface of the output element coming into contact with the slide bearing surface of the drive element and one the end face of the driven element, which closes the outer circumferential surface, is advanced to the outer axial sliding bearing surface
- The output element is secured against being pulled out of the drive element to the front end on the output side by a securing means.

Als Sicherungsmittel zur Sicherung des Abtriebselementes gegen Herausziehen aus dem Antriebselement ist insbesondere ein Sicherungsring geeignet, welcher in eine Nut in einem partiell zylindrischen Fortsatz eingreift, der als integraler Bestandteil des Antriebselementes auf dessen abtriebsseitiger Stirnseite angeordnet ist.A securing ring which engages in a groove in a partially cylindrical extension, which is arranged as an integral part of the drive element on its front end on the output side, is particularly suitable as a securing means for securing the output element against being pulled out of the drive element.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist durch den stirnseitigen Fortsatz des Antriebselementes zugleich eine Verdrehwinkelbegrenzungskontur gebildet. Diese Verdrehwinkelbegrenzungskontur wirkt mit einer Anschlagkontur zusammen, die vorzugsweise direkt durch das Abtriebselement gebildet ist. Mittels der genannten Konturen ist der Verstellbereich des als Stellgetriebe verwendbaren Wellgetriebes begrenzt.According to an advantageous further development, the end extension of the drive element also forms an angle of rotation limitation. This twist angle limitation contour interacts with a stop contour, which is preferably formed directly by the output element. The adjustment range of the wave gear which can be used as an actuating gear is limited by means of the contours mentioned.

Das Wellgetriebe kann entweder als Plusgetriebe oder als Minusgetriebe konzipiert sein. Beiden Auslegungen ist gemeinsam, dass keine Verstellung des Abtriebselementes gegenüber dem Antriebselement auftritt, solange eine typischerweise elektromotorisch angetriebene Welle, mit welcher der Wellgenerator betätigt wird, mit derselben Drehzahl wie das Antriebselement rotiert. Bei Erhöhung der Drehzahl der Welle des Wellgenerators wird das Abtriebselement im Fall eines Plusgetriebes in derselben Richtung verstellt, in welcher das Antriebselement rotiert. Im Fall eines Minusgetriebes tritt dagegen eine Verstellung in der entgegengesetzten Richtung auf.The wave gear can be designed either as a plus gear or as a minus gear. Both designs have in common that no adjustment of the output element relative to the drive element occurs as long as a typically electromotively driven shaft, with which the wave generator is actuated, rotates at the same speed as the drive element. When the speed of the shaft of the wave generator increases, the output element in the case of a positive gear is adjusted in the same direction in which the drive element rotates. In the case of a minus gear, however, an adjustment occurs in the opposite direction.

Eine Auslegung als Plusgetriebe ist dann gegeben, wenn die Winkelrelation zwischen dem Flexring und dem Antriebselement in jedem Betriebszustand unverändert bleibt. Der Flexring wirkt mit dem Antriebselement in diesem Fall als Kupplungsstufe zusammen. Dies wird durch eine übereinstimmende Zähnezahl der Außenverzahnung des Flexrings und der Innenverzahnung des Antriebselementes erreicht. Dagegen weicht beim Plusgetriebe die Zahl der Zähne des Flexrings von der Zahl der Zähne der Innenverzahnung des Abtriebselementes ab.A design as a positive transmission is given if the angular relation between the flex ring and the drive element remains unchanged in every operating state. In this case, the flex ring interacts with the drive element as a coupling stage. This is achieved by matching the number of teeth on the external teeth of the flex ring and the internal teeth on the drive element. In contrast, the number of teeth of the flex ring in the positive transmission differs from the number of teeth of the internal toothing of the output element.

Umgekehrt ist bei einem Minusgetriebe die Kupplungsstufe zwischen dem Flexring und dem Abtriebselement gegeben. In diesem Fall weist der Flexring eine von der Innenverzahnung des Antriebselementes abweichende Anzahl an Zähnen auf. Mit Hilfe eines Minusgetriebes ist auf einfache Weise eine fail safe-Position „früh“ einer Nockenwelle im Fall einer Verwendung des Wellgetriebes als Stellgetriebes eines Nockenwellenverstellers realisierbar.Conversely, in the case of a minus transmission, the coupling stage between the flex ring and the output element is given. In this case, the flex ring has a number of teeth that deviate from the internal toothing of the drive element. With the help of a minus gear, a fail-safe position "early" of a camshaft can be realized in a simple manner if the shaft gear is used as an actuating gear of a camshaft adjuster.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

1 ein Wellgetriebe in einer Schnittdarstellung,
2 das Wellgetriebe in stirnseitiger Ansicht,
3 das Wellgetriebe in Explosionsdarstellung.

An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:

1 a wave gear in a sectional view,
2nd the wave gear in front view,
3rd the wave gear in an exploded view.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Wellgetriebe weist ein Antriebselement 2 und ein als Hohlrad ausgebildetes Abtriebselement 4 auf. Ein Kettenrad 3 ist integraler Bestandteil des Antriebselementes 2. Das Wellgetriebe 1 kommt als Stellgetriebe eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers zum Einsatz. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion und Verwendung des Wellgetriebes 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.A wave gear, identified overall by the reference number 1, has a drive element 2nd and an output element designed as a ring gear 4th on. A sprocket 3rd is an integral part of the drive element 2nd . The wave gear 1 is used as an actuator for an electromechanical camshaft adjuster. With regard to the basic function and use of the wave gear 1 reference is made to the prior art cited at the beginning.

Ein Flexring 5, welcher allgemein als flexibles Getriebeelement bezeichnet wird, weist eine Außenverzahnung 8 auf, die sowohl mit einer Innenverzahnung 6 des Antriebselementes 2 als auch mit einer Innenverzahnung 7 des Abtriebselementes 4 kämmt. Beim Betrieb des Wellgetriebes 1 wird der Flexring 5 permanent durch einen Wellgenerator 9 verformt. Der Wellgenerator 9 arbeitet mit einem Wälzlager 31, nämlich Kugellager, wobei ein Innenring 11 des Wälzlagers 31 drehfest mit einer Welle eines nicht dargestellten Elektromotors des Nockenwellenverstellers gekoppelt ist. Die Kopplung zwischen der Motorwelle und dem Innenring 11 ist hierbei mit Hilfe einer nur ansatzweise dargestellten Ausgleichskupplung, nämlich Oldham-Kupplung, hergestellt, welche mehrere Bolzen 12 umfasst, die fest mit dem Innenring 11 des Kugellagers 31 verbunden sind.A flex ring 5 , which is generally referred to as a flexible transmission element, has an external toothing 8th on both with an internal toothing 6 of the drive element 2nd as well as with an internal toothing 7 of the output element 4th combs. When operating the shaft gear 1 becomes the flex ring 5 permanently by a wave generator 9 deformed. The wave generator 9 works with a roller bearing 31 , namely ball bearings, with an inner ring 11 of the rolling bearing 31 rotatably with a shaft of an electric motor, not shown, of the camshaft adjuster is coupled. The coupling between the motor shaft and the inner ring 11 is produced with the help of a partially illustrated compensating clutch, namely Oldham coupling, which has several bolts 12th covers that firmly with the inner ring 11 of the ball bearing 31 are connected.

Auf dem Innenring 11 rollen Kugeln 32 als Wälzkörper ab, welche in einem Käfig geführt sind. Die durch den Innenring 11 gebildete Wälzkörperlaufbahn, auf welcher die Kugeln 32 abrollen, weist in an sich bekannter Weise eine nicht kreisrunde, elliptische Form auf. Durch die unrunde Form des Innenrings 11 wird ein Außenring 13, welcher im Gegensatz zum Innenring 11 nachgiebig ist, permanent ebenfalls in eine unrunde Form gezwungen. Der Flexring 5 umgibt unmittelbar den Außenring 13, ohne mit diesem fest verbunden zu sein. Die elliptische Form des Innenrings 11 sorgt dafür, dass die Außenverzahnung 8 lediglich an zwei Stellen, welche einander diametral gegenüber liegen, in die Innenverzahnungen 6, 7 eingreift. Die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung 7 des Abtriebselementes 4 stimmt mit der Anzahl der Zähne der Außenverzahnung 8 überein. Somit bleibt beim Betrieb des Wellgetriebes 1 die Winkelrelation zwischen dem Flexring 5 und dem Abtriebselement 4 konstant. Die Kopplung zwischen dem Flexring 5 und dem Abtriebselement 4 wird dementsprechend auch als Kupplungsstufe des Wellgetriebes 1 bezeichnet.On the inner ring 11 roll balls 32 as rolling elements, which are guided in a cage. The through the inner ring 11 formed rolling element raceway on which the balls 32 roll, has a non-circular, elliptical shape in a manner known per se. Due to the non-circular shape of the inner ring 11 becomes an outer ring 13 which, in contrast to the inner ring 11 is compliant, also permanently forced into a non-circular shape. The flex ring 5 immediately surrounds the outer ring 13 without being firmly connected to it. The elliptical shape of the inner ring 11 ensures that the external teeth 8th only in two places, which are diametrically opposite each other, in the internal gears 6 , 7 intervenes. The number of teeth of the internal toothing 7 of the output element 4th agrees with the number of teeth on the external toothing 8th match. Thus, the shaft gear remains in operation 1 the angular relation between the flex ring 5 and the output element 4th constant. The coupling between the flex ring 5 and the output element 4th is accordingly also used as the coupling stage of the wave gear 1 designated.

Die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung 6 des Antriebselementes 2 weicht dagegen von der Anzahl der Zähne der Außenverzahnung 8 geringfügig, nämlich um die Zahl zwei, ab. Dies führt dazu, dass eine volle Umdrehung des Innenrings 11 in Relation zum Antriebselement 2 in eine geringfügige Verdrehung zwischen dem Abtriebselement 4 und dem Antriebselement 2 umgesetzt wird. Das Wellgetriebe 1 fungiert damit als hochuntersetztes Stellgetriebe, nämlich als Minusgetriebe. Solange beim Betrieb des Nockenwellenverstellers der Innenring 11 mit derselben Drehzahl wie das Antriebselement 2 rotiert, dreht sich auch das Abtriebselement 4 mit dieser Drehzahl. Wird ausgehend von diesem Betriebszustand die Drehzahl des Innenrings 11 erhöht, was bedeutet, dass der Innenring 11 dem Antriebselement 2 vorauseilt, so wird das Abtriebselement 4 gegenüber dem Antriebselement 2 in die entgegengesetzte Richtung verstellt. Umgekehrt wird durch eine Verzögerung des Innenrings 11 gegenüber dem Antriebselement 2 ein Vorauseilen des Abtriebselements 4 in Relation zum Antriebselement 2 bewirkt. In jedem Fall sind somit die Verstellrichtungen des Innenrings 11 einerseits und des Abtriebselementes 4 andererseits, jeweils bezogen auf die Winkellage des Antriebselementes 2, einander entgegengesetzt.The number of teeth of the internal toothing 6 of the drive element 2nd differs on the other hand from the number of teeth of the external teeth 8th slightly, namely by the number two. This causes a full revolution of the inner ring 11 in relation to the drive element 2nd in a slight twist between the output element 4th and the drive element 2nd is implemented. The wave gear 1 thus acts as a step-down gear, namely as a minus gear. As long as the inner ring is in operation when the camshaft adjuster is in operation 11 at the same speed as the drive element 2nd rotates, the output element also rotates 4th at this speed. Based on this operating state, the speed of the inner ring 11 increased, which means that the inner ring 11 the drive element 2nd rushes ahead, so the output element 4th opposite the drive element 2nd adjusted in the opposite direction. The reverse is done by delaying the inner ring 11 opposite the drive element 2nd leading the output element 4th in relation to the drive element 2nd causes. In any case, the adjustment directions of the inner ring are 11 on the one hand and the output element 4th on the other hand, in each case based on the angular position of the drive element 2nd , opposed to each other.

Das Antriebselement 2 beschreibt, wie aus den 1 und 3 hervorgeht, eine mehrfach gestufte Topfform, wobei das Kettenrad 3 als Kragen des andeutungsweise topfförmigen Antriebselementes 2 zu sehen ist. Das Kettenrad 3 schließt einstückig an einen insgesamt mit 20 bezeichneten, gestuften topfförmigen Abschnitt des Antriebselementes 2 an. Innerhalb des topfförmigen Abschnitts 20 ist eine ringförmig umlaufende Stufe 21 ausgebildet. Insgesamt weitet sich das Antriebselement 2 sowohl an dessen Außenumfangsfläche als auch an dessen Innenumfangsfläche gestuft von einer ersten Stirnseite S₁ zu einer abtriebsseitigen Stirnseite S_AB hin auf. An der ersten Stirnseite S₁ ist der Elektromotor, welcher den Innenring 11 des Wellgenerators 9 antreibt, anzuschließen. Auf der abtriebsseitigen Stirnseite S_AB ist dagegen die zu verstellende Nockenwelle mit dem Abtriebselement 4 verbunden. Hierbei ist eine nicht dargestellte Zentralschraube durch eine Bohrung 18 im Abtriebselement 4 hindurch in die Nockenwelle eingeschraubt. Die Bohrung 18 ist umrandet von einem Zapfen 17, der aus dem mit 16 bezeichneten Boden des als Hohlrad gestalteten Abtriebselementes 4 herausragt.The drive element 2nd describes how from the 1 and 3rd emerges a multi-tiered pot shape, with the sprocket 3rd as a collar of the hinted cup-shaped drive element 2nd you can see. The sprocket 3rd connects in one piece to a stepped pot-shaped section of the drive element, generally designated 20 2nd at. Within the pot-shaped section 20th is a circular stage 21 educated. Overall, the drive element expands 2nd stepped from its first end face both on its outer peripheral surface and on its inner peripheral surface S ₁ to an output end S _AB towards. On the first face S ₁ is the electric motor, which is the inner ring 11 of the wave generator 9 drives to connect. On the output end S _AB is the camshaft to be adjusted with the output element 4th connected. Here is a central screw, not shown, through a hole 18th in the output element 4th screwed into the camshaft. The hole 18th is surrounded by a cone 17th , the from the bottom designated 16 of the output element designed as a ring gear 4th protrudes.

Bereits vor der Montage des Wellgetriebes 1 ist das nachgiebige Getriebeelement 5 mit dem Wellgenerator 9 zu einer Anordnung 10 zusammengesetzt, welche als Verstellwelle bezeichnet wird. Als erster Montageschritt wird die bereits vormontierte Verstellwelle 10 von der abtriebsseitigen Stirnseite S_AB aus in das Antriebselement 2 eingeschoben. Hierbei gelangt die Außenverzahnung 8 partiell, nämlich lediglich in zwei engen Umfangsbereichen, in Eingriff mit der Innenverzahnung 6. Hierdurch ist bereits eine Führung der Verstellwelle 10 im Antriebselement 2 gegeben. Die Verstellwelle 10 wird im Antriebselement 2 soweit vorgeschoben, bis sie an einer ringförmigen inneren Axialgleitlagerfläche 23 des Antriebselementes 2 anschlägt. Die innere Axialgleitlagerfläche 23 ist durch die Innenfläche eines Innenbordes 33 gegeben, welcher auf der ersten Stirnseite S₁ an den topfförmigen Abschnitt 20 anschließt. Der Innenbord 33 stellt damit einen rudimentären Boden des topfförmigen Antriebselementes 2 dar.Even before assembling the wave gear 1 is the compliant gear element 5 with the wave generator 9 to an arrangement 10th composed, which is called the adjusting shaft. The pre-assembled adjustment shaft is the first assembly step 10th from the output end S _AB out into the drive element 2nd inserted. Here the external toothing arrives 8th partially, namely only in two narrow circumferential areas, in engagement with the internal toothing 6 . This already guides the adjusting shaft 10th in the drive element 2nd given. The adjustment shaft 10th is in the drive element 2nd pushed so far until they are on an annular inner axial plain bearing surface 23 of the drive element 2nd strikes. The inner thrust bearing surface 23 is through the inner surface of an inboard 33 given which one on the first face S ₁ to the pot-shaped section 20th connects. The inboard 33 thus represents a rudimentary base of the cup-shaped drive element 2nd represents.

Nachdem die Verstellwelle 10 in das Antriebselement 2 eingesetzt ist, wird auch das Abtriebselement 4 von der abtriebsseitigen Stirnseite S_AB aus in das Antriebselement 2 eingeschoben. Das Abtriebselement 4 weist einen zylindrischen Abschnitt 14 auf, an dessen Innenumfangsfläche sich die Innenverzahnung 7 befindet. Beim Einsetzen des Abtriebselementes 4 in die Anordnung aus Antriebselement 2 und Verstellwelle 10 wird die Innenverzahnung 7 auf die Außenverzahnung 8 des Flexrings 5 aufgeschoben. Gleichzeitig kommt eine mit 29 bezeichnete Außenumfangsfläche des Abtriebselementes 4, welche eine Gleitlagerfläche darstellt, mit einer Gleitlagerfläche 22 des Antriebselementes 2 in Kontakt. Durch die Gleitlagerflächen 22, 29 ist im zusammengebauten Wellgetriebe 1 eine Radiallagerung zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 4 gegeben.After the adjustment shaft 10th in the drive element 2nd is used, the output element 4th from the output end S _AB out into the drive element 2nd inserted. The output element 4th has a cylindrical portion 14 on the inner circumferential surface of which the internal toothing 7 located. When inserting the output element 4th in the arrangement of the drive element 2nd and adjusting shaft 10th the internal gearing 7 on the external toothing 8th of the flex ring 5 postponed. At the same time there is an outer circumferential surface of the output element designated 29 4th , which represents a plain bearing surface, with a plain bearing surface 22 of the drive element 2nd in contact. Through the plain bearing surfaces 22 , 29 is in the assembled wave gear 1 a Radial bearing between the drive element 2nd and the output element 4th given.

Das Abtriebselement 4 kann bei der Montage soweit im Antriebselement vorgeschoben werden, bis eine äußere Axialgleitlagerfläche 24 des Antriebselementes 2 erreicht ist. Hierbei schlägt eine Stirnfläche 30 des Abtriebselementes 4 an der ringförmigen äußeren Axialgleitlagerfläche 24 an, womit eine axiale Gleitlagerung zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 4 gegeben ist. Auch die innere Axialgleitlagerfläche 23 stellt eine Komponente einer Gleitlagerung dar.The output element 4th can be pushed so far in the drive element during assembly until an outer axial plain bearing surface 24th of the drive element 2nd is reached. Here an end face strikes 30th of the output element 4th on the annular outer axial plain bearing surface 24th with which an axial plain bearing between the drive element 2nd and the output element 4th given is. Even the inner axial plain bearing surface 23 represents a component of a plain bearing.

Auf der der Stirnfläche 30 gegenüberliegenden Stirnseite des Abtriebselementes 4, das heißt an der abtriebsseitigen Stirnseite S_AB , ist ein Flansch 15 am Abtriebselement 4 ausgebildet. An den Flansch 15 ist eine Anschlagkontur 19 angeformt, welche mit einer Verdrehwinkelbegrenzungskontur 28 des Antriebselementes 2 zusammenwirkt. Die Verdrehwinkelbegrenzungskontur 28 ist in einen zylindrisch ausgebildeten Fortsatz 25 des Antriebselementes 2 integriert. Bei der Verdrehwinkelbegrenzungskontur 28 handelt es sich um eine Aussparung am Umfang des zylindrischen Fortsatzes 25. Durch die Zusammenwirkung zwischen der Anschlagkontur 19 einerseits und der Verdrehwinkelbegrenzungskontur 28 andererseits ist der Verstellbereich des Wellgetriebes 1 begrenzt.On the face 30th opposite end face of the output element 4th , that is on the output end S _AB , is a flange 15 on the output element 4th educated. On the flange 15 is a stop contour 19th integrally formed, which with an angle of rotation limitation 28 of the drive element 2nd cooperates. The angle of rotation limitation 28 is in a cylindrical extension 25th of the drive element 2nd integrated. With the rotation angle limitation contour 28 it is a recess on the circumference of the cylindrical extension 25th . Due to the interaction between the stop contour 19th on the one hand and the angle of rotation limitation 28 on the other hand is the adjustment range of the wave gear 1 limited.

In der Innenumfangsfläche des zylindrisch ausgebildeten Fortsatzes 25 befindet sich eine Nut 26, in die nach dem Einschieben des Abtriebselementes 4 in das Antriebselement 2 ein Sicherungsring 27 eingesetzt wird. Durch den Sicherungsring 27 ist die gesamte Anordnung aus Abtriebselement 4 und Verstellwelle 10 in einer Axialrichtung, nämlich zur abtriebsseitigen Stirnseite S_AB hin, im Antriebselement 2 gesichert. In der entgegengesetzten Axialrichtung ist eine Sicherung der genannten Anordnung 4, 10 durch das Antriebselement 2 selbst gegeben.In the inner peripheral surface of the cylindrical extension 25th there is a groove 26 , after inserting the output element 4th in the drive element 2nd a circlip 27 is used. Through the locking ring 27 is the entire arrangement of the output element 4th and adjusting shaft 10th in an axial direction, namely to the front end on the output side S _AB there, in the drive element 2nd secured. In the opposite axial direction is a fuse of the arrangement mentioned 4th , 10th through the drive element 2nd given yourself.

BezugszeichenlisteReference list

11: WellgetriebeWave gear
22nd: AntriebselementDrive element
33rd: KettenradSprocket
44th: AbtriebselementOutput element
55: FlexringFlex ring
66: Innenverzahnung des AntriebselementesInternal toothing of the drive element
77: Innenverzahnung des AbtriebselementesInternal toothing of the output element
88th: AußenverzahnungExternal teeth
99: WellgeneratorWave generator
1010th: VerstellwelleAdjustment shaft
1111: InnenringInner ring
1212th: Bolzenbolt
1313: AußenringOuter ring
1414: zylindrischer Abschnittcylindrical section
1515: Flanschflange
1616: Bodenground
1717th: ZapfenCones
1818th: Bohrungdrilling
1919th: AnschlagkonturStroke contour
2020th: topfförmiger Abschnittpot-shaped section
2121: Stufestep
2222: GleitlagerflächePlain bearing surface
2323: innere Axialgleitlagerflächeinner axial plain bearing surface
2424th: äußere Axialgleitlagerflächeouter axial plain bearing surface
2525th: FortsatzContinuation
2626: NutGroove
2727: SicherungsringCirclip
2828: VerdrehwinkelbegrenzungskonturContour angle limitation contour
2929: GleitlagerflächePlain bearing surface
3030th: StirnflächeFace
3131: Kugellagerball-bearing
3232: KugelBullet
3333: Innenbord Inboard
S₁ S ₁: erste Stirnseitefirst face
S_AB S _AB: abtriebsseitige Stirnseiteoutput end

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016201536 A1 [0002, 0003]DE 102016201536 A1 [0002, 0003]
DE 102016216594 B3 [0003]DE 102016216594 B3 [0003]
DE 102016207930 B3 [0003]DE 102016207930 B3 [0003]

Claims

Wellgetriebe (1), mit einem innenverzahnten, gehäusefesten Antriebselement (2), einem außenverzahnten, als Flexring (5) ausgebildeten Getriebeelement, sowie einem innenverzahnten Abtriebselement (4), wobei die Innenverzahnung (6) des Antriebselementes (2) ebenso wie die Innenverzahnung (7) des Abtriebselementes (4) partiell mit der Verzahnung (8) des Flexrings (5) kämmt, und wobei zur Verformung des Flexrings (5) ein Wellgenerator (9) vorgesehen ist, der von einer ersten Stirnseite (S₁) der gehäusefesten, das Antriebselement (2) umfassenden Anordnung aus betätigbar ist, wogegen das Abtriebselement (4) zur Verbindung mit einer auf der gegenüberliegenden, abtriebsseitigen Stirnseite (S_AB) angeordneten Welle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (2) eine sich gestuft von der ersten Stirnseite (S₁) zur abtriebsseitigen Stirnseite (S_AB) hin aufweitende Innenumfangsfläche aufweist, wobei durch das Antriebselement (2) mehrere in derselben Axialrichtung wirksame, sich auf der abtriebsseitigen Stirnseite (S_AB) befindende Axialgleitlagerflächen (23,24) gebildet sind, nämlich eine innere Axialgleitlagerfläche (23) gegenüber dem Flexring (5) und eine äußere Axialgleitlagerfläche (24) gegenüber dem Abtriebselement (4).Wave gear (1), with an internally toothed, housing-fixed drive element (2), an externally toothed gear element designed as a flexible ring (5), and an internally toothed output element (4), the inner toothing (6) of the drive element (2) as well as the inner toothing ( 7) of the output element (4) partially intermeshes with the toothing (8) of the flex ring (5), and a wave generator (9) is provided for deforming the flex ring (5), which is provided by a first end face (S ₁ ) of the housing-fixed, the arrangement comprising the drive element (2) can be actuated, whereas the output element (4) is provided for connection to a shaft arranged on the opposite end (S _AB ) on the output side, characterized in that the drive element (2) is a step away from the has the first end face (S ₁ ) towards the driven end face (S _AB ) towards the inner circumferential surface, the drive element (2) having several in the same axial direction Effective axial slide bearing surfaces (23, 24) located on the output end (S _AB ) are formed, namely an inner axial slide bearing surface (23) opposite the flex ring (5) and an outer axial slide bearing surface (24) opposite the driven element (4).

Wellgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innenverzahnte Antriebselement (2) als Bestandteil eines Getriebeelementes (3) eines Umschlingungsgetriebes ausgebildet ist.Wave gear (1) after Claim 1 , characterized in that the internally toothed drive element (2) is designed as a component of a gear element (3) of a belt transmission.

Wellgetriebe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Getriebeelement eines Umschlingungsgetriebes ein Kettenrad (3) vorgesehen ist, durch welches ein drehbares Gehäuse gebildet ist.Wave gear (1) after Claim 2 , characterized in that a sprocket (3) is provided as the transmission element of a belt transmission, through which a rotatable housing is formed.

Wellgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (2) eine Gleitlagerfläche (22), in welcher das Abtriebselement (4) in Radialrichtung gelagert ist, aufweist.Wave gear (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the drive element (2) has a slide bearing surface (22) in which the output element (4) is mounted in the radial direction.

Wellgetriebe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerfläche (22) an die äußere Axialgleitlagerfläche (24) grenzt.Wave gear (1) after Claim 4 , characterized in that the plain bearing surface (22) borders on the outer axial plain bearing surface (24).

Wellgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (2) auf seiner abtriebsseitigen Stirnseite (S_AB) einen zumindest partiell zylindrisch ausgebildeten Fortsatz (25) aufweist, in welchem ein Sicherungsring (27) zur Sicherung des Abtriebselementes (4) in Axialrichtung gehalten ist.Wave gear (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the drive element (2) has on its output-side end face (S _AB ) an at least partially cylindrical extension (25) in which a retaining ring (27) for securing the output element (4) is held in the axial direction.

Wellgetriebe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den partiell zylindrisch ausgebildeten Fortsatz (27) eine Verdrehwinkelbegrenzungskontur (28) integriert ist.Wave gear (1) after Claim 6 , characterized in that an angle of rotation limitation (28) is integrated in the partially cylindrical extension (27).

Wellgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Positivgetriebe ausgebildet ist.Wave gear (1) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that it is designed as a positive gear.

Wellgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Negativgetriebe ausgebildet istWave gear (1) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that it is designed as a negative gear

Verfahren zur Montage eines Wellgetriebes (1), mit folgenden Schritten: - Ein innenverzahntes Antriebselement (2) wird bereitgestellt, dessen Innenumfangsfläche sich von einer ersten Stirnseite (S₁) zu einer zweiten, abtriebsseitigen Stirnseite (S_AB) hin gestuft aufweitet, wobei im engeren Bereich der Innenumfangsfläche die Verzahnung (6) des Antriebselementes (2) ausgebildet und zur ersten Stirnseite (S₁) hin durch eine innere Axialgleitlagerfläche (23) abgeschlossen ist, und wobei durch den aufgeweiteten Bereich der Innenumfangsfläche eine in Radialrichtung wirksame Gleitlagerfläche (22) gebildet ist, und wobei der Übergang vom engeren Bereich zum aufgeweiteten Bereich der Innenumfangsfläche als äußere Axialgleitlagerfläche (24) ausgebildet ist, - in das innenverzahntes Antriebselement (22) wird von der abtriebsseitigen Stirnseite (S_AB) aus eine Anordnung (10), welche ein flexibles, außenverzahntes Getriebeelement (5) und einen zur Verformung dieses Getriebeelementes (5) vorgesehenen Wellgenerator (9) umfasst, bis zur inneren Axialgleitlagerfläche (23) eingeschoben, - weiter wird in das innenverzahnte Antriebselement (2), ebenfalls von der abtriebsseitigen Stirnseite (S_AB) aus, ein hohlzylindrisches Abtriebselement (4) eingesetzt, welches eine Innenverzahnung (7) aufweist, die auf die Außenverzahnung (8) des flexiblen Getriebeelementes (5) aufgeschoben wird, wobei eine als Gleitlagerfläche vorgesehene Außenumfangsfläche (29) des Abtriebselementes (4) in Kontakt mit der Gleitlagerfläche (22) des Antriebselementes (2) kommt und eine die Außenumfangsfläche (29) abschließende Stirnfläche (30) des Abtriebselementes (4) bis zur äußeren Axialgleitlagerfläche (24) vorgeschoben wird, - das Abtriebselement (4) wird durch ein Sicherungsmittel (27) gegen Herausziehen aus dem Antriebselement (2) zur abtriebsseitigen Stirnseite (S_AB) hin gesichert.Method for assembling a wave gear (1), with the following steps: - An internally toothed drive element (2) is provided, the inner circumferential surface of which widens in stages from a first end face (S ₁ ) to a second end face (S _AB ) on the output side, whereby in narrower area of the inner circumferential surface, the toothing (6) of the drive element (2) is formed and is closed off towards the first end face (S ₁ ) by an inner axial sliding bearing surface (23), and a radially effective sliding bearing surface (22) is provided by the expanded area of the inner circumferential surface is formed, and wherein the transition from the narrower area to the expanded area of the inner circumferential surface is designed as an outer axial sliding bearing surface (24), - in the internally toothed drive element (22) from the output side end face (S _AB ) from an arrangement (10), which a flexible, externally toothed gear element (5) and one for deforming this gear element it (5) provided shaft generator (9), inserted up to the inner axial slide bearing surface (23), - further a hollow cylindrical output element (4) is inserted into the internally toothed drive element (2), also from the output side (S _AB ), which has an internal toothing (7) which is pushed onto the external toothing (8) of the flexible gear element (5), an outer peripheral surface (29) of the output element (4) provided as a sliding bearing surface in contact with the sliding bearing surface (22) of the drive element (2 ) comes and an end face (30) of the output element (4), which closes the outer peripheral surface (29), is pushed up to the outer axial sliding bearing surface (24), - the output element (4) is secured against being pulled out of the drive element (2) by a securing means (27) secured to the output end (S _AB ).