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Die Erfindung betrifft eine Lasche für ein als Laschenkette ausgebildetes Umschlingungsmittel eines Getriebes, welches eine Getriebeeingangsseite und eine Getriebeausgangsseite mit je einer Welle und je einem auf der jeweiligen Welle angeordneten Kegelscheibenpaar aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Umschlingungmittel in Form einer Laschenkette und ein entsprechendes stufenlos einstellbares Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Umschlingungsmittel.
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Derartige Umschlingungsmittel mit einer Anordnung aus Druckstücken und Laschen ist allgemein als Laschenkette (kurz: Kette) bekannt. Das erwähnte stufenlos einstellbare Getriebe wird im Allgemeinen auch als CVT-Getriebe bezeichnet (CVT: Continuously Variable Transmission).
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Die
WO 01/38755 A1 zeigt ein stufenlos einstellbares Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebeeingangsseite und einer Getriebeausgangsseite, die je eine Welle und je ein auf der jeweiligen Welle angeordnetes Kegelscheibenpaar aufweisen und mit einem Laschen und Druckstücke aufweisenden Umschlingungsmittel, das im Drehmomentfluss zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren angeordnet ist. Die Laschen weisen jeweils einen Durchbruch auf, in den mehrere Druckstücke paarweise eingreifen. Dieses Getriebe weist eine bestimmte Getriebespreizung, also ein bestimmtes Verhältnis zwischen größter und kleinster Übersetzung, auf.
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Wellendurchmesser, Kettenlänge, Achsabstand, Scheibendurchmesser und weitere Parameter sind Faktoren, die die Spreizung der CVT-Getriebe beeinflussen. Diese Parameter sind meistens von den Vorgaben abhängig. Nach der Erstellung der Auslegung des Getriebes ergibt sich die Spreizung als Ausgabewert. Die Spreizung variiert je nach Vorgabensatz und je nach Anforderung. Die Anforderungen steigen kontinuierlich. Es ergibt sich der Wunsch nach mehr Getriebespreizung bei gleichen Randbedingungen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, mittels derer sich eine Erhöhung der Getriebespreizung auf einfache Weise, insbesondere ohne maßgebliche Veränderung weiterer Parameter, realisieren lässt.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Lasche mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Umschlingungsmittel in Form einer Laschenkette mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und ein stufenlos einstellbares Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Bei der erfindungsgemäßen Lasche ist vorgesehen, dass in zumindest einer der beiden Längsseiten der Lasche eine Aussparung zur Aufnahme von einem Mantelbereich zumindest einer der Wellen bei einem (achsnahen) Umlaufen dieser Welle ausgebildet ist. Durch die Ausbildung einer solchen Aussparung an der Außenkontur zumindest einer der Längsseiten der Lasche ist es möglich die Spreizung zu erhöhen, denn das als Kette ausgebildete Umschlingungsmittel kann die entsprechende Welle auf einem kleineren Radius umlaufen, was zu einer Erhöhung der Spreizung führt, unabhängig davon, ob es sich um die eingangsseitige oder ausgangsseitige Welle handelt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch die Aussparung in einem zentralen Abschnitt der Längsseite eine kreisbogenförmige Kontur konkaver Krümmung gebildet wird. Die Aussparung ist also kreiszylindersegmentförmig geformt. Durch die Anbringung von konkaven Radien an der Außenkontur der Lasche ist es möglich die Spreizung zu erhöhen. Die Radien müssen dabei mindestens so groß wie der Radius der Wellen (Wellenradius) sein. Somit kann die Laschenkette auf einem kleineren Laufradius laufen ohne die Welle zu berühren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Lasche zumindest ein Durchbruch zur Aufnahme mehrerer Druckstücke vorgesehen ist. Die Druckstücke sind bevorzugt als Wiegedruckstücke ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in nur einer der beiden Längsseiten der Laschen eine jeweilige Aussparung ausgebildet. Diese Seiten entsprechen der Innenseite des als Laschenkette ausgebildeten Umschlingungsmittels.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Längsseite mit darin ausgebildeten Aussparung kürzer ist als die gegenüberliegende Längsseite der Lasche.
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Bei dem Umschlingungsmittel in Form einer Laschenkette für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, welches im Drehmomentfluss zwischen einem Kegelscheibenpaar der Getriebeeingangsseite und einem Kegelscheibenpaar der Getriebeausgangsseite anordenbar ist und welches eine Anordnung aus Laschen und Druckstücken aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Laschen als vorstehend genannte Laschen ausgebildet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Druckstücke als Wiegedruckstücke ausgebildet. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Wiegedruckstücke zur Bildung von Gelenken paarweise in die Durchbrüche der Laschen eingreifen.
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Bei dem stufenlos einstellbaren Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit (i) einer Getriebeeingangsseite und einer Getriebeausgangsseite, die je eine Welle und je ein auf der jeweiligen Welle angeordnetes Kegelscheibenpaar aufweisen und (ii) einem Laschen und Druckstücke aufweisenden Umschlingungsmittel, das im Drehmomentfluss zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren angeordnet ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Umschlingungsmittel als vorstehend beschriebenes Umschlingungsmittel ausgebildet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Radius der kreisbogenförmige Kontur größer als oder zumindest genauso groß wie der Radius der Wellen ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt die
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1: eine Anordnung aus (a) einer Lasche und (b) zwei Druckstücken für ein als Laschenkette ausgebildetes Umschlingungsmittel eines CVT-Getriebes sowie (c) einer Welle dieses Getriebes.
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Die 1 zeigt eine Anordnung aus einer Lasche 10, einer Welle 12 eines stufenlos einstellbaren Getriebes (CVT-Getriebe: Continuously Variable Transmission) für ein Kraftfahrzeug und zwei in einen Durchbruch 16 durch die Lasche 10 eingesteckte Druckstücke 16. Aus derartigen Laschen 10 und Druckstücken 16 lässt sich ein als Laschenkette ausgebildeter Umschlingungstrieb für das stufenlos einstellbare Getriebe erstellen. Ein solches stufenlos einstellbares Getriebe umfasst eine Getriebeeingangsseite und eine Getriebeausgangsseite, die je eine solche Welle 12 und je ein auf der jeweiligen Welle 12 angeordnetes (hier nicht gezeigtes) Kegelscheibenpaar aufweisen, sowie das besagte aus Laschen 10 und Druckstücken 16 aufgebaute Umschlingungsmittel, das im Drehmomentfluss zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren angeordnet ist.
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Die Laschenkette besteht im Wesentlichen aus den Laschen 10 und den Druckstücken 16. Die Druckstücke 16 sind im gezeigten Beispiel als Wiegedruckstücke (abgekürzt WDS) ausgebildet und greifen paarweise in die Durchbrüche 14 der Laschen 10 ein um jeweils ein Gelenk zu bilden, wobei sich die Reihenfolge der Laschen 10 quer zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels gezielt wiederholen kann, sodass ein entsprechendes Laschenmuster resultiert. In Laschenketten sind häufig Laschen 10 unterschiedlichen Laschentyps verbaut. Die unterschiedlichen Laschentypen unterscheiden sich unter anderem auch durch unterschiedliche Laschenlängen. Das aus zwei Wiegedruckstücken 16 gebildete Gelenk wird oft auch als Wiegegelenk bezeichnet. Die Laschenanordnung der Laschen 10 kann beispielsweise in einem Zweilaschenverband oder in einem Dreilaschenverband gewählt sein.
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Die paarweise angeordneten Wiegedruckstücke 16 weisen aufeinander zuweisende Seiten auf, an welchen sie sich aneinander abwälzen oder an welchen sie sich aneinander gleitend bewegen können, sodass die Laschen 10 mittels der so ausgebildeten Druckstücke 16 gelenkig miteinander verbunden sind. Bei der hier gezeigten Lasche 10 greifen zwei Paar Wiegedruckstücke 16 in den Durchbruch 14 der gezeigten Lasche 10 ein, wobei von jedem Gelenkpaar nur das jeweils äußere Druckstück 16 gezeigt ist. An einander in Längsrichtung der Druckstücke 16 gegenüberliegenden Längsseiten des Umschlingungsmittels ragen die Druckstücke 16 jeweils mit Endabschnitten aus der Anordnung der Laschen 10 heraus. An diesen Endstücken können dann Sicherungselemente wie zum Beispiel Sicherungsstifte, vorgesehen sein.
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Die Bahn des als Laschenkette ausgebildeten Umschlingungsmittels im Getriebe wird durch die durch die Schwer- bzw. Mittelpunkte 18 der Druckstücke 16 bestimmte Mittellinie 20 vorgegeben. Auf dieser Mittellinie liegt dann auch der Mittelpunkt 22 der Lasche 10.
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Das Umschlingungsmittel 10 ist zur Übertragung von Kräften und Drehmomenten in dem (nicht gezeigten) Kegelscheibenumschlingungsgetriebe eingerichtet, wobei ein derartiges Kegelscheibenumschlingungsgetriebe beispielsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen einer Antriebsmaschine und der angetriebenen Achse angeordnet ist. Das stufenlos einstellbare Getriebe passt die Getriebe-Übersetzung an die jeweiligen Fahrverhältnisse und Betriebsbedingungen der Antriebsmaschine beziehungsweise an die Anforderung des Fahrers an die Antriebsmaschine, beispielsweise aufgrund einer Fahrpedalbetätigung, an.
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Das Umschlingungsmittel 10 verbindet innerhalb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes zwei Kegelscheibenpaare oder Kegelscheibensätze im Kraftfluss oder Drehmomentfluss, wobei durch eine Variation des Laufradius des Umschlingungsmittels in Bezug auf die Achse der jeweiligen Kegelscheibenpaare eine Übersetzungsänderung realisierbar und gezielt steuerbar ist. Diese kann mittels einer Steuereinheit gezielt gesteuert werden. Das eine Kegelscheibenpaar des Getriebes ist zumindest mit einer Getriebeeingangswelle 12 verbunden beziehungsweise verbindbar und das andere Kegelscheibenpaar ist mit einer Abtriebswelle 12 des Getriebes verbunden beziehungsweise verbindbar.
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Die 1 zeigt nun die Position der Lasche 10 bei einem achsnahen Umlaufen der Welle 12 der Eingangs- oder Ausgangsseite des Getriebes. Klar erkennbar in der Figur ist die Mantelfläche 24 der Welle 12. In der Außenkontur der der Welle 12 zugewandten Längsseite der Lasche 10 ist mittig eine Aussparung 26 ausgebildet. Diese Aussparung 26 lässt an der Außenkontur der Lasche 10 einen Bereich mit einer kreisbogenförmigen Kontur 28 konkaver Krümmung entstehen. Es ergibt sich hier eine Laschenhöhe L der Lasche 10. Neben der Laschenhöhe L ist auch eine gedachte Laschenhöhe L‘ für eine Lasche mit gerader Außenkontur dieser Längsseite der Lasche 10 angegeben.
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Die Lasche 10 ist nun soweit beabstanded von der Mantelfläche 24 der Welle 12 eingezeichnet, dass selbst eine Lasche 10 mit einer Laschenhöhe L‘ bzw. einer geraden Außenkontur an der Längsseite der Lasche 10 die Welle 12 umlaufen kann. Es ergibt sich eine Differenz D zwischen Laschenhöhe L und gedachter Laschenhöhe L‘ (D = L – L‘), die bei dieser Anordnung auch der Spaltbreite D zwischen der Mantelfläche 24 der Welle 12 und der kreisbogenförmigen Kontur 28 konkaver Krümmung durch die Aussparung 26 in der Lasche 10 entspricht. Diese Differenz D gibt nun – bezogen auf den Radius der Welle 12 – vor, um welchen Faktor die Getriebespreizung durch die Änderung der Laschengeometrie verändert werden kann. Durch das Ausbilden von solchen Aussparungen 26 in den Laschen 10 kann der Umlaufradius der Mittellinie 20 beim Umlaufen der Welle 12 deutlich reduziert werden, was die Getriebespreizung des Getriebes erhöht.
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Im Folgenden wird die Kernidee der Erfindung noch einmal mit anderen Worten beschrieben:
Durch die Anbringung von konkaven Radien an der unteren Außenkontur der Lasche 10 ist es möglich die Getriebespreizung des CVT-Getriebes zu erhöhen. Die Radien müssen dabei mindestens so groß wie der Wellenradius, also der Radius der Wellen 12, sein. Somit kann die Laschenkette auf einen kleineren Laufradius laufen ohne die Welle 12 zu berühren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lasche (Laschenkette)
- 12
- Welle
- 14
- Durchbruch
- 16
- Druckstück, (Wiege-)
- 18
- Mittelpunkt (Druckstück)
- 20
- Mittellinie
- 22
- Mittelpunkt (Lasche)
- 24
- Mantelfläche (Welle)
- 26
- Aussparung
- 28
- Kontur
- L
- Laschenhöhe
- L‘
- Vergleichslaschenhöhe (gedacht)
- D
- Differenz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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