DE102016208957A1

DE102016208957A1 - Kegelscheibenumschlingungsgetriebe

Info

Publication number: DE102016208957A1
Application number: DE102016208957.9A
Authority: DE
Inventors: Fumitoshi Ishino
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, zumindest aufweisend ein auf einer ersten Welle angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar und ein auf einer zweiten Welle angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar mit jeweils einer in einer axialen Richtung entlang der Welle verlagerbaren ersten Kegelscheibe und einer in der axialen Richtung feststehenden zweiten Kegelscheibe und einem zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren angeordneten Umschlingungsmittel, wobei das Umschlingungsmittel an jedem Kegelscheibenpaar zwischen einer inneren Position und einer äußeren Position verlagerbar ist, wobei zumindest zwischen der ersten Welle und der ersten Kegelscheibe mindestens ein Element angeordnet ist, das eine Abbeugung einer ersten Drehachse der ersten Kegelscheibe gegenüber einer ersten Wellenachse der ersten Welle und eine Verschiebung der ersten Drehachse gegenüber der ersten Wellenachse in einer radialen Richtung zumindest reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, insbesondere ein CVT-Getriebe (continuously variable transmission), bevorzugt für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere wird das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine oder einer anderen Antriebseinheit zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges eingesetzt.
Ein solches Kegelscheibenumschlingungsgetriebe umfasst regelmäßig zumindest ein erstes Kegelscheibenpaar und ein zweites Kegelscheibenpaar mit jeweils einer in einer axialen Richtung verlagerbaren ersten Kegelscheibe und einer in der axialen Richtung feststehenden zweiten Kegelscheibe und einem zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren angeordneten Umschlingungsmittel.
Ein solches Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ist z. B. aus JP 2015-215065 bekannt. Dort wird ein massiver Abstandshalter vorgeschlagen, der eine Durchbiegung der Wellen infolge der Beanspruchung durch das Umschlingungsmittel verhindern soll.
Neben der Durchbiegung der Wellen ist bekannt, dass ein Kippen der in der axialen Richtung verlagerbaren ersten Kegelscheiben auftreten kann. Da diese verlagerbare erste Kegelscheibe immer einen, wenn auch geringen, Spalt zwischen der Innenumfangsfläche der ersten Kegelscheiben und der Welle aufweist, wird durch das Umschlingungsmittel zudem eine (geringe) Exzentrizität zwischen der Drehachse der ersten Kegelscheibe und der Wellenachse hervorgerufen. Der Spalt, bzw. die Spielpassung zwischen erster Kegelscheibe und Welle ist aber regelmäßig erforderlich, um eine Verlagerung der ersten Kegelscheibe entlang der axialen Richtung und auch eine Montage der ersten Kegelscheibe auf der Welle sicherzustellen. Ein Verkippen der ersten Kegelscheibe kann Ölleckagen (z. B. von der Druckkammer der ersten Kegelscheibe) begünstigen. Weiterhin kann ein Klemmen der ersten Kegelscheibe auftreten, so dass eine Verlagerung der ersten Kegelscheibe entlang der axialen Richtung behindert wird. Das Verkippen der ersten Kegelscheibe beeinträchtigt somit die Haltbarkeit der Komponenten des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere soll im Betrieb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ein Kippen der ersten Kegelscheibe und/oder eine Verschiebung der ersten Drehachse gegenüber der ersten Wellenachse in einer radialen Richtung zumindest reduziert werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, zumindest aufweisend ein auf einer ersten Welle angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar und ein auf einer zweiten Welle angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar mit jeweils einer in einer axialen Richtung entlang der Welle verlagerbaren ersten Kegelscheibe und einer in der axialen Richtung feststehenden zweiten Kegelscheibe und einem zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren angeordneten Umschlingungsmittel, wobei das Umschlingungsmittel an jedem Kegelscheibenpaar zwischen einer inneren Position und einer äußeren Position verlagerbar ist, wobei zumindest zwischen der ersten Welle und der ersten Kegelscheibe mindestens ein Element angeordnet ist, das eine Abbeugung einer ersten Drehachse der ersten Kegelscheibe gegenüber einer ersten Wellenachse der ersten Welle und eine Verschiebung der ersten Drehachse gegenüber der ersten Wellenachse in einer radialen Richtung zumindest reduziert.
Die Ausführungen zu dem ersten Kegelscheibenpaar gelten in gleicher Weise für das zweite Kegelscheibenpaar und umgekehrt.
Während des Betriebs des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes werden die Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaares entlang der axialen Richtung zueinander verfahren, so dass das Umschlingungsmittel auf einem kleineren Radius (innere Position) oder auf einem größeren Radius (äußere Position) der Kegelscheiben angeordnet ist. Gerade wenn das Umschlingungsmittel in der äußeren Position angeordnet ist, wird ein Kippmoment von dem Umschlingungsmittel auf die erste Kegelscheibe übertragen. Aufgrund der Spielpassung zwischen erster Kegelscheibe und erster Welle kommt es zu einer Abbeugung der ersten Drehachse der ersten Kegelscheibe gegenüber der ersten Wellenachse der ersten Welle. Die Anordnung mindestens eines Elements zwischen der ersten Welle und der ersten Kegelscheibe (und/oder zwischen der zweiten Welle und der darauf angeordneten verlagerbaren ersten Kegelscheibe des zweiten Kegelscheibenpaares) kann diese Abbeugung zumindest reduzieren oder auch ganz ausgleichen.
Insbesondere umfasst das mindestens eine Element mindestens drei Rollkörper, wobei jeder Rollkörper in jeweils einer Nut auf der ersten Welle angeordnet ist, wobei sich jede Nut parallel zur ersten Wellenachse erstreckt und die Nuten entlang einer Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt auf der ersten Welle angeordnet sind.
Die Rollkörper sind so in der Nut angeordnet, dass eine Drehachse der Rollkörper quer zur ersten Wellenachse verläuft, wobei die Rollkörper auf einer Wandung der Nut und auf einer Wandung (insbesondere auf der Innenumfangsfläche oder auf einer Wandung einer Ausnehmung) der ersten Kegelscheibe abrollen können. Die Rollkörper können bei einer Verlagerung der ersten Kegelscheibe entlang der axialen Richtung (zur Änderung der Position des Umschlingungsmittels in der radialen Richtung auf den Kontaktflächen der Kegelscheiben) in der Nut zumindest entlang der axialen Richtung (ggf. zusätzlich in einer radialen Richtung) mitbewegt werden, wobei sie auf den genannten Flächen abrollen.
Bevorzugt bildet jede Nut eine erste Rampe, so dass der Rollkörper bei einer Bewegung entlang der ersten Rampe hin zum Umschlingungsmittel in der radialen Richtung nach außen bewegbar ist. Hin zum Umschlingungsmittel heißt hier, dass wenn die Rollkörper entlang der axialen Richtung hin zum Umschlingungsmittel bewegt werden, durch die erste Rampe der Nut zusätzlich nach radial außen bewegt werden.
Insbesondere weist die erste Kegelscheibe eine innere Umfangsfläche mit mindestens einer Ausnehmung auf, wobei die mindestens drei Rollkörper in der mindestens einen Ausnehmung angeordnet sind. Die mindestens eine Ausnehmung kann in einer Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sein, so dass alle drei Rollkörper in jeweils unterschiedlichen Nuten aber in einer gemeinsamen Ausnehmung angeordnet sind. Die Rollkörper werden entsprechend in der Umfangsrichtung durch die Nuten geführt, so dass insbesondere eine Bewegung der Rollkörper auschließlich entlang der axialen Richtung und ggf. in der radialen Richtung ermöglicht ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die innere Umfangsfläche mindestens drei Ausnehmungen auf, wobei sich jede Ausnehmung parallel zur ersten Drehachse erstreckt und die Ausnehmungen entlang einer Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt auf der ersten Umfangsfläche angeordnet sind, wobei jeder Rollkörper in einer Nut und einer Ausnehmung angeordnet ist.
Insbesondere ist also jede Ausnehmung jeweils einer Nut zugeordnet, so dass jeder Rollkörper in der Umfangsrichtung durch die Ausnehmung und durch die Nut geführt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung bildet die mindestens eine Ausnehmung eine zweite Rampe, so dass der Rollkörper bei einer Bewegung in der Ausnehmung entlang der zweiten Rampe hin zum Umschlingungsmittel in der radialen Richtung nach außen bewegbar ist.
Insbesondere weisen Nut und Ausnehmung jeweils Rampen auf, so dass ein Rollkörper, wenn das Umschlingungsmittel in der inneren Position und die Kegelscheiben des ersten Kegelscheibenpaares in einem geringen (insbesondere minimalen) Abstand zueinander angeordnet sind, mit Spiel zumindest in der radialen Richtung gegenüber der Ausnehmung und gegenüber der Nut zwischen der ersten Kegelscheibe und der Welle angeordnet ist. Wenn das Umschlingungsmittel in der äußeren Position und die Kegelscheiben des ersten Kegelscheibenpaares in einem größeren (insbesondere maximalen) Abstand zueinander angeordnet sind, ist ein Rollkörper zumindest in der radialen Richtung spielfrei angeordnet. Durch die Neigung der Rampen der Ausnehmung und der Nut wird der Abstand in der radialen Richtung zwischen der ersten Rampe und der zweiten Rampe verringert, je weiter die erste Kegelscheibe von der zweiten Kegelscheibe weg geschoben wird. Die spielfreie Anordnung des mindestens einen Rollkörpers zwischen Ausnehmung und Nut bewirkt eine Abstützung der ersten Kegelscheibe gegenüber der ersten Welle in der radialen Richtung, wobei diese Abstützung einer Abbeugung der ersten Drehachse der ersten Kegelscheibe gegenüber der ersten Wellenachse entgegenwirkt.
Insbesondere sind die Rollenkörper im Betrieb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes infolge einer Fliehkraft in der radialen Richtung nach außen hin zu einer inneren Umfangsfläche der ersten Kegelscheibe bewegbar, so dass eine Abbeugung der ersten Drehachse der ersten Kegelscheibe gegenüber der ersten Wellenachse der ersten Welle und eine Verschiebung der ersten Drehachse gegenüber der ersten Wellenachse in der radialen Richtung zumindest reduzierbar ist.
Der Rollkörper wird im Betrieb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes infolge der Drehzahl des ersten Kegelscheibenpaares in der radialen Richtung nach außen gedrängt, wobei sich der Rollkörper entlang der in der radialen Richtung nach außen geneigten ersten Rampe der Nut bewegt und, wenn das Umschlingungsmittel in der äußeren Position und die Kegelscheiben des ersten Kegelscheibenpaares in einem größeren (insbesondere maximalen) Abstand zueinander angeordnet sind, zwischen den Rampen der Nut und der Ausnehmung zumindest in der radialen Richtung spielfrei anordnet.
Bevorzugt sind die Rollkörper Kugeln. Insbesondere sind die Rollkörper aus einem Stahlwerkstoff hergestellt.
Insbesondere weist die erste Kegelscheibe entlang der axialen Richtung an einem ersten Ende eine Kontaktfläche für das Umschlingungsmittel auf und ist im Bereich des gegenüberliegenden zweiten Endes das Element angeordnet. Infolge der Anordnung des Umschlingungsmittels an dem ersten Ende und des Elements im Bereich des zweiten Endes, kann das von dem Umschlingungsmittel resultierende Kippmoment durch das Element zumindest teilweise ausgeglichen werden. Element und Umschlingungsmittel sind also entlang der axialen Richtung auf unterschiedlichen Seiten der Kippachse der ersten Kegelscheibe angeordnet.
Bevorzugt ist zur Montage der ersten Kegelscheibe auf der ersten Welle und zur Anordnung des mindestens einen Elements zwischen der ersten Kegelscheibe und der Welle ein ausreichend großer Spalt zwischen einer inneren Umfangsfläche der ersten Kegelscheibe und der ersten Welle vorgesehen.
Weiter wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, in dem ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ein Drehmoment einer Antriebseinheit auf die Räder des Kraftfahrzeuges überträgt.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigen:
1: einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht im Schnitt;
2: einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht im Schnitt mit einem Umschlingungsmittel in einer ersten Lage;
3: einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht im Schnitt mit einem Umschlingungsmittel in einer zweiten Lage;
4: einen Ausschnitt aus 3 in einer Seitenansicht im Schnitt;
5: den Ausschnitt gemäß 4 mit abgebeugter erster Kegelscheibe in einer Seitenansicht im Schnitt;
6: einen Teil des Ausschnitts gemäß 4 in einem Querschnitt;
7: einen Teil des Ausschnitts gemäß 5 in einem Querschnitt;
8: einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit einem Umschlingungsmittel in einer inneren Position in einer Seitenansicht im Schnitt;
9: einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit einem Umschlingungsmittel in einer äußeren Position in einer Seitenansicht im Schnitt.
10: einen Teil des Ausschnitts gemäß 9 in einem Querschnitt; und
11: einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes in einer Montageposition.
1 zeigt einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht im Schnitt. Ein solches Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 1 umfasst regelmäßig zumindest ein auf einer ersten Welle 2 angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar 3 und ein auf einer zweiten Welle 4 angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar 5 mit jeweils einer in einer axialen Richtung 6 verlagerbaren ersten Kegelscheibe 7 und einer in der axialen Richtung 6 feststehenden zweiten Kegelscheibe 8 und einem zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren 3, 5 angeordneten Umschlingungsmittel 9.
Ein solches Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 1 ist z. B. aus JP 2015-215065 bekannt. Dort wird ein massiver Abstandshalter zwischen den Wellen 2, 4 vorgeschlagen, der eine Durchbiegung der Wellen 2, 4 infolge der Beanspruchung durch das Umschlingungsmittel 9 verhindern soll.
2 zeigt einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht im Schnitt mit einem Umschlingungsmittel 9 in einer ersten Lage. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 1 weist ein auf einer ersten Welle 2 angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar 3 und ein auf einer zweiten Welle 4 angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar 5 mit jeweils einer in einer axialen Richtung 6 entlang der Welle 2, 4 verlagerbaren ersten Kegelscheibe 7 und einer in der axialen Richtung 6 feststehenden zweiten Kegelscheibe 8 und einem zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren 3, 5 angeordneten Umschlingungsmittel 9 auf, wobei das Umschlingungsmittel 9 an jedem Kegelscheibenpaar 3, 5 zwischen einer inneren Position 10 (siehe erstes Kegelscheibenpaar 3) und einer äußeren Position 11 (siehe zweites Kegelscheibenpaar 5) verlagerbar ist. Idealerweise sind erste Kegelscheibe 7 und die jeweilige Welle 2, 4 koaxial zueiander angeordnet, d. h. die erste Drehachse 14 der ersten Kegelscheibe 7 ist koaxial zur ersten Wellenachse 15 der ersten Welle 2 angeordnet.
Das Umschlingungsmittel 9 kontaktiert die Kegelscheiben 7, 8 an deren Kontaktflächen 28 und verändert seine Lage zwischen der inneren Position 10 und der äußeren Position 11 in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen. Das Umschlingungsmittel 9 kontaktiert die erste Kegelscheibe 7 an einem ersten Ende 27, wobei sich die erste Kegelscheibe 7 mit einer Innenumfangsfläche 20 entlang der ersten Welle 2 und entlang der axialen Richtung 6 bis hin zu einem zweiten Ende 30 erstreckt.
3 zeigt einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht im Schnitt mit einem Umschlingungsmittel 9 in einer zweiten Lage. Auf die Ausführungen zu 2 wird Bezug genommen. Im Unterschied zu 2 ist das Umschlingungsmittel 9 an dem ersten Kegelscheibenpaar 3 in einer äußeren Position 11 angeordnet.
4 zeigt einen Ausschnitt aus 3 in einer Seitenansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu 2 und 3 wird Bezug genommen. Zwischen der verlagerbaren ersten Kegelscheibe 7 und der ersten Welle 2 ist regelmäßig ein, wenn auch geringer, Spalt 31 zwischen der Innenumfangsfläche 23 und der Welle 2 vorgesehen. Durch das Umschlingungsmittel 9 kann durch Einseitiges Schließen des Spalts 31 (siehe 7) eine (geringe) Exzentrizität zwischen der ersten Drehachse 14 der ersten Kegelscheibe 7 und der ersten Wellenachse 15 hervorgerufen werden. Der Spalt, bzw. die Spielpassung zwischen erster Kegelscheibe 7 und Welle 2 ist erforderlich, um eine Verlagerung 32 der ersten Kegelscheibe 7 entlang der axialen Richtung 6 und auch eine Montage der ersten Kegelscheibe 7 auf der Welle 2 sicherzustellen.
5 zeigt den Ausschnitt gemäß 4 mit abgebeugter erster Kegelscheibe 7 in einer Seitenansicht im Schnitt. Während des Betriebs des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 werden die Kegelscheiben 7, 8 eines Kegelscheibenpaares 3, 5 entlang der axialen Richtung 6 zueinander verfahren, so dass das Umschlingungsmittel 9 auf einem kleineren Radius (innere Position 10) oder auf einem größeren Radius (äußere Position 11) der Kegelscheiben 7, 8 angeordnet ist. Gerade wenn das Umschlingungsmittel 9 wie dargestellt in der äußeren Position 11 angeordnet ist, wird ein Kippmoment von dem Umschlingungsmittel 9 auf die erste Kegelscheibe 7 übertragen. Aufgrund der Spielpassung bzw. des Spalts 31 zwischen erster Kegelscheibe 7 und erster Welle 2 kommt es zu einer Abbeugung 13 der ersten Drehachse 14 der ersten Kegelscheibe 7 gegenüber der ersten Wellenachse 15 der ersten Welle 2.
6 zeigt einen Teil des Ausschnitts gemäß 4 in einem Querschnitt. Hier sind erste Welle 2 und erste Kegelscheibe 7 noch koaxial zueinander angeordnet. Der Spalt 31 zwischen innerer Umfangsfläche 23 und erster Welle 2 ist vollumfänglich gleich groß ausgebildet.
7 zeigt einen Teil des Ausschnitts gemäß 5 in einem Querschnitt bzw. eine (parallel-)Verschiebung 16 der ersten Drehachse 14 in der radialen Richtung 17 gegenüber der ersten Wellenachse 15 aufgrund der Belastung durch das Umschlingungsmittel 9. Der Spalt 31 ist in der Umfangsrichtung 20 unterschiedlich groß. Dieser ungleichmäßig geformte Spalt 31 kann eine Leckage eines Öls (von der Druckkammer der ersten Kegelscheibe 7) begünstigen.
8 zeigt einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 mit einem Umschlingungsmittel 9 in einer inneren Position 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 1 weist hier ein Element 12 zwischen der ersten Welle 2 und der ersten Kegelscheibe 7 auf, das zur Reduktion bzw. zum Ausgleich der Abbeugung 13 eingesetzt wird.
9 zeigt einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 mit einem Umschlingungsmittel 9 in einer äußeren Position 11 in einer Seitenansicht im Schnitt.
10 zeigt einen Teil des Ausschnitts gemäß 9 in einem Querschnitt.
Die 8 bis 10 werden im Folgenden zusammen beschrieben.
Hier umfasst das mindestens eine Element 12 drei als Kugeln ausgeführte Rollkörper 18, wobei jeder Rollkörper 18 in jeweils einer Nut 19 auf der ersten Welle 2 angeordnet ist, wobei sich jede Nut 19 parallel zur ersten Wellenachse 15 erstreckt und die Nuten 19 entlang einer Umfangsrichtung 20 gleichmäßig verteilt auf der ersten Welle 2 angeordnet sind. Die Rollkörper 18 sind so in der Nut 19 angeordnet, dass sie auf einer Wandung der Nut 19 und auf einer Wandung einer Ausnehmung 24 der ersten Kegelscheibe 7 abrollen können. Die Rollkörper 18 können bei einer Verlagerung 32 der ersten Kegelscheibe 7 entlang der axialen Richtung 6 (zur Änderung der Position des Umschlingungsmittels 9 in der radialen Richtung 17 auf den Kontaktflächen 28 der Kegelscheiben 7, 8) in der Nut 19 entlang der axialen Richtung 6 und zusätzlich in einer radialen Richtung 17 mitbewegt werden, wobei sie auf den genannten Flächen abrollen. Jede Nut 19 bildet eine erste Rampe 21, so dass der Rollkörper 18 bei einer Bewegung 22 entlang der ersten Rampe 21 hin zum Umschlingungsmittel 9 in der radialen Richtung 17 nach außen bewegbar ist. Hin zum Umschlingungsmittel 9 heißt hier, dass wenn die Rollkörper 18 entlang der axialen Richtung 6 hin zum Umschlingungsmittel 9 bewegt werden, durch die erste Rampe 21 der Nut 19 zusätzlich nach radial außen bewegt werden. Die erste Kegelscheibe 7 weist eine innere Umfangsfläche 23 mit drei Ausnehmungen 24 auf, wobei sich jede Ausnehmung 24 parallel zur ersten Drehachse 14 erstreckt und die Ausnehmungen 24 entlang einer Umfangsrichtung 20 gleichmäßig verteilt auf der ersten Umfangsfläche 23 angeordnet sind, wobei jeder Rollkörper 18 in einer Nut 19 und einer Ausnehmung 24 angeordnet ist. Hier ist also jede Ausnehmung 24 jeweils einer Nut 19 zugeordnet, so dass jeder Rollkörper 18 in der Umfangsrichtung 20 durch die Ausnehmung 24 und durch die Nut 19 geführt wird. Jede Ausnehmung 24 weist eine zweite Rampe 25 auf, so dass der Rollkörper 18 bei einer Bewegung 22 in der Ausnehmung 24 entlang der zweiten Rampe 25 hin zum Umschlingungsmittel 9 in der radialen Richtung 17 nach außen bewegbar ist.
Hier weisen Nut 19 und Ausnehmung 24 jeweils Rampen 21, 25 auf, so dass ein Rollkörper 18, wenn das Umschlingungsmittel 9 in der inneren Position 10 (8) und die Kegelscheiben 7, 8 des ersten Kegelscheibenpaares 3 in einem geringen (insbesondere minimalen) Abstand zueinander angeordnet sind, mit Spiel zumindest in der radialen Richtung 17 gegenüber der Ausnehmung 24 und/oder gegenüber der Nut 19 zwischen der ersten Kegelscheibe 7 und der ersten Welle 2 angeordnet ist. Wenn das Umschlingungsmittel 9 in der äußeren Position 11 (9) und die Kegelscheiben 7, 8 des ersten Kegelscheibenpaares 3 in einem größeren (insbesondere maximalen) Abstand zueinander angeordnet sind, ist ein Rollkörper 18 zumindest in der radialen Richtung 17 spielfrei angeordnet. Durch die Neigung der Rampen 21, 25 der Ausnehmung 24 und der Nut 19 wird der Abstand in der radialen Richtung 17 zwischen der ersten Rampe 21 und der zweiten Rampe 25 verringert, je weiter die erste Kegelscheibe 7 von der zweiten Kegelscheibe 8 weg geschoben wird. Die spielfreie Anordnung des mindestens einen Rollkörpers 18 zwischen Ausnehmung 24 und Nut 19 bewirkt eine Abstützung der ersten Kegelscheibe 7 gegenüber der ersten Welle 2 in der radialen Richtung 17, wobei diese Abstützung einer Abbeugung 13 der ersten Drehachse 14 der ersten Kegelscheibe 7 gegenüber der ersten Wellenachse 15 entgegenwirkt.
Die Rollenkörper 18 sind im Betrieb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 infolge einer Fliehkraft 26 in der radialen Richtung 17 nach außen hin zu einer inneren Umfangsfläche 23 der ersten Kegelscheibe 7 bewegbar, so dass eine Abbeugung 13 der ersten Drehachse 14 der ersten Kegelscheibe 7 gegenüber der ersten Wellenachse 15 der ersten Welle 2 und eine Verschiebung 16 der ersten Drehachse 14 gegenüber der ersten Wellenachse 15 in der radialen Richtung 15 zumindest reduzierbar ist.
Der Rollkörper 18 wird im Betrieb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 infolge der Drehzahl des ersten Kegelscheibenpaares 3 in der radialen Richtung 17 nach außen gedrängt, wobei sich der Rollkörper 18 entlang der in der radialen Richtung 17 nach außen geneigten ersten Rampe 21 der Nut 19 bewegt und, wenn das Umschlingungsmittel 9 in der äußeren Position 11 und die Kegelscheiben 7, 8 des ersten Kegelscheibenpaares 3 in einem größeren (insbesondere maximalen) Abstand zueinander angeordnet sind, zwischen den Rampen 21, 25 der Nut 19 und der Ausnehmung 24 zumindest in der radialen Richtung 17 spielfrei anordnet.
Bevorzugt sind die Rollkörper Kugeln. Insbesondere sind die Rollkörper aus einem Stahlwerkstoff hergestellt.
Die erste Kegelscheibe 7 weist entlang der axialen Richtung 6 an einem ersten Ende 27 eine Kontaktfläche 28 für das Umschlingungsmittel 9 auf und im Bereich 29 des gegenüberliegenden zweiten Endes 30 ist das Element 12 angeordnet. Infolge der Anordnung des Umschlingungsmittels 9 an dem ersten Ende 27 und des Elements 12 im Bereich 29 des zweiten Endes 30, kann das von dem Umschlingungsmittel 9 resultierende Kippmoment durch das Element 12 zumindest teilweise ausgeglichen werden. Element 12 und Umschlingungsmittel 9 sind also entlang der axialen Richtung 6 auf unterschiedlichen Seiten der Kippachse der ersten Kegelscheibe 7 angeordnet.
11 zeigt einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 in einer Montageposition. Zur Montage der ersten Kegelscheibe 7 auf der ersten Welle 2 und zur Anordnung des mindestens einen Elements 12 zwischen der ersten Kegelscheibe 7 und der Welle 2 ist ein ausreichend großer Spalt 31 zwischen einer inneren Umfangsfläche 23 der ersten Kegelscheibe 7 und der ersten Welle 2 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
2: erste Welle
3: erstes Kegelscheibenpaar
4: zweite Welle
5: zweites Kegelscheibenpaar
6: axiale Richtung
7: erste Kegelscheibe
8: zweite Kegelscheibe
9: Umschlingungsmittel
10: innere Position
11: äußere Position
12: Element
13: Abbeugung
14: erste Drehachse
15: erste Wellenachse
16: Verschiebung
17: radiale Richtung
18: Rollkörper
19: Nut
20: Umfangsrichtung
21: erste Rampe
22: Bewegung
23: innere Umfangsfläche
24: Ausnehmung
25: zweite Rampe
26: Fliehkraft
27: erstes Ende
28: Kontaktfläche
29: Bereich
30: zweites Ende
31: Spalt
32: Verlagerung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015215065 [0003]
JP 2015-215065 [0037]

Claims

Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1), zumindest aufweisend ein auf einer ersten Welle (2) angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar (3) und ein auf einer zweiten Welle (4) angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar (5) mit jeweils einer in einer axialen Richtung (6) entlang der Welle (2, 4) verlagerbaren ersten Kegelscheibe (7) und einer in der axialen Richtung (6) feststehenden zweiten Kegelscheibe (8) und einem zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren (3, 5) angeordneten Umschlingungsmittel (9), wobei das Umschlingungsmittel (9) an jedem Kegelscheibenpaar (3, 5) zwischen einer inneren Position (10) und einer äußeren Position (11) verlagerbar ist, wobei zumindest zwischen der ersten Welle (2) und der ersten Kegelscheibe (7) mindestens ein Element (12) angeordnet ist, das eine Abbeugung (13) einer ersten Drehachse (14) der ersten Kegelscheibe (7) gegenüber einer ersten Wellenachse (15) der ersten Welle (2) und eine Verschiebung (16) der ersten Drehachse (14) gegenüber der ersten Wellenachse (15) in einer radialen Richtung (17) zumindest reduziert.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Element (12) mindestens drei Rollkörper (18) umfasst, wobei jeder Rollkörper (18) in jeweils einer Nut (19) auf der ersten Welle (2) angeordnet ist, wobei sich jede Nut (19) parallel zur ersten Wellenachse (15) erstreckt und die Nuten (19) entlang einer Umfangsrichtung (20) gleichmäßig verteilt auf der ersten Welle (2) angeordnet sind.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 2, wobei jede Nut (19) eine erste Rampe (21) bildet, so dass der Rollkörper (18) bei einer Bewegung (22) entlang der ersten Rampe (21) hin zum Umschlingungsmittel (9) in der radialen Richtung (17) nach außen bewegbar ist.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Kegelscheibe (7) eine innere Umfangsfläche (23) mit mindestens einer Ausnehmung (24) aufweist, wobei die mindestens drei Rollkörper (18) in der mindestens einen Ausnehmung (24) angeordnet sind.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 4, wobei die innere Umfangsfläche (23) mindestens drei Ausnehmungen (24) aufweist, wobei sich jede Ausnehmung (24) parallel zur ersten Drehachse (14) erstreckt und die Ausnehmungen (24) entlang der Umfangsrichtung (20) gleichmäßig verteilt auf der inneren Umfangsfläche (23) angeordnet sind, wobei jeder Rollkörper (18) in einer Nut (19) und einer Ausnehmung (24) angeordnet ist.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die mindestens eine Ausnehmung (24) eine zweite Rampe (25) bildet, so dass der Rollkörper (18) bei einer Bewegung (22) entlang der zweiten Rampe (25) hin zum Umschlingungsmittel (9) in der radialen Richtung (17) nach außen bewegbar ist.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Rollenkörper (18) im Betrieb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes (1) infolge einer Fliehkraft (26) in der radialen Richtung (17) nach außen hin zu einer inneren Umfangsfläche (23) der ersten Kegelscheibe (7) bewegbar sind, so dass eine Abbeugung (13) der ersten Drehachse (14) gegenüber der ersten Wellenachse (15) und eine Verschiebung (16) der ersten Drehachse (14) gegenüber der ersten Wellenachse (15) in der radialen Richtung (17) zumindest reduzierbar ist.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Rollkörper (18) Kugeln sind.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kegelscheibe (7) entlang der axialen Richtung (6) an einem ersten Ende (27) eine Kontaktfläche (28) für das Umschlingungsmittel (9) aufweist und im Bereich (29) des gegenüberliegenden zweiten Endes (30) das Element (12) angeordnet ist.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Montage der ersten Kegelscheibe (7) auf der ersten Welle (2) und zur Anordnung des mindestens einen Elements (12) zwischen der ersten Kegelscheibe (7) und der ersten Welle (2) ein ausreichend großer Spalt (31) zwischen einer inneren Umfangsfläche (23) der ersten Kegelscheibe (7) und der ersten Welle (2) vorgesehen ist.