DE102014224946B4 - Belting for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Umschlingungsgetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
– ein erstes Kegelscheibenpaar (3) auf einer ersten Getriebewelle (4), wobei das erste Kegelscheibenpaar (3) eine erste Steuerscheibe (5) und eine erste Gegenscheibe (6) umfasst, wobei die erste Steuerscheibe (5) axial bewegbar ist;
– ein zweites Kegelscheibenpaar (7) auf einer zweiten Getriebewelle (8), wobei das zweite Kegelscheibenpaar (7) eine zweite Steuerscheibe (9) und eine zweite Gegenscheibe (10) umfasst, wobei die zweite Steuerscheibe (9) axial bewegbar ist; und
– ein Umschlingungsmittel (11), über welches das erste Kegelscheibenpaar (3) und das zweite Kegelscheibenpaar (7) drehmomentübertragend verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die erste Gegenscheibe (6) aus einer Null-Betriebslage heraus hin zu einer Übersetzungsbetriebslage axial bewegbar ist, um einen Spurversatz (12) des Umschlingungsmittels (11) zu reduzieren.
A belt transmission (1) for a motor vehicle (2), comprising at least the following components:
A first conical disk pair (3) on a first transmission shaft (4), the first conical disk pair (3) comprising a first control disk (5) and a first counter disk (6), the first control disk (5) being axially movable;
A second conical disk pair (7) on a second transmission shaft (8), the second conical disk pair (7) comprising a second control disk (9) and a second counter disk (10), the second control disk (9) being axially movable; and
A belting means (11), via which the first conical disk pair (3) and the second conical disk pair (7) can be connected in a torque-transmitting manner,
characterized in that
at least the first counter-disc (6) is axially movable from a zero operating position to a translation operating position to reduce a track offset (12) of the belt (11).

Figure DE102014224946B4_0001
Figure DE102014224946B4_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Umschlingungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Reduzieren eines Spurversatzes beim Verändern einer Übersetzung an einem Umschlingungsmittelgetriebe, insbesondere für ein Umschlingungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a belt transmission for a motor vehicle, a method for reducing a track offset when changing a translation on a belt transmission, in particular for a belt transmission of a motor vehicle.

Aus dem Stand der Technik sind Umschlingungsgetriebe bekannt, mit welchen (zumindest bereichsweise) eine stufenlose Veränderung der Übersetzung (beziehungsweise Untersetzung) möglich ist. Diese werden daher der Gruppe der stufenlosen Übersetzungsgetriebe zugeordnet, den CVT (Continuously Variable Transmission), oder teilweise auch wegen der Dominanz im Kraftfahrzeug-Bereich unter den CVTs ersatzweise als CVT bezeichnet. Die Erfindung betrifft Umschlingungsgetriebe, welche zwei Kegelscheibenpaare aufweisen. Jedes Kegelscheibenpaar umfasst jeweils zwei Kegelscheiben. Die Kegelscheiben sind jeweils mit ihrer Kegelfläche aufeinander zu ausgerichtet und entlang ihrer gemeinsamen Rotationsachse relativ zueinander verschiebbar, wobei eine Kegelscheibe, die Gegenscheibe, axial fixiert ist und die andere Kegelscheibe, die Steuerscheibe, axial verschiebbar ist. Über ein gemeinsames Umschlingungsmittel, zum Beispiel eine Übertragungskette, sind die beiden Kegelscheibenpaare drehmomentübertragend miteinander verbunden. Das Umschlingungsmittel wandert radial nach außen, wenn die Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaars aufeinander zugeführt werden, und radial nach innen, wenn sich die Kegelscheibenpaare voneinander entfernen. Die Kegelscheibenpaare werden jeweils gegenläufig bewegt, sodass die Umlauflänge für das Umschlingungsmittel (nahezu) konstant bleibt und somit die Umschlingungsmittelspannung (nahezu) konstant gehalten wird. In der Regel ist also die Summe der Abstände zwischen dem ersten Kegelscheibenpaar und dem zweiten Kegelscheibenpaar (nahezu) konstant.From the state of the art are known Umschlingungsgetriebe with which (at least partially) a stepless change in the translation (or reduction) is possible. These are therefore assigned to the group of continuously variable transmission, the CVT (Continuously Variable Transmission), or partly because of the dominance in the automotive sector under the CVTs alternatively referred to as CVT. The invention relates to Umschlingungsgetriebe, which have two conical disk pairs. Each pair of conical disks comprises two conical disks each. The conical disks are each aligned with their conical surface towards each other and displaceable relative to each other along their common axis of rotation, wherein a conical disk, the counter pulley, is axially fixed and the other conical disk, the control disk, is axially displaceable. About a common belt, for example, a transmission chain, the two conical disk pairs are connected to each other to transmit torque. The wrapping means migrates radially outwardly as the conical discs of a cone pulley pair are fed toward each other and radially inwardly as the conical disc pairs move away from each other. The cone pulley pairs are each moved in opposite directions, so that the circulation length for the belt means (almost) remains constant and thus the Umschlingungsmittelspannung (almost) kept constant. As a rule, therefore, the sum of the distances between the first conical disk pair and the second conical disk pair is (almost) constant.

Relativ zu einem ersten Kegelscheibenpaar ist eine erste Getriebewelle, zum Beispiel die Getriebeeingangswelle, rotatorisch fixiert und relativ zu einem mittels des Umschlingungsmittels drehmomentübertragend verbundenen zweiten Kegelscheibenpaars ist eine zweite Getriebewelle, zum Beispiel eine Getriebeausgangswelle, rotatorisch fixiert. Je nach gewähltem Abstand der Kegelscheiben zueinander im Verhältnis zum gewählten Abstand des anderen Kegelscheibenpaars ist eine Übersetzung zwischen den Getriebewellen einstellbar. Ein solches Umschlingungsgetriebe ist beispielsweise aus der DE 100 17 005 A1 bekannt. In manchen Anwendungsgebieten wird das Umschlingungsgetriebe mit einem üblichen Schaltgetriebe mit festen Übersetzungsgängen kombiniert, sodass eine größere Übersetzungsspreizung mit einer vergleichsweise geringeren Anzahl von festen Übersetzungsgängen erreicht wird.Relative to a first pair of conical disks, a first transmission shaft, for example the transmission input shaft, is rotationally fixed and a second transmission shaft, for example a transmission output shaft, is rotationally fixed relative to a second pair of conical disks connected in a torque-transmitting manner by means of the belt. Depending on the selected distance of the conical disks relative to each other in relation to the selected distance of the other cone pulley pair, a ratio between the transmission shafts is adjustable. Such a belt transmission is for example from the DE 100 17 005 A1 known. In some applications, the belt transmission is combined with a conventional gearbox with fixed gear ratios, so that a larger transmission spread is achieved with a relatively smaller number of fixed gear ratios.

Aus der DE 197 01 859 A1 ist ein weiteres stufenloses Getriebe mit einem flexiblen Umschlingungsmittel bekannt, wobei das Umschlingungsmittel über zwei Paare von Kegelscheibenpaaren, deren Relativabstand das Übersetzungsverhältnis bestimmt, geführt ist. Eine Kegelscheibe eines Paares kann axial zu der anderen Kegelscheibe bewegt werden, um die Position des Umschlingungsmittels und somit das Übersetzungsverhältnis zu variieren. Die Kegelscheibe wird mechanisch mittels eines durch eine Servoeinrichtung angetrieben Hebels oder durch einen Servo-Gewindetrieb bewegt. Der Schubhebel ist durch einen hydraulischen Stellzylinder angetrieben. Ein Gewindetrieb weist rotierende Servomotoren auf, z. B. kleine Elektromotoren mit geregelten Endstellungen.From the DE 197 01 859 A1 is another continuous transmission with a flexible belt means known, wherein the belt is guided over two pairs of cone pulley pairs whose relative distance determines the transmission ratio. A conical disk of one pair can be moved axially to the other conical disk to vary the position of the belt and thus the transmission ratio. The cone pulley is moved mechanically by means of a servo-driven lever or a servo screw drive. The thrust lever is driven by a hydraulic actuating cylinder. A screw drive has rotating servomotors, z. B. small electric motors with regulated end positions.

Infolge der stets gegenläufigen Änderungen des Abstands der beiden Kegelpaarungen, um die Kettenspannung konstant zu halten, tritt ein sogenannter Spurversatz auf. Das heißt, die Mitte der Auflage des Umschlingungsmittels befindet sich nicht auf einer (gemeinsamen) Umschlingungsmittelebene, welche (idealerweise) senkrecht zu den Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare und Getriebewellen ausgerichtet ist. Das bedeutet, dass während eines Umlaufs das Umschlingungsmittel (mehrfach) eine Auslenkbewegung ausführt, welche quer zur Laufrichtung beziehungsweise quer zur kürzesten Verbindungslinie, nämlich dem Abstand, zwischen den Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare ausgerichtet ist. Diese Bewegung führt zu Geräuschemissionen sowie zu Verschleiß an dem Umschlingungsmittel und den Oberflächen der Kegelscheiben.As a result of the always opposite changes in the distance between the two cone pairs in order to keep the chain tension constant, a so-called track offset occurs. That is, the center of the loop of the belt means is not located on a (common) wrapper plane which is (ideally) oriented perpendicular to the axes of rotation of the pulley pairs and gear shafts. This means that during one revolution the wrapping means (multiply) executes a deflection movement, which is aligned transversely to the running direction or transversely to the shortest connecting line, namely the distance, between the axes of rotation of the conical disk pairs. This movement leads to noise emissions as well as wear on the belt and the surfaces of the conical disks.

Um den Spurversatz zu minimieren, ist es üblich, die Steuerscheibe der Kegelpaare jeweils gespiegelt anzuordnen. Hierdurch wird erreicht, dass der maximale Spurversatz betragsmäßig (nahezu) halbiert wird, in dem ein Anteil des Spurversatzes in einen negativen Bereich verschoben wird. Hierzu wird auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen. Aus der DE 102 09 513 A1 ist hierzu eine geometrische Anordnung bekannt, bei der der Spurversatz um null herum schwankt, sodass von einem Neuzustand zu einem (verschlissenen) Altzustand das Zentrum des Spurversatzes sich möglichst wenig von null entfernt.In order to minimize the track offset, it is customary to arrange the control disk of the cone pairs each mirrored. In this way, it is achieved that the maximum track offset is reduced in terms of amount (almost) by half in which a portion of the track offset is shifted into a negative range. This is on 1 and the related description. From the DE 102 09 513 A1 For this purpose, a geometric arrangement is known in which the track offset fluctuates around zero, so that from a new state to a (worn) old state, the center of the track offset as little as possible from zero.

Charakterisiert werden kann ein Umschlingungsgetriebe durch den Abstand zwischen parallelen Tangenten der Gegenscheiben oder durch den Abstand parallel zu den Rotationsachsen am mittleren Übertragungsdurchmesser der beiden Kegelscheibenpaare. Diese Abstände werden gemäß dem Stand der Technik optimiert. Dies wird beispielsweise in der JP 2011/112 112 A und der JP 2005/214 238 A dargestellt. Bei den vorbekannten Lösungen wird jedoch der Spurversatz jeweils nur minimiert und nicht vollständig ausgeglichen.A wrap-around gear can be characterized by the distance between parallel tangents of the counter disks or by the distance parallel to the axes of rotation at the average transmission diameter of the two conical disk pairs. These distances are optimized according to the prior art. This is for example in the JP 2011/112 112 A and the JP 2005/214 238 A shown. In the previously known solutions, however, the track offset is only minimized and not completely compensated.

Um bei einem stufenlosen Umschlingungsmittelgetriebe den Spurversatz bei hoher Last und hoher Drehgeschwindigkeit zu verringern wird in der JP 2013-007 397 A ein Einstellmechanismus zum Verringern des Spurversatzes vorgeschlagen, bei dem die Abtriebswelle insgesamt verschoben wird.In order to reduce the track offset at high load and high rotational speed in a continuously variable belt transmission is in the JP 2013-007 397 A proposed an adjustment mechanism for reducing the track offset, in which the output shaft is displaced as a whole.

Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung der Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Aufgabe ist mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüchen 1, 5 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.On this basis, the present invention has the object of at least partially overcome the disadvantages known from the prior art. The object is solved with the features of the independent claims 1, 5 and 8. Advantageous embodiments are shown in the dependent claims. The features of the claims may be combined in any technically meaningful manner, and to this end, the explanations of the following description and features of the figures may be used, which include additional embodiments of the invention.

Die Erfindung betrifft ein Umschlingungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, wobei das Umschlingungsmittelgetriebe zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

  • – ein erstes Kegelscheibenpaar auf einer ersten Getriebewelle, wobei das erste Kegelscheibenpaar eine erste Steuerscheibe und eine erste Gegenscheibe umfasst, wobei die erste Steuerscheibe axial bewegbar ist;
  • – ein zweites Kegelscheibenpaar auf einer zweiten Getriebewelle, wobei das zweite Kegelscheibenpaar eine zweite Steuerscheibe und eine zweite Gegenscheibe umfasst, wobei die zweite Steuerscheibe axial bewegbar ist; und
  • – ein Umschlingungsmittel, über welches das erste Kegelscheibenpaar und das zweite Kegelscheibenpaar drehmomentübertragend verbindbar sind. Das Umschlingungsmittelgetriebe ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Gegenscheibe aus einer Null-Betriebslage heraus hin zu einer Übersetzungsbetriebslage axial bewegbar ist, um einen Spurversatz des Umschlingungsmittels zu reduzieren.
The invention relates to a belt transmission for a motor vehicle, wherein the belt transmission comprises at least the following components:
  • A first conical disk pair on a first transmission shaft, wherein the first conical disk pair comprises a first control disk and a first counter disk, wherein the first control disk is axially movable;
  • A second conical disk pair on a second transmission shaft, wherein the second conical disk pair comprises a second control disk and a second counter disk, wherein the second control disk is axially movable; and
  • - An Umschlingungsmittel, via which the first cone pulley pair and the second cone pulley pair are connected to transmit torque. The belt transmission is primarily characterized in that at least the first counter-pulley is axially movable out of a zero operating position towards a Übersetzungsbetriebslage to reduce a track offset of the belt.

Das hier beanspruchte Umschlingungsgetriebe ist maßgeblich derart eingerichtet, dass die Funktionen bekannter Umschlingungsgetriebe erfüllbar sind, wie sie oben beschrieben sind und aus zum Beispiel dem einbezogenen Stand der Technik bekannt sind. Hierzu sind das erste und zweite Kegelscheibenpaar vorgesehen, bei denen jeweils eine Steuerscheibe vorgesehen ist, mittels welcher die Übersetzung veränderlich ist, wobei die Kettenspannung (nahezu) konstant gehalten wird. Besonders bevorzugt wird die konventionelle Bauweise übernommen, bei welcher die Steuerscheiben jeweils zueinander gespiegelt bezogen auf eine Umschlingungsmittelebene angeordnet sind, wobei dies bei dem vorliegenden Umschlingungsgetriebe nicht unbedingt notwendig ist. Die Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare sind normal auf der Umschlingungsmittelebene ausgerichtet. Hierbei können geringe technisch bedingte Abweichungen im Rahmen der jeweils gewählten Fertigungsgenauigkeit sowie aufgrund dynamischer Materialeigenschaften unter Belastung auftreten.The belt drive claimed here is substantially set up such that the functions of known belt transmissions can be fulfilled as described above and are known from, for example, the prior art included. For this purpose, the first and second cone pulley pair are provided, in each of which a control disk is provided, by means of which the translation is variable, the chain tension (almost) is kept constant. Particularly preferably, the conventional construction is adopted, in which the control disks are each mirrored with respect to each other with respect to a Umschlingungsmittelebene arranged, which is not absolutely necessary in the present belt transmission. The axes of rotation of the cone pulley pairs are normally aligned on the belt center plane. This can cause minor technical deviations within the framework of the respectively selected manufacturing accuracy as well as due to dynamic material properties under load.

Das hier vorgeschlagene Umschlingungsmittel wird bevorzugt mittels Kraftschluss zwischen den jeweiligen Kegelscheiben der Kegelscheibenpaare eingeklemmt, sodass zum Beispiel bei einem Umschlingungsmittel in Ausführungsform mit Laschen und Bolzen die Triebkraft reibschlüssig beziehungsweise kraftschlüssig in Bolzenachsrichtung auf die Bolzen des Umschlingungsmittels übertragen wird. Eine solche Konfiguration eignet sich insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, bei dem übliche Umdrehungsgeschwindigkeiten zwischen 800 U/min [Umdrehungen pro Minute] bis 8.000 U/min und zugleich Drehmomente im Bereich von 50 Nm [Newtonmeter] bis 1.000 Nm übertragen werden sollen. Für andere Zwecke und Anwendungen können auch andere Umschlingungsmittel eingesetzt werden.The wrapping means proposed here is preferably clamped by means of frictional connection between the respective conical disks of the cone pulley pairs, so that, for example, in a belt in embodiment with tabs and bolts, the driving force is transmitted frictionally or non-positively in Bolzenachsrichtung on the bolts of the belt. Such a configuration is particularly suitable for use in a motor vehicle, in the usual rotational speeds between 800 rev / min [revolutions per minute] to 8,000 rev / min and at the same time torques in the range of 50 Nm [Newton meters] to 1,000 Nm are to be transmitted. For other purposes and applications, other wrappers may be used.

Bei dem hier vorgeschlagenen Umschlingungsgetriebe ist die erste Gegenscheibe im Unterschied zum Stand der Technik nicht axial fixiert. Im Gegenteil ist die erste Gegenscheibe aus einer Null-Betriebslage heraus, welche bevorzugt von einem Anschlag gebildet wird, angepasst an den Übersetzungszustand der Kegelscheibenpaarungen axial verlagerbar, wobei die neue (jeweils angepasste) Position als Übersetzungsbetriebslage bezeichnet wird. Die Übersetzungsbetriebslage wird hierbei bevorzugt derart eingerichtet, dass die Umschlingungsmittelebene stets senkrecht zu den Getriebewellen ausgerichtet ist. Für viele Anwendungen ist es aber ausreichend, den Spurversatz nicht vollständig auszugleichen, sondern lediglich zu reduzieren, zum Beispiel auf 80% [Prozent], bevorzugt 50%, besonders bevorzugt 20% eines konventionellen Spurversatzes bezogen auf die Auslegung des Umschlingungsgetriebes. Bei einer solchen, eventuell wirtschaftlich optimaleren, Ausführung zur Reduzierung des Spurversatzes werden beispielsweise Winkel zur idealen Umschlingungsmittelebene, welche senkrecht zu den Getriebewellen ausgerichtet ist, von unter 10 Winkelsekunden, bevorzugt unter 5 Winkelsekunden erreicht. Soll ein vollständiger Ausgleich des Spurversatzes erreicht werden, wird bevorzugt ein im regelungstechnisch sinnvollen Rahmen vom Ideal abweichender Spurversatzausgleich erreicht. In einem solchen Zwischenzustand ist bevorzugt der Winkel der Umschlingungsmittelebene zur idealen Ebene senkrecht zu den Getriebewellen unterhalb von 10 Winkelsekunden, bevorzugt unterhalb von 5 Winkelsekunden.In the case of the belt-type transmission proposed here, in contrast to the prior art, the first counter-disk is not axially fixed. On the contrary, the first counter-disc is out of a zero operating position, which is preferably formed by a stop, adapted to the state of translation of the cone pulley pairs axially displaceable, wherein the new (respectively adapted) position is referred to as Übersetzungsbetriebslage. In this case, the transmission operating position is preferably set up in such a way that the belt mean plane is always aligned perpendicular to the transmission shafts. For many applications, however, it is sufficient not to completely compensate for the track offset, but merely to reduce it, for example to 80% [percent], preferably 50%, particularly preferably 20% of a conventional track offset based on the design of the belt drive. In such, possibly economically optimal, embodiment for reducing the track offset angle, for example, the ideal Umschlingungsmittelebene, which is aligned perpendicular to the transmission shafts, of less than 10 arc seconds, preferably less than 5 arc seconds reached. If a complete compensation of the track offset can be achieved, it is preferred to achieve a track offset compensation which deviates from the ideal in terms of the control technology. In such an intermediate state, the angle of the belt mean plane to the ideal plane perpendicular to the transmission shafts is preferably below 10 Angular seconds, preferably less than 5 angular seconds.

Die Länge der axialen Strecke, auf welcher die erste Gegenscheibe bewegbar ist, entspricht zumindest 20%, bevorzugt 50%, besonders bevorzugt 80% des auftretenden Spurversatzes oder gar dem gesamten auftretenden Spurversatz, besonders bevorzugt plus ein axiales Spiel, um diesen Ausgleich beispielsweise anschlagsfrei ausführen zu können oder zumindest sicherzustellen, dass ein Ausgleich in dem vorgegebenen Maße bei angegebener Fertigungstoleranz ausführbar ist.The length of the axial distance, on which the first counter-disk is movable, corresponds to at least 20%, preferably 50%, particularly preferably 80% of the occurring track offset or even the total occurring track offset, particularly preferably plus an axial clearance to execute this compensation, for example, without impact to be able to or at least to ensure that a compensation in the specified extent at specified manufacturing tolerance is executable.

Die Null-Betriebslage ist eine axiale Position der ersten Gegenscheibe, bei welcher bezogen auf die Auslegung des Kegelscheibenpaars beziehungsweise des gesamten Umschlingungsgetriebes kein Spurversatzausgleich stattfinden muss, wie zum Beispiel in 1 dargestellt. Die Null-Betriebslage ist dabei beispielsweise eine Position an einem Anschlag. Sie kann auch in beziehungsweise nahe bei, das heißt links oder rechts, der Mitte der axialen Ausgleichsstrecke, aber auch beliebig wählbar sein. Ausgehend von der Erfindung betrachtet ist die Null-Betriebslage daher ein spezielle Übersetzungsbetriebslage, bei welcher auch bei einer axial fixierten Gegenscheibe des Stands der Technik kein Spurversatz auftritt.The zero operating position is an axial position of the first counter-disc, in which, based on the design of the cone pulley pair or the entire belt transmission no track offset compensation must take place, such as in 1 shown. The zero operating position is, for example, a position on a stop. It can also be in or near, that is, left or right, the center of the axial compensation path, but also arbitrary selectable. Starting from the invention, the zero operating position is therefore a special translation operating position, in which no tracking offset occurs even with an axially fixed counter-disk of the prior art.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Umschlingungsgetriebes ist zumindest eines der folgenden Triebmittel zum Bewegen der ersten Gegenscheibe vorgesehen:

  • – zumindest ein axiales Hydrauliksystem;
  • – zumindest ein Schneckentrieb; und
  • – zumindest ein elektro-mechanischer Lineartrieb.
In a further advantageous embodiment of the belt drive, at least one of the following drive means is provided for moving the first counter-pulley:
  • - at least one axial hydraulic system;
  • - at least one worm drive; and
  • - At least one electro-mechanical linear actuator.

Besonders bevorzugt wird für die axiale Bewegbarkeit der ersten Gegenscheibe ein axiales Hydrauliksystem eingesetzt. Dieses ist insbesondere darum besonders wirtschaftlich, weil bei vielen Anwendungen für die axiale Bewegbarkeit der Steuerscheiben ebenfalls ein axiales Hydrauliksystem eingesetzt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden damit keine zusätzlichen (hydraulischen) Aggregate benötigt. Bevorzugt ist die erste Gegenscheibe genauso oder ähnlich aufgebaut wie die zugehörige Steuerscheibe. Besonders bevorzugt befindet sich die erste Gegenscheibe bereits in der Null-Betriebslage von einem möglichen Anschlag beabstandet, sodass die erste Gegenscheibe schon in diesem Zustand uneingeschränkt funktionsfähig ist, weil der notwendige Stell-Druck aufgebaut ist, und außerdem keine Adhäsions-Effekte oder Squeeze-Film-Effekte auftreten. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass eine zusätzliche Kraftmessung nicht notwendig ist, mit welcher sichergestellt wird, dass die Kraft auf das Umschlingungsmittel ausreichend groß und auch nicht zu groß ist. Im Gegenteil ist bevorzugt die Axialkraft auf das Umschlingungsmittelgetriebe mittels des Kräftegleichgewichts über die Regelung der Steuerscheibe einstellbar. Bevorzugt wird das Kräfteverhältnis geometrisch (Verhältnis der axial wirkenden hydraulischen Flächen (Kolbenflächen) der Antagonisten Steuerscheibe und Gegenscheibe) eingestellt.Particularly preferably, an axial hydraulic system is used for the axial movability of the first counter-disk. This is particularly economical because in many applications for the axial mobility of the control discs also an axial hydraulic system is used. In a particularly preferred embodiment, therefore, no additional (hydraulic) units are needed. Preferably, the first mating disk is the same or similar to the associated control disk. Particularly preferably, the first mating disk is already at a distance from a possible stop in the zero operating position, so that the first mating disk is fully functional even in this state, because the necessary actuating pressure is built up, and also no adhesion effects or squeeze film Effects occur. An additional advantage is that an additional force measurement is not necessary, with which it is ensured that the force on the belt is sufficiently large and not too large. On the contrary, the axial force is preferably adjustable to the Umschlingungsmittelgetriebe means of the balance of power on the control of the control disc. The ratio of forces is preferably set geometrically (ratio of the axially acting hydraulic surfaces (piston surfaces) of the antagonist control disc and counter-disc).

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird die erste Gegenscheibe mittels eines Schneckentriebs axial bewegt. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass ein Schneckentrieb selbsthemmend aufbaubar ist, sodass keine Kräfte aufgebracht werden müssen, wenn die erste Gegenscheibe in eine entsprechende Position (Übersetzungsbetriebslage) überführt worden ist.In another advantageous embodiment, the first counter-disk is moved axially by means of a worm drive. It is particularly advantageous that a worm gear is self-locking buildable, so that no forces must be applied when the first mating disk has been transferred to a corresponding position (Übersetzungsbetriebslage).

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein elektromechanischer Linearantrieb vorgesehen, bei welchem die erste Gegenscheibe mit magnetischer Wirkung, bevorzugt im Zusammenspiel mit einer Federvorspannung, bewegbar ist. Dies ist ebenfalls mit diskreten Rastpositionen kombinierbar, sodass die Kräfte in solchen Positionen (nahezu) ausgeglichen sind. Ein solcher Aufbau ist bauraumsparend und einfach aufgebaut und zudem schnell regelbar.In a further advantageous embodiment, an electromechanical linear drive is provided, in which the first counter-disc with magnetic effect, preferably in interaction with a spring bias, is movable. This can also be combined with discrete detent positions so that the forces in such positions are (almost) balanced. Such a construction is space-saving and simple and also quickly adjustable.

Es ist zudem auch eine Kombination der Triebmittel einsetzbar, wobei bevorzugt ein Triebmittel zum Halten einer Übersetzungsposition eingerichtet ist.In addition, it is also possible to use a combination of the drive means, wherein preferably a drive means is arranged for holding a translation position.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Umschlingungsgetriebes ist die erste Gegenscheibe mittels eines ersten Hydrauliksystems axial bewegbar, wobei das erste Hydrauliksystem eine erste Kolbenfläche aufweist, und wobei die erste Steuerscheibe mittels eines zweiten Hydrauliksystems axial bewegbar ist, wobei das zweite Hydrauliksystem eine zweite Kolbenfläche aufweist, wobei die erste Kolbenfläche größer als die zweite Kolbenfläche ist, wobei bevorzugt das erste Hydrauliksystem mittels eines separaten Druckgebers versorgbar ist.In a further advantageous embodiment of the belt-type transmission, the first counter-disk is axially movable by means of a first hydraulic system, the first hydraulic system having a first piston surface, and wherein the first control disk is axially movable by means of a second hydraulic system, the second hydraulic system having a second piston surface the first piston surface is larger than the second piston surface, wherein preferably the first hydraulic system can be supplied by means of a separate pressure transducer.

Die Kolbenflächen sind die axial wirkenden hydraulischen Flächen, mittels welcher multipliziert mit dem anliegenden Druck die jeweilige axiale Kraft zum Bewegen der Steuerscheibe (zweite Kolbenfläche) beziehungsweise der Gegenscheibe (erste Kolbenfläche) erzeugbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste Hydrauliksystem und das zweite Hydrauliksystem über eine gemeinsame Leitung und/oder über eine gemeinsame Pumpe versorgt. Besonders bevorzugt sind zwei komplett voneinander getrennte Hydrauliksysteme vorgesehen, bei denen sowohl die Leitungen als auch die Pumpen voneinander getrennt sind. Hierdurch lassen sich Abweichungen von dem Spurversatzausgleich schnell und unkompliziert ausgleichen.The piston surfaces are the axially acting hydraulic surfaces, by means of which, multiplied by the applied pressure, the respective axial force for moving the control disk (second piston surface) or the counter-disk (first piston surface) can be generated. In a preferred embodiment, the first hydraulic system and the second hydraulic system are supplied via a common line and / or via a common pump. Particularly preferred two completely separate hydraulic systems are provided, in which both the lines and the pumps are separated from each other. As a result, deviations from the track offset compensation can be compensated quickly and easily.

Bei dieser Ausführungsform ist die erste Kolbenfläche der ersten Gegenscheibe größer als die zweite Kolbenfläche der ersten Steuerscheibe, wodurch bei Drücken in der gleichen Größenordnung verhindert wird, dass die Kraft auf die Gegenscheibe kleiner ist als die Kraft auf die Steuerscheibe, sodass eine Veränderung der Übersetzung keinen Spurversatz verursachen kann. Ganz besonders bevorzugt ist die zweite Kolbenfläche maximal halb so groß wie die erste Kolbenfläche, ganz besonders bevorzugt weniger als ein Viertel der ersten Kolbenfläche. In this embodiment, the first piston surface of the first counter-disc is larger than the second piston surface of the first control disc, which is prevented at pressures of the same magnitude that the force on the counter-disc is smaller than the force on the control disc, so that a change in the translation no Can cause track offset. Most preferably, the second piston surface is at most half as large as the first piston surface, most preferably less than a quarter of the first piston surface.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Reduzieren eines Spurversatzes beim Verändern einer Übersetzung an einem Umschlingungsgetriebe gemäß einer Ausführungsform der obigen Beschreibung vorgeschlagen, welches zumindest die folgenden Schritte aufweist:

  • – Verändern eines ersten Abstands zwischen dem ersten Kegelscheibenpaar;
  • – Verändern eines zweiten Abstands zwischen dem zweiten Kegelscheibenpaar um den Betrag der Änderung des ersten Abstands in entgegengesetzter Richtung zum Verändern des ersten Abstands, sodass die Summe aus dem Betrag des ersten Abstands und dem Betrag des zweiten Abstands konstant bleibt. Das Verfahren kennzeichnet sich dabei vor allem dadurch, dass weiterhin die axiale Betriebslage der ersten Gegenscheibe derart verändert wird, dass das Umschlingungsmittel stets in einer Laufebene angeordnet ist, zu welcher die erste Getriebewelle und die zweite Getriebewelle senkrecht angeordnet sind.
According to a further aspect of the invention, a method for reducing a track offset when changing a gear ratio on a belt transmission according to an embodiment of the above description is proposed, which comprises at least the following steps:
  • - changing a first distance between the first cone pulley pair;
  • Changing a second distance between the second conical disk pair by the amount of change of the first distance in the opposite direction to changing the first distance, so that the sum of the first distance amount and the second distance amount remains constant. The method is characterized in particular by the fact that further the axial operating position of the first counter-disc is changed such that the belt is always arranged in a running plane to which the first gear shaft and the second gear shaft are arranged vertically.

Gemäß diesem Verfahren wird die Betriebslage der ersten Gegenscheibe stets an die Übersetzung angepasst, sodass der Spurversatz (nahezu) null ist. Das Verfahren wird hierbei mit einem Regelungssystem ausgeführt, welches naturgemäß einen (geringen) Zeitversatz aufweist, sodass in einer Zwischenstellung bei einer Veränderung der Übersetzung und bei schnellen Übersetzungsänderungen der Ausgleich der Betriebslage der ersten Gegenscheibe hinter einem optimalen Ausgleich zurückbleibt. Nach einer (kurzen) Latenzzeit, bevorzugt im Millisekunden-Bereich, und bei einer fest eingestellten Übersetzung am Umschlingungsgetriebe wird jedoch bevorzugt die Laufebene sehr exakt eingestellt, sodass dann die Abweichung von einer jeweiligen (Zwischen-)Sollposition geringer als 5 Winkelsekunden ist. Für manche Anwendungen sind aber auch Abweichungen von bis zu 10 Winkelsekunden, zum Beispiel aus wirtschaftlichen Gründen, ausreichend. Besonders bevorzugt wird aber zu keinem Zeitpunkt eine Abweichung von 10 Winkelsekunden, bevorzugt von 5 Winkelsekunden, überschritten.According to this method, the operating position of the first counter-disc is always adapted to the translation, so that the track offset is (almost) zero. The method is in this case carried out with a control system, which naturally has a (small) time offset, so that in an intermediate position with a change in the translation and rapid translation changes, the compensation of the operating position of the first mating pulley remains behind an optimal balance. After a (short) latency, preferably in the millisecond range, and at a fixed ratio on the belt transmission, however, the running plane is preferably set very accurately, so that then the deviation from a respective (intermediate) target position is less than 5 arc seconds. For some applications, however, deviations of up to 10 arc seconds, for example for economic reasons, are sufficient. However, at no time is a deviation of 10 arcseconds, preferably 5 arcseconds, exceeded at any time.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Lage der ersten Gegenscheibe hydraulisch reguliert, wobei bevorzugt eine Ausgleichskraft entgegen der Schaltkraft der ersten Steuerscheibe ausgerichtet aufgebracht wird, wobei die Ausgleichskraft stets größer als die Schaltkraft ist.In a further advantageous embodiment of the method, the position of the first mating pulley is hydraulically regulated, wherein preferably a compensating force is applied counter to the switching force of the first control disk aligned, wherein the compensating force is always greater than the switching force.

Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird bevorzugt ein Umschlingungsgetriebe mit einer ersten Kolbenfläche an der ersten Gegenscheibe und einer zweiten Kolbenfläche an der ersten Steuerscheibe eingesetzt, mittels welcher die Positionen hydraulisch regelbar sind. Durch diese Maßnahme ist es möglich, sicherzustellen, dass die Ausgleichskraft stets größer als die Schaltkraft auf die erste Steuerscheibe ist. Es sind aber auch Konfigurationen möglich, bei denen die Ausgleichskraft ermittelt wird beziehungsweise der Weg der Steuerscheibe und/oder der Gegenscheibe, sodass ein sicherer Betrieb möglich ist, wobei zugleich ein schneller Ausgleich bei einem Spurversatz durchgeführt werden kann.In this embodiment of the method, a belt transmission with a first piston surface is preferably used on the first counter-disk and a second piston surface on the first control disk, by means of which the positions are hydraulically adjustable. By this measure, it is possible to ensure that the balancing force is always greater than the switching force on the first control disk. However, configurations are also possible in which the compensating force is determined or the travel of the control disk and / or the counter-disk so that safe operation is possible, wherein at the same time a quick compensation can be carried out at a track offset.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, welcher eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle und ein Umschlingungsgetriebe in einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung aufweist, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes mit veränderbarer Übersetzung mit zumindest einem Verbraucher verbindbar ist.According to a further aspect of the invention, a drive train is proposed, which has a drive unit with an output shaft and a belt transmission in an embodiment according to the above description, wherein the output shaft for torque transmission by means of the variable-speed transmission with at least one consumer is connectable.

Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebseinheit, zum Beispiel einer Energiewandlungsmaschine, bevorzugt einer Verbrennungskraftmaschine oder einem Elektromotor, bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher mit veränderbarer Drehzahl und/oder veränderbarem Drehmoment zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist zumindest ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs und/oder ein elektrischer Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachte Trägheitsenergie (zum Beispiel im Schubbetrieb) umsetzbar. Das zumindest eine Antriebsrad bildet dann die Antriebseinheit, wobei bevorzugt dessen Trägheitsenergie mittels des Umschlingungsgetriebes auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also zur elektrischen Speicherung der Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Antriebsstrang übertragbar ist. Weiterhin ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von Antriebseinheiten vorgesehen, welche mittels des Umschlingungsgetriebes bedarfsgerecht belastbar sind, also ein derart einstellbarer Anteil eines anliegenden Drehmoments zur Nutzung zur Verfügung stellbar ist. Ein Beispiel ist ein Hybridantrieb aus Elektromotor und Verbrennungskraftmaschine für zum Beispiel ein Kraftfahrzeug. Das hier vorgeschlagene Umschlingungsgetriebe ist dabei besonders verschleißarm und geräuscharm. Daraus folgt zudem, dass es eine gesteigerte Lebensdauer aufweist. Das Umschlingungsgetriebe ist dabei mittels des oben beschriebenen Verfahrens betreibbar.The drive train is set up to transmit a torque supplied by a drive unit, for example an energy conversion machine, preferably an internal combustion engine or an electric motor, and output via its output shaft to at least one variable-speed and / or variable torque consumer. An exemplary consumer is at least one drive wheel of a motor vehicle and / or an electric generator for the provision of electrical energy. Conversely, a recording of an inertial energy introduced, for example, by a drive wheel (for example in coasting mode) can also be implemented. The at least one drive wheel then forms the drive unit, wherein preferably its inertial energy can be transmitted by means of the belt drive to an electric generator for recuperation, ie for the electrical storage of the braking energy, with a suitably configured drive train. Furthermore, in a preferred embodiment, a plurality of drive units are provided, which can be loaded as required by means of the belt drive, that is, such an adjustable proportion of applied torque is available for use. An example is a hybrid drive of electric motor and internal combustion engine for, for example, a motor vehicle. The wrap-around gear proposed here is particularly low-wear and low-noise. It also follows that there is an increased Life has. The belt transmission is operable by means of the method described above.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches zumindest ein Antriebsrad aufweist, welches mittels eines Antriebsstrangs gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.According to a further aspect of the invention, a motor vehicle is proposed, which has at least one drive wheel which can be driven by means of a drive train according to the above description.

Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, ein Umschlingungsgetriebe kleiner Baugröße zu verwenden. Das bedeutet, dass Umschlingungsmittel, bevorzugt mit Kettengliedern, möglichst geringer Baugröße verwendet werden sollen. Das hier vorgeschlagene Umschlingungsgetriebe weist eine verringerte (Quer-)Belastung des Umschlingungsmittels auf und ist daher bei gleicher Belastung und bei zumindest gleicher Lebensdauer mit einem deutlich kleineren Umschlingungsmittel ausführbar.Most motor vehicles today have a front-wheel drive and therefore preferably arrange the drive unit, for example an internal combustion engine or an electric motor, in front of the driver's cab and transversely to the main drive direction. The space is particularly small in such an arrangement and it is therefore particularly advantageous to use a belt drive small size. This means that wrapping means, preferably with chain links, should be used as small as possible. The belt transmission proposed here has a reduced (transverse) load on the belt and can therefore be executed with the same load and at least the same service life with a significantly smaller belt.

Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner.This problem is exacerbated in passenger cars of the small car class according to European classification. The units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced compared to passenger cars larger car classes. Nevertheless, the available space for small cars is much smaller.

Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.Passenger cars are assigned to a vehicle class according to, for example, size, price, weight and power, and this definition is subject to constant change according to the needs of the market. In the US market, cars of the class small cars and microcars are classified according to European classification of the class of Subcompact Car and in the British market they correspond to the class Supermini or the class City Car. Examples of the micro car class are a Volkswagen up! or a Renault Twingo. Examples of the small car class are an Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta or Renault Clio.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt inThe above-described invention will be explained in detail in the background of the relevant technical background with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments. The invention is not limited by the purely schematic drawings in any way, it being noted that the drawings are not dimensionally accurate and are not suitable for the definition of size ratios. It is shown in

1: ein Diagramm des Spurversatzes über die Übersetzung; 1 : a plot of the track offset over the translation;

2: ein Umschlingungsgetriebe mit ausgleichender Gegenscheibe mit gemeinsamer Druckversorgung; 2 : a belt drive with compensating counter-disc with common pressure supply;

3: der geometrische Zusammenhang zur Charakterisierung eines Umschlingungsgetriebes; 3 : the geometric context for the characterization of a belt drive;

4: ein Umschlingungsgetriebe mit separater Druckbeaufschlagung; 4 : a belt drive with separate pressurization;

5: ein erstes Kegelscheibenpaar mit Schneckentrieb; 5 : a first pair of conical disks with worm drive;

6: ein erstes Kegelscheibenpaar mit elektro-mechanischem Lineartrieb; und 6 : a first pair of conical disks with electro-mechanical linear drive; and

7: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug. 7 : a powertrain in a motor vehicle.

In 1 ist ein Diagramm mit einer Spurversatz-Achse 48 in Millimeter und einer Übersetzungsverhältnis-Abszisse 47 mit einem Übersetzungsverhältnisbereich zwischen 2,4 und 0,4 ein beispielhafter Zusammenhang zwischen eingestelltem Übersetzungsverhältnis und resultierendem Spurversatz 12 als Kurve dargestellt. Der maximale Spurversatz 12 liegt dabei bei über 0,45 mm [Millimeter] und der minimale Spurversatz 12 bei unter –0,2 mm. Bei einem Übersetzungsverhältnis zwischen 2,1 und 2,0 beziehungsweise bei etwa 0,5 beträgt der Spurversatz 12 null. Diese Punkte entsprechen in der vorliegenden Erfindung bei einer (angenommen) ansonsten gleichen Konfiguration des Umschlingungsgetriebes der Null-Betriebslage. In der vorliegenden Erfindung wird ein Spurversatz 12 von (nahezu) null ermöglicht. Dies wird in den folgenden Figuren dargestellt.In 1 is a diagram with a track offset axis 48 in millimeters and a gear ratio abscissa 47 with a gear ratio range between 2.4 and 0.4 an exemplary relationship between set gear ratio and resulting track offset 12 shown as a curve. The maximum track offset 12 is above 0.45 mm [millimeters] and the minimum track offset 12 at below -0.2 mm. At a gear ratio between 2.1 and 2.0 or at about 0.5, the track offset 12 zero. These points correspond in the present invention to a (assumed) otherwise same configuration of the belt drive the zero operating position. In the present invention, a track offset 12 of (near) zero. This is shown in the following figures.

In 2 ist ein Umschlingungsgetriebe 1 mit einem ersten Kegelscheibenpaar 3 und einem zweiten Kegelscheibenpaar 7 gezeigt, wobei hier das Umschlingungsmittel 11 (vergleiche 4) nicht dargestellt ist. Das erste Kegelscheibenpaar 3 setzt sich aus einer ersten Steuerscheibe 5 und einer ersten Gegenscheibe 6 auf einer ersten Getriebewelle 4 zusammen. Das zweite Kegelscheibenpaar 7 setzt sich aus einer zweiten Steuerscheibe 9 und einer zweiten Gegenscheibe 10 auf einer zweiten Getriebewelle 8 zusammen. Hierbei ist bevorzugt die erste Getriebewelle 4 mit einer Antriebseinheit 24 (vergleiche 5) verbunden und die zweite Getriebewelle 8 mit dem Abtrieb. In diesem Ausführungsbeispiel sind die erste Kolbenfläche 16 der ersten Gegenscheibe 6 und die zweite Kolbenfläche 18 der ersten Steuerscheibe 5 nahezu identisch. Zur Verdichtung des Informationsgehalts sind die erste Steuerscheibe 5 und die zweite Steuerscheibe 9 jeweils in der Minimalstellung und in der Maximalstellung dargestellt. Hierbei gehören die Stellungen der Steuerscheiben 5 und 9 jeweils außerhalb der Getriebewellen 4 und 8 beziehungsweise jeweils zwischen den Getriebewellen 4 und 8 zusammen. In diesem Beispiel ist die zweite Gegenscheibe 10 fixiert, kann aber grundsätzlich auch bewegbar wie die erste Gegenscheibe 6 eingerichtet sein. Die erste Getriebewelle 4 und die zweite Getriebewelle 8 sind mit einem Achsabstand 31 voneinander beabstandet und weisen dazu definiert eine Übertragungscharakteristik bezogen auf den Spurversatz 12 auf. In einer Betrachtungsweise wird der Parallelabstand 35 der gegenüberliegenden Scheiben, hier der ersten Gegenscheibe 6 und der zweiten Gegenscheibe 10, mit einem Scheibenneigungswinkel 34 bemessen. Bevorzugt wird bei einem mittleren Wirkdurchmesser 32 beziehungsweise 33 jeweils der Halbabstand 36 zur Laufebene 22 festgelegt. Dieser geometrische Zusammenhang ist in der schematischen Übersicht in 3 noch einmal detailliert dargestellt.In 2 is a belt drive 1 with a first cone pulley pair 3 and a second cone pulley pair 7 shown here, wherein here the belt 11 (see 4 ) is not shown. The first cone pulley pair 3 consists of a first control disc 5 and a first counter-disc 6 on a first gear shaft 4 together. The second cone pulley pair 7 is made up of a second control disc 9 and a second mating disk 10 on a second gear shaft 8th together. Here, the first transmission shaft is preferred 4 with a drive unit 24 (see 5 ) and the second transmission shaft 8th with the downforce. In this embodiment, the first piston surface 16 the first counter-disc 6 and the second piston surface 18 the first control disc 5 almost identical. For compression of the Information content is the first tax disc 5 and the second control disc 9 each shown in the minimum position and in the maximum position. This includes the positions of the control discs 5 and 9 each outside the transmission shafts 4 and 8th or respectively between the transmission shafts 4 and 8th together. In this example, the second mating disk is 10 fixed, but in principle can also be moved like the first counter-disc 6 be furnished. The first gear shaft 4 and the second transmission shaft 8th are with a center distance 31 spaced apart and have defined a transmission characteristic based on the track offset 12 on. In one approach, the parallel distance becomes 35 the opposite discs, here the first counter-disc 6 and the second mating disk 10 , with a disc tilt angle 34 sized. Preference is given to a mean effective diameter 32 respectively 33 each half distance 36 to the walking level 22 established. This geometric relationship is shown in the schematic overview in 3 detailed again.

In 3 ist eine schematische Darstellung des charakterisierenden geometrischen Zusammenhangs eines Umschlingungsgetriebes gezeigt, wobei die obere Linie und die untere Linie die erste Getriebewelle 4 und die zweite Getriebewelle 8 repräsentieren, welche durch den Achsabstand 31 voneinander beabstandet sind. Der Parallelabstand 35 ergibt sich hierbei aus der kürzesten Distanz zu den parallelen Scheibentangenten unter dem Scheibenneigungswinkel 34. Der Abstand 46 am mittleren Wirkdurchmesser 32 beziehungsweise 33 (vergleiche 2), also die Summe der Halbabstände 36 (vergleiche 2) am mittleren Wirkdurchmesser 32 und 33, wird zwischen dem ersten mittleren Wirkradius 44 und dem zweiten mittleren Wirkradius 45 definiert. Der Parallelabstand 35 [BL] und der Abstand am mittleren Wirkdurchmesser 46 [B0] sind mittels des Scheibenneigungswinkels 34 [φ], der betragsmäßig gleichen mittleren Wirkradien 44 und 45 [rM] und des Achsabstands 31 [a] über den folgenden mathematischen Zusammenhang miteinander verknüpft: BL = (a – 2rM)sinφ + B0cosφ beziehungsweise

Figure DE102014224946B4_0002
In 3 a schematic representation of the characterizing geometric relationship of a belt transmission is shown, wherein the upper line and the lower line, the first transmission shaft 4 and the second transmission shaft 8th represent, which by the center distance 31 spaced apart from each other. The parallel distance 35 this results from the shortest distance to the parallel disc tangents under the disc inclination angle 34 , The distance 46 at the mean effective diameter 32 respectively 33 (see 2 ), ie the sum of the half-distances 36 (see 2 ) at the mean effective diameter 32 and 33 , is between the first mean effective radius 44 and the second mean effective radius 45 Are defined. The parallel distance 35 [B L ] and the distance at the mean effective diameter 46 [B 0 ] are by means of the disc inclination angle 34 [φ], the magnitude of the same mean effective radii 44 and 45 [r M ] and the center distance 31 [a] linked together by the following mathematical relationship: B L = (a - 2r M ) sin φ + B 0 cosφ respectively
Figure DE102014224946B4_0002

In 4 ist eine weitere Konfiguration eines Umschlingungsgetriebes 1 gezeigt, bei dem ein Umschlingungsmittel 11 in einer neutralen Übersetzungsstellung (mittige Betriebslage), geringsten Übersetzungsstellung beziehungsweise größten Untersetzungsstellung (am ersten Kegelscheibenpaar 3 und am zweiten Kegelscheibenpaar 7 die oberste Betriebslage) und höchsten Übersetzungsstellung (am ersten Kegelscheibenpaar 3 und am zweiten Kegelscheibenpaar 7 die unterste Betriebslage) ausgehend von der ersten Getriebewelle 4 dargestellt ist. Dem ist ein erster Abstand 38 beziehungsweise ein zweiter Abstand 39 bei höchster Übersetzung sowie ein erster Abstand 40 beziehungsweise ein zweiter Abstand 41 bei geringster Übersetzung sowie wiederum ein erster Abstand 20 beziehungsweise ein zweiter Abstand 21 bei neutraler Übersetzung zugehörig. Hierbei ist die Lage dieser Abstände 20, 21, 38, 39 und 40, 41 mittels der ersten Gegenscheibe 6, welche axial bewegbar ist, jeweils so eingestellt, dass kein Spurversatz 12 auftritt und folglich die Getriebewellen 4 und 8 zu den Laufebenen 22 stets normal ausgerichtet sind. Hier wird dies infolge des ersten Hydrauliksystems 13 mit dem Ausgleichsdruck 43 auf die erste Kolbenfläche 16 erreicht, welche dem Steuerdruck 42 auf die zweite Kolbenfläche 18 entgegenwirkt. Auf die zweite Kolbenfläche 18 wirkt ein zweites axiales Hydrauliksystem 17 ein. Hierdurch wird die Laufebene 22 exakt parallel versetzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste axiale Hydrauliksystem 13 von einem separaten Druckgeber 19, zum Beispiel einer Pumpe, versorgt, welche eine hydraulische Flüssigkeit aus einem Hydraulikreservoir 37 bedarfsgerecht zur Verfügung stellt.In 4 is another configuration of a belt drive 1 shown in which a belt 11 in a neutral transmission position (central operating position), lowest transmission position or largest reduction position (on the first conical disk pair 3 and on the second cone pulley pair 7 the highest operating position) and highest translation position (on the first cone pulley pair 3 and on the second cone pulley pair 7 the lowest operating position) starting from the first gear shaft 4 is shown. That's a first distance 38 or a second distance 39 at highest translation and a first distance 40 or a second distance 41 at the lowest translation and again a first distance 20 or a second distance 21 associated with neutral translation. Here is the location of these distances 20 . 21 . 38 . 39 and 40 . 41 by means of the first counter-disc 6 which is axially movable, each set so that no track offset 12 occurs and therefore the transmission shafts 4 and 8th to the run levels 22 always aligned normally. Here, this is due to the first hydraulic system 13 with the balancing pressure 43 on the first piston surface 16 reached, which is the control pressure 42 on the second piston surface 18 counteracts. On the second piston surface 18 acts a second axial hydraulic system 17 one. This will be the walking level 22 offset exactly parallel. In this embodiment, the first axial hydraulic system 13 from a separate pressure transmitter 19 , for example a pump, which supplies a hydraulic fluid from a hydraulic reservoir 37 as required.

5 zeigt isoliert ein erstes Kegelscheibenpaar 3 wie es zum Beispiel in 4 gezeigt ist. Hierbei ist die erste Gegenscheibe 6 mittels eines rein schematisch dargestellten Schneckentriebs 14 in eine erforderliche Übersetzungsbetriebslage überführbar. 5 shows isolated a first conical disk pair 3 as it is for example in 4 is shown. Here is the first counter-disc 6 by means of a worm gear shown purely schematically 14 translatable into a required translation operation.

6 zeigt isoliert ein erstes Kegelscheibenpaar 3 wie es zum Beispiel in 4 gezeigt ist. Hierbei ist die erste Gegenscheibe 6 mittels eines rein schematisch dargestellten elektro-mechanischen Lineartriebs 15 in eine erforderliche Übersetzungsbetriebslage überführbar. 6 shows isolated a first conical disk pair 3 as it is for example in 4 is shown. Here is the first counter-disc 6 by means of a purely schematically illustrated electro-mechanical linear actuator 15 translatable into a required translation operation.

In 7 ist ein Antriebsstrang 23, umfassend eine Antriebseinheit 24, hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, eine Abtriebswelle 25, ein Umschlingungsgetriebe 1 und ein drehmomentübertragend verbundenes linkes Antriebsrad 26 und rechtes Antriebsrad 27, schematisch dargestellt. Der Antriebsstrang 23 ist hier in einem Kraftfahrzeug 2 angeordnet, wobei die Antriebseinheit 24 mit ihrer Motorachse 30 quer zur Längsachse 29 vor der Fahrerkabine 28 angeordnet ist.In 7 is a powertrain 23 comprising a drive unit 24 , shown here as an internal combustion engine, an output shaft 25 , a belt drive 1 and a torque transmitting connected left drive wheel 26 and right drive wheel 27 , shown schematically. The powertrain 23 is here in a motor vehicle 2 arranged, wherein the drive unit 24 with its motor axis 30 transverse to the longitudinal axis 29 in front of the driver's cab 28 is arranged.

Mit dem hier vorgeschlagenen Umschlingungsgetriebe wird die Effizienz und die Langlebigkeit verbessert und zugleich die Kontaktstabilität erhöht. Darüber hinaus sind die Laufbedingungen verbessert und die Geräuschemission reduziert.With the belt transmission proposed here, the efficiency and the longevity is improved and at the same time the contact stability is increased. In addition, the running conditions are improved and the noise emission is reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Umschlingungsgetriebewrap-around
22
Kraftfahrzeugmotor vehicle
33
erstes Kegelscheibenpaarfirst conical disk pair
44
erste Getriebewellefirst gear shaft
55
erste Steuerscheibefirst control disk
66
erste Gegenscheibefirst counter-disc
77
zweites Kegelscheibenpaarsecond cone pulley pair
88th
zweite Getriebewellesecond transmission shaft
99
zweite Steuerscheibesecond control disk
1010
zweite Gegenscheibesecond mating disk
1111
Umschlingungsmittelendless
1212
Spurversatzofftrack
1313
erstes axiales Hydrauliksystemfirst axial hydraulic system
1414
Schneckentriebworm drive
1515
elektro-mechanischer Lineartriebelectro-mechanical linear actuator
1616
erste Kolbenflächefirst piston surface
1717
zweites axiales Hydrauliksystemssecond axial hydraulic system
1818
zweite Kolbenflächesecond piston surface
1919
separater Druckgeberseparate pressure transmitter
2020
erster Abstand bei neutraler Übersetzungfirst distance with neutral translation
2121
zweiter Abstand bei neutraler Übersetzungsecond distance with neutral translation
2222
Laufebenerunning plane
2323
Antriebsstrangpowertrain
2424
Antriebseinheitdrive unit
2525
Abtriebswelleoutput shaft
2626
linkes Antriebsradleft drive wheel
2727
rechtes Antriebsradright drive wheel
2828
Fahrerkabinecab
2929
Längsachselongitudinal axis
3030
Motorachsemotor axis
3131
AchsabstandWheelbase
3232
erster mittlerer Wirkdurchmesserfirst average effective diameter
3333
zweiter mittlerer Wirkdurchmessersecond average effective diameter
3434
ScheibenneigungswinkelPlate inclination angle
3535
Parallelabstandparallel distance
3636
Halbabstand am mittleren WirkdurchmesserHalf distance at the mean effective diameter
3737
Hydraulikreservoirhydraulic reservoir
3838
erster Abstand bei höchster Übersetzungfirst distance with highest translation
3939
zweiter Abstand bei höchster Übersetzungsecond distance at highest translation
4040
erster Abstand bei geringster Übersetzungfirst distance with lowest translation
4141
zweiter Abstand bei geringster Übersetzungsecond distance with lowest translation
4242
Steuerdruckcontrol pressure
4343
Ausgleichsdruckbalancing pressure
4444
erster mittlerer Wirkradiusfirst average effective radius
4545
zweiter mittlerer Wirkradiussecond average effective radius
4646
Abstand am mittleren WirkdurchmesserDistance at the mean effective diameter
4747
Übersetzungsverhältnis-AbszisseGear ratio abscissa
4848
Spurversatz-AchseOff-track axis

Claims (8)

Umschlingungsgetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: – ein erstes Kegelscheibenpaar (3) auf einer ersten Getriebewelle (4), wobei das erste Kegelscheibenpaar (3) eine erste Steuerscheibe (5) und eine erste Gegenscheibe (6) umfasst, wobei die erste Steuerscheibe (5) axial bewegbar ist; – ein zweites Kegelscheibenpaar (7) auf einer zweiten Getriebewelle (8), wobei das zweite Kegelscheibenpaar (7) eine zweite Steuerscheibe (9) und eine zweite Gegenscheibe (10) umfasst, wobei die zweite Steuerscheibe (9) axial bewegbar ist; und – ein Umschlingungsmittel (11), über welches das erste Kegelscheibenpaar (3) und das zweite Kegelscheibenpaar (7) drehmomentübertragend verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Gegenscheibe (6) aus einer Null-Betriebslage heraus hin zu einer Übersetzungsbetriebslage axial bewegbar ist, um einen Spurversatz (12) des Umschlingungsmittels (11) zu reduzieren.Belt transmission ( 1 ) for a motor vehicle ( 2 ), comprising at least the following components: - a first conical disk pair ( 3 ) on a first transmission shaft ( 4 ), wherein the first cone pulley pair ( 3 ) a first control disk ( 5 ) and a first counter-disk ( 6 ), wherein the first control disk ( 5 ) is axially movable; A second conical disk pair ( 7 ) on a second gear shaft ( 8th ), wherein the second cone pulley pair ( 7 ) a second control disk ( 9 ) and a second counter-disk ( 10 ), wherein the second control disk ( 9 ) is axially movable; and - a wrapping means ( 11 ), over which the first conical disk pair ( 3 ) and the second cone pulley pair ( 7 ) are torque-transmitting connectable, characterized in that at least the first counter-disc ( 6 ) is axially movable from a zero operating position to a translation operating position to a track offset ( 12 ) of the belt ( 11 ) to reduce. Umschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 1, wobei zumindest eines der folgenden Triebmittel zum Bewegen der ersten Gegenscheibe (6) vorgesehen ist: – zumindest ein axiales Hydrauliksystem (13); – zumindest ein Schneckentrieb (14); und – zumindest ein elektro-mechanischer Lineartrieb (15).Belt transmission ( 1 ) according to claim 1, wherein at least one of the following driving means for moving the first counter-disc ( 6 ) is provided: - at least one axial hydraulic system ( 13 ); At least one worm drive ( 14 ); and at least one electro-mechanical linear drive ( 15 ). Umschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Gegenscheibe (6) mittels eines ersten Hydrauliksystems (13) axial bewegbar ist, wobei das erste Hydrauliksystem (13) eine erste Kolbenfläche (16) aufweist, und wobei die erste Steuerscheibe (5) mittels eines zweiten Hydrauliksystems (17) axial bewegbar ist, wobei das zweite Hydrauliksystem (17) eine zweite Kolbenfläche (18) aufweist, wobei die erste Kolbenfläche (16) größer als die zweite Kolbenfläche (18) ist.Belt transmission ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the first counter-disc ( 6 ) by means of a first hydraulic system ( 13 ) is axially movable, wherein the first hydraulic system ( 13 ) a first piston surface ( 16 ), and wherein the first control disk ( 5 ) by means of a second hydraulic system ( 17 ) is axially movable, wherein the second hydraulic system ( 17 ) a second piston surface ( 18 ), wherein the first piston surface ( 16 ) larger than the second piston surface ( 18 ). Umschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hydrauliksystem (13) mittels eines separaten Druckgebers (19) versorgbar ist.Belt transmission ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the first hydraulic system ( 13 ) by means of a separate pressure transducer ( 19 ) is available. Verfahren zum Reduzieren eines Spurversatzes (12) beim Verändern einer Übersetzung an einem Umschlingungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend zumindest die folgenden Schritte: – Verändern eines ersten Abstands (20) zwischen dem ersten Kegelscheibenpaar (3); – Verändern eines zweiten Abstands (21) zwischen dem zweiten Kegelscheibenpaar (7) in entgegengesetzter Richtung zum Verändern des ersten Abstands (20) und um den Betrag der Änderung des ersten Abstands (20), sodass die Summe aus dem Betrag des ersten Abstands (20) und dem Betrag des zweiten Abstands (21) konstant bleibt; dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin die axiale Betriebslage der ersten Gegenscheibe (6) derart verändert wird, dass das Umschlingungsmittel (11) stets in einer Laufebene (22) angeordnet ist, zu welcher die erste Getriebewelle (4) und die zweite Getriebewelle (8) senkrecht angeordnet sind.Method for reducing a track offset ( 12 ) when changing a translation on a belt transmission ( 1 ) according to one of the preceding claims, comprising at least the following steps: - changing a first distance ( 20 ) between the first conical disk pair ( 3 ); Changing a second distance ( 21 ) between the second cone pulley pair ( 7 ) in the opposite direction to changing the first distance ( 20 ) and the amount of change in the first distance ( 20 ), so that the sum of the amount of the first distance ( 20 ) and the amount of the second distance ( 21 ) remains constant; characterized in that further the axial operating position of the first counter-disc ( 6 ) is changed such that the wrapping means ( 11 ) always in one level ( 22 ) is arranged, to which the first transmission shaft ( 4 ) and the second transmission shaft ( 8th ) are arranged vertically. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Lage der ersten Gegenscheibe (6) hydraulisch reguliert wird, wobei eine Ausgleichskraft entgegen der Schaltkraft der ersten Steuerscheibe (5) ausgerichtet aufgebracht wird, wobei die Ausgleichskraft stets größer als die Schaltkraft ist.Method according to claim 5, wherein the position of the first counter-disc ( 6 ) is hydraulically regulated, wherein a compensating force against the switching force of the first control disk ( 5 ) is applied aligned, wherein the balancing force is always greater than the switching force. Antriebsstrang (23), aufweisend eine Antriebseinheit (24) mit einer Abtriebswelle (25) und ein Umschlingungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abtriebswelle (25) zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes (1) mit veränderbarer Übersetzung mit zumindest einem Verbraucher (26, 27) verbindbar ist.Powertrain ( 23 ), comprising a drive unit ( 24 ) with an output shaft ( 25 ) and a belt transmission ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the output shaft ( 25 ) for torque transmission by means of the belt drive ( 1 ) with a variable translation with at least one consumer ( 26 . 27 ) is connectable. Kraftfahrzeug (2) aufweisend zumindest ein Antriebsrad (26, 27), welches mittels eines Antriebsstrangs (23) nach Anspruch 7 antreibbar ist.Motor vehicle ( 2 ) comprising at least one drive wheel ( 26 . 27 ), which by means of a drive train ( 23 ) is drivable according to claim 7.
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