WO2020224704A1 - Laschenkette - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Laschenkette, insbesondere für ein stufenloses Übersetzungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit Langlaschen (43) und Kurzlaschen (41, 42), die zusammen in einem Kettenstück (31) angeordnet sind, das mehrere Laschenlagen (51,52,53) umfasst, in denen in einer Kettenlängsrichtung Langlaschen (43) und/oder Kurzlaschen (41,42) in unterschiedlichen Teilungsfolgen angeordnet sind. Um die Laschenkette, insbesondere im Hinblick auf ihre Festigkeit und/oder auf im Betrieb der Laschenkette auftretende Spannungen, zu verbessern, sind zwei in unmittelbar benachbarten Laschenlagen (52,53) angeordnete Laschen (41,42) mit ihren in Kettenlängsrichtung einander zugewandten Enden voneinander beabstandet.

Description

Laschen kette

Die Erfindung betrifft eine Laschenkette, insbesondere für ein stufenloses Überset zungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit Langlaschen und Kurzlaschen, die zusam men in einem Kettenstück angeordnet sind, das mehrere Laschenlagen umfasst, in denen in einer Kettenlängsrichtung Langlaschen und/oder Kurzlaschen in unterschied lichen Teilungsfolgen angeordnet sind.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2008/071 145 A1 ist eine Laschenket te, insbesondere für stufenlos übersetzungseinstellbare Kegelscheibenumschlin gungsgetriebe, deren die einzelnen durch Laschenpakete gebildeten Kettenglieder verbindenden Wiegegelenke als Paare von in Aussparungen der Laschen eingescho benen Wiegestücken mit aufeinander abgestützten Wälzflächen ausgebildet sind, wo bei jeweils drei in Querrichtung der Laschenkette nebeneinander liegende Laschen, die in Längsrichtung der Laschenkette drei benachbarten Kettengliedern angehören, eine Laschenteilfolge bilden und wobei die in Querrichtung der Laschenkette äußeren Laschen einer Laschenteilfolge mit einer in Querrichtung benachbarten äußeren La sche einer benachbarten Laschenteilfolge im gleichen Kettenglied angeordnet sind, wobei eine in Längsrichtung der Laschenkette äußere Lasche einer Laschenteilfolge von der mittleren Lasche der in Längsrichtung der Laschenkette benachbarten La schenteilfolge überlappt wird, wobei die Laschenkette zwei Typen von Laschen, näm lich eine Lasche mit kurzer Teilung und eine Lasche mit lange Teilung umfasst.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Laschenkette gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1 , insbesondere im Hinblick auf ihre Festigkeit und/oder auf im Betrieb der Laschenkette auftretende Spannungen, zu verbessern.

Die Aufgabe ist bei einer Laschenkette, insbesondere für ein stufenloses Überset zungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit Langlaschen und Kurzlaschen, die zusam men in einem Kettenstück angeordnet sind, das mehrere Laschenlagen umfasst, in denen in einer Kettenlängsrichtung Langlaschen und/oder Kurzlaschen in unterschied lichen Teilungsfolgen angeordnet sind, dadurch gelöst, dass zwei in unmittelbar be nachbarten Laschenlagen angeordnete Laschen mit ihren in Kettenlängsrichtung ei nander zugewandten Enden voneinander beabstandet sind. Die Kurzlaschen und die Langlaschen können in unterschiedlichen Teilungsfolgen angeordnet werden. In ei nem Zweilaschendesign werden zum Beispiel Kurzlaschen mit Langlaschen kombi niert, die an ihren Längsbügeln Verlängerungen oder Fortsätze aufweisen können, die auch als Zipfel bezeichnet werden. In einem Vierlaschendesign können auch Kurzla schen mit Zipfel, Kurzlaschen ohne Zipfel, Langlaschen mit Zipfel und Langlaschen ohne Zipfel kombiniert werden. Bei den in unmittelbar benachbarten Laschenlagen angeordneten Laschen handelt es sich in einer Teilungsfolge kurz/lang/kurz um zwei Kurzlaschen. In einer anderen Teilungsfolge kann es sich aber auch um Langlaschen oder um eine Kurzlasche und eine Langlasche handeln. Durch den beanspruchten Abstand zwischen den einander zugewandten Enden der Kurzlasche der zweiten La schenlage und der Kurzlasche der dritten Laschenlage kann in einem Vierlaschende sign vorteilhaft auf die Kurzlasche mit Zipfel verzichtet werden, um ein Dreilaschende sign darzustellen. So kann in dem Vierlaschendesign ein Laschentyp eingespart wer den. So kann besonders vorteilhaft ein Zielkonflikt aus Akustikanforderungen und Fes tigkeitsanforderungen aufgelöst werden. Die übrigen Randbedingungen, zum Beispiel im Hinblick auf Verschleiß oder Wirkungsgrad, bleiben vergleichbar. Durch die Einspa rung eines Laschentyps kann die Anzahl von unterschiedlichen Teilen zur Darstellung der Laschenkette verringert werden. Dadurch verringert sich vorteilhaft der Konstrukti onsaufwand, insbesondere der Zeichnungsaufwand. Außerdem kann die Anzahl von zur Herstellung der Laschen benötigten Werkzeuge reduziert werden. Auch die Mon tage, insbesondere die Zuführung der Laschen, der Laschenkette vereinfacht sich.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilungssprung zwischen den Kurzlaschen und den Langlaschen ausrei chend groß ist, um einen gewünschten Abstand zwischen den in Kettenlängsrichtung einander zugewandten Enden der in unmittelbar benachbarten Laschenlagen ange ordneten Kurzlaschen in der Teilungsfolge kurz/lang/kurz darzustellen. Als Teilung wird ein Abstand zwischen zwei Wiegegelenken bezeichnet. Die Teilung wird unter anderem durch die Abmessungen der Langlaschen und der Kurzlaschen in Ketten längsrichtung beeinflusst. Als Teilungssprung wird eine Differenz von unterschiedli- chen Teilungsfolgen bezeichnet, die mit den Kurzlaschen und den Langlaschen dar gestellt werden. Die beanspruchte Maßnahme ist konstruktiv und fertigungstechnisch einfach realisierbar.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekenn zeichnet, dass Seitenbügel an den einander zugewandten Enden der in unmittelbar benachbarten Laschenlagen angeordneten Kurzlaschen ausreichend klein bemessen sind, um einen gewünschten Abstand zwischen den in Kettenlängsrichtung einander zugewandten Enden der in unmittelbar benachbarten Laschenlagen angeordneten Kurzlaschen in der Teilungsfolge kurz/lang/kurz darzustellen. Die beiden Seitenbügel einer Lasche sind durch zwei Längsbügel miteinander verbunden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekenn zeichnet, dass Seitenbügel der Langlasche in der Teilungsfolge kurz/lang/kurz An schläge für angrenzende Wiegedruckstückpaare darstellen, um ein unerwünschtes Verknicken der Laschenkette zu verhindern. Das unerwünschte Verknicken wird ins besondere bei der Montage beziehungsweise beim Handling der Laschenkette vor der Montage verhindert.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Laschenkette nur Kurzlaschen ohne Fortsatz oder Zipfel umfasst. So kann vorteilhaft ein Dreilaschendesign dargestellt werden, das Kurzlaschen ohne Zipfel, Langlaschen ohne Zipfel und Langlaschen mit Zipfel umfasst.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekenn zeichnet, dass alle Kurzlaschen der Laschenkette gleich ausgeführt sind. Dadurch werden die Herstellung und die Montage der Laschenkette erheblich vereinfacht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Laschenkette Langlaschen mit Fortsatz oder Zipfel und Langla schen ohne Fortsatz oder Zipfel umfasst. Die Langlaschen mit Zipfel werden in dem vorab beschriebenen Dreilaschendesign insbesondere dann benötigt, wenn zwei Langlaschen aufeinander folgen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Laschenkette nur drei Laschentypen umfasst. Wie vorab beschrie ben ist, umfasst die Laschenkette vorteilhaft nur Kurzlaschen ohne Zipfel sowie Lang laschen mit und ohne Zipfel.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Kurzlasche oder Langlasche für eine vorab beschriebene Laschenkette. Die Kurzlaschen und die Langlaschen sind separat han delbar.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Bausatz zum Herstellen einer vorab be schriebenen Laschenkette.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Herstellen einer derarti gen Laschenkette.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein CVT-Getriebe mit einer derartigen La schenkette, wobei die Großbuchstaben CVT für die englischen Begriffe Continuously Variable Transmission stehen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschie dene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 einen geraden Abschnitt einer Laschenkette in der Draufsicht;

Figur 2 eine Laschenkette ähnlich der aus Figur 1 mit einer Kurzlasche, die einen Zip fel aufweist, in einer Ansicht von oben;

Figur 3 einen gekrümmten Abschnitt der Laschenkette aus Figur 1 ;

Figur 4a die Laschenkette aus Figur 1 mit zwei Kurzlaschen ohne Zipfel in einer An sicht von oben;

Figur 4b eine vergrößerte Darstellung einer Langlasche mit einem Zipfel; Figur 5 eine Prinzipdarstellung eines an sich bekannten Kegelscheibenumschlin gungsgetriebes mit zugehöriger Steuereinrichtung; und

Figur 6 einen Ausschnitt aus einer Wiegegelenkkette, die auch als Laschenkette be zeichnet wird.

Anhand der Figuren 5 und 6 werden zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Verdeutlichung der verwendeten Begriffe ein Variatorgetriebe und eine Wiegegelenk kette nach Stand der Technik erläutert. Das Variatorgetriebe (Kegelscheibenum schlingungsgetriebe) weist zwei Kegeischeibenpaarei und 4 auf. Eine Kegelscheibe 3 des einen Kegelscheibenpaares 1 ist starr mit einer Antriebswelle 7 verbunden, die beispielsweise von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Eine Kegelscheibe 5 des anderen Kegelscheibenpaares 4 ist starr mit einer Abtriebswelle 8 verbunden, die das Fahrzeug antreibt. Die andere Kegelscheibe 2 des Kegelscheibenpaares 1 ist drehfest, jedoch axial verschiebbar mit der Antriebswelle 7 verbunden. Die andere Kegelscheibe 6 des Kegelscheibenpaares 4 ist drehfest und axial verschiebbar mit der Antriebswelle 6 verbunden. Um beide Kegelscheibenpaare 1 und 4 läuft ein Um schlingungsmittel 9, beispielsweise eine Wiegegelenkkette oder Laschenkette wie in Figur 6 dargestellt, das in Reibeingriff mit den einander zugewandten Kegelflächen der Kegelscheiben ist. Durch gegenseitige Verstellung des axialen Abstands zwischen den beiden Kegelscheiben jedes Kegelscheibenpaares lässt sich das Drehzahlver hältnis zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren und damit die Übersetzung des Getriebes ändern. Zur Übersetzungsverstellung dienen beispielsweise Druckkammern 10 und 11 , die über Hydraulikleitungen 12 und 13 mit einer Steuerventileinheit 14 ver bunden sind, mittels der die Beaufschlagung der Druckkammern 10 und 11 mit Hyd raulikmitteldruck zur Übersetzungsverstellung steuerbar ist. Zur Ansteuerung der Steuerventileinheit 14 dient ein Steuergerät 15, das einen Mikroprozessor mit zugehö rigen Speichereinrichtungen enthält und dessen Eingänge beispielsweise mit einer Wählhebeleinheit zur Betätigung des Getriebes, einem Fahrpedal, Drehzahlsensoren und so weiter verbunden sind und dessen Ausgänge beispielsweise mit einer Kupp lung, einem Leistungsstellglied des nicht dargestellten Motors und der Steuerventi leinheit 14 verbunden sind. Aufbau und Funktion eines Kegelscheibenumschlingungs getriebes sind an sich bekannt und werden daher nicht weiter erläutert. Die Hydraulik- leitung 13 ist, anders als in Figur 5 dargestellt, mit der Druckkammer 1 1 verbunden, die auch als Anpresszylinder bezeichnet wird.

Figur 6 zeigt einen Ausschnitt aus einer Wiegegelenkkette 22, die auch als Laschen kette bezeichnet wird. Diese ist aus Laschen 21 zusammengesetzt, die über Wiege stücke oder Wiegedruckstücke 25 miteinander verbunden sind. Die Laschen 21 sind in mehreren, bezüglich der Laufrichtung der Wiegegelenkkette 22 nebeneinander an geordneten Reihen hintereinander angeordnet, wobei die Lasche 21.1 einer in Blick richtung vordersten Reihe angehört, die Lasche 21.2 einer der vordersten Reihe be nachbarten Reihe angehört und die Lasche 21 .3 einer weiteren Reihe angehört. Zur Verbindung der Laschen sind die Wiegestücke 25 vorgesehen, die auch als Wiege druckstücke bezeichnet werden und die die Laschenöffnungen 23 jeweils quer zur Laufrichtung durchdringen. Dabei wird jede Laschenöffnung von zwei Wiegestückpaa ren oder Wiegedruckstückpaaren 24.1 und 24.2 durchdrungen, wobei zum Wiege stückpaar 24.1 die Laschen 21 .1 und 21.2 gehören und zum Wiegestückpaar 24.2 die Laschen 21 .2 und 21 .3 gehören. Wie ersichtlich, stützen sich die Außenseiten der voneinander abgewandten Wiegestücke 25.1 und 25.4 der Wiegestückpaare oder Wiegedruckstückpaare 24.1 beziehungsweise 24.2 an der bezogen auf die Laufrich tung der Wiegegelenkkette 22 vorderen beziehungsweise hinteren Innenseite der La schenöffnung 23 ab. Die aufeinander zugewandten Wiegestücke 25.2 und 25.3 stüt zen sich jeweils an Innenseiten von Laschenöffnungen von Laschen ab, die in be nachbarten Reihen angeordnet sind. Die aufeinander zugewandten Flächen der Wie gestücke jedes Wiegestückpaares bilden Wälzflächen, auf denen sich die Wiegestü cke aneinander abwälzen, wenn sich der Radius RL, mit dem der jeweilige Bereich der Wiegegelenkkette 22 gekrümmt ist, ändert.

Eine solche Wiegegelenkkette 22 sowie der zugehörige Variator gemäß Figur 5 und 6 mit zwei Kegelscheibenpaaren, um die die Wiegegelenkkette 22 umläuft, ist an sich bekannt.

Bei der Konstruktion und Herstellung von Laschenketten für CVT-Getriebe gehören die akustischen Eigenschaften und die Festigkeit zu den dominierenden Themen bei der Weiterentwicklung. Darüber hinaus gilt es, den Wirkungsgrad zu erhöhen und den Verschleiß im Betrieb der Laschenkette zu reduzieren. Ein weiteres Ziel besteht darin, einen möglichst kleinen Laufradius der Laschenkette zu realisieren. Darüber hinaus wird zur Verbesserung der Akustik versucht, die Teilung der Laschenkette zu reduzie ren. Hierbei kann es zu einem Zielkonflikt mit der gewünschten Festigkeit der La schenkette kommen.

In den Figuren 1 und 2 ist ein gerades Kettenstück 31 bzw. 32 einer Laschenkette 40 bzw. 410 mit Kurzlaschen 41 , 42, 44 und einer Langlasche 43 dargestellt. Durch eine Linie 30 ist in Figur 1 eine Kettenlängsrichtung angedeutet.

Die Laschenketten 40 und 410 in den Figuren 1 und 2 umfassen in einem Vierla schendesign zusätzlich eine Langlasche 64, die in Figur 4b alleine vergrößert darge stellt ist. Die Langlasche 64 ist mit einem Zipfel 65 ausgestattet. In Figur 2 ist die Langlasche mit Zipfel nicht dargestellt. Die Ausführung von Laschen mit Zipfeln ist an sich bekannt, zum Beispiel aus der eingangs genannten internationalen Offenle gungsschrift WO 2008/071145 A1.

Die Laschenkette 410 im Vierlaschendesign umfasst Kurzlaschen 41 ohne Zipfel und eine Kurzlasche 44 mit einem Zipfel 35. Darüber hinaus umfasst die Laschenkette 410 im Vierlaschendesign Langlaschen 43 ohne Zipfel und Langlaschen 64 mit Zipfel 65.

Das in dern Figur 2 dargestellte Laschendesign, das auch als Vierlaschendesign be zeichnet wird, umfasst in dem Kettenstück 32 drei Laschenlagen 51 , 52, 53. In einer ersten Laschenlage 51 ist die Langlasche 43 angeordnet. In einer zweiten Laschenla ge 52 sind die Kurzlaschen 41 angeordnet. In einer dritten Laschenlage 53 ist die Kurzlasche 44 mit einem Zipfel 35 angeordnet.

Die Laschen 41 , 42, 43, 44 sind durch Wiegedruckstückpaare 45 bis 48 wiegegelenk artig miteinander verbunden. Jedes Wiegedruckstückpaar 45 bis 48 umfasst in be kannter Art und Weise zwei Wiegedruckstücke. An einer Stelle 49 sieht man, dass die Laschenkette 40 so konstruiert ist, dass ein unerwünschtes Zusammenschieben und Verdrehen der Wiegedruckstücke verhindert wird. ln Figur 3 ist zur Veranschaulichung der Erfindung ein gekrümmtes Kettenstück 31 der Laschenkette 40 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile werden in den Figuren 1 , 2 und 3, 4a die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Laschenkette 40 umfasst in Figur 4a anstelle der Kurzlasche (44 in Figur 2) mit Zipfel (35 in Figur 2) eine Kurzlasche 42 ohne Zipfel in der dritten Laschenlage 53. Die Langlasche 43 in der ersten Laschenlage 51 ist bei der Laschenkette 40 vorteilhaft so groß, dass ein unerwünschtes Zusammenstößen der Kurzlasche 41 der zweiten La schenlage 52 mit der Kurzlasche 42 der dritten Laschenlage 53 verhindert wird.

In Figur 3 sieht man, dass ein Zusammenstößen von zwei einander zugewandten Sei tenbügeln 57, 58 der Kurzlaschen 41 , 42 verhindert wird. Dazu dient auch ein Abstand 56 zwischen den einander zugewandten Enden der Kurzlaschen 41 und 42. Darüber hinaus wird an einer Stelle 59 ein unerwünschtes Verknicken der Laschenkette 40 beim Handling verhindert.

Bezuqszeichenliste

Kegelscheibenpaar

Kegelscheibe

Kegelscheibe

Kegelscheibenpaar

Kegelscheibe

Kegelscheibe

Antriebswelle

Abtriebswelle

Umschlingungsmittel

Druckkammer

Druckkammer

Hydraulikleitung

Hydraulikleitung

Steuerventileinheit

Steuergerät

Laschen

.1 Lasche

.2 Lasche

.3 Lasche

Wiegegelenkkette

Laschenöffnung

Wiegedruckstückpaar

.1 Wiegedruckstückpaar

.2 Wiegedruckstückpaar

Wiegedruckstück

.1 Wiegedruckstück

.2 Wiegedruckstück

.3 Wiegedruckstück

.4 Wiegedruckstück

Linie Kettenstück

Kettenstück

Zipfel

Laschenkette

Laschenkette Kurzlasche

Kurzlasche

Langlasche

Kurzlasche

Wiegedruckstückpaar Wiegedruckstückpaar Wiegedruckstückpaar Wiegedruckstückpaar Stelle

Laschenlage

Laschenlage

Laschenlage

Abstand

Seitenbügel

Seitenbügel

Stelle

Langlasche

Zipfel

Claims

Patentansprüche

1. Laschenkette (40), insbesondere für ein stufenloses Übersetzungsgetriebe ei nes Kraftfahrzeugs, mit Langlaschen (43,64) und Kurzlaschen (41 ,42,44;42), die zusammen in einem Kettenstück (31 ) angeordnet sind, das mehrere La schenlagen (51 ,52,53) umfasst, in denen in einer Kettenlängsrichtung (30) Langlaschen (43,64) und/oder Kurzlaschen (41 ,42,44) in unterschiedlichen Tei lungsfolgen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in unmittelbar benachbarten Laschenlagen (52,53) angeordnete Laschen (41 ,42) mit ihren in Kettenlängsrichtung (30) einander zugewandten Enden voneinander beab- standet sind.

2. Laschenkette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilungs sprung zwischen den Kurzlaschen (41 ,42,42) und den Langlaschen (43) aus reichend groß ist, um einen gewünschten Abstand (56) zwischen den in Ketten längsrichtung (30) einander zugewandten Enden von in unmittelbar benachbar ten Laschenlagen (52,53) angeordneten Kurzlaschen (41 ,42) in der Teilungs folge kurz/lang/kurz darzustellen.

3. Laschenkette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Seitenbügel (57,58) an den einander zugewandten Enden von in unmittelbar benachbarten Laschenlagen (52,53) angeordneten Kurzlaschen (41 ,42) ausreichend klein bemessen sind, um einen gewünschten Abstand (56) zwischen den in Ketten längsrichtung (30) einander zugewandten Enden der in unmittelbar benachbar ten Laschenlagen (52,53) angeordnete Kurzlaschen (44,42) in der Teilungsfol ge kurz/lang/kurz darzustellen.

4. Laschenkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass Seitenbügel der Langlasche (64) in der Teilungsfolge

kurz/lang/kurz Anschläge für angrenzende Wiegedruckstückpaare (48) darstel len, um ein unerwünschtes Verknicken der Laschenkette (40) zu verhindern.

5. Laschenkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Laschenkette (40) nur Kurzlaschen (41 ,42,42) ohne Fortsatz oder Zipfel umfasst.

6. Laschenkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass alle Kurzlaschen (41 ,42,42) der Laschenkette (40) gleich ausge führt sind.

7. Laschenkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Laschenkette (40) Langlaschen (64) mit Fortsatz (65) oder Zipfel und Langlaschen (43) ohne Fortsatz oder Zipfel umfasst.

8. Laschenkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Laschenkette (40) nur drei Laschentypen umfasst.

9. Kurzlasche (41 ,42,42) oder Langlasche (43,64) für eine Laschenkette (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Bausatz zum Herstellen einer Laschenkette (40) nach einem der vorhergehen den Ansprüche.