DE102020114593A1 - Infinitely adjustable friction ring gear - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Reibringgetriebe (1), umfassend zumindest eine auf einer ersten Welle (2) angeordnete und mit dieser drehfest verbundene Reibringeinheit (3) sowie zumindest einen auf einer zweiten Welle (4) angeordneten Variator (5), der mit der Reibringeinheit (3) reib- und/oder kraftschlüssig verbindbar ist, wobei beide Wellen (2, 4) in einem unveränderlichen Abstand achsparallel zueinander angeordnet sind, wobei die Reibringeinheit (3) einen Reibring (6) aufweist, der einen konstanten Reibumfang (7) umfasst und dessen radialer Abstand zu der Rotationsachse der ersten Welle (2) über den Variator (5) derart veränderbar ist, das ein variables Übersetzungsverhältnis einstellbar ist.The present invention relates to an infinitely variable friction ring transmission (1), comprising at least one friction ring unit (3) arranged on a first shaft (2) and non-rotatably connected to it, as well as at least one variator (5) arranged on a second shaft (4), which is connected with the friction ring unit (3) can be frictionally and / or non-positively connected, both shafts (2, 4) being arranged axially parallel to one another at an unchangeable distance, the friction ring unit (3) having a friction ring (6) which has a constant friction circumference (7 ) and whose radial distance from the axis of rotation of the first shaft (2) can be changed via the variator (5) in such a way that a variable transmission ratio can be set.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Reibringgetriebe, eine Anordnung umfassend eine E-Achse oder ein Getriebe, die zumindest ein mit der E-Achse oder dem Getriebe verbundenes erfindungsgemäßes stufenlos verstellbare Reibringgetriebe umfasst, sowie ein Kraftfahrzeug umfassend die erfindungsgemäße Anordnung oder das erfindungsgemäße stufenlos verstellbare Reibringgetriebe.The present invention relates to a continuously adjustable friction ring transmission, an arrangement comprising an E-axis or a transmission which comprises at least one continuously adjustable friction ring transmission according to the invention connected to the E-axis or the transmission, as well as a motor vehicle comprising the arrangement according to the invention or the continuously variable according to the invention Friction ring gear.
Nebenaggregate, wie beispielsweise Wasserpumpen, Lenkung, Klimakompressor, usw., werden heutzutage über Flachriemen direkt vom Verbrennungsmotor angetrieben. Bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen werden diese durch eigenständige Elektromotoren angetrieben. Hierzu sind immer eine eigene Leistungselektronik sowie eine Verkabelung erforderlich, die nicht nur die Komplexität und das Gewicht der jeweiligen Systeme erhöhen, sondern zudem deren Wirkungsgrad reduzieren.Ancillary units, such as water pumps, steering, air conditioning compressors, etc., are nowadays driven directly by the internal combustion engine via flat belts. In the case of hybrid or electric vehicles, these are driven by independent electric motors. This always requires its own power electronics and cabling, which not only increase the complexity and weight of the respective systems, but also reduce their efficiency.
Vor diesem Hintergrund ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, über die die unterschiedlichen Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugs an deren Fahrzeuggetriebe oder an eine E-Achse anbindbar sind. In einem weiteren Aspekt ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Anordnung sowie ein verbessertes Kraftfahrzeug bereitzustellen.Against this background, the object of the present invention is to provide a device by means of which the various auxiliary units of a motor vehicle can be connected to its vehicle transmission or to an e-axle. In a further aspect, the object of the present invention is to provide an improved arrangement and an improved motor vehicle.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem stufenlos verstellbaren Reibringgetriebe gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, einer Anordnung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 5 sowie einem Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 6.This object is achieved with a continuously variable friction ring transmission according to the features of
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims. The features listed individually in the dependently formulated claims can be combined with one another in a technologically meaningful manner and can define further embodiments of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred embodiments of the invention being presented.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein stufenlos verstellbares Reibringgetriebe. Dieses umfasst zumindest eine auf einer ersten Welle angeordnete und mit dieser drehfest verbundene Reibringeinheit sowie zumindest einen auf einer zweiten Welle angeordneten Variator, der mit der Reibringeinheit reib- und/oder kraftschlüssig verbindbar ist, wobei beide Wellen in einem unveränderlichen Abstand achsparallel zueinander angeordnet sind, wobei die Reibringeinheit einen Reibring aufweist, der einen konstanten Reibumfang umfasst und dessen radialer Abstand zu der Rotationsachse der ersten Welle über den Variator derart veränderbar ist, das ein variables Übersetzungsverhältnis einstellbar ist.According to a first aspect, the present invention relates to a continuously variable friction ring transmission. This comprises at least one friction ring unit arranged on a first shaft and non-rotatably connected to it, as well as at least one variator arranged on a second shaft, which can be frictionally and / or non-positively connected to the friction ring unit, with both shafts being arranged axially parallel to one another at an unchangeable distance, wherein the friction ring unit has a friction ring which comprises a constant friction circumference and whose radial distance from the axis of rotation of the first shaft can be changed via the variator in such a way that a variable transmission ratio can be set.
Über das erfindungsgemäße stufenlos verstellbare Reibringgetriebe sind die diversen Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise die bereits genannten, mit einer variablen Übersetzung an ein Fahrzeuggetriebe oder an eine E-Achse (eine zentrale E-Maschine) anbindbar. Das Reibringgetriebe erlaubt die Nebenaggregate in einem optimalen Drehzahlgebiet, auch bei unterschiedlichen Fahrsituationen, zu betreiben. Hierdurch wird die Komplexität gesenkt und der Wirkungsgrad erhöht.Via the continuously adjustable friction ring transmission according to the invention, the various auxiliary units of a motor vehicle, such as those already mentioned, can be connected to a vehicle transmission or to an e-axle (a central e-machine) with a variable ratio. The friction ring transmission allows the ancillary units to be operated in an optimal speed range, even in different driving situations. This reduces complexity and increases efficiency.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Reibringgetriebes ist, dass es kein zusätzliches Übertragungselement, wie beispielsweise eine Kette oder einen Riemen, benötigt. Dadurch baut das System kleiner und günstiger.Another advantage of the friction ring transmission according to the invention is that no additional transmission element, such as a chain or a belt, is required. This makes the system smaller and cheaper.
Der Variator umfasst vorzugsweise zwei axial verschiebbare Kegelscheiben, über die der Reibring reib- und/oder kraftschlüssig verbindbar ist. Im Vergleich zu einem konventionellen CVT-Getriebe umfasst das vorliegende Reibringgetriebe nur ein Kegelscheibenpaar, welches aktuiert werden muss. Hierdurch werden der Energieverbrauch gesenkt und die Systemkosten merklich reduziert.The variator preferably comprises two axially displaceable conical disks, via which the friction ring can be frictionally and / or non-positively connected. In comparison to a conventional CVT transmission, the present friction ring transmission comprises only one pair of conical disks, which have to be actuated. This lowers energy consumption and noticeably reduces system costs.
Durch die zwei axial verschiebbaren Kegelscheiben ist das vorliegende Reibringgetriebe auch deaktivierbar, indem diese auseinandergefahren werden und somit den Kontakt zum Reibring lösen. Somit ist kein Kupplungselement erforderlich, so dass zusätzliche Kosten eingespart werden können.Due to the two axially displaceable conical disks, the present friction ring transmission can also be deactivated by moving them apart and thus releasing the contact with the friction ring. Thus, no coupling element is required, so that additional costs can be saved.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist der Reibring der Reibringeinheit über eine Mehrzahl von radial elastischen Federelementen mit der ersten Welle drehfest verbunden, beispielsweise indem die Federelemente in einer Aufnahme angeordnet sind, die mit der ersten Welle drehfest verbunden ist. Über die Anpresskraft und Position der beiden axial verschiebbaren Kegelscheiben kann somit die Achsposition des Reibrings in Bezug zur ersten Welle geändert und gleichzeitig auch der Kontakteingriffspunkt zwischen dem Reibring und den beiden Kegelscheiben geändert werden.In a preferred embodiment, the friction ring of the friction ring unit is non-rotatably connected to the first shaft via a plurality of radially elastic spring elements, for example by the spring elements being arranged in a receptacle which is rotatably connected to the first shaft. The axial position of the friction ring in relation to the first shaft can thus be changed via the contact pressure and position of the two axially displaceable conical disks and at the same time the contact point of engagement between the friction ring and the two conical disks can be changed.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante umfasst das Reibringgetriebe weiterhin zumindest eine, vorzugsweise mehrere Anpressrollen über die der Reibring gegen den Variator anpressbar ist, so dass ein höheres Übersetzungsverhältnis ermöglicht wird. Somit ist der Reibring der Reibringeinheit in beide Drehrichtungen drehbar.In a further preferred embodiment variant, the friction ring transmission furthermore comprises at least one, preferably several pressure rollers, via which the friction ring can be pressed against the variator, so that a higher transmission ratio is made possible. The friction ring of the friction ring unit can thus be rotated in both directions of rotation.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung umfassend eine E-Achse oder ein Getriebe sowie zumindest ein mit der E-Achse oder dem Getriebe verbundenes erfindungsgemäßes stufenlos verstellbares Reibringgetriebe.In a further aspect, the present invention relates to an arrangement comprising an e-axis or a transmission and at least one continuously adjustable friction ring transmission according to the invention connected to the e-axis or the transmission.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung zudem ein Kraftfahrzeug umfassend die erfindungsgemäße Anordnung und/oder das erfindungsgemäße stufenlos verstellbare Reibringgetriebe.In a further aspect, the present invention also relates to a motor vehicle comprising the arrangement according to the invention and / or the continuously adjustable friction ring transmission according to the invention.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Reibringgetriebes in einer Vorderansicht, -
2 die erste Ausführungsvariante in einer Seitenansicht in drei unterschiedlichen Zuständen, und -
3 eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Reibringgetriebes in einer Vorderansicht.
-
1 a first variant of the friction ring transmission according to the invention in a front view, -
2 the first variant in a side view in three different states, and -
3 a second embodiment variant of the friction ring transmission according to the invention in a front view.
In
Die Reibringeinheit
Der Variator
Wie der
In ihrer Ausgangslage ist die Reibringeinheit
Sobald die Position des Reibrings
Über die Anpresskraft und Position der beiden axial verschiebbaren Kegelscheiben
In
Die Erfindung ist nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der unabhängige Anspruch lediglich als ein erster Formulierungsversuch für die vorliegende Erfindung zu verstehen.The invention is not restricted to the combinations of features defined in the independent claims, but can also be defined by any other combination of specific features of all of the individual features disclosed. This means that in principle practically every single feature of the independent claims can be omitted or replaced by at least one single feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the independent claim is only to be understood as a first attempt at formulating the present invention.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ReibringgetriebeFriction ring gear
- 22
- erste Wellefirst wave
- 33
- ReibringeinheitFriction ring unit
- 44th
- zweite Wellesecond wave
- 55
- VariatorVariator
- 66th
- ReibringFriction ring
- 77th
- AußenumfangOuter circumference
- 88th
- FederelementeSpring elements
- 99
- AufnahmeelementReceiving element
- 1010
- KegelscheibeConical disk
- 1111
- KegelscheibeConical disk
- 1212th
- gestrichelte Linie / Rotationsachsedashed line / axis of rotation
- 1313th
- gestrichelte Liniedashed line
- 1414th
- Pfeilarrow
- 1515th
- AnpressrollePressure roller
- 1616
- AnpressrollePressure roller
- 6161
- V-förmige KontaktflächeV-shaped contact surface
- 6262
- V-förmige KontaktflächeV-shaped contact surface
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020114593.4A DE102020114593A1 (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Infinitely adjustable friction ring gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020114593.4A DE102020114593A1 (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Infinitely adjustable friction ring gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020114593A1 true DE102020114593A1 (en) | 2021-12-02 |
Family
ID=78508947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020114593.4A Withdrawn DE102020114593A1 (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Infinitely adjustable friction ring gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020114593A1 (en) |
-
2020
- 2020-06-02 DE DE102020114593.4A patent/DE102020114593A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |