DE10150315A1 - Getriebe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zumindest einer oberflächenbehandelten Kegelscheibenoberfläche.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere ein stufenlos einstellbares Getriebe mit Kegelscheiben und einer zwischen diesen angeordnetem Verbindungsmittel, wie Kette oder Band. Solche Getriebe sind beispielsweise als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe durch die DE 44 07 625 und die DE 195 44 644 bekannt geworden.

Kegelscheibenumschlingungsgetriebe weisen im wesentlichen zwei Kegelscheibenpaare mit je einer axial festen und einer axial verlagerbaren Kegelscheibe auf, wobei zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren ein Umschlingungsmittel, wie beispielsweise eine Kette oder ein Band, zur Drehmomentübertragung angeordnet ist. Diese Getriebe werden heute mit Öl geschmiert, so daß zwischen der Oberfläche und dem Umschlingungsmittel im Berührbereich immer wieder Öl vorhanden ist, welches den Festkörperkontakt zwischen der Kegelscheibe und dem Umschlingungsmittel verschlechtert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Funktionsfähigkeit oben genannter Getriebe zu verbessern.

Dies wird erfindungsgemäß bei oben genannten Getrieben, wie bei stufenlos einstellbaren Kegelscheibenumschlingungsgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem ersten Kegelscheibensatz und einem zweiten Kegelscheibensatz mit jeweils einer axial fest angeordneten ersten Kegelscheibe und einer relativ dazu axial verlagerbaren zweiten Kegelscheibe, mit jeweils einer Kegelscheibenoberfläche, welche in Kontakt mit einem Umschlingungsmittel steht, dadurch erreicht, daß in zumindest eine Kegelscheibenoberfläche Nuten eingebracht sind, die zur Abführung von Fluid von der Oberfläche der Kegelscheibenoberfläche dienen. Dies bewirkt, daß der Festkörperkontakt in Zonen ohne Nuten verbessert ist und das Öl bei beginnendem Festkörperkontakt in die Nuten abfließen kann. Sie stellen somit Abflußkanäle für das Öl zur Schmierung dar.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Nuten in je eine Kegelscheibenoberfläche pro Kegelscheibenpaar eingebracht sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Nuten in jede Kegelscheibenoberfläche eingebracht sind.

Gemäß eines erfinderischen Gedankens ist es zweckmäßig, wenn die Nuten im wesentlichen radial ausgerichtet sind. Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens ist es zweckmäßig, wenn die Nuten im wesentlichen in Umfangs­ richtung ausgerichtet sind. Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist es zweckmäßig, wenn erste Nuten vorgesehen sind, die sich mit zweiten Nuten kreuzen.

Vorteilhaft ist es, wenn die Nuten durch mechanische Bearbeitung in die Ober­ flächen der Kegelscheibe eingebracht werden. Gemäß eines weiteren erfinderi­ schen Gedankens ist es zweckmäßig, wenn die Nuten durch Behandlung mit einem energiereichen Strahl in die Oberflächen der Kegelscheibe eingebracht werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der energiereiche Strahl ein Laserstrahl ist. Auch kann es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig sein, wenn der energiereiche Strahl ein Fluidstrahl ist. Ebenso kann es auch zweck­ mäßig sein, wenn der Energiereiche Strahl ein Elektronenstrahl oder Teilchen­ strahl ist.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figur anhand eines Ausführungs­ beispieles erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein hydraulisch gesteuertes Kegelscheibengetriebe;

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung des Getriebes gemäß Fig. 1 mit balligen Reibflächen der Kegelscheiben und in einer Richtung balligen Stirnflächen der Wiegestücke;

Fig. 3 die Seitenansicht einer Laschenkette mit gelenkbildenden Wiege­ stückpaaren;

Fig. 4 eine vergrößerte Ausschnittdarstellung der Paarung zwischen der Reibfläche einer Kegelscheibe und der Stirnfläche eines Wiege­ stückes;

Fig. 5a bis 5c eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Kegelscheibe und

Fig. 6 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Kegelscheibe.

Gemäß Fig. 1 weist ein bekanntes stufenlos einstellbares Getriebe mit hydrau­ lisch verstellbaren Kegelscheiben eine Antriebswelle 1 und eine Antriebswelle 2 auf, auf denen zur Einstellung und Aufrechterhaltung der Getriebeübersetzung axial verschiebbare Kegelscheiben 3, 4 angeordnet sind, die Zylinder-Kolben- Aggregate 5, 6 bilden, während ihnen jeweils gegenüber fest abgestützte Kegel­ scheiben 7, 8 angeordnet sind. Zwischen den jeweiligen Kegelscheibenpaaren läuft eine Laschenkette 9 aus Stahlgliedern, wie Laschen und Wiegedruckstücke um. Die Laschenkette kann gegebenenfalls in einem weiteren Ausführungsbei­ spiel auch separate Druckstücke zur Übertragung des Drehmomentes zwischen den Kegelscheiben haben, die von Gelenkdruckstücken getrennt sind, die die Längskräfte der Kette aufnehmen.

Den Zylinder-Kolben-Aggregaten 5, 6 wird das von einer Druckmittelquelle 10 bezogene Druckmittel über ein Hydraulikventil 11 oder eine Hydraulikventilanla­ ge mit mehreren Ventilen und jeweiligen Leitungen 12, 13 zugeteilt. Außerdem sitzt beispielsweise auf der Antriebswelle 2 ein Drehmomentfühler 14, dem über eine Leitung 15 das von dem Steuerschieber 11 abfließende Druckmittel zuge­ führt wird, welches drehmomentabhängig gedrosselt wird und den Druck am Antrieb (Zylinder-Kolben-Aggregat 5) bestimmt. Vom Drehmomentfühler 14 aus fließt das Druckmittel über eine Leitung 16 drucklos auf die Laschenkette 9 zu deren Beölung und Kühlung ab.

Der Zylinder 5 hat eine Umfangsnut 17, an der über einen Gleitstein 18 der He­ bel 19 eines Übersetzungsstellgliedes 20 angelenkt ist. Zwischen Stellglied 20 und Gleitstein 18 ist an den Hebel 19 außerdem der Schieber 21 des Vierkan­ ten-Steuerschiebers drehbar angelenkt.

Auch kann jede Kegelscheibe mit einer Doppel-Kolben-Zylinder-Anordnung versehen sein, wobei jeweils eine Kolben-Zylinder-Einheit für die Druckmittel­ betätigung zur Anpressung der Kette und eine Kolben-Zylinder-Einheit für die Druckmittelbetätigung für die Übersetzungsänderung vorgesehen ist.

Die Funktionsweise dieses Getriebes wird nicht noch einmal erläutert, da sie allgemein bekannt ist.

Gemäß Fig. 2 sind bei einem Getriebe der allgemein anhand der Fig. 1 ge­ schilderten Art auf Wellen 22, 23 Kegelscheiben 24 bis 27 drehfest angeordnet, wobei die Kegelscheiben 24 und 26 axial fest abgestützt sind, während die Ke­ gelscheiben 25 und 27, die Zylinder-Kolben-Aggregate 28, 29 bilden, entspre­ chend den Pfeilen 30, 31 drehfest aber axial verschiebbar sind. Zwischen den Kegelscheiben läuft eine Stahlgliederkette um, die in der neutralen Überset­ zungsstellung 1 : 1 durch Wiegestücke 32, 33 und die ihre Mitte verbindende Spurlinie 34 dargestellt ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Reibflächen der Kegelscheiben 24 bis 27 mit einer im wesentlichen kreisbogenförmigen Mantelfläche versehen, während die Stirnflächen der Wiegestücke 32, 33 in radialer Richtung ebenfalls eine im we­ sentlichen kreisbogenförmige Mantelfläche aufweisen.

Die Kette 9 mit gelenkbildenden Paaren von Wiegestücken 32, 33 ist in Fig. 3 ausschnittweise und vergrößert in Seitenansicht dargestellt. Dabei haben die Wiegestücke 32, 33 eine solche Gestalt, daß sie an zwei Stellen 35, 36 bzw. 37, 38 an der Laschenaussparung der jeweils zugeordneten Lasche 39 bzw. 40 anliegen und dabei gegenüber dieser zugeordneten Lasche gegen Drehen gesi­ chert sind.

Die gegenseitige gelenkbildende Abstützung der Wiegestücke 32, 33 geschieht über im wesentlichen konvex gewölbte Wiegeflächen 41, 42, über die die Wie­ gestücke 32, 33 aufeinander abrollen, wenn die Kettenlaschen 39, 40 von ihrer geradlinig miteinander fluchtenden Stellung verschwenkt werden. Eine solche, zwischen dem geradlinigen Verlauf der Kette und einem Verlauf der Kette mit gegenseitig abgewinkelten Laschen, hin- und hergehende Bewegung machen die einzelnen Kettenglieder jeweils beim Einlaufen in den von zwei zusammen­ gehörenden Kegelscheiben gebildeten Keil durch. Dabei nehmen benachbarte Wiegestücke 32, 33 eine andere Schwenkstellung ein, die je nach dem Lauf­ kreisradius zwischen den Kegelscheibenpaaren unterschiedlich ist.

Fig. 4 zeigt in vergrößerter Ausschnittdarstellung aus Fig. 2 die Paarung zwi­ schen einem Wiegestück 33 mit einer in radialer Richtung im wesentlichen kreis­ bogenförmig gewölbten Stirnfläche 43 mit der im wesentlichen kreisbogenförmig gewölbten Reibfläche 44 der Kegelscheibe 24. Hier ist ersichtlich, daß sich die beiden Bauteile an der Kontaktstelle 45 berühren, wobei die Stirnfläche 43 so gewölbt ist, daß ihre in Radialrichtung der Kegelscheibe 24 parallel nebeneinan­ der liegenden Höhenlinien senkrecht zur Längserstreckung bzw. Achse 46 des Wiegestückes 33 liegen.

Mit 47 und 48 sind zwei weitere denkbare Kontaktstellen bezeichnet, wobei die Kontaktstelle 47 zu einem kleineren Laufkreisradius an der Kegelscheibe 24 und die Kontaktstelle 48 zu einem größeren Laufkreisradius gehört. Die Fig. 4 zeigt den Berührbereich zwischen Umschlingungsmittel 33 und der Kegelscheibe in einer Vergrößerung.

Die Fig. 5a zeigt eine Ansicht einer Kegelscheibe 100 mit erfindungsgemäßen Nuten 101, 102. Die Nuten sind im wesentlichen kreuzförmig mit ersten Nuten 101 und zweiten Nuten 102 angeordnet, die sich kreuzen. Die nuten sind im wesentlichen derart ausgerichtet, daß sie jeweils eine Radialkomponente und eine Umfangskomponente aufweisen. Die Fig. 5b zeigt Nuten 103, die in Um­ fangsrichtung verlaufen. Die Fig. 5c zeigt Nuten, die in radialer Richtung ver­ laufen.

Die Fig. 6 zeigt Nuten 110, 111, wobei die Nuten 111 in Umfangsrichtung ver­ laufen und die Nuten 110 in radialer Richtung.

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 Merkmale 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 Merkmale der rück­ bezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfin­ dungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschrei­ bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände­ rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be­ schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrens­ schritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (11)

1. Stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, insbesonde­ re für Kraftfahrzeuge, mit einem ersten Kegelscheibensatz und einem zweiten Kegelscheibensatz mit jeweils einer axial fest angeordneten ersten Kegelscheibe und einer relativ dazu axial verlagerbaren zweiten Kegel­ scheibe, mit jeweils einer Kegelscheibenoberfläche, welche in Kontakt mit einem Umschlingungsmittel steht, dadurch gekennzeichnet, daß in zumin­ dest eine Kegelscheibenoberfläche Nuten eingebracht sind, die zur Abfüh­ rung von Fluid von der Oberfläche der Kegelscheibenoberfläche dienen.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten in je eine Kegelscheibenoberfläche pro Kegelscheibenpaar eingebracht sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten in jede Kegelscheibenoberfläche eingebracht sind.

4. Getriebe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nuten im wesentlichen radial ausgerichtet sind.

5. Getriebe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nuten im wesentlichen in Umfangsrichtung ausgerichtet sind.

6. Getriebe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß erste Nuten vorgesehen sind, die sich mit zweiten Nuten kreuzen.

7. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nuten durch mechanische Bearbeitung in die Oberflä­ chen der Kegelscheibe eingebracht werden.

8. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nuten durch Behandlung mit einem energiereichen Strahl in die Oberflächen der Kegelscheibe eingebracht werden.

9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Energierei­ che Strahl ein Laserstrahl ist.

10. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Energierei­ che Strahl ein Fluidstrahl ist.

11. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Energierei­ che Strahl ein Elektronenstrahl oder Teilchenstrahl ist.