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Die Erfindung betrifft ein Umschlingungsmittel für ein, insbesondere stufenlos einstellbares, Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einer Laschenkette, die eine Anordnung aus quer zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels ausgerichteten Druckstücken und parallel zur Laufrichtung angeordneten Laschen aufweist, wobei die Druckstücke in Öffnungen der Laschen eingreifen und Gelenke bilden mittels derer die Laschen gelenkig verbunden sind, wobei die Laschen in Laschenfolgen unmittelbar aufeinander folgender Laschen gruppierbar sind und sich jede der Laschenfolgen um eine senkrecht zur Laufrichtung verlaufende Hauptachse dieser Laschenfolge herum von einer zur anderen Flanke der Laschenkette erstreckt und wobei die Laschen einer jeden der Laschenfolgen in jeweils zwei oder drei parallel zur jeweiligen Hauptachse verlaufenden, unmittelbar benachbarten Laschenreihen hintereinander angeordnet sind.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein stufenlos einstellbares Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Kegelscheibenpaar, einem zweiten Kegelscheibenpaar und einem Umschlingungsmittel, das im Drehmomentfluss zwischen dem ersten Kegelscheibenpaar und dem zweiten Kegelscheibenpaar angeordnet ist.
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Ein entsprechendes stufenlos einstellbares Getriebe wird auch als CVT-Getriebe bezeichnet (CTV: Continuously Variable Transmission). Dabei ist das Umschlingungsmittel im Drehmomentfluss zwischen einem ersten Kegelscheibenpaar des Getriebes und einem zweiten Kegelscheibenpaar angeordnet.
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Die Druckschrift
DE 30 27 834 A1 zeigt ein Umschlingungsmittel für ein stufenlos einstellbares Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einer Laschenkette, die eine Anordnung aus quer zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels ausgerichteten Druckstücken und parallel zur Laufrichtung angeordneten Laschen aufweist, wobei die Druckstücke in Öffnungen der Laschen eingreifen und Gelenke bilden über die die Laschen gelenkig verbunden sind. Dabei sind die Laschen in Laschenfolgen unmittelbar aufeinander folgender Laschen gruppierbar und jede der Laschenfolgen erstreckt sich um eine senkrecht zur Laufrichtung verlaufende Hauptachse dieser Laschenfolge herum von einer zur anderen Flanke der Laschenkette. Die Laschen sind in einem Beispiel im Zweilaschenverband und in einem anderen Beispiel im Dreilaschenverband angeordnet, sodass die Laschen einer jeden Laschenfolge in jeweils zwei oder drei parallel zur jeweiligen Hauptachse dieser Folge verlaufenden, unmittelbar benachbarten Laschenreihen hintereinander angeordnet sind.
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Bei Umschlingungsmitteln mit Laschenketten für besagte Getriebe sind NVH-Verhalten (NVH: Noise, Vibration, Harshness) und Festigkeit die dominierenden Themen bei der Weiterentwicklung. Weiterhin besteht ein ständiges Bedürfnis den Wirkungsgrad und den Verschleiß zu verbessern und einen möglichst kleinen Laufradius zu ermöglichen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, durch die bei dem Umschlingungsmittel eine hinreichende Festigkeit bei gutem Akustik-Verhalten im Betrieb erreicht wird.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Bei dem erfindungsgemäßen Umschlingungsmittel für ein, insbesondere stufenlos einstellbares, Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einer Laschenkette, die eine Anordnung aus quer zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels ausgerichteten Druckstücken und parallel zur Laufrichtung angeordneten Laschen aufweist, wobei die Druckstücke in Öffnungen der Laschen eingreifen und Gelenke bilden mittels derer die Laschen gelenkig verbunden sind, wobei die Laschen in Laschenfolgen unmittelbar aufeinander folgender Laschen gruppierbar sind und sich jede der Laschenfolgen um eine senkrecht zur Laufrichtung verlaufende Hauptachse dieser Laschenfolge herum von einer zur anderen Flanke der Laschenkette erstreckt und wobei die Laschen einer jeden der Laschenfolgen in jeweils zwei oder drei parallel zur jeweiligen Hauptachse verlaufenden, unmittelbar benachbarten Laschenreihen hintereinander angeordnet sind, ist vorgesehen, dass die Anordnung der Laschen in der jeweiligen Laschenfolge mit Bezug auf die Anforderungen einer Punktsymmetrie und die Anforderungen einer Achsensymmetrie asymmetrisch ist. Durch eine derartige Asymmetrie ist die Kettenbelastung gleichmäßiger gestaltet und an die individuellen Steifigkeitsunterschiede der Getriebescheiben angepasst. Mit anderen Worten ist die Laschenkette durch ein gezielt asymmetrisch aufgebautes Laschenmuster angepasst, wodurch ein gleichmäßigeres Tragbild in der Kette bei als angenehm empfundener Akustik erreicht wird.
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Bei einer Anordnung der Laschen im sogenannten Zweilaschenverband ergeben sich Laschenfolgen mit zwei Laschenreihen. Bei einer Anordnung der Laschen im sogenannten Dreilaschenverband ergeben sich Laschenfolgen mit drei Laschenreihen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Laschenreihen bei jeder Laschenfolge die gleiche Anzahl von Laschen auf. Bei einer Laschenfolge mit beispielsweise achtzehn Laschen in drei Laschenreihen weist jede der Reihen sechs Laschen auf.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Länge der Laschen sowie die Länge ihrer Öffnungen in Laufrichtung für alle Laschen gleich. Insbesondere sind die Laschen alle identisch geformt. Die zuvor genannten Vorteile ergeben sich allein aus der asymmetrischen Anordnung der Laschen.
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Mit Vorteil ist vorgesehen, dass jede der Laschenfolgen acht oder zwölf oder achtzehn Laschen aufweist. Bei Anordnung der Laschen im Zweilaschenverband sind oftmals acht oder zwölf Laschen pro Laschenfolge bzw. vier oder sechs Laschen pro Laschenreihe vorgesehen. Bei Anordnung der Laschen im Dreilaschenverband sind oftmals zwölf oder achtzehn Laschen pro Laschenfolge bzw. vier oder sechs Laschen pro Laschenreihe vorgesehen.
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Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand der Gelenke zu den benachbarten Gelenken in der Laschenkette konstant. Eine derartige Ausgestaltung ist beispielsweise aus der eingangs erwähnten Druckschrift
DE 30 27 834 A1 bekannt. Um einen immer gleichen Abstand benachbarter Gelenke mit einfachen Mitteln zu erreichen sind die Laschen insbesondere identisch aufgebaut.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Umschlingungsmittel als eine von der Laschenkette gebildete, reine Umschlingungskette ausgestaltet. Ein derartiges Umschlingungsmittel ist durch hohe Festigkeit bei verhältnismäßig einfachem Aufbau gekennzeichnet.
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Alternativ ist vorgesehen, dass das Umschlingungsmittel weiterhin einen an der Laschenkette angeordneten Endlosriemen aufweist. Mit anderen Worten wird das Umschlingungsmittel von einer Umschlingungskette mit parallel verlaufendem Endlosriemen gebildet. Eine derartige Gestaltung wirkt sich in der Regel günstig auf das Akustik-Verhalten aus.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Druckstücke zur Bildung der Gelenke als paarweise in die Öffnungen der Laschen eingreifende Wiegedruckstücke ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung ist beispielsweise aus der eingangs erwähnten Druckschrift
DE 30 27 834 A1 bekannt.
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Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Druckstücke an den Flanken des Umschlingungsmittels aus der Anordnung herausragen, und Sicherungselemente zur Verliersicherung der Laschen und/oder Druckstücke aufweisen. Aus der Literatur sind diverse Arten von Sicherungselementen bekannt.
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Bei dem erfindungsgemäßen stufenlos einstellbaren Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Kegelscheibenpaar, einem zweiten Kegelscheibenpaar und einem Umschlingungsmittel, das im Drehmomentfluss zwischen dem ersten Kegelscheibenpaar und dem zweiten Kegelscheibenpaar angeordnet ist, ist vorgesehen, dass das Umschlingungsmittel als vorstehend genanntes Umschlingungsmittel ausgebildet ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
- 1: einen Abschnitt einer ein Umschlingungsmittel bildenden Laschenkette in einer Seitenansicht,
- 2: eine Laschenfolge der Laschenkette eines Umschlingungsmittels gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
- 3: ein Laschenfolge der Laschenkette eines anderen Umschlingungsmittels und
- 4 ein Laschenfolge der Laschenkette noch eines anderen Umschlingungsmittels.
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Die
1 zeigt ein Umschlingungsmittel
10, welches als Umschlingungskette ausgebildet ist, die ihrerseits im Wesentlichen als Laschenkette
12 ausgestaltet ist. Hauptbaugruppe der Laschenkette
12 ist eine Anordnung
14 mit Druckstücken
16 und (Verbindungs-)Laschen
18, die in der Regel entweder im Zweilaschenverband oder im Dreilaschenverband angeordnet sind. Die Begriffe Zweilaschenverband und Dreilaschenverband werden in der eingangs erwähnten Druckschrift
DE 30 27 834 A1 anhand von entsprechenden Beispielen eingeführt und erklärt, sodass deren Bedeutung an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben werden soll.
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Die Laschen 18 weisen Öffnungen 20 auf, in welche die Druckstücke 16 eingreifen. Während die Laschen 18 längs einer Laufrichtung (Doppelpfeil 22) des Umschlingungsmittels 10 ausgerichtet sind, sind die Druckstücke 16 quer, genauer gesagt senkrecht, zu dieser Laufrichtung ausgerichtet.
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Das Umschlingungsmittel 10 ist zur Übertragung von Kräften und Drehmomenten in einem (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 verbunden beziehungsweise verbindbar und das andere Kegelscheibenpaar ist mit einer Abtriebswelle des Getriebes verbunden beziehungsweise verbindbar.
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Die in der 1 dargestellte Laschenkette 12 weist die Anordnung 20 aus Laschen 24 und den Druckstücken 22 auf. Die Druckstücke 22 sind dabei als Wiegedruckstücke (abgekürzt WDS) ausgebildet und greifen paarweise in die Öffnungen 26 der Laschen 24 ein um je ein Gelenk 30 zu bilden. Das aus zwei Wiegedruckstücken gebildete Gelenk 30 wird oft auch als Wiegegelenk bezeichnet. Die Laschenanordnung der Laschen 24 kann, wie bereits oben erwähnt, beispielsweise in einem Zweilaschenverband oder in einem Dreilaschenverband gewählt sein.
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Die paarweise angeordneten Wiegedruckstücke 22 weisen aufeinander zuweisende Seiten auf, an welchen sie sich aneinander abwälzen oder an welchen sie sich aneinander gleitend bewegen können, sodass die Laschen 24 mittels der so ausgebildeten Druckstücke 22 gelenkig miteinander verbunden sind. Um die Druckstücke 16 in der paarweisen Anordnung zu halten und zu führen, weisen die Laschen 18 in die Öffnungen 20 hineinragende Führungsnocken bezeichnet werden.
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An einander in Längsrichtung der Druckstücke 16 gegenüberliegenden Flanken der Laschenkette 12 ragen die Druckstücke 16 jeweils mit Endabschnitten aus der Anordnung der Laschen 18 heraus (nicht explizit gezeigt). Die Laschenkette 12 weist weiterhin als Zapfen (Haltestifte) ausgebildete Sicherungselemente (nicht gezeigt) zur Verliersicherung der Laschen 18 und/oder Druckstücke 16 auf. Die Zapfen bilden Vorsprünge, die ein auseinanderfallen der Anordnung 14 aus Druckstücken 16 und Laschen 18 verhindert.
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Die Laschen 18 der Laschenkette 12 sind in identisch aufgebauten, quer zur Laufrichtung (Doppelpfeil 22) des Umschlingungsmittels 10 verlaufenden Laschenfolgen 26 unmittelbar aufeinander folgender Laschen 18 gruppierbar. Jede der 2 - 4 zeigt eine solche Laschenfolge 26, die die jeweilige Anordnung der Laschen 18 in der jeweiligen Laschenkette 12 definiert. Mit anderen Worten unterscheiden sich die Laschenketten 12 mit den jeweiligen Laschenfolgen der 2, 3 und 4 also durch deren Anordnung der Laschen 18 innerhalb der Laschenkette 12.
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Die 2 zeigt eine Laschenfolge 26, die sich um eine senkrecht zur Laufrichtung (Doppelpfeil 22) verlaufende Hauptachse 28 dieser Laschenfolge 26 herum von der einen zur anderen Flanke 30, 32 der Laschenkette 12 in einer Art „Zick-Zack-Linie“ erstreckt. Die Hauptachse 28 bildet dabei eine Art Schwerpunkt-Linie der Laschenfolge 26. Da die Laschen 18 der Laschenkette 12 im Dreilaschenverband angeordnet sind, sind die Laschen 18 der Laschenfolge 26 in drei parallel zur Hauptachse 28 der Laschenfolge 26 verlaufenden, unmittelbar benachbarten Laschenreihen P1, P2, P3 hintereinander angeordnet. Die Anordnung der Laschen 18 in der Laschenfolge 26 ist mit Bezug auf die Anforderungen einer Punktsymmetrie und die Anforderungen einer Achsensymmetrie asymmetrisch. Im Beispiel hat die Laschenfolge 26 achtzehn Laschen 18 mit der Nummerierung #1bis #18 in drei Laschenreihen P1, P2, P3, sodass jede der drei Laschenreihen P1, P2, P3 also sechs Laschen 18 aufweist. In Laschenreihe P1 befinden sich die Laschen 18 #2, #4, #7, #9, #16 und #17. In Laschenreihe P2 befinden sich die Laschen 18 #3, #8, #10, #14, #15 und #18. In Laschenreihe P3 befinden sich die Laschen 18 #1, #5, #6, #11, #12 und #13.
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An dieser Stelle sein noch einmal angemerkt, dass die gezeigte Laschenfolge 26 stellvertretend für alle Laschenfolgen 26 der entsprechenden Laschenkette 12 steht.
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Durch die gezielt unsymmetrisch gestaltete Laschenkette 12 ist die Kettenbelastung gleichmäßiger gestaltet als bei einer symmetrisch gestalteten Laschenkette 12 und zusätzlich an die individuellen Steifigkeitsunterschiede der als Fest- und Wegscheiben bezeichneten Kegelscheibenpaare angepasst. Die Kette 12 wird angepasst, indem das Laschenmuster gezielt asymmetrisch aufgebaut wird. Dadurch kann ein gleichmäßigeres Tragbild in der Kette 12 erreicht werden.
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Die 3 und 4 zeigen nun Laschenfolgen 26 von Laschenketten 12, bei denen die Anordnung der Laschen 18 in der jeweiligen Laschenfolge 26 punktsymmetrisch (3) oder achsensymmetrisch (4) bezüglich einer Mittelachse quer zur Hauptachse 28 ist.
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Auch i m Beispiel der 3 hat die Laschenfolge 26 achtzehn Laschen 18 mit der Nummerierung #1 bis #18 in drei Laschenreihen P1, P2, P3, sodass jede der drei Laschenreihen P1, P2, P3 also sechs Laschen 18 aufweist. In Laschenreihe P1 befinden sich die Laschen 18 #3, #4, #9, #11, #14 und #17. In Laschenreihe P2 befinden sich die Laschen 18#1, #6, #7, #12, #13 und # 18. In Laschenreihe P3 befinden sich die Laschen 18 #2, #5, #8, #10, #15 und #16.
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Im Beispiel der 4 hat die Laschenfolge 26 wieder achtzehn Laschen 18 mit der Nummerierung #1 bis #18 in drei Laschenreihen P1, P2, P3, sodass jede der drei Laschenreihen P1, P2, P3 also sechs Laschen 18 aufweist. In Laschenreihe P1 befinden sich die Laschen 18 #2, #5, #8, #11, #14 und #17. In Laschenreihe P2 befinden sich die Laschen 18#1, #6, #7, #12, #13 und # 18. In Laschenreihe P3 befinden sich die Laschen 18 #3, #4, #9, #10, #15 und #16.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Umschlingungsmittel
- 12
- Laschenkette
- 14
- Anordnung
- 16
- Druckstücke
- 18
- Laschen
- 20
- Öffnungen
- 22
- Doppelpfeil
- 24
- Gelenk
- 26
- Laschenfolge
- 28
- Hauptachse
- 30
- rechte Flanke (Laschenkette)
- 32
- linke Flanke (Laschenkette)
- #1 - #18
- Laschennummer
- P1
- erste Laschenreihe der Laschenfolge
- P2
- zweite Laschenreihe der Laschenfolge
- P3
- dritte Laschenreihe der Laschenfolge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3027834 A1 [0004, 0013, 0016, 0020]
