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Die Erfindung betrifft eine Laschenkette für ein mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von Kettenlaschen, eine Mehrzahl von Druckstücken sowie eine Mehrzahl von Sicherungselementen, wobei die Druckstücke zum gelenkigen Verbinden der Kettenlaschen quer zu einer Längsrichtung der Laschenkette in Durchgangsöffnungen der Kettenlaschen angeordnet sind, und wobei die Kettenlaschen über die Sicherungselemente gegen ein axiales Abwandern von den Druckstücken gesichert gehalten angeordnet sind.
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Eine Laschenkette wird als Umschlingungsmittel in einem mechanisch verstellbaren Stufenlosgetriebe eines Kraftfahrzeugs verwendet. Ein mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe, auf Englisch als Continuously Variable Transmission, kurz CVT, bezeichnet, ermöglicht eine stufenlose Anpassung der Übersetzung ohne Zugkraftunterbrechung. Die Laschenkette weist nebeneinander gereihte Kettenlaschen auf, die über Druckstücke verbunden sind. Die axiale Sicherung der Druckstücke erfolgt bei den sich aktuell auf dem Markt befindlichen Ketten über angeschweißte Sicherungselemente, beispielsweise kurze Drahtstücke.
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Folgende Eigenschaften kennzeichnen die CVT-Kette:
- Mit ihr werden niedrige Verbräuche und eine hervorragende Fahrdynamik erzielt. Das ist durch die Wiegegelenk-Konstruktion der CVT-Kette möglich, mit der kleine Laufkreise auf den Kegelscheiben und damit eine hohe Getriebespreizung realisiert werden.
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Mit der CVT-Kette sind hohe Drehmomente übertragbar. Dickere Laschen, die optional Verwendung finden können, im Außenbereich des Strangs vergleichmäßigen die Beanspruchungsverteilung.
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Das Element zeichnet sich durch niedrige innere Reibungsverluste durch das Abwälzen der Wiegestücke aus und garantiert damit einen guten Getriebewirkungsgrad.
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Durch optional ballig ausgeführte Stirnflächen der Wiegestücke ist die CVT-Kette unempfindlich gegen Spurversatz. In Kombination mit optional gewölbt ausgeführten Kegelscheiben wird die bei Verstellung zwangsläufig entstehende Zusatzkomponente des Spurversatzes verringert. Weiterhin ist die CVT-Kette unempfindlich gegen Scheibensatzverformungen unter Last, Winkelfehler und Relativverdrehungen zwischen fester und verschiebbarer Kegelscheibe. Sie benötigt daher keine Kugelführungen für die axialbeweglichen Kegelscheiben.
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Bei Verwendung der CVT-Kette ergeben sich niedrige Axialkräfte am primären Scheibensatz. Dadurch kann bei gegebenen Zylinderflächen mit niedrigem Hydraulikdruck gearbeitet werden, ein weiterer Vorteil in Hinblick auf den Getriebewirkungsgrad.
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Der Strang kann als Dreilaschenverband ausgeführt sein und ermöglicht so eine kurze Grundteilung. Bei einem kurzen Kettenglied befindet sich lediglich der Bügel einer Lasche zwischen den benachbarten Gelenken.
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Eine zweite Laschenlänge ermöglicht es, durch rechnerische Optimierung der Teilungsfolge langer und kurzer Laschen ein günstiges akustisches Verhalten zu erreichen.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 101 10 896 A1 ist eine Laschenkette für ein stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe bekannt, bei der zumindest an einzelnen
Gelenkstücken Sicherungselemente mittels Widerstandschweißen befestigt werden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 199 34 935 A1 ist ein Umschlingungsmittel für ein stufenlos einstellbares Getriebe bekannt, das quer zur Laufrichtung ausgerichtete Druckstücke aufweist, die Vorsprünge aufweisen, die durch eine Materialaufbringung durch geschweißte Elemente hergestellt werden.
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Aus der deutschen Patentschrift
DE 44 15 838 C1 ist eine Laschenkette für stufenlos einstellbare Kegelscheibengetriebe bekannt, die Einzelgelenkstücke aufweist, die mit Anschlägen versehen sind.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 35 26 062 A1 ist eine Laschenkette für stufenlos verstellbare Kegelscheibengetriebe bekannt, deren die einzelnen Kettenglieder verbindenden, insbesondere als Druckstücke, die mit ihren Stirnflächen die Reibkräfte zwischen Reibscheiben und Laschenketten übertragen, ausgebildete Gelenkstücke in Laschenausnehmungen eingeschoben sind, an denen sie mit mindestens einem Berührungsteil ihres Profils anliegen, wobei sie durch wenigstens ein Sicherungselement gegen seitliches Herauswandern aus den Laschenausnehmungen gesichert sind, wobei das Sicherungselement ein auf dem Berührungsteil neben den Laschen durch Energiestrahl-Schweißung befestigtes Metallstück ist.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2014 207 085 A1 ist eine Laschenkette mit Druckstücken bekannt, die Sicherungselemente aufweisen, die an die Druckstücke angeschweißt sind, wobei die Sicherungselemente jeweils mindestens eine mit einer Abschrägung versehene Stirnfläche aufweisen.
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Im Lichte des vorbekannten Standes der Technik ist es somit die Aufgabe des Erfindungsgegenstandes, eine Laschenkette für ein Stufenlosgetriebe eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei der die Verliersicherheit von auf Druckstücken der Laschenkette aufgebrachten Sicherungselementen verbessert ist. Mit Vorteil soll durch die Erfindung zugleich die Positionierung der Kettenlaschen während des Handlings derselben, vor einer erstmaligen Inbetriebnahme der Laschenkette, gewährleistet bleiben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Laschenkette mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine erfindungsgemäße Laschenkette umfasst eine Mehrzahl von Kettenlaschen, eine Mehrzahl von Druckstücken sowie eine Mehrzahl von Sicherungselementen, wobei die Druckstücke zum gelenkigen Verbinden der Kettenlaschen quer zu einer Längsrichtung der Laschenkette in Durchgangsöffnungen der Kettenlaschen angeordnet sind. Die Kettenlaschen sind über die auf den Druckstücken angeordneten Sicherungselemente gegen ein axiales Abwandern von den Druckstücken gesichert gehalten angeordnet. Erfindungsgemäß weist ein Sicherungselement auf seiner der Laschenkette zugekehrten Stirnseite ein Deformationselement auf, welches derart ausgebildet ist, dass es durch eine von der zu sichernden Kettenlasche quer zur Erstreckungsrichtung der Laschenkette auf das Sicherungselement wirkende Kraft energieabsorbierend verformbar ist. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die verliersichere Anbindung eines Sicherungselements an ein Druckstück einer Laschenkette verbessert ist, indem die von den Kettenlaschen auf die Sicherungselemente ausgeübte Kraft reduziert wird, da nach einer erstmaligen Deformierung des Deformationselements ein definiertes Spiel zwischen Sicherungselement und Kettenlasche entstanden ist.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Eine Kettenlasche ist ein wesentlicher Bestandteil einer Laschenkette. Die Kettenlasche ist eine plattenartig länglich ausgebildete Lasche, die quer zu ihrer Längserstreckung und der Laschenfläche eine oder mehrere Durchgangsöffnungen zur Durchführung und Aufnahme von sogenannten Wiege-Druckstücken (auch als Druckstücke bezeichnet) aufweist.
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Ein Druckstück, welches auch als Wiegestück oder Wiegedruckstück bezeichnet wird, ist neben der Kettenlasche ein wesentlicher Bestandteil der Laschenkette. Das Druckstück bildet gemeinsam mit der Durchgangsöffnung der Kettenlasche, durch die es geführt ist, ein sogenanntes Wiegegelenk. Durch die Wiegegelenk-Konstruktion der CVT-Kette ist es möglich, dass kleine Laufkreise auf den Kegelscheiben und damit eine hohe Getriebespreizung realisiert werden kann.
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Als Sicherungselement wird ein Teil oder eine konstruktive Ausgestaltung bezeichnet, die dazu dient, dass die Kettelaschen seitlich axial nicht von den Druckstücken abwandern können. Im einfachsten Fall werden die Druckstücke an zumindest einem ihrer axialen Enden mit einem aufgeschweißten Drahtstück oder dergleichen gesichert, so dass Kettenlaschen nicht mehr seitlich vom Druckstück abwandern können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass das Deformationselement einteilig mit dem Sicherungselement ausgebildet ist.
Es kann somit in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass das Deformationselement fertigungstechnisch einfach auszubilden bzw. herzustellen ist.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass das Deformationselement als von der der Kettenlasche zugekehrten Stirnseite des Sicherungselements ausgebildeter Grat oder als im Querschnitt reduzierter Teil ausgebildet ist.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass fertigungstechnisch einfach zu realisierende und mit Blick auf die Funktionalität besonders wirkungsvolle Ausgestaltungen des Deformationselements angegeben sind.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass das Sicherungselement derart auf dem Druckstück angeordnet ist, dass das an dem Sicherungselement ausgebildete Deformationselement in einem Zustand vor einer erstmaligen Inbetriebnahme der Laschenkette in unmittelbarem Kontakt zu der zu sichernden Kettenlasche steht, so dass die Kettenlasche auf dem Druckstück spielfrei in Richtung quer zur Längserstreckung der Laschenkette positioniert gehalten ist.
Hierdurch kann erreicht werden, dass das Deformationselement vor einer erstmaligen Inbetriebnahme in einem Stufenlosgetriebe eine sichere Positionierung der Kettenlaschen quer zur Längserstreckung der Laschenkette gewährleistet. Zum anderen können während eines Betriebs der Laschenkette, nach einer erstmaligen Deformation des Deformationselements, auf die Sicherungselemente einwirkende Kräfte aufgrund des zwischen Sicherungselement und Kettenlasche entstandenen Spiel stark reduziert und somit die Verliersicherheit erhöht werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine Laschenkette für ein Stufenlosgetriebe eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Darstellung in einem Teilausschnitt,
- 2 einen Detailausschnitt einer erfindungsgemäßen Laschenkette in perspektivischer Darstellung,
- 3 eine erfindungsgemäß ausgebildete Laschenkette in einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung, links vor der Deformation des Deformationselements und rechts danach, und
- 4 eine erfindungsgemäß ausgebildete Laschenkette in einer zweiten möglichen Ausführungsform der Erfindung, links vor der Deformation des Deformationselements und rechts danach wobei in einer oberen Darstellung die Herstellung eines Sicherungselements gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt ist.
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1 zeigt eine herkömmliche Laschenkette 1 für ein Stufenlosgetriebe eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Darstellung in einem Teilausschnitt. Die dargestellte Laschenkette 1 umfasst eine Mehrzahl von Kettenlaschen 2, eine Mehrzahl von Druckstücken 3 sowie eine Mehrzahl von Sicherungselementen 4, wobei die Druckstücke 3 zum gelenkigen Verbinden der Kettenlaschen 2 quer zu einer Längsrichtung der Laschenkette 1 in Durchgangsöffnungen 5 der Kettenlaschen 2 angeordnet sind, und wobei die Kettenlaschen 2 über die Sicherungselemente 4 gegen ein axiales Abwandern von den Druckstücken 3 gesichert gehalten angeordnet sind.
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2 zeigt einen Detailausschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Laschenkette 1 in perspektivischer Darstellung. Diese Laschenkette 1 ist analog zu der in 1 dargestellten Laschenkette 1 aufgebaut - lediglich die Sicherungselemente 4 sind anders ausgebildet und angeordnet. Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Sicherungselement 4 weist auf seiner der Laschenkette 1 zugekehrten Stirnseite ein Deformationselement 6 auf, welches derart ausgebildet ist, dass es durch eine von der zu sichernden Kettenlasche 2 quer zur Erstreckungsrichtung der Laschenkette 1 auf das Sicherungselement 4 wirkende Kraft energieabsorbierend verformbar ist. Entsprechende Ausführungsbeispiele sind in den 3 und 4 dargestellt.
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3 und 4 zeigt jeweils eine erfindungsgemäß ausgebildete Laschenkette 1 in einer ersten bzw. in einer zweiten möglichen Ausführungsform der Erfindung, wobei in der Darstellung links jeweils das Sicherungselement 4 mit nicht deformiertem Deformationselement 6 und in der Darstellung rechts jeweils das Sicherungselement 4 mit einem bereits deformierten Deformationselement 6 gezeigt ist. Das Deformationselement 6 ist hier jeweils einteilig mit dem Sicherungselement 4 ausgebildet.
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In der Ausführungsform nach 3 ist das Deformationselement 6 als entsprechend ausgerichteter Grat des Sicherungselements 4 ausgebildet. Die Sicherungselemente 4 werden bei der Herstellung so von einem Strangprofil bzw. einem Drahtprofil abgeschlagen, dass ein Grat an der Innenkante (zu den Kettenlaschen 2 hin gerichtet) entsteht. Dieser Grat hält das Laschenpaket beim Transport und beim Handling in Position. Ist die Laschenkette 1 im Variator gespannt, verschieben sich die Kettenlaschen 2 nicht mehr. Kommt durch den Betrieb Last von den Kettenlaschen 2 auf den Grat des Sicherungselements 4, gibt dieser nach und verformt sich plastisch. Durch das Nachgeben des Grats entsteht ein Freiraum zwischen Sicherungselement 4 und Kettenlasche 2. Damit ist eine weitere Belastung des Sicherungselements 4 durch die Kettenlaschen 2 ausgeschlossen.
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In der Ausführungsform nach 4 ist das Deformationselement 6 als im Querschnitt reduzierter Teil des Sicherungselements 4 ausgebildet. In der Darstellung oben ist das Sicherungselement 4 durch einen Draht gebildet, der stirnseitig im Querschnitt reduziert ist. Hierfür wird der Draht in gleichmäßigen Abständen eingeschnürt. Das Abtrennen des Drahts an der Sicherungselement-Innenkante erfolgt im Bereich der Einschnürung. Demnach ist dieser Kontaktbereich des Sicherungselements 4 zur Kettenlasche 2 dünner und gibt leicht nach. Diese Ausformung hält das Laschenpaket beim Transport und beim Handling in Position. Ist die Laschenkette 1 im Variator gespannt, verschieben sich die Laschen nicht mehr. Kommt durch den Betrieb Last von den Kettenlaschen auf die Sicherungselement-Ausformung, gibt diese nach und verformt sich plastisch. Durch das Nachgeben der Ausformung entsteht ein Freiraum zwischen Sicherungselement 4 und Kettenlasche 2. Damit ist eine weitere Belastung des Sicherungselements 4 durch die Kettenlaschen 2 ausgeschlossen.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laschenkette
- 2
- Kettenlasche
- 3
- Druckstück
- 4
- Sicherungselement
- 5
- Durchgangsöffnung
- 6
- Deformationselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10110896 A1 [0010]
- DE 19934935 A1 [0010]
- DE 4415838 C1 [0011]
- DE 3526062 A1 [0012]
- DE 102014207085 A1 [0013]
