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Die Erfindung betrifft eine Dämpfervorrichtung für ein Umschlingungsmittel eines Umschlingungsgetriebes, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine erste Schienenhälfte;
- - eine zweite Schienenhälfte;
- - zumindest eine Gleitfläche;
- - eine Lageraufnahme, wobei die Lageraufnahme einen Lagersitz mit einer in Laufrichtung definierten Sitzweite und einen Montageeingang mit einer in Laufrichtung definierten Eingangsweite aufweist,
- - einen Bajonettverschluss; und
- - eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern des haltenden Zustands des Bajonettverschlusses. Die Dämpfervorrichtung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Montageeingang einen an der ersten Schienenhälfte gebildeten ersten Montagevorsprung und einen an der zweiten Schienenhälfte gebildeten zweiten Montagevorsprung umfasst,
wobei die Eingangsweite von den Montagevorsprüngen derart begrenzt ist, dass zwischen den Montagevorsprüngen eine solche Montageweite gebildet ist, welche geringer als die Sitzweite des Lagersitzes ist, sodass von einer resultierenden Vorspannkraft der Montagevorsprünge die beiden Schienenhälften in den Montageendzustand gezwungen sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Umschlingungsgetriebe mit einer solchen Dämpfervorrichtung für einen Antriebsstrang, einen Antriebsstrang mit einem solchen Umschlingungsgetriebe, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
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Ein Umschlingungsgetriebe, auch als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe oder als CVT (engl.: continuous variable transmission) bezeichnet, für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest ein auf einer ersten Welle angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar und ein auf einer zweiten Welle angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar sowie ein zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren vorgesehenes Umschlingungsmittel. Ein Kegelscheibenpaar umfasst zwei Kegelscheiben, welche mit korrespondierenden Kegelflächen aufeinander zu ausgerichtet sind und relativ zueinander axial bewegbar sind. Ein solches Umschlingungsgetriebe umfasst regelmäßig zumindest ein erstes Kegelscheibenpaar und ein zweites Kegelscheibenpaar mit jeweils einer entlang der Wellenachse verlagerbaren ersten Kegelscheibe, auch als Losscheibe oder Wegscheibe bezeichnet, und einer in Richtung der Wellenachse feststehenden zweiten Kegelscheibe, auch als Festscheibe bezeichnet, wobei das zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren vorgesehene Umschlingungsmittel infolge einer relativen Axialbewegung zwischen der Losscheibe und der Festscheibe infolge der Kegelflächen auf einem veränderbaren Wirkkreis abläuft. Dadurch ist eine unterschiedliche Drehzahlübersetzung und Drehmomentübersetzung von einem Kegelscheibenpaar auf das andere Kegelscheibenpaar stufenlos einstellbar.
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Solche Umschlingungsgetriebe sind seit langem, beispielsweise aus der
DE 100 17 005 A1 oder der
WO 2014/012 741 A1 , bekannt. Im Betrieb des Umschlingungsgetriebes wird das Umschlingungsmittel mittels der relativen Axialbewegung der Kegelscheiben also an den Kegelscheibenpaaren zwischen einer inneren Position (kleiner Wirkkreis) und einer äußeren Position (großer Wirkkreis) in einer radialen Richtung verlagert. Das Umschlingungsmittel bildet zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren zwei Trume, wobei (je nach der Konfiguration und nach der Rotationsrichtung der Kegelscheibenpaare) eines der Trume ein Zugtrum und das andere Trum ein Schubtrum, beziehungsweise ein Lasttrum und ein Leertrum bilden.
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Bei solchen Umschlingungsgetrieben ist im Freiraum zwischen den Kegelscheibenpaaren zumindest eine Dämpfervorrichtung vorgesehen. Eine solche Dämpfervorrichtung ist an dem Zugtrum und/oder an dem Schubtrum des Umschlingungsmittels anordenbar und dient zur Führung und damit zur Einschränkung von Schwingungen des Umschlingungsmittels. Eine solche Dämpfervorrichtung ist schwerpunktmäßig hinsichtlich einer akustikeffizienten Umschlingungsmittelführung auszulegen. Dabei sind die Länge der Anlage, gebildet von einer Gleitfläche zum Führen des Umschlingungsmittels und die Steifigkeit der Dämpfervorrichtung entscheidende Einflussfaktoren. Eine Dämpfervorrichtung ist beispielsweise als Gleitschuh beziehungsweise als Gleitführung mit lediglich einseitiger, meist bauraumbedingt (transversal zu dem Umschlingungsmittel) innenseitiger, also zwischen den beiden Trumen angeordneter, Gleitfläche ausgeführt. Alternativ ist die Dämpfervorrichtung als Gleitschiene mit beidseitiger Gleitfläche, also sowohl außenseitiger, also außerhalb des gebildeten Umschlingungskreises, als auch innenseitiger Gleitfläche zu dem betreffenden Trum des Umschlingungsmittels ausgebildet.
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Eine solche Dämpfungseinrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10 2018 104 094 A1 bekannt, diese weist eine an der Außenseite angeordnete äußere Umschlingungsmittelführung und eine an der Innenseite angeordnete innere Umschlingungsmittelführung auf, wobei zumindest eine der Umschlingungsmittelführungen aus einem ersten Führungsteil und einem zweiten Führungsteil besteht, die miteinander über mindestens zwei Haken verbindbar sind,
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Die Richtung senkrecht zu dem (jeweiligen) Trum und von innenseitig nach außenseitig oder umgekehrt weisend, wird als Transversalrichtung bezeichnet. Die Transversalrichtung des ersten Trums ist daher nur bei gleich großen Wirkkreisen an den beiden Kegelscheibenpaaren parallel zu der Transversalrichtung des zweiten Trums. Die Richtung senkrecht zu den beiden Trumen und von einer Kegelscheibe zu jeweils der anderen Kegelscheibe eines Kegelscheibenpaares weisend wird als Axialrichtung bezeichnet. Dies ist also eine zu den Rotationsachsen der Kegelscheibenpaare parallele Richtung. Die Richtung in der (idealen) Ebene des (jeweiligen) Trums wird als Laufrichtung beziehungsweise als Gegenlaufrichtung oder als longitudinale Richtung bezeichnet. Die Laufrichtung, Transversalrichtung und Axialrichtung spannen somit ein (im Betrieb) mitbewegtes kartesisches Koordinatensystem auf. Es ist zwar angestrebt, dass die Laufrichtung die ideal kürzeste Verbindung zwischen den anliegenden Wirkkreisen der beiden Kegelscheibenpaare bildet, aber im dynamischen Betrieb kann die Ausrichtung des jeweiligen Trums kurzfristig oder dauerhaft von dieser ideal kürzesten Verbindung abweichen.
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Die Dämpfervorrichtung ist mittels einer Lageraufnahme auf einem Schwenkmittel mit einer Schwenkachse gelagert, wodurch ein Verschwenken der Dämpfervorrichtung um die Schwenkachse ermöglicht ist. In einigen Anwendungen ist die Dämpfervorrichtung zudem transversal bewegbar, sodass die Dämpfervorrichtung einer (steileren Oval-) Kurve folgt, welche von einer Kreisbahn um die Schwenkachse abweicht. Die Schwenkachse bildet also das Zentrum eines (zweidimensionalen) Polarkoordinatensystems, wobei die (reine) Schwenkbewegung also der Änderung des Polarwinkels und die Transversalbewegung der Änderung des Polarradius entspricht. Diese die Schwenkbewegung überlagernde, also superponierte, translatorische Bewegung wird im Folgenden der Übersichtlichkeit halber außer Acht gelassen und unter dem Begriff Schwenkbewegung zusammengefasst. Die Schwenkachse ist quer zu der Laufrichtung des Umschlingungsmittels, also axial, ausgerichtet. Damit ist sichergestellt, dass beim Verstellen der Wirkkreise des Umschlingungsgetriebes die Dämpfervorrichtung der daraus resultierenden neuen (tangentialen) Ausrichtung des Umschlingungsmittels geführt folgen kann.
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Die Dämpfervorrichtung soll einfach montierbar sein und zugleich eine hohe Steifigkeit für ein gutes Dämpfungspotential aufweisen. Es hat sich für die meisten Anwendungen durchgesetzt, die Dämpfervorrichtung mit zwei Schienenhälften auszuführen, welche mit einem Bajonettverschluss miteinander verbindbar sind. Die beiden Schienenhälften sind nach der Montage des Umschlingungsmittels auf den Kegelscheibenpaaren montierbar, besonders bevorzugt als 1-Klick-System. Beispielsweise bei dem 1-Klick-System werden die Schienenhälften versetzt zueinander axial gegeneinander über das zu dämpfende Trum geführt. Anschließend werden die Schienenhälften in Laufrichtung gegeneinander verschoben bis eine Sicherungsvorrichtung einrastet (Montageendzustand), bevorzugt für eine hohe Montagesicherheit mit einem gut hörbaren Klicken. Mittels der Sicherungsvorrichtung ist in dem Montageendzustand ein Bajonettverschluss mit zumindest einem Haken und einer korrespondierenden Hakenaufnahme in einem haltenden Zustand gesichert.
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Montageversuche haben gezeigt, dass eine Dämpfervorrichtung in einem Montagegrenzzustand derart auf einem Schwenkmittel montierbar ist, dass die Sicherungsvorrichtung noch nicht im Eingriff steht, also der Bajonettverschluss noch nicht gesichert und der Montageendzustand noch nicht erreicht ist. Falls keine Prüfung der korrekten Montage durchgeführt wird, besteht das Risiko einer im Betrieb ungesichert montierten Dämpfervorrichtung. Eine ungesichert montierte Dämpfervorrichtung kann Nachteile hinsichtlich der Dämpfungseigenschaften und damit eine verringerte akustische Effizienz oder sogar eine nicht vernachlässigbare Reibung (Beeinträchtigung des Wirkungsgrads der Drehmomentübertragung) in dem Umschlingungsgetriebe bewirken.
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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, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft eine Dämpfervorrichtung für ein Umschlingungsmittel eines Umschlingungsgetriebes, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine erste Schienenhälfte;
- - eine zweite Schienenhälfte;
- - zumindest eine Gleitfläche, welche zum dämpfenden Anliegen an einem Trum eines Umschlingungsmittels eingerichtet ist;
- - eine Lageraufnahme, welche für ein Ausrichten der Gleitfläche abhängig von der Ausrichtung des zu dämpfenden Trums schwenkbar um eine Axialrichtung eingerichtet ist, sodass die Gleitfläche eine Laufrichtung für das zu dämpfende Trum lotrecht zu einer Transversalrichtung definiert, wobei die Lageraufnahme einen Lagersitz mit einer in Laufrichtung definierten Sitzweite und einen Montageeingang mit einer in Laufrichtung definierten Eingangsweite aufweist,
- - einen Bajonettverschluss zum in einem haltenden Zustand formschlüssigen axialen Halten der ersten Schienenhälfte an der zweiten Schienenhälfte; und
- - eine Sicherungsvorrichtung zum in einem Montageendzustand Sichern des haltenden Zustands des Bajonettverschlusses.
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Die Dämpfervorrichtung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Montageeingang einen an der ersten Schienenhälfte gebildeten ersten Montagevorsprung und einen an der zweiten Schienenhälfte gebildeten zweiten Montagevorsprung umfasst,
wobei die Eingangsweite von dem ersten Montagevorsprung in Laufrichtung und von dem zweiten Montagevorsprung entgegen der Laufrichtung derart begrenzt ist, dass zwischen den Montagevorsprüngen eine solche Montageweite gebildet ist, welche geringer als die Sitzweite des Lagersitzes ist, sodass von einer resultierenden Vorspannkraft der Montagevorsprünge die beiden Schienenhälften in den Montageendzustand gezwungen sind.
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Es wird im Folgenden auf die genannte Laufrichtung (auch als longitudinale Richtung bezeichnet) Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die dazu lotrechten und daher ein kartesisches Koordinatensystem aufspannenden Transversalrichtung und Axialrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. Wird hier von der Laufrichtung, der Axialrichtung und der Transversalrichtung gesprochen, so ist sowohl die positive als auch die negative Richtung in dem aufgespannten Koordinatensystem gemeint. Weiterhin wird auf das Umschlingungsmittel Bezug genommen, welches im montierten Zustand einen Umschlingungskreis um die eingestellten Wirkkreise der beiden Kegelscheibenpaare eines Umschlingungsgetriebes bildet, und bezogen auf den Umschlingungskreis wird von innerhalb gesprochen, also von dem Umschlingungsmittel in der (gedachten) Ebene des Umschlingungskreises eingeschlossen, und von außerhalb gesprochen und entsprechende Begriffe verwendet. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
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Die Dämpfervorrichtung ist gemäß dem Stand der Technik zum Dämpfen eines Umschlingungsmittels, beispielsweise einer Gliederkette oder eines Riemens, eines Umschlingungsgetriebes mit zwei Kegelscheibenpaaren eingerichtet. Das Umschlingungsmittel ist beispielsweise als Zugmittel oder als Schubgliederband ausgeführt. Das heißt die Dämpfervorrichtung ist für eines der beiden Trume des Umschlingungsmittels eingerichtet, beispielsweise bei einer Konfiguration als Zugmitteltrieb für das Zugtrum, welches das Lasttrum bildet. Alternativ ist das Leertrum oder sind beide Trume jeweils mittels einer solchen Dämpfervorrichtung geführt. Wird hier vom Führen des Trums gesprochen, so ist damit zugleich das Dämpfen des Trums gemeint, weil das Umschlingungsmittel das in Laufrichtung vorgelagerte Kegelscheibenpaar beim Übergang in das Trum in einer von der idealen Tangentialrichtung der eingestellten Wirkkreise der beiden Kegelscheibenpaare abweichend nach transversal außen beschleunigt wird. Daraus resultieren Wellenschwingungen, welche den Wirkungsgrad beeinträchtigen und zu einer Geräuschemission führen.
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Zum Führen beziehungsweise Dämpfen weist die Dämpfervorrichtung zumindest eine Gleitfläche auf, welche von transversal außen an dem zu führenden, also zu dämpfenden, Trum und/oder von transversal innen an dem zu dämpfenden Trum anliegt. Die Gleitfläche bildet damit eine sich in Laufrichtung erstreckende Anlagefläche, welche der transversal ausgerichteten Amplitude der Wellenschwingungen des zu dämpfenden Trums entgegenwirkt.
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Damit die Dämpfervorrichtung der abhängig von den jeweils eingestellten Wirkkreisen an den beiden Kegelscheibenpaaren ausgerichteten (idealen) Laufrichtung folgen kann, ist eine Lageraufnahme vorgesehen. Diese Lageraufnahme ist auf einer von einem Schwenkmittel gebildeten axial ausgerichteten Schwenkachse, beispielsweise auf eingangs erläuterte Weise, schwenkbar gelagert. Hierdurch ist die Dämpfervorrichtung derart eingerichtet, dass die zumindest eine Gleitfläche der jeweiligen Ausrichtung der Tangentialrichtung, also der Laufrichtung des zu dämpfenden Trums, folgen und außenseitig beziehungsweise innenseitig an dem Trum dämpfend anliegt.
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Die Dämpfervorrichtung ist mehrteilig ausgeführt, bevorzugt zweiteilig, wobei (bevorzugt ausschließlich) eine erste Schienenhälfte und eine zweite Schienenhälfte vorgesehen sind. Diese werden mittels eines Bajonettverschlusses miteinander verbunden, indem die Schienenhälften in axialer Richtung auf das zu dämpfende Trum aufgeführt und dann (mittels in Laufrichtung gegeneinander Verschieben) miteinander verbunden werden. Beim axialen Aufführen wird beispielsweise zumindest ein Haken einer Schienenhälfte in eine korrespondierende Hakenaufnahme der anderen Schienenhälfte eingeführt. Mittels des gegeneinander Verschiebens wird der Haken mit der jeweils anderen Schienenhälfte in formschlüssigen Eingriff gebracht und die Schienenhälften sind axial zueinander gehalten (haltender Zustand). Die Schienenhälften weisen dazu Kontaktflächen auf, über welche sie axial miteinander in Kontakt gebracht sind. Zum Sichern der Verbindung der beiden Schienenhälften zueinander ist eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen, mittels welcher die beiden Schienenhälften in Laufrichtung so gegeneinander gesichert sind (Montageendzustand), dass die Schienenhälften in der verbundenen Lage verbleiben, sofern nicht die Sicherungsvorrichtung aktiv von außen (beispielsweise von Hand) gelöst wird.
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Hier ist nun vorgeschlagen, dass die Lageraufnahme derart ausgeführt ist, dass eine Vorspannkraft in Laufrichtung erzeugt wird, wenn die Lageraufnahme auf das Schwenkmittel (an einer Position mit einer vorbestimmten Sitzabmessung) in dem Umschlingungsgetriebe aufgesetzt wird. Dazu weist die Lageraufnahme einen Lagersitz mit einer vorbestimmten Sitzweite auf, welche derart zu der Sitzabmessung des Schwenkmittels korrespondiert, dass im Betrieb ein ausreichendes Spiel zwischen der Lageraufnahme und dem Schwenkmittel eingestellt ist. Demgegenüber ist aber von der Lageraufnahme ein Montageeingang mit (aufgrund der Montagevorsprünge) einer Eingangsweite umfasst, welche derart eingerichtet ist, dass beim Aufführen des Montageeingangs auf das Schwenkmittel im Zusammenspiel mit der Sitzabmessung die oben genannte Vorspannkraft in Laufrichtung erzeugt wird. Der Montageeingang ist in Montagerichtung also an der Lageraufnahme vor dem Lagersitz, beispielsweise unmittelbar die (bevorzugt nach transversal offene) Eingangsöffnung bildend. Die Schienenhälften werden mittels der Vorspannkraft derart gegeneinander verschoben, dass diese in den Montageendzustand gezwungen werden und damit die Sicherungsvorrichtung den Bajonettverschluss in dem haltenden Zustand sichert. Eine Montage der Schienenhälften auf dem Schwenkmittel führt somit intrinsisch dazu, dass der Montageendzustand herbeigeführt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Vorspannkraft des Montageeingangs nicht zwangsläufig allein ausreichend ist, sondern in einer Ausführungsform beispielsweise der Sicherungsvorrichtung selbst diese Vorspannkraft ergänzt.
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Es sei darauf hingewiesen, dass das in Laufrichtung gegeneinander Verschieben der beiden Schienenhälften zum Überführen in den Montageendzustand in einer Ausführungsform von einer anderen Relativbewegung, beispielsweise einer (bevorzugt leichten) Verkippung um die Schwenkachse des Schwenkmittels, überlagert ist.
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Die Schienenhälften sind bevorzugt jeweils vollständig einstückig gebildet, besonders bevorzugt mittels Spritzgießen, beispielsweise aus einem Polyamid [PA], bevorzugt PA46.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, dass der jeweilige Montagevorsprung mittels eines parallelen Versetzens des Wandungsverlaufs von dem Lagersitz zu dem Montageeingang gebildet ist.
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Hier ist vorgeschlagen, dass die Vorspannkraft mittels eines Versatzes des Wandungsverlaufs des Lagersitzes hin zu dem Montageeingang erzeugt wird. Der Versatz bewirkt also, dass bei der ersten Schienenhälfte mittels der (in Laufrichtung hinteren) Wandung des Montageeingangs eine Kraft in Laufrichtung ausgeübt wird und in Gegenrichtung von der vorderen Wandung des Montageeingangs keine oder eine deutlich geringere Kraft entgegen der Laufrichtung ausgeübt wird, sodass eine Kraftdifferenz in Laufrichtung erzeugt ist. Der Versatz bewirkt bei der zweiten Schienenhälfte mittels der (in Laufrichtung vorderen) Wandung des Montageeingangs eine Kraft entgegen der Laufrichtung und in Gegenrichtung (Laufrichtung) von der hinteren Wandung des Montageeingangs keine oder eine deutlich geringere Kraft in Laufrichtung, sodass eine Kraftdifferenz entgegen der Laufrichtung erzeugt ist. Damit werden die beiden Schienenhälften beim Aufführen des Montageeingangs auf das Schwenkmittel mittels der resultierenden Vorspannkraft der beiden Kraftdifferenzen der beiden Schienenhälften in Laufrichtung gegeneinander verschoben. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wandungsverlauf der Lageraufnahme abgesehen von dem (superponierten) Versatz konventionell ausgeführt.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, dass der Montageeingang eine Verliersicherung umfasst, wobei zumindest einer der Montagevorsprünge von der Verliersicherung gebildet ist.
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Hier ist vorgeschlagen, dass die Vorspannkraft mittels der Verliersicherung an dem Montageeingang erzeugt wird. Von der derart eingerichteten Verliersicherung, also dem ersten Montagevorsprung bei der ersten Schienenhälfte, wird beim Aufführen auf das Schwenkmittel eine Kraft in Laufrichtung ausgeübt und in Gegenrichtung von der (optionalen) gegenüberliegenden Wandung des Montageeingangs (beispielsweise ebenfalls eine Verliersicherung bildend) keine oder eine deutlich geringere Kraft entgegen der Laufrichtung, sodass eine Kraftdifferenz in Laufrichtung erzeugt ist. Von der derart eingerichteten Verliersicherung, also dem zweiten Montagevorsprung bei der zweiten Schienenhälfte, wird beim Aufführen auf das Schwenkmittel eine Kraft entgegen der Laufrichtung ausgeübt und in Gegenrichtung (Laufrichtung) von der (optionalen) gegenüberliegenden Wandung des Montageeingangs (beispielsweise ebenfalls eine Verliersicherung) keine oder eine deutlich geringere Kraft in Laufrichtung, sodass eine Kraftdifferenz entgegen der Laufrichtung erzeugt ist. Damit werden die beiden Schienenhälften beim Aufführen des Montageeingangs auf das Schwenkmittel mittels der resultierenden Vorspannkraft der beiden Kraftdifferenzen der beiden Schienenhälften in Laufrichtung gegeneinander verschoben. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine konventionelle Verliersicherung vorgesehen, welche mit einem (superponierten) Versatz bei dem Montageeingang angeordnet ist.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, dass zumindest einer der Montagevorsprünge des Montageeingangs in Laufrichtung, bevorzugt beide Montagevorsprünge jeweils um zumindest die Hälfte des Betrags eines Spiels der Sitzweite des Lagersitzes bezogen auf die Sitzabmessung eines korrespondierenden Schwenkmittels, elastisch verformbar ausgeführt sind.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Vorspannkraft erzeugt oder verstärkt, indem zumindest einer der Montagevorsprünge elastisch verformbar ist. Die (elastisch) eingespeicherte Energie wird dabei als Kraft (-differenz) in Laufrichtung (für die erste Schienenhälfte) beziehungsweise entgegen der Laufrichtung (für die zweite Schienenhälfte) an die Sicherungsvorrichtung abgegeben und damit mittels der resultierenden Vorspannkraft (beispielsweise ergänzt um die Form-bedingte Vorspannkraft gemäß einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen) in den Montageendzustand verbracht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind beide Montagevorsprünge jeweils um die Hälfte (oder mehr) des Betrags des Spiels der Sitzweite des Lagersitzes bezogen auf die Sitzabmessung eines korrespondierenden Schwenkmittels, also der Betrag der Differenz der Sitzabmessung und der Sitzweite, elastisch verformbar ausgeführt. Daraus resultiert die Vorspannkraft, mittels welcher die beiden Schienenhälften in Laufrichtung gegeneinander verschoben und in den Montageendzustand überführt werden.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, dass die erste Schienenhälfte und die zweite Schienenhälfte baugleich, bevorzugt identisch, gebildet sind.
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Bei dieser Ausführungsform sind zwei baugleiche Schienenhälften vorgesehen, wie dies bei einigen konventionellen Ausführungsformen bereits bekannt ist. Diese sind bei der Montage axial zueinander auf das zu dämpfende Trum aufführbar, beziehungsweise eine Schienenhälfte ist bereits montiert und die andere ist axial aufführbar, wobei (wegen Baugleichheit pro Schienenhälfte jeweils) ein Haken in eine korrespondierende Hakenaufnahme der jeweils anderen Schienenhälfte eingetaucht wird. Weiterhin greift zum Sichern der beiden Schienenhälften zueinander ein Mittel der Sicherungsvorrichtung der ersten Schienenhälfte, beispielsweise eine (erste) Sicherungslasche, in ein korrespondierendes Mittel der zweiten Schienenhälfte, und umgekehrt ein Mittel der Sicherungsvorrichtung der zweiten Schienenhälfte in ein korrespondierendes Mittel der ersten Schienenhälfte greift, wobei bevorzugt das korrespondierende Mittel jeweils die andere Sicherungslasche ist. Alternativ sind nicht baugleiche Haken mit korrespondierender Hakenaufnahme und/oder Mittel der Sicherungsvorrichtung abweichend von der Baugleichheit der übrigen oder zumindest der hier genannten Komponenten der Schienenhälften vorgesehen. Bevorzugt sind die beiden Schienenhälften insgesamt baugleich, also identisch ausgebildet, sodass diese mit einem immer gleichen Fertigungsverfahren, beim Spritzgießen mittels eines einzigen Spritzgusswerkzeugs, herstellbar sind. Damit werden Fertigungskosten reduziert und es besteht keine Verwechslungsgefahr bei der Montage. Die zumindest eine Gleitfläche setzt sich, und bei einer Gleitschiene die innere Gleitfläche und die äußere Gleitfläche setzen sich jeweils, aus Teilflächen der Schienenhälften zusammen. In einer Ausführungsform umfasst die Sicherungsvorrichtung Sicherungslaschen, wobei die jeweilige Sicherungslasche eine Haupterstreckung in Laufrichtung aufweist und von der Sicherungslasche eine Ausweichbewegung (beispielsweise Biegeverformung) in Axialrichtung und/oder in Transversalrichtung zum Verrasten ausgeführt wird oder eine Haupterstreckung in Axialrichtung aufweist und von der Sicherungslasche eine Ausweichbewegung in Laufrichtung und/oder in Transversalrichtung zum Verrasten ausgeführt wird.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Dämpfervorrichtung vorgeschlagen, dass die Dämpfervorrichtung eine innere Gleitfläche und eine äußere Gleitfläche aufweist, welche mittels zumindest eines Stegs miteinander verbunden sind.
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Bei dieser Ausführungsform der Dämpfervorrichtung als Gleitschiene sind transversal außerhalb der äußeren Gleitfläche, das heißt im montierten Zustand von dem zu dämpfenden Trum ausgesehen in Transversalrichtung hinter der äußeren Gleitfläche, eine Mehrzahl von, beispielsweise zwei, Hakenaufnahmen mit jeweils einem Haken vorgesehen. In einer Ausführungsform ist die Dämpfervorrichtung zusätzlich oder einzig transversal innerhalb der inneren Gleitfläche mit zumindest einer, bevorzugt mit einer Mehrzahl von, Hakenaufnahme(n) mit (jeweils) einem Haken ausgeführt.
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In einer Ausführungsform sind die Hakenaufnahmen mit den Haken symmetrisch zu einer solchen Transversalachse angeordnet, welche durch die Schwenkachse verläuft. In einer anderen Ausführungsform sind bei einer zu dieser Transversalachse unsymmetrischen Belastung der Gleitflächen, beispielsweise einer höheren Belastung beim Einlauf für das zu dämpfende Trum, die Eintauchöffnungen mit den Haken entsprechend dieser Belastung unsymmetrisch zu dieser Transversalachse angeordnet.
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Der Steg stellt die mechanische Verbindung zwischen den beiden Gleitflächen her und weist dazu in einer Ausführungsform Versteifungselemente, beispielsweise Rippen, auf. Der Steg ist bei einer Ausführungsform nur an einer (axialen) Seite des Trums angeordnet. Für eine hohe Steifigkeit ist (axial) links und rechts des Trums jeweils ein Steg vorgesehen, sodass ein das zu dämpfende Trum umschließender Gleitkanal gebildet ist. In einer Ausführungsform ist der Steg mit einer Axialgleitfläche hin zu dem zu dämpfenden Trum ausgebildet, sodass das Trum in dem Gleitkanal axial geführt ist beziehungsweise die Gleitschiene bei einem axialen Wandern des Trums infolge einer Veränderung der Übersetzung des Umschlingungsgetriebes mitgenommen wird. Auch eine Dämpfervorrichtung mit nur einer Gleitfläche weist in einer Ausführungsform eine solche Mitnehmereinrichtung für ein axiales Wandern auf. Alternativ ist die Dämpfervorrichtung, im Falle der Gleitschiene der Gleitkanal, axial fixiert und das zu dämpfende Trum kann sich axial relativ zu der zumindest einen Gleitfläche verschieben.
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Die Gleitschiene ist im Übrigen gemäß einer Ausführungsform nach der obigen Beschreibung der Dämpfervorrichtung ausgeführt. Insoweit wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Umschlingungsgetriebe für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, 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; und zumindest eine Dämpfervorrichtung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die zumindest eine Dämpfervorrichtung zum Dämpfen des Umschlingungsmittels mit der zumindest einen Gleitfläche an einem Trum des Umschlingungsmittels anliegt.
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Mit dem hier vorgeschlagenen Umschlingungsgetriebe ist ein Drehmoment von einer Getriebeeingangswelle auf eine Getriebeausgangswelle, und umgekehrt, übersetzend beziehungsweise untersetzend übertragbar, wobei die Übertragung zumindest bereichsweise stufenlos einstellbar ist. Ein Umschlingungsgetriebe ist beispielsweise ein sogenanntes CVT (continuous variable transmission) mit einem Zugmittel oder mit einem Schubgliederband. Das Umschlingungsmittel ist beispielsweise eine vielgliedrige Kette. Das Umschlingungsmittel wird auf Kegelscheibenpaaren jeweils gegenläufig von radial innen nach radial außen und umgekehrt verschoben, sodass sich auf einem jeweiligen Kegelscheibenpaar ein veränderter Wirkkreis 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 einem Lasttrum, auch Zugtrum beziehungsweise Schubtrum genannt, und einem Leertrum des Umschlingungsmittels miteinander verbunden.
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Im Idealzustand bilden die Trume des Umschlingungsmittels zwischen den beiden Wirkkreisen eine tangentiale Ausrichtung. Diese tangentiale Ausrichtung wird von induzierten Wellenschwingungen überlagert, beispielsweise verursacht durch die endliche Teilung des Umschlingungsmittels sowie infolge des frühzeitigen Verlassens des Wirkkreises bedingt durch die Fluchtbeschleunigung des Umschlingungsm ittels.
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Die Dämpfervorrichtung ist eingerichtet, mit ihrer zumindest einen Gleitfläche derart an einer korrespondierenden Anliegefläche eines zu dämpfenden Trums, beispielsweise des Lasttrums, anzuliegen, dass solche Wellenschwingungen unterdrückt oder zumindest gedämpft werden. Weiterhin ist für eine Anwendung auch eine Querführung, also in einer Ebene parallel zum gebildeten Umschlingungskreis des Umschlingungsmittels, einseitig oder beidseitig eine Führfläche vorgesehen. Damit ist dann bei einer Gleitschiene mit äußerer Gleitfläche und innerer Gleitfläche ein Gleitkanal gebildet. Das Trum wird somit in einer Parallelebene zu den Gleitflächen geführt und die Laufrichtung des Trums liegt in dieser Parallelebene. Für eine möglichst gute Dämpfung ist die Gleitfläche möglichst enganliegend an dem Trum des Umschlingungsmittels ausgeführt. Alternativ ist die Dämpfervorrichtung axial fixiert und das geführte Trum relativ dazu (axial) beweglich.
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Damit die Dämpfervorrichtung der Ausrichtung des Trums folgen kann, ist ein Schwenklager vorgesehen, auf welchem die Dämpfervorrichtung mit ihrer Lageraufnahme aufsitzt und so die Schwenkbewegung nach vorhergehender Beschreibung ausführen kann.
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Die Komponenten des Umschlingungsgetriebes sind meist von einem Getriebegehäuse eingefasst und/oder gelagert. Beispielsweise das Schwenkmittel (auch Schwenklager genannt) für die Lageraufnahme ist als Halterohr an dem Getriebegehäuse befestigt und/oder bewegbar gelagert. Die Getriebeeingangswelle und die Getriebeausgangswelle erstrecken sich von außerhalb in das Getriebegehäuse hinein und sind bevorzugt mittels Lagern an dem Getriebegehäuse abgestützt. Die Kegelscheibenpaare sind mittels des Getriebegehäuses eingehaust, und bevorzugt bildet das Getriebegehäuse das Widerlager für das axiale Betätigen der bewegbaren Kegelscheiben (Losscheiben). Weiterhin bildet das Getriebegehäuse bevorzugt Anschlüsse zum Befestigen des Umschlingungsgetriebes und beispielsweise für die Versorgung mit hydraulischer Flüssigkeit. Das Getriebegehäuse weist dazu eine Vielzahl von Randbedingungen auf und muss in einen vorgegebenen Bauraum passen. Aus diesem Zusammenspiel ergibt sich eine Innenwandung, welche die Form und Bewegung der Komponenten beschränkt.
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Das hier vorgeschlagene Umschlingungsgetriebe weist eine oder zwei Dämpfervorrichtungen auf, von denen zumindest eine Dämpfervorrichtung besonders vorteilhaft ist, indem die Sicherungsvorrichtung intrinsisch bei der Montage der beiden Schienenhälften auf dem Schwenkmittel in den Montageendzustand überführt wird, also damit intrinsisch der Bajonettverschluss in dem axial haltenden Zustand gesichert ist. Damit erübrigt sich oder vereinfacht sich eine Nachkontrolle der korrekten Montage der Dämpfervorrichtung in dem Umsch l ingungsgetriebe.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Umschlingungsgetriebes vorgeschlagen, dass der Lagersitz der Dämpfervorrichtung schwenkbar von einem Schwenkmittel mit einer Sitzabmessung aufgenommen ist, wobei die Montageweite des Montageeingangs gleich der Summe von der Sitzabmessung und einem Montagespiel ist,
wobei bevorzugt das Montagespiel gleich null oder negativ ist.
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Bei dieser Ausführungsform entspricht die Montageweite der Sitzabmessung des Schwenkmittels derart, dass ein erwünschtes Montagespiel für ein leichtes Aufführen der Lageraufnahme auf das Schwenkmittel vorliegt, zugleich aber die erwünschte Vorspannkraft Form-bedingt und/oder mittels einer elastischen Verformung zumindest eines Montagevorsprungs zum Überführen der Sicherungsvorrichtung in den Montageendzustand erzeugt wird. Das Montagespiel ist geringer als das Sitzspiel, wobei das Sitzspiel in dem Lagersitz in Summe mit der Sitzabmessung eine für den Betrieb erforderliche und/oder (beispielsweise aus Kostengründen) für die Fertigung gewünschte und für den Betrieb zulässige Sitzweite ergibt.
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Beispielsweise bei einer elastischen Ausbildung zumindest eines der Montagevorsprünge ist das Montagespiel bevorzugt null oder sogar negativ, sodass die Montageweite gleich der oder geringer als die Sitzabmessung ist. Dann ist für eine erleichterte Montage bevorzugt Eintritts-seitig (hin zu dem Schwenkmittel) zusätzlich eine Rampen-artige Aufführaufweitung an dem Montageeingang gebildet.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass in einer bevorzugten Ausführungsform der elastisch ausgeführte Montagevorsprung als bauliche Erhebung selbst nicht beziehungsweise einzig vernachlässigbar elastisch ausgeführt ist und eine derartige elastische Aufhängung aufweist, beispielsweise Kragbalken-artig aufgehängt ist, dass der elastische Montagevorsprung mittels seiner elastischen Aufhängung, beispielsweise mittels Biegeverformung, bewegbar ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest eine Antriebsmaschine mit jeweils einer Maschinenwelle, zumindest einen Verbraucher und ein Umschlingungsgetriebe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,
wobei die Maschinenwelle zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes mit dem zumindest einen Verbraucher mit, bevorzugt stufenlos, veränderbarer Übersetzung verbindbar ist.
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Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebsmaschine, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einer elektrischen Antriebsmaschine, bereitgestelltes und über ihre Maschinenwelle, beispielsgemäß also die Verbrennerwelle und/oder die (elektrische) Rotorwelle, 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 sowie die Antriebsmaschine mit einem kleinen optimalen Drehzahlbereich betreibbar ist. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Vortriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie 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 Antriebsmaschinen vorgesehen, welche in Reihe oder parallel geschaltet beziehungsweise voneinander entkoppelt betreibbar sind und deren Drehmoment mittels eines Umschlingungsgetriebes gemäß der obigen Beschreibung bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden kann. Ein Anwendungsbeispiel ist ein Hybridantrieb, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine und eine Verbrennungskraftmaschine.
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Das hier vorgeschlagene Umschlingungsgetriebe ermöglicht den Einsatz einer den vorhandenen Bauraum effizient ausnutzenden Dämpfervorrichtung, sodass sehr gute Dämpfungseigenschaften aufgrund einer hohen Steifigkeit beiden Schienenhälften erzielbar sind. Damit sind die Geräuschemissionen eines solchen Antriebsstrang reduziert. Zugleich ist eine solche Dämpfervorrichtung besonders einfach und sicher montierbar, sodass eine Nachkontrolle entfallen kann oder vereinfacht wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Vortriebsrad, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
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Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen teilweise die Antriebsmaschine, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Antriebsmaschine, 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 im Vergleich zu vorbekannten Zweirädern stets gesteigerte Leistung bei gleichbleibendem Bauraum gefordert wird. Mit der Hybridisierung der Antriebsstränge verschärft sich diese Problemstellung.
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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. Ein vergleichbares Problem tritt bei den Hybrid-Fahrzeugen auf, bei welchen eine Mehrzahl von Antriebsmaschinen und Kupplungen in dem Antriebsstrang vorgesehen ist, sodass der Bauraum insgesamt verkleinert ist.
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Bei dem hier vorgeschlagenen Kraftfahrzeug mit dem oben beschriebenen Antriebsstrang wird eine geringe Geräuschemission erreicht, womit ein geringerer Aufwand hinsichtlich der Schalldämmung erforderlich ist. Damit ist ein geringerer Bauraumbedarf für das Umschlingungsgetriebe erreicht. Zudem ist es möglich, alternativ oder ergänzend eine geringe Geräuschemission und eine lange Lebensdauer einzurichten. Die dazu eingesetzte Dämpfervorrichtung ist besonders einfach und sicher montierbar und damit ist der Antriebsstrang besonders wettbewerbsfäh ig.
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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. Bekannte Hybrid-Fahrzeuge sind BMW 330e oder der Toyota Yaris Hybrid. Als Plug-in Hybride bekannt sind beispielsweise ein Audi A6 50 TFSI e oder ein BMW X2 xDrive25e.
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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: eine konventionelle Dämpfervorrichtung in einer Seitenansicht;
- 2: die Schnittansicht A-A der Dämpfervorrichtung gemäß 1;
- 3: das Detail B gemäß 1 der Dämpfervorrichtung bei der Montage auf ein Schwenkmittel mit versetztem Wandungsverlauf;
- 4: das Detail B gemäß 1 der Dämpfervorrichtung bei der Montage auf ein Schwenkmittel mit Verliersicherung als Montagevorsprünge;
- 5: ein Umschlingungsgetriebe mit einem mittels Gleitschiene geführten Trum; und
- 6: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit Umschlingungsgetriebe.
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In 1 ist eine konventionelle Dämpfervorrichtung 43 in einem Montagegrenzzustand in einer Seitenansicht gezeigt, wobei diese als Gleitschiene ausgeführte Dämpfervorrichtung 43 eine erste Schienenhälfte 4 und eine zweite Schienenhälfte 5 umfasst, welche über ihre Kontaktflächen 44,45 (vergleiche 2) axial miteinander in Kontakt gebracht sind. Die Axialrichtung 11 ist senkrecht zu der Bildebene (hier in der Darstellung in die Bildebene hineinweisend), die Transversalrichtung 12 weist nach oben und die Laufrichtung 13 ist horizontal (hier nach rechts weisend) ausgerichtet. Die Dämpfervorrichtung 43 ist transversal innenseitig (also innerhalb des Umschlingungskreises) mittels einer konventionellen Lageraufnahme 46 auf einem Schwenkmittel 28 gelagert, wodurch ein Verschwenken der Dämpfervorrichtung 43 um die Schwenkachse 47 (vergleiche 5) ermöglicht ist. Beispielsweise ist das Schwenkmittel 28 ein Halterohr, welches in einem Getriebegehäuse (nicht dargestellt) eines Umschlingungsgetriebes 3 fixiert ist (vergleiche 6). Die Dämpfervorrichtung 43 ist hier als Gleitschiene ausgeführt und mit dem jeweils ersten Steg 29 der ersten Schienenhälfte 4 und dem zweiten Steg 30 der zweiten Schienenhälfte 5 verbundenen inneren Gleitflächen 6 und äußeren Gleitfläche 7 (vergleiche 6) zum (transversal) beidseitigen Anliegen an einem Umschlingungsmittel 2 für ein Umschlingungsgetriebe 3 eingerichtet, wobei die innere Gleitfläche 6 und die äußere Gleitfläche 7 einen Gleitkanal 48 für das Umschlingungsmittel 2 bilden.
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Die erste Schienenhälfte 4 und die zweite Schienenhälfte 5 sind mittels eines Bajonettverschlusses 18, hier umfassend Haken 49,50 und korrespondierende Hakenaufnahmen 51,52, miteinander verbunden. Zum Schließen des Bajonettverschlusses 18 werden die beiden Schienenhälften 4,5 axial aufeinander zu geführt und die Haken 49,50 durch korrespondierende Öffnungen der Hakenaufnahmen 51,52 hindurchgesteckt. Anschließend werden die beiden Schienenhälften 4,5 in Laufrichtung 13 gegeneinander verschoben. Solange die Sicherungsvorrichtung 19 noch nicht in Eingriff gebracht ist, sind die beiden Schienenhälften 4,5 damit in den Montagegrenzzustand gebracht. Um den Bajonettverschluss 18 der Dämpfervorrichtung 43 im Betrieb zu sichern, ist eine Sicherungsvorrichtung 19 mit (optional) zwei Sicherungslaschen in Form eines 1-Klick-Systems umfassend einen ersten Klipp 53 (erste Sicherungslasche) der ersten Schienenhälfte 4 und einen zweiten Klipp 54 (zweite Sicherungslasche) der zweiten Schienenhälfte 5 vorgesehen, wobei der erste Klipp 53 und der zweite Klipp 54 zum Sichern des Bajonettverschlusses 18 formschlüssig unmittelbar ineinandergreifen, und dadurch ist der Montageendzustand gesichert (hier nicht dargestellt). Bei der konventionellen Dämpfervorrichtung 43 muss der Montageendzustand von Hand, also aktiv von außen, herbeigeführt werden. Genaueres ist in der Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in 2 zu erkennen und dort erläutert. Weiterhin ist ein Detail B bei der konventionellen Lageraufnahme 46 gekennzeichnet, welches in 3 dargestellt und dort näher erläutert ist.
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In 2 ist eine konventionelle Dämpfervorrichtung 43 umfassend eine erste Schienenhälfte 4 und eine zweite Schienenhälfte 5, welche über ihre Kontaktflächen 44,45 miteinander in Kontakt gebracht sind, in einer geschnittenen Draufsicht gemäß der Schnittlinie A-A in 1 dargestellt. Die Transversalrichtung 12 zeigt in der Darstellung aus der Bildebene heraus, die Axialrichtung 11 ist vertikal und die Laufrichtung 13 ist horizontal ausgerichtet. Die gezeigte Dämpfervorrichtung 1 ist (rein der Übersichtlichkeit halber) ähnlich oder gleich wie in 1 dargestellt ausgeführt und insofern wird auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen.
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Gemäß einer wirtschaftlich vorteilhaften Ausführungsform sind hier die beiden Schienenhälften 4,5 identisch gebildet. Der erste Haken 49 der ersten Schienenhälfte 4 ist in die zweite Hakenaufnahme 52 der zweiten Schienenhälfte 5 und umgekehrt der zweite Haken 50 der zweiten Schienenhälfte 5 in die erste Hakenaufnahme 51 der ersten Schienenhälfte 4 eingeführt, sodass die beiden Schienenhälften 4,5 axial aneinander gehalten sind. Hier befindet sich die konventionelle Dämpfervorrichtung 43 in dem Montageendzustand, weil die Sicherungsvorrichtung 19 mittels des ersten Klipps 53 und des zweiten Klipps 54 die beiden Schienenhälften 4,5 in Laufrichtung 13 formschlüssig halten und damit den Bajonettverschluss 18 in dem haltenden Zustand sichert.
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In 3 ist der Lage nach das Detail B gemäß der 1 (ein Ausschnitt der Lageraufnahme 10) einer Dämpfervorrichtung 1 gezeigt, und zwar beim Montieren auf ein Schwenkmittel 28. Diese Lageraufnahme 10 ist transversal unterteilt in den Lagersitz 14 mit einer Sitzweite 15 und einen Montageeingang 16 mit einer Eingangsweite 17. Bei dieser Ausführungsform ist beim gezeigten Montagezustand im Zusammenwirken mit dem Schwenkmittel 28 mit einer vorbestimmten Sitzabmessung 27 eine Vorspannkraft 23 erzeugt, welche bewirkt, dass die Schienenhälften 4,5 selbsttätig den Montagegrenzzustand der Sicherungsvorrichtung 19, beispielsweise aus 3, bei der Montage überwinden und die Sicherungsvorrichtung 19 verrastet, also die Schienenhälften 4,5 den Montageendzustand einnehmen. Dazu weist die erste Schienenhälfte 4 einen ersten Montagevorsprung 20 und die zweite Schienenhälfte 5 einen zweiten Montagevorsprung 21 auf, welche in der gezeigten Ausführungsform jeweils von einem (in Laufrichtung 13 beziehungsweise entgegen der Laufrichtung 13) gegenüber dem Lagersitz 14 versetzten hinteren Wandungsverlauf 25 gebildet sind. Damit keine oder eine geringere Gegenkraft bei dem Montageeingang 16 gebildet ist, ist der vordere Wandungsverlauf 24 des Montageeingangs 16 entsprechend dem hinteren Wandungsverlauf 25 in der gleichen Richtung um zumindest (bevorzugt genau) den gleichen Betrag versetzt. In einer Ausführungsform ist die Sitzweite 15 des Lagersitzes 14 bis in den Montageeingang 16 hinein bis zu der (optionalen) Verliersicherung 26 konstant, also die Eingangsweite 17 gleich der Sitzweite 15. Die Sitzweite 15 ist im Vergleich zu der Sitzabmessung 27 des Schwenkmittels 28 mit einem Betriebsspiel ausgeführt, sodass dort keine Vorspannkraft 23 erzeugbar ist. Wegen des Versatzes des Montageeingangs 16 ist aber mittels der beiden hinteren Wandungsverläufe 25 der beiden Schienenhälften 4,5 eine Montageweite 22 gebildet, bei welcher gegenüber der Sitzabmessung 27 des Schwenkmittels 28 ein geringeres, kein oder sogar (wie hier dargestellt) ein negatives Spiel gebildet ist. Der hintere Wandungsverlauf 25 im Bereich des Montageeingangs 16 der ersten Schienenhälfte 4 ist hier in Kollision mit dem Schwenkmittel 28 dargestellt. In einer realen Anwendung wird der Montageeingang 16 der ersten Schienenhälfte 4,5 und/oder der zweiten Schienenhälfte 5 bei einer solchen Ausführungsform mit negativem Spiel der Montageweite 22 gegenüber der Sitzabmessung 27 elastisch verformt. Mit dem geringen, Null- oder negativen Spiel resultiert auf die jeweilige Schienenhälfte 4,5 eine Vorspannkraft 23 (in Laufrichtung 13 beziehungsweise entgegen der Laufrichtung 13), mittels welcher die Sicherungsvorrichtung 19 verrastet wird.
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Hier ist (optional) eintrittseitig des Montageeingangs 16 eine Verliersicherung 26 gebildet, welche konventionell ausgeführt, aber ebenfalls mit dem Wandungsverlauf 24,25 versetzt ist. Die Funktion der Verliersicherung 26 ist damit nicht beeinträchtigt, weil in einer transversalen relativen Verlierbewegung das Schwenkmittel 28 zunächst dem Wandungsverlauf 24,25 nachlaufen muss, um dann auf die Verliersicherung 26 zu treffen.
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In 4 ist das Detail B (ein Ausschnitt der Lageraufnahme 10) in einer alternativen Ausführungsform dargestellt, und zwar wie in 3 beim Montieren auf ein Schwenkmittel 28. Hier ist nun anders als in 3 der erste Montagevorsprung 20 und der zweite Montagevorsprung 21 jeweils von der Verliersicherung 26 der Lageraufnahme 10 gebildet. Dadurch, dass der erste Montagevorsprung 20 (der ersten Schienenhälfte 4) und der zweite Montagevorsprung 21 (der zweiten Schienenhälfte 5) in Laufrichtung 13 zueinander gerichtet sind, bildet sich eine Montageweite 22 an dem Montageeingang 16 aus, wobei die Montageweite 22 geringer als die Sitzabmessung 27 des Schwenkmittels 28 ist. Weil die Eingangsweite 17 des Montageeingangs 16 hier von der Verliersicherung 26 gebildet ist, ist die Eingangsweite 17 geringer als die Sitzabmessung 27 des Schwenkmittels 28. Es findet daher eine beidseitige Krafteinwirkung auf das Schwenkmittel 28 und resultierend eine Spannkraft entgegen beiden gegenüberliegenden Wandungen des Montageeingangs 16 statt. Bei der ersten Schienenhälfte 4 ist aber die Verliersicherung 26 vor dem Schwenkmittel 28 (hier darstellungsgemäß rechts) weiter nach vorne (nach rechts) versetzt als bei einer konventionellen Verliersicherung 26. Damit ist die auf die vordere Wandung einwirkende Spannkraft geringer als die auf die hintere Wandung (den ersten Montagevorsprung 20). Das Gleiche gilt für die zweite Schienenhälfte 5, bei welcher die Wandungen im Bereich der Verliersicherung 26 entsprechend nach hinten (darstellungsgemäß nach links) versetzt sind. Damit werden die beiden Schienenhälften 4,5 beim Aufführen des Montageeingangs 16 auf das Schwenkmittel 28 mittels der resultierenden Vorspannkraft 23 der beiden Kraftdifferenzen (der resultierenden Spannkräfte der elastischen Verformung des Montageeingangs 16) der beiden Schienenhälften 4,5 in Laufrichtung 13 gegeneinander verschoben und damit die Sicherungsvorrichtung 19 verrastet und die Dämpfervorrichtung 1 in den Montageendzustand überführt.
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In 5 ist schematisch eine Dämpfervorrichtung 1 in einem Umschlingungsgetriebe 3 gezeigt, wobei ein erstes Trum 8 eines Umschlingungsmittels 2 mittels der Dämpfervorrichtung 1 geführt und damit gedämpft ist. Das Umschlingungsmittel 2 verbindet drehmomentübertragend ein erstes Kegelscheibenpaar 34 mit einem zweiten Kegelscheibenpaar 35. An dem ersten Kegelscheibenpaar 34, welches hier beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle 32 um eine eingangsseitige Rotationsachse 55 rotierbar drehmomentübertragend verbunden ist, liegt durch entsprechende Beabstandung in Axialrichtung 11 (entspricht der Ausrichtung der Rotationsachsen 55,56) ein eingangsseitiger Wirkkreis 57 an, auf welchem das Umschlingungsmittel 2 abläuft. An dem zweiten Kegelscheibenpaar 35, welches hier beispielsweise mit einer Getriebeausgangswelle 33 um eine ausgangsseitige Rotationsachse 56 rotierbar drehmomentübertragend verbunden ist, liegt durch entsprechende Beabstandung in Axialrichtung 11 ein ausgangsseitiger Wirkkreis 58 an, auf welchem das Umschlingungsmittel 2 abläuft. Das (veränderbare) Verhältnis der beiden Wirkkreise 57,58 ergibt das Übersetzungsverhältnis zwischen der Getriebeeingangswelle 32 und der Getriebeausgangswelle 33.
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Zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren 34,35 ist das erste (hier geführte) Trum 8 und das zweite Trum 9 in idealer tangentialer Ausrichtung dargestellt, sodass sich die (dargestellte und zu dem ersten Trum 8 gehörige) parallele Ausrichtung der Laufrichtung 13 einstellt. Die hier dargestellte Transversalrichtung 12 ist senkrecht zu der Laufrichtung 13 und senkrecht zu der Axialrichtung 11 als dritte Raumachse definiert, wobei dies als ein (wirkkreisabhängig) mitbewegtes Koordinatensystem zu verstehen ist. Daher gilt sowohl die dargestellte Laufrichtung 13 als auch die Transversalrichtung 12 nur für die gezeigte (hier als Gleitschiene ausgeführte) Dämpfervorrichtung 1 und das erste Trum 8, und zwar nur bei dem dargestellten eingestellten eingangsseitigen Wirkkreis 57 und korrespondierenden ausgangsseitigen Wirkkreis 58. Die als Gleitschiene ausgeführte Dämpfervorrichtung 1 liegt mit ihrer äußeren Gleitfläche 7 und ihrer mittels des Stegs 29,30 damit verbundenen antagonistisch ausgerichteten inneren Gleitfläche 6 an dem ersten Trum 8 des Umschlingungsmittels 2 derart an, dass ein dämpfender Gleitkanal 48 für das erste Trum 8 gebildet ist. Damit die Gleitflächen 6,7 der veränderlichen tangentialen Ausrichtung, also der Laufrichtung 13, bei Verändern der Wirkkreise 57,58 folgen können, ist die Lageraufnahme 10 auf einem Schwenkmittel 28 mit einer Schwenkachse 47, beispielsweise ein konventionelles Halterohr, gelagert. Dadurch ist die Dämpfervorrichtung 1 um die Schwenkachse 47 verschwenkbar gelagert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel setzt die Schwenkbewegung sich aus einer Überlagerung einer reinen Winkelbewegung und einer transversalen Bewegung zusammen, sodass sich abweichend von einer Bewegung entlang einer Kreisbahn eine Bewegung entlang einer ovalen (steileren) Kurvenbahn einstellt.
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Bei der beispielhaft gezeigten Umlaufrichtung 59 und bei Drehmomenteingang über die Getriebeeingangswelle 32 bildet die Dämpfervorrichtung 1 in der Darstellung links die Einlaufseite und rechts die Auslaufseite aus. Das erste Trum 8 bildet bei einer Ausführung als Zugmitteltrieb dann das Lasttrum als Zugtrum und das zweite Trum 9 das Leertrum. Bei einer Ausführung des Umschlingungsmittels 2 als Schubgliederband ist unter ansonsten gleichen Bedingungen entweder das erste Trum 8 als Leertrum mittels der Dämpfervorrichtung 1 geführt oder das erste Trum 8 ist als Lasttrum und Schubtrum ausgeführt und:
- - die Umlaufrichtung 59 und die Laufrichtung 13 sind bei Drehmomenteingang über das erste Kegelscheibenpaar 34 umgekehrt; oder
- - die Getriebeausgangswelle 33 und die Getriebeeingangswelle 32 sind vertauscht, sodass das zweite Kegelscheibenpaar 35 den Drehmomenteingang bildet.
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In 6 ist ein Antriebsstrang 31 in einem Kraftfahrzeug 42 mit einem Umschlingungsgetriebe 3 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 42 weist eine Längsachse 60 und eine Motorachse 61 auf, wobei die Motorachse 61 vor der Fahrerkabine 62 angeordnet ist. Der Antriebsstrang 31 umfasst eine erste Antriebsmaschine 36, die vorzugsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgeführt ist und über eine erste Maschinenwelle 38 (dann beispielsweise die Verbrennerwelle) eingangsseitig mit dem Umschlingungsgetriebe 3 drehmomentübertragend verbunden ist. Eine zweite Antriebsmaschine 37, welche vorzugsweise als elektrische Antriebsmaschine ausgeführt ist, ist ebenfalls über eine zweite Maschinenwelle 39 (dann beispielsweise die Rotorwelle) mit dem Umschlingungsgetriebe 3 drehmomentübertragend verbunden. Mittels der Antriebsmaschinen 36,37 beziehungsweise über deren Maschinenwellen 38,39 wird gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeiten ein Drehmoment für den Antriebsstrang 31 abgegeben. Es ist aber auch ein Drehmoment aufnehmbar, beispielsweise mittels der Verbrennungskraftmaschine zum Motorbremsen und/oder mittels der elektrischen Antriebsmaschine zur Rekuperation von Bremsenergie. Ausgangsseitig ist das Umschlingungsgetriebe 3 mit einem rein schematisch dargestellten Abtrieb verbunden, sodass hier ein linkes Vortriebsrad [Verbraucher 40] und ein rechtes Vortriebsrad [Verbraucher 41] mit einem Drehmoment von den Antriebsmaschine 36,37 mit veränderbarer Übersetzung versorgbar sind.
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Mit der hier vorgeschlagenen Dämpfervorrichtung ist intrinsisch bei der Montage der haltende Zustand des Bajonettverschlusses gesichert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dämpfervorrichtung
- 2
- Umschlingungsmittel
- 3
- Umschlingungsgetriebe
- 4
- erste Schienenhälfte
- 5
- zweite Schienenhälfte
- 6
- innere Gleitfläche
- 7
- äußere Gleitfläche
- 8
- erstes Trum
- 9
- zweites Trum
- 10
- Lageraufnahme
- 11
- Axialrichtung
- 12
- Transversalrichtung
- 13
- Laufrichtung
- 14
- Lagersitz
- 15
- Sitzweite
- 16
- Montageeingang
- 17
- Eingangsweite
- 18
- Bajonettverschluss
- 19
- Sicherungsvorrichtung
- 20
- erster Montagevorsprung
- 21
- zweiter Montagevorsprung
- 22
- Montageweite
- 23
- Vorspannkraft
- 24
- vorderer Wandungsverlauf
- 25
- hinterer Wandungsverlauf
- 26
- Verliersicherung
- 27
- Sitzabmessung
- 28
- Schwenkmittel
- 29
- erster Steg
- 30
- zweiter Steg
- 31
- Antriebsstrang
- 32
- Getriebeeingangswelle
- 33
- Getriebeausgangswelle
- 34
- eingangsseitiges Kegelscheibenpaar
- 35
- ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar
- 36
- Verbrennungskraftmaschine
- 37
- elektrische Antriebsmaschine
- 38
- Verbrennerwelle
- 39
- Rotorwelle
- 40
- linkes Vortriebsrad
- 41
- rechtes Vortriebsrad
- 42
- Kraftfahrzeug
- 43
- konventionelle Dämpfervorrichtung
- 44
- erste Kontaktfläche
- 45
- zweite Kontaktfläche
- 46
- konventionelle Lageraufnahme
- 47
- Schwenkachse
- 48
- Gleitkanal
- 49
- erster Haken
- 50
- zweiter Haken
- 51
- erste Hakenaufnahme
- 52
- zweite Hakenaufnahme
- 53
- erster Klipp
- 54
- zweiter Klipp
- 55
- eingangsseitige Rotationsachse
- 56
- ausgangsseitige Rotationsachse
- 57
- eingangsseitiger Wirkkreis
- 58
- ausgangsseitiger Wirkkreis
- 59
- Umlaufrichtung
- 60
- Längsachse
- 61
- Motorachse
- 62
- Fahrerkabine
