WO2020083426A1

WO2020083426A1 - Harmonic drive and method for assembling a harmonic drive

Info

Publication number: WO2020083426A1
Application number: PCT/DE2019/100839
Authority: WO
Inventors: Daniel Heise; Marco HILDEBRAND
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2020-04-30
Also published as: DE102018126439A1

Abstract

A harmonic drive (1), in particular for an electromechanical camshaft adjuster, has a drive element (2), and comprises a drive element (2) with an inner circumferential surface which widens in a stepped manner from a first end side (S₁) towards an output-side end side (S_AB). Here, a plurality of axial plain bearings (23, 24) which act in the same axial direction are formed by way of the drive element (2) opposite the flex spline (5) and/or opposite the output element (4).

Description

Wellqetriebe und Verfahren zur Montage eines Wellqetriebes Corrugated gear and method for assembling a corrugated gear

Die Erfindung betrifft ein insbesondere zur Verwendung in einem elektromechani- sehen 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 mounting a wave gear.

Ein gattungsgemäßes Wellgetriebe ist beispielsweise aus der DE 10 2016 201 536 A1 bekannt. Das bekannte Wellgetriebe umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebsele- ment, sowie einen Wellgenerator, der ein Kugellager mit einem elliptischen Innenring und einen flexiblen Außenring aufweist. Der Außenring ist von einem flexiblen, außen- verzahnten Getriebeelement umgeben, welches im Fall der DE 10 2016 201 536 A1 eine außenseitige, ringförmig umlaufende Verstärkung aufweist. A generic wave gear is known for example from DE 10 2016 201 536 A1. 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 a reinforcement on the outside that is encircling the ring.

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 Getriebeele- ment als Flexring ausgebildet. Ein Flexring weist allgemein die Form eines zu einem Ring gebogenen Bandes auf und unterscheidet sich damit von flexiblen Getriebeele- menten, welche einen radial nach innen oder radial nach außen gerichteten Flansch aufweisen, das heißt eine Topfform beziehungsweise Kragenform beschreiben. Further wave gears, which, like the wave gear according to DE 10 2016 201 536 A1, are suitable as actuating gears of an electromechanical camshaft adjuster, are disclosed, for example, in documents DE 10 2016 216 594 B3 and DE 10 2016 207 930 B3. 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 gear 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 elektro- mechanischen Nockenwellenversteller geeignetes Wellgetriebe gegenüber dem ge- nannten Stand der Technik insbesondere unter fertigungstechnischen Gesichtspunk- ten weiterzuentwickeln. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkma- len des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Monta- ge 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. 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 a production engineering point of view. 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 assembly method apply mutatis mutandis also for the device, i.e. the wave gear, and vice versa.

Das Wellgetriebe umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption ein innenverzahntes, gehäusefestes Antriebselement, ein außenverzahntes, als Flexring ausgebildetes Ge- triebeelement, sowie ein innenverzahntes Abtriebselement, wobei die Innenverzah- nung 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 gehäu- sefesten, das Antriebselement umfassenden Anordnung aus betätigbar ist, wogegen das Abtriebselement zur Verbindung mit einer auf der gegenüberliegenden, abtriebs- seitigen 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 and the internal toothing of the output element partially meshing with the toothing of the flex ring, and wherein for deforming 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 for connection to a shaft, in particular camshaft, arranged on the opposite end face on the output side. is provided.

Erfindungsgemäß weist das Antriebselement eine sich gestuft von der ersten Stirnsei- te 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 drive end face, wherein the drive element forms a plurality of stops in the form of axial slide bearing surfaces that are effective in the same axial direction and are located on the drive side end face, namely an inner axial slide bearing surface the flex ring and an outer axial sliding bearing surface opposite the output element.

Durch diese Gestaltung vereint das Antriebselement als einstückiges Bauteil zahlrei- che Funktionen in sich und wird dementsprechend auch als multifunktionale Antriebs- welle bezeichnet. Montagetechnisch von besonderem Vorteil ist die Tatsache, dass der Flexring und das Abtriebselement von derselben Seite aus, nämlich von der ab- triebsseitigen 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 mon- tiert wird. Das innenverzahnte Antriebselement des Wellgetriebes ist in bevorzugter Ausgestal- tung einstückig mit einem Getriebeelement eines Umschlingungsgetriebes verbunden. Dieses Getriebeelement, bei welchem es sich um ein Kettenrad oder um ein Riemen- rad handeln kann, bildet somit zusammen mit den übrigen Abschnitten des Antriebs- elementes ein drehbares Gehäuse des Wellgetriebes. 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 output 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 assembled. 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 Radialrich- tung gelagert sein, wobei Gleitlagerflächen an einer Innenumfangsfläche des Antriebs- elementes 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 mounted 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: The shaft gear can be assembled in the following steps:

- Ein innenverzahntes Antriebselement wird bereitgestellt, dessen Innenum- fangsfläche sich von einer ersten Stirnseite zu einer zweiten, abtriebsseiti- gen Stirnseite hin gestuft aufweitet, wobei im engeren Bereich der Innenum- fangsfläche die Verzahnung des Antriebselementes ausgebildet und zur ersten Stirnseite hin durch eine innere Axialgleitlagerfläche abgeschlossen ist, und wobei durch den aufgeweiteten Bereich der Innenumfangsfläche ei- ne in Radialrichtung wirksame Gleitlagerfläche gebildet ist, und wobei der Übergang vom engeren Bereich zum aufgeweiteten Bereich der Innenum- fangsfläche als äußere Axialgleitlagerfläche ausgebildet ist, An internally toothed drive element is provided, the inner circumferential surface of which extends in steps from a first end face to a second end on the output side, the toothing of the drive element being formed in the narrower area of the inner circumferential surface and towards the first end face by an inner axial sliding bearing surface is completed, and wherein the expanded area of the inner peripheral surface forms a slide 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 slide bearing surface,

- in das innenverzahntes Antriebselement wird von der abtriebsseitigen Stirn- seite aus eine Anordnung, welche ein flexibles, außenverzahntes Getriebe- element und einen zur Verformung dieses Getriebeelementes vorgesehe- nen Wellgenerator umfasst, bis zur inneren Axialgleitlagerfläche eingescho- ben, - An arrangement comprising a flexible, externally toothed gear element and a corrugated generator provided for deforming this gear element is pushed into the internally toothed drive element from the output side to the inner axial sliding bearing surface.

- weiter wird in das innenverzahnte Antriebselement, ebenfalls von der ab- triebsseitigen Stirnseite aus, ein hohlzylindrisches Abtriebselement einge- setzt, welches eine Innenverzahnung aufweist, die auf die Außenverzah- nung des flexiblen Getriebeelementes aufgeschoben wird, wobei eine Au- ßenumfangsfläche des Abtriebselementes in Kontakt mit der Gleitlagerflä- che des Antriebselementes kommt und eine die Außenumfangsfläche ab- schließende Stirnfläche des Abtriebselementes bis zur äußeren Axialgleitla- gerfläche vorgeschoben wird, - Furthermore, a hollow cylindrical output element is inserted into the internally toothed drive element, also from the end face on the output side, which has an internal toothing which is connected to the external toothing. the flexible transmission element is pushed on, an outer circumferential surface of the driven element coming into contact with the slide bearing surface of the drive element and an end surface of the driven element closing the outer circumferential surface being advanced to the outer axial sliding bearing surface,

- das Abtriebselement wird durch ein Sicherungsmittel gegen Herausziehen aus dem Antriebselement zur abtriebsseitigen Stirnseite hin gesichert. - The output element is secured against being pulled out of the drive element towards the output end 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 An- triebselementes zugleich eine Verdrehwinkelbegrenzungskontur gebildet. Diese Ver- drehwinkelbegrenzungskontur wirkt mit einer Anschlagkontur zusammen, die vor- zugsweise direkt durch das Abtriebselement gebildet ist. Mittels der genannten Kontu- ren 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 Abtriebsele- mentes gegenüber dem Antriebselement auftritt, solange eine typischerweise elekt- romotorisch angetriebene Welle, mit welcher der Wellgenerator betätigt wird, mit der- selben Drehzahl wie das Antriebselement rotiert. Bei Erhöhung der Drehzahl der Wel- le des Wellgenerators wird das Abtriebselement im Fall eines Plusgetriebes in dersel- ben Richtung verstellt, in welcher das Antriebselement rotiert. Im Fall eines Minusge- triebes 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 shaft, typically driven by an electric motor, with which the shaft 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, on the other hand, an adjustment in the opposite direction occurs.

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 zu- sammen. 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 plus gear 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 acts as a coupling stage with the drive element. together. This is achieved by a matching 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 on the flex ring in the positive transmission differs from the number of teeth on the internal teeth 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 In- nenverzahnung des Antriebselementes abweichende Anzahl an Zähnen auf. Mit Hilfe eines Minusgetriebes ist auf einfache Weise eine fail safe-Position„früh“ einer No- ckenwelle im Fall einer Verwendung des Wellgetriebes als Stellgetriebes eines No- ckenwellenverstellers 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 easily realized if the wave gear is used as an actuating gear of a camshaft adjuster.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä- her erläutert. Hierin zeigen: An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:

Fig. 1 ein Wellgetriebe in einer Schnittdarstellung, 1 is a wave gear in a sectional view,

Fig. 2 das Wellgetriebe in stirnseitiger Ansicht, 2 the wave gear in front view,

Fig. 3 das Wellgetriebe in Explosionsdarstellung. Fig. 3 shows the wave gear in an exploded view.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Wellgetriebe weist ein An- triebselement 2 und ein als Flohlrad ausgebildetes Abtriebselement 4 auf. Ein Ketten- rad 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. Ein Flexring 5, welcher allgemein als flexibles Getriebeelement bezeichnet wird, weist eine Außenverzahnung 8 auf, die sowohl mit einer Innenverzahnung 6 des Antriebs- elementes 2 als auch mit einer Innenverzahnung 7 des Abtriebselementes 4 kämmt. Beim Betrieb des Wellgetriebes 1 wird der Flexring 5 permanent durch einen Wellge- nerator 9 verformt. Der Wellgenerator 9 arbeitet mit einem Wälzlager 31 , nämlich Ku- gellager, 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 1 1 ist hierbei mit H ilfe einer nur ansatzweise dargestellten Ausgleichskupplung, nämlich Oldham-Kupplung, herge- stellt, welche mehrere Bolzen 12 umfasst, die fest mit dem Innenring 11 des Kugella- gers 31 verbunden sind. A wave gear, identified overall by reference number 1, has a drive element 2 and an output element 4 designed as a flute wheel. A sprocket 3 is an integral part of the drive element 2. The wave gear 1 is used as an actuating gear of 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. A flex ring 5, which is generally referred to as a flexible gear element, has an external toothing 8 which meshes both with an internal toothing 6 of the drive element 2 and with an internal toothing 7 of the output element 4. During operation of the wave gear 1, the flex ring 5 is permanently deformed by a wave generator 9. The shaft generator 9 works with a roller bearing 31, namely a ball bearing, an inner ring 11 of the roller bearing 31 being rotatably coupled to a shaft of an electric motor, not shown, of the camshaft adjuster. The coupling between the motor shaft and the inner ring 11 is produced with the aid of a compensating clutch, only partially shown, namely Oldham clutch, which comprises a plurality of bolts 12 which are firmly connected to the inner ring 11 of the ball bearing 31.

Auf dem Innenring 11 rollen Kugeln 32 als Wälzkörper ab, welche in einem Käfig ge- führt 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 die- sem fest verbunden zu sein. Die elliptische Form des Innenrings 11 sorgt dafür, dass die Außenverzahnung 8 lediglich an zwei Stellen, welche einander diametral gegen- über liegen, in die Innenverzahnungen 6, 7 eingreift. Die Anzahl der Zähne der Innen- verzahnung 7 des Abtriebselementes 4 stimmt mit der Anzahl der Zähne der Außen- verzahnung 8 überein. Somit bleibt beim Betrieb des Wellgetriebes 1 die Winkelrelati- on zwischen dem Flexring 5 und dem Abtriebselement 4 konstant. Die Kopplung zwi- schen dem Flexring 5 und dem Abtriebselement 4 wird dementsprechend auch als Kupplungsstufe des Wellgetriebes 1 bezeichnet. Balls 32 roll on the inner ring 11 as rolling elements and are guided in a cage. The rolling element raceway formed by the inner ring 11, 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, an outer ring 13, which is flexible in contrast to the inner ring 11, is 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 outer toothing 8 engages in the inner toothing 6, 7 only at two points which are diametrically opposite one another. The number of teeth of the internal toothing 7 of the output element 4 corresponds to the number of teeth of the external toothing 8. Thus, the angular relation between the flex ring 5 and the output element 4 remains constant during operation of the wave gear 1. The coupling between the flex ring 5 and the output element 4 is accordingly also referred to as the coupling stage of the wave gear 1.

Die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung 6 des Antriebselementes 2 weicht dage- gen 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 Rela- tion zum Antriebselement 2 in eine geringfügige Verdrehung zwischen dem Abtriebs- element 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 Rich- tung verstellt. Umgekehrt wird durch eine Verzögerung des Innenrings 11 gegenüber dem Antriebselement 2 ein Vorauseilen des Abtriebselements 4 in Relation zum An- triebselement 2 bewirkt. In jedem Fall sind somit die Verstellrichtungen des Innenrings 11 einerseits und des Abtriebselementes 4 andererseits, jeweils bezogen auf die Win- kellage des Antriebselementes 2, einander entgegengesetzt. The number of teeth of the internal toothing 6 of the drive element 2, on the other hand, deviates slightly from the number of teeth of the external toothing 8, namely by the number two. This means that a full rotation of the inner ring 11 in relation to the drive element 2 is converted into a slight rotation between the output element 4 and the drive element 2. The wave gear 1 functions thus as a step-down gear, namely as a minus gear. As long as the inner ring 11 rotates at the same speed as the drive element 2 during operation of the camshaft adjuster, the output element 4 also rotates at this speed. If the rotational speed of the inner ring 11 is increased on the basis of this operating state, which means that the inner ring 11 leads the drive element 2, the output element 4 is adjusted in the opposite direction relative to the drive element 2. Conversely, a delay of the inner ring 11 with respect to the drive element 2 causes the output element 4 to advance in relation to the drive element 2. In any case, the adjustment directions of the inner ring 11 on the one hand and of the driven element 4 on the other hand, in each case based on the angular position of the drive element 2, are opposite to each other.

Das Antriebselement 2 beschreibt, wie aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, eine mehr- fach gestufte Topfform, wobei das Kettenrad 3 als Kragen des andeutungsweise topf- förmigen Antriebselementes 2 zu sehen ist. Das Kettenrad 3 schließt einstückig an ei- nen insgesamt mit 20 bezeichneten, gestuften topfförmigen Abschnitt des Antriebs- elementes 2 an. Innerhalb des topfförmigen Abschnitts 20 ist eine ringförmig umlau- fende Stufe 21 ausgebildet. Insgesamt weitet sich das Antriebselement 2 sowohl an dessen Außenumfangsfläche als auch an dessen Innenumfangsfläche gestuft von ei- ner ersten Stirnseite Si zu einer abtriebsseitigen Stirnseite SAB hin auf. An der ersten Stirnseite Si ist der Elektromotor, welcher den Innenring 11 des Wellgenerators 9 an- treibt, anzuschließen. Auf der abtriebsseitigen Stirnseite SAB ist dagegen die zu ver- stellende 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 Abtriebselemen- tes 4 herausragt. As can be seen from FIGS. 1 and 3, the drive element 2 describes a multiply stepped pot shape, the sprocket 3 being seen as the collar of the indicated pot-shaped drive element 2. The sprocket 3 connects in one piece to a stepped pot-shaped section of the drive element 2, designated 20 overall. An annular circumferential step 21 is formed within the pot-shaped section 20. Overall, the drive element 2 expands both on its outer circumferential surface and on its inner circumferential surface in a stepped manner from a first end face Si to a driven end face SAB. The electric motor, which drives the inner ring 11 of the wave generator 9, is to be connected to the first end face Si. In contrast, the camshaft to be adjusted is connected to the output element 4 on the output side SAB. Here, a central screw, not shown, is screwed through a bore 18 in the output element 4 into the camshaft. The bore 18 is surrounded by a pin 17 which protrudes from the bottom, designated 16, of the output element 4 designed as a ring gear.

Bereits vor der Montage des Wellgetriebes 1 ist das nachgiebige Getriebeelement 5 mit dem Wellgenerator 9 zu einer Anordnung 10 zusammengesetzt, welche als Ver- stellwelle bezeichnet wird. Als erster Montageschritt wird die bereits vormontierte Ver- stellwelle 10 von der abtriebsseitigen Stirnseite SAB aus in das Antriebselement 2 ein- geschoben. Hierbei gelangt die Außenverzahnung 8 partiell, nämlich lediglich in zwei engen Umfangsbereichen, in Eingriff mit der Innenverzahnung 6. Flierdurch 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 Axialgleitlager- fläche 23 ist durch die Innenfläche eines Innenbordes 33 gegeben, welcher auf der ersten Stirnseite Si an den topfförmigen Abschnitt 20 anschließt. Der Innenbord 33 stellt damit einen rudimentären Boden des topfförmigen Antriebselementes 2 dar. Even before the wave gear 1 is assembled, the flexible gear element 5 is assembled with the wave generator 9 to form an arrangement 10, which is referred to as an adjusting shaft. As a first assembly step, the pre-assembled adjusting shaft 10 is inserted into the drive element 2 from the front end SAB. pushed. Here, the external toothing 8 partially, namely only in two narrow circumferential areas, comes into engagement with the internal toothing 6. The adjusting shaft 10 is advanced in the drive element 2 until it strikes an annular inner axial sliding bearing surface 23 of the drive element 2. The inner axial slide bearing surface 23 is provided by the inner surface of an inner rim 33 which adjoins the cup-shaped section 20 on the first end face Si. The inboard 33 thus represents a rudimentary bottom of the cup-shaped drive element 2.

Nachdem die Verstellwelle 10 in das Antriebselement 2 eingesetzt ist, wird auch das Abtriebselement 4 von der abtriebsseitigen Stirnseite SAB 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 aufgescho- ben. Gleichzeitig kommt eine mit 29 bezeichnete Außenumfangsfläche des Abtrieb- selementes 4, welche eine Gleitlagerfläche darstellt, mit einer Gleitlagerfläche 22 des Antriebselementes 2 in Kontakt. Durch die Gleitlagerflächen 22, 29 ist im zusammen- gebauten Wellgetriebe 1 eine Radiallagerung zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 4 gegeben. After the adjusting shaft 10 is inserted into the drive element 2, the output element 4 is also inserted into the drive element 2 from the output side SAB. The output element 4 has a cylindrical section 14, on the inner circumferential surface of which the internal toothing 7 is located. When the output element 4 is inserted into the arrangement of the drive element 2 and the adjusting shaft 10, the internal toothing 7 is pushed onto the external toothing 8 of the flex ring 5. At the same time, an outer peripheral surface of the output element 4, designated 29, which represents a sliding bearing surface, comes into contact with a sliding bearing surface 22 of the drive element 2. A radial bearing between the drive element 2 and the output element 4 is provided by the slide bearing surfaces 22, 29 in the assembled wave gear 1.

Das Abtriebselement 4 kann bei der Montage soweit im Antriebselement vorgescho- ben 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 Axialgleit- lagerfläche 23 stellt eine Komponente einer Gleitlagerung dar. The output element 4 can be pushed forward in the drive element during assembly until an outer axial sliding bearing surface 24 of the drive element 2 is reached. Here, an end face 30 of the output element 4 abuts the annular outer axial slide bearing surface 24, which provides an axial sliding bearing between the drive element 2 and the output element 4. The inner axial sliding bearing surface 23 also represents a component of a sliding bearing.

Auf der der Stirnfläche 30 gegenüberliegenden Stirnseite des Abtriebselementes 4, das heißt an der abtriebsseitigen Stirnseite SAB, ist ein Flansch 1 5 am Abtriebsele- ment 4 ausgebildet. An den Flansch 15 ist eine Anschlagkontur 19 angeformt, welche mit einer Verdrehwinkelbegrenzungskontur 28 des Antriebselementes 2 zusammen- wirkt. Die Verdrehwinkelbegrenzungskontur 28 ist in einen zylindrisch ausgebildeten Fortsatz 25 des Antriebselementes 2 integriert. Bei der Verdrehwinkelbegrenzungs- kontur 28 handelt es sich um eine Aussparung am Umfang des zylindrischen Fortsat- zes 25. Durch die Zusammenwirkung zwischen der Anschlagkontur 19 einerseits und der Verdrehwinkelbegrenzungskontur 28 andererseits ist der Verstellbereich des Wellgetriebes 1 begrenzt. A flange 15 is formed on the output element 4 on the end side of the output element 4 opposite the end face 30, that is to say on the output side SAB. A stop contour 19 is formed on the flange 15, which contour is combined with a rotation angle limitation contour 28 of the drive element 2. works. The twist angle limiting contour 28 is integrated in a cylindrical extension 25 of the drive element 2. The twist angle limitation contour 28 is a recess on the circumference of the cylindrical extension 25. The interaction between the stop contour 19 on the one hand and the twist angle limitation contour 28 on the other hand limits the adjustment range of the wave gear 1.

In der Innenumfangsfläche des zylindrisch ausgebildeten Fortsatzes 25 befindet sich eine Nut 26, in die nach dem Einschieben des Abtriebselementes 4 in das Antriebs- element 2 ein Sicherungsring 27 eingesetzt wird. Durch den Sicherungsring 27 ist die gesamte Anordnung aus Abtriebselement 4 und Verstellwelle 10 in einer Axialrich- tung, nämlich zur abtriebsseitigen Stirnseite SAB 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 25 there is a groove 26, into which a retaining ring 27 is inserted after the driven element 4 has been inserted into the drive element 2. The entire arrangement of the output element 4 and the adjusting shaft 10 is secured in the drive element 2 in an axial direction, namely towards the end face SAB on the output side, by the locking ring 27. In the opposite axial direction, the arrangement 4, 10 is secured by the drive element 2 itself.

Bezuqszeichenliste Wellgetriebe Reference list of shaft gears

Antriebselement Drive element

Kettenrad Sprocket

Abtriebselement Output element

Flexring Flex ring

Innenverzahnung des Antriebselementes Innenverzahnung des Abtriebselementes Außenverzahnung Internal toothing of the drive element Internal toothing of the output element External toothing

Wellgenerator Wave generator

Verstellwelle Adjustment shaft

Innenring Inner ring

Bolzen bolt

Außenring Outer ring

zylindrischer Abschnitt cylindrical section

Flansch flange

Boden ground

Zapfen Cones

Bohrung drilling

Anschlagkontur Stroke contour

topfförmiger Abschnitt pot-shaped section

Stufe step

Gleitlagerfläche Plain bearing surface

innere Axialgleitlagerfläche inner axial plain bearing surface

äußere Axialgleitlagerfläche outer axial plain bearing surface

Fortsatz Continuation

Nut Groove

Sicherungsring Circlip

Verdrehwinkelbegrenzungskontur Gleitlagerfläche Contour angle limitation contour plain bearing surface

Stirnfläche Face

Kugellager 32 Kugel ball-bearing 32 bullet

33 Innenbord 33 inboard

Si erste Stirnseite Si first face

SAB abtriebsseitige Stirnseite SAB output end

Claims

Patentansprüche Claims

1. Wellgetriebe (1 ), mit einem innenverzahnten, gehäusefesten Antriebsele- ment (2), einem außenverzahnten, als Flexring (5) ausgebildeten Getriebeele- ment, sowie einem innenverzahnten Abtriebselement (4), wobei die Innenver- zahnung (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) vor- gesehen ist, der von einer ersten Stirnseite (Si) der gehäusefesten, das An- triebselement (2) umfassenden Anordnung aus betätigbar ist, wogegen das Ab- triebselement (4) zur Verbindung mit einer auf der gegenüberliegenden, ab- triebsseitigen Stirnseite (SAB) angeordneten Welle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (2) eine sich gestuft von der ers- ten Stirnseite (Si) zur abtriebsseitigen Stirnseite (SAB) hin aufweitende Innen- umfangsfläche aufweist, wobei durch das Antriebselement (2) mehrere in der- selben Axialrichtung wirksame, sich auf der abtriebsseitigen Stirnseite (SAB) be- findende Axialgleitlagerflächen (23,24) gebildet sind, nämlich eine innere Axial- gleitlagerfläche (23) gegenüber dem Flexring (5) und eine äußere Axialgleitla- gerfläche (24) gegenüber dem Abtriebselement (4). 1. Wave gear (1), with an internally toothed, housing-fixed drive element (2), an externally toothed gear element designed as a flex ring (5), and an internally toothed output element (4), the internal toothing (6) of the drive element (2) as well as the internal toothing (7) of the driven element (4) partially meshes with the toothing (8) of the flex ring (5), and a wave generator (9) is provided for deforming the flex ring (5) a first end face (Si) of the housing-fixed arrangement comprising the drive element (2) can be actuated, whereas the drive element (4) is provided for connection to a shaft arranged on the opposite end face (SAB) on the output side, characterized in that the drive element (2) has an inner circumferential surface which widens in steps from the first end face (Si) to the end face (SAB) on the driven side, with several in the same through the drive element (2) Axial sliding bearing surfaces (23, 24) which are effective in the axial direction and are located on the output side (SAB) are formed, namely an inner axial sliding bearing surface (23) opposite the flex ring (5) and an outer axial sliding bearing surface (24) opposite the Output element (4).

2. Wellgetriebe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das innen- verzahnte Antriebselement (2) als Bestandteil eines Getriebeelementes (3) ei- nes Umschlingungsgetriebes ausgebildet ist. 2. Wave gear (1) according to claim 1, characterized in that the internally toothed drive element (2) is designed as part of a gear element (3) of a belt transmission.

3. Wellgetriebe (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Getrie- beelement eines Umschlingungsgetriebes ein Kettenrad (3) vorgesehen ist, durch welches ein drehbares Gehäuse gebildet ist. 3. wave gear (1) according to claim 2, characterized in that a sprocket (3) is provided as a transmission element of a belt transmission, through which a rotatable housing is formed.

4. Wellgetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (2) eine Gleitlagerfläche (22), in welcher das Ab- triebselement (4) in Radialrichtung gelagert ist, aufweist. 4. wave gear (1) according to any one of claims 1 to 3, 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.

5. Wellgetriebe (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitla- gerfläche (22) an die äußere Axialgleitlagerfläche (24) grenzt. 5. wave gear (1) according to claim 4, characterized in that the plain bearing surface (22) adjoins the outer axial plain bearing surface (24).

6. Wellgetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (2) auf seiner abtriebsseitigen Stirnseite (SAB) einen zumindest partiell zylindrisch ausgebildeten Fortsatz (25) aufweist, in welchem ein Sicherungsring (27) zur Sicherung des Abtriebselementes (4) in Axialrich- tung gehalten ist. 6. wave gear (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the drive element (2) on its output end (SAB) has an at least partially cylindrical extension (25) in which a locking ring (27) for securing of the output element (4) is held in the axial direction.

7. Wellgetriebe (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den par- tiell zylindrisch ausgebildeten Fortsatz (27) eine Verdrehwinkelbegrenzungs- kontur (28) integriert ist. 7. wave gear (1) according to claim 6, characterized in that in the partially cylindrical extension (27) an angle of rotation limitation (28) is integrated.

8. Wellgetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Positivgetriebe ausgebildet ist. 8. wave gear (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is designed as a positive gear.

9. Wellgetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Negativgetriebe ausgebildet ist 9. wave gear (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is designed as a negative gear

10. Verfahren zur Montage eines Wellgetriebes (1 ), mit folgenden Schritten: 10. Method for assembling a wave gear (1), with the following steps:

- Ein innenverzahntes Antriebselement (2) wird bereitgestellt, dessen Innen- umfangsfläche sich von einer ersten Stirnseite (Si) zu einer zweiten, ab- triebsseitigen Stirnseite (SAB) hin gestuft aufweitet, wobei im engeren Be- reich der Innenumfangsfläche die Verzahnung (6) des Antriebselemen- tes (2) ausgebildet und zur ersten Stirnseite (Si) hin durch eine innere Axi- algleitlagerfläche (23) abgeschlossen ist, und wobei durch den aufgeweite- ten Bereich der Innenumfangsfläche eine in Radialrichtung wirksame Gleit- lagerfläche (22) gebildet ist, und wobei der Übergang vom engeren Bereich zum aufgeweiteten Bereich der Innenumfangsfläche als äußere Axialgleitla- gerfläche (24) ausgebildet ist, - An internally toothed drive element (2) is provided, the inner circumferential surface of which extends in steps from a first end face (Si) to a second, end on the driven side (SAB), the toothing (6) being located in the narrower area of the inner circumferential surface. of the drive element (2) and is closed off from the first end face (Si) by an inner axial slide bearing surface (23), and a slide bearing surface (22) effective in the radial direction is formed by the widened region of the inner peripheral surface , and the transition from the narrower area to the widened area of the inner peripheral surface being designed as an outer axial sliding surface (24),

- in das innenverzahntes Antriebselement (22) wird von der abtriebsseitigen Stirnseite (SAB) aus eine Anordnung (10), welche ein flexibles, außenver- zahntes Getriebeelement (5) und einen zur Verformung dieses Getriebe- elementes (5) vorgesehenen Wellgenerator (9) umfasst, bis zur inneren Axialgleitlagerfläche (23) eingeschoben, - In the internally toothed drive element (22) from the output end face (SAB) is an arrangement (10) which has a flexible, externally toothed gear element (5) and a wave generator (9) provided for deforming this gear element (5). comprises, pushed up to the inner axial sliding bearing surface (23),

- weiter wird in das innenverzahnte Antriebselement (2), ebenfalls von der ab- triebsseitigen Stirnseite (SAB) aus, ein hohlzylindrisches Abtriebselement (4) eingesetzt, welches eine Innenverzahnung (7) aufweist, die auf die Außen- verzahnung (8) des flexiblen Getriebeelementes (5) aufgeschoben wird, wobei eine als Gleitlagerfläche vorgesehene Außenumfangsfläche (29) des Abtriebselementes (4) in Kontakt mit der Gleitlagerfläche (22) des Antriebs- elementes (2) kommt und eine die Außenumfangsfläche (29) abschließende Stirnfläche (30) des Abtriebselementes (4) bis zur äußeren Axialgleitlager- fläche (24) vorgeschoben wird, - Furthermore, a hollow cylindrical output element (4) is inserted into the internally toothed drive element (2), also from the front end (SAB), which has an internal toothing (7) that points to the external toothing (8) of the flexible Gear element (5) is pushed on, an outer peripheral surface (29) of the driven element (4) provided as a sliding bearing surface comes into contact with the sliding bearing surface (22) of the drive element (2) and an end face (30) of the driven element (4) which closes the outer peripheral surface (29) to the outer Axial slide bearing surface (24) is advanced,

- das Abtriebselement (4) wird durch ein Sicherungsmittel (27) gegen Her- ausziehen aus dem Antriebselement (2) zur abtriebsseitigen Stirnseite (SAB) hin gesichert. - The output element (4) is secured against being pulled out of the drive element (2) towards the output side (SAB) by a securing means (27).