DE10022846A1 - Getriebe - Google Patents

Abstract

Eine Kegelscheibe für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, enthaltend eine tellerringartige Belagscheibe, deren Rückseite über ein Zwischenbauteil mit der Kegelfläche des Kegelscheibenkörpers verbunden ist und deren Vorderseite für einen Eingriff mit dem Umschlingungsmittel freiliegt, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil an nicht überlappenden Stellen seiner Vorderseite bzw. Rückseite mit der Rückseite der Belagscheibe bzw. der Kegelfläche des Kegelscheibenkörpers verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe und insbesondere eine Kegelscheibe für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einer gattungsgemäßen Kegelscheibe ist beispielsweise in der DE 197 48 675 A1 beschrieben und wird anhand der Fig. 10 und 11 erläutert.

Ein Antriebsmotor 2, beispielsweise der Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, treibt über eine Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 4 und einen Drehmomentfühler 6 ein erstes Kegelscheibenpaar 8 eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 10, das ein zweites Kegelscheibenpaar 12 aufweist, das über eine Einrichtung 14, die ein Anfahrelement, beispielsweise eine Anfahrkupplung oder einen Wandler, und einen Wendesatz zur Drehrich­ tungsumkehr enthält und über ein Differential 16 Antriebswellen 18 antreibt.

Die Drehmomentübertragung zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren 8 und 12 erfolgt mittels eines Umschlingungsmittels 20, beispielsweise einer Gliederkette, deren Druckstücke 22 mit seitlichen Stirnflächen mit entsprechend ausgebildeten kegeligen Anlageflächen der Kegelscheiben in Eingriff kommen. Die Verstellung der Übersetzung des Getriebes erfolgt derart, daß der Abstand zwischen den Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaares gegensinnig verändert wird. Dazu sind Verstelleinrichtungen vorgesehen, die vorteilhafterweise jeweils zwei Stellzylinder 24a, 24b und 26a, 26b aufweisen, von denen jeweils einer im wesentlichen drehmomentabhängig den Anpreßdruck zwischen den Kegelscheiben und den Druckstücken bestimmt und der andere die Übersetzungsverstellung bewirkt, d. h. den Abstand zwischen den Kegelscheiben jedes Kegelscheibenpaars einstellt.

Der Aufbau und die Funktion der beschriebenen Anordnung, die in vielfacher Weise abgeändert werden kann, sind an sich bekannt und werden daher nicht näher erläutert.

Fig. 11 zeigt die Kegelscheiben 30 und 32 eines Kegelscheibenpaares, wobei die Kegelscheibe 30 starr an einer Welle 34 befestigt oder einteilig mit der Welle 34 ausgebildet ist, und die Kegelscheibe 32 über eine Verzahnung 36 drehfest mit der Welle 34 verbunden ist, jedoch axial relativ zur Welle 34 verschiebbar ist.

Die Druckstücke 22 und die Kegelscheibe 32 sind in Fig. 11 in zwei unterschiedlichen Positionen eingezeichnet, nämlich der Position, in der das Umschlingungsmittel mit größtem Radius um das Kegelscheibenpaar umläuft (untere Position des Druckstückes 22), wobei die Kegelscheiben 30 und 32 ihren minimalen Abstand haben (obere Hälfte der Fig. 10), und der Position, in der das Umschlingungsmittel mit minimalem Radius um das Kegelscheibenpaar umläuft und die Kegelscheiben ihren maximalen Abstand haben.

An die Kegelscheiben 30 und 32 bzw. deren kegelige Innenflächen für den Reibeingriff mit den Stirnflächen der Druckstücke 22 werden hohe Anforderungen gestellt. Trotz hoher Flächenpressungen darf es zu keinem Einlaufen der Flächen kommen, um eine fange Betriebsdauer des Getriebes zu gewährleisten. Dazu wird in der DE 197 43 675 A1 eine mehrteilige Ausbildung der Kegelscheiben vorgeschlagen, indem sie einen Kegelscheibenkörper 38 umfassen, an dessen kegeliger Innenfläche eine tellerringartige Belagscheibe 40 angebracht wird, die in Eingriff mit dem Umschlingungsmittel kommt. Auf diese Weise sind nur an das Material der Belagscheibe 40 hohe Anforderungen bezüglich Flächenpressung, Verschleißfestigkeit usw. zu stellen, und der Kegelscheibenkörper 38 selbst kann aus kostengünstigem Material, beispielsweise Gußmaterial, hergestellt sein. Die Belagscheibe 40 kann in unterschiedlichster Weise mit dem Kegelscheibenkörper 38 verbunden werden, beispielsweise durch Formschluß, indem die aufeinander zugewandten Flächen des Kegelscheibenkörpers 38 und der Belagscheibe 40 mit entsprechenden Ausnehmungen und Vorsprüngen versehen sind, durch Verklebung, durch an der Belagscheibe ausgebildete Zungen, die in entsprechende Ausnehmungen des Kegelscheibenkörpers einragen usw.. Zwischen der Belagscheibe 40 und dem Kegelscheibenkörper 38 kann ein Zwischenbauteil angeordnet sein, das lediglich aus einer Klebschicht besteht oder durch eine Scheibe aus elastomeren Material gebildet ist. Die gesamte Anordnung kann auch derart sein, daß zwi­ schen der Belagscheibe 40 und dem Kegelscheibenkörper 38 sich eine Fluid­ schicht des für das Getriebe verwendeten Hydraulikfluids befindet. Mit der beschriebenen Anordnung wird nicht nur eine kostengünstige Herstellbarkeit des Getriebes erreicht; es wird zusätzlich die akustische Qualität verbessert, da Geräusche, die angeregt werden, wenn die Druckstücke nacheinander in Anlage an die Kegelscheibenpaare kommen, gedämpft werden.

Aus der DE 691 00 344 T2 ist eine Kegelscheibe bekannt, auf deren Kegelscheibenkörper eine Belagscheibe aus Stahl hoher Güte geklebt ist, wobei als Klebstoff ein Polyurethanklebstoff verwendet wird, mit dem sowohl eine gute Geräuschdämpfung als auch eine kostengünstige Herstellbarkeit des Umschlingungsmittelgetriebes erzielt wird, da nur an das Material der Belagscheibe hohe Anforderungen gestellt sind.

In der Praxis haben sich mit gattungsgemäßen Kegelscheiben, insbesondere wenn die Belagscheibe mit dem Kegelscheibenkörper unmittelbar verklebt ist, Probleme dahingehend herausgestellt, daß die Klebung selbst oder das Material des Zwischenbauteils nicht ausreichend dauerhaltbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kegelscheibe derart weiterzubilden, daß bei guter akustischer Dämpfung eine hohe Dauerhaltbarkeit und kostengünstige Herstellbarkeit gegeben ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Kegelscheibe wird das Material des Zwischenbauteils oder falls vorhanden, seine Verklebung, weniger auf Scherung beansprucht sondern kann auftretende Kräfte aufgrund seiner Mate­ rialeigenschaften, wie Biegbarkeit oder Dehnbarkeit aufnehmen.

Die Unteransprüche 2 bis 7 sind auf eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kegelscheibe gerichtet.

Die Unteransprüche 8 bis 12 sind auf weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kegelscheibe gerichtet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Kegelscheibe im montierten Zustand,

Fig. 2 die Ansicht der Fig. 1 im vernieteten Zustand,

Fig. 3 zwei Ansichten einer für die Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 verwendbaren Ringscheibe,

Fig. 4 die Ringscheibe der Fig. 3 in verformten Zustand,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Ringscheibe,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Kegelscheibe,

Fig. 7 eine Aufsicht auf eine bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 verwendbare Ringscheibe,

Fig. 8 Ansichten einer weiteren Ausführungsform einer Kegelscheibe,

Fig. 9 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform einer Kegelscheibe,

Fig. 10 die eingangs erläuterte Gesamtanordnung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und

Fig. 11 einen Schnitt durch ein Kegelscheibenpaar des Getriebes der Fig. 10,

Fig. 12 einen Schnitt durch ein Kegelscheibenpaar,

Fig. 12a einen Schnitt durch eine Drehverbindung,

Fig. 13 einen Schnitt durch eine Kegelscheibe,

Fig. 14 einen Schnitt durch ein Kegelscheibenpaar,

Fig. 15 einen Schnitt durch ein Kegelscheibenpaar,

Fig. 16a einen Schnitt durch ein Kegelscheibenpaar,

Fig. 16b eine Kegelscheibe im Schnitt,

Fig. 17a einen Schnitt durch ein Kegelscheibenpaar und

Fig. 17b eine Kegelscheibe im Schnitt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Kegelscheibe.

Gemäß Fig. 1 weist die Kegelscheibe einen Kegelscheibenkörper 50 und eine auch als Kegelblech bezeichnete Belagscheibe 52 auf, deren Vorderseite 54 die mit dem nicht dargestellten Umschlingungsmittel in Eingriff kommende Fläche ist. Diese Fläche kann eben, konvex oder konkav ausgebildet sein.

Die Belagscheibe 52, die aus gehärtetem, verschleißfesten Metallblech besteht, ist nicht unmittelbar an dem Kegelscheibenkörper 50 befestigt, sondern unter Zwischenanordnung einer vorzugsweise aus Metall bestehenden Ringscheibe 54, die mit der Belagscheibe 52 und dem Kegelscheibenkörper 50 auf folgende Weise blindvernietet ist:

In der Ringscheibe 54 sind Löcher 56 ausgebildet, die beispielsweise durch die Ringscheibe 54 durchgedrückt sind, so daß ihre Ränder mit Kragen 58 ausgebildet sind. Die Löcher werden von unterschiedlichen Seiten der Ringscheibe 54 her ausgebildet, so daß die Kragen 58 zu unterschiedlichen Seiten der Ringscheibe 54 vorstehen.

Der Kegelscheibenkörper 50 und die Ringscheibe 54 sind mit den Kragen 58 entsprechenden Ausnehmungen 60 ausgebildet, in die die Kragen 58 unter Passung einragen.

Von den von den Kragen 58 abgewandten Seiten der Löcher 56 her werden in die Löcher 56 jeweils Kegelbolzen 62 eingesetzt bzw. eingedrückt.

Fig. 1 zeigt die Kegelscheibe im montierten Zustand. Fig. 2 zeigt die Anordnung der Fig. 1 nach Zusammenpressen der Belagscheibe 52 und des Kegelscheibenkörpers 50. Wie ersichtlich, dringen beim Zusammenpressen die Kegelbolzen 62 unter Anlage ihrer mit größerem Durchmesser ausgebildeten Stirnflächen an der Belagscheibe 52 bzw. dem Kegelscheibenkörper 50 in die Löcher 56 ein, wobei sie die Kragen 58 aufweiten, so daß die Ringscheibe 54 mit der Belagscheibe 52 und dem Kegelscheibenkörper 50 vernietet wird. Die Ringscheibe 54 ist derart gestaltet, daß sie die notwendige Verformung bis zum Beginn der Vernietung im wesentlichen elastisch aufnimmt. Das dickere Ende des Kegelbolzens 62 ist derart dimensioniert, daß der durch den Ziehvorgang beim Eindrücken des Kegelbolzens 62 in das jeweilige Loch 56 an der Ringscheibe 54 entstehende Einzug ausgefüllt wird. Dadurch kann die Vernietung eine größere Kraft senkrecht zur Einschubrichtung aufnehmen.

Fig. 3 zeigt in a) eine Aufsicht auf eine Ringscheibe 54 und in b) einen Schnitt durch die Ringscheibe 54.

Gemäß Fig. 3a) sind die Löcher 56 im radial äußeren Bereich und radial inneren Bereich der Ringscheibe 54 in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet ausgebildet.

Radial zwischen den Löchern 56 ist die Ringscheibe 54 mit in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen 64 ausgebildet, die eine radiale Verformbarkeit und eine Verformbarkeit senkrecht zur Papierebene der Fig. 3 der Ringscheibe 54 erleichtern.

Fig. 3b) zeigt die Ringscheibe 54 im ebenen Zustand unmittelbar nach der Herstellung mit den Löchern 56 und den Schlitzen 64. Fig. 4 zeigt die Ringscheibe 54 in ihrem für die Montage verformten, topfförmigen bzw. kegelscheibenförmigen Zustand.

Fig. 5 zeigt eine gegenüber Fig. 3 abgeänderte Ausführungsform einer Ringscheibe 70, die nur in ihrem radial äußeren Bereich mit Löchern 56 versehen ist.

Die Ringscheibe 70 weist in gleichmäßigen Umfangsabständen von ihrem äußeren Rand sich radial einwärts erstreckende Schlitze 72 auf, von deren inneren Enden in beiden Umfangsrichtungen Schlitze 74 ausgehen, so daß aufeinander zu zeigende, blattfederartige Federzungen 76 gebildet sind, an deren Endbereichen die Löcher 56 ausgebildet sind. Die Löcher jeweils einer Federzunge sind mit aus der Zeichnungsebene nach unten vorstehenden Kragen versehen; die Löcher der gegenüberliegenden Federzungen mit nach oben vorstehenden Kragen, so daß die Vernietung ähnlich wie anhand Fig. 2 erläutert, der einen Federzunge 76 mit dem Kegelscheibenkörper und der anderen Federzunge mit der Belagscheibe erfolgt. Auf diese Weise ist eine in Umfangsrichtung drehsteife, jedoch in radialer und axialer Richtung weiche Verbindung zwischen dem Kegelscheibenkörper und der Belagscheibe geschaffen.

Es versteht sich, daß die Anordnung gemäß Fig. 5 in vielfacher Weise abgeändert werden kann, beispielsweise können mehrere Federzungen in radialen Abständen durch entsprechende Ausbildung der Schlitze vorgesehen sein. Jede Federzunge kann nur mit einem Loch ausgebildet sein usw.

Die Ringscheibe 54 bzw. 70 kann durch ein einfaches Blech gebildet sein oder kann eine aus mehreren Lagen zusammengesetzte Verbundscheibe sein.

Im Montagezustand der Fig. 1 kann eine Vorvernietung erfolgen.

Die Zentrierung der Belagscheibe 52 erfolgt über die Vernietung, so daß zum Toleranzausgleich die freiliegende Eingriffs- oder Lauffläche der Belagscheibe nach der Vernietung bearbeitet werden kann.

Zu ihrer Endbearbeitung kann die Belagscheibe 52 voll gegen den Kegelscheibenkörper gedrückt werden, wobei die Belagscheibe gegen den Kegelscheibenkörper abgedichtet werden kann. Zur Abdichtung kann eine an der Kegelscheibe bleibende Dichtung oder eine vorrichtungsseitige Dichtung verwendet werden.

Die Ringscheibe kann derart vorgeformt sein, daß nach dem Vernieten eine Vorspannkraft verbleibt, die die Belagscheibe gegen den Kegelscheibenkörper zieht.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kegelscheibe. Zwischen dem Kegelscheibenkörper 50 und der Belagscheibe 52 ist eine aus drei Lagen zusammengesetzte Zwischenbaugruppe 78 angeordnet, die eine Ringscheibe 80 enthält, die sandwichartig zwischen zwei Dämmlagen bzw. Dämmscheiben 82 und 84 aufgenommen ist. Die Dämmscheibe 82 ist mit der Belagscheibe 52 verklebt. Die Dämmscheibe 84 ist mit dem Kegelscheibenkörper 50 verklebt. Die Verklebung der Dämmscheiben 82 und 84 mit der Ringscheibe 80 wird anhand Fig. 7 erläutert. Gemäß Fig. 7 ist die Ringscheibe 80 mit Ausnehmungen ver­ sehen, von denen drei in Umfangsrichtung benachbarte massiv schwarz eingezeichnet sind. Insgesamt wechseln sich zwei Arten von Ausnehmungen ab, und zwar eine insgesamt T-förmige Ausnehmung 86 und eine insgesamt baum­ förmige Ausnehmung 88.

Der Stamm der baumförmigen Ausnehmung 88 verläuft radial bis annähernd zum inneren Rand der Ringscheibe 80 und endet in zwei gegensinnig in Umfangsrichtung verlaufenden Ästen 90, die an der gleichen radialen Stelle vom Stamm ausgehen. Radial weiter auswärts befindliche Äste 92 verlaufen ebenfalls zunächst gegensinnig in Umfangsrichtung, sind dann radial einwärts verlaufend abgebogen, um dann wiederum in Richtung auf den Stamm in Umfangsrichtung zu verlaufen. Auf diese Weise sind beidseitig des Stammes jeder baumförmigen Ausnehmung 88 angeordnete Bereiche bzw. Felder 92 und 94 geschaffen, die jeweils über radiale Hälse 96 und in Umfangsrichtung verlaufende Äste 98 mit einem radial verlaufenden Stamm 100 der Ringscheibe 80 verbunden sind, der von einem inneren Umfangsbereich der Ringscheibe radial auswärts ausgeht. Alle auf einer Seite des Stammes einer baumförmigen Ausnehmung 88 liegenden Felder 92 sind mit der einen Dämmscheibe verklebt, wohingegen alle auf der anderen Seite des Stammes liegenden Felder 94 mit der anderen Dämmscheibe verklebt sind.

Mit der beschriebenen Anordnung, die in vielfältiger Weise abgeändert werden kann, wird folgendes erreicht:

Durch die wechselseitige Verklebung der Felder 92 bzw. 94 mit den Dämmscheiben 82 bzw. 84 werden bei einer Relativbewegung zwischen der Belagscheibe 52 und dem Kegelscheibenkörper 50 die jeweils mit der entsprechenden Dämmscheibe verklebten Felder mitgenommen, wohingegen zwischen den nicht mit der jeweiligen Dämmscheibe verklebten Feldern und der Dämmscheibe eine Relativbewegung möglich ist. Die Relativbewegung wird somit durch eine Relativbewegung der Felder 52 relativ zu den Feldern 54 und der Verformung des Materials der Ringscheibe 80 aufgenommen. Die Aufteilung der Ringscheibe 80 mittels der Ausnehmungen 86 und 88 in einzelne Felder ist derart, daß die Verbindung zwischen den Feldern 92 und 94 in axialer und radialer Richtung biegeweich und in Umfangsrichtung verdrehsteif ist.

Somit wird, ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eine Relativbewegung zwischen der Belagscheibe und dem Kegelscheibenkörper durch das Material der Ringscheibe aufgenommen, die mechanisch entsprechend ausgebildet ist. Es versteht sich, daß die Verklebung an den Werkstoff der jeweiligen Dämmscheibe angepaßt sein kann, beispielsweise in Form eines aufvulkanisierten Elastomers. Mit der beschriebenen Anordnung wird erreicht, daß in der Belagscheibe 52 angeregter Körperschall gut gedämpft wird, da keine metallische Brücke zwischen der Belagscheibe 52 und dem Kegelscheibenkörper 50 vorhanden ist. Da das Material der Dämmscheiben einen deutlich kleineren E-Modul als der Stahl der Belagscheibe oder des Kegelscheibenkörpers aufweist, müssen die Dämmscheiben in der Lage sein, Relativverformungen zwischen Kegelscheibenkörper und Belagscheibe pro­ blemlos auszugleichen, was durch die beschriebene Konstruktion der Ringschei­ be und der Verklebungen erzielt wird.

Es versteht sich, daß unterschiedlichste Anordnungen und Ausbildungen der Ausnehmungen möglich sind, wenn damit nur erreicht wird, daß die mit unterschiedlichen Dämmscheiben verbundenen bzw. verklebten Bereiche über das Material der Ringscheibe 80 in axialer und radialer Richtung weich und in Umfangsrichtung steif miteinander verbunden sind.

Die Dämmscheiben können beispielsweise aus einem üblicherweise in Kupplungen verwendeten Reibmaterial bestehen. Die Ringscheibe kann aus Blech, aus Papier oder aus einem Matrixmaterial aus Harz und Fasern bestehen. Sie kann auch aus mehreren Lagen zusammengesetzt sein. Die Anordnung kann zur weiteren Dämpfungsverbesserung mit Flüssigkeit oder auch Sand gefüllt sein, die bzw. der die Ausnehmungen ausfüllt.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kegelscheibe, wobei Fig. 8a) einen Schnitt ähnlich der Fig. 6 zeigt, Fig. 8b) eine Aufsicht auf einen Sektor der Zwischenbaugruppe zeigt und Fig. 8c) eine vergrößerte Detailansicht der Fig. 8a) zeigt.

Für funktionsähnliche Bauteile sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 6 verwendet.

Wie insbesondere aus Fig. 8c) ersichtlich, besteht die Zwischenbaugruppe 78 aus einer Gewebescheibe 102, die sandwichartig zwischen zueinander konzentrisch angeordneten Ringen bzw. Ringscheiben 104 und 106 aufgenommen ist. Wie ersichtlich, sind mehrere Ringscheiben 104, 106 zueinander konzentrisch mit unterschiedlichen Radien angeordnet. Die Ringscheiben 104, 106 sind abwechselnd einmal mit dem Kegelscheibenkörper 50 und der Belagscheibe 52 verklebt, wie in Fig. 8b) durch die sich radial abwechselnden, unterschiedlich schraffierten Klebebereiche angedeutet.

Auf diese Weise wird erreicht, daß Relativbewegungen zwischen dem Kegelscheibenkörper 50 und der Belagscheibe 52 weitgehend ausschließlich vom Material der Gewebescheibe 102 aufgenommen werden können. Das Gewebe der Gewebescheibe 102 kann aus Draht oder z. B. Kunststoff-Fasern bestehen. Es ist vorteilhafterweise so elastisch, daß es in den Bereichen zwischen den mit unterschiedlichen Radien ausgebildeten Ringscheiben 104, 106 Verformungen ausgleichen kann, ohne daß die aus Dämm-Material bestehenden Ringscheiben unzulässig auf Scherung oder Zug beansprucht werden.

Es versteht sich, daß die Ringscheiben durch flache Bauteile ersetzt werden können, die nicht in Form konzentrischer Ringe sondern beispielsweise radialer Stege ausgebildet sind und abwechselnd mit der Belagscheibe und dem Kegelscheibenkörper verklebt sind.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform einer Kegelscheibe, bei der die Zwischenbaugruppe 78 durch eine einteilige sich über annähernd die gesamte Kegelfläche des Kegelscheibenkörpers 50 erstreckende Ringscheibe 108 ersetzt ist, die an sich in Aufsicht auf die Ringscheibe 108 nicht überlappenden Bereichen 110, 112 mit dem Kegelscheibenkörper 50 bzw. der Belagscheibe 52 verklebt ist. Auch bei dieser Ausführungsform wird eine Relativbewegung zwischen der Belagscheibe 52 und dem Kegelscheibenkörper 50 nicht zwangs­ läufig durch eine Scherung des Materials der Ringscheibe 108 sondern durch deren Verformung zwischen den nicht verklebten Flächen aufgenommen. Die Bereiche 110 und 112 können radial und/oder in Umfangsrichtung voneinander entfernt sein. Die Ringscheibe 108 kann als Elastomerschicht mit hoher Dämpfung ein- oder mehrlagig ausgebildet sein.

Die Fig. 12 zeigt einen Kegelscheibensatz 200 mit einer axial fest angeordneten Kegelscheibe 201 und einer axial verlagerbaren Kegelscheibe 202, die mit der Kegelscheibe 201 drehfest angeordnet ist. Auf den beiden Kegelscheiben 201 und 202 sind Belagscheiben 203, 204 mit einer Zwischenschicht 205, 206 versehen, wobei das Umschlingungsmittel 210 mit den Belagscheiben 203, 204 in Reibkontakt steht.

Die Belagscheiben 203, 204 sind aus Metall gefertigt und sind vorzugsweise einteilig oder mehrteilig ausgebildet. Beispielsweise besteht die Belagscheibe aus einem ersten scheibenförmigen Element 203a und einem ringförmigen zweiten Element 203b, die vorteilhaft verbunden sind. Diese Verbindung besteht beispielsweise aus einer Schweißverbindung 211. Das Element 203b steht gegenüber dem Element 203a in axialer Richtung hervor, so daß es auf einer Schulter 201a der Kegelscheibe 201 aufliegen kann.

Die Zwischenschicht ist ebenfalls in einem radial äußeren Ringbereich 205a in axialer Richtung abgewinkelt und wird von der Schulter 201a getragen.

Zur drehfesten Mitnahme von Zwischenschicht und Belagscheibe mit der Kegelscheibe besteht in der Schulter 201a eine Ausbildung von Zähnen 220 oder Ausnehmungen 221, die über den Umfang verteilt angeordnet sind. In diese Ausnehmungen 221 oder Zahnlücken greifen Ausbuchtungen 230 der Zwischenschicht und/oder Zähne 240 der Belagscheibe ein. Die Belagscheibe ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel radial innen nicht abgestützt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Fig. 13 ist die Belagscheibe 303 auf einem Ansatz 302, wie Schulter, radial innen aufgenommen. Durch die Aufnahme der Belagscheibe radial innen durch die Schulter kann die Belagscheibe gegebenenfalls zentriert werden.

Die verzahnten Kegelscheiben mit Zwischenscheibe und Belagscheibe sind wie folgt aufgebaut, siehe beispielsweise Fig. 12, 12a und 13. Die eigentliche Kegelscheibe 201, 202 und 301 wird mit einer Verzahnung am äußeren Durchmesser gefertigt. Die Zahnflanken sind vorzugsweise winklig ausgeführt, wobei hier auch andere Zahnprofile möglich sind. Ein Zwischenelement 205, 305, welches vorteilhaft als Stahlblech ausgeführt sein kann, welches als Zwischenlage dient, ist angepaßt an den Winkel der Kegelscheiben entsprechend umgeformt und besitzt überdies am äußeren Umfang einen verzahnten Kragen 205a. Das als Zwischenblech 205 benannte Teil besitzt dabei nach der Umformung im wesentlichen eine gleichbleibende Wandstärke. Bei der vorgesehenen Montage, wird das Zwischenblech 205 axial auf die Kegelscheibe 201 geschoben, so daß die Zähne beider Teile ineinandergreifen. Die Verzahnung beider Teile kann dabei so ausgelegt sein, daß geringes Spiel oder aber auch ein geringes Übermaß vorhanden ist, so daß beide Teile dementsprechend zusammengefügt werden müssen. Das Zwischenblech 205 liegt nach erfolgter Vormontage im wesentlichen vollflächig an der Kegelscheibe 201 an. Ein weiteres Blech, ein sogenanntes Deckblech oder Belagscheibe 203, wird nun auf die vormontierten Teile geschoben. Dieses Deckblech 203, 303 besitzt eine ähnliche Kontur wie das zuvor beschriebene Zwischenblech 205, 305 und hat am vorgeformten Kragen 203b eine Innenverzahnung. Hierbei wäre es auch denkbar, das Blech einteilig oder aus mehreren Teilen zu fertigen. Der äußere Kragen mit der Verzahnung könnte dabei z. B. ein Einzelteil 203b ergeben. Diese Einzelteil 203b könnte vor der Montage oder nachträglich mit dem Blechteil 203, auf dem das Umschlingungsmittel 210 läuft, verbunden werden.

Die Verzahnung ist so ausgelegt, daß diese in die Zahnlücken des Zwischenbleches paßt. Dabei ist der Abstand der gegenüberliegenden Zahnflanken von Kegelscheibe und Deckblech geringer, als die Wandstärke des sich dazwischen befindenden Bleches. Somit wird bei der Endmontage, durch die vorhandene Überdeckung, das Zwischenblech durch das Deckblech an den Zahnflanken verpresst. Das Zwischenblech 205 wird dabei über die Fließgrenze verformt und verspannt gleichzeitig das Deckblech zur Kegelscheibe. Dies sorgt dafür, daß alle drei Teile spielfrei miteinander verbunden sind und das Deckblech außerdem zur Kegelscheibe positioniert wird. Eine nur an den Zahnflanken bestehende Überdeckung, reduziert die bei der Montage auftretenden Reaktionskräfte in radialer Richtung. Die Verzahnung hat zudem die Aufgabe, daß anliegende Moment sicher und spielfrei zu übertragen. Dabei kann die Verzahnung jedoch auch so ausgeführt werden, daß die Überdeckung nicht nur an den Zahnflanken, sondern auch am Zahnfuß und/oder Zahnkopf vorhanden ist.

Die beschriebene Montagereihenfolge kann in anderen Ausführungsbeispielen auch in einer anderen Reihenfolge erfolgen. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn das Zwischenblech mit dem Deckblech zu montieren und anschließend diesen Unterzusammenbau auf die Kegelscheibe zu schieben ist.

Die Fig. 14 und 15 zeigen Ausführungsbeispiele, in welchen die Belagscheibe 404, 403, 453, 454 mit der jeweiligen Kegelscheibe 401, 402, 451, 452 und die Zwischenelemente 405, 406, 455, 456 mittels beispielsweise Stiften oder anderer Haltemittel 410, 411, 460, 461 drehfest verbunden sind. Das Ausführungsbeispiel sieht vor, daß das Deckblech 403, 404, 453, 454 mit der Kegelscheibe Kegelscheibe 401, 402, 451, 452 über Verbindungselemente wie Stifte, Bolzen, Schrauben oder Niete miteinander zu verbinden. Dazu werden die Haltemittel, wie Stifte in Öffnungen, wie Bohrungen der jeweiligen Bauteile eingelegt und die Bauteile in axialer Richtung verbunden. Die Anordnung der Stifte oder Haltemittel kann radial innen und/oder radial außen erfolgen.

Die Fig. 16a, 16b und 17a, 17b zeigen eine Mitnahme des Deckbleche oder der Belagscheibe mit der Kegelscheibe mittels einer Polygon- bzw. Zahnwellenverbindung. Die einzelnen Verbindungsmöglichkeiten liegen dabei jeweils axial zur Kegelscheibe und können gleichzeitig auch als Arretierung für das Zwischenblech dienen.

Die Fig. 16a zeigt eine Belagscheibe 503, welche mit einer Zwischenlage 505 an der Kegelscheibe 501 drehfest angeordnet ist, wobei die Belagscheibe 503 radial innen auf einer Schulter 510 aufgenommen ist. Da die Schulter 510 im Schnitt der Fig. 16b betrachtet polygonartig ausgebildet ist und die radial innere Kante 511 der Belagscheibe die gleiche oder eine damit korrespondierende Kontur im Schnitt aufweist, ist die Belagscheibe mit der Kegelscheibe drehfest verbunden.

Die Fig. 17a zeigt eine Belagscheibe 553, welche mit einer Zwischenlage 555 an der Kegelscheibe 551 drehfest angeordnet ist, wobei die Belagscheibe 553 radial innen auf einer Schulter 560 aufgenommen ist. Da die Schulter 560 im Schnitt der Fig. 17b betrachtet mit Zähnen ausgebildet ist und die radial innere Kante 561 der Belagscheibe die gleiche oder eine korrespondierende Verzah­ nung im Schnitt aufweist, ist die Belagscheibe mit der Kegelscheibe drehtest verbunden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zwischenlage zwischen der Kegelscheibe und der Belagscheibe und/oder die Gegenflächen, die mit der Zwischenlage in Berührung kommen oberflächenbeschichtet, wie zum Beispiel phosphatiert, hartverchromt gegen Verschleiß oder gleitbeschichtet mittels beispielsweise Teflon oder einem Gleitlagerwerkstoff sind. Diese Gleitbeschichtung reduziert den Reibwert zwischen der Zwischenlage und den Gegenflächen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zwischenschicht mittels Öl umspült wird, so daß vorteilhaft Passungsrost weggespült und die Gleitflächen geschmiert werden. Dazu können in die Zwischenlage und/oder die Gegenflächen Nuten, wie insbesondere labyrinthartige Nuten oder Kanäle eingebracht sein.

Vorteilhaft kann die Zwischenlage aus Stahlblech oder Gleitlagermaterial, wie zum Beispiel Bronze hergestellt sein.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Grundkörper der Kegelscheiben einsatzge­ härtet sind. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn sie vergütet und gegebenen­ falls induktiv gehärtet sind.

Die Belagscheiben sind vorzugsweise einsatzgehärtet.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Aus­ bildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des je­ weiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei­ lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun­ gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteran­ sprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste­ hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Ab­ änderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Ele­ mente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kom­ bination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemei­ nen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebe­ nen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Ver­ fahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegen­ stand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (12)

1. Kegelscheibe für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, enthaltend eine tellerringartige Belagscheibe, deren Rückseite über ein Zwischenbauteil mit der Kegelfläche des Kegelscheibenkörpers verbunden ist, und deren Vorderseite für einen Eingriff mit dem Umschlingungsmittel freiliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil an nicht überlappenden Stellen seiner Vorderseite bzw. Rückseite mit der Rückseite der Belagscheibe bzw. der Kegelfläche des Kegelscheibenkörpers verbunden ist.

2. Kegelscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil eine metallische Ringscheibe ist, die mit der Belagscheibe und dem Kegelscheibenkörper durch Vernieten verbunden ist.

3. Kegelscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe mit von Kragen umgebenden Löchern ausgebildet ist, wobei einige der Kragen zur einen Seite und andere der Kragen zur anderen Seite der Ringscheibe vorstehen und in Ausnehmungen einragen, die in der Belagscheibe und dem Kegelscheibenkörper ausgebildet sind, und daß in die Löcher jeweils von der vom Kragen abgewandten Seite her Kegelbolzen eingesetzt sind, deren größere Stirnseiten sich beim Pressen der Belagscheibe in Richtung auf den Kegelscheibenkörper an der Belagscheibe bzw. dem Kegelscheibenkörper abstützen, um die Ringscheibe mit der Belagscheibe bzw. dem Kegelscheibenkörper zu vernieten.

4. Kegelscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dickere Ende des Kegelbolzens nach dem Vernieten den an der Ringscheibe entstehenden Einzug im wesentlichen ausfüllt.

5. Kegelscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernietung am inneren Umfangsrandbereich und am äußeren Umfangsrandbereich der Ringscheibe erfolgt und die Ringscheibe radial zwischen den Vernietungen mit in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen ausgebildet ist.

6. Kegelscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernietung der Ringscheibe mit der Belagscheibe bzw. dem Kegelscheibenkörper an aufeinander zugewandten Endbereichen von am Umfang der Ringscheibe ausgebildeten, gegensinnig in Umfangsrichtung verlaufenden Zungen ausgebildet sind.

7. Kegelscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe derart vorgespannt ist, daß sie die Belagscheibe in Richtung auf den Kegelscheibenkörper zieht.

8. Kegelscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil mit der Belagscheibe und dem Kegelscheibenkörper durch Kleben verbunden ist.

9. Kegelscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil durch eine Ringscheibe gebildet ist, die sandwichartig zwischen zwei Dämmscheiben aufgenommen ist, wobei die Dämmscheiben mit der Ringscheibe an sich nicht überlappenden Stellen verklebt sind und an ihren jeweils von der Ringscheibe abgewandten Seiten mit der Belagscheibe bzw. dem Kegelscheibenkörper verklebt sind.

10. Kegelscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe durch entsprechend ausgebildete Ausnehmungen in Felder aufgeteilt ist, die mit jeweils einer der Dämmscheiben verklebt sind und in axialer und radialer Richtung biegeweich und in Umfangsrichtung drehsteif miteinander verbunden sind.

11. Kegelscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil durch eine Gewebescheibe gebildet ist, die sandwichartig zwischen mit ihr verklebten, konzentrischen Ringscheiben aufgenommen ist, die abwechselnd mit der Belagscheibe und dem Kegelscheibenkörper verklebt sind.

12. Kegelscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwi­ schenbauteil durch eine Ringscheibe gebildet ist, die an radial und/oder axial voneinander entfernten Stellen mit der Belagscheibe bzw. dem Kegel­ scheibenkörper verklebt ist.