AT516841B1 - Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung - Google Patents

Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung Download PDF

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AT516841B1 ATA449/2015A AT4492015A AT516841B1 AT 516841 B1 AT516841 B1 AT 516841B1 AT 4492015 A AT4492015 A AT 4492015A AT 516841 B1 AT516841 B1 AT 516841B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung, das eine erste, drehfest mit einer Primärwelle gekoppelte und eine zweite, drehfest mit einer Sekundärwelle (103) gekoppelte, jeweils aus zwei konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) gebildete Zugmittelscheibe (105) sowie ein die beiden Zugmittelscheiben (105) umschlingendes Zugmittel (106) zur Übertragung einer Antriebsleistung von der Primärwelle auf die Sekundärwelle (103) aufweist. Dabei ist jeweils eine der beiden Zugmittelscheiben-Hälften (105a) axial festgelegt und die andere Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) ist derart axial verschiebbar, dass ein axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) stufenlos einstellbar ist und damit eine Übersetzung des Zugmittelgetriebes. Zum Einstellen einer auf das Zugmittel (106) wirkenden axialen Klemmkraft ist eine Klemmkrafteinrichtung (140) vorgesehen, die einen koaxial zur Sekundärwelle angeordneten Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108) aufweist, der über einen Freilauf (141, 142) mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gekoppelt ist.

Description

Beschreibung
ZUGMITTELGETRIEBE MIT STUFENLOS EINSTELLBARER ÜBERSETZUNG
[0001] Die Erfindung betrifft ein Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung für ein Fahrzeug.
[0002] Stufenlos einstellbare Zugmittelgetriebe für Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der US 5,057,061 oder dem Artikel „Design of an Electromechanical Ratio and Clamping Force Actuator for a Metal V-belt Type CVT" von K.G.O. van de Meerakker, P.C.J.N. Rosielle, B. Bonson und T.W.G.L. Klaassen von der Technischen Universiteit Eindhoven.
[0003] Derartige Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung weisen in der Regel eine eine Antriebswelle des Zugmittelgetriebes bildende Primärwelle, eine parallel zur Primärwelle angeordnete, üblicherweise die Abtriebswelle des Zugmittelgetriebes bildende Sekundärwelle, eine erste, koaxial zur Primärwelle angeordnete Zugmittelscheibe und eine zweite, koaxial zur Sekundärwelle angeordnete Zugmittelscheibe sowie ein die beiden Zugmitteischeiben umschlingendes Zugmittel auf, das zur Übertragung einer Antriebsleistung von der Primärwelle auf die Sekundärwelle vorgesehen ist. Dabei sind die erste Zugmittelscheibe und die zweite Zugmittelscheibe üblicherweise aus jeweils zwei, im Wesentlichen konusförmigen Zugmittel-scheiben-Hälften gebildet, zwischen denen jeweils das Zugmittel geführt ist.
[0004] Dabei ist üblicherweise jeweils eine der beiden Zugmittelscheiben-Hälften einer Zugmittelscheibe axial festgelegt und die andere Zugmittelscheiben-Hälfte innerhalb gewisser Grenzen derart axial verschiebbar gelagert, dass jeweils ein definierter axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe stufenlos einstellbar ist, so dass durch ein Verstellen des axialen Abstandes der Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und der zweiten Zugmittelscheibe jeweils ein definierter effektiver Umschlingungsradius des Zugmittels stufenlos einstellbar ist und damit eine definierte Übersetzung des Zugmittelgetriebes.
[0005] Zum Verstellen bzw. Einstellen des axialen Abstands zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und/oder den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe weisen gattungsgemäße Zugmittelgetriebe in der Regel eine entsprechend ausgebildete Stelleinrichtung auf, wobei aus dem Stand der Technik Zugmittelgetriebe mit verschiedenen Stellkonzepten sowie unterschiedlichen Stelleinrichtungen bekannt sind.
[0006] Neben einer Stelleinrichtung zum Einstellen bzw. Verstellen des axialen Abstands zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der Zugmittelscheiben weisen gattungsgemäße Zugmittelgetriebe außerdem häufig zusätzlich noch eine Klemmkrafteinrichtung zum Einstellen einer auf das zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften der Zugmittelscheibe geführte Zugmittel axial wirkenden Klemmkraft auf, vorzugsweise um eine zwischen dem Zugmittel und den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe wirkende Reibkraft einzustellen, damit ein gewünschtes Drehmoment bzw. eine gewünschte Antriebsleistung übertragen werden kann.
[0007] Als besonders vorteilhaft haben sich dabei Klemmkrafteinrichtungen erwiesen, mit denen bei einem eingestellten axialen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften, unterschiedliche axiale Klemmkräfte aufgebracht werden können, insbesondere Klemmkrafteinrichtungen, mit denen bei einem mittels der Stelleinrichtung eingestellten axialen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften eine axiale Klemmkraft in Abhängigkeit von einem zu übertragenden Drehmoment eingestellt werden kann. Mit anderen Worten, sind solche Klemmkrafteinrichtungen vorteilhaft, bei welchen die Klemmkraft unabhängig vom eingestellten axialen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten bzw. der zweiten Zugmittelscheibe eingestellt werden kann.
[0008] Aus dem Stand der Technik sind zum einen sogenannte mechanisch-selbstregelnde Klemmkrafteinrichtungen bekannt, bei welchen die auf das Zugmittel wirkende axiale Klemm- kraft zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften mechanisch erzeugt und sich automatisch in Abhängigkeit von einem zu übertragenden Drehmoment einstellt, beispielsweise aus der vorgenannten US 5,057,061 oder aus einem, von der Firma Jatco für den Motorroller Suzuki Burg-man entwickelten, stufenlos verstellbaren Zugmittelgetriebe. Dabei sind aus dem Stand der Technik verschiedene Prinzipien für eine selbstgeregelte, mechanische Erzeugung der axialen Klemmkraft bekannt.
[0009] Die Klemmkrafteinrichtung des von der Firma Jatco entwickelten Zugmittelgetriebes weist zur selbstgeregelten, mechanischen Erzeugung der axialen Klemmkraft beispielsweise eine Art Nockensteuerung auf, wobei die Nockensteuerung durch die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe und die Sekundärwelle gebildet ist. Dabei ist die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte drehbeweglich gegenüber der Sekundärwelle gelagert und derart ausgebildet, dass bei einer zu geringen axialen Klemmkraft zur Überwindung eines an der Sekundärwelle anliegenden Lastmoments eine Rotationsbewegung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte gegenüber der Sekundärwelle ausgelöst wird, welche mittels der Nockensteuerung zu einer Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben- Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe in Richtung der anderen Zugmittelscheiben-Hälfte führt und damit zu einer Zunahme der axialen Klemmkraft.
[0010] Zum anderen sind aus dem Stand der Technik elektrisch bzw. elektronisch geregelte Klemmkrafteinrichtungen bekannt, welche zum Erzeugen der axialen Klemmkraft in der Regel einen elektrisch bzw. elektronisch ansteuerbaren und somit steuerbaren und/oder regelbaren Klemmkraft-Aktor aufweisen, wobei insbesondere Klemmkrafteinrichtungen bekannt sind, die einen hydraulischen Klemm kraft-Aktor oder einen elektromechanischen Klemmkraft-Aktor aufweisen. Eine Klemmkrafteinrichtung mit einem elektromechanischen Klemmkraft-Aktor ist beispielsweise aus dem vorgenannten Artikel von der TU Eindhoven bekannt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung weisen jedoch in der Regel einen oder mehrere Nachteile auf. Zugmittelgetriebe mit elektronisch geregelten Klemmkrafteinrichtungen erfordern in der Regel eine aufwendige Sensorik und mechanischselbstregelnde Klemmkrafteinrichtungen sind aus Sicherheitsgründen häufig derart ausgelegt, dass es während eines Großteils der Betriebszeit zu einer Überanpressung kommt, d.h. die erzeugte axiale Klemmkraft ist während des Betriebs größtenteils höher als zur Übertragung der Antriebsleistung eigentlich erforderlich.
[0011] Aus der DE 10139121 A1 ist ein Zugmittelgetriebe mit einer Primärwelle, einer Sekundärwelle und einer Klemmkrafteinrichtung bekannt. Hierbei ist koaxial zur Sekundärwelle ein Freilauf angeordnet.
[0012] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung für ein Fahrzeug bereitzustellen, insbesondere ein verbessertes Zugmittelgetriebe mit einer verbesserten Klemmkrafteinrichtung.
[0013] Diese Aufgabe wird mittels eines Zugmittelgetriebes gemäß der Lehre des Anspruchs 1 gelöst, sowie mit einem Fahrzeug gemäß der Lehre des Anspruchs 14. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
[0014] Ein erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe ist für ein Fahrzeug vorgesehen und weist eine Primärwelle, eine parallel zur Primärwelle angeordnete Sekundärwelle, eine erste Zugmittelscheibe und eine zweite Zugmittelscheibe auf, wobei die erste Zugmittelscheibe koaxial zur Primärwelle angeordnet ist und aus zwei, jeweils drehfest mit der Primärwelle gekoppelten, im wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften gebildet ist, und wobei die zweite Zugmittelscheibe koaxial zur Sekundärwelle angeordnet ist und aus zwei, jeweils drehfest mit der Sekundärwelle gekoppelten, ebenfalls im wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften gebildet ist.
[0015] Unter einem Zugmittelgetriebe im Sinne der Erfindung wird dabei ein Umschlingungsge- triebe verstanden, bei dem eine Antriebsleistung mithilfe eines Zugmittels von einer ersten Welle zu einer zweiten Welle übertragen werden kann. Beispielsweise sind Riemengetriebe oder Kettengetriebe Zugmittelgetriebe im Sinne der Erfindung. Unter einem Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung wird im Sinne der Erfindung ein Zugmittelgetriebe verstanden, bei dem die Übersetzung zumindest in einem bestimmten Bereich stufenlos einstellbar ist, beispielsweise in einem bestimmten Drehzahlbereich bzw. in einem Vorwärtsfahrbereich oder in einem Rückwärtsfahrbereich.
[0016] Unter einem Zugmittel im Sinne der Erfindung wird ein längliches, flexibles Kraftübertragungselement verstanden, dessen beide Enden verbunden sind und das nur in Zugrichtung wirksam ist, d.h. ein Kraftübertragungselement, mit welchem nur Zugkräfte übertragen werden können. Ein Zugmittel im Sinne der Erfindung ist beispielsweise ein Seil, ein Riemen oder eine Kette, deren Enden miteinander verbunden sind.
[0017] Eine Zugmittelscheibe im Sinne der Erfindung ist dabei ein scheibenförmiges Bauteil, welches zum einen zur Führung eines Zugmittels ausgebildet ist, vorzugsweise zur Führung eines Zugmittels um eine Welle herum, d.h. zur Führung eines Zugmittels im Bereich einer Umschlingung einer Welle. Zum anderen kann mit einer Zugmittelscheibe eine Antriebsleistung von einer Welle auf ein Zugmittel bzw. von einem Zugmittel auf eine Welle übertragen werden.
[0018] Unter einer koaxialen Anordnung zweier Komponenten zueinander wird im Sinne der Erfindung eine Anordnung verstanden, bei der die Komponenten derart zueinander angeordnet sind, dass ihre Rotationsachsen zusammenfallen.
[0019] Eine im Sinne der Erfindung konusförmig ausgebildete Zugmittelscheibe weist zumindest teilweise eine kegelförmig und/oder kegelstumpfförmige Geometrie auf, wobei eine im Wesentlichen konusförmig ausgebildete Geometrie auch kegelförmige und/oder kegelstumpfförmige Geometrien mit einer runden Grundfläche und einer gekrümmten Leitkurve mit einschließt, d.h. bei denen eine Begrenzungslinie von der runden Grundfläche zur Spitze des Kegels bzw. zum Scheitel des Kegels gekrümmt verläuft und nicht gerade.
[0020] I m Sinne der Erfindung sind miteinander „gekoppelte“ Bauteile miteinander wirkverbunden, wobei keine direkte Wirkverbindung zwischen den Bauteilen bestehen muss, es können vorzugsweise beliebig viele Komponenten in der Wirkkette dazwischen angeordnet sein.
[0021] Unter einer drehfesten Kopplung wird im Sinne der Erfindung eine Kopplung bzw. eine Wirkverbindung verstanden, die derart gestaltet ist, dass die Bauteile gemeinsam einer Drehbewegung folgen, d.h. dass beispielsweise ein zweites Bauteil sich mit einem ersten Bauteil mitdreht und nicht relativ zu diesem drehbar ist. Die Bauteile müssen dabei nicht direkt miteinander verbunden sein, sondern können auch über Zwischenelemente etc. miteinander gekoppelt sein. Bei einer drehbeweglichen Kopplung hingegen sind die miteinander gekoppelten Bauteile relativ zueinander drehbar.
[0022] Bei einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe werden dabei vorzugsweise die erste Zugmittelscheibe und die zweite Zugmittelscheibe von einem jeweils zwischen den Zugmittel-scheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe geführten Zugmittel umschlungen, wobei das Zugmittel zur Übertragung einer Antriebsleistung von der Primärwelle auf die Sekundärwelle vorgesehen ist.
[0023] Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe vorzugsweise das Zugmittel mittels der ersten Zugmittelscheibe um die Primärwelle herum geführt und mittels der zweiten Zugmittelscheibe um die Sekundärwelle herum, wobei das Zugmittel jeweils zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften geführt ist. Zur Übertragung der Antriebsleistung von der Primärwelle auf die Sekundärwelle kann die auf die Primärwelle aufgebrachte Antriebsleistung mittels der ersten Zugmittelscheibe von der Primärwelle auf das Zugmittel und mittels der zweiten Zugmittelscheibe vom Zugmittel weiter auf die Sekundärwelle übertragen werden.
[0024] Eine der beiden Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und/oder der zweiten Zugmittelscheibe ist bei dem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe vorzugsweise jeweils axial festgelegt und die andere Zugmittelscheiben-Hälfte innerhalb gewisser Grenzen derart axial verschiebbar gelagert, dass ein definierter axialer Abstand zwischen den Zugmittel-scheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und/oder der zweiten Zugmittelscheibe stufenlos eingestellt werden kann, wodurch ein effektiver Umschlingungsradius des Zugmittels stufenlos eingestellt werden kann und damit eine definierte Übersetzung des Zugmittelgetriebes.
[0025] Die Eigenschaft axial bedeutet im Sinne der Erfindung insbesondere entlang einer Längsachse und/oder entlang einer Rotationsachse.
[0026] I m Sinne der Erfindung wird unter dem effektiven Umschlingungsradius ferner der aktuelle Radius verstanden, der in dem Bereich, in dem das Zugmittel die Welle umschlingt, den Abstand des Zugmittels zur Rotationsachse der zugehörigen Welle definiert.
[0027] Die im Wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und der zweiten Zugmittelscheibe sind dabei vorzugsweise jeweils derart angeordnet, dass ihre im Wesentlichen konusförmigen Flächen einander zugewandt sind und eine Art trapezförmige Zugmittelspur bilden, in welcher das Zugmittel geführt ist, so dass eine Veränderung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften jeweils zu einer Veränderung des radialen Abstandes des Zugmittels zur Rotationsachse der Zugmittelscheiben führt und infolgedessen zu einer Änderung des effektiven Umschlingungsradius.
[0028] Das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe weist vorzugsweise ferner eine Stelleinrichtung zur Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und/oder zur Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe auf.
[0029] Ferner weist das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe vorzugsweise eine Klemmkrafteinrichtung zum Einstellen einer axialen, zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe auf das Zugmittel wirkenden Klemmkraft auf, wobei die Klemmkrafteinrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest einen Anteil der auf das Zugmittel wirkenden Klemmkraft mechanisch zu erzeugen, d.h, ohne einen zusätzlichen Klemm kraft-Aktor.
[0030] Erfindungsgemäß weist die Klemmkrafteinrichtung zur Erzeugung des mechanischen Klemmkraft-Anteils zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe vorzugsweise einen koaxial zur Sekundärwelle angeordneten, mit der Sekundärwelle gekoppelten, eine Abtriebsseite des Zugmittelgetriebes bildenden und axial festgelegten Drehmoment-Übertragungsabschnitt auf, der drehbeweglich gegenüber der drehfest mit der Sekundärwelle gekoppelten, axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gelagert ist. Dabei ist der Drehmoment-Übertragungsabschnitt vorzugsweise über wenigstens einen koaxial zur Sekundärwelle angeordneten Freilauf mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gekoppelt. Der Freilauf ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet und mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gekoppelt, dass durch eine Relativdrehung zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe eine Axialverschiebung der axial beweglichen Zugmittelscheiben-Hälfte bewirkbar ist und infolgedessen eine Änderung der axialen Klemmkraft.
[0031] Mit anderen Worten, ist bei dem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe zur Erzeugung einer axialen Klemmkraft, eine Relativdrehung zwischen dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt und der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe bewirkbar, durch welche die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe derart axial verschoben werden kann, dass eine axiale Klemmkraft entsteht.
[0032] Da der Drehmoment-Übertragungsabschnitt vorzugsweise drehbeweglich gegenüber der drehfest mit der Sekundärwelle gekoppelten, axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gelagert ist, ist der Drehmoment-Übertragungsabschnitt somit auch drehbeweglich gegenüber der Sekundärwelle gelagert und infolgedessen relativ zur Sekundär welle drehbar. Hierdurch kann rein mechanisch und damit auf einfache Art und Weise eine eine axiale Klemmkraft erzeugende Relativdrehung zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe bewirkt werden kann, beispielsweise durch ein am Drehmoment-Übertragungsabschnitt anliegendes und von einem an der Sekundärwelle anliegenden Drehmoment abweichendes Lastmoment.
[0033] Dabei wird unter einem Lastmoment im Sinne der Erfindung ein einem an der Sekundärwelle anliegenden Drehmoment entgegengerichtetes Widerstandsmoment verstanden.
[0034] Unter einem Freilauf im Sinne der Erfindung wird dabei eine nur in eine Drehrichtung wirkende Kupplung verstanden, welche häufig auch als sogenannte Überholkupplung bezeichnet wird. Bei Drehrichtungsumkehr oder wenn die Drehzahl auf der Abtriebsseite größer ist als auf der Antriebsseite, d.h. wenn Schlupf auftritt, wird die Drehverbindung gelöst, d.h. eine Relativdrehung wird zugelassen. Freiläufe sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt und werden beispielsweise in Fahrradnaben eingesetzt, um ein Rollen des Fahrrads ohne eine Pedalbewegung zu ermöglichen.
[0035] Die Verwendung eines Freilaufs zur Kopplung der Drehmoment-Übertragungseinrichtung mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe hat gegenüber einer Nockensteuerung, welche eine alternative Ausgestaltung für einer selbstgeregelte, mechanische Erzeugung einer axialen Klemmkraft darstellt, den Vorteil, dass bei entsprechender Ausgestaltung des Freilaufs, nur eine geringe Relativdrehung, d.h. nur ein kleiner Verdrehwinkel, insbesondere nur ein Verdrehwinkel von nur etwa 10°, zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte zum Erzeugen bzw. Einstellen einer axialen Klemmkraft erforderlich ist. Ferner tritt in der Regel weniger Verschleiß auf als bei einer Nockensteuerung, bei welcher ein Nocken über eine Steuerfläche abgleitet bzw. entlang einer Steuerfläche geführt wird.
[0036] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist ferner, dass durch die erfindungsgemäße Kopplung des Drehmoment-Übertragungsabschnitts mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe über den Freilauf sowie durch die drehfeste Kopplung der Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheiben mit der Sekundärwelle eine Relativdrehung zwischen dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt und der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte bewirkt werden kann, ohne dass eine Relativdrehung zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe entsteht. Dadurch können auf das Zugmittel wirkende Belastungen, die infolge einer Relativdrehung der axial festgelegten Zugmittelscheiben-Hälfte und der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte entstehen würden und die besonders ungünstig für Stahlriemen als Zugmittel sind, vermieden werden, so dass ein erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe auch für die Verwendung von metallischen Zugmitteln, insbesondere für die Verwendung von Stahlriemen als Zugmittel, geeignet ist.
[0037] Metallische Zugmittel, insbesondere Stahlriemen, haben gegenüber Zugmitteln mit Kunststoff und aus Kunststoff bestehenden Zugmitteln den Vorteil, dass mit ihnen höhere Drehmomente übertragen werden können. Zugmittel mit Kunststoff, insbesondere Zugmittel aus Kunststoff haben dagegen den Vorteil, dass sie nicht in Öl geführt werden müssen.
[0038] Es ist versteht sich von selbst, dass bei einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe das Material der Zugmittelscheiben-Hälften und der Werkstoff des Zugmittels aufeinander abgestimmt sind und insbesondere die Oberflächen der Zugmittelscheiben-Hälften und die Kontaktflächen des Zugmittels derart ausgebildet sind, dass sich eine optimale Kraftübertragung bei möglichst geringen Reibungsverlusten ergibt.
[0039] In Fällen, in denen keine hohen axialen Klemmkräfte erforderlich sind, d.h. insbesondere in Fällen, in denen keine hohen Drehmomente übertragen werden müssen, ist es vorteilhaft, wenn mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Klemmkrafteinrichtung nicht nur ein Klemmkraft-Anteil erzeugt werden kann, sondern die gesamte, axiale Klemmkraft, die erforderlich ist, um mittels des Zugmittels ein mittels des Zugmittelgetriebes maximal übertragbares Drehmoment auf die zweite Zugmittelscheibe und damit auf die Sekundärwelle übertragen zu können.
[0040] Ist zum Erzeugen der nötigen, axialen Klemmkraft kein zusätzlicher Klemm kraft-Aktor oder dergleichen erforderlich, ist ein besonders einfacher Aufbau der Klemmkrafteinrichtung und damit des Zugmittelgetriebes möglich, wodurch ein kostengünstiges Zugmittelgetriebe bereitgestellt werden kann.
[0041] E in erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe eignet sich somit insbesondere für Fahrzeuge, bei denen nur kleinere Drehmomente von der Primärwelle auf die Sekundärwelle zu übertragen sind, d.h. bei denen nur eine geringe axiale Klemmkraft zum Erzeugen der erforderlichen Reibkraft nötig ist, wie beispielsweise bei Quads, Skidoos, Motorrollern oder dergleichen.
[0042] Der Drehmoment-Übertragungsabschnitt, welcher die Abtriebsseite des Zugmittelgetriebes bildet, ist vorzugsweise eine Art Hülse oder dergleichen, die auf die Sekundärwelle aufgebracht ist und koaxial zu dieser angeordnet ist, wobei der Drehmoment- Übertragungsabschnitt vorzugsweise axial festgelegt ist.
[0043] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist der Drehmoment-Übertragungsabschnitt nur innerhalb gewisser Grenzen in Umfangsrichtung drehbeweglich gegenüber der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gelagert und damit nur innerhalb gewisser Grenzen in Umfangsrichtung drehbeweglich gegenüber der Sekundärwelle, d.h. nur in einem definierten Drehwinkelbereich bzw. mit einem definierten Spiel in Drehrichtung, so dass nur ein definierter Schlupf, d.h. eine definierte Geschwindigkeitsdifferenz in Umfangsrichtung, zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt und der drehfest mit der Sekundärwelle gekoppelten, axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe zulässig ist.
[0044] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist das Zugmittelgetriebe derart ausgebildet, dass die von der Primärwelle auf die Sekundärwelle zu übertragende Antriebsleistung jeweils reibschlüssig auf das Zugmittel übertragen wird. Mit anderen Worten, in einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Zugmittel ein Flachriemen, ein Keilriemen, ein Rundriemen oder eine Lamellenkette. Erfolgt die Übertragung der Antriebsleistung von der ersten Zugmittelscheibe auf das Zugmittel und/oder vom Zugmittel auf die zweite Zugmittelscheibe reibschlüssig, hängt die übertragbare Antriebsleistung, insbesondere ein maximal übertragbares Drehmoment, unmittelbar von der axial auf das Zugmittel wirkenden Klemmkraft ab, welche von den beiden Zugmittelscheiben-Hälften, zwischen denen das Zugmittel geführt wird, auf das Zugmittel aufgebracht wird.
[0045] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die Stelleinrichtung zum Einstellen des axialen Abstandes der Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und der zweiten Zugmittelscheibe derart ausgebildet, dass sich der axiale Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe in Abhängigkeit vom axialen Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe einstellt, wobei vorzugsweise der axiale Abstand der Zugmittelscheiben- Hälften der zweiten Zugmittelscheibe abnimmt, wenn der axiale Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe zunimmt und umgekehrt.
[0046] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die Klemmkrafteinrichtung derart ausgebildet, dass die Klemmkraft zumindest teilweise in Abhängigkeit von einem am Drehmoment-Übertragungsabschnitt anliegenden Lastmoment erzeugt werden kann.
[0047] Dadurch kann die axiale Klemmkraft in Abhängigkeit von dem am Drehmoment- Übertragungsabschnitt anliegenden Lastmoment eingestellt werden, wobei die Klemmkrafteinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass die axiale Klemmkraft, die erzeugt wird, jeweils so klein wie möglich ist, aber ausreichend groß, um mittels des Zugmittels ein Drehmoment vom Zugmittel auf die zweite Zugmittelscheibe und damit die Sekundärwelle zu übertragen, das ausreichend groß ist, um das am Drehmoment- Übertragungsabschnitt anliegende Lastmoment zu überwinden, sofern das am Drehmoment-Übertragungsabschnitt anliegende Lastmoment kleiner als das maximal übertragbare Drehmoment des Zugmittelgetriebes ist. Infolgedessen kann eine bedarfsgerechte axiale Klemmkraft erzeugt werden, insbesondere kann somit eine zu erhöhtem Verschleiß führende Überanpressung vermieden bzw. reduziert werden.
[0048] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die Klemmkrafteinrichtung, insbesondere der Freilauf, derart ausgebildet, dass eine Relativdrehung zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe bewirkt wird und infolgedessen eine Änderung der axialen Klemmkraft, wenn zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe Schlupf auftritt, sofern das maximal vom Zugmittelgetriebe übertragbare Drehmoment noch nicht erreicht ist.
[0049] Schlupf im Sinne der Erfindung tritt dabei auf, wenn die aktuelle Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehmoment-Übertragungsabschnitts von der aktuellen Umdrehungsgeschwindigkeit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe abweicht, d.h. wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehmoment- Übertragungsabschnitts größer oder kleiner ist als die aktuelle Umdrehungsgeschwindigkeit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe, beispielsweise infolge eines vom an der Sekundärwelle anliegenden Drehmoment abweichenden Lastmoments.
[0050] In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die Klemmkrafteinrichtung derart ausgebildet, dass ein am Drehmoment-Übertragungsabschnitt anliegendes Lastmoment, das kleiner ist als ein aufgrund der aktuell zwischen dem Zugmittel und den Zug-mittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe wirkenden Reibkraft aktuell übertragbares Drehmoment (d.h. wenn die axiale Klemmkraft so groß ist, dass ein größeres Drehmoment übertragen werden kann als das aktuell anliegende Lastmoment), eine Vergrößerung des Abstands der Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe bewirkt und damit eine Abnahme der Klemmkraft, und/oder derart, dass ein am Drehmoment-Übertragungsabschnitt anliegendes Lastmoment, das größer ist als ein aufgrund der aktuell zwischen dem Zugmittel und den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe wirkenden Reibkraft aktuell übertragbares Drehmoment (d.h. wenn die aktuell anliegende axiale Klemmkraft nicht ausreicht, um eine entsprechende Reibkraft zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe und dem Zugmittel zu erzeugen, um ein Drehmoment zu übertragen, das dem anliegenden Lastmoment entspricht), eine Verringerung des Abstandes der Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe bewirkt und damit eine Zunahme der Klemmkraft.
[0051] Vorzugsweise ist die Klemmkrafteinrichtung dabei derart ausgebildet, dass jeweils eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe bewirkt wird, und damit eine entsprechende Zu- oder Abnahme der Klemmkraft, bis jeweils das am Drehmoment-Übertragungsabschnitt anliegende Lastmoment dem aufgrund der aktuell wirkenden Reibkraft aktuell übertragbaren Drehmoment entspricht. D.h. vorzugsweise ist die Klemmkrafteinrichtung derart ausgebildet, dass eine Axialverschiebung bewirkt wird, wenn sich das aktuell übertragbare Drehmoment und das anliegende Lastmoment unterscheiden, wobei insbesondere keine weitere Axialverschiebung bewirkt wird, wenn das aktuell übertragbare Drehmoment dem anliegenden Lastmoment entspricht.
[0052] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist der Freilauf dabei in radialer Richtung zwischen einem sich in axialer Richtung erstreckenden Flansch der axial verschiebbare Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe und dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt angeordnet. D.h. mit anderen Worten, dass die axial verschiebbare Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe vorzugsweise einen sich in axialer Richtung erstreckenden Flansch aufweist, über den sich der Drehmoment-Übertragungsabschnitt wie eine Art Hülse außenherum erstreckt und auf den der Freilauf quasi „aufgesteckt" ist und zwar derart, dass sich der Freilauf in radialer Richtung zwischen dem
Flansch der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe und dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt befindet.
[0053] Vorzugsweise ist der Freilauf dabei über ein Gewinde mit definierter Steigung mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt gekoppelt und insbesondere an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Flälfte der zweiten Zugmittelscheibe axial festgelegt und drehfest mit dieser verbunden, so dass eine Relativdrehung des Drehmoment- Übertragungsabschnitts gegenüber dem Freilauf, wenn der Freilauf blockiert ist, aufgrund des Gewindes und der drehfest mit dem Freilauf verbundenen, axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte eine Axialverschiebung der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe bewirkt und damit die Erzeugung bzw. Einstellung einer gewünschten Axialkraft. Über eine Steigung des Gewindes kann ein Gradient der Axialkraft bzw. der axialen Klemmkraft in Abhängigkeit von der Relativdrehung eingestellt werden.
[0054] Der Drehmoment-Übertragungsabschnitt weist dazu vorzugsweise einen hülsenförmigen Abschnitt mit einem Innengewinde auf und der Freilauf vorzugsweise ein entsprechend ausgebildetes, korrespondierend zum Gewinde des Drehmoment-Übertragungsabschnitts ausgebildetes Außengewinde.
[0055] Selbstverständlich kann der Freilauf auch drehfest mit dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt gekoppelt sein und axial an diesem festgelegt sein und über ein Gewinde mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gekoppelt sein, wobei in diesem Fall der Freilauf vorzugsweise ein Innengewinde aufweist und die Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe, die axial verschiebbar gelagert ist, vorzugsweise entsprechend ein korrespondierend ausgebildetes Außengewinde.
[0056] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes weist der Drehmoment-Übertragungsabschnitt einen ersten und einen zweiten Freilauf auf und ist jeweils über den ersten Freilauf und den zweiten Freilauf mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gekoppelt. Dabei ist vorzugsweise der erste Freilauf derart ausgebildet und mit dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gekoppelt, das mittels des ersten Freilaufs die axiale Klemmkraft in einem Zugbetrieb des Zugmittelgetriebes einstellbar ist und vorzugsweise mittels des zweiten Freilaufs die axiale Klemmkraft in einem Schubbetrieb.
[0057] Im Sinne der Erfindung wird dabei mit dem Begriff Zugbetrieb vorzugsweise ein Fahrzustand beschrieben, in welchem das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe von der Antriebsseite her, d.h. über die auf die Primärwelle aufgebrachte Antriebsleistung, in Drehbewegung gehalten wird, während mit dem Begriff Schubbetrieb im Sinne der Erfindung ein Fahrzustand beschrieben wird, in welchem das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe bei geschlossenem Kraftfluss von der Abtriebsseite her, d.h. über das Drehmoment-Übertragungsabschnitt anliegende Lastmoment, in Drehbewegung gehalten wird.
[0058] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes sind beide Freiläufe, d.h. der erste Freilauf und der zweite Freilauf, in radialer Richtung zwischen der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe und dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt angeordnet, wobei vorzugsweise beide Freiläufe jeweils über ein Gewinde mit definierter Steigung mit dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt gekoppelt sind. Vorzugsweise weist die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe dazu einen sich entsprechend weit in axialer Richtung erstreckenden, langen Flansch auf.
[0059] Vorzugsweise sind der erste Freilauf und der zweite Freilauf dabei über Gewinde mit unterschiedlicher Gewindesteigung mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt gekoppelt, d.h. vorzugsweise weisen die beiden Gewinde, mit den der erste Freilauf und der zweite Freilauf jeweils mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt gekoppelt sind, unterschiedliche Gewindesteigungen auf. Dadurch können auf einfache Art und Weise beispielsweise unter- schiedliche Klemmkraftgradienten für den Zugbetrieb und den Schubbetrieb eingestellt werden.
[0060] Vorzugsweise ist dabei der erste, zur Einstellung der axialen Klemmkraft im Zugbetrieb vorgesehene Freilauf in axialer Richtung zwischen dem zweiten, zur Einstellung der axialen Klemmkraft im Schubbetrieb vorgesehenen Freilauf und der axial verschiebbaren Zugmittel-scheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe angeordnet. Dadurch kann der zweite Freilauf im Zugbetrieb entlastet werden, da dann im Zugbetrieb keine Kraftübertragung über den zweiten Freilauf erfolgt, wodurch der zweite Freilauf kleiner dimensioniert werden kann und damit kostengünstiger ausgelegt werden kann, denn in der Regel ist der Zeitanteil der Lebensdauer, in welchem das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe im Zugbetrieb betrieben wird, deutlich größer, als der Zeitanteil im Schubbetrieb.
[0061] In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die Klemmkrafteinrichtung derart ausgebildet, dass jeweils nur ein Freilauf zurzeit blockierbar ist, d.h. vorzugsweise können nicht beide Freiläufe gleichzeitig blockieren.
[0062] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist der Drehmoment-Übertragungsabschnitt zur Verteilung der axialen Klemmkraft auf beide Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe über einen Zugstab mit der axial festgelegten Zugmittelscheiben-Hälfte verbunden. Dabei ist die Sekundärwelle vorzugsweise zumindest im Bereich der zweiten Zugmittelscheibe eine Hohlwelle und der Zugstab innerhalb der Sekundärwelle vom Drehmoment-Übertragungsabschnitt zur axial festgelegten Zugmittelscheiben-Hälfte geführt.
[0063] E in Zugstab im Sinne der Erfindung ist dabei vorzugsweise ein stabförmiges Bauteil, mit dem Zugkräfte zwischen den mit diesem Bauteil verbundenen Bauteilen übertragen werden können.
[0064] Durch die Verwendung eines Zugstabs, insbesondere eines derartig angeordneten Zugstabs, wirkt die axiale Klemmkraft nicht auf die Lager der Sekundärwelle, so dass diese kleiner dimensioniert werden können. Ferner kann eine gleichmäßige Verteilung der erzeugten axialen Klemmkraft auf beide Zugmittelscheiben-Hälften erreicht werden und damit eine besonders gleichmäßige Reibkraft zwischen Zugmittel und Zugmittelscheiben- Hälften der zweiten Zugmittelscheibe, wodurch eine besonders gleichmäßige Kraft- bzw. Drehmoment-Übertragung gewährleistet ist. Mithilfe eines derartigen Zugstabs ist somit eine sehr genaue Einstellung der erforderlichen axialen Klemmkraft möglich, wodurch eine mit erhöhtem Verschleiß verbundene Überanpressung weitestgehend vermieden werden kann.
[0065] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes weist die Klemmkrafteinrichtung zur Erhöhung der axialen Klemmkraft wenigstens eine koaxial zur Sekundärwelle angeordnete Klemmkraft-Schraubenfeder auf, wobei die Klemmkraft-Schraubenfeder vorzugsweise unter Vorspannung an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe und insbesondere an einem, einen Federteller bildenden, sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flansch des Drehmoment-Übertragungsabschnitts abgestützt ist. Durch die Abstützung der Klemmkraft- Schraubenfeder an zwei drehfest zueinander gelagerten Bauteilen bzw. an zwei nicht relativ zueinander drehbaren Bauteilen, kann eine Verdrehung der Klemmkraft-Schraubenfeder selbst vermieden werden, wodurch insbesondere der Verschleiß der Klemmkraft- Schraubenfeder reduziert sowie die Reibung des Zugmittelgetriebes verringert werden kann.
[0066] In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, zwei koaxial zueinander angeordnete Klemmkraft- Schraubenfedern zu verwenden, d.h. eine innere Klemmkraft-Schraubenfeder und eine äußere Klemmkraft-Schraubenfeder.
[0067] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes weist die Klemmkrafteinrichtung einen Klemm kraft-Aktor auf und ist dazu ausgebildet, mittels des Klemmkraft-Aktors zusätzlich zu dem, in Abhängigkeit von einem am Drehmoment-Übertragungsabschnitt anliegenden Lastmoment aufgebrachten Klemmkraft- Anteil einen weiteren, axialen Klemmkraft-Anteil auf die zweite Zugmittelscheibe aufzubringen, wobei der Klemm kraft-Aktor vorzugsweise mechanisch derart mit der Klemmkraft-Schraubenfeder gekoppelt ist, dass die Klemmkraft-Schraubenfeder zum Aufbringen eines zusätzlichen Klemmkraft-Anteils mithilfe des Klemmkraft-Aktors zusammengedrückt werden kann. Vorzugsweise ist die Klemmkraft-Schraubenfeder dazu über einen, gegenüber dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt axial verschiebbaren Federteller abgestützt, wobei der Klemmkraft-Aktor dazu insbesondere mit dem Federteller gekoppelt ist, an welchem die Klemmkraft-Schraubenfeder abgestützt ist.
[0068] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist der Aktor dabei ein Elektromotor, insbesondere ein elektronisch ansteuerbarer Elektromotor.
[0069] In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes weist die Klemmkrafteinrichtung zum Aufbringen des vom Klemmkraft-Aktor erzeugten, weiteren axialen Klemmkraft-Anteils auf die zweite Zugmittelscheibe eine koaxial zur Sekundärwelle angeordnete Kugelrampe auf, wobei der Klemmkraft-Aktor vorzugsweise über eine Verzahnung mit der Kugelrampe gekoppelt ist und insbesondere über die Kugelrampe mit der Klemmkraft-Schraubenfeder. Dabei ist der Klemmkraft-Aktor insbesondere ein Elektromotor.
[0070] Bevorzugt kann die auf diese Weise erzeugte Axialkraft dabei von der Kugelrampe über ein Axiallager auf den Federteller, mit welchem die Klemmkraft-Schraubenfeder abgestützt ist, übertragen werden.
[0071] Selbstverständlich kann der Klemmkraft-Aktor auch ein Hydraulikmotor sein und/oder über ein Getriebe und/oder ein Zahnrad mit der Kugelrampe gekoppelt sein.
[0072] E in erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein vorbeschriebenes, erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe aufweist.
[0073] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausgestaltung der Erfindung verwirklicht sein können und eine vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführung darstellen können, für die ebenfalls Schutz beansprucht wird.
[0074] I m Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter erläutert, wobei die Erfindung dazu in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Dabei zeigt [0075] Fig. 1 in Schnittdarstellung ein aus dem Stand der Technik bekanntes Zugmittelge triebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung, [0076] Fig. 2 einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Zugmittelgetriebes im Bereich der Sekundärwelle mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung in Schnittdarstellung, [0077] Fig. 3a ebenfalls in Schnittdarstellung einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungs beispiels eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes im Bereich der Sekundärwelle mit einer alternativen, erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung, [0078] Fig. 3b den Ausschnitt aus Fig. 3a in perspektivischer Darstellung, [0079] Fig. 4 einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Zugmittelgetriebes im Bereich der Sekundärwelle mit Teilen eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung in perspektivischer Darstellung, [0080] Fig. 5 einen weiteren Ausschnitt des dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungs gemäßen Zugmittelgetriebes im Bereich der Sekundärwelle mit der Klemmkrafteinrichtung aus Fig. 4, [0081] Fig. 6a den Ausschnitt aus Fig. 5 in einem Längsschnitt mit einem eingestellten Über setzungsverhältnis < 1, [0082] Fig. 6b einen Ausschnitt eines Querschnitts durch die erfindungsgemäße Klemmkraft reinrichtung aus Fig. 6a entlang der Schnittebene D-D, [0083] Fig. 6c einen Ausschnitt eines Querschnitts durch die erfindungsgemäße Klemm krafteinrichtung aus Fig. 6a entlang der Schnittebene C-C, [0084] Fig. 6d den Ausschnitt aus Fig. 6a in Seitenansicht von links, [0085] Fig. 7a den Ausschnitt aus Fig. 6a, jedoch mit einem eingestellten Übersetzungsver hältnis > 1, [0086] Fig. 7b den Ausschnitt aus Fig. 7a in Seitenansicht von links und [0087] Fig. 7c den Ausschnitt aus Fig. 7a in Seitenansicht von rechts.
[0088] In Fig. 1 ist beispielhaft ein gattungsgemäßes, aus dem Stand der Technik bekanntes Zugmittelgetriebe 1 mit stufenlos einstellbarer Übersetzung in Schnittdarstellung gezeigt, um die grundsätzliche Funktion eines gattungsgemäßen Zugmittelgetriebes mit stufenlos einstellbarer Übersetzung zu erläutern.
[0089] Dieses, aus dem Stand der Technik bekannte Zugmittelgetriebe 1 weist, wie bei gattungsgemäßen Zugmittelgetrieben üblich, eine um eine Rotationsachse 14 drehbare Primärwelle 2 sowie eine parallel zu dieser angeordnete und um eine Rotationsachse 15 drehbare Sekundärwelle 3 auf, wobei die Primärwelle 2 und die Sekundärwelle 3 jeweils über hier nicht näher bezeichnete Kugellager in einem Getriebegehäuse 10 gelagert sind.
[0090] Koaxial zur Primärwelle 2 ist eine erste Zugmittelscheibe 4 angeordnet, welche aus zwei im Wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b gebildet ist, wobei die Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b jeweils derart angeordnet sind, dass die konusförmigen Flächen einander zugewandt sind.
[0091] Koaxial zur Sekundärwelle 3 ist eine zweite Zugmittelscheibe 5 angeordnet, die ebenfalls aus zwei im wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b gebildet ist, wobei auch bei dieser Zugmittelscheibe 5 die konusförmigen Flächen der beiden Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b derart angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind.
[0092] Bei diesem gezeigten Beispiel eines gattungsgemäßen Zugmittelgetriebes 1 mit stufenlos einstellbarer Übersetzung sind die beiden Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe 4 sowie die beiden Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b der zweiten Zugmittelscheibe 5 jeweils drehtest mit der Primärwelle 2 bzw. der Sekundärwelle 3 gekoppelt und werden von einem Zugmittel 6 in Form eines Kunststoff-Flachriemens umschlungen, dessen Enden miteinander verbunden sind. Das Zugmittel 6 ist dabei jeweils zwischen den konusförmigen Flächen der Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b bzw. 5a und 5b geführt.
[0093] Über eine Antriebswelle 9, an welcher eine Zahnradbaugruppe angeflanscht ist, die hier ebenfalls nicht näher bezeichnet ist, kann eine Antriebsleistung auf die Primärwelle 2 des Zugmittelgetriebes 1, von dort weiter über die erste Zugmittelscheibe 4 auf das Zugmittel 6 übertragen werden. Mittels des Zugmittels 6 kann die Antriebsleistung auf die zweite Zugmittelscheibe 5 und über diese auf die Sekundärwelle 3 abgeführt werden. Über einen drehfest mit der Sekundärwelle gekoppelten Drehmoment-Übertragungsabschnitt 8 kann die Antriebsleistung abgeführt werden, beispielsweise an eine Abtriebswelle eines Fahrzeugs.
[0094] Bei einem gattungsgemäßen Zugmittelgetriebe ist in der Regel, wie bei diesem Zugmittelgetriebe 1 jeweils eine der beiden Zugmittelscheiben-Hälften 4a bzw. 5a axial festgelegt, d.h. in axialer Richtung nicht beweglich gelagert. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Zugmittelgetriebe 1, wenn die Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 5a dazu einstückig mit der zugehörigen Welle ausgebildet sind, d.h. mit der Primärwelle 2 bzw. der Sekundärwelle 3.
[0095] Die andere Zugmittelscheiben-Hälfte 4b bzw. 5b ist bei einem gattungsgemäßen Zugmit-telgetriebe üblicherweise jeweils derart axial verschiebbar gelagert, dass jeweils ein definierter axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe 4 bzw. zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b der zweiten Zugmittelscheibe 5 stufenlos eingestellt werden kann und somit ein effektiver Umschlingungsradius, mit welchem das Zugmittel 6 jeweils um die erste Zugmittelscheibe 4 und die zweite Zugmittelscheibe 5 herumgeführt ist, und damit eine definierte Übersetzung des Zugmittelgetriebes 1.
[0096] Die axiale Verschiebbarkeit der Zugmittelscheiben-Hälften 4b und 5b ist dabei jeweils durch unterschiedliche axiale Abstände zu den axial festgelegten Zugmittelscheiben-Hälften 4a bzw. 5a der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälften 4b und 5b ober- und unterhalb der Primärwelle 2 bzw. der Sekundärwelle 3 symbolisch dargestellt. In der Realität ist der axiale Abstand zwischen der axial festgelegten Zugmittelscheibe 4a bzw. 5a und der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 5a bzw. 5b selbstverständlich in Umfangsrichtung über den gesamten Umfang einer Zugmittelscheiben-Hälfte konstant, d.h. selbstverständlich sind die Zugmittelscheiben-Hälfte 4b und 5b jeweils rotationssymmetrisch zu einer Rotationsachse 14 bzw. 15 ausgebildet.
[0097] Zum Einstellen bzw. Verstellen des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe 4 und den Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b der zweiten Zugmittelscheibe 5 weist das Zugmittelgetriebe 1 eine Stelleinrichtung mit einem Elektromotor 7 als Stell-Aktor auf.
[0098] Der Elektromotor 7 ist dabei über eine nicht näher bezeichnete Zahnradstufe und eine ebenfalls nicht bezeichnete Linearspindel mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 4b gekoppelt, wobei der Elektromotor 7 derart mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 4b wirkverbunden ist, dass mittels des Stell-Aktors 7 eine Axialverschiebung der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben- Hälfte 4b bewirkt werden kann.
[0099] Für eine genaue Einstellung weist das hier gezeigte Zugmittelgetriebe 1 einen hier nicht näher bezeichneten Positionssensor auf, mit welchem eine aktuelle Position der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 4b erfasst werden kann und eingeregelt werden kann.
[00100] Die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte 4b weist dazu einen hülsenförmigen, nicht näher bezeichneten Abschnitt auf, der koaxial zur Primärwelle 2 außen herum um diese angeordnet ist und mit dem die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte 4b drehfest mit der Primärwelle 2 gekoppelt ist. Über ein Kugellager 12 ist an diesem hülsenförmigen Abschnitt der axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte 4b ein Zahnrad axial fest, aber drehbeweglich gegenüber der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 4b gelagert.
[00101] Durch das Aufbringen einer Rotationsbewegung mittels des Elektromotors 7 auf die mit dem Zahnrad in Eingriff befindliche Linearspindel kann somit eine Axialverschiebung des Zahnrads und infolgedessen der mit dem Zahnrad axial fest verbundenen axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 4b bewirkt werden und der axiale Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der zweiten Zugmittelscheibe 4 verstellt bzw. eingestellt werden.
[00102] Ändert sich der Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe 4 ändert sich eine Breite einer Zugmittelspur, was zur Folge hat, dass sich der effektive Umschlingungsradius, mit welchem das Zugmittel 6 zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe 4 geführt wird, ändert.
[00103] D.h. das Zugmittel 6 wandert weiter nach innen, d.h. in Richtung der Rotationsachse 14 oder weiter nach außen, d.h. von der Rotationsachse 14 weg.
[00104] Dies ist in Fig. 1, wie vorstehend bereits erwähnt, jeweils durch unterschiedliche axiale Abstände zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe 4 bzw. zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b der zweiten Zugmittelscheibe 5 ober und unterhalb der Primärwelle 2 bzw. der Sekundärwelle 3 symbolisch dargestellt. Dabei führt ein eingestellter, kleiner Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe, bei welchem der Riemen 6 am äußersten Rand der Zugmittelscheibe 4 läuft, in Verbindung mit einem eingestellten, großen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b, bei welchem der Riemen 6 mit einem kleinen Umschlingungsradius um die zweite Zugmittelscheibe 5 herumgeführt wird, wie oberhalb der Primärwelle 2 bzw. der Sekundärwelle 3 abgebildet, zu einem Übersetzungsverhältnis < 1, während ein eingestellter, großer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe, bei welchem der Riemen 6 mit einem kleinen Umschlingungsradius um die erste Zugmittelscheibe 4 herumgeführt wird, in Verbindung mit einem eingestellten, kleinen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b, bei welchem der Riemen 6 am äußersten Rand der Zugmittelscheibe 5 läuft, wie unterhalb der Primärwelle 2 bzw. der Sekundärwelle 3 abgebildet, zu einem Übersetzungsverhältnis >1.
[00105] Aufgrund des umlaufend ausgebildeten Zugmittels 6 bewirkt eine Vergrößerung des effektiven Umschlingungsradius der ersten Zugmittelscheibe 4, d.h. eine Verkleinerung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b der ersten Zugmittelscheibe 4, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aufgrund der sich dadurch ändernden Kräfte am Zugmittel 6 quasi „automatisch" eine Vergrößerung des Abstandes der Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b der zweiten Zugmittelscheibe 5. Insbesondere bewirkt eine aufgrund des größer werdenden effektiven Umschlingungsradius der ersten Zugmittelscheibe 4 entstehende, auf das Zugmittel 6 wirkende Zugkraft ein Auseinanderschieben der beiden Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b der zweiten Zugmittelscheibe 5, so dass sich der effektive Umschlingungsradius der zweiten Zugmittelscheibe 5 automatisch aufgrund der konstanten Zugmittellänge verkleinert.
[00106] Da die Übertragung der Antriebsleistung von der ersten Zugmittelscheibe 4 auf den Flachriemen 6 sowie vom Riemen 6 auf die zweite Zugmittelscheibe 5 jeweils reibschlüssig über die konusförmigen Flächen der Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b bzw. 5a und 5b erfolgt, ist zur Übertragung der Antriebsleistung, insbesondere eines Antriebs- Drehmoments, jeweils eine ausreichende Reibkraft und damit eine ausreichende axiale Klemmkraft zwischen dem Zugmittel 6 und den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b bzw. 5a und 5b erforderlich.
[00107] Zur Erzeugung eines zusätzlichen, axialen Klemmkraft-Anteils zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b der zweiten Zugmittelscheibe 5 zusätzlich zu der sich durch den eingestellten Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 4a und 4b bzw. 5a und 5b jeweils einstellenden, axialen Klemmkraft weist das Zugmittelgetriebe 1 eine Klemmkrafteinrichtung 40 mit einer Klemmkraft-Schraubenfeder 11 auf, die mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 5b unter Vorspannung verbaut ist. Dabei ist die Klemmkraft-Schraubenfeder 11 an der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 5b sowie an einem ebenfalls drehfest mit der Sekundärwelle 3 verbundenen Federteller 13 abgestützt. Die Größe des aktuell wirkenden, zusätzlichen axialen Klemmkraft-Anteils hängt dabei zum einen von der Federsteifigkeit der Klemmkraft- Schraubenfeder 11 und zum anderem vom aktuellen axialen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 5a und 5b der zweiten Zugmittelscheibe 5 ab und ist somit konstruktiv vordefiniert.
[00108] Ein erfindungsgemäßes, hier nicht in seiner Gesamtheit dargestelltes Zugmittelgetriebe ist vom Prinzip her ähnlich aufgebaut und weist ebenfalls eine Primärwelle mit einer ersten Zugmittelscheibe, die aus zwei jeweils im wesentlichen konusförmigen, drehfest mit der Primärwelle gekoppelten Zugmittelscheiben-Hälften gebildet ist und die koaxial zur Primärwelle angeordnet sind, sowie eine Sekundärwelle mit einer zweiten Zugmittelscheibe, die ebenfalls aus zwei jeweils im wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften gebildet ist, die koaxial zur Sekundärwelle angeordnet sind und ebenfalls drehfest mit dieser gekoppelt sind. Bei einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe sind die Primärwelle und die Sekundärwelle vorzugsweise ebenfalls ähnlich wie bei dem anhand von Fig. 1 aus dem Stand der Technik beschriebenen Zugmittelgetriebe in einem Getriebegehäuse gelagert.
[00109] Die erste Zugmittelscheibe und die zweite Zugmittelscheibe des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes werden dabei ebenfalls von einem jeweils zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe geführten Zugmittel umschlungen, wobei das Zugmittel ebenfalls zur Übertragung einer Antriebsleistung von der Primärwelle auf die Sekundärwelle vorgesehen ist.
[00110] Eine der beiden Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und/oder der zweiten Zugmittelscheibe ist bei dem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe ebenso jeweils axial festgelegt und die andere Zugmittelscheiben-Hälfte innerhalb gewisser Grenzen derart axial verschiebbar, dass ein definierter axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben- Hälften der ersten Zugmittelscheibe und/oder der zweiten Zugmittelscheibe stufenlos eingestellt werden kann, wodurch ein effektiver Umschlingungsradius des Zugmittels stufenlos eingestellt werden kann und damit eine definierte Übersetzung des Zugmittelgetriebes.
[00111] Ein erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe weist ferner ebenfalls eine Stelleinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist einen axialen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe zu verstellen bzw. einen definierten axialen Abstand einzustellen. Die Stelleinrichtung kann dabei ebenfalls, wie die anhand des gattungsgemäßen, aus dem Stand der Technik bekannten und in Fig. 1 abgebildeten Zugmittelgetriebes 1, beschriebene Stelleinrichtung ausgebildet sein. Sie kann aber auch einen gemeinsamen Stell-Aktor zum Einstellen bzw. Verstellen des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe aufweisen. Derartige Stelleinrichtungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
[00112] Erfindungsgemäß weist ein erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe, im Unterschied zu dem in Fig. 1 abgebildeten Zugmittelgetriebe 1, jedoch eine mechanisch-selbstregelnde Klemmkrafteinrichtung auf, mit der unterschiedliche, axiale Klemmkräfte auf die zweite Zugmittelscheibe aufgebracht werden können, wobei insbesondere ein Klemmkraft-Anteil selbstgeregelt mechanisch erzeugt werden kann.
[00113] Die Komponenten eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung 140 eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes sind in Fig. 2 dargestellt, welche einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes für ein Fahrzeug mit stufenlos einstellbarer Übersetzung im Bereich der Sekundärwelle 103 zeigt.
[00114] Wie vorstehend beschrieben ist, weist ein erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe und somit auch dieses Ausführungsbeispiel eine koaxial zu einer Sekundärwelle 103 angeordnete zweite Zugmittelscheibe 105 auf, die aus zwei jeweils im wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b gebildet ist, die drehfest mit der um eine Rotationsachse 115 drehbare Sekundärwelle 103 gekoppelt sind. Die Sekundärwelle 103 ist dabei ähnlich wie bei dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Zugmittelgetriebe im hier nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert.
[00115] Die zweite Zugmittelscheibe 105 wird dabei, wie bei dem anhand von Fig. 1 aus dem Stand der Technik bekannten Zugmittelgetriebe ebenfalls von einem, jeweils zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 geführten, jedoch hier nicht dargestellten Zugmittel in Form eines Kunststoff-Flachriemens umschlungen, wobei das Zugmittel zur Übertragung der Antriebsleistung von der nicht dargestellten Primärwelle auf die Sekundärwelle 103 vorgesehen ist.
[00116] Die Klemmkrafteinrichtung 140 ist dabei dazu ausgebildet, auf die axial verschiebbare Zugmittelscheiben-Hälfte 105b eine Axialkraft derart aufzubringen, dass die axial verschiebbare Zugmittelscheiben-Hälfte 105b mit einer axialen Klemmkraft gegen das hier nicht dargestellte, zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b geführte Zugmittel 106 gepresst wird, wodurch das Zugmittel auch gegen die Zugmittelscheiben-Hälfte 105a gepresst wird, so dass zwischen dem Zugmittel und den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b je weils eine ausreichende Reibkraft eingestellt werden kann, damit ein gewünschtes Drehmoment vom Zugmittel auf die Zugmittelscheibe 105, insbesondere die beiden Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b übertragen werden kann.
[00117] Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die in Fig. 2 linke Zugmittelscheiben-Hälfte 105a einstückig mit der Sekundärwelle 103 ausgebildet und somit axial an der Sekundärwelle 103 festgelegt. Die rechte Zugmittelscheiben-Hälfte 105b ist derart axial verschiebbar gelagert, dass ein definierter axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 stufenlos eingestellt werden kann, wodurch ein effektiver Umschlingungsradius des Zugmittels stufenlos eingestellt werden kann und damit eine definierte Übersetzung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes. Erfindungsgemäß ist die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte 105b dabei drehfest mit der Sekundärwelle 103 gekoppelt.
[00118] Ferner weist die erfindungsgemäße Klemmkrafteinrichtung 140 einen koaxial zur Sekundärwelle 103 angeordneten und drehbeweglich gegenüber der Sekundärwelle 103 gelagerten Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 auf, welcher eine Abtriebsseite des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes bildet und zum Abführen der Antriebsleistung aus dem Zugmittelgetriebe vorgesehen ist und beispielsweise mit einer Abtriebswelle eines Fahrzeugs gekoppelt werden kann. Der Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 weist dabei einen hülsenförmig ausgestalteten Bereich auf, mit welchem der Drehmoment- Übertragungsabschnitt 108 über zwei Freiläufe 141 und 142 mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 gekoppelt ist, wobei die Freiläufe 141 und 142 derart ausgebildet sind, dass durch eine Relativdrehung zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 eine Axialverschiebung der axial beweglichen Zugmittelscheiben-Hälfte 105b bewirkbar ist und infolgedessen eine Änderung der axialen Klemmkraft.
[00119] Die Freiläufe 141 und 142 sind dabei in radialer Richtung zwischen einem sich in axialer Richtung erstreckenden Flansch der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 und dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 angeordnet und jeweils über ein Gewinde 145 bzw. 146 mit definierter Steigung mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 gekoppelt, wobei der Drehmoment- Übertragungsabschnitt 108 jeweils ein Innengewinde aufweist und die Freiläufe 141 und 142 jeweils ein korrespondierend dazu ausgebildetes Außengewinde.
[00120] Dabei sind die beiden Freiläufe 141 und 142 jeweils an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 axial festgelegt und drehfest mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 verbunden.
[00121] Der näher zur Zugmittelscheibe 105 und zwischen der Zugmittelschiebe 105 und dem zweiten Freilauf 142 angeordnete Freilauf 141 ist dabei für eine Kraftübertragung im Zugbetrieb ausgebildet, während der Freilauf 142 für eine Kraftübertragung im Schubbetrieb ausgebildet ist, wobei die Steigungen der Gewinde 145 und 146 unterschiedlich ausgebildet sind, so dass sich im Zugbetrieb gegenüber dem Schubbetrieb bei gleicher Relativdrehung des Drehmoment-Übertragungsabschnitts 108 gegenüber der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b eine andere axiale Klemmkraft einstellt.
[00122] Die beiden Freiläufe 141 und 142 sind dabei derart ausgebildet, dass jeweils nur ein Freilauf zurzeit, d.h. gleichzeitig, blockieren kann, wobei der für die Kraftübertragung im Zugbetrieb vorgesehene Freilauf 141 im Zugbetrieb blockiert und der für den Schubbetrieb vorgesehene Freilauf 142 im Schubbetrieb.
[00123] Ist der für den Zugbetrieb 141 vorgesehene Freilauf blockiert und ist ein mittels des Zugmittels auf die Zugmittelscheibe 105 übertragbares Drehmoment kleiner als ein am Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 anliegendes Lastmoment, kann aufgrund der Blockierung des Freilaufs 141 sowie des am Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 anliegenden Last- moments eine Relativdrehung zwischen dem Freilauf 141 und dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 bewirkt werden und durch das zwischen dem Freilauf 141 und dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 ausgebildete Gewinde 145 eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen dem Freilauf 141, der axial an der axial verschiebbar gelagerten Zugmittel-scheiben-Hälfte 105b befestigt ist und dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt 108, der axial im Getriebegehäuse festgelegt ist, erzeugt werden. Und zwar derart, dass sich die Zugmittel-scheiben-Hälfte 105b in Richtung der axial festgelegten Zugmittelscheiben-Hälfte 105a bewegt und infolgedessen eine axiale Klemmkraft auf das Zugmittel erhöht wird. Der andere Freilauf 140 ist dabei nicht blockiert und ermöglicht somit die entsprechende Relativdrehung des Drehmoment- Übertragungsabschnitts 108 gegenüber der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 105b.
[00124] I m umgekehrten Fall, d.h. wenn ein am Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 anliegendes Lastmoment größer als ein vom Zugmittel auf die Zugmittelscheibe 105 übertragbares Drehmoment ist, kann entsprechend eine Relativdrehung in die entgegengesetzte Richtung bewirkt werden und somit aufgrund des Gewindes 145 eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b von der axial festgelegten Zugmittelscheiben-Hälfte 105a weg, wodurch sich die axiale Klemmkraft verringert.
[00125] Im Schubbetrieb hingegen blockiert der zweite Freilauf 142, während der erste Freilauf 141 gelöst ist. In diesem Fall kann mittels des anderen Gewindes 146 eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 sowie dem Freilauf 142 bewirkt werden und infolgedessen die Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b. Dabei kann ebenfalls eine Axialverschiebung der Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 bewirkt werden, die zu einer Erhöhung der axialen Klemmkraft führt, wenn das vom Zugmittel auf die Zugmittelscheibe 105 übertragbare Drehmoment kleiner als das am Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 anliegende Lastmoment ist und eine Axialverschiebung, die zu einer Verringerung der axialen Klemmkraft führt, wenn das vom Zugmittel auf die Zugmittelscheibe 105 übertragbare Drehmoment größer ist als das am Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108 anliegende Lastmoment.
[00126] Um eine möglichst optimale Verteilung der axiale Klemmkraft auf beide Zugmittelscheiben- Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe zu erreichen, ist ein Zugstab 117 vorgesehen, welcher durch das Innere der als Hohlwelle ausgebildeten Sekundärwelle 103 verläuft. Zur Dämpfung auftretender Kraftspitzen ist der Zugstab 117 dabei über eine vorgespannte Tellerfeder 118 mit der Sekundärwelle 103 gekoppelt.
[00127] Des Weiteren weist dieses Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung 140 eine Klemmkraft-Schraubenfeder 111 auf, welche zum einen an der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 105b abgestützt ist und zum anderen an einem flanschartigen, eine Art Federteller 113 bildenden Vorsprung am Drehmoment-Übertragungsabschnitt 108, so dass die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte 105b unter Vorspannung steht.
[00128] Fig. 3a zeigt, ebenfalls in Schnittdarstellung, einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes im Bereich der Sekundärwelle 103 mit einer alternativen, erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung 240, welche zum Erzeugen eines weiteren Klemmkraft-Anteils zusätzlich einen Klemmkraft-Aktor 144 aufweist, der über eine Kugelrampe 129 mit einem, separat zum Drehmoment- Übertragungsabschnitt 208 ausgebildeten, axial verschiebbar gelagerten Federteller 213, an welchem die Klemmkraft-Schraubenfeder 111 abgestützt ist, derart gekoppelt ist, dass mittels des Klemmkraft-Aktors 144 eine Axialverschiebung des Federtellers 213 bewirkt werden kann, insbesondere ein Zusammendrücken der Klemmkraft-Schraubenfeder 111, und somit eine zusätzlicher axialer Klemm-kraft-Anteil erzeugt werden kann. Der Drehmoment-Übertragungsabschnitt 208 ist dabei über ein Kugellager 137 im hier nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert.
[00129] Die Kugelrampe 129 ist aus zwei Ringscheibenhälften 131 und 133 zusammengesetzt, zwischen denen mehrere Kugeln 138 in mehreren, in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten 132 geführt sind, wobei die Nuten 132 über ihre Länge in Umfangsrichtung eine veränderliche Nuttiefe aufweisen, wobei die im unteren Teil von Fig. 3a erkennbare Nut 132 dabei in der Schnittebene eine maximale Nuttiefe aufweist, während die im oberen Teil von Fig. 3a erkennbare Nut 132 in der Schnittebene eine sehr geringe Nuttiefe aufweist.
[00130] Die Ringscheibenhälfte 131 ist dabei axial und drehfest im hier nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert, während die Ringscheibenhälfte 133 über ein Kugellager 134 drehbeweglich, aber in axialer Richtung fest mit dem axial verschiebbar gelagerten Federteller 213 gekoppelt ist und sich über eine Stirnradverzahnung 130 mit einer korrespondierend ausgebildeten Stirnradverzahnung 143 des Klemmkraft-Aktors 144 in Eingriff befindet, siehe Fig. 3b.
[00131] Zur Erzeugung bzw. zur Einstellung des zusätzlichen, axialen Klemmkraft-Anteils kann mittels des Klemmkraft-Aktors 144 über die Stirnradverzahnung 143 des Klemmkraft-Aktors 144 und die Stirnradverzahnung 130 der Kugelrampe 129 eine Rotationsbewegung auf die Kugelrampe 129 aufgebracht werden, mit der die Rotationsbewegung in eine Axialverschiebung umgewandelt werden kann.
[00132] Die Rotationsbewegung kann bei dieser Klemmkrafteinrichtung 240 dabei auf die drehbeweglich gelagerte Ringscheibenhälfte 133 aufgebracht werden, wobei das Aufbringen einer Rotationsbewegung auf die Ringscheibenhälfte 133 zu einer Veränderung der Position der Kugeln 138 in den in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten 132 führt, so dass sich aufgrund der in Umfangsrichtung veränderlichen Nuttiefe ein axialer Abstand zwischen den beiden Ringscheibenhälften 131 und 133 ändert und insbesondere eine Axialverschiebung der Ringscheibenhälfte 133 bewirkt wird.
[00133] Eine Axialverschiebung der Ringscheibenhälfte 133 nach links, bezogen auf diese Darstellung, führt zusammen mit einer infolgedessen bewirkten Axialverschiebung des Federtellers 213 nach links zu einem Zusammendrücken der Klemmkraft-Schraubenfeder 111 und damit zur einer Zunahme der axialen Klemmkraft, während durch eine in die entgegengesetzte Richtung aufgebrachte Rotationsbewegung eine Axialverschiebung nach rechts, bezogen auf diese Darstellung, bewirkt werden kann, welche zu einer Verringerung der axialen Klemmkraft führt.
[00134] Fig. 3b zeigt den Ausschnitt aus Fig. 3a in perspektivischer Darstellung, wobei in dieser Darstellung besonders gut die Anordnung der Klemmkraft-Schraubenfeder 111 sowie deren Abstützung an der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 105b und dem Federteller 213 erkennbar ist. Ebenfalls ist besonders gut das Zusammenwirken des Klemmkraft-Aktors 144 mit der Kugelrampe 129 über die Verzahnung 143 des Klemmkraft- Aktors 144 und die Verzahnung 130 der Ringscheibenhälfte 133 der Kugelrampe 129 zu erkennen.
[00135] Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes im Bereich der Sekundärwelle 103 mit Teilen eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung 340 in perspektivischer Darstellung, wobei insbesondere die zweite Zugmittelscheibe 105 sowie das Innere der Freiläufe 141 und 142 gut erkennbar sind, die koaxial zum Drehmoment- Übertragungsabschnitt 208 angeordnet sind.
[00136] Fig. 5 zeigt, ebenfalls in perspektivischer Darstellung, einen weiteren Ausschnitt des dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes mit der Klemmkrafteinrichtung aus Fig. 4 im Bereich der Sekundärwelle 103, wobei diese Klemmkrafteinrichtung 340 sich von der in den Fig. 3a und 3b gezeigten Klemmkrafteinrichtung 240 dahingehend unterscheidet, dass der Klemmkraft-Aktor 244 keine Stirnradverzahnung aufweist wie der Klemmkraft-Aktor 144, sondern als Gewindespindel ausgebildet ist und über ein Gewinde 243 und eine Schrägverzahnung 230 mit der Kugelrampe 229 gekoppelt ist.
[00137] Genau wie bei der anhand der Fig. 3a und 3b beschriebenen erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung 240 kann jedoch auch bei dieser Klemmkrafteinrichtung 340 mittels des Klemmkraft-Aktors 244 über die Kugelrampe 229 und den axial verschiebbaren Federteller 213, an dem die Klemmkraft-Schraubenfeder 111 abgestützt ist, ein zusätzlicher axialer Klemmkraft-
Anteil aufgebracht werden und somit die auf das zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe geführte Zugmittel wirkende axiale Klemmkraft eingestellt werden.
[00138] Fig. 6a zeigt den Ausschnitt aus Fig. 5 in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene B-B, vgl. Fig. 6d, mit einem eingestellten Übersetzungsverhältnis < 1, wobei in dieser Darstellung die einzelnen Komponenten der Klemmkrafteinrichtung 340 besonders gut zu erkennen sind.
[00139] Wie bei dem anhand der Figuren 3a und 3b beschriebenen Ausführungsbeispiel ist auch bei dieser erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung 340 der Drehmoment- Übertragungsabschnitt 208 über zwei Freiläufe 141 und 142 jeweils mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 105b gekoppelt, wobei der Drehmoment- Übertragungsabschnitt 208, ebenfalls wie bei der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Klemmkrafteinrichtung 240, über das Kugellager 137 drehbeweglich gegenüber der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 105b im hier nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert ist. Die Sekundärwelle 103 ist über ein Kugellager 139 im Getriebegehäuse gelagert.
[00140] Die Freiläufe 141 und 142 sind auch in diesem Fall derart ausgebildet und mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt 208 und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 gekoppelt, das durch eine Relativdrehung zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt 208 und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 eine Axialverschiebung der axial beweglichen Zugmittelscheiben-Hälfte 105b bewirkbar ist und infolgedessen eine Änderung der axialen Klemmkraft.
[00141] Ebenso ist jeweils nur ein Freilauf 141 bzw. 142 zurzeit blockierbar, d.h. nicht beide gleichzeitig, wobei auch in diesem Fall der Freilauf 141 zur Kraftübertragung im Zugbetrieb vorgesehen ist und der Freilauf 142 zur Kraftübertragung im Schubbetrieb. Die Freiläufe sind ebenfalls jeweils über die Gewinde 145 bzw. 146 mit dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt gekoppelt, wobei der Freilauf 141 dabei mit einer anderen Gewindesteigung mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt gekoppelt ist als der Freilauf 142. Das heißt mit anderen Worten, das Gewinde 145 weist eine andere Steigung auf als das Gewinde 146, wobei über die Gewindesteigung der eine Klemmkraftgradient eingestellt werden kann.
[00142] Ebenfalls ist bei dieser Klemmkrafteinrichtung 340 eine Klemmkraft-Schraubenfeder 111 vorgesehen, um eine axiale Vorspannkraft auf die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 aufzubringen, wobei die Klemmkraft-Schraubenfeder 111 auch in diesem Fall übereinen axial verschiebbaren Federteller213 abgestützt ist, der über ein Kugellager 134 mit der Ringscheibenhälfte 233 der Kugelrampe 229 gekoppelt ist, wobei auf die Ringscheibenhälfte 233 zum Erzeugen einer Axialverschiebung ebenfalls mittels eines Klemmkraft-Aktors 244 eine Rotationsbewegung aufgebracht werden kann. Wie anhand von Fig. 5 bereits erläutert, ist der Klemmkraft-Aktor 244 im Unterschied zu dem Klemmkraft-Aktor 144 der In den Fig. 3a und 3b gezeigten Klemmkrafteinrichtung 240 in diesem Fall jedoch als Gewindespindel 244 ausgebildet mit einem Gewinde 243 und die Verzahnung 230 des drehbaren Ringscheibenabschnittes 233 der Kugelrampe 229 entsprechend als Schrägverzahnung und nicht als Stirnradverzahnung.
[00143] Fig. 6b zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts durch die erfindungsgemäße Klemmkraftreinrichtung aus Fig. 6a entlang der Schnittebene D-D gemäß Fig. 6a, wobei in dieser Darstellung insbesondere die Ausgestaltung des ersten Freilaufs 141 gut zu erkennen ist. Dabei zeigt Fig. 6b den Freilauf 141 in einem gelösten und somit nicht blockierten Zustand, d.h. in diesem Zustand befindet sich das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe im Schubbetrieb und die Kraftübertragung erfolgt über den zweiten Freilauf 142, siehe Fig. 6c.
[00144] In Fig. 6c, welchen einen Ausschnitt eines Querschnitts durch die erfindungsgemäße Klemmkrafteinrichtung aus Fig. 6a entlang der Schnittebene C-C gemäß Fig. 6a durch den zweiten Freilauf 142 zeigt, ist gut zu erkennen, dass die Kugeln des Freilaufs 142 jeweils am
Rand der Nuten anliegen und somit ein Drehmoment übertragen werden kann, d.h. der Freilauf 142, der für die Kraftübertragung im Schubbetrieb vorgesehen ist, ist in diesem Zustand blockiert und das Zugmittelgetriebe befindet sich im Schubbetrieb.
[00145] Fig. 6d zeigt zum besseren Verständnis den Ausschnitt aus Fig. 6a in Seitenansicht von links, d.h. in Draufsicht auf das außen hervorstehende Ende des Zugstabes 117. In dieser Darstellung ist insbesondere die Ausbildung des Klemmkraft-Aktors 244 als Gewindespindel 244 mit dem Gewinde 243 gut zu erkennen.
[00146] Fig. 7a zeigt den Ausschnitt aus den Fig. 6a bis 6d im Längsschnitt entlang der Schnittebene B-B, jedoch mit einem eingestellten Übersetzungsverhältnis > 1 und einer maximalen Axialverschiebung der Kugelrampe 229, was hierbei durch die zwischen den beiden Ringscheibenhälften 131 und 233 befindlichen Kugeln 138 angedeutet sein soll.
[00147] In diesem Fall ist die Zugmittelscheiben-Hälfte 105b fast vollständig an die axial festgelegte Zugmittelscheiben-Flälfte 105a herangeschoben. Um in diesem Fall noch eine ausreichende axiale Klemmkraft zu erzeugen, sind die beiden Ringscheibenhälften 131 und 233 maximal weit auseinander gespreizt.
[00148] Zum besseren Verständnis analog zu Fig. 6d zeigt Fig. 7b den Ausschnitt aus Fig. 7a in Seitenansicht von links, ebenfalls auf das freie Ende des Zugstabes 117, d.h. mit einem eingestellten Übersetzungsverhältnis > 1 und einer maximalen Axialverschiebung der Kugelrampe 229, und Fig. 7c den Ausschnitt aus Fig. 7a in Seitenansicht von rechts, wobei in Fig. 7c insbesondere die Kopplung der Gewindespindel 244 mit dem Gewinde 230 der zweiten Ringscheibenhälfte 233 gut erkennbar ist.
BEZUGSZEICHENLISTE 1 Zugmittelgetriebe aus dem Stand der Technik 2 Primärwelle 3,103 Sekundärwelle 4 erste Zugmittelscheibe 4a axial festgelegte Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe 4b axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittel scheibe 5,105,205 zweite Zugmittelscheibe 5a, 105a axial festgelegte Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe 5b, 105b, 205b axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe 6 Zugmittel 7 Stell-Aktor 8, 108,208 Drehmoment-Übertragungsabschnitt 9 Antriebswelle mit Zahnradbaugruppe 10 Getriebegehäuse 11, 111 Klemmkraft-Schraubenfeder 111a äußere Klemmkraft-Schraubenfeder 111 i innere Klemmkraft-Schraubenfeder 12 Wälzlager 13,113,213 Federteller 14 Rotationsachse der Primärwelle 15, 115 Rotationsachse der Sekundärwelle 40 Klemmkrafteinrichtung aus dem Stand der Technik 117 Zugstab 118 Tellerfeder 129,229 Kugelrampe 130, 230 Verzahnung zweite Ringscheibenhälfte 131 erste Ringscheibenhälfte 132 Nut mit dem Umfangsrichtung veränderlicher Tiefe 133,233 zweite Ringscheibenhälfte 134 Wälzlager 137 Wälzlager 138 Kugel 139 Wälzlager 140, 240, 340 erfindungsgemäße Klemmkrafteinrichtung 141 erster Freilauf 142 zweiter Freilauf 143.243 Verzahnung 144.244 Klemmkraft-Aktor 145 Gewinde erster Freilauf 146 Gewinde zweiter Freilauf

Claims (14)

  1. Patentansprüche
    1. Zugmittelgetriebe mit einstellbarer Übersetzung für ein Fahrzeug, aufweisend: - eine Primärwelle, - eine parallel zur Primärwelle angeordnete Sekundärwelle (103), - eine erste Zugmittelscheibe, die koaxial zur Primärwelle angeordnet ist und aus zwei, jeweils drehfest mit der Primärwelle gekoppelten, im wesentlichen konusförmigen Zug-mittelscheiben-Hälften gebildet ist, - eine zweiten Zugmittelscheibe (105), die koaxial zur Sekundärwelle (103) angeordnet ist und aus zwei, jeweils drehfest mit der Sekundärwelle (103) gekoppelten, im wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) gebildet ist, - ein die erste Zugmittelscheibe und die zweite Zugmittelscheibe (105) umschlingendes und jeweils zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der ersten Zugmittelscheibe und der zweiten Zugmittelscheibe (105) geführtes Zugmittel zur Übertragung einer Antriebsleistung von der Primärwelle auf die Sekundärwelle (103), - wobei die eine der beiden Zugmittelscheiben-Hälften (105a) der ersten Zugmittelscheibe und/oder der zweiten Zugmittelscheibe (105) axial festgelegt ist und die andere Zugmit-telscheiben-Hälfte (105b) derart axial verschiebbar ist, dass ein definierter axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der ersten Zugmittelscheibe und/oder der zweiten Zugmittelscheibe (105), insbesondere stufenlos, einstellbar ist, um einen effektiven Umschlingungsradius des Zugmittels einzustellen, - eine Stelleinrichtung zur Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und/oder zur Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105), - eine Klemmkrafteinrichtung wenigstens zum Einstellen einer, zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) auf das Zugmittel wirkenden, axialen Klemmkraft, wobei die Klemmkrafteinrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest einen Anteil der axialen Klemmkraft mechanisch zu erzeugen, wobei die Klemmkrafteinrichtung einen koaxial zur Sekundärwelle (103) angeordneten, mit der Sekundärwelle (103) gekoppelten, eine Abtriebsseite des Zugmittelgetriebes bildenden und axial festgelegten Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) aufweist, wobei der Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) drehbeweglich gegenüber der drehfest mit der Sekundärwelle (103) gekoppelten, axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gelagert ist und über wenigstens einen koaxial zur Sekundärwelle (103) angeordneten Freilauf (141, 142) mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gekoppelt ist, wobei der Freilauf (141, 142), derart ausgebildet und mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gekoppelt ist, dass durch eine Relativdrehung zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108,208) und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) eine Axialverschiebung der axial beweglichen Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) bewirkbar ist zur Änderung der axialen Klemmkraft.
  2. 2. Zugmittelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkrafteinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Klemmkraft zumindest teilweise in Abhängigkeit von einem am Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) anliegenden Lastmoment erzeugbar ist.
  3. 3. Zugmittelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkrafteinrichtung, insbesondere der Freilauf (141, 142), derart ausgebildet ist, dass eine Relativdrehung zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) bewirkt und infolgedessen eine Änderung der axialen Klemmkraft, wenn zwischen dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) Schlupf auftritt, sofern das maximal vom Zugmittelgetriebe übertragbare Drehmoment noch nicht erreicht ist, wobei Schlupf auftritt, wenn die aktuelle Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehmoment-Übertragungsabschnitts (108, 208) von der aktuellen Umdrehungsgeschwindigkeit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) abweicht.
  4. 4. Zugmittelgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkrafteinrichtung derart ausgebildet ist, dass ein am Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) anliegendes Lastmoment, das kleiner ist als ein aufgrund der aktuell zwischen dem Zugmittel und den Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) wirkenden Reibkraft aktuell übertragbares Drehmoment, eine Vergrößerung des Abstandes der Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) bewirkt und damit eine Abnahme der Klemmkraft, und/oder derart, dass ein am Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) anliegendes Lastmoment, das größer ist als ein aufgrund der aktuell zwischen dem Zugmittel und den Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) wirkenden Reibkraft aktuell übertragbares Drehmoment, eine Verringerung des Abstandes der Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) bewirkt und damit eine Zunahme der Klemmkraft.
  5. 5. Zugmittelgetriebe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (141, 142) in radialer Richtung zwischen einem sich in axialer Richtung erstreckenden Flansch der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) und dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) angeordnet ist, wobei der Freilauf (141, 142) vorzugsweise über ein Gewinde (145, 146) mit definierter Steigung mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) gekoppelt ist und insbesondere an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) axial festgelegt ist und drehfest mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) verbunden ist.
  6. 6. Zugmittelgetriebe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) über einen ersten Freilauf (141) und einen zweiten Freilauf (142) mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gekoppelt ist, wobei vorzugsweise der erste Freilauf (141) derart ausgebildet und mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gekoppelt ist, dass mittels des ersten Freilaufs (141) die axiale Klemmkraft in einem Zugbetrieb des Zugmittelgetriebes einstellbar ist und wobei vorzugsweise der zweite Freilauf (142) derart ausgebildet und mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) und der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gekoppelt ist, dass mittels des zweiten Freilaufs (142) die axiale Klemmkraft in einem Schubbetrieb einstellbar ist.
  7. 7. Zugmittelgetriebe nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Freilauf (141) und der zweite Freilauf (142) jeweils in radialer Richtung zwischen der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) und dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) angeordnet sind, wobei der erste Freilauf (141) und der zweite Freilauf (142) vorzugsweise jeweils über ein Gewinde (145, 146) mit definierter Steigung mit dem Drehmoment- Übertragungsabschnitt (108, 208) gekoppelt sind, wobei der erste Freilauf (141) insbesondere über ein Gewinde (145) mit einer anderen Gewindesteigung mit dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) gekoppelt ist, als der zweite Freilauf (142).
  8. 8. Zugmittelgetriebe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, zur Einstellung der axialen Klemmkraft im Zugbetrieb vorgesehene Freilauf (141) in axialer Richtung zwischen dem zweiten, zur Einstellung der axialen Klemmkraft im Schubbetrieb vorgesehenen Freilauf (142) und der axial verschiebbaren Zugmittelschei-ben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) angeordnet ist.
  9. 9. Zugmittelgetriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkrafteinrichtung derart ausgebildet ist, dass jeweils nur ein Freilauf (141, 142) zurzeit blockierbar ist.
  10. 10. Zugmittelgetriebe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) zur Verteilung der Klemmkraft auf beide Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) über einen Zugstab (117) mit der axial festgelegten Zugmittelscheiben-Hälfte (105a) verbunden ist, wobei vorzugsweise die Sekundärwelle (103) zumindest im Bereich der zweiten Zugmittelscheibe (105) eine Hohlwelle ist und der Zugstab (117) innerhalb der Sekundärwelle (103) vom Drehmoment-Übertragungsabschnitt (108, 208) zur axial festgelegten Zugmittelscheiben-Hälfte (105a) geführt ist.
  11. 11. Zugmittelgetriebe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkrafteinrichtung zur Erhöhung der axialen Klemmkraft wenigstens eine koaxial zur Sekundärwelle (103) angeordnete Klemmkraft-Schraubenfeder (111) aufweist, wobei die Klemmkraft-Schraubenfeder (111) unter Vorspannung an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe und vorzugsweise an einem, einen Federteller (113) bildenden, sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flansch des Drehmoment-Übertragungsabschnitts (108) abgestützt ist.
  12. 12. Zugmittelgetriebe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkrafteinrichtung einen Klemmkraft-Aktor (144, 244) aufweist und dazu ausgebildet ist, mittels des Klemmkraft-Aktors (144, 244) zusätzlich zu dem, in Abhängigkeit vom am Drehmoment-Übertragungsabschnitt (208) anliegenden Lastmoment aufgebrachten Klemmkraft-Anteil einen weiteren, axialen Klemmkraft-Anteil auf die zweite Zugmittelscheibe (105) aufzubringen, wobei der Klemmkraft-Aktor (144, 244) vorzugsweise mechanisch derart mit der Klemmkraft-Schraubenfeder (111) gekoppelt ist, dass die Klemmkraft-Schraubenfeder (111) zum Aufbringen eines zusätzlichen Klemmkraft-Anteils mit Hilfe des Klemmkraft-Aktors (144, 244) zusammendrückbar ist, wobei die Klemmkraft-Schraubenfeder (111) dazu vorzugsweise über einen, gegenüber dem Drehmoment-Übertragungsabschnitt (208) axial verschiebbaren Federteller (213) abgestützt ist.
  13. 13. Zugmittelgetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkrafteinrichtung zum Aufbringen des vom Klemmkraft-Aktor (144, 244) erzeugten, weiteren, axialen Klemmkraft-Anteils auf die zweite Zugmittelscheibe eine koaxial zur Sekundärwelle (103) angeordnete Kugelrampe (129, 229) aufweist, wobei der Klemm kraft-Aktor (144, 244) vorzugsweise über eine Verzahnung (143, 243, 130, 230) mit der Kugelrampe (129, 229) gekoppelt ist und über die Kugelrampe (129, 229) mit der Klemmkraft-Schraubenfeder (111), wobei der Klemmkraft-Aktor (144, 244) insbesondere ein Elektromotor ist.
  14. 14. Fahrzeug mit einem Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist. Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
ATA449/2015A 2015-07-09 2015-07-09 Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung AT516841B1 (de)

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