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Die
Erfindung betrifft eine Laschenkette, insbesondere für
ein CVT-Getriebe, d. h. ein stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe. In
einem CVT-Getriebe werden solche Ketten dazu eingesetzt, das Drehmoment
vom antreibenden Kegelscheibenpaar auf das angetriebene Kegelscheibenpaar
zu übertragen. Einsatzgebiete für derartige Ketten
sind neben den CVT-Getrieben allgemein Zahnketten, beispielsweise
als Pumpenantrieb oder Transferkette bei Allradverteilergetrieben,
oder Motorsteuerketten.
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Stand der Technik
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Ketten
der eingangs beschriebenen Art sind in vielfältiger Weise
aus dem Stand der Technik, z. B.
DE
100 47979 ,
EP 1865223 oder
EP 1624225 , bekannt. Derartige
aus Wiegegelenken und Laschen aufgebauten Ketten enthalten meist
Wiegegelenke jeweils aus zwei Stiftelementen, im Folgenden als zweiteilige
Wiegegelenke genannt, die in einer Ausnehmung in den Laschen geführt
werden, so dass jeweils zwei Stiftelemente die Ausnehmung eines
Laschenelements und eines daran angrenzenden Laschenelements durchdringen
und somit die Laschenelemente zu einer Laschenkette verbinden. Gleichzeitig
dienen sie dazu, die Beweglichkeit der Kettenglieder zueinander
zu gewährleisten, und die Kraftübertragung in
der Laschenkette zu ermöglichen.
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Die
zweiteiligen Wiegegelenke vergrößern die Kettenteilung,
was im Betrieb wegen des Polygon-Effekts zu einem erhöhten
Geräusch verursacht. Die Geräuschminderungsmaßnahmen,
z. B. die durch
WO02004005752 bekannte
Randomisierung der Kettenteilungen, oder Gleitschienen für
die Kette, führen zu höheren Kosten.
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Wiegegelenke
jeweils aus einem Stiftelement, im Folgenden einteilige Wiegegelenke
genannt, sind aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt, z. B.
durch die
WO2007 076777 ,
EP1128089 oder
EP1845286 . Die Wiegegelenke der Laschenketten
umfassen abwälzende Wiegestücke, die meistens
einen aufwändig herzustellenden Querschnitt oder komplexen
Aufbau haben und somit hohe Kosten verursachen.
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Aufgabe und Lösung
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige
und einfach herstellbare Laschenkette mit besserer Bewegungsstabilität im
Betrieb vorzusehen.
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Die
daraus abgeleiteten Anforderungen für die Laschenkette
sind:
- – Reduzierung der Anzahl der
Teile,
- – Reduzierung der Kettenteilung, Vereinfachung der
Form und Verbesserung der Herstellbarkeit der Bauteile, Reduzierung
der Belastung auf die Teile,
- – Erhöhung der Bewegungsstabilität
im Betrieb,
- – Vermeidung Reibung unter hohem Druck.
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Diese
Anforderungen werden durch die in den Patentansprüchen
aufgeführten Merkmale erfüllt. Statt dem zweiteiligen
Wiegegelenk wird die Beweglichkeit der benachbarten Kettenglieder
durch Abwälzen jeweils eines einzigen Wiegestücks
auf den Laschen realisiert. Die Anlageflächen der Wiegestücke
und Laschen, d. h. an der Fläche werden die Wiegestücke
und Laschen drehfest verbunden sind, sind plan und senkrecht zur
Laufrichtung der Laschenkette. Die Laschen weisen jeweils eine Durchgangsöffnung
auf. Die Vorteile dieses einfachen Aufbaus bestehen nicht nur in
den günstigen Herstellungskosten, die einteiligen Wiegegelenke
mit der einfachen Form führt im Vergleich zu den zweiteiligen Wiegegelenken
zu einer kleineren Kettenteilung, die die akustischen Eigenschaften
und Bewegungsstabilität der Laschenkette verbessern. Ein
zusätzlicher Vorteil dieser Ausführung ist, dass
die von den Wiegestücken auf den Laschen ausgeübte
Kraft parallel zur Laufrichtung der Laschenkette ist, so dass die mechanischen
Belastungen auf den Laschen und Wiegestücke verringert
sind.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Patentansprüchen
2 und 3 angegeben. Eine örtliche Erhöhung der
Laschen in der Erstreckungsrichtung der Wiegestücke vergrößert
die Wälzfläche der Laschen, somit die Druckspannung auf
den Wälzflächen der Laschen und der Wiegestücke
reduziert wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch
4 angegeben. Die Wälzfläche der Lasche ist plan
und senkrecht zur Laufrichtung der Laschenkette, somit ist die Gefahr, dass
das lenkende Wiegestück auf den noch nicht gelenkten Laschen
rutscht, zu vermeiden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch
5 angegeben. Die Wälzfläche des Wiegestücks
enthält mindestens eine konvexe Wälzfläche
und eine plane Wälzfläche. Im gerade laufenden
Teilbereich der Laschenkette, wo die maximale Zugkraft im Betrieb
auftritt, liegen die plane Wälzfläche des Wiegestücks
an die Wälzfläche der Lasche, um die Druckspannung
auf den Kontaktflächen zu verringern.
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Ausführungsbeispiel
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beigefügten, lediglich als
Beispiel dienenden Figuren beschrieben, in denen werden dargestellt:
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1 schematische
Darstellung einer erfindungsgemäßen Laschenkette;
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2 ein
Kettenglied mit zwei Wiegestücken;
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3 eine
Lasche;
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4 die
Erhöhung auf einer Lasche;
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5 ein
Wiegestück;
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6 die
Kräfte auf die Laschen und Wiegestücke
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7 eine
zwischen Kegelscheiben des CVT-Getriebes angepresste Laschenkette
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1 zeigt
schematisch einen Ausschnitt aus einer Laschenkette 2.
Die Kettenglieder 4a, 4b und 4c befinden
sich in einem nichtgelenkten Zustand, während die Kettenglieder 4d, 4e und 4f sich in
einem gelenkten Zustand befinden. Der Bereich, wo die Kettenglieder
nicht gelenkt sind, wird als gerade laufender Bereich 20 der
Laschenkette bezeichnet. Der Bereich, wo die Kettenglieder gelenkt
sind, wird als gelenkter Bereich 21 der Laschenkette bezeichnet.
Die lineare Bewegungsrichtung der Kettenglieder 4a, 4b und 4c wird
als Laufrichtung der Laschenkette 1 bezeichnet.
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2 zeigt
ein Kettenglied 4 mit zwei Wiegestücken 3a und 3b und
einer Lasche 5. Die dem Kettenglied 4 zugeordneten
Laschen 5 weisen jeweils eine Durchgangsöffnung 6,
in der sich die Wiegestücke 3a und 3b befinden,
auf. Das Wiegestück 3a ist auf den Anlageflächen 7(a,
b) mit den Laschen drehfest verbunden, z. B. mittels Übermaßpassung.
Das Wiegestück 3b kann auf den Wälzflächen 8(a,
b) abwälzen.
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3 zeigt
eine Lasche des Kettenglieds 4 in Vorderansicht und Draufsicht
mit Schnittebene A-A. Die Lasche weist eine örtliche Erhöhung 9 in
der Erstreckungsrichtung der Wiegestücke 10 auf.
Die Dicke der Laschen im Bereich der nasenartigen Erhöhung
t2 entspricht vorzugsweise 1,1 bis 2 Fach der Dicke im restlichen
Bereich der Lasche t1.
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4 zeigt
die Lasche mit der örtlichen Erhöhung 9 in
3D-Ansicht, damit verdeutlich wird, dass die Wälzfläche 8a mit
der örtlichen Erhöhung 9 in der Erstreckungsrichtung
der Wiegestücke verbreitert wird, damit die mechanische
Belastung auf der Wälzfläche im Betrieb verringert
wird. Die Anlagefläche 7a und die Wälzfläche 8a auf
der Lasche sind abgesehen von den Rundungen oder Fasen in den Randbereichen
im Wesentlichen plan ausgebildet.
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5 zeigt
das Wiegestück 3. Das Wiegestück 3 weist
eine plane Anlagefläche 7b auf, an diese Anlagefläche 7b liegt
die Anlagefläche 7a von der Lasche 10 an.
Die Lasche 10 und das Wiegestück 3 sind
z. B. mittels Übermaßpassung drehfest verbunden.
Die Anlageflächen 7a und 7b sind senkrecht
zur Laufrichtung der Laschenkette 1, damit keine zusätzliche
Belastung, wie z. B. Scherkraft, auf den Anlageflächen
der Lasche und des Wiegestücks wirkt. Die einfache und
flache Form des Wiegestücks ermöglicht niedrige
Herstellungskosten.
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6 zeigt
die Kräfte auf die Wälzfläche 8a einer
Lasche, die von dem nicht gelenkten Zustand in den gelenkten Zustand übergeht,
sowie die Wälzflächen 8b1. und 8b2 der
sich in der Durchgangsöffnung der Lasche 4 befindenden
Wiegestücke 3b und 3c. Die Wälzfläche
des Wiegestücks enthält eine konvexe Wälzfläche 8b1 und
eine plane Wälzfläche 8b2. Die plane
Wälzfläche 8b2 liegt an die Wälzfläche 8a der
Lasche im gerade laufenden Bereich 20. Die konvexe Wälzfläche 8b wälzt
im gelenkten Bereich 21 auf der Wälzfläche 8a der
Laschen 10 ab. Im gerade laufenden Bereich 20,
wo die maximale Zugkraft im Betrieb auftreten kann, ist die Druckspannung
auf den planen Wälzflächen 8b2 verringert.
Die Kräfte F1 und F2 auf der senkrecht zur Laufrichtung 1 der
Laschenkette stehenden Wälzfläche 8a der
Laschen 10 sind sowohl im gerade laufenden Bereich 20 als
auch am Anfang des gelenkten Bereichs 21 parallel zur Laufrichtung
der Laschenkette 1, somit ist Verrutschen des Wiegestücks
auf der Lasche zu vermeiden.
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Die
Laschen und Wiegestücke können z. B. kalt verformt
und gestanzt werden. Die Laschen sind auf die Wiegestücke
mit Druck oder in warmem Zustand montiert.
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Die 7 zeigt,
dass die Laschenkette an die Seitenflächen 11 zwischen
Kegelscheiben 12 eines stufenlos verstellbaren Umschlingungsscheibengetriebes
angepresst wird und somit Drehmoment übertragen kann.
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- 1
- Laufrichtung
der Laschenkette im gerade laufenden Bereich
- 2
- Laschenkette
- 3
- Wiegestück
- 3a,
3b
- Wiegestücke
in einem nicht gelenkten Zustand
- 3c,
3d
- Wiegestücke
in einem gelenkten Zustand
- 4
- Ketteglied
- 4a,
4b, 4c
- Ketteglieder
in einem nicht gelenkten Zustand
- 4d,
4e, 4f
- Ketteglieder
in einem gelenkten Zustand
- 5
- Lasche
- 6
- Durchgangsöffnung
der Lasche
- 7a
- Anlagefläche
der Lasche
- 7b
- Anlagefläche
des Wiegestücks
- 8a
- Wälzfläche
der Lasche
- 8b1
- gekrümmt
ausgebildete Wälzfläche des Wiegestücks
- 8b2
- plane
Wälzfläche des Wiegestücks
- 9
- örtliche
Erhöhung auf der Lasche
- 10
- Erstreckungsrichtung
des Wiegestücks
- 11
- Seitenfläche
des Wiegestücks
- 12
- Kegelscheibe
eines stufenlos verstellbaren Umschlingungsscheibengetriebes
- 20
- gerade
laufender Bereich der Kette
- 21
- gelenkter
Bereich der Kette
- t1
- Dicke
der dickeren Teilbereiche der Laschen in der Erstreckungsrichtung des
Wiegestücks
- t2
- Dicke
der dünneren Teilbereiche der Laschen in der Erstreckungsrichtung des
Wiegestücks
- F1
- die
Kraft auf die Wälzfläche der Lasche im nicht gelenkten
Zustand
- F2
- die
Kraft auf die Wälzfläche der Lasche im gelenkten
Zustand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10047979 [0002]
- - EP 1865223 [0002]
- - EP 1624225 [0002]
- - WO 020044005752 [0003]
- - WO 2007076777 [0004]
- - EP 1128089 [0004]
- - EP 1845286 [0004]