-
Die Erfindung betrifft eine Gleitschiene für ein Umschlingungsgetriebe, ein solches Umschlingungsgetriebe für einen Antriebsstrang, einen solchen Antriebsstrang und ein Kraftfahrzeug, welches mittels eines solchen Antriebsstrangs antreibbar ist.
-
Aus dem Stand der Technik sind Gleitschienen bekannt, welche bei einem Umschlingungsgetriebe, beispielsweise einem stufenlosen Getriebe (CVT - continuous variable transmission), dazu eingerichtet sind, Kettenschwingungen mittels Anliegen von Führungsflächen zu reduzieren. Eine solche Gleitschiene ist beispielsweise aus der
DE 100 17 005 A1 oder der
WO 2014 / 012 741 A1 bekannt.
-
Bei den vorgenannten Dokumenten des Standes der Technik sind die Gleitschienen jeweils aus zwei Schienenhälften gebildet, welche seitlich bezogen auf den vom Umschlingungsmittel gebildeten Umschlingungskreis miteinander gefügt werden. Um diese konventionellen Schienenhälften sicher miteinander zu verbinden, werden sie mit einer Art Bajonettverschluss miteinander verbunden. Die Schienenhälften werden in Tangentialrichtung, also der vorliegenden Ausrichtung des von der Gleitschiene zu führenden Trums des Umschlingungsmittels, zueinander versetzt aneinandergelegt. Anschließend werden die Schienenhälften in den Endmontagezustand entlang der Tangentialrichtung gegeneinander verschoben. Während diese Fügetechnik zwar ein sehr zuverlässiges Aneinanderbinden der beiden Schienenhälften ermöglicht, ist in der Konstruktion eine exakte Anpassung der Kanalhöhe an die Höhe des geführten Trums aufgrund der aus Kostengründen gewählten Spritzgussherstellung zeitaufwendig und damit auch kostenintensiv. Der Zeitaufwand beträgt teils mehrere Monate. Eine exakte Anpassung der Kanalhöhe an die Höhe des geführten Trums ist für eine verbesserte Schwingungsdämpfung mit der Folge einer erwünschten Geräuschminderung erforderlich. Die Höhe des Umschlingungsmittels beziehungsweise des geführten Trums ist die Abmessung in radialer Richtung bezogen auf die Kegelscheibenpaare, beziehungsweise im Bereich des geführten Trums die Richtung senkrecht zu den Führungsflächen.
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. 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, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
-
Die Erfindung betrifft eine Gleitschiene für ein Umschlingungsgetriebe, wobei das Umschlingungsgetriebe zwei mittels eines Umschlingungsmittels drehmomentübertragend miteinander verbundene Kegelscheibenpaare aufweist, wobei die Gleitschiene zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- - ein Führungsflächenpaar zum tangentialen Führen des Umschlingungsmittels, wobei das Führungsflächenpaar eine außenseitige Führungsfläche und eine innenseitige Führungsfläche aufweist, welche mit einem vertikalen Abstand zueinander einen Gleitkanal bilden; und
- - eine erste Schienenhälfte und eine zweite Schienenhälfte, welche miteinander gefügt sind. Die Gleitschiene ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schienenhälfte und die zweite Schienenhälfte vertikal zueinander fügbar sind.
-
Die vorgeschlagene Gleitschiene ist für ein Umschlingungsgetriebe für die Aufgabe eingerichtet, ein Schwingen des Umschlingungsmittels zu reduzieren, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Ein Umschlingungsgetriebe ist beispielsweise ein CVT (continuous variable transmission). Das Umschlingungsmittel ist beispielsweise eine vielgliedrige Kette. Das Umschlingungsmittel wird auf Kegelscheibenpaaren jeweils gegenläufig von innen nach außen und umgekehrt radial verschoben, sodass sich auf einem jeweiligen Kegelscheibenpaar ein Wirkkreis mit einem veränderten Radius einstellt. Aus dem Verhältnis der Wirkkreise ergibt sich eine Übersetzung des zu übertragenden Drehmoments. Die beiden Wirkkreise sind mittels eines oberen und eines unteren Trums, nämlich eines Lasttrums, auch Zugtrum genannt, und eines Leertrums des Umschlingungsmittels miteinander verbunden.
-
Im Idealzustand bilden die Trume des Umschlingungsmittels zwischen den beiden Wirkkreisen eine tangentiale Ausrichtung zwischen den eingestellten Wirkkreisen, welche die Tangentialrichtung definiert. Die Laufrichtung des Umschlingungsmittels ist parallel zu der Tangentialrichtung. Diese tangentiale Ausrichtung wird von induzierten Schwingungen überlagert, beispielsweise infolge einer endlichen Teilung des Umschlingungsgetriebes sowie infolge des frühzeitigen Verlassens des Wirkkreises bedingt durch die Fluchtbeschleunigung des Umschlingungsmittels.
-
Die Gleitschiene ist eingerichtet, mit ihrem Führungsflächenpaar, welches mit der außenseitigen Führungsfläche und der innenseitigen Führungsfläche einen Gleitkanal, auch Führungskanal genannt, mit einem vorbestimmten vertikalen Abstand für ein Trum des Umschlingungsmittels bildet, solche Schwingungen zu unterdrücken oder zumindest zu dämpfen. Dies wird infolge eines Anliegens der Führungsflächen am Umschlingungsmittel erreicht, wodurch das entsprechende Trum tangential zu den eingestellten Wirkkreisen ausgerichtet zwischen den Kegelscheiben geführt ist. Hierzu ist das Führungsflächenpaar möglichst eng anliegend an dem Trum des Umschlingungsmittels ausgeführt. Die vertikale Richtung ist senkrecht zur Tangentialrichtung ausgerichtet und daher geneigt zu einer kürzesten Verbindungslinie zwischen den Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare des Umschlingungsmittels (mit Ausnahme bei einer Übersetzung von 1) ausgerichtet.
-
Als außenseitige Führungsfläche wird diejenige Führungsfläche bezeichnet, welche radial außerhalb des von dem Umschlingungsmittel gebildeten Umschlingungskreises anliegt. Als innenseitige Führungsfläche wird diejenige Führungsfläche bezeichnet, welche radial innerhalb des Umschlingungskreises angeordnet ist. Die innenseitige Führungsfläche ist somit rückseitig dem jeweils anderen Trum des Umschlingungsmittels zugewandt.
-
Die Gleitschiene ist im montierten Zustand aus zwei miteinander gefügten Schienenhälften gebildet. Hier sind die zwei Schienenhälften derart eingerichtet, dass diese nicht seitlich bezogen auf den Umschlingungskreis auf das zu führende Trum aufgeführt werden, sondern vertikal, also von außen beziehungsweise innen bezogen auf den Umschlingungskreis. Mit anderen Worten wird bei der Montage die außenseitige Führungsfläche, zum Beispiel der ersten Schienenhälfte, aus einer Richtung quer zur tangentialen Ausrichtung des Trums und quer zu den Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare von außerhalb des Umschlingungskreises auf das zu führende Trum aufgesetzt. Entsprechend wird die innenseitige Führungsfläche, entsprechend zum Beispiel der zweiten Schienenhälfte, von innerhalb des Umschlingungskreises und ebenfalls quer zur tangentialen Ausrichtung und zu den Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare auf das zu führende Trum aufgesetzt.
-
Bei einer Ausführungsform werden die beiden Schienenhälften tangential versetzt zueinander vorgefügt oder vorpositioniert, wobei die Schienenhälften nach dem Anlegen an das Trum oder zueinander Vorpositionieren bei dem Trum in Tangentialrichtung relativ zueinander verschoben werden und dadurch miteinander gefügt werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Schienenhälften allein mittels relativer vertikaler Bewegung zueinander, beispielsweise entlang einer Normalen auf den Führungsflächen der Schienenhälften, miteinander gefügt. Infolge des vertikalen Fügens ist beim Fügen der beiden Schienenhälften zueinander die Kanalhöhe individuell einstellbar. Somit kann eine oder mehrere Entwicklungsschleifen für den Fertigungsprozess, bevorzugt für die Auslegung der Formwerkzeuge bei einem Spritzgussverfahren, eingespart werden, weil eine in dieser Hinsicht nicht ausreichend exakte Fertigung der Schienenhälften jeweils individuell ausgleichbar ist. Alternativ oder ergänzend sind die Vorgaben der erlaubten Fertigungstoleranzen der Schienenhälften und/oder Formwerkzeuge weniger eng vorgebbar und damit sind die Fertigungskosten reduzierbar.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die innenseitige Schienenhälfte vor dem Aufbringen des Umschlingungsmittels auf den Kegelscheibenpaaren auf einer Schwenkaufnahme, zum Beispiel einem Halterohr, aufgebracht, und die außenseitige Schienenhälfte nach dem Montieren des Umschlingungsmittels auf den Kegelscheibenpaaren mit der innenseitigen Schienenhälfte verbunden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Gleitschiene ist der vertikale Abstand einstellbar, bevorzugt mittels:
- - einer korrespondierenden Verzahnpaarung, bevorzugt mit einer Feinverzahnung zum Justieren;
- - einer Lochleiste mit Bolzen; und/oder
- - einer, bevorzugt vertikalen, Verschraubung.
-
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform findet bevorzugt die Anpassung der des vertikalen Abstands des Gleitkanals individuell bei der Montage statt. Die Anpassbarkeit liegt dabei bevorzugt im Bereich der Fertigungstoleranzen, welche für die genannten Kostenvorteile und/oder Zeitersparnis bei der Entwicklung erforderlich ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der vertikale Abstand mittels einer korrespondierenden Verzahnpaarung gebildet. Hierbei befinden sich an einer der Schienenhälften eine Mehrzahl von Zähnen in einer vertikalen Zahnleiste in vertikaler Richtung hintereinander und ein korrespondierender Schnappzahn ist mit der vertikalen Zahnleiste entsprechend dem gewünschten vertikalen Abstand verbindbar. In einer Ausführungsform ist die Verzahnpaarung mit zwei korrespondierenden Zahnleisten, wodurch in einem montierten Zustand jeweils mehrere Zahnpaare gleichzeitig miteinander in Eingriff stehen und die Verbindungssteifigkeit erhöhen beziehungsweise jeweils einen geringeren Überdeckungsgrad benötigen.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Verzahnpaarung mit einer Feinverzahnung ausgestattet, sodass ein Justieren des vertikalen Abstands innerhalb eines Toleranzbereichs für den erforderlichen vertikalen Abstand allein mittels der Verzahnpaarung einstellbar und festlegbar ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bildet die Verzahnpaarung für die Gleitschiene das einzige Verbindungsmittel, zumindest in vertikaler Richtung.
-
Alternativ oder ergänzend zu der Verzahnpaarung ist eine Lochleiste vorteilhaft, bei welcher ein Bolzen zum Verbinden der beiden Schienenhälften in das entsprechende Loch der Lochleiste eingeführt wird. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass die Lochleiste nicht unbedingt mittels durchgehender Löcher, sondern auch lediglich mittels Vertiefungen, also Sacklöcher, ausbildbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bolzen mittels eines Federmittels vorgespannt, und besonders bevorzugt mittels einer geeigneten in Montagerichtung ansteigenden Keilform in der Lochleiste, ist der Bolzen ohne zusätzliches Werkzeug von Hand in das gewünschte Loch einrastbar.
-
Alternativ oder zusätzlich zur Verzahnpaarung und/oder Lochleiste mit Bolzen ist bevorzugt eine Verschraubung vorgesehen. Die Verschraubung ist beispielsweise quer zur vertikalen Richtung geführt. Bevorzugt ist die Verschraubung vertikal ausgerichtet, und besonders bevorzugt ist der gewünschte vertikale Abstand durch ein entsprechendes Anziehen der Verschraubung einstellbar. Für einige Fälle ist es vorteilhaft, zumindest eine Abstandsscheibe zwischen der ersten Schienenhälfte und der zweiten Schienenhefte vorzusehen, sodass unabhängig von dem gewünschten vertikalen Abstand eine vorbestimmte Zugkraft mittels der Verschraubung aufbringbar ist, weil der Abstand mittels der gewählten Abstandsscheibe eingestellt ist. Alternativ ist die Verschraubung lediglich zum Sichern der Justierung einer Verzahnpaarung und/oder Lochleiste mit Bolzen eingerichtet, beispielsweise mittels eines Langlochs quer zur vertikalen Richtung.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Gleitschiene ist ein Tangentialsicherungselement vorgesehen, mittels welchem die erste Schienenhälfte relativ zur zweiten Schienenhälfte in Tangentialrichtung fixiert ist, bevorzugt mittels eines vertikalen Feder-Nut-Systems.
-
Für einige Anwendungen, besonders bevorzugt für eine rein vertikale Verbindung und/oder Justiervorrichtung, wie eine Verzahnpaarung, ist es vorteilhaft, zusätzlich ein Tangentialsicherungselement vorzusehen. Mittels dieses Tangentialsicherungselements wird sichergestellt, dass die beiden Schienenhälften in Tangentialrichtung zueinander fixiert, also nicht auseinanderschiebbar, sind. In einer Ausführungsform ist eine Tangentialsicherung lediglich derart eingerichtet, dass eine der beiden Schienenhälften nur in Laufrichtung des Trums gesichert ist, weil die Schienenhälften im Betrieb allein mittels des Umschlingungsmittels in Laufrichtung auseinandergeschoben werden können. Bevorzugt ist eine beidseitige Tangentialsicherung vorgesehen, sodass das Umschlingungsgetriebe in zwei Richtungen betreibbar ist.
-
Zudem ist es bevorzugt, dass das Tangentialsicherungselement ein Verkippen der Führungsflächen zueinander unterbindet. Dies ist beispielsweise über eine lange Anlegefläche mit geringem Spiel möglich.
-
In einer Ausführungsform ist zumindest eine der beiden Schienenhälften im Betrieb an einem fixierten Bauteil des Umschlingungsgetriebes in Tangentialrichtung abgestützt, beispielsweise an einem Wellenabschnitt zumindest eines der Kegelscheibenpaare oder einem Anschlag an einem Gehäuse des Umschlingungsgetriebes.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Gleitschiene ist zumindest eine der Schienenhälften einstückig gebildet, und bevorzugt ein Spritzgussbauteil.
-
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist die einstückig ausgebildete Schienenhälfte gegenüber einer mehrteiligen Schienenhälfte deutlich steifer, insbesondere wenn letztere spielbehaftet gefügt ist. Infolge der einstückigen Ausbildung einer Schienenhälfte ist es möglich, die Schienenhälfte mit weniger Material und/oder geringerem Bauraumbedarf, bevorzugt radial bezogen auf den Umschlingungskreis (also vertikal), auszuführen. Bei einer betriebsgemäßen Belastung der Führungsflächen kann bei einer einstückig ausgebildeten Schienenhälfte ausgeschlossen werden, dass diese in sich tordiert wird. Dies ist bei zweiteiligen Führungsflächen eine Problematik, welcher mittels entsprechender Versteifungsmittel, beispielsweise Stege, begegnet werden muss. Solche Versteifungsmittel sind in der Regel bauraumfordernd oder unrentabel.
-
Bevorzugt sind die Schienenhälften als Spritzgussbauteile ausgeführt, wobei bevorzugt zumindest für die Führungsflächen ein robuster und reibungsarmer Kunststoff, beispielsweise ein Polyamid, gewählt ist.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Umschlingungsgetriebe für einen Antriebsstrang, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine Getriebeeingangswelle mit einem ersten Kegelscheibenpaar;
- - eine Getriebeausgangswelle mit einem zweiten Kegelscheibenpaar;
- - ein Umschlingungsmittel, mittels welchem das erste Kegelscheibenpaar mit dem zweiten Kegelscheibenpaar drehmomentübertragend verbunden ist;
- - zumindest eine Gleitschiene nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die zumindest eine Gleitschiene zum Dämpfen des Umschlingungsmittels mit dem Führungsflächenpaar an dem Umschlingungsmittel anliegt.
-
Mit dem hier vorgeschlagenen Umschlingungsgetriebe ist ein Drehmoment übersetzbar beziehungsweise untersetzbar übertragbar, wobei die Übertragung zumindest bereichsweise stufenlos einstellbar ist. Die Übersetzung wird dabei über die zwei Kegelscheibenpaare, wie oben beschrieben, eingestellt. Das Umschlingungsmittel wird dabei zwischen den jeweils relativ zueinander beweglichen Kegelscheibenpaaren angeordnet und überträgt ein Drehmoment von einem Kegelscheibenpaar auf das andere Kegelscheibenpaar. Bevorzugt wird dabei das Umschlingungsmittel auf einer konstanten Länge gehalten. Die zumindest eine Gleitschiene ist parallel zu dem geführten Trum des Umschlingungsmittels ausgerichtet. Mit der hier vorgeschlagenen Gleitschiene ist ein Umschlingungsgetriebe mit einer verbesserten Dämpfung der Schwingungen des Umschlingungsmittels infolge eines individuell anpassbaren vertikalen Abstands der Führungsflächen ermöglicht. Zudem sind die Entwicklungskosten und die Fertigungskosten gering sowie der erforderliche Bauraum aufgrund einer erhöhten Steifigkeit der Gleitschiene klein.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang, aufweisend ein Antriebsaggregat mit einer Abtriebswelle, zumindest einen Verbraucher und ein Umschlingungsgetriebe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes mit dem zumindest einen Verbraucher mit veränderbarer Übersetzung verbindbar ist.
-
Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einem Antriebsaggregat, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Elektromotors, bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für eine Nutzung bedarfsgerecht zu übertragen, also unter Berücksichtigung der benötigten Drehzahl und des benötigten Drehmoments. Eine Nutzung ist beispielsweise ein elektrischer Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Um das Drehmoment gezielt und/oder mittels eines Schaltgetriebes mit unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen, ist die Verwendung des oben beschriebenen Umschlingungsgetriebes besonders vorteilhaft, weil eine große Übersetzungsspreizung auf geringem Raum erreichbar ist. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie, welches dann in der obigen Definition ein Antriebsaggregat bildet, mittels des Umschlingungsgetriebes auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also der elektrischen Speicherung von Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Drehmomentübertragungsstrang umsetzbar. Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von Antriebsaggregaten vorgesehen, welche in Reihe oder parallelgeschaltet beziehungsweise voneinander entkoppelt betreibbar sind und deren Drehmoment mittels eines Umschlingungsgetriebes gemäß der obigen Beschreibung jeweils bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden kann. Beispiele sind Hybridantriebe aus Elektromotor und Verbrennungskraftmaschine, aber auch Mehrzylindermotoren, bei denen einzelne Zylinder (-gruppen) zuschaltbar sind. Mit dem hier vorgeschlagenen Umschlingungsgetriebe ist die Geräuschemission des Antriebsstrangs mit einer Gleitschiene gemäß der obigen Beschreibung reduzierbar und der Wirkungsgrad infolge einer Minderung der Schwingungen steigerbar.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest ein Antriebsrad, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
-
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen teilweise das Antriebsaggregat, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der radiale Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, ein Umschlingungsgetriebe kleiner Baugröße zu verwenden. Ähnlich gestaltet sich der Einsatz eines Umschlingungsgetriebes in motorisierten Zweirädern, für welche eine deutlich gesteigerte Leistung bei gleichbleibendem Bauraum gefordert wird.
-
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. Bei dem hier vorgeschlagenen Kraftfahrzeug mit dem oben beschriebenen Antriebsstrang wird eine geringe Geräuschemission erreicht. Zudem ist es möglich, alternativ oder ergänzend einen geringeren Bauraumbedarf für das Umschlingungsgetriebe einzurichten.
-
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 Ka+ oder 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 in
- 1: ein konventionelles Umschlingungsgetriebe mit konventioneller Gleitschiene;
- 2: eine vertikal verbindbare Gleitschiene in perspektivischer Ansicht;
- 3: eine Verzahnpaarung einer Gleitschiene;
- 4: eine Tangentialsicherung einer Gleitschiene;
- 5: eine vertikal verbindbare Gleitschiene im Schnitt mit links einer Verschraubung und rechts einer Lochleiste mit Bolzen; und
- 6: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit Umschlingungsgetriebe.
-
1 zeigt ein konventionelles Umschlingungsgetriebe 2, bei welchem das Umschlingungsmittel 3 ein erstes Kegelscheibenpaar 4 mit einem zweiten Kegelscheibenpaar 5 drehmomentübertragend verbindet. Das erste Kegelscheibenpaar 4 ist hierbei mit einer Getriebeeingangswelle 20 und das zweite Kegelscheibenpaar 5 mit einer Getriebeausgangswelle 21 drehmomentübertragend fest verbunden. Das Umschlingungsmittel 3 wird hierbei an dem in der Darstellung oberen Trum, beispielsweise dem Lasttrum 35, mittels einer konventionellen Gleitschiene 34 mit einem Führungsflächenpaar 6 geführt und somit Schwingungen quer zur Tangentialrichtung 18 durch Anliegen der außenseitigen Führungsfläche 7 und der innenseitigen Führungsfläche 8, parallel zur Parallelebene 37 (hier beispielsweise die Mittelebene des Umschlingungsmittels 3) geführt. Die konventionelle Gleitschiene 34 ist mittels der Halterohraufnahme 38 auf einem Halterohr 39 verkippbar gelagert, sodass sich die Ausrichtung der Parallelebene 12 an die jeweils anliegenden Wirkkreise auf den Kegelscheibenpaaren 4 und 5 und die daraus resultierende tangentiale Ausrichtung des geführten Trums 35 des Umschlingungsmittels 3 frei anpassen kann. Das Umschlingungsmittel 3 ist hier als Kette angedeutet und bildet zwischen den Wirkkreisen auf den Kegelscheibenpaaren 4 und 5 oben bei eingehendem Drehmoment über die Getriebeeingangswelle 20 beispielsweise das Lasttrum 35 und in der Darstellung unten das Leertrum 36. Die Laufrichtung (kongruent mit der Tangentialrichtung 18) ist beispielsweise im geführten Trum 35 des Umschlingungsmittels 3 in der Darstellung nach rechts, also im Uhrzeigersinn.
-
In 2 ist in perspektivische Ansicht eine Gleitschiene 1 gezeigt, welche aus einer ersten Schienenhälfte 11 und einer zweiten Schienenhälfte 12 besteht und entlang der vertikalen Richtung 40 verbindbar ist. Die erste Schienenhälfte 11 weist die außenseitige Führungsfläche 7 und die zweite Schienenhälfte 12 die innenseitige Führungsfläche 8 auf. Die Führungsflächen 7 und 8 bilden ein Führungsflächenpaar 6 welches ein Umschlingungsmittel (vergleiche 1) entlang der Tangentialrichtung 18 führt. Der Kanalabstand 9 ist hier über die Verzahnpaarung 13 diskret einstellbar, wie hier bevorzugt ohne weitere Hilfsmittel oder Sicherungselemente. Die Ausrichtung der Tangentialrichtung 18 und der vertikalen Richtung 40 variiert im Raum, also bezogen auf die Kegelscheibenpaare 4 und 5 (vergleiche 1) je nach Ausrichtung des Gleitschiene 1, indem die Gleitschiene 1 über die Halterohraufnahme 38 in einem Umschlingungsgetriebe 2 (vergleiche 1) schwenkbar gelagert ist. Die vertikale Richtung 40 und die Tangentialrichtung 18 sind relativ zu der Gleitschiene 1, also in einem entsprechend mitbewegten Koordinatensystem der Gleitschiene 1, fest. Hier ist in dem Bereich der Verzahnpaarung 13 zudem ein Tangentialsicherungselement 17 vorgesehen, von welchem hier eine Nut 33 zu erkennen ist, in welche eine Feder 32 (hier verdeckt, vergleiche 4) eingreift. Somit ist die erste Schienenhälfte 11 gegenüber der zweiten Schienenhälfte 12 in diesem gefügten Zustand in Tangentialrichtung 18 nicht relativ verschiebbar. Das Führungsflächenpaar 6 bildet den Gleitkanal 10 für das zu führende Trum 35 des Umschlingungsmittels 3 (vergleiche 1).
-
In 3 ist ein Ausschnitt einer Gleitschiene 1 dargestellt, wie sie beispielsweise in 2 gezeigt ist. Hier ist eine Verzahnpaarung 13 zu sehen. Hierbei sind ausschnittsweise die erste Schienenhälfte 11 und die zweite Schienenhälfte 12 und deren zweite innenseitige Führungsfläche 8 im gefügten Zustand gezeigt. Die erste Schienenhälfte 11 weist eine erste Verzahnung 30 und die zweite Schienenhälfte 12 eine korrespondierende zweite Verzahnung 31 auf, welche eine Verzahnpaarung 13 bilden. Die Verzahnpaarung 13 ist hier als Feinverzahnung ausgeführt, sodass ein Justieren des Kanalabstands 9 ermöglicht ist. Auch hier ist wieder die Nut 33 eines Tangentialsicherungselements 17 zu sehen, welches in 4 näher erläutert wird.
-
In 4 ist im Schnitt durch das Tangentialsicherungselement 17, beispielsweise einer Gleitschiene 1 wie sie in 2 dargestellt ist, ausschnittsweise gezeigt. Hierbei ist die Nut 33 zu erkennen, in deren Hintergrund die zweite Verzahnung 31 der Verzahnpaarung 13 dargestellt, wie sie beispielsweise in 3 gezeigt ist. Die erste Verzahnung 30 (vergleiche 3) ist durch die Feder 32, welche in die Nut 33 eingeführt ist, verdeckt. Somit wird beim vertikalen Fügen der ersten Schienenhälfte 11 und der zweiten Schienenhälfte 12 der Kanalabstand 9 eingestellt. Zugleich ist eine Sicherung gegen relatives tangentiales Verschieben der ersten Schienenhälfte 11 gegenüber der zweiten Schienenhälfte 12 eingerichtet.
-
In 5 ist eine Gleitschiene 1 im vertikalen Schnitt bei den vertikalen Fügemitteln gezeigt, wobei hier links in der Abbildung eine Verschraubung 16 und rechts in der Abbildung eine Lochleiste 14 mit Bolzen 15 dargestellt ist. Gleichwohl dies eine mögliche Kombination ist, ist bevorzugt beidseitig eine Verschraubung 16 beziehungsweise eine Lochleiste 14 mit Bolzen 15 vorgesehen. Bevorzugt ist diese Gleitschiene 1 ähnlich wie in 2 dargestellt eingerichtet. Auch hier ist die erste Schienenhälfte 11 mit der zweiten Schienenhälfte 12 entlang der vertikalen Richtung 40 fügbar, und der von dem Führungsflächenpaar 6, mit der außenseitigen Führungsfläche 7 und der innenseitigen Führungsfläche 8, gebildete Kanalabstand 9 des Gleitkanals 10 einstellbar. Mittels der Lochleiste 14 mit dem Bolzen 15, welcher hier rein schematisch federbelastet dargestellt ist, sind Kanalabstände 9 diskret einstellbar. Mittels der Verschraubung 16 ist, hier mit Hilfe der Dicke einer Abstandsscheibe 41, ein beliebiger Kanalabstand 9 einstellbar. Die zweite Schienenhälfte 12 weist eine Halterohraufnahme 38 auf.
-
In 6 ist ein Antriebsstrang 19, umfassend ein Antriebsaggregat 22, hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, sowie eine Abtriebswelle 23, ein Umschlingungsgetriebe 2 und ein drehmomentübertragend verbundenes, linkes Antriebsrad 24 und rechtes Antriebsrad 25, schematisch dargestellt. Das linke Antriebsrad 24 und das zweite Antriebsrad 25 bilden einen Verbraucher, wobei ein Verbraucher auch durch (nicht dargestellt) einen Akkumulator zur Rekuperation der Bremsenergie oder eine Klimaanlage und weiterem gebildet sein kann. Der Antriebsstrang 19 ist hier in einem Kraftfahrzeug 26 angeordnet, wobei das Antriebsaggregat 22 mit seiner Motorachse 29 quer zur Längsachse 28 vor der Fahrerkabine 27 angeordnet ist.
-
Mit der hier vorgeschlagenen Gleitschiene ist ein Umschlingungsgetriebe mit einer verbesserten Dämpfung der Schwingungen des Umschlingungsmittels infolge eines individuell anpassbaren vertikalen Abstands der Führungsflächen ermöglicht. Zudem sind die Entwicklungskosten und die Fertigungskosten gering sowie der erforderliche Bauraum aufgrund einer erhöhten Steifigkeit der Gleitschiene klein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gleitschiene
- 2
- Umschlingungsgetriebe
- 3
- Umschlingungsmittel
- 4
- erstes Kegelscheibenpaar
- 5
- zweites Kegelscheibenpaar
- 6
- Führungsflächenpaar
- 7
- außenseitige Führungsfläche
- 8
- innenseitige Führungsfläche
- 9
- Kanalabstand
- 10
- Gleitkanal
- 11
- erste Schienenhälfte
- 12
- zweite Schienenhälfte
- 13
- Verzahnpaarung
- 14
- Lochleiste
- 15
- Bolzen
- 16
- Verschraubung
- 17
- Tangentialsicherungselement
- 18
- Tangentialrichtung
- 19
- Antriebsstrang
- 20
- Getriebeeingangswelle
- 21
- Getriebeausgangswelle
- 22
- Antriebsaggregat
- 23
- Abtriebswelle
- 24
- linkes Antriebsrad
- 25
- rechtes Antriebsrad
- 26
- Kraftfahrzeug
- 27
- Fahrerkabine
- 28
- Längsachse
- 29
- Motorachse
- 30
- erste Verzahnung
- 31
- zweite Verzahnung
- 32
- Feder
- 33
- Nut
- 34
- konventionelle Gleitschiene
- 35
- Lasttrum
- 36
- Leertrum
- 37
- Parallelebene
- 38
- Halterohraufnahme
- 39
- Halterohr
- 40
- vertikale Richtung
- 41
- Abstandsscheibe
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10017005 A1 [0002]
- WO 2014/012741 A1 [0002]
