Die Erfindung betrifft ein zur Verwendung in einem elektromechanischen Nockenwel- lenversteller geeignetes Wellgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Wellgetriebe ist beispielsweise aus der DE 10 2017 111 682 A1 be- kannt. Das bekannte Wellgetriebe ist als Stellgetriebe ausgebildet, welches einen be- grenzten Verstellbereich zwischen einem Abtriebselement und einem Antriebselement aufweist.

Weitere Stellgetriebe in Form von Wellgetrieben sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 10 2017 121 024 A1 und DE 10 2017 126 527 A1 offenbart. Auch diese Wellge- triebe sind, ebenso wie das Getriebe nach der DE 10 2017 111 682 A1 , zur Verwen- dung in elektromechanischen Nockenwellenverstellern geeignet.

Eine Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors kann prinzipiell an einer Einlassnockenwelle ebenso wie an einer Auslassnockenwelle vorgesehen sein. Typi- scherweise unterscheidet sich der Verstellbereich der Einlassnockenwelle vom Ver- stellbereich der Auslassnockenwelle. Die Verdrehwinkelbegrenzung zwischen Ab- triebselement und Antriebselement ist in der Regel mit Hilfe eines gesonderten Teiles der Verstellvorrichtung, nämlich einer mit dessen Antriebselement verbundenen An- schlagscheibe, die mit Anschlagkonturen des Abtriebselementes der Verstellvorrich- tung zusammenwirkt, realisiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik wei- terentwickeltes Wellgetriebe mit besonders weiten Einsatzmöglichkeiten anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkma- len des Anspruchs 1. Das Wellgetriebe umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption ein Antriebselement, ein flexibles Getriebeelement, sowie ein Abtriebselement, wel- ches gegenüber dem Antriebselement begrenzt verschwenkbar ist.

Erfindungsgemäß sind Verdrehwinkelbegrenzungskonturen des Antriebselementes und des Abtriebselementes derart ausgebildet, dass in einer ersten möglichen Monta- geposition ein erster Verstellbereich gebildet ist, wogegen und in einer zweiten mögli- chen Montageposition ein sich hiervon betragsmäßig unterscheidender zweiter Ver- stellbereich des Abtriebselementes gegenüber dem Antriebselement gebildet ist.

Bei Verwendung des Wellgetriebes als Stellgetriebe zur Nockenwellenverstellung in einem Verbrennungsmotor ist damit insbesondere ein wahlweiser Einsatz zur Verstel- lung einer Einlassnockenwelle oder zur Verstellung einer Auslassnockenwelle mög- lich.

In verschiedenen möglichen Ausgestaltungen weist entweder das Antriebselement oder das Abtriebselement lediglich eine einzige Verdrehwinkelbegrenzungskontur auf, während das jeweils andere Element eine Mehrzahl an bei der Montage wählbaren Verdrehwinkelbegrenzungskonturen aufweist.

Beispielsweise ist durch das Abtriebselement eine Positivkontur als einzige Verdreh- winkelbegrenzungskontur gebildet, welche zur wahlweisen Zusammenwirkung mit ei- ner von mehreren Negativkonturen als Verdrehwinkelbegrenzungskonturen des An- triebselementes vorgesehen ist.

Unabhängig davon, durch welches der Elemente Antriebselement und Abtriebsele- ment mindestens eine Positivkontur, das heißt eine herausragende Kontur, beispiels- weise in Form einer Anschlagnase, gebildet ist, können gemäß möglicher Ausgestal- tungen mehr als zwei, insbesondere drei, Montagestellungen, was die Winkelrelation zwischen Antriebselement und Abtriebselement betrifft, gewählt werden. Mit jeder die- ser Montagestellungen ist ein bestimmter Winkelbereich, in welchem das Abtriebs- element gegenüber dem Antriebselement verdrehbar ist, ausgewählt. Sämtliche Win- kelbereiche unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Größe voneinander. Mit den mehr als zwei wählbaren Winkelbereichen ist das Wellgetriebe nicht nur für die wahlweise Ver- wendung zur Verstellung entweder einer Einlassnockenwelle oder einer Auslassno- ckenwelle geeignet, sondern auch für verschiedene Motorentypen verwendbar.

Die Mehrzahl der durch ein einziges Element, das heißt entweder das Antriebsele- ment oder das Abtriebselement, gebildeten Verdrehwinkelbegrenzungskonturen er- strecken sich in der Summe vorzugsweise über einen Winkel von mehr als 180°, ins- besondere über einen Winkel von mehr als 180°, am Umfang des betreffenden Ele- mentes. Beispielsweise sind an einem der beiden Elemente, das heißt entweder am Antriebselement am Abtriebselement, drei unterschiedliche Verdrehwinkelbegren- zungskonturen ausgebildet, welche sich jeweils über einen Winkel von mindestens 60°, jedoch nicht mehr als 90°, am Umfang des betreffenden Elementes erstrecken.

In bevorzugter Ausgestaltung ist das Abtriebselement als Flohlrad ausgebildet, wel- ches eine mit dem flexiblen Getriebeelement kämmende Innenverzahnung aufweist, wobei an eine durch das Abtriebselement gelegte, zu dessen Mittelachse normale Be- zugsebene einerseits die Innenverzahnung und andererseits die Verdrehwinkelbe- grenzungskontur des Abtriebselementes grenzt.

Bei dem flexiblen Getriebeelement des Wellgetriebes handelt es sich vorzugsweise um einen Flexring, welcher nicht nur mit der Innenverzahnung des Abtriebselementes, sondern auch mit einer Innenverzahnung des Antriebselementes kämmt. Ein Flexring weist in seinem mechanisch nicht belasteten Zustand eine einfache zylindrische Form ohne jeglichen Flansch oder Kragen, wie etwa bei einer Kragenhülse, auf.

Durch die Verdrehwinkelbegrenzungskonturen von Antriebselement und Abtriebsele- ment ist ausschließlich eine Anschlagfunktion in Umfangsrichtung der genannten Elemente realisiert. Eine Anschlagfunktion in Axialrichtung der genannten Elemente ist dagegen gemäß einer möglichen Ausgestaltung durch eine mit dem Antriebsele- ment fest verbundene Axialanschlagscheibe gegeben, welche ausschließlich in Axial- richtung eine Anschlagfunktion gegenüber dem Abtriebselement hat.

Das Antriebselement des Wellgetriebes ist in bevorzugter Ausgestaltung als Getriebe- element eines Umschlingungsgetriebes, das heißt als Kettenrad oder Riemenrad, ausgebildet. Zur Herstellung des Antriebselementes und/oder des Abtriebselementes sind beispielsweise pulvermetallurgische Verfahren geeignet.

Das Wellgetriebe eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem elektromechani- sehen Nockenwellenversteller oder in einer Vorrichtung zur Verstellung des Verdich- tungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors. Ebenso ist das Wellgetriebe als Stellge- triebe in industriellen Anlagen, beispielsweise in Robotern oder Werkzeugmaschinen, verwendbar.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä- her erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 ein Wellgetriebe in einer Schnittdarstellung,

Fig. 2 das Wellgetriebe in stirnseitiger Ansicht im Schnitt A-A (s. Fig. 1 ),

Fig. 3 das Wellgetriebe in einer zweiten Montageposition in einer Darstellung analog Fig. 1 ,

Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 3 in einer Darstellung analog Fig. 2,

Fig. 5 bis 7 ein Antriebselement des Wellgetriebes, Fig. 8 bis 10 ein als Hohlrad ausgebildetes Abtriebselement des Wellgetriebes.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Wellgetriebe weist ein An- triebselement 2 und ein als Hohlrad ausgebildetes Abtriebselement 3 auf. Ein Ketten- rad 4 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 6 auf, die sowohl mit einer Innenverzahnung 7 des Antriebs- elementes 2 als auch mit einer Innenverzahnung 8 des Abtriebselementes 3 kämmt. Beim Betrieb des Wellgetriebes 1 wird der Flexring 5 permanent durch einen Wellge- nerator 9 verformt. Der Wellgenerator 9 arbeitet mit einem Wälzlager 10, wobei ein In- nenring 11 des Wälzlagers 10 drehfest mit einer Welle eines nicht dargestellten Elekt- romotors des Nockenwellenverstellers gekoppelt ist. Die Kopplung zwischen der Mo- torwelle und dem Innenring 11 ist hierbei mit Hilfe einer nur ansatzweise dargestellten Ausgleichskupplung 12, nämlich Oldham-Kupplung, hergestellt, welche mehrere Bol- zen 13 umfasst, die fest mit dem Innenring 11 verbunden sind.

Auf dem Innenring 11 rollen Kugeln 14 als Wälzkörper ab, welche in einem Käfig 15 geführt sind. Die durch den Innenring 11 gebildete Wälzkörperlaufbahn, auf welcher die Kugeln 14 abrollen, weist in an sich bekannter Weise eine nicht kreisrunde, ellipti- sche Form auf. Durch die unrunde Form des Innenrings 11 wird ein Außenring 16, welcher im Gegensatz zum Innenring 11 nachgiebig ist, permanent ebenfalls in eine unrunde Form gezwungen. Der Flexring 5 umgibt unmittelbar den Außenring 16, ohne mit diesem fest verbunden zu sein. Die elliptische Form des Innenrings 11 sorgt dafür, dass die Außenverzahnung 6 lediglich an zwei Stellen, welche einander diametral ge- genüber liegen, in die Innenverzahnungen 7, 8 eingreift. Die Anzahl der Zähne der In- nenverzahnung 7 des Antriebselementes 2 stimmt mit der Anzahl der Zähne der Au- ßenverzahnung 6 überein. Somit bleibt beim Betrieb des Wellgetriebes 1 die Winkelre- lation zwischen dem Flexring 5 und dem Antriebselement 2 konstant. Die Kopplung zwischen dem Flexring 5 und dem Antriebselement 2 wird dementsprechend auch als Kupplungsstufe des Wellgetriebes 1 bezeichnet.

Die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung 8 des Abtriebselementes 3 weicht dage- gen von der Anzahl der Zähne der Außenverzahnung 6 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 3 und dem Antriebselement 2 umgesetzt wird. Das Wellgetriebe 1 fungiert damit in prinzipiell bekannter Weise als hochuntersetztes Stellgetriebe.

Die Sicherung des Abtriebselementes 3 gegenüber dem Antriebselement 2 in Axial- richtung ist in einer ersten Richtung unmittelbar durch das Antriebselement 2 selbst und in der Gegenrichtung durch eine gesonderte Axialanschlagscheibe 17, welche mit Schrauben 18 fest mit dem Antriebselement 2 verbunden ist, gegeben. Im radial inne- ren Bereich des Abtriebselementes 3 ist eine Anschlusskontur 19 ausgebildet, welche der Verbindung mit der zu verstellenden Nockenwelle dient. Durch eine zentrale Öff- nung 20 des Abtriebselementes 3 hindurch ist eine nicht dargestellte Zentralschraube zu stecken, welche in die Nockenwelle einzuschrauben ist.

Der Verstellbereich zwischen dem Abtriebselement 3 und dem Antriebselement 2 ist durch Verdrehwinkelbegrenzungskonturen 21 , 22 begrenzt. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Verdrehwinkelbegrenzungskonturen 21 des Antriebselemen- tes 2 um Negativkonturen, welche in Form von drei Verstellfenstern 23, 24, 25 gege- ben sind. Mit den Negativkonturen 23, 24, 25 wirkt wahlweise eine einzige Positivkon- tur 26 als Verdrehwinkelbegrenzungskontur 22 des Abtriebselementes 3 zusammen. Die Positivkontur 26 wird auch als Anschlagnase bezeichnet.

Die drei Verstellfenster 23, 24, 25 unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Breite, gemes- sen in Umfangsrichtung der Elemente 2, 3, voneinander. Die Anschlagnase 26 ist vom zylindrischen Bereich des als Flohlrad ausgebildeten Abtriebselementes 3 aus radial nach außen gerichtet. Eine in Fig. 10 eingezeichnete Bezugsebene BE ist normal zur gemeinsamen Mittelachse M der Elemente 2, 3 und damit des gesamten Wellgetrie- bes 1 ausgerichtet und durch das Abtriebselement 3 gelegt. Auf der einen Seite der Bezugsebene BE schließt an dieses die Innenverzahnung 8, auf der anderen die Ver- drehwinkelbegrenzungskontur 22 an.

Bei der Montage des Wellgetriebes 1 wird die Anschlagnase 26 wahlweise in eines der Verstellfenster 23, 24, 25 eingesetzt. Der maximale Verstellbereich des Wellge- triebes 1 , das heißt der mögliche Schwenkwinkel zwischen dem Abtriebselement 3 und dem Antriebselement 2, ist damit auf einen bestimmten Wert festgelegt. Entspre- chend dem Typ des Verbrennungsmotors sowie der zu verstellenden Nockenwelle, das heißt Einlassnockenwelle oder Auslassnockenwelle, ist das Wellgetriebe 1 damit vielfältig verwendbar. Zugleich ist durch die Integration der Verdrehwinkelbegren- zungskonturen 21 , 22 in die Elemente 2, 3 ein besonders kompakter Aufbau des Wellgetriebes 1 gegeben.

Bezuqszeichenliste

1 Wellgetriebe

2 Antriebselement

3 Abtriebselement

4 Kettenrad

5 Flexring

6 Außenverzahnung

7 Innenverzahnung des Antriebselementes

8 Innenverzahnung des Abtriebselementes

9 Wellgenerator

10 Wälzlager

11 Innenring

12 Ausgleichskupplung

13 Bolzen

14 Kugel

15 Käfig

16 Außenring

17 Axialanschlagscheibe

18 Schraube

19 Anschlusskontur

20 Öffnung

21 Verdrehwinkelbegrenzungskontur

22 Verdrehwinkelbegrenzungskontur

23 Verstellfenster

24 Verstellfenster

25 Verstellfenster

26 Positivkontur, Anschlagnase

BE Bezugsebene

M Mittelachse