Die Erfindung betrifft ein Stellgetriebe, insbesondere in Form eines Wellgetriebes, so wie ein Verfahren zur Montage eines Stellgetriebes eines elektromechanischen No- ckenwellenverstellers.

Ein Nockenwellenversteller mit einem Stellgetriebe ist beispielsweise aus der EP 2 638257 B1 bekannt. Dieser bekannte Nockenwellenversteller weist ein An triebshohlrad als Teil einer Antriebseinheit auf. Eine innere Mantelfläche des An triebshohlrades bildet eine Gleitlagerfläche für eine äußere Mantelfläche einer Ab triebseinheit, wobei die Gleitlagerflächen durch Verdrehbegrenzungskonturen unter brochen sind.

Wellgetriebe weisen prinzipbedingt ein flexibles Getriebeelement auf. Ein solches Ge triebeelement kann die Form eines einfachen Ringes, das heißt Flexringes, aufwei sen. Alternativ kann ein flexibles Getriebeelement eines Wellgetriebes ein Topfform, eine Flutform oder eine komplexere Form beschreiben. Verschiedene Bauformen von Nockenwellenverstellern mit Wellgetriebe sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 10 2017 116 729 A1 , DE 10 2017 111 223 B3, DE 10 2017 114 053 B3 und DE 10 2008 053 915 A1 beschrieben. In allen diesen Fällen ist zum Nockenwellenan trieb ein Riemen vorgesehen.

Ein Verfahren zur Montage eines Wellgetriebes ist beispielsweise in der

DE 10 2018 116 648 A1 oder DE 10 2018 123 305 A1 offenbart. In diesem Fall ist ein

Antriebselement des Wellgetriebes als Kettenrad ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelte Möglichkeiten der Montage von elektromechanischen No- ckenwellenverstellern anzugeben, wobei eine hohe Prozesssicherheit unter Bedin gungen der Serienproduktion angestrebt wird und mechanische Überbestimmungen vermieden werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Stellgetriebes eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers gemäß Anspruch 1 . Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Stellgetriebe mit den Merkmalen des An spruchs 6. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Stellgetriebe oder dem gesam ten Nockenwellenversteller erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gel ten sinngemäß auch für das Montageverfahren, und umgekehrt.

Bei dem Stellgetriebe des Nockenwellenverstellers handelt es sich insbesondere um ein Wellgetriebe. Als eingangsseitige, rotierbare Komponente des Stellgetriebes ist ei ne Gehäusebaugruppe vorgesehen, die aus einem als Hohlrad ausgebildeten An triebsrad und einem eine Innenverzahnung aufweisenden Element zusammengesetzt ist. Im Fall eines Antriebs der zu verstellenden Nockenwelle über ein Zugmittel handelt es sich bei dem Antriebsrad um ein Riemenrad oder ein Kettenrad oder ein mit einem solchen Element eines Umschlingungsgetriebes fest verbundenes Teil.

Durch die genannte Gehäusebaugruppe ist im Fall der Ausbildung des Stellgetriebes als Wellgetriebe ein Flohlraum gebildet, in welchem unter anderem ein Wellgenerator angeordnet ist. In jedem Fall befindet sich in dem Flohlraum ein Abtriebselement, wel ches eine Innenverzahnung aufweist. Im Zuge der Montage ist diese Innenverzah nung in Relation zur Innenverzahnung des mit dem Antriebsrad zu verbindenden Ele mentes auszurichten. Letztgenanntes Element wird im Folgenden zur Unterscheidung vom Abtriebselement auch als weiteres innenverzahntes Element bezeichnet.

Die Montage des als Wellgetriebe ausgebildeten Stellgetriebes erfolgt in folgenden Schritten: - Bereitstellung eines als Flohlrad ausgebildeten Antriebsrades, eines innen verzahnten Abtriebselementes, dessen Außendurchmesser auf den Innen durchmesser des Antriebsrades abgestimmt ist, eines weiteren innenver zahnten Elementes, dessen Innenverzahnung einen mit der Innenverzah nung des Abtriebselementes übereinstimmenden Durchmesser aufweist, sowie eines flexiblen außenverzahnten Getriebeelementes, insbesondere in Form eines Flexringes, welches einen Wellgenerator umgibt und zusammen mit diesem eine Verstellerbaugruppe bildet,

- Einsetzen des Abtriebselementes in das Antriebsrad,

- teilweises Einsetzen der Verstellerbaugruppe in das Abtriebselement, so dass die Außenverzahnung des flexiblen Getriebeelementes teilweise mit der Innenverzahnung des Abtriebselementes kämmt,

- Aufsetzen des weiteren innenverzahnten Elementes auf das flexible Getrie beelement, so dass dessen Außenverzahnung zum Teil auch mit der Innen verzahnung des weiteren Elementes kämmt, womit die beiden innenver zahnten Elemente im Antriebsrad ausgerichtet werden,

- Fixierung des weiteren innenverzahnten Elementes in der ausgerichteten Position am Antriebsrad, womit die Gehäusebaugruppe in der endgültigen Ausrichtung ihrer Komponenten, das heißt des Antriebsrades und des wei teren innenverzahnten Elementes, fertiggestellt wird.

Die Fixierung des weiteren innenverzahnten Elementes erfolgt insbesondere in Form einer Verschraubung, wobei zwischen das weitere innenverzahnte Element und das Antriebsrad eine Dichtung eingelegt werden kann. Was die Durchmesser der Innen verzahnungen des Abtriebselementes sowie des weiteren innenverzahnten Elementes betrifft, gilt Folgendes: Kopf- und Fußkreise dieser Verzahnungen sind, abgesehen von Fertigungstoleranzen, gleich. Die Wälzkreise unterscheiden sich geringfügig von einander. Die Zähnezahlen der beiden Verzahnungen unterscheiden sich typischer weise um zwei voneinander. Optional befinden sich am weiteren innenverzahnten Element sowie stirnseitig am Ab triebselement Montagehilfskonturen, die das Aufsetzen des weiteren innenverzahnten Elementes auf das flexible Getriebeelement und Vorschieben des weiteren innenver zahnten Elementes in seine endgültige axiale Position erleichtern. Die Ausrichtung von Abtriebselement und weiterem innenverzahnten Element in radialer Richtung, be zogen auf die Mittelachse der genannten Elemente und damit des gesamten Stellge triebes, erfolgt auch in diesem Fall durch das flexible außenverzahnte Getriebeele ment. Die Montagehilfskonturen können zum Beispiel in Form einer Ringnut im weite ren innenverzahnten Element sowie eines ringförmigen Abschnitts des Abtriebsele mentes vorliegen, wobei der ringförmige Abschnitt spielbehaftet, insbesondere mit Spiel in Radialrichtung, in die Ringnut eingreift. In analoger Weise könnte sich alterna tiv am weiteren innenverzahnten Element ein ringförmig umlaufender Steg und stirn seitig im Abtriebselement eine Ringnut befinden. In keinem Fall wird die freie Dreh barkeit des Abtriebselementes durch die Montagehilfskontur behindert.

Als weiteres Mittel zur Montageerleichterung kann das Antriebsrad eine stirnseitige Ausnehmung aufweisen, in welche das weitere innenverzahnte Element beim Aufset zen auf das flexible Getriebeelement mit Spielpassung einzusetzen ist. Durch diese Spielpassung ist beim fertig montierten Stellgetriebe ein Ringspalt zwischen dem wei teren innenverzahnten Element und dem Antriebsrad gegeben.

Der Ringspalt weist vorzugsweise einen Minimalabstand zwischen dem Antriebsrad und dem weiteren innenverzahnten Element auf. Der Minimalabstand ist besonders bevorzugt größer als das Radialspiel des Abtriebselements.

Um die Positionierung in der Spielpassung zu ermöglichen, erstreckt sich der Ring spalt entlang dem gesamten axialen Bereich, in dem sich das Antriebsrad und das weitere innenverzahnte Element radial überdecken. Vorzugsweise weist der Ringspalt im Axialverlauf eine konstante Tiefe auf, Das Stellgetriebe umfasst damit ein als Hohlrad ausgebildetes Antriebsrad, ein mit Radialspiel im Antriebsrad gelagertes, innenverzahntes Abtriebselement, ein weiteres innenverzahntes Element, welches am Antriebsrad befestigt ist und dessen Innenver zahnung einen mit der Innenverzahnung des Abtriebselementes übereinstimmenden Durchmesser aufweist, sowie eine Verstellerbaugruppe, welche aus einem Wellgene rator und einem durch diesen verformbaren außenverzahnten Getriebeelement gebil det ist, wobei die Außenverzahnung dieses Getriebeelementes sowohl mit der Innen verzahnung des Abtriebselementes als auch mit der Innenverzahnung des weiteren Elementes kämmt, und wobei zwischen dem weiteren innenverzahnten Element und einer Innenumfangsfläche einer Ausnehmung des Antriebsrades ein Ringspalt gebil det ist, dessen Breite zumindest partiell, insbesondere vollumfänglich, größer als das Radialspiel des Abtriebselementes ist.

Gemäß einer möglichen Weiterbildung weist das weitere innenverzahnte Element des Stellgetriebes eine Ringnut auf, in welche ein ringförmiger Abschnitt des Abtriebsele mentes spielbehaftet eingreift. Dies dient in der bereits erläuterten Weise der Erleich terung der Montage des Stellgetriebes.

Das weitere innenverzahnte Element weist optional Zusatzfunktionen auf. Beispiels weise kann dieses Element einen zylindrischen, als Dichtfläche vorgesehenen, dem Abtriebselement abgewandten Abschnitt aufweisen. Das Stellgetriebe ist damit be sonders für einen Nockenwellenversteller mit trockenem Riementrieb geeignet.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeich nung näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Stellgetriebes eines elektromechani schen Nockenwellenverstellers in einer Schnittdarstellung,

Fig. 2 ein Detail des Stellgetriebes nach Figur 1 , Fig. 3 und 4 eine weitere Ausführungsform eines Stellgetriebes in Darstellungen ana log Figur 1 und 2.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf beide Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Ein als Wellgetriebe ausgebildetes Stellgetriebe 1 ist Teil eines nicht weiter dargestell ten elektromechanischen Nockenwellenverstellers eines Verbrennungsmotors in ei nem Kraftfahrzeug. Hinsichtlich des prinzipiellen Aufbaus und der Funktion des Well getriebes wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.

Ein in den vorliegenden Fällen als Riemenrad ausgebildetes Antriebsrad 2 wird in an sich bekannter Weise durch die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben und rotiert mit halber Kurbelwellendrehzahl. Das Antriebsrad 2 ist als Flohlrad ausge bildet und weist einen äußeren zylindrischen Abschnitt 3, einen scheibenförmigen Ab schnitt 4 und einen inneren zylindrischen Abschnitt 5 auf. In den letztgenannten Ab schnitt 5 ist die zu verstellende Nockenwelle eingesteckt. In eine Verzahnung 21 an der Außenumfangsfläche des Antriebsrades 2 greift beim Betrieb des Verbrennungs motors ein nicht dargestellter Zahnriemen, welcher trocken läuft, ein. Im vorliegenden Fall ist die Verzahnung 21 unmittelbar durch das Antriebsrad 2 gebildet. Alternativ könnte die Verzahnung 21 durch ein gesondertes, mit dem Antriebsrad 2 verbundenes Riemenrad gebildet sein.

Im äußeren zylindrischen Abschnitt 3 befindet sich stirnseitig, das heißt auf der dem inneren zylindrischen Abschnitt 5 entgegengesetzten Seite, eine Ausnehmung 6, durch die eine Innenumfangsfläche 7 gebildet ist. Durch den an die Ausnehmung 6 anschließenden Bereich des äußeren zylindrischen Abschnitts 3 ist eine Gleitfläche 8 gebildet, in welcher ein Abtriebselement 9 gelagert ist. Das Abtriebselement 9 weist ebenso wie das Antriebsrad 2 die Form eines Flohlrades auf, wobei in diesem Fall der äußere zylindrische Abschnitt mit 11 , der Boden, das heißt scheibenförmige Abschnitt, mit 12, und ein innerer zylindrischer Abschnitt mit 13 bezeichnet ist. Das Abtriebsele ment 9 ist im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers fest mit der zu verstel lenden Nockenwelle, das heißt Einlass- oder Auslassnockenwelle, verbunden.

Der äußere zylindrische Abschnitt 11 des Abtriebselementes 9 weist eine Innenver zahnung 10 auf, die sich annähernd bis zu der mit 14 bezeichneten Stirnfläche des Abtriebselementes 9 erstreckt. Der Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung 10 stimmt mit dem Teilkreisdurchmesser einer Verzahnung 15 überein, welche durch ein weiteres innenverzahntes Element 16 bereitgestellt wird. Das weitere innenverzahnte Element 16 bildet zusammen mit dem Antriebsrad 2 ein mit 39 bezeichnetes Gehäu se, allgemein auch als Gehäusebaugruppe bezeichnet, des Stellgetriebes 1 .

Die Innenverzahnung 15 befindet sich an einem scheibenförmigen Abschnitt 17 des innenverzahnten Elementes 16. Von dem scheibenförmigen Abschnitt 17 geht auf der dem Abtriebselement 9 abgewandten Seite ein zylindrischer Abschnitt 18 aus, durch welchen eine Dichtfläche 19 gebildet ist. Die Dichtfläche 19 ist zur Kontaktierung eines nicht dargestellten Simmerrings vorgesehen. Der scheibenförmige Abschnitt 17 setzt sich radial nach innen, neben der Verzahnung 15, in Form eines inneren Radialab schnitts 20 fort, welcher parallel zum Boden 12 des Abtriebselementes 9 angeordnet ist.

Der innere Radialabschnitt 20 und der Boden 12 begrenzen in axialer Richtung einen Innenraum, in welchem sich eine Verstellerbaugruppe 22, die kurz auch als Verstell welle bezeichnet wird, befindet. Komponenten der Verstellerbaugruppe 22 sind ein Wellgenerator 23 und ein flexibles Getriebeelement 24, das heißt Flexring. Die Ver zahnung des flexiblen Getriebeelements 24 ist mit 25 bezeichnet.

Der Wellgenerator 23 umfasst ein Wälzlager 26, im vorliegenden Fall in Form eines Kugellagers, mit einem nicht kreisrunden, elliptischen Innenring 27, welcher über Bol zen 28 elektrisch antreibbar ist, wobei eine Ausgleichskupplung zwischen einen Stell- motor und den Innenring 27 geschaltet sein kann. Die mit 29 bezeichneten Wälzkör per, das heißt Kugeln, des Wälzlagers 26 sind in einem Käfig 30 geführt und kontak tieren einen Außenring 31 , der im Gegensatz zum Innenring 27 nachgiebig ist und sich permanent der unrunden Form des Innenrings 27 anpasst. Das flexible Getriebe element 24 umgibt den Außenring 31 , ohne mit diesem fest verbunden zu sein. Ge ringfügig sich voneinander unterscheidende Zähnezahlen der Verzahnungen 10, 15, 25 sorgen in an sich bekannter Weise dafür, dass eine volle Umdrehung des Innen rings 27 gegenüber dem Antriebsrad 2 in eine lediglich geringe Verschwenkung zwi schen dem Antriebsrad 2 und dem Abtriebselement 9 umgesetzt wird, womit das Stellgetriebe 1 als hoch untersetztes Getriebe ausgelegt ist. Die damit bewirkte Ver stellung der Phasenlage der Nockenwelle ist durch eine Verdrehwinkelbegrenzung 36, welche durch Konturen des Antriebsrades 2 sowie des Abtriebselementes 9 gebildet ist, begrenzt.

Beim Zusammenbau des Stellgetriebes 1 wird zunächst das Abtriebselement 9 in das Antriebsrad 2 eingesetzt. Der Außendurchmesser des Abtriebselementes 9 ist derart auf den Durchmesser der Gleitfläche 8 abgestimmt, dass das Abtriebselement 9 mit geringem Radialspiel im Antriebsrad 2 gleitgelagert ist. Nach dem Einsetzen des Ab triebselementes 9 in das Antriebsrad 2 wird die Verstellwelle soweit wie möglich in das Abtriebselement 9 eingesetzt, sodass die Außenverzahnung 25 partiell, nämlich an genau zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen, in die Innenverzahnung 10 eingreift.

Anschließend erfolgt die Montage und Ausrichtung des weiteren innenverzahnten Elementes 16, wobei zuvor eine Dichtung 32 in eine Nut 33 eingelegt wird, die sich stirnseitig am Antriebsrad 2 befindet. Die Verzahnung 15 wird auf die Verzahnung 25 des flexiblen Getriebeelements 24 aufgeschoben, womit eine Ausrichtung der Ele mente 2, 9, 16 erfolgt. Im ausgerichteten Zustand wird das weitere innenverzahnte Element 16 mit Hilfe von Schrauben 34 dauerhaft am Antriebsrad 2 fixiert. Hierbei verbleibt ein mit 35 bezeichneter Ringspalt, welcher zwischen der Außenumfangsflä che des scheibenförmigen Abschnitts 17 und der Innenumfangsfläche 7 gebildet ist. Die Breite des Ringspaltes 35 übertrifft das Radialspiel des Abtriebselementes 9 im Antriebsrad 2 deutlich und ist derart bemessen, dass die Ausrichtung des innenver zahnten Elements 16 durch das flexible Getriebeelement 24 nicht behindert wird.

Zur Erleichterung der beschriebenen Montage ist im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 und 4 an die Stirnfläche 14 des Abtriebselementes 9 ein ringförmiger Abschnitt 38 an geformt, welcher zum Eingriff in eine Ringnut 37 des innenverzahnten Elementes 16 vorgesehen ist. Auch im Fall der Konturen 37, 38 ist ein Radialspiel gegeben, welches sich nicht einschränkend auf die Ausrichtung der Elemente 2, 9, 16 durch das flexible Getriebeelement 24 auswirkt.

Bezuqszeichenliste Stellgetriebe Antriebsrad äußerer zylindrischer Abschnitt des Antriebsrades scheibenförmiger Abschnitt des Antriebsrades innerer zylindrischer Abschnitt des Antriebsrades Ausnehmung im äußeren zylindrischen Abschnitt des Antriebsrades Innenumfangsfläche der Ausnehmung Gleitfläche im Antriebsrad Abtriebselement Innenverzahnung des Abtriebselementes äußerer zylindrischer Abschnitt des Abtriebselementes Boden des Abtriebselementes innerer zylindrischer Abschnitt des Abtriebselementes Stirnfläche des Abtriebselementes Verzahnung des weiteren innenverzahnten Elementes weiteres innenverzahntes Element scheibenförmiger Abschnitt des innenverzahnten Elementes zylindrischer Abschnitt des innenverzahnten Elementes Dichtfläche innerer Radialabschnitt Verzahnung des Antriebsrades Verstellerbaugruppe Wellgenerator flexibles Getriebeelement Verzahnung des flexiblen Getriebeelements Wälzlager, Kugellager Innenring Bolzen Wälzkörper, Kugel Käfig Außenring Dichtung Nut Schraube Ringspalt Verdrehwinkelbegrenzung Ringnut ringförmiger Abschnitt Gehäuse