[go: up one dir, main page]

WO2017194046A1 - Stellantrieb - Google Patents

Stellantrieb Download PDF

Info

Publication number
WO2017194046A1
WO2017194046A1 PCT/DE2017/100279 DE2017100279W WO2017194046A1 WO 2017194046 A1 WO2017194046 A1 WO 2017194046A1 DE 2017100279 W DE2017100279 W DE 2017100279W WO 2017194046 A1 WO2017194046 A1 WO 2017194046A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
gear
actuator
motor
thrust washer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2017/100279
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bastian Hain
Thomas Nehmeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of WO2017194046A1 publication Critical patent/WO2017194046A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
    • F01L13/0026—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
    • F01L2001/3521—Harmonic drive of flexspline type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/032—Electric motors

Definitions

  • the invention relates to an actuator, which has a control gear and an electric motor, wherein the motor shaft of the electric motor with the input shaft of the adjusting gear rotatably connected or identical.
  • a camshaft adjuster which has a trained as a three-shaft gear adjusting mechanism.
  • a pre-reduction gear between an adjusting shaft of the three-shaft gear and the motor shaft of the electric motor is arranged.
  • a camshaft adjuster with a three-shaft transmission, namely wave gear, built-variable adjustment is also known from DE 10 2013 220 220 A1.
  • the adjusting mechanism comprises an input shaft, which can be coupled via a chain drive with a crankshaft of an internal combustion engine, and an output shaft, which is provided for coupling to a camshaft of the internal combustion engine.
  • a third shaft provided, electrically driven adjustment serves to adjust the phase relation between the crankshaft and the camshaft.
  • Another electric camshaft adjuster is for example from the
  • JP S60-18 640 A discloses an electric actuator in which a thrust washer for axially securing transmission elements of a wave gear is held on a motor flange.
  • Thrust washers with centering function are known for example from DE 10 2012 204 441 A1 or EP 1 762 732 A1. However, they do not serve the purpose of centering the motor housing of an actuator coaxial with the actuating gear.
  • the invention has for its object to provide a comparison with the prior art further developed, electrically driven, even under typical load conditions in a motor vehicle working reliable, compact design and at the same time easy to install actuator.
  • This object is achieved by an actuator with the features of claim 1.
  • This actuator comprises a motor housing having an electric motor whose motor shaft acts as an adjusting shaft, and a control gear whose transmission housing is not identical to the motor housing and which cooperates with the electric motor by means of the adjusting shaft.
  • a thrust washer of the adjusting gear held in the gear housing protrudes frontally beyond the gear housing and centered here the motor housing coaxial with the actuating gear.
  • thrust washer of the actuating gear is understood to mean a part fixed to the housing, relative to the gearbox housing, on which at least one gear element of the actuating gear can start, whereby this gear element is in axial position.
  • Direction - based on the common center axis of the electric motor and the adjusting gear - is secured in the gear housing.
  • the thrust washer thus has a multiple function: First, it serves as a securing element, which secures at least one transmission element of the adjusting gear within the adjusting gear against wandering in the axial direction towards the electric motor; Secondly, a peripheral surface of the thrust washer serves as a centering surface, which centered an inner circumferential surface of the motor housing, so that the electric motor is centered overall relative to the actuating gear.
  • the thrust washer can also be used as a transport lock and mounting safeguard: If the actuating gear is transported in isolation from the electric motor, the thrust washer prevents the gearbox components from falling out of the housing of the adjusting gear. In addition, the assembly of actuating gear and electric motor is facilitated by the remaining between the gear housing and the motor housing thrust washer.
  • the thrust washer is preferably connected by a press fit with the transmission housing. Due to the lack of additional fasteners, such as screws, the thrust washer so extremely space-saving between the gear housing and the motor housing can be inserted.
  • the thrust washer is a sheet metal part, that is, a thin-walled forming part, which has a ring-shaped portion and a subsequent cylindrical portion, wherein only the cylindrical portion projects beyond the front end of the gear housing.
  • a harmonic drive is preferably used within the actuator.
  • the thrust washer is in this case designed as an axial stop, that is stop in the longitudinal direction of the central axis of the actuator, a flexible transmission element of the wave gear and / or an outer ring of a wave generator.
  • the Wave generator may include a rolling bearing or a plain bearing.
  • the wave generator is provided for permanent deformation of the flexible transmission element during adjustment operations of the wave gear.
  • the flexible transmission element may, for example, be a flex ring or a flextopf, that is to say a pot-shaped component.
  • An external toothing of the flexible transmission element can mesh with an internal toothing of a ring gear, which is fixedly connected to the transmission housing or identical.
  • the thrust washer to which the otherwise not exactly fixed in the axial direction flexible transmission element and or the outer ring of the wave generator can be preferably subjected to a heat treatment before installation in the transmission housing, whereby the wear resistance of the thrust washer is significantly improved.
  • the thrust washer is provided with a coating to optimize its wear and / or friction properties.
  • the application of a coating on the thrust washer is also possible if this is not designed as a thin sheet metal part, but as a comparatively thick sheet metal part without forming, in particular as a fine stamping.
  • the motor housing and the gear housing on each other contacting end faces, each end face on the inside, that is at the edge of the end face, which faces the central axis of the two housing, adjacent to a cylindrical inner surface of the respective housing.
  • the cylindrical outer surface of the thrust washer thus preferably forms a clearance fit with the motor housing and with the gear housing a press fit to fulfill the transport-securing function.
  • the thrust washer contacts with its outer circumference both inner surfaces, wherein the motor housing is centered relative to the transmission housing exactly.
  • the two housings that is to say the gear mechanism, are located.
  • Be housing and the motor housing preferably connected to each other by a screw.
  • the motor shaft of the electric motor which also represents the adjusting shaft of the adjusting gear, is in a preferred embodiment roller-mounted in the electric motor, in particular ball-bearing.
  • a rolling bearing bearing the adjusting shaft projects into the gear housing at the end face. This means that a normal plane to the center axis of the actuator, which is applied to said end face of the transmission housing, intersects the electric motor in such a way that that roller bearing of the electric motor, which is arranged closer to the control gear, wholly or partially within the cross section of the transmission housing lies.
  • the largest part of the rolling bearing is arranged within the gear housing, while at most a lesser part of the rolling bearing protrudes frontally from the gearbox housing.
  • the actuator is particularly suitable for use in a motor vehicle.
  • the actuator can be used in an electric camshaft adjuster or in a device for adjusting the compression ratio of a reciprocating engine.
  • an output shaft of the actuator for example, connected to an eccentric shaft, which cooperates via a Maupleuel with a crank mechanism of the reciprocating engine.
  • EP 1 154 134 A2 discloses an eccentric adjustment in a crank mechanism of a variable compression internal combustion engine. Further examples of mechanisms enabling the adjustment of the compression ratio of reciprocating internal combustion engines are described, for example, in EP 1 307 642 B1. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby shows:
  • Fig. 1 shows an actuator in a simplified sectional view.
  • An actuator designated overall by the reference numeral 1 is provided for adjusting an eccentric shaft, with which the compression ratio of a reciprocating engine, namely a gasoline engine, can be varied.
  • the actuator 1 is composed of an electric motor 2 and a control gear 3, namely wave gear, which are rigidly connected to each other and to the engine block of the reciprocating engine.
  • a motor housing of the electric motor 2 is 4; a transmission housing designated 5.
  • An annular end face 6 of the motor housing 4 contacts a likewise annular end face 7 of the gear housing 5.
  • Fastening openings 8 in the end faces 6, 7 are used to screw the motor housing 4 and the gear housing 5.
  • a common component of the electric motor 2 and the adjusting gear 3 is a motor shaft 9 of the electric motor 2, which at the same time acts as an adjusting shaft of the actuating gear 3.
  • the motor shaft 9 is mounted in the electric motor 2 by means of two roller bearings 10, 11, namely ball bearings, and protrudes from the front end of the electric motor 2 and into the actuating gear 3.
  • the adjusting shaft 9 is directly, that is gearless, an inner ring 12 of a designated wave generator 13, which is part of the control gear 3, connected.
  • the co-rotating with the motor shaft 9 inner ring 12 is rigid in itself and has an elliptical outer contour on which rolling elements 14, namely balls, roll.
  • An associated outer ring 15, in which the balls roll 14, is designed compliant in contrast to the inner ring 12, so that it permanently adapts to the rotation of the adjusting shaft 9 of the elliptical shape of the inner ring 12.
  • the outer ring 15 is directly surrounded by a flexible, externally toothed transmission element 16 which has a cup shape. With the help of this resilient transmission element 16, a pivoting of the eccentric shaft to be adjusted is effected.
  • the outer ring 15 of the wave generator 13 and the flexible transmission element 16 have within the adjusting gear 3 game in the axial direction, based on the identical with the axis of rotation of the motor shaft 9 central axis of the actuator. 1
  • the play of components of the wave generator 13, in particular its outer ring 15, is limited in the direction of the end face 7 of the gear housing 5 connected to the electric motor 2 by a thrust washer 17.
  • the thrust washer 17 is a generally annular, hardened sheet steel part, wherein an annular disk-shaped portion 18 of the thrust washer 17 merges on the outside thereof into a cylindrical portion 19 of the thrust washer 17.
  • the cylindrical portion 19 is pressed into a cylindrical inner surface 20 of the gear housing 5, which closes the end face 7 at its inner contour.
  • the thrust washer 17 When mounting the actuator 1, the thrust washer 17 is already inserted into the transmission housing 5, before it is connected to the electric motor 2. During transport of the adjusting gear 3 without a flanged-on electric motor 2, the thrust washer 17 constitutes a transport safety device which prevents falling out of the wave generator 13 from the gearbox 5.
  • the thrust washer 17 protrudes visibly out of the gearbox housing 5 with part of the cylindrical section 19.
  • This outstanding region of the cylindrical portion 19 is used in the further assembly as a centering.
  • the actuating gear 3 facing roller bearing 10 of the electric motor 2 immersed in the transmission housing 5 a.
  • the roller bearing 10 is largely on that side of a plane defined by the end faces 6, 7, which faces the control gear 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Ein Stellantrieb (1) umfasst einen ein Motorgehäuse (4) aufweisenden Elektromotor (3), dessen Motorwelle (9) als Verstellwelle fungiert, sowie ein Stellgetriebe (3), dessen Getriebegehäuse (5) nicht mit dem Motorgehäuse identisch ist und welches mit dem Elektromotor (2) mittels der Verstellwelle (9) zusammenwirkt. Eine im Getriebegehäuse (5) gehaltene Anlaufscheibe (17) des Stellgetriebes (3) ragt stirnseitig über das Getriebegehäuse (5) hinaus und zentriert hierbei das Motorgehäuse (4) koaxial zum Stellgetriebe (3).

Description

Stellantrieb
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb, welcher ein Stellgetriebe sowie einen Elekt- romotor aufweist, wobei die Motorwelle des Elektromotors mit der Eingangswelle des Stellgetriebes drehfest verbunden oder identisch ist.
Aus der DE 10 2008 039 009 A1 ist ein Nockenwellenversteller bekannt, welcher ein als Dreiwellengetriebe ausgebildetes Verstellgetriebe aufweist. Zusätzlich ist bei dem bekannten Nockenwellenversteller ein Vorübersetzungsgetriebe zwischen einer Verstellwelle des Dreiwellengetriebes und der Motorwelle des Elektromotors angeordnet.
Ein Nockenwellenversteller mit einem als Dreiwellengetriebe, nämlich Wellgetriebe, aufgebauten Verstellgetriebe ist auch aus der DE 10 2013 220 220 A1 bekannt. Das Verstellgetriebe umfasst eine Eingangswelle, die über einen Kettentrieb mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine koppelbar ist, sowie eine Ausgangswelle, die zur Kopplung mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Eine als dritte Welle vorgesehene, elektrisch antreibbare Verstellwelle dient der Verstellung der Phasenrelation zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle.
Ein weiterer elektrischer Nockenwellenversteller ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 009 128 A1 bekannt. In diesem Fall sind Antriebs- und Abtriebskomponenten zur Erzielung eines schmalen Aufbaus radial ineinander geschachtelt.
Die nachveröffentlichte DE 10 2015 206 933 A1 zeigt einen Getriebemotor mit einer im Getriebegehäuse gehaltenen Anlaufscheibe, die allerdings nicht über das Getriebegehäuse hinausragt und keine erleichterte Montage erlaubt. Gleiches gilt für die DE 699 29 831 T2, die eine Rückhaltescheibe offenbart. Aus DE 10 2004 038 681 A1 ist ein elektromotorischer Nockenwellenversteller mit einem Blechdeckel bekannt, der als eine Anlaufscheibe dienen kann. Der Blechdeckel ist nicht an einem Getriebegehäuse gehalten, sondern in einem Hohlrad, das drehfest am Antriebsrad angeordnet ist. Eine ähnliche Anordnung geht aus DE 103 15 151 A1 hervor.
JP S60- 18 640 A offenbart einen elektrischen Stellantrieb, bei dem eine Anlaufscheibe zur axialen Sicherung von Getriebeelementen eines Wellgetriebes an einem Motorflansch gehalten ist.
Den genannten Schriften ist gemein, dass die Bauteile keine Zentrierfunktion übernehmen. Anlaufscheiben mit Zentrierfunktion sind beispielsweise aus DE 10 2012 204 441 A1 oder EP 1 762 732 A1 bekannt. Sie dienen jedoch nicht dem Zweck, das Motorgehäuse eines Stellantriebs koaxial zum Stellgetriebe zu zentrieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelten, elektrisch angetriebenen, auch unter typischen Belastungszustän- den in einem Kraftfahrzeug funktionssicher arbeitenden, kompakt aufgebauten und zugleich montagefreundlichen Stellantrieb anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stellantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Dieser Stellantrieb umfasst einen ein Motorgehäuse aufweisenden Elektromotor, dessen Motorwelle als Verstellwelle fungiert, sowie ein Stellgetriebe, dessen Getriebegehäuse nicht mit dem Motorgehäuse identisch ist und welches mit dem Elektromotor mittels der Verstellwelle zusammenwirkt. Eine im Getriebegehäuse gehaltene Anlaufscheibe des Stellgetriebes ragt stirnseitig über das Getriebegehäuse hinaus und zentriert hierbei das Motorgehäuse koaxial zum Stellgetriebe.
Unter dem Begriff„Anlaufscheibe des Stellgetriebes" wird ein - bezogen auf das Ge- triebegehäuse - gehäusefestes Teil verstanden, an welchem mindestens ein Getriebeelement des Stellgetriebes anlaufen kann, womit dieses Getriebeelement in Axial- richtung - bezogen auf die gemeinsame Mittelachse des Elektromotors und des Stellgetriebes - im Getriebegehäuse gesichert ist.
Die Anlaufscheibe hat somit eine Mehrfachfunktion: Erstens dient sie als Sicherungs- element, welches mindestens ein Getriebeelement des Stellgetriebes innerhalb des Stellgetriebes gegen Wandern in Axialrichtung zum Elektromotor hin sichert; zweitens dient eine Umfangsfläche der Anlaufscheibe als Zentrierfläche, welche eine Innenum- fangsfläche des Motorgehäuses zentriert, so dass der Elektromotor insgesamt relativ zum Stellgetriebe zentriert ist.
Darüber hinaus ist die Anlaufscheibe auch als Transportsicherung und Montagesicherung nutzbar: Wird das Stellgetriebe isoliert vom Elektromotor transportiert, so verhindert die Anlaufscheibe ein Herausfallen von Getriebekomponenten aus dem Gehäuse des Stellgetriebes. Zudem wird der Zusammenbau von Stellgetriebe und Elektromotor durch die zwischen dem Getriebegehäuse und dem Motorgehäuse verbleibende Anlaufscheibe erleichtert.
Die Anlaufscheibe ist vorzugsweise durch einen Pressverband mit dem Getriebegehäuse verbunden. Aufgrund des Fehlens zusätzlicher Befestigungselemente, etwa Schrauben, ist die Anlaufscheibe damit äußerst platzsparend zwischen das Getriebegehäuse und das Motorgehäuse einfügbar.
In bevorzugter Ausgestaltung handelt es sich bei der Anlaufscheibe um ein Blechteil, das heißt ein dünnwandiges Umformteil, welches einen ringscheibenförmigen Ab- schnitt und einen an diesen anschließenden zylindrischen Abschnitt aufweist, wobei ausschließlich der zylindrische Abschnitt das Getriebegehäuse stirnseitig überragt.
Als Stellgetriebe wird vorzugsweise ein Wellgetriebe innerhalb des Stellantriebs verwendet. Die Anlaufscheibe ist hierbei als Axialanschlag, das heißt Anschlag in Längs- richtung der Mittelachse des Stellantriebs, eines flexiblen Getriebeelementes des Wellgetriebes und/oder eines Außenrings eines Wellgenerators ausgebildet. Der Wellgenerator kann ein Wälzlager oder ein Gleitlager umfassen. In jedem Fall ist der Wellgenerator zur permanenten Verformung des flexiblen Getriebeelementes bei Verstellvorgängen des Wellgetriebes vorgesehen. Bei dem flexiblen Getriebeelement kann es sich beispielsweise um einen Flexring oder einen Flextopf, das heißt ein topf- förmiges Bauteil, handeln. Eine Außenverzahnung des flexiblen Getriebeelementes kann mit einer Innenverzahnung eines Hohlrades kämmen, welches mit dem Getriebegehäuse fest verbunden oder identisch ist.
Die Anlaufscheibe, an welche das ansonsten in Axialrichtung nicht exakt festgelegte flexible Getriebeelement und oder der Außenring des Wellgenerators anlaufen kann, wird vor dem Einbau in das Getriebegehäuse vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterzogen, womit die Verschleißbeständigkeit der Anlaufscheibe signifikant verbessert wird. Optional ist die Anlaufscheibe zur Optimierung ihrer verschleiß- und/oder reibungstechnischen Eigenschaften mit einer Beschichtung versehen.
Das Aufbringen einer Beschichtung auf die Anlaufscheibe ist auch möglich, wenn dieses nicht als dünnes Blechumformteil, sondern als vergleichsweise dickes Blechteil ohne Umformung, insbesondere als Feinstanzteil, gestaltet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen das Motorgehäuse sowie das Getriebegehäuse einander kontaktierende Stirnflächen auf, wobei jede Stirnfläche auf deren Innenseite, das heißt an demjenigen Rand der Stirnfläche, welcher der Mittelachse der beiden Gehäuse zugewandt ist, an eine zylindrische Innenfläche des betreffenden Gehäuses grenzt. Die zylindrische Außenfläche der Anlaufscheibe bildet somit vorzugsweise mit dem Motorgehäuse eine Spielpassung und mit dem Getriebegehäuse eine Presspassung, um die transportsichernde Funktion zu erfüllen.
Die Anlaufscheibe kontaktiert mit ihrem Außenumfang beide Innenflächen, wobei sie das Motorgehäuse relativ zum Getriebegehäuse exakt zentriert. Im Bereich der Stirn- flächen, welche radial außerhalb der durch die Anlaufscheibe bereitgestellten zylindrischen Zentrierfläche angeordnet sind, sind die beiden Gehäuse, das heißt das Getrie- begehäuse und das Motorgehäuse, vorzugsweise durch eine Verschraubung miteinander verbunden.
Die Motorwelle des Elektromotor, welche zugleich die Verstellwelle des Stellgetriebes darstellt, ist in bevorzugter Ausgestaltung im Elektromotor wälzgelagert, insbesondere kugelgelagert. Gemäß einer sowohl kompakten als auch hinsichtlich der mechanischen Belastungen besonders günstigen Ausgestaltung ragt ein die Stellwelle lagerndes Wälzlager stirnseitig in das Getriebegehäuse hinein. Dies bedeutet, dass eine zur Mittelachse des Stellantriebs normale Ebene, die an die genannte Stirnfläche des Ge- triebegehäuses angelegt ist, den Elektromotor derart schneidet, dass dasjenige Wälzlager des Elektromotors, welches näher am Stellgetriebe angeordnet ist, ganz oder teilweise innerhalb des Querschnitts des Getriebegehäuses liegt. Vorzugsweise ist der größte Teil des genannten Wälzlagers innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet, während höchstens ein geringerer Teil des Wälzlagers stirnseitig aus dem Getrie- begehäuse herausragt. Vorzugsweise schneidet eine Ebene, welche durch die Mittelpunkte der Wälzkörper des Wälzlagers, das heißt durch den Teilkreis des Wälzlagers, gelegt ist, die im Getriebegehäuse fixierte Anlaufscheibe.
Der Stellantrieb ist besonders zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug geeignet. Bei- spielsweise kann der Stellantrieb in einem elektrischen Nockenwellenversteller oder in einer Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors zum Einsatz kommen. Im letztgenannten Fall ist eine Ausgangswelle des Stellantriebs beispielsweise mit einer Exzenterwelle verbunden, welche über ein Nebenpleuel mit einem Kurbeltrieb des Hubkolbenmotors zusammenwirkt.
In diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf die EP 1 154 134 A2 verwiesen, welche eine Exzenter-Verstellung in einem Kurbeltrieb einer Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung offenbart. Weitere Beispiele von Mechanismen, die die Verstellung des Verdichtungsverhältnisses von Hubkolbenbrennkraftmaschinen ermöglichen, sind zum Beispiel in der EP 1 307 642 B1 beschrieben. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt:
Fig. 1 einen Stellantrieb in einer vereinfachten Schnittdarstellung.
Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneter Stellantrieb ist zur Verstellung einer Exzenterwelle vorgesehen, mit welcher das Verdichtungsverhältnis eines Hubkolbenmotors, nämlich eines Ottomotors, variiert werden kann.
Der Stellantrieb 1 setzt sich zusammen aus einem Elektromotor 2 und einem Stellgetriebe 3, nämlich Wellgetriebe, welche starr miteinander sowie mit dem Motorblock des Hubkolbenmotors verbunden sind. Ein Motorgehäuse des Elektromotors 2 ist mit 4; ein Getriebegehäuse mit 5 bezeichnet. Eine ringförmige Stirnfläche 6 des Motorgehäuses 4 kontaktiert eine ebenfalls ringförmige Stirnfläche 7 des Getriebegehäu- ses 5. Befestigungsöffnungen 8 in den Stirnflächen 6, 7 dienen der Verschraubung von Motorgehäuse 4 und Getriebegehäuse 5.
Eine gemeinsame Komponente des Elektromotors 2 und des Stellgetriebes 3 stellt eine Motorwelle 9 des Elektromotors 2 dar, die zugleich als Verstellwelle des Stellge- triebes 3 fungiert. Die Motorwelle 9 ist mittels zweier Wälzlager 10, 1 1 , nämlich Kugellager, im Elektromotor 2 gelagert und ragt stirnseitig aus dem Elektromotor 2 heraus und in das Stellgetriebe 3 hinein.
Mit der Verstellwelle 9 ist direkt, das heißt getriebelos, ein Innenring 12 eines mit 13 bezeichneten Wellgenerators, welcher Bestandteil des Stellgetriebes 3 ist, verbunden. Der mit der Motorwelle 9 mitrotierende Innenring 12 ist in sich starr und weist eine elliptische Außenkontur auf, auf welcher Wälzkörper 14, nämlich Kugeln, abrollen. Ein zugehöriger Außenring 15, in welchem die Kugeln 14 abrollen, ist im Gegensatz zum Innenring 12 nachgiebig gestaltet, so dass er sich bei der Rotation der Verstellwelle 9 permanent der elliptischen Form des Innenrings 12 anpasst. Der Außenring 15 ist direkt umgeben von einem flexiblen, außenverzahnten Getriebeelement 16, das eine Topfform aufweist. Mit Hilfe dieses nachgiebigen Getriebeelementes 16 wird eine Verschwenkung der zu verstellenden Exzenterwelle bewirkt.
Der Außenring 15 des Wellgenerators 13 sowie das flexible Getriebeelement 16 haben innerhalb des Stellgetriebes 3 Spiel in Axialrichtung, bezogen auf die mit der Rotationsachse der Motorwelle 9 identische Mittelachse des Stellantriebs 1 . Das Spiel von Komponenten des Wellgenerators 13, insbesondere dessen Außenrings 15, ist in Richtung zur mit dem Elektromotor 2 verbundenen Stirnseite 7 des Getriebegehäu- ses 5 begrenzt durch eine Anlaufscheibe 17. Bei der Anlaufscheibe 17 handelt es sich um ein insgesamt ringförmiges, gehärtetes Stahlblechteil, wobei ein ringscheibenförmiger Abschnitt 18 der Anlaufscheibe 17 auf dessen Außenseite in einen zylindrischen Abschnitt 19 der Anlaufscheibe 17 übergeht. Vom zylindrischen Abschnitt 19 aus betrachtet ragt somit der ringscheibenförmige Abschnitt 18 radial nach innen. Der zylindrische Abschnitt 19 ist in eine zylindrische Innenfläche 20 des Getriebegehäuses 5 eingepresst, welche die Stirnfläche 7 an deren Innenkontur abschließt.
Bei der Montage des Stellantriebs 1 wird die Anlaufscheibe 17 bereits in das Getriebegehäuse 5 eingesetzt, bevor dieses mit dem Elektromotor 2 verbunden wird. Bei ei- nem Transport des Stellgetriebes 3 ohne angeflanschten Elektromotor 2 stellt die Anlaufscheibe 17 eine Transportsicherung dar, welche das Herausfallen des Wellgenerators 13 aus dem Getriebegehäuse 5 verhindert.
Die Anlaufscheibe 17 ragt, solange der Elektromotor 2 noch nicht montiert ist, mit ei- nem Teil des zylindrischen Abschnitts 19 sichtbar aus dem Getriebegehäuse 5 heraus. Dieser herausragende Bereich des zylindrischen Abschnitts 19 wird bei der weiteren Montage als Zentrierhilfe genutzt. Hierbei wird eine zylindrische Innenfläche 21 des Motorgehäuses 4, welche eine innenseitige Begrenzung der ringförmigen Stirnfläche 6 darstellt, auf den zylindrischen Abschnitt 19 aufgeschoben, womit das Motorge- häuse 4 konzentrisch an das Getriebegehäuse 5 angesetzt wird. Während dieses Montagevorgangs taucht das dem Stellgetriebe 3 zugewandte Wälzlager 10 des Elektromotors 2 in das Getriebegehäuse 5 ein. Dies bedeutet, dass im fertig montier- ten Stellantrieb 1 das Wälzlager 10 größtenteils auf derjenigen Seite einer durch die Stirnflächen 6, 7 definierten Ebene liegt, welche dem Stellgetriebe 3 zugewandt ist. Dies bedeutet, dass innerhalb des Stellgetriebes 3 nur kurze Hebelarme der Verstellwelle 9 gegeben sind, die zu einer Verbiegung der Verstellwelle 9 beitragen könnten. Eine Ebene, die durch den Teilkreis des Wälzlagers 10 gelegt ist, schneidet den zylindrischen Abschnitt 19 der Anlaufscheibe 17. Durch die ineinander geschachtelte Anordnung von Komponenten des Elektromotors 2 einerseits und Komponenten des Stellgetriebes 3 andererseits ist insgesamt ein sehr kompakter Aufbau des Stellantriebs 1 gegeben.
Bezugszeichenliste
Stellantrieb
Elektromotor
Stellgetriebe, Wellgetriebe
Motorgehäuse
Getriebegehäuse
Stirnfläche des Motorgehäuses
Stirnfläche des Getriebegehäuses
Befestigungsöffnung
Motorwelle, Verstellwelle
Wälzlager
Wälzlager
Innenring
Wellgenerator
Wälzkörper
Außenring
Getriebeelement
Anlaufscheibe
ringscheibenförmiger Abschnitt
zylindrischer Abschnitt
zylindrische Innenfläche des Getriebegehäuses zylindrische Innenfläche des Motorgehäuses

Claims

Patentansprüche
1 . Stellantrieb (1 ), umfassend einen ein Motorgehäuse (4) aufweisenden Elektromotor (2) mit einer als Verstellwelle fungierenden Motorwelle (9), sowie ein ein Getriebegehäuse (5) aufweisendes, mit dem Elektromotor (2) mittels der Verstellwelle (2) zusammenwirkendes Stellgetriebe (3), wobei eine im Getriebegehäuse (5) gehaltene Anlaufscheibe (17) des Stellgetriebes (3) stirnseitig über das Getriebegehäuse (5) hinaus ragt und hierbei das Motorgehäuse (4) koaxial zum Stellgetriebe (3) zentriert.
2. Stellantrieb (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (17) durch einen Pressverband mit Getriebegehäuse (5) verbunden ist.
3. Stellantrieb (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anlaufscheibe (17) als Blechteil ausgebildet ist, welches einen ringscheibenförmigen Abschnitt (18) und einen an diesen anschließenden zylindrischen Abschnitt (19) aufweist, wobei ausschließlich der zylindrische Abschnitt (19) das Getriebegehäuse (5) stirnseitig überragt.
4. Stellantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellgetriebe (3) als Wellgetriebe ausgebildet ist.
5. Stellantrieb (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (17) als Axialanschlag eines flexiblen Getriebeelementes (16) sowie eines Außenrings (15) eines mit diesem zusammenwirkenden Wellgenerators (13) ausgebildet ist.
6. Stellantrieb (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Getriebegehäuse (5) als innenverzahntes Hohlrad des Wellgetriebes (3) ausgebildet ist.
7. Stellantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmige Stirnfläche (7) des Getriebegehäuses (5) eine ringförmige Stirnfläche (6) des Motorgehäuses (4) kontaktiert, wobei beide Stirnflächen (6,7) auf deren radial innerer Seite durch jeweils eine zylindrische Innenfläche (20,21 ) des Getriebegehäuses (5) beziehungsweise des Motorgehäuses (4) begrenzt sind und die Innenflächen (20,21 ) unmittelbar die Anlaufscheibe (17) umgeben.
8. Stellantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (9) im Elektromotor (2) wälzgelagert ist.
9. Stellantrieb (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Verstellwelle (9) lagerndes Wälzlager (10) stirnseitig in das Getriebegehäuse (5) hinein ragt.
10.Verwendung eines Stellantriebes (1 ) nach Anspruch 1 zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors.
PCT/DE2017/100279 2016-05-09 2017-04-07 Stellantrieb Ceased WO2017194046A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016207927.1A DE102016207927B4 (de) 2016-05-09 2016-05-09 Stellantrieb
DE102016207927.1 2016-05-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017194046A1 true WO2017194046A1 (de) 2017-11-16

Family

ID=58698898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2017/100279 Ceased WO2017194046A1 (de) 2016-05-09 2017-04-07 Stellantrieb

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016207927B4 (de)
WO (1) WO2017194046A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220243620A1 (en) * 2019-01-16 2022-08-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Harmonic drive

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017206988A1 (de) * 2016-05-31 2017-12-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stellgetriebe

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6018640A (ja) 1983-07-08 1985-01-30 Toshiba Corp 駆動装置
JPS6037442A (ja) * 1983-08-09 1985-02-26 Toshiba Corp 駆動装置
US4800766A (en) * 1987-02-25 1989-01-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Coaxial type starter
EP1154134A2 (de) 2000-05-09 2001-11-14 Nissan Motor Company, Limited Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsverhältnis
EP1307642B1 (de) 2000-08-08 2004-05-19 DaimlerChrysler AG Hubkolben-brennkraftmaschine mit variablem verdichtungsverhältnis
DE10315151A1 (de) 2003-04-03 2004-10-14 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur relativen Winkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber dem antreibenden Antriebsrad
DE102004009128A1 (de) 2004-02-25 2005-09-15 Ina-Schaeffler Kg Elektrischer Nockenwellenversteller
DE102004038681A1 (de) 2004-08-10 2006-06-01 Schaeffler Kg Elektromotorischer Nockenwellenversteller
DE69929831T2 (de) 1998-11-10 2006-10-05 Remy International, Inc., Anderson Anlassermotoranordnung
EP1762732A1 (de) 2000-09-29 2007-03-14 Federal-Mogul Wiesbaden GmbH Kurbelwellenlager
DE102008039009A1 (de) 2008-08-21 2010-02-25 Schaeffler Kg Nockenwellenversteller
DE102008050826A1 (de) * 2008-10-08 2010-04-15 Schaeffler Kg Verstellvorrichtung zur Lageveränderung einer in Exzenterbuchsen gelagerten Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors
DE102012204441A1 (de) 2011-03-21 2012-09-27 Denso Corporation Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Verlaufs einer Straße für Fahrzeuge
DE102013220220A1 (de) 2013-10-08 2015-04-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nockenwellenverstellvorrichtung
DE102015206933A1 (de) 2015-04-16 2016-10-20 Bühler Motor GmbH Getriebemotor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012205441A1 (de) 2012-04-03 2013-10-10 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung eines Anbaumoduls und eines Grundgetriebes sowie Montageverfahren

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6018640A (ja) 1983-07-08 1985-01-30 Toshiba Corp 駆動装置
JPS6037442A (ja) * 1983-08-09 1985-02-26 Toshiba Corp 駆動装置
US4800766A (en) * 1987-02-25 1989-01-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Coaxial type starter
DE69929831T2 (de) 1998-11-10 2006-10-05 Remy International, Inc., Anderson Anlassermotoranordnung
EP1154134A2 (de) 2000-05-09 2001-11-14 Nissan Motor Company, Limited Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsverhältnis
EP1307642B1 (de) 2000-08-08 2004-05-19 DaimlerChrysler AG Hubkolben-brennkraftmaschine mit variablem verdichtungsverhältnis
EP1762732A1 (de) 2000-09-29 2007-03-14 Federal-Mogul Wiesbaden GmbH Kurbelwellenlager
DE10315151A1 (de) 2003-04-03 2004-10-14 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur relativen Winkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber dem antreibenden Antriebsrad
DE102004009128A1 (de) 2004-02-25 2005-09-15 Ina-Schaeffler Kg Elektrischer Nockenwellenversteller
DE102004038681A1 (de) 2004-08-10 2006-06-01 Schaeffler Kg Elektromotorischer Nockenwellenversteller
DE102008039009A1 (de) 2008-08-21 2010-02-25 Schaeffler Kg Nockenwellenversteller
DE102008050826A1 (de) * 2008-10-08 2010-04-15 Schaeffler Kg Verstellvorrichtung zur Lageveränderung einer in Exzenterbuchsen gelagerten Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors
DE102012204441A1 (de) 2011-03-21 2012-09-27 Denso Corporation Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Verlaufs einer Straße für Fahrzeuge
DE102013220220A1 (de) 2013-10-08 2015-04-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nockenwellenverstellvorrichtung
DE102015206933A1 (de) 2015-04-16 2016-10-20 Bühler Motor GmbH Getriebemotor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220243620A1 (en) * 2019-01-16 2022-08-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Harmonic drive
US11686225B2 (en) * 2019-01-16 2023-06-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Harmonic drive

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016207927B4 (de) 2018-07-26
DE102016207927A1 (de) 2017-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017041802A1 (de) Getriebe mit elastischem zahnrad
WO2019170198A1 (de) Wellgetriebe und verfahren zur herstellung eines elastischen getriebebauteils
DE102016219919A1 (de) Elastisches Zahnrad eines Wellgetriebes
WO2017041800A1 (de) Getriebe mit elastischem zahnrad
WO2017194045A1 (de) Wellgetriebe
DE102017126527A1 (de) Wellgetriebe
WO2018215009A1 (de) Nockenwellenversteller
DE102017119460B3 (de) Wellgetriebe
DE102017114175B3 (de) Wellgetriebe
DE102016205748B3 (de) Stellgetriebe
WO2020020403A1 (de) Wellgetriebe
DE102016207927B4 (de) Stellantrieb
EP3877672B1 (de) Wellgetriebe für einen elektromechanischen nockenwellenversteller
DE102020102632B4 (de) Vorrichtung zur Phasenverschiebung eines Drehwinkels eines Antriebsteils zu einem Abtriebsteil
DE102013015843A1 (de) Taumelkörpergetriebe
WO2019185088A1 (de) Wellgetriebe
DE102019127672A1 (de) Wellgetriebe
WO2020083426A1 (de) Wellgetriebe und verfahren zur montage eines wellgetriebes
DE102020129738B4 (de) Wellgetriebe, Verfahren zur Herstellung eines Wellgetriebes und Brennkraftmaschine mit Wellgetriebe aufweisenden Nockenwellenverstellern
WO2020011304A1 (de) Wellgetriebe
DE102019123611A1 (de) Wellgetriebe
DE102018117950B4 (de) Wellgetriebe
DE102014210361A1 (de) Nockenwellenversteller
DE102018116645A1 (de) Wellgetriebe
DE102019120100A1 (de) Wellgetriebe und Verfahren zur Montage eines Wellgetriebes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17722662

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17722662

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1