AT517616A4 - Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung - Google Patents

Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung Download PDF

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AT517616A4
AT517616A4 ATA448/2015A AT4482015A AT517616A4 AT 517616 A4 AT517616 A4 AT 517616A4 AT 4482015 A AT4482015 A AT 4482015A AT 517616 A4 AT517616 A4 AT 517616A4
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zugmittelgetriebe (100) mit stufenlos einstellbarer Übersetzung, das eine erste, mit einer Primärwelle (102) gekoppelte und eine zweite, mit einer Sekundärwelle (103) gekoppelte, jeweils aus zwei konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b; 105a, 105b) gebildete Zugmittelscheibe (104,105) sowie ein die beiden Zugmittelscheiben (104, 105) umschlingendes Zugmittel (106) zur Übertragung einer Antriebsleistung von der Primärwelle (102) auf die Sekundärwelle (103) aufweist. Dabei ist jeweils eine der beiden Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 105a) axial festgelegt und die andere Zugmittelscheiben-Hälfte (104b, 105b) ist derart axial verschiebbar, dass ein axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b; 105a, 105b) stufenlos einstellbar ist und damit eine Übersetzung des Zugmittelgetriebes (100). Zum Einstellen des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b; 105a, 105b) der ersten bzw. der zweiten Zugmittelscheibe (104; 105) ist eine Stelleinrichtung (154) vorgesehen mit einem Stell-Aktor sowie mit einer ersten, mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105a) gekoppelte Stell-Hülse (150) und mit einer zweiten Stell-Hülse (151), die jeweils derart gelagert und derart miteinander wirkverbunden sind, dass mittels des Stell-Aktors eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse (150) und der zweiten Stell-Hülse (151) bewirkbar ist.

Description

Zugmlttelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung
Die Erfindung betrifft ein Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung für ein Fahrzeug.
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.
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 Zugmittelscheiben 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 Zugmittelscheiben-Hälften gebildet, zwischen denen jeweils das Zugmittel geführt ist.
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.
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.
Zum einen sind Zugmittelgetriebe bekannt, bei denen lediglich der axiale Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe aktiv verstellt werden kann, während sich der axiale Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe infolge des sich ändernden effektiven Umschiingungsradius um die erste Zugmittelscheibe aufgrund der konstanten Länge des Zugmittels quasi „automatisch" einstellt.
Zum anderen sind Zugmittelgetriebe bekannt, mit denen sowohl der axiale Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe aktiv verstellt bzw. eingestellt werden kann als auch der axiale Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Stelleinrichtungen weisen in der Regel wenigstens einen Stell-Aktor auf, beispielsweise einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor, wobei insbesondere Stelleinrichtungen bekannt sind, die zum Einstellen bzw. Verstellen des axialen Abstands zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe einen gemeinsamen Stell-Aktor aufweisen.
Aus der vorgenannten US 5,057,061 ist beispielsweise eine Stelleinrichtung bekannt, mit welcher der axiale Abstand zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften der ersten
Zugmittelscheibe und der zweiten Zugmittelscheibe mithilfe eines gemeinsamen Elektromotors verstellt werden kann. Dazu ist der Elektromotor über mehrere Zahnradstufen sowie einen Kugelgewindetrieb mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe gekoppelt und über mehrere Zahnradstufen sowie ein Planetengetriebe und einen Kugelgewindetrieb mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe.
Bei dem in dem vorgenannten Artikel „Design of an Electromechanical Ratio and Clamping Force Actuator for a Metal V-belt Type CVT" von Meerakker, Rosielle, Bonson und Kiaassen beschriebenen Zugmittelgetriebe ist ebenfalls ein gemeinsamer Elektromotor zum Verstellen des axialen Abstands zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und zum Verstellen des axialen Abstands zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe vorgesehen. Im Unterschied zu der in der vorgenannten US 5,057,061 beschriebenen Stelleinrichtung ist der Elektromotor bei diesem Zugmittelgetriebe jedoch nur mit der axial verschiebbar gelagerten
Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe gekoppelt. Um den axialen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe dennoch gleichzeitig und in Abhängigkeit vom axialen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe mithilfe des Stell-Aktors einstellen zu können, ist die axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe über ein Planetengetriebe mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gekoppelt, d.h. die axial verschiebbar gelagerten
Zugmittelscheiben-Hälften sind über ein Planetengetriebe miteinander gekoppelt.
Neben Stelleinrichtungen zum Einstellen bzw. Verstellen des axialen Abstands zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der Zugmittelscheiben weisen gattungsgemäße Zugmittelgetriebe 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, so dass ein gewünschtes Drehmoment bzw. eine gewünschte Antriebsleistung übertragen werden kann. Dabei sind aus dem Stand der Technik Zugmittelgetriebe mit unterschiedlichen Klemmkrafteinrichtungen mit unterschiedlichen
Klemmkrafterzeugungskonzepten bekannt.
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 Stelleinrichtung.
Diese Aufgabe wird mittels eines Zugmittelgetriebes gemäß der Lehre des Anspruchs 1 gelöst sowie mit einem Fahrzeug gemäß der Lehre des Anspruchs 21. Bevorzugte Ausgestaltungen des Zugmittelgetriebes sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe ist für ein Fahrzeug vorgesehen und weist eine Primäiwelle, 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.
Unter einem Zugmittelgetriebe im Sinne der Erfindung wird dabei ein Umschlingungsgetriebe 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.
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.
Das Zugmittel des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist dabei vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet oder enthält Kunststoff. Da durch die drehfeste Kopplung der ersten Zugmittelscheibe mit der Primärwelle und die drehfeste Kopplung der zweiten Zugmittelscheibe mit der Sekundärwelle jedoch keine Relativdrehung zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der Zugmittelscheiben möglich ist und somit auf das Zugmittel wirkende Belastungen vermieden werden können, die besonders ungünstig für Stahlriemen als Zugmittel sind, ist das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe somit auch für die Verwendung von metallischen Zugmitteln, insbesondere für die Verwendung von Stahlriemen bzw. Stahlbändern als Zugmittel, geeignet.
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.
Vorzugsweise sind bei einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe das Material der Zugmittelscheiben-Hälften und der Werkstoff des Zugmittels aufeinander abgestimmt und insbesondere die Oberflächen der Zugmittelscheiben-Hälften und die Kontaktflächen des Zugmittels sind derart ausgebildet, dass sich eine optimale Kraftübertragung bei möglichst geringen Reibungsverlusten ergibt.
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.
Eine im Sinne der Erfindung konusförmig ausgebiidete 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.
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.
Im 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.
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.
Bei einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe werden dabei vorzugsweise die erste Zugmittelscheibe und die zweite Zugmittelscheibe von einem jeweils zwischen den Zugmittelscheiben-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.
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.
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 jeweils innerhalb gewisser Grenzen derart axial verschiebbar gelagert, dass ein definierter axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmitteischeibe 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.
Die Eigenschaft axial bedeutet im Sinne der Erfindung insbesondere entlang einer Längsachse und/oder entlang einer Rotationsachse.
Im Sinne der Erfindung wird unter dem effektiven Umschlingungsradius 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.
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.
Das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe weist vorzugsweise ferner eine Stelleinrichtung auf, welche zur Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmitteischeibe und/oder den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe ausgebildet ist und einen Stell-Aktor sowie eine erste Stell-Hülse und eine zweite Stell-Hülse aufweist.
Erfindungsgemäß sind dabei die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse jeweils koaxial zur ersten oder zur zweiten Zugmittelscheibe angeordnet und die erste Stell-Hülse ist mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte dieser Zugmittelscheibe gekoppelt. Dabei sind die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse jeweils derart gelagert und derart miteinander wirkverbunden, dass mittels des Stell-Aktors eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse bewirkbar ist. Vorzugsweise befinden sich die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse miteinander in Eingriff und sind dadurch miteinander wirkverbunden.
Die erste Stell-Hülse ist vorzugsweise derart mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte gekoppelt, dass mittels einer Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte bewirkt werden kann und damit eine Änderung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften und somit eine Änderung des effektiven Umschlingungsradius des Zugmittels und infolgedessen eine Änderung der Übersetzung des Zugmittelgetriebes. Mithilfe eines steuerbaren und/oder regelbaren Stell-Aktors kann somit bei einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe eine definierte Übersetzung eingestellt werden.
Aufgrund der mit zwei Stell-Hülsen als wesentliche Komponenten konstruktiv sehr einfach ausgebildeten Stelleinrichtung, insbesondere im Vergleich zu Stelleinrichtungen mit Planetengetrieben oder Kugelgewindetrieben, kann mit einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe ein konstruktiv einfach ausgebildetes und damit kostengünstiges Zugmittelgetriebe bereitgestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die Stelleinrichtung dabei zum Einstellen des axialen Abstandes der Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und der zweiten Zugmittelscheibe ausgebildet, insbesondere derart, dass sich der axiale Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe in Abhängigkeit vom axialen Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe einstellt und/oder in Abhängigkeit vom axialen Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe einstellbar ist, 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. Dabei ist die Stelleinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe gleichzeitig mit dem Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe verstellbar, insbesondere einstellbar, ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes weisen die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse zum Wirkverbinden miteinander jeweils einen Gewindeabschnitt mit einem Gewinde auf, wobei das Gewinde der zweiten Stell-Hülse komplementär bzw. korrespondierend zum Gewinde der ersten Stell-Hülse ausgebildet ist und sich die Gewinde der zweiten Stell-Hülse und der ersten Stell-Hülse miteinander in Eingriff befinden. Mit anderen Worten sind in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse über eine Gewindeverbindung miteinander wirkverbunden, wobei sich wenigstens ein Teil der Gewindegänge der ersten Stell-Hülse in Eingriff mit wenigstens einem Teil der Gewindegänge der zweiten Stell-Hülse befindet.
Durch eine derartige Ausgestaltung der Stelleinrichtung, d.h. mit Stell-Hülsen mit Gewinden, ist eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare Stelleinrichtung realisierbar und damit ein besonders vorteilhaftes Zugmittelgetriebe.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die Stelleinrichtung derart ausgebildet, dass mittels des Stell-Aktors eine Relativdrehung der ersten Stell-Hülse gegenüber der zweiten Stell-Hülse bewirkt werden kann, insbesondere eine Rotationsbewegung der ersten Stell-Hülse, und infolgedessen eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse.
Vorzugsweise weist die erste Stell-Hülse dazu ein Außengewinde auf und die zweite Stell-Hülse ein entsprechendes, komplementär zum Außengewinde der ersten Stell-Hülse ausgebildetes Innengewinde. Wird bei einer derartigen Ausgestaltung die erste Stell-Hülse mittels des Stell-Aktors in eine Rotationsbewegung versetzt, werden die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse aufgrund des Gewindes teleskopartig ineinander bzw. auseinander geschraubt, je nach Drehrichtung der auf die erste Stell-Hülse aufgebrachten Rotationsbewegung, sofern ein Mitdrehen der zweiten Stell-Hülse verhindert wird, d.h. sofern eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse währenddessen blockiert ist.
Alternativ kann selbstverständlich auch die erste Stell-Hülse ein Innengewinde aufweisen und die zweite Stell-Hülse ein entsprechendes Außengewinde und/oder der Stell-Aktor mit der zweiten Stell-Hülse gekoppelt sein anstatt mit der ersten Stell-Hülse.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes sind die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse nicht mittels eines Gewindes miteinander wirkverbunden, sondern über eine Linearspindel oder mittels eines Getriebes, beispielsweise mittels eines Planetengetriebes. Eine mittels eines Getriebes hergestellte Wirkverbindung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse ist zwar aufwendiger und damit in der Regel kostenintensiver, sie kann in einigen Fällen jedoch vorteilhaft sein, beispielsweise, wenn es erforderlich ist, eine auf die erste Stell-Hülse aufgebrachte Rotationsbewegung mit einer Übersetzung auf die zweite Stell-Hülse zu übertragen.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe derart ausgebildet, dass die von der Primärwelle auf die Sekundärwelle zu übertragende Antriebsleistung jeweils reibschlüssig auf das Zugmittel übertragen wird. D.h. bevorzugt ist das Zugmittel ein Flachriemen, ein Keilriemen, ein Rundriemen oder eine Lamellenkette oder dergleichen. Erfolgt die Übertragung der Antriebsleistung von der ersten Zugmittelscheibe auf das Zugmittel und/oder vom Zugmittel auf die zweite Zugmittelscheibe reibschlüssig, hängt die übertragbare Antriebsieistung, 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.
Zum Sicherstellen einer jeweils für eine Übertragung der Antriebsleistung erforderlichen, auf das Zugmittel wirkenden axialen Klemmkraft, insbesondere bei reibschlüssiger Kraftübertragung, weist das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes eine Klemmkrafteinrichtung mit einem Kiemmkraft-Aktor zum Einstellen einer definierten, zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften der ersten und/oder der zweiten Zugmittelscheibe auf das Zugmittel wirkenden, axialen Klemmkraft auf. Dabei ist der Klemmkraft-Aktor vorzugsweise mit der zweiten Stell-Hülse gekoppelt, insbesondere derart, dass mittels des Klemmkraft-Aktors und der zweiten Stell-Hülse eine Axialverechiebung der ersten Stell-Hülse und dadurch eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe bewirkt werden kann.
Vorzugsweise ist die Klemmkrafteinrichtung dabei derart ausgebildet, dass die zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften auf das Zugmittel wirkende, axiale Klemmkraft im Fall einer Notbremsung nahezu auf Null reduzierbar ist, weiter vorzugsweise nahezu schlagartig. Mit anderen Worten ist vorzugsweise der Klemmkraft-Aktor derart ansteuerbar und derart ausgebildet, dass im Fall einer erkannten Notfallsituation eine Notbremsung des Zugmittelgetriebes durchführbar ist und dazu die axiale Klemmkraft nahezu auf Null reduziert werden kann, insbesondere nahezu schlagartig.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die erste Stell-Hülse an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe axial festgelegt und vorzugsweise drehbeweglich gegenüber dieser gelagert, wobei die erste Stell-hülse vorzugsweise mittels eines Wälzlagers, insbesondere mittels eines Kugellagers, drehbeweglich gegenüber dieser axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte gelagert und axial an dieser festgelegt ist. Durch eine derartige Kopplung der ersten Stell-Hülse mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte kann mittels einer auf die erste Stell-Hülse aufgebrachten Rotationsbewegung unmittelbar eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der mit der ersten Stell-Hülse gekoppelten Zugmittelscheibe bewirkt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die zweite Stell-Hülse drehbeweglich gelagert und eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse kann blockiert werden, vorzugsweise während die erste Stell-Hülse eine Rotationsbewegung ausführt, oder die zweite Stell-Hülse ist drehfest gelagert und die Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse ist generell blockiert. Mit anderen Worten ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes das Zugmittelgetriebe entweder derart ausgebildet, dass die zweite Stell-Hülse drehbeweglich gelagert ist und eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse bei Bedarf blockiert werden kann, vorzugsweise während einer Rotationsbewegung der ersten Stell-Hülse, oder derart, dass die zweite Stell-Hülse drehfest gelagert ist, so dass eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse generell blockiert ist.
Durch das Blockieren der Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse kann vorzugsweise ein Mitdrehen der zweiten Stell-Hülse mit der ersten Stell-Hülse verhindert werden. Insbesondere, wenn die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse über ein Gewinde miteinander wirkverbunden sind, ist es zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse in axialer Richtung mittels einer auf die erste Stell-Hülse aufgebrachten Rotationsbewegung vorteilhaft, während der Rotationsbewegung der ersten Stell-Hülse ein Mitdrehen der zweiten Stell-Hülse zu verhindern. Wenn die Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse blockiert ist, während die erste Stell-Hülse die Rotationsbewegung ausführt, kann vorzugsweise eine Reiativdrehung der ersten Stell-Hülse gegenüber der zweiten Stell-Hülse bewirkt werden. Somit kann eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse erzeugt werden und infolgedessen ebenfalls eine Axialverschiebung der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte bewirkt werden, die mit der ersten Stell-Hülse gekoppelt ist. Für eine drehfeste Lagerung, so dass die Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse generell blockiert ist, kann die zweite Stell-Hülse beispielsweise drehfest im Getriebegehäuse gelagert sein.
Ist die zweite Stell-Hülse hingegen drehbeweglich gelagert, kann eine erforderliche, zeitweilige Blockierung der Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse beispielsweise durch eine zeitweise Verklemmung oder durch ein mittels eines Aktors aufgebrachtes Stützmoment oder dergleichen erreicht werden. Wichtig dabei ist lediglich, dass die Blockierung der Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse derart erfolgt, dass, insbesondere während die erste Stell-Hülse eine Rotationsbewegung ausführt, eine definierte Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse bewirkbar ist.
Insbesondere wenn die zweite Stell-Hülse drehbeweglich gelagert ist und eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse blockiert werden kann, vorzugsweise während die erste Stell-Hülse eine Rotationsbewegung ausführt, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes mittels eines Aktors auf die zweite Stell-Hülse eih Moment aufgebracht werden, vorzugsweise mittels eines weiteren Aktors oder mittels des Klemmkraft-Aktors.
Zum Aufbringen des Momentes auf die zweite Stell-Hülse weist die zweite Stell-Hülse vorzugsweise einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flansch mit einer Außenverzahnung auf, über den die zweite Stell-Hülse mit dem das Moment erzeugenden Aktor, insbesondere mit dem weiteren Aktor oder dem Klemmkraft-Aktor, gekoppelt ist.
Dabei kann vorzugsweise ein Stützmoment zum Blockieren der Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden, insbesondere ein Stützmoment, mit dem bei einer mittels des Stell-Aktors auf die erste Stell-Hülse aufgebrachten Rotationsbewegung ein Mitdrehen der zweiten Stell-Hülse verhindert werden kann.
Insbesondere kann alternativ oder zusätzlich ein Rotationsmoment auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden, um eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse zu bewirken und dadurch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse zu erzeugen.
Mit anderen Worten ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes, insbesondere wenn die zweite Stell-Hülse drehbeweglich gelagert ist, das Zugmittelgetriebe derart ausgebildet, dass ein Stützmoment auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden kann, um bei einer mittels des Stell-Aktors auf die erste Stell-Hülse aufgebrachten Rotationsbewegung ein Mitdrehen der zweiten Stell-Hülse zu verhindern, und/oder derart, dass ein Rotationsmoment auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden kann, um auf die zweite Stell-Hülse einer Rotationsbewegung aufzubringen.
Vorzugsweise ist die Stelleinrichtung dabei derart ausgebildet, dass, während ein Rotationsmoment auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht wird und damit eine Rotationsbewegung, mittels des Stell-Aktors ein Stützmoment auf die erste Stell-Hülse aufgebracht werden kann, durch das eine Rotationsbewegung der ersten Stell-Hülse blockiert werden kann, so dass über die zweite Stell-Hülse eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse bewirkt werden kann.
Durch eine derartige Ausgestaltung des Zugmittelgetriebes kann insbesondere eine nicht lineare Axialverschiebung der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe gegenüber der Axialverschiebung der Zugmittelscheiben-Hälfte der anderen Zugmittelscheibe erreicht werden, so dass zwar der axiale Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der beiden Zugmittelscheiben gleichzeitig mittels eines gemeinsamen Stell-Aktors eingestellt werden kann, aber die axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälften jeweils nicht um den gleichen Betrag und/oder proportional zueinander verschoben werden müssen, sondern bei Bedarf die Zugmittelscheiben-Hälfte der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe nichtlinear bzw. um einen kompensatorischen oder additiven Axialverschiebungsanteil korrigierten Anteil verschoben werden kann.
Mit anderen Worten wird bei einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes durch das Aufbringen einer Rotationsbewegung auf die zweite Stell-Hülse vorzugsweise eine „kompensierende" Axialverschiebung bewirkt, insbesondere eine zusätzliche, zu der vom Stell-Aktor durch Aufbringen einer Rotationsbewegung auf die erste Stell-Hülse bewirkten Axialverschiebung.
Ferner ermöglicht eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes durch das Aufbringen einer Rotationsbewegung auf die zweite Stell-Hülse das gezielte Erzeugen bzw. das Aufbringen einer definierten Axialkraft, insbesondere einer axialen Klemmkraft, auf die koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordnete Zugmittelscheibe.
Vorzugsweise kann die auf die zweite, drehbeweglich gelagerte Stell-Hülse aufbringbare Rotationsbewegung dabei in Abhängigkeit von einer gewünschten, resultierenden Axialverschiebung und/oder einer gewünschten, resultierenden, axialen Klemmkraft aufgebracht werden und/oder in Abhängigkeit von einem an einer Abtriebsseite des Zugmittelgetriebes anliegenden Lastmoment und/oder in Abhängigkeit von einer zur Übertragung der Antriebsleistung erforderlichen axialen Klemmkraft.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe zur Einstellung einer definierten Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse eine Steuereinrichtung und eine Sensoreinrichtung auf, vorzugsweise eine entsprechende Positionssensoreinrichtung, so dass insbesondere eine axiale Verschiebung der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe erfasst werden kann und entsprechend eingestellt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die zweite Stell-Hülse axial verschiebbar gelagert und eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse ist blockierbar, oder die zweite Stell-Hülse ist axial festgelegt und eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse ist generell blockiert. Mit anderen Worten ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes das Zugmittelgetriebe entweder derart ausgebildet, dass die zweite Stell-Hülse axial verschiebbar gelagert ist und eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse bei Bedarf blockiert werden kann, oder derart, dass die zweite Stell-Hülse axial festgelegt ist, so dass eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse generell blockiert ist.
Durch das Blockieren der Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse kann, insbesondere beim Erzeugen bzw. Aufbringen einer axialen Klemmkraft, ein „axiales Ausweichen" der zweiten Stell-Hülse verhindert werden und infolgedessen ein „axiales Ausweichen" der ersten Stell-Hülse und somit auch der koaxial zur ersten und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten axial verschiebbaren Zugmlttelscheiben-Hälfte. Dadurch kann auch bei einer Stelleinrichtung mit einer axial verschiebbar gelagerten zweiten Stell-Hülse eine axiale Klemmkraft erzeugt bzw. aufgebracht werden. Denn nur, wenn die Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse blockiert ist, kann eine aufgebrachte axiale Klemmkraft über die zweite Stell-Hülse abgestützt werden. Für eine axiale Festlegung, so dass die Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse generell blockiert ist, kann die zweite Stell-Hülse beispielsweise im Getriebegehäuse axial festgelegt sein.
Ist die zweite Stell-Hülse hingegen axial verschiebbar gelagert, kann eine erforderliche, zumindest zeitweilige Blockierung der Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse beispielsweise durch eine zeitweise Verklemmung, eine mittels eines Aktors oder mittels einer Feder oder dergleichen aufgebrachte Axialkraft erreicht werden. Wichtig dabei ist lediglich, dass die Blockierung der Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse derart erfolgt, dass eine ausreichende axiale Klemmkraft über die zweite Stell-Hülse abgestützt werden kann.
Insbesondere wenn die zweite Stell-Hülse axial verschiebbar gelagert ist und eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse blockiert werden kann, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes mittels eines Aktors auf die zweite Stell-Hülse eine Axialkraft aufgebracht werden, vorzugsweise mittels eines weiteren Aktors oder mittels des Klemmkraft-Aktors.
Zum Aufbringen einer Axialkraft auf die zweite Stell-Hülse weist die zweite Stell-Hülse vorzugsweise einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flansch auf, an dem sich der Aktor abstützen kann, vorzugsweise der weitere Aktor oder der Klemmkraft-Aktor.
Dabei kann vorzugsweise eine axiale Stützkraft auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden, mittels der eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse in Richutng weg von der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte verhindert werden kann, insbesondere bei einer Relativbewegung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse in axialer Richtung, so dass eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse in dieser Richtung blockiert werden kann.
Insbesondere kann alternativ oder zusätzlich auf die zweite Stell-Hülse eine Axialkraft aufgebracht werden zum Erzeugen und/oder Einstellen einer zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe auf das Zugmittel wirkenden, axialen Klemmkraft.
Mit anderen Worten ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes, insbesondere wenn die zweite Stell-Hülse axial verschiebbar gelagert ist, das Zugmittelgetriebe derart ausgebildet, dass eine Axialkraft auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden kann, um eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse beim Aufbringen einer axialen Klemmkraft zu verhindern, und/oder derart, dass eine Axialkraft auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden kann, um eine axiale Klemmkraft zu erzeugen, so dass quasi die zweite Steli-Hülse in Richtung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte „gedrückt" wird.
Durch eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes kann zum einen durch Einstellen eines definierten Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe, insbesondere mittels des Stell-Aktors, eine axiale Klemmkraft bzw. ein axialer Klemmkraft-Anteil aufgebracht bzw. eingestellt werden.
Zum anderen kann darüber hinaus, unabhängig von dem zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe eingestellten axialen Abstand alternativ oder zusätzlich mittels eines Aktors, insbesondere mittels eines weiteren Aktors oder mittels des Klemmkraft-Aktors, durch Aufbringen einer Axialkraft auf die zweite Stell-Hülse eine axiale Klemmkraft bzw. ein axialer Klemmkraft-Anteil aufgebracht bzw. eingestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes kann die Axialkraft zur Erzeugung einer axialen Klemmkraft dabei in Abhängigkeit von einer gewünschten, resultierenden Axialverschiebung und/oder einer gewünschten, resultierenden, axialen Klemmkraft auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden und/oder in Abhängigkeit von einem an einer Abtriebsseite des Zugmittelgetriebes anliegenden Lastmoments und/oder in Abhängigkeit von einer zur Übertragung der Antriebsleistung erforderlichen axialen Klemmkraft.
Vorzugsweise ist es auch möglich, über die zweite Stell-Hülse eine gewünschte, daraus resultierende Axialverschiebung einzustellen, aber dies ist eher weniger vorteilhaft, weil in der Regel hierfür zu viel Weg erforderlich ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist der Aktor, insbesondere der weitere Aktor oder der Klemmkraft-Aktor, mit dem ein Moment auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden kann, ein Elektromotor, wobei der Elektromotor vorzugsweise über eine Verzahnung, insbesondere eine über eine Stirnradverzahnung, mit der zweiten Stell-Hülse gekoppelt ist. Dazu weist die zweite Stell-Hülse vorzugsweise einen Verzahnungsabschnitt mit einer Außenverzahnung auf und der Elektromotor insbesondere einen entsprechend korrespondierend zum Verzahnungsabschnitt der zweiten Stell-Hülse ausgebildeten Verzahnungsabschnitt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist der Aktor, insbesondere der weitere Aktor oder der Klemmkraft-Aktor, mit dem auf die zweite Stell-Hülse eine Axialkraft aufgebracht werden kann, ein Hydraulik-Aktor, der derart ausgebildet und mit der zweiten Stell-Hülse gekoppelt ist, dass durch Aufbringen eines Klemmkraft-Hydraulikdruckes eine gewünschte Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse und damit die Einstellung einer definierten, auf das zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe geführte Zugmittel wirkenden, axialen Klemmkraft bewirkt werden kann und/oder derart, dass eine axiale Stützkraft mittels des Klemmkraft-Aktors auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes weist der Hydraulik-Aktor zwei Hydraulik-Kammern auf, wobei insbesondere eine der beiden Hydraulik-Kammern zum Aufbringen der axialen Klemmkraft vorgesehen ist und die andere Hydraulikkammer, um im Fall einer Notbremsung einen plötzlichen Klemmkraftabfall auf nahezu Null zu bewirken.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist der Aktor, insbesondere der weitere Aktor oder der Klemmkraft-Aktor, mit dem auf die zweite Stell-Hülse eine Axialkraft aufgebracht werden kann, ein Elektromotor, wobei der Elektromotor vorzugsweise über eine Kugelrampe mit der zweiten Stell-Hülse gekoppelt ist und insbesondere über eine Verzahnung mit der Kugelrampe gekoppelt ist In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn der Elektromotor zusätzlich noch über ein Getriebe mit der Kugelrampe gekoppelt ist.
Mittels der Kugelrampe kann auf einfache Art und Weise eine durch den Elektromotor erzeugte Rotationsbewegung in eine Axialverschiebung umgewandelt werden, wobei die Kugelrampe vorzugsweise derart mit der zweiten Stell-Hülse gekoppelt ist und derart gelagert ist, dass mittels einer auf die Kugelrampe aufgebrachten Rotationsbewegung eine axiale Stutzkraft auf die zweite Stell-Hülse aufgebracht werden kann und/oder eine gewünschte Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse bewirkt werden kann und damit die Einstellung einer definierten, auf das zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe geführte Zugmittel wirkenden, axialen Klemmkraft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes weist die Klemmkrafteinrichtung zum Aufbringen einer axialen Vorspannung, d.h. zum Aufbringen eines durch eine axiale Vorspannkraft erzeugten axialen Klemmkraft-Anteils, wenigstens eine koaxial zur Zugmittelscheibe angeordnete Klemmkraft-Schraubenfeder auf, wobei die Klemmkraft-Schraubenfeder vorzugsweise unter Vorspannung an der zweiten Stell-Hülse abgestützt ist. Des Weiteren ist die Klemmkraft-Schraubenfeder insbesondere am Getriebegehäuse abgestützt.
Insbesondere wenn die zweite Stell-Hülse axial verschiebbar gelagert ist, ist die Klemmkraft-Schraubenfeder vorzugsweise derart dimensioniert, dass eine mittels der durch Vorspannung der Klemmkraft-Schraubenfeder erzeugte Axialkraft eine ausreichende axiale Stützkraft bildet, um eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse in Richtung weg von der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der koaxial zur ersten Stell-Hülse und zur zweiten Stell-Hülse angeordneten Zugmittelscheibe zu verhindern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes sind die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse jeweils koaxial zur zweiten Zugmittelscheibe angeordnet und die erste Stell-Hülse ist mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gekoppelt, wobei die erste Stell-Hülse dabei vorzugsweise derart mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gekoppelt ist, dass mittels einer Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe bewirkt werden kann und damit eine Änderung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe und somit eine Änderung des effektiven Umschlingungsradius des Zugmittels um die zweite Zugmittelscheibe. Vorzugsweise kann zum Erzeugen einer Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse und der zweiten Stell-Hülse mittels des Stell-Aktors eine Rotationsbewegung auf die erste Stell-Hülse aufgebracht werden.
Mit anderen Worten ist in dieser vorteilhaften Ausgestaltung des erfmdungsgemäßen Zugmittelgetriebes die Stelleinrichtung derart ausgebildet, dass mittels der Stelleinrichtung mithilfe der ersten und der zweiten Stell-Hülse und des Stell-Aktors eine Axialverschiebung der Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe und damit eine Änderung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe bewirkt werden kann, d.h. auf der Abtriebsseite des Zugmittelgetriebes.
Weist das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe zusätzlich eine Klemmkrafteinrichtung auf, ist diese vorzugsweise zum Erzeugen einer axialen Klemmkraft zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe ausgebildet und insbesondere mit der zweiten-Stell-Hülse gekoppelt.
Sind die erste Stell-Hülse und die zweite Stell-Hülse der Stelleinrichtung bei einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe jeweils Koaxial zur zweiten Zugmittelscheibe angeordnet, weist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes die Stelleinrichtung zur Einstellung bzw. zum Verstellen des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe vorzugsweise eine dritte Stell-Hülse und eine vierte Stell-Hülse auf, wobei die dritte Stell-Hülse und die vierte Stell-Hülse jeweils koaxial zur ersten Zugmittelscheibe angeordnet sind und die dritte Stell-Hülse mit der axialverschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe gekoppelt ist Dabei sind die dritte Stell-Hülse und die vierte Stell-Hülse vorzugsweise jeweils derart gelagert und derart miteinander wirkverbunden, dass mittels des Steli-Aktors eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der dritten Stell-Hülse und der vierten Stell-Hülse bewirkt werden kann.
Mit anderen Worten ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes zur Einstellung bzw. zum Verstellen des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe der gleiche Verstellmechanismus vorgesehen wie zum Verstellen des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der zweiten Zugmittelscheibe, nämlich zwei, insbesondere mittels des Stell-Aktors, in axialer Richtung relativ zueinander bewegbare Stell-Hülsen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes weisen die dritte Stell-Hülse und die vierte Stell-Hülse dabei zum Wirkverbinden jeweils einen Gewindeabschnitt mit einem Gewinde auf, wobei das Gewinde der vierten Stell-Hülse komplementär zum Gewinde der dritten Stell-Hülse ausgebildet ist und sich die Gewinde der dritten Stell-Hülse und der vierten Stell-Hülse miteinander in Eingriff befinden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist der Stell-Aktor derart mit der dritten Stell-Hülse gekoppelt und die dritte Stell-Hülse und die vierte Stell-Hülse sind vorzugsweise derart gelagert und insbesondere derart miteinander wirkverbunden, dass mittels des Stell-Aktors eine Relativdrehung der dritten Stell-Hülse gegenüber der vierten Stell-Hülse bewirkt werden kann und dadurch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der dritten Stell-Hülse und der vierten Stell-Hülse und damit eine Axialverschiebung der axialverschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe. Dabei kann vorzugsweise mittels des Stell-Aktors eine
Rotationsbewegung auf die dritte Stell-Hülse aufgebracht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die dritte Stell-HUlse an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe axial festgelegt und vorzugsweise drehbeweglich gegenüber der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe gelagert.
Die vierte Stell-Hülse ist vorzugsweise axial festgelegt und insbesondere derart angeordnet, dass eine Rotationsbewegung der vierten Stell-HUlse blockiert ist oder die Rotationsbewegung der vierten Stell-Hülse blockierbar ist, so dass in einem blockierten Zustand der vierten Stell-Hülse eine Rotationsbewegung der dritten Stell-Hülse. vorzugsweise eine mittels des Stell-Aktors auf die dritte Stell-HUlse aufgebrachte Rotationsbewegung, zu einer Relativbewegung der dritten Stell-Hülse gegenüber der vierten Stell-Hülse in axialer Richtung führt, insbesondere aufgrund der sich miteinander in Eingriff befindlichen Gewinde der dritten Stell-Hülse und der vierten Stell-Hülse zu einem teleskopartigen ineinander- bzw. auseinanderschrauben der beiden Stell-Hülsen, je nach Drehrichtung der auf die erste Stell-Hülse aufgebrachten Rotationsbewegung.
Die dritte Stell-Hülse ist dabei vorzugsweise derart mit der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe gekoppelt, insbesondere an der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe axial festgelegt, dass eine Relativbewegung der dritten Stell-Hülse gegenüber der vierten Stell-Hülse in axialer Richtung zu einer Axialverschiebung der axialverschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe fuhrt und damit zu einer Verstellung bzw. Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe.
Die vierte Stell-Hülse kann alternativ auch axial verschiebbar gelagert sein, wobei eine Axialverschiebung der vierten Stell-Hülse blockierbar ist, um eine entsprechende gewünschte, definierte axiale Klemmkraft erzeugen zu können und ein „axiales Ausweichen" der vierten Stell-Hülse zu verhindern. Die Axialverschiebung der vierten Stell- Hülse kann dabei vorzugsweise wenigstens derart blockiert werden, dass eine gewünschte axiale Klemmkraft abgestützt werden kann, wobei dazu insbesondere eine axiale Stützkraft auf die vierte Stell-Hülse aufgebracht werden kann.
Vorzugsweise kann auf die vierte Stell-Hülse eine Axialkraft aufgebracht werden, welche zu einer Axialverschiebung der vierten Stell-Hülse führt, wodurch ein axialer Klemmkraft-Anteil erzeugt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes ist die Stelleinrichtung derart ausgebildet, dass der axiale Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften der ersten Zugmittelscheibe und der axiale Abstand der Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gleichzeitig mittels des Stell-Aktors eingestellt werden kann, wobei die Stelleinrichtung dazu vorzugsweise eine mit ihrer Längsachse parallel zur Primärwelle und zur Sekundärwelle angeordnete Stellwelle aufweist, über welche der Stell-Aktor mit der ersten Stell-Hülse und der dritten Stell-Hülse gekoppelt ist. Dabei sind die erste Stell-Hülse und die dritte Stell-Hülse insbesondere jeweils mittels einer Verzahnung mit der Stellwelle angekoppelt. Mittels einer derartigen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes kann konstruktiv besonders einfache Stelleinrichtung realisiert werden.
Ist eine nichtlineare Axialverschiebung der axial verschiebbar gelagerten
Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe gegenüber der Axialverschiebung der Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe gewünscht oder erforderlich, so dass die axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälften der beiden Zugmittelscheiben jeweils nicht um den gleichen Betrag und/oder proportional zueinander verschoben werden sollten oder dürfen, sondern die Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe und/oder der zweiten Zugmittelscheibe nichtlinear bzw. um einen kompensatorischen oder additiven Axialverschiebungsanteil korrigierten Anteil verschoben werden sollte, ist die Stelleinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass mittels eines weiteren Aktors, insbesondere mittels des Klemmkraft-Aktors, eine einen korrigierenden
Axialverschiebungsanteil bewirkende Rotationsbewegung auf die zweite Stell-Hülse und/oder die vierte Stell-Hülse aufgebracht werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem Zugmittelgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein vorbeschriebenes, erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe aufweist.
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.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter erläutert, wobei die Erfindung dazu in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Dabei zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes im Perspektivschnitt,
Fig. 2 das Zugmittelgetriebe aus Fig. 1 in Explosionsdarstellung,
Fig. 3a einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung im Bereich der Sekundärwelle mit einem eingestellten Übersetzungsverhältnis >1,
Fig. 3b den Ausschnitt aus Fig. 3a mit einem eingestellten Übersetzungsverhältnis <1,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes im Perspektivschnitt,
Fig. 5 das Zugmittelgetriebe aus Fig. 4 in Explosiohsdarstellung,
Fig. 6a einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes aus Fig. 4 im Bereich der Sekundärwelle mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis >1,
Fig. 6b den Ausschnitt aus Fig. 6a mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis <1,
Fig. 7 einen Teil der Komponenten des Zugmittelgetriebes aus den Fig. 4 bis 6b in perspektivischer Darstellung,
Fig. 8 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes im Perspektivschnitt,
Fig. 9 das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe aus Fig. 8 in Explosionsdarstellung,
Fig. 10 einen Teil der Komponenten des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes aus den Fig. 8 und 9 in Explosionsdarstellung,
Fig. 11 a einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes aus den Fig. 8 bis 10 im Bereich der Sekundärwelle mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis >1,
Fig. 11b den Ausschnitt aus Fig. 11a mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis <1 und
Fig. 12 in Schnittdarstellung einen vergrößerten Ausschnitt einer alternativen Ausgestaltung einer Zugmittelscheiben-Hälfte im Querschnitt.
Fig. 1 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe 100 mit einem Getriebegehäuse 110, in dem eine um eine Rotationsachse 114 drehbare Primärwelle 102, welche mit einem Antriebsmotor gekoppelt werden kann, und eine parallel zu dieser angeordnete, um eine Rotationsachse 115 drehbare Sekundärwelle 103, welche die Abtriebswelle des Zugmittelgetriebes 100 bildet, jeweils über Wälzlager in Form von Kugellagern 147 und 148 bzw. 137 und 139 gelagert sind. Koaxial zur Primärwelle 102 ist eine erste Zugmittelscheibe 104 angeordnet, welche durch zwei Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b gebildet wird, die jeweils im Wesentlichen konusförmig ausgebildet sind.
Dabei sind die Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b derart angeordnet, dass die konusförmigen Flächen einander zugewandt sind. Koaxial zur Sekundärwelle 103 ist eine zweite Zugmittelscheibe 105 angeordnet, welche ebenfalls aus zwei konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b gebildet ist, die ebenfalls einander zugewandt angeordnet sind.
Zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der ersten Zugmittelscheibe 104 und den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 ist ein die erste Zugmittelscheibe 104 und die zweite Zugmittelscheibe 105 umschlingendes Zugmittel 106 in Form eines flachen Kunststoffriemens geführt, mit welchem eine Antriebsleistung von der Primärwelle 102 auf die Sekundärwelte 103 übertragen werden kann. D.h., bei dem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe 100 handelt es sich um ein Riemengetriebe.
Die Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der ersten Zugmittelscheibe 104 sind dabei jeweils drehfest mit der Primärwelle 102 verbunden und die Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 sind jeweils drehfest mit der Sekundärwelle 103 verbunden.
Jeweils eine Zugmittelscheiben-Hälfte 104a bzw. 105a der ersten Zugmittelscheibe 104 und der zweiten Zugmittelscheibe 105 ist dabei axial gegenüber der zugehörigen Welle 102 bzw. 103 festgelegt, während die andere Zugmittelscheiben-Hälfte 104b bzw. 105b. jeweils axial verschiebbar gelagert ist, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel die Zugmittelscheiben-Hälfte 104a einstückig mit der Primärwelle 102 ausgebildet ist und die Zugmittelscheiben-Hälfte 105a einstückig mit der Sekundärwelle 103.
Dabei sind bei diesem Ausführungsbeispiel zur Herstellung der drehfesten Verbindung der axial veschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 104b mit der Primärwelle 102 und zur Herstellung der drehfesten Verbindung der axial veschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b mit der Sekundärwelle 103 jeweils mehrere, in Umfangsrichtung verteilte Passfedern 116 vorgesehen, wobei nur eine Passfeder 116 zur Verbindung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 104b der ersten Zugmittelscheibe 104 mit der Primärwelle erkennbar dargestellt ist.
Dadurch, dass jeweils eine Zugmittelscheiben-Hälfte 104b bzw. 105b axial verschiebbar gelagert ist, ist jeweils ein axialer Abstand zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b bzw. 105a und 105b verstellbar, insbesondere ist ein definierter axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b bzw. 105a und 105b einstellbar. Dadurch kann ein effektiver Umschlingungsradius der zugehörigen Zugmittelscheibe 104 bzw. 105 eingestellt werden und damit eine definierte Übersetzung des Zugmittelgetriebes 100.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand ist beispielsweise ein großer axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der ersten Zugmittelscheibe 104 eingestellt, so dass sich ein kleiner effektiver Umschlingungsradius des Zugmittels 106 um die erste Zugmittelscheibe 104 herum ergibt, während zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe ein kleiner axialer Abstand eingestellt ist, so dass sich ein großer effektiver Umschlingungsradius des Zugmittels 106 um die zweite Zugmittelscheibe 105 ergibt. Dies führt im Ergebnis zu einer Übersetzung des Zugmittelgetriebes mit einem Übersetzungsverhältnis >1.
Erfindungsgemäß weist das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe 100 dabei eine Stelleinrichtung 154 zum Einstellen des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 auf mit jeweils einer koaxial zur Sekundärwelle 103 angeordneten ersten Stell-Hülse 150 und einer zweiten Stell-Hülse 151, wobei sich die beiden Stell-Hülsen 150 und 151 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über ein Gewinde miteinander in Eingriff befinden und auf diese Weise miteinander wirkverbunden sind.
Zum Einstellen eines gewünschten, definierten axialen Abstands zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der ersten Zugmittelscheibe 104 und den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 weist die Stelleinrichtung 154 ferner eine Stellwelle 155 auf, welche mittels eines hier nicht dargestellten Stell-Aktors antreibbar ist und in vorteilhafter Weise derart über eine Verzahnung mit der ersten Stell-Hülse 151 gekoppelt ist, dass mittels des Stell-Aktors über die Stellwelle 155 eine Rotationsbewegung auf die erste Stell-Hülse 150 aufgebracht werden kann. Die Stellwelle 155 ist dabei mit ihrer Längsachse parallel zur Primärwelle 102 und zur Sekundärwelle 103 angeordnet, wodurch eine sehr bauraumsparende Stelleinrichtung 154 realisierbar ist.
Die zweite Stell-Hülse 151 ist dabei drehtest im Getriebegehäuse 110 gelagert, so dass eine mittels der Stellwelle 155 auf die erste Stell-Hülse aufgebrachte Rotationsbewegung eine Relativdrehung zwischen der ersten Stell-Hülse 150 und der zweiten Stell-Hülse 151 und damit eine Relativbewegung zwischen der ersten Stell-Hülse 150 und der zweiten Stell-Hülse 151 in axialer Richtung bewirkt, indem sich die beiden Stell-Hülsen teleskopartig ineinander bzw, auseinander schrauben, je nach Drehrichtung der aufgebrachten Rotationsbewegung auf die erste Stell-Hülse 150.
Die erste Stell-Hülse 150 ist dabei an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 axial festgelegt, so dass mittels der Relativbewegung zwischen der ersten Stell-Hülse 150 und der zweiten Stell-Hülse 151 in axialer Richtung eine Axialverschiebung der ersten Stell-Hülse 150 und damit eine Axialverschiebung der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 105b bewirkbar ist und somit eine Veränderung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmitte^cheibe 105.
Damit eine mittels des Stell-Aktors über die Stellwelle 155 auf die erste Stell-Hülse 150 aufgebrachte Rotationsbewegung nicht zu einer Rotationsbewegung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 führt und damit nicht zu einer Relativdrehung zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe, wodurch ungünstige, auf das Zugmittel 106 wirkende Belastungen entstehen können, ist die erste Stell-Hülse 150 über ein Wälzlager 149 in Form eines Kugellagers drehbeweglich gegenüber der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 gelagert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Stelleinrichtung 154 dabei ferner derart ausgebildet, dass mit der Stellwelle 155 nicht nur der axiale Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 eingestellt werden kann, sondern gleichzeitig auch der axiale Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der ersten Zugmittelscheibe 104.
Dazu weist die Stelleinrichtung 154 ferner eine dritte, koaxial zur Primärwelle 102 angeordnete Stell-Hülse 152 sowie eine vierte, ebenfalls koaxial zur Primärwelle 102 angeordnete Stell-Hülse 153 auf, wobei die dritte Stell-Hülse 152 und die vierte Stell-Hülse 153 sich ebenfalls jeweils über ein Gewinde miteinander in Eingriff befinden und dadurch miteinander wirkverbunden sind. Die dritte Stell-Hülse 152 ist dabei ebenfalls über eine Verzahnung mit der Stellwelle 155 gekoppelt, so dass mittels des Stell-Aktors über die Stellwelle 155 ebenfalls eine Rotationsbewegung auf die dritte Stell-Hülse 152 aufgebracht werden kann, die eine Relativdrehung zwischen der dritten Stell-Hülse 152 und der vierten Stell-Hülse 153 bewirkt, insbesondere ein teleskopartiges ineinander- bzw. auseinanderschrauben der beiden Stell-Hülsen 152 und 153, je nach Drehrichtung der aufgebrachten Rotationsbewegung auf die dritte Stell-Hülse 152, und damit eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der dritten Stell-Hülse 152 und der vierten Stell-Hülse 153.
Die dritte Stell-Hülse 152 ist dabei entsprechend wie die erste Stell-Hülse 150 an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 104b der ersten Zugmittelscheibe 104 axial festgelegt, so dass mittels der Relativbewegung zwischen der dritten Stell-Hülse 152 und der vierten Stell-Hülse 153 in axialer Richtung eine Axialverschiebung der dritten Stell-Hülse 152 und damit eine Axialverschiebung der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 104b bewirkbar ist und somit auch eine Veränderung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der zweiten Zugmittelscheibe 104.
Um bei einer mittels des Stell-Aktors über die Stellwelle 155 auf die dritte Stell-Hülse 152 aufgebrachten Rotationsbewegung ein Mitdrehen der vierten Stell-Hülse 153 zu verhindern, ist die vierte Stell-Hülse 153 bei diesem Ausführungsbeispiel drehfest im Getriebegehäuse 110 gelagert.
Um durch das Einstellen eines definierten Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der ersten Zugmittelscheibe 104 ferner eine ausreichende, auf das zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der ersten Zugmittelscheibe 104 geführte Zugmittel 106 wirkende axiale Klemmkraft zu erzeugen, ist die vierte Stell-Hülse 153 außerdem axial im Getriebegehäuse 110 festgelegt, so dass die axiale Klemmkraft über die vierte Stell-Hülse 153 am Getriebegehäuse 110 abgestützt werden kann.
Damit eine mittels des Stell-Aktors über die Stellwelle 155 auf die dritte Stell-Hülse 152 aufgebrachte Rotationsbewegung nicht zu einer Rotationsbewegung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 104b der zweiten Zugmittelscheibe 104 führt und damit nicht zu einer Relativdrehung zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 104a und 104b der ersten Zugmittelscheibe, wodurch ungünstige, auf das Zugmittel 106 wirkende Belastungen entstehen können, ist die dritte Stell-Hülse 152 ebenfalls über ein Wälzlager 112 in Form eines Kugellagers 112 drehbeweglich gegenüber der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 104b der zweiten Zugmittelscheibe 104 gelagert.
Um unabhängig von einem eingestellten axialen Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105, bzw. um unabhängig von einer eingestellten Übersetzung des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 100, eine auf das zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b geführte Zugmittel 106 wirkende axiale Klemmkraft einstellen zu können und somit eine zur Übertragung eines gewünschten Drehmoments erforderliche Reibkraft, weist das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe 100 des Weiteren eine Klemmkrafteinrichtung 140 auf.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 100 ist die Klemmkrafteinrichtung 140 hydraulisch ausgebildet und weist einen nicht näher bezeichneten, hydraulischen Klemmkraft-Aktor auf, d.h. einen Hydraulik-Aktor, mit einem Axialkraftkolben 156, einer ersten Hydraulikkammer 157, einer zweiten Hydraulikkammer 158 sowie einem Hydraulikkammer-Trennelement 159.
Zum Aufbringen einer gewünschten axialen Klemmkraft kann mittels einer Hydraulikflüssigkeit ein Hydraulikdruck in die Hydraulikkammer 157 eingebracht werden, wodurch eine Axialverschiebung des Axialkraftkolbens 156, bezogen auf die Darstellung in Fig. 1, nach links bewirkt werden kann und dadurch eine Axialverschiebung der mit dem
Axialkraftkolben 156 verbundenen zweiten Stell-Hülse 151, welche lediglich drehfest im Getriebegehäuse 110 gelagert ist, jedoch axial verschiebbar.
Aufgrund der Wirkverbindung der zweiten Stell-Hülse 151 mit der ersten Stell-Hülse 150 über das Gewinde wird dadurch ebenfalls eine Axialverschiebung der ersten Stell-Hülse 150 bewirkt und somit eine Axialverschiebung der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105, da diese axial mit der ersten Stell-Hülse 150 fest verbunden ist, wodurch ein axialer Klemmkraft-Anteil erzeugt wird und die auf das Zugmittel 106 wirkende axiale Klemmkraft erhöht wird.
Die zweite Hydraulikkammer 158 ist dazu vorgesehen, im Fall einer plötzlich erforderlichen Notbremsung eine einer axialen Klemmkraft entgegenwirkende Axialkraft zu erzeugen, um schlagartig einen Abfall der axialen Klemmkraft auf nahezu Null erreichen zu können.
Grundsätzlich kann dabei mittels des hydraulischen Klemmkraft-Aktors auch eine Axialverschiebung auf die zweite Stell-Hülse 151 aufgebracht werden, um einen kompensierenden Axialverschiebungsanteil zu erzeugen. Allerdings sind dafür in der Regel größere Axialverschiebungen erforderlich als zum Erzeugen der axialen Klemmkraft, so dass in der Regel ein größerer Hub für den Axialkraftkolben 156 vorzusehen ist und entsprechend größer ausgebildete Hydraulikkammern 157, 158, so dass mehr Bauraum erforderlich ist.
Die Klemmkrafteinrichtung 140 weist ferner außerdem eine Klemmkraft-Schraubenfeder 111 auf, um jeweils eine axiale Vorspannung sicherzustellen, insbesondere um eine axiale Stützkraft auf die zweite Stell-Hülse 151 aufzubringen und somit eine Axial Verschiebung der zweiten Stell-Hülse 151, bezogen auf diese Darstellung, nach rechts, weg von der axial verschiebbar gelagerten Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 zu verhindern. Die Klemmkraft-Schraubenfeder 111 ist dabei ebenfalls koaxial zur Sekundärwelle 103 angeordnet und zwischen der zweiten Stell-Hülse 151 und dem Getriebegehäuse 110 abgestützt.
Fig. 2 zeigt zum besseren Verständnis die einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 100 aus Fig. 1 in Explosionsdarstellung, wobei in dieser Darstellung insbesondere die Stellwelle 155 sowie die Passfedern 116 gut zu erkennen sind, sowie die zweiteilige Ausgestaltung des Getriebegehäuses 100 mit den Getriebegehäusehälften 110a und 110b. Um die einzelnen, koaxial zur Sekundärwelle 103 angeordneten Komponenten axial festzulegen ist zusätzlich noch ein Sicherungsring 122 vorhanden, welcher in der Darstellung in Fig. 1 nicht erkennbar dargestellt ist. Die Darstellungsweise des in Fig. 2 gezeigten Zugmittels 106 entspricht dabei nicht der tatsächlichen Ausgestaltung des Zugmittels 106 bei einem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe 100, bei dem das Zugmittel 106 einstückig ausgebildet ist und sowohl die Primärwelle 102 als auch die Sekundärwelle 103 umschlingt. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass es für einen Fachmann kein Problem ist, sich die korrekte Ausgestaltung des Zugmittels 106 des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 100 vorzustellen, da diese von gattungsgemäßen Zugmittelgetrieben, wie Riemengetrieben etc., grundsätzlich bekannt ist.
Fig. 3a zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Sekundärwelle 103, insbesondere im Bereich der Klemmkrafteinrichtung 140. In dieser Darstellung ist besonders gut zu erkennen, wie die erste Stell-Hülse 150 mit der Stellwelle 155 gekoppelt ist. Fig. 3a zeigt dabei, wie Fig. 1, das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe 100 mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis >1.
In Fig. 3b ist zum Vergleich nahezu der gleiche Ausschnitt wie in Fig. 3a mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis <1 dargestellt. Das Übersetzungsverhältnis des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 100 stellt sich dabei jeweils aufgrund der effektiven Umschlingungsradien des Zugmittels 106 um die Zugmittelscheiben 104 und 105 ein, wobei sich der effektive Umschlingungsradius der zweiten Zugmittelscheibe 105 entsprechend verkleinert, wenn sich der effektive Umschlingungsradius der ersten Zugmittelscheibe 104 vergrößert. Dies ist aus dem Stand der Technik aber allgemein bekannt. Allgemein ist das Übersetzungsverhältnis dabei definiert als das Verhältnis der effektiven Umschlingungsradien der beiden Zugmittelscheiben 104 und 105 zueinander, insbesondere durch das Verhältnis des effektiven Umschlingungsradius der zweiten Zugmittelscheibe 105 zum effektiven Umschlingungsradius der ersten Zugmittelscheibe 104.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 200, wobei sich dieses Ausführungsbeispiel in der Klemmkrafteinrichtung 240 von dem vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe 100 unterscheidet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Klemmkrafteinrichtung 240 nicht hydraulisch ausgebildet, d.h. sie weist keinen hydraulischen Klemmkraft-Aktor auf, sondern einen Elektromotor 244, der hier symbolisch durch das Bauteil 244 dargestellt ist.
Dabei ist der Elektromotor 244 über eine Stirnradverzahnung 243 mit der zweiten Stell· Hülse 251 wirkverbunden. Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist bei dieser Klemmkrafteinrichtung 240 bzw. bei diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 200 die zweite Stell-Hülse 251 drehbeweglich im Getriebegehäuse 110 gelagert und axial an diesem festgelegt, wobei die zweite Stell-Hülse 251 dabei über ein Wälzlager 260 in Form eines Kugellagers im Getriebegehäuse 110 gelagert ist.
Die erste Stell-Hülse 150 ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel über das Kugellager 149 drehbeweglich gegenüber der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 gelagert und axial an dieser festgelegt und damit ebenfalls axial verschiebbar innerhalb des Getriebegehäuses 110 gelagert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Klemmkraft-Aktor 244 dabei zum einen dazu ausgebildet, während mittels des Stell-Aktors über die Stellwelle 155 eine Rotationsbewegung zum Einstellen des axialen Abstandes zwischen den
Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 auf die erste Stell-Hülse 150 aufgebracht wird, ein Stützmoment auf die zweite Stell-Hülse 251 aufzubringen, so dass ein Mitdrehen der zweiten Stell-Hülse 251 verhindert werden kann und dadurch eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 bewirkt wird. Zum anderen kann mittels des Klemmkraft-Aktors 244 eine Rotationsbewegung auf die zweite Stell-Hülse 251 aufgebracht werden, um eine axiale Klemmkraft bzw. einen axialen Klemmkraft-Anteil und/oder einen kompensierenden Axialverschiebungsanteil zu erzeugen.
Wird mittels des Klemmkraft-Aktors 244 eine Rotationsbewegung auf die zweite Stell-Hülse 251 aufgebracht und ist währenddessen eine Rotationsbewegung der ersten Stell-Hülse 150 über ein durch die Stellwelle 155 aufgebrachtes Moment blockiert, führt die Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse 251 aufgrund des Gewindes, mit welchem die beiden Stell-Hülsen 150 und 251 sich miteinander in Eingriff befinden und wirkverbunden sind, zu einer Relativdrehung der zweiten Stell-Hülse 251 gegenüber der ersten Stell-Hülse 150 und infolgedessen zu einer Relativbewegung in axialer Richtung zwischen den beiden Stell-Hülsen 150 und 251 durch ein teleskopartiges Auseinander- oder Ineinanderschrauben der beiden Stell-Hülsen 150 und 251, je nach Drehrichtung der auf die erste Stell-Hülse 150 aufgebrachten Rotationsbewegung.
Wird eine Rotationsbewegung aufgebracht, die dazu führt, dass sich die erste Stell-Hülse 150 und die zweite Stell-Hülse 251 in axialer Richtung teleskopartig auseinanderschrauben, wird eine axiale Verschiebung der ersten Stell-Hülse 150, bezogen auf diese Darstellung, nach links bewirkt und dadurch eine auf das zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105 geführte Zugmittel wirkende axiale Ktemmkraft erzeugt bzw. erhöht. Entsprechend kann die axiale Klemmkraft verringert werden, wenn eine Rotationsbewegung auf die zweite Stell-Hülse 251 aufgebracht wird, mit der ein Ineinanderschrauben der ersten Stell-Hülse 150 und der zweiten Stell-Hülse bewirkt wird.
Fig. 5 zeigt zum besseren Verständnis die einzelnen Komponenten des in Fig, 4 gezeigten, erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 200 in Explosionsdarstellung, wobei auch in diesem Fall, wie bereits anhand von Fig. 2 erläutert, das Zugmittel 106 jeweils nicht korrekt dargestellt ist.
Fig. 6a zeigt einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 200 aus Fig. 4 im Bereich der Sekundärwelle 103 in vergrößerter Darstellung, insbesondere die Klemmkrafteinrichtung 240, mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis >1, wobei in diesem Zustand das Zugmittel 106 mit einem großen effektiven Umschlingungsradius um die zweite Zugmitteischeibe 105 herum geführt ist.
Fig. 6b zeigt den Ausschnitt aus Fig. 6a in einem Zustand mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis <1, in welchem das Zugmittel 106 entsprechend mit einem kleinen effektiven Umschlingungsradius in die Zugmittelscheibe 105 herum geführt ist.
Anhand von Fig. 6a und 6b lässt sich gut das Zusammenwirken der einzelnen Komponenten erkennen, insbesondere das Zusammenwirken der beiden Stell-Hülsen 150 und 251 und die dadurch bewirkte Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte 105b der zweiten Zugmittelscheibe 105.
Fig. 7 zeigt ergänzend in perspektivischer Darstellung einige der Komponenten des erfindungsgemäßen Zugmitteigetriebes 200 aus den Fig. 4 bis 6b, wobei in dieser Darstellung insbesondere gut zu erkennen ist, wie der Klemmkraft-Aktor 244 über die Stirnradverzahnung 243 und einer entsprechend ausgebildeten Außenverzahnung an der zweiten Stell-Hülse 251 mit der zweiten Stell-Hülse 251 gekoppelt ist und wie die Stellwelle 155 jeweils mit der ersten Stell-Hülse 150 sowie der dritten Stell-Hülse 152 gekoppelt ist.
Fig. 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 300, wobei dieses Zugmittelgetriebe 300 sich in der Klemmkrafteinrichtung 340 von dem erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe 200 unterscheidet, insbesondere dahingehend, dass der Klemmkraft-Aktor 244 der Klemmkrafteinrichtung 340 nicht wie bei der Klemmkrafteinrichtung 240 des vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 200 direkt mit der zweiten Stell-Hülse 351 gekoppelt ist, sondern über eine Kugelrampe 329.
Ein weiterer Unterschied ist, dass bei dieser Klemmkrafteinrichtung 340 die zweite Stell-Hülse 351, wie bei dem anhand der Fig. 1 bis 3b beschriebenen, erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe 100 axial verschiebbar, aber drehfest im Getriebegehäuse 110 gelagert ist.
Die Kugelrampe 329 dient bei der Klemmkrafteinrichtung 340 dabei zur Umwandlung einer mittels des Klemmkraft-Aktors 244 erzeugten Rotationsbewegung in eine Axialverschiebung, wobei die Kugelrampe 329 dazu zwei Ringscheibenhälften 331 und 333 aufweist, zwischen denen in mehreren, in Umfangsrichtung verteilten und in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten 332 mit in Umfangsrichtung veränderlicher Tiefe, die jeweils in die beiden Ringscheibenhälften 331 und 333 eingebracht sind, Kugeln 338 angeordnet sind. Die Ringscheibenhälfte 331 ist dabei drehfest im Getriebegehäuse 110 gelagert und axial an diesem festgelegt, während die Ringscheibenhälfte 333 gegenüber der Ringscheibenhälfte 331 drehbeweglich und axial verschiebbar gelagert ist. Die drehbar gelagerte und axial verschiebbare Ringscheibenhälfte 333 weist eine Außenverzahnung 330 in Form einer Stirnradverzahnung auf, über welche sich die Ringscheibenhälfte 333 mit der Verzahnung 243 des Klemmkraft-Aktors 244 derart in Eingriff befindet, dass mittels des Klemmkraft-Aktors 244 eine Rotationsbewegung auf die Ringscheibenhälfte 333 aufgebracht werden kann.
Die Kugelrampe 329 ist dabei derart ausgebildet, dass eine auf die Ringscheibenhälfte 333 aufgebrachte Rotationsbewegung zu einer Veränderung der Position der Kugeln 338 in den Nuten 332 in Umfangsrichtung führt und damit aufgrund der nicht konstanten Nuttiefe zu einer Veränderung des Abstandes zwischen den beiden Ringscheibenhälften 331 und 333 und somit zu einer Axialverschiebung der Ringscheibenhälfte 333.
Eine Axialverschiebung der Ringscheibenhälfte 333 bewirkt aufgrund der Kopplung dieser mit der zweiten Stell-Hülse 351 eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse 351, und infolgedessen, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 100, eine Axialverschiebung der ersten Stell-Hülse 150 und der mit dieser axial fest verbundenen Zugmittelscheiben-Hälfte 105b, so dass eine axiale Klemmkraft auf das zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften 105a und 105b geführte Zugmittel 106 aufgebracht werden kann.
Mit der Klemmkrafteinrichtung 340 kann ferner ebenfalls, wie mit der zuvor anhand der Fig. 4 bis 7 beschriebenen Klemmkrafteinrichtung 240, nicht nur eine axiale Klemmkraft erzeugt werden bzw. ein axialer Klemmkraft-Anteil, sondern außerdem ein kompensierender Axialverschiebungsanteil zusätzlich zu einer mittels der Stelleinrichtung erzeugten Axialverschiebung.
Fig. 9 zeigt zum besseren Verständnis das erfindungsgemäße Zugmittelgetriebe aus Fig. 8 in Explosionsdarstellung, wobei hier zusätzlich noch eine Torsionsfeder 361 zum Aufbringen einer Vorspannung auf die Kugelrampe 329 zu erkennen ist, welche in Fig. 8 nicht erkennbar dargestellt ist. Entsprechend wie bei den vorbeschriebenen Explosionsdarstellungen ist auch in dieser Darstellung das Zugmittel 106 technisch nicht korrekt wiedergegeben.
Fig. 10 zeigt einige Komponenten der Klemmkrafteinrichtung 340 in Explosionsdarstellung, wobei in dieser Darstellung insbesondere die Kugelrampe 329 mit ihren zwei Ringscheibenhälften 331 und 333 mit den darin befindlichen Nuten 332 mit in Umfangsrichtung veränderlicher Tiefe sowie den Kugeln 338 und der Verzahnung 330 gut erkennbar ist.
Fig. 11a zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebes 300 aus den Fig. 8 bis 10 im Bereich der Sekundärwelle 103 mit einer eingestellten Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis >1, während Fig. 11b den Ausschnitt aus Fig. 11a mit einem eingestellten Übersetzungsverhältnis <1 zeigt.
Fig. 12 zeigt im Detail einen Querschnitt durch eine alternativ ausgestaltete Zugmittelscheiben-Hälfte 205a mit einem an einer Kontaktfläche 262 der Zugmittelscheiben-Hälfte 205a anliegenden Zugmittel 106, wobei die Kontaktfläche 262 im Unterschied zu den Kontaktflächen der vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Zugmittelgetriebe 100, 200 und 300 nicht eben ausgebildet ist, sondern gekrümmt ist, d.h. eine gekrümmte Leitkurve aufweist, insbesondere mit unterschiedlichen Krümmungsradien. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein besonders vorteilhafter Übersetzungsverlauf in Abhängigkeit vom Umschlingungsradius und damit in Abhängigkeit von einem zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften eingestellten axialen Abstand eingestellt werden.
Bezugszeichenliste 100,200,300 erfindungsgemäßes Zugmittelgetriebe 102 Primärwelle 103 Sekundärwelle 104 erste Zugm ittelscheibe 104a axial festgelegte Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten Zugmittelscheibe 104b axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte der ersten
Zugmittelscheibe 105 zweite Zugmittelscheibe 105a, 205a axial festgelegte Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten Zugmittelscheibe 105b axial verschiebbar gelagerte Zugmittelscheiben-Hälfte der zweiten
Zugmittelscheibe 106 Zugmittel 110 Getriebegehäuse 110a, 110b Getriebegehäuse-Hälfte 111 Klemmkraft-Schraubenfeder 112 Wälzlager 114 Rotationsachse der Primärwelle 115 Rotationsachse der Sekundärwelle 116 Passfeder 122 Sicherungsring 137 Wälzlager 139 Wälzlager 140,240,340 erfindungsgemäße Klemmkrafteinrichtung 147 Wälzlager 148 Wälzlager 149 Wälzlager 150 erste Stell-Hülse 151, 251, 351 zweite Stell-Hülse 152 dritte Stell-Hülse 153 vierte Stell-Hülse 154 Stelleinrichtung 155 Stellwelle 156 Axialkraft-Kolben 157 erste Hydraulikkammer 158 zweite Hydraulikkammer 159 Hydraulikkammer-Trennelement 160 Wälzlager 243 Verzahnung 244 Klemmkraft-Aktor 260 Wälzlager 262 Kontaktfläche 329 Kugelrampe 330 Verzahnung zweite Ringscheibenhälfte 331 erste Ringscheibenhälfte 332 Nut mit dem Umfangsrichtung veränderlicher Tiefe 333 zweite Ringscheibenhälfte 338 Kugel 361 Torsionsfeder

Claims (21)

  1. Patentansprüche
    1. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) mit einstellbarer Übersetzung für ein Fahrzeug aufweisend: - eine Primärwelle (102), - eine parallel zur Primärwelle (102) angeordnete Sekundärwelle (103), . ejne erste Zugmittelscheibe (104), die koaxial zur Primärwelle (102) angeordnet ist und aus zwei, jeweils drehfest mit der Primärwelle (102) gekoppelten, im wesentlichen konusförmigen Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b) gebildet ist, - eine zweite 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 (104) und die zweite Zugmittelscheibe (105) umschlingendes und jeweils zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b; 105a, 105b) der ersten Zugmittelscheibe (104) und der zweiten Zugmittelscheibe (105) geführtes Zugmittel zur Übertragung einer Antriebsleistung von der Primärwelle (102) auf die Sekundärwelle (103), wobei die eine der beiden Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 105a) der ersten Zugmittelscheibe (104) und/oder der zweiten Zugmittelscheibe (105) axial festgelegt ist und die andere Zugmittelscheiben-Hälfte (104b, 105b) derart axial verschiebbar ist, dass ein definierter, axialer Abstand zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b, 105a, 105b) der ersten Zugmittelscheibe (104) und/oder der zweiten Zugmittelscheibe (105), insbesondere stufenlos einstellbar ist, um einen effektiven Umschlingungsradius des Zugmittels (106) stufenlos einzustellen, und - eine Stelleinrichtung (154), welche wenigstens zur Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) ausgebildet ist und einen Stell-Aktor sowie eine erste Stell-Hülse (150) und eine zweite Stell-Hülse (151,251, 351) aufweist, wobei die erste Stell-Hülse (150) und die zweite Stell-Hülse (151, 251, 351) jeweils koaxial zur zweiten Zugmittelscheibe (105) angeordnet sind und die erste Stell-Hülse (150) mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) dieser Zugmittelscheibe (105) gekoppelt ist, und wobei die erste Stell-Hülse (150) und die zweite Stell-Hülse (151, 251, 351) jeweils derart gelagert sind und derart miteinander wirkverbunden sind, dass mittels des Stell-Aktors eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse (150) und der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351) bewirkbar ist.
  2. 2. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stell-Hülse (150) und die zweite Stell-Hülse (151, 251, 351) zum Wirkverbinden jeweils einen Gewindeabschnitt mit einem Gewinde aufweisen, wobei das Gewinde der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351) komplementär zum Gewinde der ersten Stell-Hülse (150) ausgebildet ist und sich die Gewinde der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351) und der ersten Stell-Hülse (150) miteinander in Eingriff befinden.
  3. 3. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Stell-Aktors eine Relativdrehung der ersten Stell-Hülse (150) gegenüber der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351), insbesondere eine Rotationsbewegung der ersten Stell-Hülse (150), bewirkbar ist und dadurch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse (150) und der zweiten Stell-Hülse (151,251, 351).
  4. 4. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) eine Klemmkrafteinrichtung (140, 240, 340) mit einem Klemmkraft-Aktor (244) zum Einstellen einer definierten, zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b; 105a, 105b) der ersten (104) und/oder der zweiten Zugmittelscheibe (105) auf das Zugmittel (106) wirkenden, axialen Klemmkraft aufweist, wobei der Klemmkraft-Aktor (244) vorzugsweise mit der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351) gekoppelt ist, insbesondere derart, dass mittels des Klemmkraft-Aktors (244) und der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351) eine Axialverschiebung der ersten Stell-Hülse (150) und dadurch eine Axialverschiebung der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der koaxial zur ersten Stell-Hülse (150) und zur zweiten-Stell-Hülse (151, 251, 351) angeordneten Zugmittelscheibe (105) bewirkbar ist.
  5. 5. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stell-Hülse (150) an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der koaxial zur ersten Stell-Hülse (150) und zur zweiten-Stell-Hülse (151, 251, 351) angeordneten Zugmittelscheibe (105) axial festgelegt ist und vorzugsweise drehbeweglich gegenüber dieser gelagert ist.
  6. 6. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stell-Hülse (251) drehbeweglich gelagert ist und eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse (251) blockierbar ist oder die zweite Stell-Hülse (151, 351) ist drehfest gelagert und eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse (151,351) ist blockiert.
  7. 7. Zugmittelgetriebe (200) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Aktors auf die zweite Stell-Hülse (251) ein Moment aufbringbar ist, vorzugsweise mittels eines weiteren Aktors oder mittels des Klemmkraft-Aktors (244), wobei insbesondere ein Stützmoment zum Blockieren der Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse (251) auf die zweite Stell-Hülse (251) aufbringbar ist, um bei einer mittels des Stell-Aktors auf die erste Stell-Hülse (150) aufgebrachten Rotationsbewegung ein Mitdrehen der zweiten Stell-Hülse (251) zu verhindern, und/oder insbesondere ein Rotationsmoment, um eine Rotationsbewegung der zweiten Stell-Hülse (251) zu bewirken und eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der ersten Stell-Hülse (150) und der zweiten Stell-Hülse (251) zu erzeugen.
  8. 8. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stell-Hülse (151, 251, 351) axial verschiebbar gelagert ist und eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351) ist blockierbar, oder die zweite Stell-HÜlse ist axial festgelegt und eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse ist blockiert.
  9. 9. Zugmittelgetriebe (100, 300) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zweite Stell-Hülse (151, 251, 351) eine Axialkraft aufbringbar ist, vorzugsweise mittels eines weiteren Aktors oder mittels des Klemmkraft-Aktors (244), wobei insbesondere eine axiale Stützkraft aufbringbar ist, mittels der bei einer Relativbewegung zwischen der ersten Stell-Hülse (150) und der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351) in axialer Richtung eine Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse (151, 251, 351) weg von der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) verhinderbar ist, und/oder insbesondere eine Axialkraft zur Einstellung einer zwischen den beiden Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) auf das Zugmittel (106) wirkenden, axialen Klemmkraft erzeugbar ist.
  10. 10. Zugmittelgetriebe (200, 300) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Aktor oder der Klemmkraft-Aktor (244), mit dem ein Moment auf die zweite Stell-Hülse (251) aufbringbar ist, ein Elektromotor ist, vorzugsweise ein über eine Verzahnung (243), insbesondere ein über eine Stirnradverzahnung, mit der zweiten Stell-Hülse (251, 351) gekoppelter Elektromotor (244).
  11. 11. Zugmittelgetriebe (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Aktor oder der Klemmkraft-Aktor, mit dem auf die zweite Stell-Hülse (151) eine Axialkraft aufbringbar ist, ein Hydraulik-Aktor ist, der derart ausgebildet und mit der zweiten Stell-Hülse (151) gekoppelt ist, dass durch Aufbringen eines Klemmkraft-Hydraulikdruckes eine gewünschte Axialverschiebung der zweiten Stell-Hülse (151) und damit die Einstellung einer definierten, axialen, auf das zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der koaxial zur ersten Stell-Hülse (150) und zur zweiten-Stell-Hülse (151) angeordneten Zugmittelscheibe (105) geführte Zugmittel (106) wirkenden, axialen Klemmkraft bewirkbar ist und/oder eine axiale Stützkraft mittels des Klemmkraft-Aktors auf die zweite Stell-Hülse (151) aufbringbar ist.
  12. 12. Zugmittelgetriebe (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulik-Aktor zum Einstellen der gewünschten, axialen Klemmkraft zwei Hydraulik-Kammern (157, 158) aufweist, wobei eine Hydraulik-Kammer (157) zum Aufbringen der axialen Klemmkraft vorgesehen ist und eine Hydraulik-Kammer (158), um im Fall einer Notbremsung einen plötzlichen Klemmkraftabfall auf nahezu Null zu bewirken.
  13. 13. Zugmittelgetriebe (200, 300) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Aktor oder Klemmkraft-Aktor (244), mit dem auf die zweite Stell-Hülse (151) eine Axialkraft aufbringbar ist, ein Elektromotor (244) ist, wobei der Elektromotor (244) vorzugsweise über eine Kugelrampe (329) mit der zweiten Stell-Hülse (351) gekoppelt ist, wobei der Elektromotor (244) insbesondere über eine Verzahnung (243, 330) mit der Kugelrampe (329) gekoppelt ist.
  14. 14. Zugmittelgetriebe (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkrafteinrichtung (100) zum Aufbringen einer axialen Vorspannung wenigstens eine koaxial zur Zugmittelscheibe (105) angeordnete Klemmkraft-Schraubenfeder (111) aufweist, wobei die Klemmkraft-Schraubenfeder (111) vorzugsweise unter Vorspannung an der zweiten Stell-Hülse (151) abgestützt ist.
  15. 15. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stell-Hülse (150) und die zweite Stell-Hülse (151, 251, 351) jeweils koaxial zur zweiten Zugmittelscheibe (105) angeordnet sind und die erste Stell-Hülse (150) mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gekoppelt ist.
  16. 16. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der vorgenannten Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (154) zur Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben- j Hälften (104a, 104b) der anderen Zugmittelscheibe (104), insbesondere zur Einstellung des axialen Abstandes zwischen den Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b) der ersten Zugmittelscheibe (104), eine dritte Stell-Hülse (152) und eine vierte Stell-Hülse (153) aufweist, wobei die dritte Stell-Hüfse (152) und die vierte Stell-Hülse (153) jeweils koaxial zu dieser Zugmittelscheibe (104) angeordnet sind und die dritte Stell-Hülse (152) mit der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (104b) dieser Zugmittelscheibe (104) gekoppelt ist, wobei die dritte Stell-Hülse (152) und die vierte Stell-Hülse (153) jeweils derart gelagert sind und derart miteinander wirkverbunden sind, dass mittels des Stell-Aktors eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der dritten Stell-Hülse (152) und der vierten Stell-Hülse (153) bewirkbar ist.
  17. 17. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Stell-Hülse (152) und die vierte Stell-Hülse (153) zum Wirkverbinden jeweils einen Gewindeabschnitt mit eihem Gewinde aufweisen, wobei das Gewinde der vierten Stell-Hülse (153) komplementär zum Gewinde der dritten Stell-Hülse (152) ausgebildet ist und sich die Gewinde der dritten Stell-Hülse (152) und der vierten Stell-Hülse (153) miteinander in Eingriff befinden.
  18. 18. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stell-Aktor derart mit der dritten Stell-Hülse (152) gekoppelt ist und die dritte Stell-Hülse (152) und die vierte Stell-Hülse (153) vorzugsweise derart gelagert sind und insbesondere derart miteinander wirkverbunden sind, dass mittels des Stell-Aktors eine Relativdrehung der dritten Stell-Hülse (152) gegenüber der vierten Stell-Hülse (153) bewirkbar ist und dadurch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der dritten Stell-Hülse (152) und der vierten Stell-Hülse (153).
  19. 19. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Stell-Hülse (152) an der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (104b) der anderen Zugmittelscheibe (104), insbesondere der ersten, Zugmittelscheibe (104) axial festgelegt ist und vorzugsweise drehbeweglich gegenüber der axial verschiebbaren Zugmittelscheiben-Hälfte (104b) dieser Zugmittelscheibe (104) gelagert ist, wobei die vierte Stell-Hülse (153) vorzugsweise axial festgelegt ist und insbesondere derart angeordnet ist, dass eine Rotationsbewegung der vierten Stell-Hülse (153) blockiert ist oder die Rotationsbewegung der vierten Stell-Hülse (153) blockierbar ist.
  20. 20. Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (154) derart ausgebildet ist, dass der axiale Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften (104a, 104b) der ersten Zugmittelscheibe (104) und der axiale Abstand der Zugmittelscheiben-Hälften (105a, 105b) der zweiten Zugmittelscheibe (105) gleichzeitig mittels des Stell-Aktors einstellbar ist, wobei die Stelleinrichtung (154) dazu vorzugsweise eine mit ihrer Längsachse parallel zur Primärwelle (102) und zur Sekundärwelle (103) angeordnete Stellwelle (155) aufweist, Über welche der Stell-Aktor mit der ersten Stell-Hülse (150) und der dritten Stell-Hülse (152) gekoppelt ist, wobei die erste Stell-Hülse (150) und die dritte Stell-Hülse (152) insbesondere jeweils mittels einer Verzahnung mit der Stellwelle (155) gekoppelt sind.
  21. 21. Fahrzeug mit einem Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) mit stufenlos einstellbarer Übersetzung, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittelgetriebe (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 ausgebildet ist.
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