-
Die Erfindung betrifft eine Führungsschiene für ein Umschlingungsmittel eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes. Mit der Führungsschiene ist ein Abschnitt des Umschlingungsmittels zwischen einem ersten Kegelscheibenpaar und einem zweiten Kegelscheibenpaar des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes führbar.
-
Aus der
WO 2014/012741 A1 ist ein stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem ersten Kegelscheibenpaar und einem zweiten Kegelscheibenpaar bekannt, die jeweils eine axial verlagerbare und eine axial feststehenden Kegelscheibe aufweisen. Zur Drehmomentübertragung ist zwischen diesen Kegelscheibenpaaren ein Umschlingungsmittel angeordnet. Das Umschlingungsmittel wird zumindest teilweise durch einen Führungskanal einer Führungsschiene geführt. Hierdurch sind die akustischen Eigenschaften des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes verbesserbar, indem Geräusche gedämpft werden. Die Führungsschiene besteht aus einem Kunststoff (zum Beispiel PA46), dessen E-Modul stark temperaturabhängig ist. Während des Betriebs des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes steigt die Temperatur auf bis zu 145 °C (Celsius), sodass die Steifigkeit der Führungsschiene sinkt. Die Führungsschiene dehnt sich zudem aus, sodass das Umschlingungsmittel mit einem größeren Spiel durch den Führungskanal der Führungsschiene geführt wird. Hierdurch sinken die akustischen Dämpfungseigenschaften der Führungsschiene.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Führungsschiene für ein Umschlingungsmittel eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes anzugeben, deren akustische Dämpfungseigenschaften verbessert sind.
-
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Führungsscheibe gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Führungsschiene sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvollerweise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
-
Hierzu trägt eine Führungsschiene für ein Umschlingungsmittel eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes bei, das zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- - einen Führungskanal, in dem das Umschlingungsmittel zwischen einer ersten Gleitfläche und einer zweiten Gleitfläche führbar ist; und
- - zumindest eine Feder, die eine Kraft erzeugt, durch die die erste Gleitfläche und die zweite Gleitfläche aufeinander zu bewegbar sind.
-
Eine Übersetzung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes kann stufenlos verstellbar sein. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe kann ein stufenlos verstellbares Getriebe (Continuously Variable Transmission, CVT) sein. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe kann ein Variatorgetriebe sein. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe kann ein erstes Kegelscheibenpaar und ein zweites Kegelscheibenpaar aufweisen. Die Kegelscheibenpaare können parallele Drehachsen aufweisen. Jedes Kegelscheibenpaar kann eine axial feststehende Kegelscheibe und eine axial verlagerbare Kegelscheibe aufweisen. Die axial verlagerbaren Kegelscheiben der Kegelscheibenpaare können gegenläufig verlagerbar sein. Das erste Kegelscheibenpaar kann mithilfe eines Antriebs antreibbar sein. Der Antrieb kann eine Brennkraftmaschine sein. Mithilfe des zweiten Kegelscheibenpaars kann ein Abtrieb verbindbar sein. Das Umschlingungsmittel kann zur Übertragung einer mechanischen Leistung zwischen dem ersten Kegelscheibenpaar und dem zweiten Kegelscheibenpaar dienen. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe kann ein Gehäuse aufweisen. Die Kegelscheiben können in dem Gehäuse gelagert sein.
-
Das Umschlingungsmittel kann ein Zugmittel sein. Das Umschlingungsmittel kann eine Kette sein. Die Kette kann eine Laschenkette sein. Die Kette kann Laschen und Druckstücke aufweisen. Die Druckstücke können zur Koppelung des Umschlingungsmittels mit den Kegelscheibenpaaren dienen. Eine Koppelung zwischen den Druckstücken und den Kegelscheibenpaaren kann reibschlüssig erfolgen. Die Laschen können zur Koppelung der Druckstücke dienen. Das Umschlingungsmittel kann einen Lasttrum und einen Leertrum aufweisen. Bei einem Betrieb können in dem Lasttrum und/oder in dem Leertrum des Umschlingungsmittels Schwingungen in Transversalrichtung angeregt sein. Eine Transversalrichtung kann eine zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels und zu den Drehachsen der Kegelscheibenpaare senkrechte Richtung sein. Das Umschlingungsmittel kann abhängig von einer Übersetzung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes eine Laufposition einnehmen. Die Laufposition des Umschlingungsmittels kann sich mit einer Änderung der Übersetzung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ändern.
-
Mit der Führungsschiene kann das Umschlingungsmittel an einem Lasttrum führbar sein. Mit der Führungsschiene kann das Umschlingungsmittel an einem Leertrum führbar sein. Hierzu weist die Führungsschiene einen Führungskanal auf, in dem das Umschlingungsmittel zwischen einer ersten Gleitfläche und einer zweiten Gleitfläche führbar ist. Das Umschlingungsmittel kann an der ersten Gleitfläche und/oder der zweiten Gleitfläche in Transversalrichtung anliegend führbar sein. Das Umschlingungsmittel kann zwischen der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche (im Wesentlichen) spielfrei führbar sein. Das Umschlingungsmittel kann im Betrieb an der ersten Gleitfläche und/oder der zweiten Gleitfläche gleiten. An der ersten Gleitfläche kann das Umschlingungsmittel mit seiner Außenseite führbar sein. Die Außenseite des Umschlingungsmittels kann eine von den Drehachsen der Kegelscheibenpaare abgewandte Seite sein. An der zweiten Gleitfläche kann das Umschlingungsmittel mit seiner Innenseite führbar sein. Die Innenseite des Umschlingungsmittels kann eine den Drehachsen der Kegelscheibenpaare zugewandte Seite sein.
-
Die Führungsschiene kann ein erstes Schienenteil und ein zweites Schienenteil aufweisen, die insbesondere entlang einer sich in Laufrichtung des Umschlingungsmittels erstreckende Fügeebene miteinander verbunden sein können. Das erste Schienenteil und/oder das zweite Schienenteil können zu den Drehachsen der Kegelscheiben senkrecht angeordnet sein. Das erste Schienenteil und das zweite Schienenteil können jeweils eine Fügefläche aufweisen. Das erste Schienenteil und das zweite Schienenteil können mit ihren Fügeflächen aneinander anliegend gefügt sein.
-
Die erste Gleitfläche kann entlang der Fügeebene geteilt sein. Die erste Gleitfläche kann entlang der Fügeebene in einen ersten Teil und einen zweiten Teil geteilt sein. Der erste Teil der ersten Gleitfläche kann mit dem ersten Schienenteil der Führungsschiene gebildet sein. Der zweite Teil der ersten Gleitfläche kann mit dem zweiten Schienenteil der Führungsschiene gebildet sein. Die zweite Gleitfläche kann entlang der Fügeebene geteilt sein. Die zweite Gleitfläche kann entlang der Fügeebene in einen ersten Teil und einen zweiten Teil geteilt sein. Der erste Teil der zweiten Gleitfläche kann mit dem ersten Schienenteil der Führungsschiene gebildet sein. Der zweite Teil der zweiten Gleitfläche kann mit dem zweiten Schienenteil der Führungsschiene gebildet sein.
-
Die Führungsschiene weist zudem zumindest eine Feder auf. Bei der zumindest einen Feder kann es sich beispielsweise um eine Schraubenfeder handeln. Die zumindest eine Feder ist insbesondere auf Zug vorgespannt. Durch die zumindest eine Feder ist die erste Gleitfläche und die zweite Gleitfläche aufeinander zu bewegbar, insbesondere indem die durch die zumindest eine Feder erzeugte Kraft eine elastische Verformung der Führungsschiene bzw. der ersten Gleitfläche und/oder der zweiten Gleitfläche des Führungskanals erzeugt. Die Führungsschiene besteht zumindest teilweise aus Kunststoff (zum Beispiel PA46), dessen E-Modul abhängig von der Temperatur ist. Die Führungsschiene wird mit steigenden Temperaturen weicher und dehnt sich aus, sodass sich ein Spiel zwischen dem Umschlingungsmittel und dem Führungskanal bzw. der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche des Führungskanals vergrößert. Die zumindest eine Feder bewirkt der Vergrößerung des Spiels entgegen bzw. reduziert dieses zumindest teilweise. Hierdurch werden die akustischen Dämpfungseigenschaften der Führungsschiene insbesondere bei hohen Temperaturen verbessert.
-
Durch die Kraft der zumindest einen Feder kann ein Abstand zwischen der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche reduzierbar sein. Die erste Gleitfläche und die zweite Gleitfläche verlaufen insbesondere parallel zueinander, wobei es sich bei dem Abstand insbesondere um einen senkrechten Abstand zwischen der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche handelt.
-
Das Umschlingungsmittel kann zwischen der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche mit einem Spiel führbar sein, das durch die Kraft der zumindest einen Feder reduzierbar ist. Die Kraft der zumindest einen Feder wirkt der Vergrößerung des Spiels bei steigenden Temperaturen entgegen.
-
Die erste Gleitfläche und die zweite Gleitfläche können über zumindest einen Steg miteinander verbunden sein, den die zumindest eine Feder zumindest teilweise umgreift. Der erste Teil der ersten Gleitfläche und der erste Teil der zweiten Gleitfläche können mithilfe eines ersten Stegs der Führungsschiene miteinander verbunden sein. Das erste Schienenteil der Führungsschiene kann den ersten Teil der ersten Gleitfläche, den ersten Teil der zweiten Gleitfläche und den ersten Steg aufweisen. Das erste Schienenteil der Führungsschiene kann einstückig hergestellt sein. Der zweite Teil der ersten Gleitfläche und der zweite Teil der zweiten Gleitfläche können mithilfe eines zweiten Stegs der Führungsschiene miteinander verbunden sein. Der zweite Schienenteil der Führungsschiene kann den zweiten Teil der ersten Gleitfläche, den zweiten Teil der zweiten Gleitfläche und den zweiten Steg aufweisen. Das zweite Schienenteil der Führungsschiene kann einstückig hergestellt sein. Die zumindest eine Feder erstreckt sich zumindest teilweise entlang einer (äußeren) Oberfläche des zumindest einen Stegs.
-
Die zumindest eine Feder kann sich um den Führungskanal herum erstrecken. Insbesondere erstreckt sich die zumindest eine Feder um 360° um den Führungskanal.
-
Die zumindest eine Feder kann zumindest teilweise durch eine Vertiefung in einer Oberfläche der Führungsschiene geführt sein. Die Vertiefung kann nach Art einer Sicke oder Nut ausgebildet sein und/oder sich zumindest teilweise in eine Umfangsrichtung um den Führungskanal erstrecken.
-
Die zumindest eine Feder kann durch zumindest eine Rippe geführt sein. Die zumindest eine Rippe ist insbesondere an der (äußeren) Oberfläche der Führungsschiene ausgebildet und/oder erstreckt sich zumindest teilweise in die Umfangsrichtung um den Führungskanal.
-
Die zumindest eine Rippe kann an zumindest einem Steg ausgebildet sein, mit denen die erste Gleitfläche und die zweite Gleitfläche verbunden sind.
-
Die zumindest eine Rippe kann zumindest teilweise V-förmig ausgebildet sein.
-
Die zumindest eine Feder kann ein erstes längsseitiges Ende und ein zweites längsseitiges Ende aufweisen, die mit einem Haken verbunden sind. Hierdurch kann die zumindest eine Feder lösbar an der Führungsschiene befestigt sein.
-
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen beispielhaft und schematisch:
- 1: ein bekanntes Kegelscheibenumschlingungsgetriebe;
- 2: eine bekannte Führungsschiene des bekannten Kegelscheibenumschlingungsgetriebes;
- 3: ein erstes Schienenteil der bekannten Führungsschiene;
- 4: ein zweites Schienenteil der bekannten Führungsschiene;
- 5: eine erfindungsgemäße Führungsschiene in einer Teilansicht; und
- 6: die erfindungsgemäße Führungsschiene in einer Querschnittsansicht.
-
Die 1 zeigt ein bekanntes Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 3 mit einem ersten Kegelscheibenpaar 28 und einem zweiten Kegelscheibenpaar 29. Das erste Kegelscheibenpaar 28 ist durch eine hier nicht gezeigte Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs um eine erste Drehachse 30 gegen den Uhrzeigersinn antreibbar. Das Drehmoment der Brennkraftmaschine ist von dem ersten Kegelscheibenpaar 28 über ein Umschlingungsmittel 2 auf das zweite Kegelscheibenpaar 29 übertragbar, sodass sich das zweite Kegelscheibenpaar 29 um eine zweite Drehachse 31 dreht. Das zweite Kegelscheibenpaar 29 kann mit hier nicht gezeigten Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden sein. In der in der 1 gezeigten Betriebssituation des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 3 läuft das Umschlingungsmittel 2 an dem ersten Kegelscheibenpaar 31 auf einem kleineren Radius als an dem zweiten Kegelscheibenpaar 29.
-
Das erste Kegelscheibenpaar 28 und das zweite Kegelscheibenpaar 29 weisen jeweils Kegelscheiben auf, die in Richtung der ersten Drehachse 30 bzw. zweiten Drehachse 31 relativ zueinander verschiebbar sind. Wenn die Kegelscheiben des ersten Kegelscheibenpaars 28 oder die Kegelscheiben des zweiten Kegelscheibenpaars 29 voneinander weit entfernt sind, läuft das Umschlingungsmittel 2 auf einem kleinen Radius. Wenn die Kegelscheiben des ersten Kegelscheibenpaars 28 oder die Kegelscheiben des zweiten Kegelscheibenpaars 29 einen geringen Abstand voneinander aufweisen, läuft das Umschlingungsmittel 2 auf einem großen Radius. Wenn der Abstand der Kegelscheiben vergrößert wird, verschiebt sich der Laufradius des Umschlingungsmittels 2 in Richtung kleinerer Radien. Wenn der Abstand der Kegelscheiben verkleinert wird, verschiebt sich der Laufradius des Umschlingungsmittels 2 in Richtung größerer Radien. Die Kegelscheiben des ersten Kegelscheibenpaars 28 und des zweiten Kegelscheibenpaars 29 sind gegenläufig verstellbar, sodass das Umschlingungsmittel 2 vorgespannt bleibt. Bei einer Änderung der Übersetzung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 3 ändert sich die relative Lage zwischen dem Umschlingungsmittel 2 und der ersten Drehachse 30 des ersten Kegelscheibenpaars 28 sowie der zweiten Drehachse 31 des zweiten Kegelscheibenpaars 29.
-
Das Umschlingungsmittel 2 wird im Bereich eines Lasttrums 32 durch eine Führungsschiene 1 geführt. Die Führungsschiene 1 weist einen Führungskanal 4 auf, in dem das Umschlingungsmittel 2 zwischen einer ersten äußeren Gleitfläche 5 und einer zweiten inneren Gleitfläche 6, insbesondere mit einem (geringen) Spiel, geführt wird. Die Führungsschiene 1 ist an einer Halterung 23 angeordnet, die hier nach Art eines Halterohrs ausgebildet ist. Die Halterung 23 ist an einem hier nicht gezeigten Gehäuse des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 3 und damit in Bezug auf die erste Drehachse 30 des ersten Kegelscheibenpaars 28 und zweite Drehachse 31 des zweiten Kegelscheibenpaars 29 fest angeordnet. Zur Anordnung an der Halterung 23 weist die Führungsschiene 1 eine langlochartige Aufnahme 22 auf. Bei einem Betrieb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 3 können in dem Umschlingungsmittel 2 in einer Transversalrichtung 33 Schwingungen angeregt werden. Die langlochartige Aufnahme 22 erstreckt sich in die Transversalrichtung 33. Um eine Lageänderung des Umschlingungsmittels 2 bei einer Änderung der Übersetzung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 3 zu ermöglichen, ist die Führungsschiene 2 an der Halterung 23 um eine Längsachse der Halterung 23 drehbar und in die Transversalrichtung 33 verschiebbar angeordnet.
-
Die 2 zeigt die Führungsschiene 1 des in der 1 gezeigten bekannten Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 3. Die Führungsschiene 1 ist aus einem ersten Schienenteil 20 und einem zweiten Schienenteil 21 zusammengesetzt. Die erste Gleitfläche 5 und die zweite Gleitfläche 6 sind über einen ersten Steg 10 des ersten Schienenteils 20 und über einen zweiten Steg 11 des zweiten Schienenteils 21 miteinander verbunden.
-
Die 3 zeigt das erste Schienenteil 20 und die 4 das zweite Schienenteil 21 der in der 2 gezeigten bekannten Führungsschiene 1. Das erste Schienenteil 20 und das zweite Schienenteil 21 weisen Rasthaken 24 und Ausnehmungen 25 auf, mittels denen das erste Schienenteil 20 und das zweite Schienenteil 21 miteinander verbindbar sind.
-
Die 5 zeigt eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Führungsschiene 1 im Bereich des ersten Stegs 10. Die Führungsschiene 1 weist einen Führungskanal 4 auf, in dem das in der 1 gezeigte Umschlingungsmittel 2 zwischen der ersten Gleitfläche 5 und der zweiten Gleitfläche 6 führbar ist. Die erste Gleitfläche 5 und die zweite Gleitfläche 6 werden durch den ersten Steg 10 mit einem Abstand 9 zueinander gehalten. Der erste Steg 10 weist eine nach außen hervorstehende erste Rippe 14, zweite Rippe 15 und dritte Rippe 16 auf. Die erste Rippe 14 und die dritte Rippe 16 verlaufen entlang eines äußeren Rands des ersten Stegs 10. Die zweite Rippe 15 ist V-förmig ausgebildet und zwischen der ersten Rippe 14 und der dritten Rippe 16 angeordnet. Die erste Rippe 14, die zweite Rippe 15 und die dritte Rippe 16 führen eine erste Feder 7 und eine zweite Feder 8 an einer Oberfläche 13 der Führungsschiene 1. Weiterhin wird die erste Feder 7 in einer ersten Vertiefung 12 und die zweite Feder 8 in einer zweiten Vertiefung 26 geführt. Alternativ kann die erste Feder 7 und/oder die zweite Feder 8 auch weiter in Richtung eines längsseitigen Endes der Führungsschiene 1 angeordnet sein. Die erste Feder 7 und die zweite Feder 8 sind hier nach Art von Schraubenfedern ausgebildet und auf Zug vorgespannt. Die erste Feder 7 und die zweite Feder 8 erzeugen jeweils eine Kraft, die den ersten Steg 10 (und den hier nicht zu erkennenden zweiten Steg 11) derart elastisch verformen, dass sich der Abstand 9 zwischen der ersten Gleitfläche 5 und des zweiten Gleitfläche 6 reduziert. Hierdurch bewegen sich die erste Gleitfläche 5 und die zweite Gleitfläche 6 aufeinander zu, sodass die erste Feder 7 und die zweite Feder 8 einer Ausdehnung der Führungsschiene 1 bei steigenden Temperaturen entgegenwirkt. Das Spiel, mit dem das in der 1 gezeigte Umschlingungsmittel 2 in dem Führungskanal 4 geführt wird, steigt dadurch auch bei steigenden Temperaturen (im Wesentlichen) nicht. Die Führungsschiene 1 weist zudem die Aufnahme 22 auf.
-
Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Führungsschiene 1 entlang der in der 5 gezeigten Schnittlinie VI. Die Führungsschiene 1 umfasst das erste Schienenteil 20 und das zweite Schienenteil 21, die entlang einer Fügeebene 27 miteinander verbunden sind. Die zweite Feder 8 verläuft um 360° um den Führungskanal 4. Zudem weist die zweite Feder 8 ein erstes längsseitiges Ende 17 und ein zweites längsseitiges Ende 18 auf, die über einen Haken 19 miteinander verbunden sind. Hierdurch kann die zweite Feder 8 von der Führungsschiene 1 gelöst werden. Alternativ kann die zweite Feder 8 auch direkt auf dem ersten Schienenteil 20 und/oder dem zweiten Schienenteil 21 fixiert sein.
-
Durch die vorliegende Erfindung sind die akustischen Dämpfungseigenschaften einer Führungsschiene verbesserbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Führungsschiene
- 2
- Umschlingungsmittel
- 3
- Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
- 4
- Führungskanal
- 5
- erste Gleitfläche
- 6
- zweite Gleitfläche
- 7
- erste Feder
- 8
- zweite Feder
- 9
- Abstand
- 10
- erster Steg
- 11
- zweiter Steg
- 12
- erste Vertiefung
- 13
- Oberfläche
- 14
- erste Rippe
- 15
- zweite Rippe
- 16
- dritte Rippe
- 17
- erstes längsseitiges Ende
- 18
- zweites längsseitiges Ende
- 19
- Haken
- 20
- erstes Schienenteil
- 21
- zweites Schienteil
- 22
- Aufnahme
- 23
- Halterung
- 24
- Rasthaken
- 25
- Ausnehmungen
- 26
- zweite Vertiefung
- 27
- Fügeebene
- 28
- erstes Kegelscheibenpaar
- 29
- zweites Kegelscheibenpaar
- 30
- erste Drehachse
- 31
- zweite Drehachse
- 32
- Lasttrum
- 33
- Transversalrichtung
-
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
-
