WO2016141932A1

WO2016141932A1 - Gleitsystem für ein umschlingungsgetriebe und verwendung einer gleitschiene für ein umschlingungsmittel

Info

Publication number: WO2016141932A1
Application number: PCT/DE2016/200090
Authority: WO
Inventors: Pierre WERNY; Stephan Penner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2016-09-15
Also published as: DE112016001135B4; DE102015204227A1; US10473194B2; CN107429804B; DE112016001135A5; CN107429804A; US20180038458A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleitsystem für ein Umschlingungsgetriebe zum Reduzieren von Schwingungen und Wellungen eines Umschlingungsmittels, wobei das Gleitsystem zumindest die folgenden Komponenten umfasst: -ein Umschlingungsmittel zum drehmomentübertragenden Verbinden von einer Getriebeeingangswelle mit einer Getriebeausgangswelle, wobei das Umschlingungsmittel eine Mehrzahl von Beugeachsen und eine Höhe quer zu den Beugeachsen aufweist; -eine Gleitschiene, welche einen Gleitkanal mit einer inneren Gleitfläche und einer antagonistisch ausgerichteten äußeren Gleitfläche umfasst, sodass der Gleitkanal eine Laufrichtung für das Umschlingungsmittel definiert, und wobei der Gleitkanal in der Laufrichtung in einen Einlaufabschnitt, einen Hauptabschnitt und einen Auslaufabschnitt unterteilt ist, wobei der Gleitkanal eine Soll-Höhe aufweist, wobei die Soll-Höhe an die Höhe des Umschlingungsmittels angepasst ist. Das Gleitsystem kennzeichnet sich vor allem dadurch, dass erst bei Raumtemperatur, bevorzugt erst bei Betriebstemperatur, von zumindest den Gleitflächen der Hauptabschnitt eine erste Abschnittshöhe aufweist, welche gleich der Soll-Höhe ist, und bei einer geringeren Temperatur von zumindest den Gleitflächen eine erste Abschnittshöhe aufweist, welche kleiner als die Soll-Höhe ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Gleitschiene für ein Umschlingungsmittel. Mit dem hier vorgeschlagenen Gleitsystem wird eine verbesserte Führung im Betriebszustand und damit eine geringere Geräuschemission erreicht.

Description

Gleitsvstem für ein Umschlingungsgetriebe und Verwendung einer Gleitschiene für ein Umschlingungsmittel

Die Erfindung betrifft ein Gleitsystem für ein Umschlingungsgetriebe zum Reduzieren von Schwingungen und Wellungen eines Umschlingungsmittels und eine Verwendung einer Gleitschiene für ein Umschlingungsmittel, sowie ein Umschlingungsgetriebe für einen Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Aus dem Stand der Technik sind Umschlingungsgetriebe bekannt, mit welchen zumindest bereichsweise eine stufenlose Veränderung der Übersetzung (beziehungsweise Untersetzung) möglich ist. Hierzu sind zwei Kegelscheibenpaare vorgesehen, welche jeweils zwei Kegelscheiben aufweisen. Die Kegelscheiben sind jeweils mit ihrer Kegelfläche aufeinander zu ausgerichtet und entlang ihrer gemeinsamen Rotation- sachse relativ zueinander zwischen einer maximal beabstandeten Stellung und einer minimal beabstandeten Stellung verschiebbar. Meist ist eine Kegelscheibe axial fixiert und die andere Kegelscheibe axial verschiebbar. Zwischen den Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaars wird somit ein Scheibenkeil gebildet, welcher veränderlich ist. Mittels eines gemeinsamen Umschlingungsmittels, zum Beispiel einer Übertragungs- kette, sind die beiden Kegelscheibenpaare drehmomentübertragend miteinander verbunden. Das Umschlingungsmittel weist eine Mehrzahl von Beugeachsen auf, zum Beispiel bei einer Übertragungskette mittels einer Mehrzahl von Kettenbolzen oder bei einem Riemen theoretisch unendlich viele gedankliche Beugeachsen. Das Umschlingungsmittel wandert in einem Kegelscheibenpaar radial nach außen, wenn dessen Kegelscheiben aufeinander zu geführt werden, und das Umschlingungsmittel wandert in einem Kegelscheibenpaar radial nach innen, wenn sich die Kegelscheibenpaare voneinander entfernen. Diese Bewegung wird in einem Umschlingungsgetriebe an den Kegelscheibenpaaren in der Regel jeweils genau entgegengesetzt ausgeführt, sodass die Spannung des Umschlingungsmittels (nahezu) konstant bleibt, während der Abstand zwischen den Kegelscheibenpaaren fixiert ist und wobei kein Umlenkmechanismus beziehungsweise Spannmechanismus für das Umschlingungsmittel vorgesehen werden muss. Relativ zu einem ersten Kegelscheibenpaar ist eine Getriebeeingangswelle rotatorisch fixiert, und relativ zu einem mittels des Umschlingungsmittels drehmomentübertragend verbundenen zweiten Kegelscheibenpaars ist eine Getriebeausgangswelle rotatorisch fixiert. Je nach gewähltem Abstand der Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaares zueinander im Verhältnis zum gewählten Abstand des anderen Kegelscheibenpaars ist eine Übersetzung einstellbar.

Ein solches Umschlingungsgetriebe ist beispielsweise aus der DE 100 17 005 A1 bekannt. In manchen Anwendungsgebieten wird das Umschlingungsgetriebe mit einem üblichen Schaltgetriebe mit festen Übersetzungsgängen kombiniert, sodass eine größere Übersetzungsspreizung mit einer vergleichsweise geringeren Anzahl von festen Übersetzungsgängen erreicht wird.

Wegen des nicht verbindungstangentialen Verlassens des Umschlingungsmittels aus dem zwischen den Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaars gebildeten Scheibenkeil, insbesondere aufgrund eines polygonalen Laufs, welcher aus einer (meist) endlichen Teilung einer Kette resultiert, und anderen dynamischen Effekten beim Einlauf in den und Auslauf aus dem Scheibenkeil, sowie infolge von Veränderungen der Übersetzung beziehungsweise infolge von Drehungleichförmigkeiten und sonstigen Vibratio- nen wird das Umschlingungsmittel um die Umschlingungsmittelebene in Schwingung versetzt. Die Umschlingungsmittelebene (oder kurz: Schwingungsebene) ist die kürzeste Tangentialverbindung des eingestellten Wirkkreises der Kegelscheibenpaare, also der Abstand des zwischen den Kegelscheiben gebildeten Scheibenkeilstumpfs, welcher der Breite des Umschlingungsmittels entspricht. Somit ist die Lage der Schwingungsebene mit der Änderung der Übersetzung veränderlich. Die Schwingungsebene deckt sich in der Regel mit der Mittelebene in Laufrichtung des jeweiligen Trums, das heißt des Zugtrums (oder Lasttrums) beziehungsweise des Leertrums des Umschlingungsmittels. Um diese Schwingungen zu reduzieren, werden im Stand der Technik Gleitschienen eingesetzt, welche mit möglichst geringem Spiel über eine möglichst lange Erstreckung an dem Umschlingungsmittel anliegen und so Schwingungen und Wellungen des Umschlingungsmittels unterdrücken. Solche Gleitschienen sind zum Beispiel aus der oben genannten DE 100 17 005 A1 oder in einer 2-teiligen Version aus der WO 2014/012 741 A1 bekannt. Problematisch ist, dass im Betrieb und besonders relativ zu einem Beginn der Inbetriebnahme (Kaltstart) unterschiedliche Temperaturen auftreten. Die Gleitschiene, oder zumindest die Gleitflächen in dem gebildeten Gleitkanal, ist, beziehungsweise sind, aus einem Werkstoff gefertigt, welcher besonders reibungsarmen ist. Hierfür eignet sich insbesondere Kunststoff. Das Umschlingungsmittel hingegen ist für eine Zugbelastung auszulegen und daher in der Regel aus einem anderen Werkstoff gefertigt, insbesondere aus Metall. Die Werkstoffe weisen aber unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten auf, sodass bei niedrigen Temperaturen ein Klemmen zwischen dem Umschlingungsmittel und der Gleitschiene auftreten kann, während bei hohen Temperaturen das Spiel, welches zum Reduzieren von Schwingungen und Wellungen des Umschlingungsmittels eingerichtet ist, zu groß wird.

Aus der WO 2007/068 229 A1 ist eine Gleitschiene bekannt, bei welcher die Gleitschiene aus zumindest zwei separaten Elementen mit unterschiedlichen Werkstoffen zusammengesetzt ist, wobei die Werkstoffe unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Die Elemente werden dabei so angeordnet, dass der Gesamtausdehnungskoeffizient der Gleitschiene reduziert ist. Damit wird die Veränderung des Spiels zwischen den Gleitflächen und dem Umschlingungsmittel über die Veränderung der Temperatur vermindert.

Um ein Klemmen bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden, werden derzeit die Gleitschienen derart eingerichtet, dass bei einer Temperatur von zumindest den Gleitflächen von minus 40 °C [Celsius] das Spiel gerade null ist. Dies führt jedoch zu einem größeren Spiel in einer Betriebssituation, sodass vermehrt Schwingungen und Wellungen auftreten, welche zu unerwünschten Geräuschemissionen führen.

Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung der Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu de- nen vorteilhafte Ausführungsformen 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. Die Erfindung betrifft ein Gleitsystem für ein Umschlingungsgetriebe zum Reduzieren von Schwingungen und Wellungen eines Umschlingungsmittels, wobei das Gleitsystem zumindest die folgenden Komponenten umfasst:

- ein Umschlingungsmittel zum drehmomentübertragenden Verbinden von einer Getriebeeingangswelle mit einer Getriebeausgangswelle, wobei das Umschlingungsmittel eine Mehrzahl von Beugeachsen und eine Höhe quer zu den Beugeachsen aufweist;

eine Gleitschiene, welche einen Gleitkanal mit einer inneren Gleitfläche und ei- ner antagonistisch ausgerichteten äußeren Gleitfläche umfasst, sodass der Gleitkanal eine Laufrichtung für das Umschlingungsmittel definiert, und wobei der Gleitkanal in der Laufrichtung in einen Einlaufabschnitt, einen Hauptabschnitt und einen Auslaufabschnitt unterteilt ist, wobei der Gleitkanal eine Soll-Höhe aufweist, wobei die Soll-Höhe an die Höhe des Umschlingungsmittels angepasst ist. Das Gleitsystem kennzeichnet sich vor allem dadurch, dass erst bei Raumtemperatur, bevorzugt erst bei Betriebstemperatur, von zumindest den Gleitflächen der Hauptabschnitt eine erste Abschnittshöhe aufweist, welche gleich der Soll-Höhe ist, und bei einer geringeren Temperatur von zumindest den Gleitflächen eine erste Abschnittshöhe aufweist, welche kleiner als die Soll-Höhe ist.

Das hier vorgeschlagene Gleitsystem ist dazu eingerichtet, Schwingungen und Wellungen eines Umschlingungsmittels zu reduzieren, umso unerwünschte Geräuschemissionen zu vermeiden. Eine Gleitschiene ist hierbei mit ihrem Gleitkanal exakt an das Umschlingungsmittel angepasst, damit das Spiel zwischen den Gleitflächen und dem Umschlingungsmittel im Betrieb möglichst gering ist. Das Umschlingungsmittel ist hierbei bevorzugt wie aus dem Stand der Technik bekannt ausgebildet. Das Umschlingungsmittel weist eine Mehrzahl von Beugeachsen auf, um mittels der beiden Kegelscheibenpaare geführt umlaufend ein Drehmoment zu übertragen. Das Umschlingungsmittel weist hierzu eine definierte Höhe auf, also den Abstand zwischen einer äußeren Umhüllenden und einer inneren Umhüllenden des Umschlingungsmittels während eines geraden, also nicht gebeugten Verlaufs, des Umschlingungsmittels. Diese Höhe wird abhängig von der erforderten mechanischen Festigkeit für das jeweilige Umschlingungsgetriebe festgelegt, wie es beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Gleitschiene weist eine innere Gleitfläche und eine äußere Gleitfläche auf, wobei die äußere Gleitfläche zum Anliegen an einem Abschnitt der äußeren Umhüllenden des Umschlingungsmittels eingerichtet ist und entsprechend die innere Gleitfläche zum Anliegen an einem korrespondierenden Abschnitt der inneren Umhüllenden des Umschlingungsmittels eingerichtet ist. Wird das Umschlingungsmittel also als Ring betrachtet, so weist eine Oberflächennormale der äußeren Gleitfläche zum Inneren des Rings und eine Oberflächennormale der inneren Gleitfläche nach außen. Zwischen den beiden Gleitflächen ist ein Gleitkanal gebildet, mittels welchem das Umschlin- gungsmittel, oder genauer der jeweils in dem Gleitkanal befindliche Abschnitt des Umschlingungsmittels, führbar ist. Der Gleitkanal zwingt dem Umschlingungsmittel im Betrieb somit eine definierte Laufrichtung auf, welche den Freiraum des Umschlingungsmittels zum Beugen um eine Beugeachse beschränkt. Besonders bevorzugt ist die angestrebte Laufrichtung dabei eine Gerade, sodass die Beugeachsen nicht ge- beugt sind.

Für viele Anwendungen ist es vorteilhaft, dem Gleitkanal über seine (gesamte) Länge variierende Eigenschaften zu geben. Hierfür wird der Gleitkanal (gedanklich) in einen Einlaufabschnitt und Auslaufabschnitt am Anfang beziehungsweise am Ende des Gleitkanals und einen dazwischen angeordneten Hauptabschnitt unterteilt. Für einen störungsfreien und reibungsarmen Ablauf werden bevorzugt der Einlaufabschnitt und/oder der Auslaufabschnitt, zumindest direkt am Eingang beziehungsweise am Ausgang, mit einer Einlasserweiterung beziehungsweise Auslasserweiterung versehen. Unabhängig davon wird der Hauptabschnitt bevorzugt steifer ausgelegt als der Einlaufabschnitt und/oder der Auslaufabschnitt, sodass die (Reaktions-) Kraft auf den geführten Abschnitt des Umschlingungsmittels beim Hauptabschnitt besonders groß ist. Im Einlaufabschnitt und/oder im Auslaufabschnitt ist eine weichere Auslegung vorteilhaft, um das Umschlingungsmittel sanft in die erwünschte Laufrichtung zu zwingen. Hier wird nun vorgeschlagen, die Soll-Höhe des Gleitkanals in einer Weise an die Höhe des jeweiligen Umschlingungsmittels anzupassen, welche von den bisher verbreiteten Auslegungsrichtlinien abweicht. Nämlich wird hier vorgeschlagen, die erste Abschnittshöhe des Hauptabschnitts so zu wählen, dass das Spiel zwischen der Umhüllenden des Umschlingungsmittels und der jeweiligen Gleitfläche erst bei Raum- temperatur [ca. 20 °C] oder sogar erst bei Betriebstemperatur [ca. 80 °C] der Gleitflächen gerade null ist. Bei einer geringeren Temperatur sind der Gleitkanal und das jeweilige Umschlingungsmittel also einander überschneidend ausgelegt. Es wurde festgestellt, dass aufgrund der Elastizität des Hauptabschnitts entgegen der derzeit vor- herrschenden Meinung kein Klemmen auftritt. Stattdessen wird der Hauptabschnitt aufgeweitet, wobei eine erhöhte Reibung auftritt, welche wiederum zu einer schnellen Erwärmung der Gleitflächen führt. Somit wird innerhalb von einigen Minuten, bevorzugt weniger als 10 Minuten, Raumtemperatur oder Betriebstemperatur der Gleitflächen oder der gesamten Gleitschiene erreicht, sodass die Gleitflächen nach dieser Zeit spielfrei, oder zumindest spielarm, an dem Umschlingungsmittel anliegen.

Die erste Abschnittshöhe liegt bevorzugt über die gesamte Länge des Hauptabschnitts vor. In einer alternativen Ausführungsform stellt die erste Abschnittshöhe den minimalen Abstand zwischen der inneren Gleitfläche der äußeren Gleitfläche im Be- reich des Hauptabschnitts von zwei antagonistischen Punktpaaren oder mehreren antagonistischen Punktpaaren dar. Antagonistische Punktpaare liegen auf dem Schnittpunkt einer Gleitfläche mit einer Geraden, wobei die Gerade quer zur Laufrichtung ausgerichtet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die hier beschriebene Temperatur nicht die Umgebungstemperatur ist, sondern vielmehr die Temperatur der Gleitschiene, und gegebenenfalls des Umschlingungsmittels, beziehungsweise zumindest der Gleitflächen, oder genauer des jeweiligen Abschnitts. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass bei dieser Darstellung (zum Beispiel konventionell) erlaubte Fertigungstoleranzen nicht berück- sichtigt wurden.

Gemäß einer weiteren vorteilhafte Ausführungsform des Gleitsystems weist der Einlaufabschnitt eine zweite Abschnittshöhe auf, welche kleiner als die Soll-Höhe ist, wobei bevorzugt bei Betriebstemperatur von zumindest den Gleitflächen die zweite Ab- schnittshöhe gleich der Soll-Höhe ist. Alternativ oder zusätzlich weist der Auslaufabschnitt eine dritte Abschnittshöhe auf, welche kleiner als die Soll-Höhe ist, wobei bevorzugt bei Betriebstemperatur von zumindest den Gleitflächen die dritte Abschnittshöhe gleich der Soll-Höhe ist. Bei diesen Ausführungsformen sind der Einlaufabschnitt und/oder der Auslaufabschnitt mit einer zweiten Abschnittshöhe beziehungsweise einer dritten Abschnittshöhe ausgeführt, welche geringer ist als die Höhe des jeweiligen Umschlingungsmittels. Die zweite Abschnittshöhe und/oder die dritte Abschnittshöhe sind dabei also mit einer theoretischen Überdeckung mit dem Umschlingungsmittel ausgeführt. Aufgrund einer erhöhten Elastizität des Einlaufabschnitts und/oder des Auslaufabschnitts im Vergleich zum Hauptabschnitt führt dies nicht zu einem Klemmen, sondern und nur zu einer akzeptablen Reibungszunahme. Dies hat den Vorteil, dass das Umschlingungsmittel so früh wie möglich, beziehungsweise solange wie möglich, geführt ist, aber zugleich nur sanft in die Laufrichtung gezwungen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform erreichen die zweite Abschnittshöhe beziehungsweise die dritte Abschnittshöhe bei Betriebstemperatur die Höhe des Umschlingungsmittels, sodass das Spiel unter Betriebsbedingung gerade null ist. Hierdurch wird die Reibung im (warmen) Betrieb deutlich reduziert und es werden zugleich gute Führungseigenschaften erreicht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Gleitsystems weist der Gleitkanal zumindest eine seitliche Einführfase für ein Umschlingungsmittel auf, so- dass ab Erreichen der Raumtemperatur von zumindest den Gleitflächen das Umschlingungsmittel zumindest, bevorzugt von Hand, in den Gleitkanal einführbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gleitschiene in Richtung der Beugeachsen des Umschlingungsmittels auf das Umschlingungsmittel seitlich aufschiebbar. Bei einem 2-teiligen Aufbau, bei welchem eine Hälfte der Gleitschiene mit einem Teil des Gleitkanals jeweils rechts und links über das Umschlingungsmittel seitlich

aufschiebbar sind, ist die zumindest eine seitliche Einführfase bei einer jeweiligen Gleitfläche jeweils bei der Verbindungsfläche einer Hälfte der Gleitschiene angeordnet. Die Einführfase ist zwischen zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Flä- chen, hier der Gleitfläche und einer Seitenfläche, zum Beispiel einer Verbindungsfläche, angeordnet und verbindet diese durch eine Abschrägung und/oder Rundung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Umschlingungsgetriebe für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, welches zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

zumindest eine Getriebeeingangswelle mit einem ersten Kegelscheibenpaar; zumindest eine Getriebeausgangswelle mit einem zweiten Kegelscheibenpaar; zumindest ein Gleitsystem nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Be- Schreibung, wobei das Umschlingungsmittel das erste Kegelscheibenpaar mit dem zweiten Kegelscheibenpaar drehmomentübertragend verbindet, und wobei die zumindest eine Gleitschiene zum Reduzieren von Schwingungen und Wellungen des zumindest einen Umschlingungsmittels eingerichtet ist.

Mit dem hier vorgeschlagenen Umschlingungsgetriebe ist ein Drehmoment übersetzbar beziehungsweise untersetzbar übertragbar, wobei die Übertragung zumindest bereichsweise stufenlos einstellbar ist. Die Übersetzung wird dabei über die zwei Kegelscheibenpaare wie oben beschrieben eingestellt. Das Umschlingungsmittel wird dabei zwischen den jeweils relativ zueinander beweglichen Kegelscheibenpaaren angeordnet und überträgt ein Drehmoment von einem Kegelscheibenpaar auf das andere Kegelscheibenpaar. Bevorzugt wird dabei das Umschlingungsmittel auf einer konstanten Länge gehalten. Die zumindest eine Gleitschiene ist hierbei stets anliegend parallel zum Umschlingungsmittel ausgerichtet. Die zumindest einen Gleitschiene liegt in einem Betriebszustand, also warmen Zustand, im Vergleich zu vorbekannten Gleitschienen deutlich besser an und führt zu einem ruhigeren Lauf und geringerer Geräuschemission von dem Umschlingungsmittel.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, welcher eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, zumindest einen Verbraucher und ein Umschlingungsgetriebe nach der obigen Beschreibung aufweist, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes mit dem zumindest einen Verbraucher mit veränderbarer Übersetzung verbindbar ist.

Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebseinheit, zum Beispiel einer Energiewandlungsmaschine bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Elektromotors, für eine Nutzung bedarfsgerecht zu übertragen, also unter Berücksichtigung der benötigten Drehzahl und des benötigten Drehmoments. Die Nutzung ist beispielsweise zumindest ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs und/oder ein elektri- scher Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie, die dann eine Antriebseinheit bildet, mittels des Umschlingungsgetriebes auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also der elektrischen Speicherung der Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Drehmomentübertragungsstrang umsetzbar. Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von Antriebseinheiten vorgesehen, die in Reihe oder parallel geschaltet beziehungsweise voneinander entkoppelt betreibbar sind und deren Drehmoment mittels eines Umschlingungsgetriebes gemäß der obigen Beschreibung jeweils bedarfsge- recht zur Nutzung zur Verfügung gestellt werden kann. Beispiele sind Hybridantriebe aus Elektromotor und Verbrennungskraftmaschine, aber auch Mehrzylindermotoren, bei denen einzelne Zylinder (-gruppen) zuschaltbar sind. Um das Drehmoment gezielt und/oder mittels eines Schaltgetriebes mit unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen, ist das oben beschriebene Umschlingungsgetriebe besonders vorteilhaft, weil ein große stufenfreie Übersetzungsspreizung auf geringem Raum erreichbar ist. Darüber hinaus reduziert die eingesetzte Gleitschiene Schwingungen und Wellungen und unterdrückt zuverlässig damit einhergehende Geräuschemissionen über einen großen Temperaturbereich. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches zumindest ein Antriebsrad aufweist, welches mittels eines Antriebsstrangs nach obiger Beschreibung antreibbar ist.

Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen teilweise die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektromotor, vor der Fahrerkabine und längs zur Hauptfahrrichtung an. Der radiale Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, Umschlingungsgetriebe kleiner Baugröße zu verwenden. Ähnlich gestaltet sich der Einsatz eines Umschlingungsgetriebes in motorisierten Zweirädern, für welche eine deutlich gesteigerte Leistung bei gleichbleibendem

Bauraum gefordert wird. Zugleich muss die Zuverlässigkeit solcher Systeme konstant gehalten oder sogar gesteigert werden, weil die Akzeptanz für Wartung bei den Nutzern gering ist. 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. Der oben beschriebene Antriebsstrang weist ein Umschlingungsgetriebe auf, welches den Bauraumanforderungen gerecht wird und welches zugleich aufgrund der über weite Temperaturbereiche eng anliegenden Gleitschiene Schwingungen und Wellungen und damit die Geräuschemissionen effizient reduziert.

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 Sub- compact 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 Fiesta oder Renault Clio. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung einer Gleitschiene für ein Umschlingungsmittel zum Reduzieren von Schwingungen und Wellungen eines Umschlingungsgetriebes vorgeschlagen,

wobei die Gleitschiene einen Gleitkanal mit einer inneren Gleitfläche und einer antagonistisch ausgerichteten äußeren Gleitfläche umfasst, sodass der Gleitkanal eine Laufrichtung für ein Umschlingungsmittel definiert,

wobei das Umschlingungsmittel in Laufrichtung eine Mehrzahl von Beugeachsen quer zur Laufrichtung und parallel zu den Gleitflächen aufweist und wobei das Umschlingungsmittel eine Höhe quer zu den Beugeachsen aufweist, und

wobei der Gleitkanal in der Laufrichtung in einen Einlaufabschnitt, einen Hauptab- schnitt und einen Auslaufabschnitt unterteilt ist,

wobei der Gleitkanal eine Soll-Höhe aufweist, welche an die Höhe des Umschlin- gungsmittels angepasst ist. Die Verwendung kennzeichnet sich vor allem dadurch, dass erst bei Raumtemperatur, bevorzugt erst bei Betriebstemperatur, von zumindest den Gleitflächen der Hauptabschnitt eine erste Abschnittshöhe aufweist, welche gleich der Soll-Höhe ist, und bei einer geringeren Temperatur von zumindest den Gleitflächen eine erste Abschnittshöhe aufweist, welche kleiner als die Soll-Höhe ist.

Die Gleitschiene ist wie oben beschrieben eingerichtet, und reduziert durch enges An- liegen an einem Umschlingungsmittel die Schwingungen und Wellungen, welche zu Geräuschemissionen führen. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Gleitschiene vorteilhafter Weise zudem gemäß einer weiteren Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung eingerichtet ist. Es wird insoweit auf die obige Beschreibung Bezug genommen.

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

Fig. 1 : ein Umschlingungsgetriebe mit Gleitsystem; Fig. 2: eine Gleitschienenhälfte in seitlicher Draufsicht;

Fig. 3: eine Gleitschienenhälfte in Ansicht in Laufrichtung; und

Fig. 4: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit Reibkupplung.

Fig. 1 zeigt ein Umschlingungsgetriebe 2 mit einem Gleitsystem 1 , welches eine Gleitschiene 9 und ein Umschlingungsmittel 3 umfasst. Das Umschlingungsmittel 3 weist eine Mehrzahl von Beugeachsen auf, von denen hier beispielhaft eine erste Beugeachse 6 und eine zweite Beugeachse 7 dargestellt sind. Das Umschlingungsmittel 3 weist eine Höhe 8 auf, und verbindet ein erstes Kegelscheibenpaar 24 und ein zweites Kegelscheibenpaar 25 drehmomentübertragend, sodass ein Drehmoment von einer Getriebeeingangswelle 4, in dieser beispielhaften Darstellung die Drehzahl übersetzend, auf eine Getriebeausgangswelle 5 übertragbar ist. Das Umschlingungsmittel 3 verlässt dabei das zweite Kegelscheibenpaar 25 verbindungstangential, wobei auf- grund von meist hohen Drehzahlen Wellungen und Schwingungen in das Umschlin- gungsmittel 3 induziert werden. Um diese Wellungen Schwingungen zu unterdrücken, ist die Gleitschiene 9 vorgesehen, welche mit einer inneren Gleitfläche 1 1 von einer äußeren Gleitfläche 12 einen Gleitkanal 10 für das Umschlingungsmittel 3 bildet. Der Gleitkanal 10 weist dabei eine Soll Höhe 17 auf, welche an die Höhe 8 angepasst ist. Somit liegen die innere Gleitfläche 1 1 und die äußere Gleitfläche 12 an diesem Abschnitt des Umschlingungsmittels 3 an, und zwingen diesem die Laufrichtung 13 auf, wobei die Laufrichtung 13 hier eine Gerade ist. Zur Anpassung an die jeweilige Übersetzung zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren 24 und 25 ist ein Gleitschienen- lager 46 vorgesehen, auf welchem die Gleitschiene 9 mittels ihrer Lageraufnahme 47 bewegbar gelagert ist, sodass sich die Lage des Gleitkanals 10 an die jeweilige Übersetzung (selbsttätig) anpassen kann.

In Fig. 2 ist eine mögliche Konfiguration einer Gleitschiene 9 in seitlicher Draufsicht gezeigt, welche hier als Gleitschienenhälfte 48 dargestellt ist, welche darum einen geschlossenen Gleitkanal 10 erst zusammen mit einer weiteren, beispielsweise baugleichen, Gleitschienenhälfte (hier nicht dargestellt) bildet. Die Gleitschiene 9 unterteilt sich hierbei in einen Einlaufabschnitt 14, einen Hauptabschnitt 15 und einen Auslaufabschnitt 16. Diese bestimmen die Laufrichtung 13 für ein Umschlingungsmittel 3 (vergleiche Fig. 1 ), welche mittels der Lageraufnahme 47 an die jeweils erforderliche verbindungstangentiale Richtung zwischen den zwei Kegelscheibenpaaren 24 und 25 (vergleiche Fig. 1 ) (selbsttätig) ausrichtbar ist. Hierbei ist nun eine erste Abschnittshöhe 18 im Hauptabschnitt 15, jeweils zwischen den hier dargestellten Punkten, dem ersten inneren Haupt-Punkt 38 und dem ersten äußeren Haupt-Punkt 39, sowie dem zweiten inneren Haupt-Punkt 40 und dem zweiten äußeren Haupt-Punkt 41 , definiert. Entsprechend ist in diesem Beispiel die zweite Abschnittshöhe 19 im Einlaufabschnitt 14, zwischen dem ersten inneren Einlauf-Punkt 34 und dem ersten äußeren Einlauf- Punkt 35, sowie dem zweiten inneren Einlauf-Punkt 36 und dem zweiten äußeren Einlauf-Punkt 37, definiert. Und schließlich ist in diesem Beispiel die dritte Abschnittshöhe 20 im Auslaufabschnitt 16, zwischen dem ersten inneren Auslauf-Punkt 42 und dem ersten äußeren Auslauf-Punkt 43, sowie dem zweiten inneren Auslauf-Punkt 44 und dem zweiten äußeren Auslauf-Punkt 45, definiert. ln Fig. 3 ist eine Gleitschiene 9, wieder als Gleitschienenhälfte 48 dargestellt, wobei hier eine Darstellung in Laufrichtung 13 (vergleiche Fig. 1 oder Fig. 2) gewählt ist. Der Gleitkanal 10, von welchem hier nur eine Hälfte dargestellt ist, weist eine erste seitliche Einführfase 21 und eine zweite seitliche Einführfase 22 auf. Somit ist ein Um- schlingungsmittel 3 (vergleiche Fig. 1 ) leicht seitlich einführbar, beziehungsweise die Gleitschienenhälfte 48 leicht seitlich über ein Umschlingungsmittel 3 führbar. Eine entsprechende zweite (zum Beispiel baugleiche) Gleitschienenhälfte (hier nicht dargestellt) ist über die Verbindungshaken 49 hier in der Darstellung von rechts auf ein Umschlingungsmittel 3 seitlich aufführbar. Die Einführfasen 21 und 22, sowie die entspre- chenden der zweiten Gleitschienenhälfte sind dann im Bereich der Gleitflächen 1 1 und 12, zum Beispiel mittig, angeordnet.

In Fig. 4 ist ein Antriebsstrang 23, umfassend eine Antriebseinheit 26, hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, eine Abtriebswelle 27, ein Umschlingungsgetrie- be 2 und ein drehmomentübertragend verbundenes linkes Antriebsrad 28 und rechtes Antriebsrad 29, schematisch dargestellt. Der Antriebsstrang 23 ist hier in einem Kraftfahrzeug 30 angeordnet, wobei die Antriebseinheit 26 mit ihrer Motorachse 33 quer zur Längsachse 32 vor der Fahrerkabine 31 angeordnet ist. Mit dem hier vorgeschlagenen Gleitsystem wird eine verbesserte Führung im Betriebszustand und damit eine geringere Geräuschemission erreicht.

Bezuqszeichenliste

Gleitsystem

Umschlingungsgetriebe

Umschlingungsmittel

Getriebeeingangswelle

Getriebeausgangswelle

erste Beugeachse

zweite Beugeachse

Höhe

Gleitschiene

Gleitkanal

innere Gleitfläche

äußere Gleitfläche

Laufrichtung

Einlaufabschnitt

Hauptabschnitt

Auslaufabschnitt

Soll-Höhe

erste Abschnittshöhe

zweite Abschnittshöhe

dritte Abschnittshöhe

erste seitliche Einführfase

zweite seitliche Einführfase

Antriebsstrang

erstes Kegelscheibenpaar

zweites Kegelscheibenpaar

Antriebseinheit

Abtriebswelle

linkes Antriebsrad

rechtes Antriebsrad

Kraftfahrzeug

Fahrerkabine Längsachse

Motorachse

erster innerer Einlauf-Punkt erster äußerer Einlauf-Punkt zweiter innerer Einlauf-Punkt zweiter äußerer Einlauf-Punkt erster innerer Haupt-Punkt erster äußerer Haupt-Punkt zweiter innerer Haupt-Punkt zweiter äußerer Haupt-Punkt erster innerer Auslauf-Punkt erster äußerer Auslauf-Punkt zweiter innerer Auslauf-Punkt zweiter äußerer Auslauf-Punkt

Gleitschienenlager

Lageraufnahme

Gleitschienenhälfte

Verbindungshaken

Claims

Patentansprüche

1 . Gleitsystem (1 ) für ein Umschlingungsgethebe (2) zum Reduzieren von

Schwingungen und Wellungen eines Umschlingungsmittels (3), wobei das Gleitsystem (1 ) zumindest die folgenden Komponenten umfasst:

ein Umschlingungsmittel (3) zum drehmomentübertragenden Verbinden von einer Getriebeeingangswelle (4) mit einer Getriebeausgangswelle (5), wobei das Umschlingungsmittel (3) eine Mehrzahl von Beugeachsen (6,7) und eine Höhe (8) quer zu den Beugeachsen (6,7) aufweist;

eine Gleitschiene (9), welche einen Gleitkanal (10) mit einer inneren Gleitfläche (1 1 ) und einer antagonistisch ausgerichteten äußeren Gleitfläche (12) umfasst, sodass der Gleitkanal (10) eine Laufrichtung (13) für das Umschlingungsmittel (3) definiert, und wobei der Gleitkanal (10) in der Laufrichtung (13) in einen Einlaufabschnitt (14), einen Hauptabschnitt (15) und einen Auslaufabschnitt (16) unterteilt ist, wobei der Gleitkanal (10) eine Soll- Höhe (17) aufweist, wobei die Soll-Höhe (17) an die Höhe (8) des Umschlingungsmittels (3) angepasst ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

erst bei Raumtemperatur, bevorzugt erst bei Betriebstemperatur, von zumindest den Gleitflächen (1 1 ,12) der Hauptabschnitt (15) eine erste Abschnittshöhe (18) aufweist, welche gleich der Soll-Höhe (17) ist, und bei einer geringeren Temperatur von zumindest den Gleitflächen (1 1 ,12) eine erste Abschnittshöhe (18) aufweist, welche kleiner als die Soll-Höhe (17) ist.

2. Gleitsystem (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Einlaufabschnitt (14) eine zweite Abschnittshöhe (19) und/oder der Auslaufabschnitt (16) eine dritte Abschnittshöhe (20) aufweisen, welche kleiner als die Soll-Höhe (17) sind, wobei bevorzugt bei Betriebstemperatur von zumindest den Gleitflächen (1 1 ,12) die zweite Abschnittshöhe (19) und/oder die dritte Abschnittshöhe (20) gleich der Soll- Höhe (17) sind.

3. Gleitsystem (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gleitkanal (10) zumindest eine seitliche Einführfase (21 ,22) für ein Umschlingungsmittel (3) aufweist, so- dass ab Erreichen der Raumtemperatur von zumindest den Gleitflächen (1 1 ,12) das Umschlingungsmittel (3) zumindest, bevorzugt von Hand, in den Gleitkanal (10) einführbar ist.

4. Umschlingungsgetriebe (2) für einen Antriebsstrang (23), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

zumindest eine Getriebeeingangswelle (4) mit einem ersten Kegelscheibenpaar (24);

zumindest eine Getriebeausgangswelle (5) mit einem zweiten Kegelscheibenpaar (25);

- zumindest ein Gleitsystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umschlingungsmittel (3) das erste Kegelscheibenpaar (24) mit dem zweiten Kegelscheibenpaar (25) drehmomentübertragend verbindet, und wobei die zumindest eine Gleitschiene (9) zum Reduzieren von Schwingungen und Wellungen des zumindest einen Umschlingungsmittels (3) eingerichtet ist.

5. Antriebsstrang (23) aufweisend eine Antriebseinheit (26) mit einer

Abtriebswelle (27), zumindest einen Verbraucher (28,29) und ein Umschlingungsgetriebe (2) nach Anspruch 4, wobei die Abtriebswelle (27) zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes (2) mit dem zumindest einen Verbraucher (28,29) mit veränderbarer Übersetzung verbindbar ist.

6. Kraftfahrzeug (30) aufweisend zumindest ein Antriebsrad (28,29), welches mittels eines Antriebsstrangs (23) nach Anspruch 5 antreibbar ist.

7. Verwendung einer Gleitschiene (9) für ein Umschlingungsmittel (3) zum Reduzieren von Schwingungen und Wellungen eines Umschlingungsgetriebes (2), wobei die Gleitschiene (9) einen Gleitkanal (10) mit einer inneren Gleitfläche (1 1 ) und einer antagonistisch ausgerichteten äußeren Gleitfläche (12) um- fasst, sodass der Gleitkanal (10) eine Laufrichtung (13) für ein Umschlingungsmittel (3) definiert,

wobei das Umschlingungsmittel (3) in Laufrichtung (13) eine Mehrzahl von Beugeachsen (6,7) quer zur Laufrichtung (13) und parallel zu den Gleitflächen (1 1 ,12) aufweist und wobei das Umschlingungsmittel (3) eine Höhe (8) quer zu den Beugeachsen (6,7) aufweist, und

wobei der Gleitkanal (10) in der Laufrichtung (13) in einen Einlaufabschnitt (14), einen Hauptabschnitt (15) und einen Auslaufabschnitt (16) unterteilt ist, wobei der Gleitkanal (10) eine Soll-Höhe (17) aufweist, welche an die Höhe (8) des Umschlingungsmittels (3) angepasst ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

erst bei Raumtemperatur, bevorzugt erst bei Betriebstemperatur, von zumindest den Gleitflächen (1 1 ,12) der Hauptabschnitt (15) eine erste Abschnittshöhe (18) aufweist, welche gleich der Soll-Höhe (17) ist, und bei einer geringe- ren Temperatur von zumindest den Gleitflächen (1 1 ,12) eine erste Abschnittshöhe (18) aufweist, welche kleiner als die Soll-Höhe (17) ist.