WO2020239160A1 - Laschenkette mit einer kettenbreite für ein umschlingungsgetriebe - Google Patents

Laschenkette mit einer kettenbreite für ein umschlingungsgetriebe Download PDF

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WO2020239160A1
WO2020239160A1 PCT/DE2020/100229 DE2020100229W WO2020239160A1 WO 2020239160 A1 WO2020239160 A1 WO 2020239160A1 DE 2020100229 W DE2020100229 W DE 2020100229W WO 2020239160 A1 WO2020239160 A1 WO 2020239160A1
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WO
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chain
rocker pressure
link
plate
rocker
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PCT/DE2020/100229
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Pascal Fritz
Manuel Falk
Stephan Penner
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
    • F16G5/18—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts in the form of links
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/24—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using chains or toothed belts, belts in the form of links; Chains or belts specially adapted to such gearing

Definitions

  • the invention relates to a link chain with a chain width for a
  • plate-link chains are used as a sling for
  • Belt transmission for example a so-called CVT [continuous variable transmission], known as traction means.
  • CVT continuously variable transmission
  • Such a CVT is known, for example, from DE 100 17 005 A1.
  • Such a link chain is for a transmission of high torques and high speeds, such as those from the
  • a link chain with rocker pressure pieces is known, for example, from WO 2016/095913 A1.
  • the invention relates to a link chain with a chain width for a
  • Belt drive having at least the following components: variety of tabs;
  • rocker pressure piece pairs each comprising a first rocker pressure piece and a second rocker pressure piece, with a transverse extension in the direction of the chain width
  • rocker pressure piece pairs by means of the plurality of tabs
  • one tab encloses two pairs of rocker pressure pieces, so that two rocker pressure pieces on the outside and two rocker pressure pieces on the inside are formed in one tab in the chain running direction.
  • ordinal numbers used in the preceding and following description are only used for clear differentiation and do not reflect any order or ranking of the components identified. An ordinal number greater than one does not necessarily mean that another such component must be present.
  • the link chain proposed here is set up as a traction device for a belt drive, for example for a CVT.
  • a link chain forms a loop section on the transmission shafts and two strands between them, one being a tension strand or a load strand and the other being a slack strand.
  • the link chain has a chain width and over this chain width a plurality of link plates are adjacent to one another
  • the chain width is parallel to the alignment of the at least two transmission shafts. Therefore, the direction of the chain width is referred to as axial and is constantly aligned in the same direction during operation.
  • the chain extension is referred to as the chain running direction, which runs in a ring-like manner as described above and in use via the movement of the link chain Orientation changes.
  • the third spatial direction which is perpendicular to the other two and points outwards from the inside of the closed ring that is formed, is called the radial direction and changes with the running direction of the chain
  • rocker pressure pieces corresponding to the number of plate groups as rocker pressure piece pairs with a rocker pressure piece on the left and a right rocker when viewed from the side (axial plan view)
  • Rocker pressure piece where for example the left rocker pressure piece is in direct contact with a plurality of right lugs, and the right one
  • Rocker pressure piece is in direct contact with a plurality of left tabs and the two rocker pressure pieces of the rocker pressure piece pair are in direct contact with one another.
  • the two rocker pressure pieces of the rocker pressure piece pair transmit the tensile force of the tabs to each other as a compressive force and roll off each other during the movement in a belt drive, thus describing a rocking movement on each other.
  • the rocker pressure pieces have a corresponding width, which as a rule defines the maximum width of the plate chain, that is to say the chain width.
  • the ends of the rocker pressure pieces are inclined in order to form an approximately parallel contact surface with the surfaces of the conical disk pairs.
  • Rocker pressure pieces or rocker pressure piece pairs are therefore chained to transmit tensile force by means of the large number of tabs.
  • Brackets have a pair of bracket brackets (radially inside and radially outside) with the main extent or bridging direction in the chain running direction and a pair of side straps with main extension respectively
  • the side brackets and tab brackets thus form a frame-shaped component.
  • the tabs described here are the so-called long tabs, which extend into
  • both long link plates and short link plates are provided.
  • only short links or only long links are provided.
  • Both the short tabs and the long tabs each connect two pairs of rocker pressure pieces.
  • the cradle pressure piece pairs are in a link chain with both long link plates and short link plates in the course of the link plate chain
  • Chain running direction is free.
  • a hump or even (radially continuously extending) web is provided there in order to prevent unintentional displacement of the respective rocker pressure piece pair and chain kinking, in that the hump or web forms a corresponding stop for the inner rocker pressure piece.
  • no such securing or guidance is provided by the bracket in question in at least one of the inner rocker pressure pieces on the inner side in the radial direction or on the outer side of the rocker pressure piece in the radial direction. It was found that such a backup or guidance by means of the relevant tab of the
  • cradle pressure pieces on the inside is not necessary, but the (exclusively) radially outer (if there is no securing on the radially inner side) or the radially inner (if no securing on the radially outer side) securing or guiding by means of appropriate, for example conventional, humps (with extension in the radial direction and effective contact surface in
  • Chain running direction of the cradle pressure pieces on the inside is sufficient for safe handling of the link chain before assembly in a belt drive.
  • At least one of the tabs has at least one positioning lug
  • a positioning lug is also preferred as
  • one side (also referred to as a side bracket) of an adjacent plate in the direction of travel of the chain is so wide that this already ensures sufficient positional security when handling the plate chain before assembly or outside the belt drive.
  • a side bracket also referred to as a side bracket
  • Positioning tabs or at least one tab with positioning tabs is advantageous in terms of avoiding chain kinking.
  • a plurality of plates are arranged adjacent to one another in the width of the chain and preferably less than all adjacent ones
  • the plates are arranged adjacent to one another over the width of the chain and thus form a plate group of plates which is assigned to an immediately adjacent pair of rocker pressure pieces.
  • the tabs are one
  • Plate group in the axial direction usually not directly adjacent to one another, but alternate, not necessarily regularly, with the plates of the plate group adjacent in the chain running direction.
  • each of the tabs is provided with a positioning lug, but rather fewer tabs, for example only one tab, for an inner rocker pressure piece of an adjacent tab. This is sufficient to secure against chain kinking.
  • a belt transmission is proposed for a drive train, having at least the following components:
  • a torque can be transmitted from a transmission input shaft to a transmission output shaft, and vice versa, in a step-up or step-down manner, the transmission being continuously adjustable at least in some areas.
  • the belt drive is for a drive train, for example one
  • Motor vehicle set up and comprises at least one first pair of conical pulleys arranged on a first shaft, for example the transmission input shaft, and a second pair of conical disks arranged on a second shaft, for example the transmission output shaft, as well as a belt means provided for torque transmission between the conical pulley pairs, namely the link chain described above.
  • a pair of conical disks includes two
  • Conical disk also known as loose disk or movable disk
  • the (second) conical disk also known as fixed disk
  • the (second) conical disk is fixed in the direction of the shaft axis (axially fixed).
  • the link chain thus runs on a variable effective circle, i.e. with a variable running radius.
  • the belt drive proposed here has a link chain as described above, the link chain having low internal friction and thus having a high degree of efficiency, while at the same time providing adequate protection against chain kinking.
  • the link chain having low internal friction and thus having a high degree of efficiency, while at the same time providing adequate protection against chain kinking.
  • internal excessive stresses are reduced and thus the strength of the link plate, that is to say the strength of the link plate chain, is increased.
  • a drive train having at least the following components:
  • Torque transmission by means of the belt drive is connected to the at least one consumer with a variable translation.
  • the drive train for example a motor vehicle set up to propel it via at least one drive wheel, is set up to include one of one or a plurality of drive units, for example one
  • Internal combustion engine and / or an electrical machine provided and transmitted via its respective drive shaft, for example the combustion engine drive shaft and / or the electric drive shaft (rotor shaft), torque output for use by a consumer as required, i.e. taking into account the required speed and of the required torque.
  • One use is, for example, an electrical generator to provide electrical energy or the transmission of torque to a drive wheel of a motor vehicle to propel it.
  • Fig. 2 a belt drive in a drive train.
  • a small section of a plate link chain 1 is shown in a side view (axial plan view), namely a first plate 4 and a second
  • Tab 5 (shown on the right), both of which are designed as long tabs.
  • This is a co-moving coordinate system with the one pointing to both sides
  • the components of the link chain 1 are provided with ordinal numbers here in the order shown from left to right.
  • a first rocker pressure piece pair 6 is held on the left in the first flap 4 and a second rocker pressure piece pair 7 is held on the right in the second tab 5, the second rocker pressure piece pair 7 and on the right a third rocker pressure piece pair 8 9 and a second rocker pressure piece 10 (pars-pro-toto on the third rocker pressure piece pair 8 identified as a pair).
  • a first flap 4 forms the (right) second
  • the second flap 5 has a widened (left) first side, more precisely referred to as (first) side bracket 29 and opposite the second side as (second) side bracket 30.
  • the first side bracket 29 is so far in
  • Chain running direction 12 is extended so that a positioning lug 14 is formed.
  • the positioning lug 14 acts with a contact surface 31 by contacting the second rocker pressure piece 10 of the first rocker pressure piece pair 6 in the chain running direction 12 to secure this first rocker pressure piece pair 6, i.e. a rocker pressure piece 10 of the (first) link 4 adjacent in the chain running direction 12.
  • a belt transmission 3 is in a perspective view in a
  • Section of a drive train 15 is shown in which a link chain 1 runs as a traction device on two pairs of conical pulleys 16, 19.
  • the link chain 1 has a chain width 2, so that a defined disk spacing 18, 21 to one
  • the tabs 4, 5 (not individually designated here, see FIG. 1 or FIG. 2) are set up with one another for the transmission of tensile force in the strands 34, 35 by means of the large number of rocker pressure pieces 9, 10 arranged in pairs.
  • a chain running direction 12 on both sides is defined here at any point on the link chain 1, the spatial orientation of which changes with the movement of the link chain 1.
  • a drive machine 22 is connected to the first shaft 32, only the torque-absorbing input gear being shown here.
  • a consumer 23 for example at least one drive wheel, is connected to the second shaft 33, only the torque-emitting output gear being shown here.
  • the link chain proposed here has a particularly long service life and high efficiency.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Laschenkette (1) mit einer Kettenbreite (2) für ein Umschlingungsgetriebe (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine Vielzahl von Laschen (4,5); und - eine korrespondierende Anzahl von Wiegedruckstückpaaren (6,7,8), umfassend jeweils ein erstes Wiegedruckstück (9) und ein zweites Wiegedruckstück (10), mit einer Quererstreckung in Richtung der Kettenbreite (2), wobei mittels der Vielzahl der Laschen (4,5) die Wiegedruckstückpaare (6,7,8) zugkraftübertragend zu einem geschlossenen Ring verkettet sind und so eine beidseits weisende Kettenlaufrichtung (12) sowie eine Radialrichtung (13) quer zu der Kettenlaufrichtung (12) und quer zu der Kettenbreite (2) definieren, wobei die Radialrichtung (13) von innerhalb des Rings nach außerhalb des Rings weist, und wobei jeweils eine Lasche (4;5) zwei Wiegedruckstückpaare (6,7;7,8) umschließt, sodass in einer Lasche (4,5) in Kettenlaufrichtung (12) jeweils zwei außenseitige Wiegedruckstück (9;10) und zwei innenseitige Wiegedruckstücke (10;9) gebildet sind. Die Laschenkette ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der innenseitigen Wiegedruckstücke (9;10) radial-innen der Laschen (4,5) in nach innerhalb der Lasche (4,5) weisender Kettenlaufrichtung (12) frei ist. Die hier vorgeschlagene Laschenkette weist eine besonders lange Lebensdauer und einen hohen Wirkungsgrad auf.

Description

Laschenkette mit einer Kettenbreite für ein Umschlinqunqsqetriebe
Die Erfindung betrifft eine Laschenkette mit einer Kettenbreite für ein
Umschlingungsgetriebe, ein Umschlingungsgetriebe mit einer solchen Laschenkette für einen Antriebsstrang, sowie einen Antriebsstrang mit einemsolchen
Umschlingungsgetriebe.
Aus dem Stand der Technik sind Laschenketten als Umschlingungsmittel für
Umschlingungsgetriebe, beispielsweise ein sogenanntes CVT [engl.: continuous variable transmission], als Zugmittel bekannt. Ein solches CVT ist beispielsweise aus der DE 100 17 005 A1 bekannt. Eine solche Laschenkette ist für ein Übertragen von hohen Drehmomenten und hohen Drehzahlen, wie sie beispielsweise aus dem
Motorenbau für Kraftfahrzeuge bekannt sind, eingerichtet. Weil die Getriebegeräusche ungewohnt sind und allgemein als störend empfunden werden, ist es eine stete Herausforderung, eine Laschenkette zu schaffen, welche eine möglichst geringe Geräuschemission aufweist. Zugleich ist aber auch eine lange Lebensdauer der Laschenkette, möglichst Austauschfreiheit über die Lebensdauer eines
Kraftfahrzeugs, und ein hoher Wirkungsgrad angestrebt. Eine Laschenkette mit Wiegedruckstücken ist beispielsweise aus der WO 2016 / 095 913 A1 bekannt.
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.
Die Erfindung betrifft eine Laschenkette mit einer Kettenbreite für ein
Umschlingungsgetriebe, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: eine Vielzahl von Laschen;
eine korrespondierende Anzahl von Wiegedruckstückpaaren, umfassend jeweils ein erstes Wiegedruckstück und ein zweites Wiegedruckstück, mit einer Quererstreckung in Richtung der Kettenbreite,
wobei mittels der Vielzahl der Laschen die Wiegedruckstückpaare
zugkraftübertragend zu einem geschlossenen Ring verkettet sind und so eine beidseits weisende Kettenlaufrichtung sowie eine Radialrichtung quer zu der
Kettenlaufrichtung und quer zu der Kettenbreite definieren, wobei die Radialrichtung von innerhalb des Rings nach außerhalb des Rings weist,
wobei jeweils eine Lasche zwei Wiegedruckstückpaare umschließt, sodass in einer Lasche in Kettenlaufrichtung jeweils zwei außenseitige Wiegedruckstück und zwei innenseitige Wiegedruckstücke gebildet sind.
Die Laschenkette ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der innenseitigen Wiegedruckstücke in nach innerhalb der Lasche weisender
Kettenlaufrichtung frei ist.
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.
Die hier vorgeschlagene Laschenkette ist für ein Umschlingungsgetriebe als Zugmittel eingerichtet, beispielsweise für ein CVT. Bei einem Umschlingungsgetriebe bildet eine Laschenkette einen Umschlingungskreisabschnitt bei den Getriebewellen und dazwischen zwei Trume, wobei eines ein Zugtrum beziehungsweise Lasttrum ist und das andere ein Leertrum ist. Die Laschenkette weist eine Kettenbreite auf und über diese Kettenbreite sind eine Mehrzahl von Laschen benachbart zueinander
angeordnet und bilden eine Laschengruppe. Die Kettenbreite ist im Einsatz parallel zu der Ausrichtung der zumindest zwei Getriebewellen. Daher wird die Richtung der Kettenbreite als axial bezeichnet und ist im Betrieb konstant gleich ausgerichtet. Die Kettenerstreckung, wird als Kettenlaufrichtung bezeichnet, welche also wie oben beschrieben ringartig verläuft und in Einsatz über die Bewegung der Laschenkette ihre Ausrichtung ändert. Die dritte Raumrichtung, welche zu den anderen beiden senkrecht steht und von dem Inneren des gebildeten geschlossenen Rings nach außen weist, wird als Radialrichtung bezeichnet und ändert mit der Kettenlaufrichtung Ihre
Ausrichtung. Wenn von der Kettenlaufrichtung gesprochen wird, so ist damit nicht eine einzige Umlaufrichtung wie im Einsatz gemeint, sondern der beidseitige Verlauf der Laschen und Wiegedruckstücke in dem geschlossenen Ring, also auch die
gegenläufige Richtung zu der Umlaufrichtung im Einsatz.
In Kettenlaufrichtung sind eine zu der Anzahl der Laschengruppen korrespondierende Anzahl von Wiegedruckstücken als Wiegedruckstückpaare mit einem in seitlicher Betrachtung (axiale Draufsicht) linken Wiegedruckstück und einem rechten
Wiegedruckstück, wobei beispielsweise das linke Wiegedruckstück mit einer Mehrzahl von rechten Laschen in unmittelbarem Kontakt steht, weiterhin das rechte
Wiegedruckstück mit einer Mehrzahl von linken Laschen in unmittelbarem Kontakt steht und die beiden Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaars unmittelbar aneinander anliegen. Die beiden Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaars übertragen die Zugkraft der Laschen so als Druckkraft aufeinander und rollen bei der Bewegung in einem Umschlingungsgetriebe aufeinander ab, beschreiben also eine Wiegebewegung aufeinander. Zum Aufnehmen der Mehrzahl der Laschen weisen die Wiegedruckstücke eine entsprechende Breite auf, welche in der Regel die maximale Breite der Laschenkette definiert, also die Kettenbreite. Bei beispielsweise einem CVT sind die Enden der Wiegedruckstücke schräg ausgebildet, um so eine etwa parallele Anliegefläche mit den Oberflächen der Kegelscheibenpaare auszubilden. Über die Enden der Wiegedruckstücke wird bei einem CVT reibschlüssig ein Drehmoment in die Laschenkette eingeleitet. Die Wiegedruckstücke werden also beidseitig mit einer axialen Druckkraft belastet. Die Laschen übertragen zumindest auf die gerade freien, also nicht axial verpressten, Wiegedruckstücke (zumindest des Lastrums) das
Drehmoment als Zuglast auf die jeweils zugehörigen Wiegedruckstücke,
beispielsweise das jeweils unmittelbar benachbarte Wiegedruckstück. Die
Wiegedruckstücke beziehungsweise Wiegedruckstückpaare sind also mittels der Vielzahl der Laschen zugkraftübertragend verkettet.
Laschen weisen ein Paar von Laschenbügeln (radial-innen und radial-außen) mit Haupterstreckung beziehungsweise Überbrückungsrichtung in Kettenlaufrichtung und ein Paar von Seitenbügeln mit Haupterstreckung beziehungsweise
Überbrückungsrichtung in Radialrichtung auf. Die Seitenbügel und Laschenbügel bilden so ein rahmen-förmiges Bauteil. Die hier beschriebenen Laschen sind die sogenannten Langlaschen, welche sich durch eine längere Erstreckung in
Kettenlaufrichtung von den sogenannten Kurzlaschen unterscheiden. In den meisten Laschenketten sind sowohl Langlaschen als auch Kurzlaschen vorgesehen. In wenigen Anwendungen sind auch einzig Kurzlaschen oder einzig Langlaschen vorgesehen. Sowohl die Kurzlaschen als auch die Langlaschen verbinden jeweils zwei Wiegedruckstückpaare. Die Wiegedruckstückpaare sind bei einer Laschenkette mit sowohl Langlaschen als auch Kurzlaschen im Verlauf der Laschenkette
unterschiedlich weit voneinander beabstandet, nämlich mittels der Kurzlaschen gehalten mit einem kürzeren Abstand und mittels der Langlaschen gehalten im
Vergleich dazu mit einem längeren Abstand. Gerade bei den Langlaschen wird das Risiko einer Kettenverknickung allgemein als so groß angesehen, dass bisher angenommen wurde, dass Höcker zum Sichern beziehungsweise Führen beider innenseitiger Wiegedruckstücke unerlässlich sind. In Betrachtung einer einzigen Lasche ist jeweils ein Wiegedruckstück der beiden gehaltenen
Wiegedruckstückpaaren mit einem Seitenbügel in zugkraftübertragendem Kontakt und das jeweils andere Wiegedruckstück, also das (in Kettenlaufrichtung) innenseitige Wiegedruckstück ist ausschließlich mit dem Seitenbügel der benachbarten Lasche in zugkraftübertragendem Kontakt.
Hier ist nun vorgeschlagen, dass bei der Laschenkette zumindest eines der
innenseitigen Wiegedruckstücke in nach innerhalb der Lasche weisender
Kettenlaufrichtung frei ist. Konventionell ist dort ein Höcker oder sogar (sich radial durchgehend erstreckender) Steg vorgesehen, um ein unbeabsichtigtes Verlagern des betreffenden Wiegedruckstückpaars sowie eine Kettenverknickung zu unterbinden, indem der Höcker oder Steg einen entsprechenden Anschlag für das innenseitige Wiegedruckstück bildet. Hier ist aber von der betreffenden Lasche bei zumindest einem der innenseitigen Wiegedruckstücke keine solche Sicherung beziehungsweise Führung an der in Radialrichtung inneren Seite oder an der in Radialrichtung äußeren Seite des Wiegedruckstücks vorgesehen. Es wurde festgestellt, dass eine solche Sicherung beziehungsweise Führung mittels der betreffenden Lasche der
innenseitigen Wiegedruckstücke nicht notwendig ist, sondern die (ausschließlich) radial-äußere (bei fehlender Sicherung an der radial-inneren Seite) beziehungsweise die radial-innere (bei fehlender Sicherung an der radial-äußeren Seite) Sicherung beziehungsweise Führung mittels entsprechender, beispielsweise konventioneller, Höcker (mit Erstreckung in Radialrichtung und wirksamer Anlagefläche in
Kettenlaufrichtung) der innenseitigen Wiegedruckstücke für eine sichere Handhabung der Laschenkette vor der Montage in einem Umschlingungsgetriebe ausreichend ist.
Damit wird die Reibung an den Wiegedruckstücken reduziert, damit die Lebensdauer verlängert und der Wirkungsgrad der Laschenkette erhöht. Zudem wird infolge einer Eliminierung der Kerbwirkung mittels Wegfall der entsprechenden Höcker innere Spannungsüberhöhungen reduziert und damit die Festigkeit der Lasche, also die Festigkeit der Laschenkette erhöht.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Laschenkette
vorgeschlagen, dass zumindest eine der Laschen zumindest einen Positionierzipfel aufweist,
wobei der Positionierzipfel eines der innenseitigen Wiegedruckstücke des
Wiegedruckstückpaars einer der benachbarten Laschen in Kettenlaufrichtung sichert.
Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich ein Positionierzipfel, bevorzugt als
Verlängerung in Kettenlaufrichtung außen am Rand einer Lasche, um damit
zumindest vor der Montage der Laschenkette in einem Umschlingungsgetriebe die relative Lage der Wiegedruckstückpaare und der Laschen zu sichern und eine
Kettenverknickung zu verhindern.
Es sei darauf hingewiesen, dass auch eine Ausführungsform ohne Positionierzipfel bei sachgerechter Handhabung ausreichend gegen Kettenverknickung gesichert ist. In einer Ausführungsform ist beispielsweise eine Seite (auch als Seitenbügel bezeichnet) einer in Kettenlaufrichtung benachbarten Lasche derart breit, dass bereits damit eine ausreichende Positionssicherheit bei der Handhabung der Laschenkette vor der Montage beziehungsweise außerhalb des Umschlingungsgetriebes gewährleistet ist. Beispielsweise wurde beobachtet, dass bei einer Laschenkette mit Langlaschen und Kurzlaschen in strengem Wechsel die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens einer Kettenverknickung gering ist. Bei Laschenketten mit zwei oder mehr Langlaschen in unm ittelbarer Folge in Kettenlaufrichtung ist aber der Einsatz zumindest eines
Positionierzipfels beziehungsweise zumindest einer Lasche mit Positionierzipfel in Hinsicht der Vermeidung einer Kettenverknickung vorteilhaft.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Laschenkette
vorgeschlagen, dass in Kettenbreite eine Mehrzahl von Laschen benachbart zueinander angeordnet sind und weniger als alle benachbarten, bevorzugt
ausschließlich eine einzige der, Laschen den Positionierzipfel aufweist.
Die Laschen sind über die Kettenbreite benachbart zueinander angeordnet und bilden so eine Laschengruppe von Laschen, welche jeweils einem unmittelbar benachbarten Paar von Wiegedruckstücken zugeordnet ist. Dabei sind die Laschen einer
Laschengruppe in axialer Richtung in der Regel nicht unmittelbar zueinander benachbart, sondern wechseln sich, nicht unbedingt regelmäßig, mit den Laschen der in Kettenlaufrichtung benachbarten Laschengruppe ab.
Bei der hier vorgeschlagenen Ausführungsform ist nicht jede der Laschen mit einem Positionierzipfel versehen, sondern weniger Laschen, beispielsweise lediglich eine Lasche, für ein innenseitiges Wiegedruckstück einer benachbarten Lasche. Dies ist zum Sichern gegen Kettenverknickung ausreichend. Für eine gleichmäßige Festigkeit der Laschen ist es für einige Anwendungen hingegen vorteilhaft, eine möglichst gleiche Laschenform bei den benachbarten Laschen einzusetzen und damit alle benachbarten oder alle höher belasteten benachbarten Laschen mit einem
Positionierzipfel auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Umschlingungsgetriebe vorgeschlagen für einen Antriebsstrang, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
ein erstes Kegelscheibenpaar mit einer ersten Rotationsachse und mit einem veränderbaren axialen ersten Scheibenabstand;
ein zweites Kegelscheibenpaar mit einer zweiten Rotationsachse und mit einem veränderbaren axialen zweiten Scheibenabstand; und
eine Laschenkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die beiden Kegelscheibenpaare mittels der Laschenkette, welche als in
Richtung der Kettenbreite in jeweils einem Kegelscheibenpaar axial eingepresstes Zugmittel angeordnet ist, abhängig von den eingestellten Scheibenabständen übersetzend drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.
Mit dem hier vorgeschlagenen Umschlingungsgetriebe, welches in der hier erläuterten Ausführungsform auch als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe bezeichnet wird, ist ein Drehmoment von einer Getriebeeingangswelle auf eine Getriebeausgangswelle, und umgekehrt, übersetzend beziehungsweise untersetzend übertragbar, wobei die Übertragung zumindest bereichsweise stufenlos einstellbar ist.
Das Umschlingungsgetriebe ist für einen Antriebsstrang, beispielsweise eines
Kraftfahrzeugs, eingerichtet und umfasst zumindest ein auf einer ersten Welle, beispielsweise der Getriebeeingangswelle, angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar und ein auf einer zweiten Welle, beispielsweise der Getriebeausgangswelle, angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar sowie ein zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren vorgesehenes Umschlingungsmittel, nämlich die oben beschriebenen Laschenkette. Ein Kegelscheibenpaar umfasst zwei
Kegelscheiben, welche mit korrespondierenden Kegelflächen aufeinander zu ausgerichtet sind und relativ zueinander axial bewegbar sind. Die (erste)
Kegelscheibe, auch als Losscheibe oder Wegscheibe bezeichnet, ist entlang Ihrer Wellenachse verlagerbar (axial verschiebbar) und die (zweite) Kegelscheibe, auch als Festscheibe bezeichnet, steht in Richtung der Wellenachse fest (axial fixiert).
Im Betrieb des Umschlingungsgetriebes wird die Laschenkette infolge der
Kegelflächen der Kegelscheiben mittels einer relativen Axialbewegung der
Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaars zwischen einer inneren Position (kleiner Wirkkreis) und einer äußeren Position (großer Wirkkreis) in einer (bezogen auf die jeweilige Wellenachse) radialen Richtung verlagert. Die Laschenkette läuft damit auf einem veränderbaren Wirkkreis, also mit veränderbarem Laufradius, ab. Dadurch ist eine unterschiedliche Drehzahlübersetzung und Drehmomentübersetzung von einem Kegelscheibenpaar auf das andere Kegelscheibenpaar, bevorzugt stufenlos, einstellbar.
Das hier vorgeschlagene Umschlingungsgetriebe weist eine Laschenkette gemäß obiger Beschreibung auf, wobei die Laschenkette eine geringe interne Reibung und damit einen hohen Wirkungsgrad aufweist, wobei zugleich eine ausreichende Sicherung gegen Kettenverknickung geschaffen ist. Zudem wird infolge einer Eliminierung der Kerbwirkung mittels Wegfall der entsprechenden Höcker innere Spannungsüberhöhungen reduziert und damit die Festigkeit der Lasche, also die Festigkeit der Laschenkette erhöht.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
zumindest eine Antriebsmaschine;
zumindest einen Verbraucher; und
ein Umschlingungsgetriebe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die zumindest eine Antriebsmaschine zur
Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes mit dem zumindest einen Verbraucher mit veränderbarer Übersetzung verbunden ist.
Der Antriebsstrang, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs eingerichtet zu dessen Vortrieb über zumindest ein Antriebsrad, ist dazu eingerichtet, ein von einem oder einer Mehrzahl von Antriebsaggregaten, zum Beispiel einer
Verbrennungskraftmaschine und/oder einer elektrischen Maschine, bereitgestelltes und über ihre jeweilige Antriebswelle, beispielsgemäß also die Verbrenner- Antriebswelle und/oder die elektrische Antriebswelle (Rotorwelle), abgegebenes Drehmoment für eine Nutzung durch einen Verbraucher bedarfsgerecht zu übertragen, also unter Berücksichtigung der benötigten Drehzahl und des benötigten Drehmoments. Eine Nutzung ist beispielsweise ein elektrischer Generator zum Bereitstellen von elektrischer Energie oder die Übertragung eines Drehmoments auf ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs zu dessen Vortrieb.
Um das Drehmoment gezielt und/oder mittels eines Schaltgetriebes mit
unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen, ist die Verwendung des oben beschriebenen Umschlingungsgetriebes besonders vorteilhaft, weil die Laschenkette einen sehr hohen Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung ermöglicht und eine hohe Lebensdauer aufweist. 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 : zwei Laschen einer Laschenkette mit Wiegedruckstückpaaren; und
Fig. 2: ein Umschlingungsgetriebe in einem Antriebsstrang.
In Fig. 1 ist ein kleiner Ausschnitt einer Laschenkette 1 in seitlicher Ansicht (axialer Draufsicht) gezeigt, nämlich eine erste Lasche 4 und eine zweite
Lasche 5 (darstellungsgemäß rechts), welche beide als Langlaschen ausgeführt sind. Hier ist ein mitbewegtes Koordinatensystem mit der beiderseits-weisenden
Kettenlaufrichtung 12, der nach außen weisenden Radialrichtung 13 und der
Axialrichtung 11 gezeigt. Die Komponenten der Laschenkette 1 sind hier in der darstellungsgemäßen Reihenfolge von links nach rechts mit Ordinalzahlen versehen.
Links in der ersten Lasche 4 gehalten ist ein erstes Wiegedruckstückpaar 6 und rechts ein zweites Wiegedruckstückpaar 7. Links in der zweiten Lasche 5 gehalten ist das zweite Wiegedruckstückpaar 7 und rechts ein drittes Wiegedruckstückpaar 8. Die Wiegedruckstückpaare 6, 7, 8 umfassen jeweils ein erstes Wiegedruckstück 9 und ein zweites Wiegedruckstück 10 (pars-pro-toto an dem dritten Wiegedruckstückpaar 8 als Paar gekennzeichnet). Bei der ersten Lasche 4 bildet das (rechte) zweite
Wiegedruckstück 10 des ersten Wiegedruckstückpaars 6 das innenseitige
Wiegedruckstück 10 und das (linke) erste Wiegedruckstück 9 des zweiten
Wiegedruckstückpaars 7 das innenseitige Wiegedruckstück 9. Während
darstellungsgemäß oben, also in Radialrichtung 13 außen, an der ersten Lasche 4, genauer dem äußeren Laschenbügel 24, jeweils ein Führungshöcker 25, 26
vorgesehen ist, ist radial-innen an der ersten Lasche 4, genauer dem inneren
Laschenbügel 27, kein solcher Höcker 28 vorgesehen. Im Gegenteil sind die innenseitigen Wiegedruckstücke 9, 10 innenseitig in Kettenlaufrichtung 12 frei. Das gleiche gilt in dieser Ausführungsform für die zweite Lasche 5. Rein optional weist hier die zweite Lasche 5 eine verbreiterte (linke) erste Seite auf, genauer als (erster) Seitenbügel 29 bezeichnet und gegenüber die zweite Seite als (zweiter) Seitenbügel 30. Der erste Seitenbügel 29 ist so weit in
Kettenlaufrichtung 12 verlängert, dass damit ein Positionierzipfel 14 gebildet ist. Der Positionierzipfel 14 wirkt mit einer Anliegefläche 31 durch Anliegen an dem zweiten Wiegedruckstück 10 des ersten Wiegedruckstückpaars 6 in Kettenlaufrichtung 12 sichernd auf dieses erste Wiegedruckstückpaar 6, also ein Wiegedruckstück 10 der in Kettenlaufrichtung 12 benachbarten (ersten) Lasche 4.
In Fig. 2 ist ein Umschlingungsgetriebe 3 in perspektivischer Ansicht in einem
Ausschnitt eines Antriebsstrangs 15 gezeigt, bei welchem eine Laschenkette 1 als Zugmittel auf zwei Kegelscheibenpaaren 16, 19 abläuft. Die Laschenkette 1 weist eine Kettenbreite 2 auf, sodass ein definierter Scheibenabstand 18, 21 zu einem
resultierenden Wirkkreis an dem jeweiligen Kegelscheibenpaar 16, 19 führt. Damit ist eine Übersetzung mittels des Umschlingungsgetriebes 3 von einer ersten Welle 32, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, mit einer ersten Rotationsachse 17 und einer zweiten Welle 33, beispielsweise einer Getriebeausgangswelle, mit einer zweiten Rotationsachse 20 eingestellt.
Die Laschen 4, 5 (hier nicht einzeln bezeichnet, vergleiche Fig. 1 oder Fig. 2), sind mittels der Vielzahl der paarweise angeordneten Wiegedruckstücke 9, 10 miteinander zur Zugkraftübertragung in den Trumen 34, 35 eingerichtet. Hier ist eine beidseitige Kettenlaufrichtung 12 (sowie eine Axialrichtung 11 und Radialrichtung 13) in einem beliebigen Punkt der Laschenkette 1 definiert, deren Ausrichtung im Raum sich mit der Bewegung der Laschenkette 1 verändert. Bspw. ist an der ersten Welle 32 eine Antriebsmaschine 22 angeschlossen, wobei hier nur das drehmomentaufnehmende Eingangszahnrad gezeigt ist. Bspw. ist an der zweiten Welle 33 ein Verbraucher 23, beispielsweise zumindest ein Antriebsrad, angeschlossen, wobei hier nur das drehmomentabgebende Ausgangszahnrad gezeigt ist.
Die hier vorgeschlagene Laschenkette weist eine besonders lange Lebensdauer und einen hohen Wirkungsgrad auf. Bezuqszeichenliste Laschenkette 30 zweiter Seitenbügel Kettenbreite 31 Anliegefläche Umschlingungsgetriebe 32 erste Welle erste Lasche 33 zweite Welle zweite Lasche 34 erstes Trum erstes Wieaedruckstückoaar 35 zweites Trum zweites Wiegedruckstückpaar
drittes Wiegedruckstückpaar
erstes Wiegedruckstück
zweites Wiegedruckstück
Axialrichtung
Kettenlaufrichtung
Radialrichtung
Positionierzipfel
Antriebsstrang
erstes Kegelscheibenpaar
erste Rotationsachse
erster Scheibenabstand
zweites Kegelscheibenpaar
zweite Rotationsachse
zweiter Scheibenabstand
Antriebsmaschine
Verbraucher
äußerer Laschenbügel
linker Führungshöcker
rechter Führungshöcker
innerer Laschenbügel
höckerfreier Bereich
erster Seitenbügel

Claims

Patentansprüche
1. Laschenkette (1 ) mit einer Kettenbreite (2) für ein Umschlingungsgetriebe (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- eine Vielzahl von Laschen (4,5); und
- eine korrespondierende Anzahl von Wiegedruckstückpaaren (6,7,8),
umfassend jeweils ein erstes Wiegedruckstück (9) und ein zweites
Wiegedruckstück (10), mit einer Quererstreckung in Richtung der Kettenbreite (2), wobei mittels der Vielzahl der Laschen (4,5) die Wiegedruckstückpaare (6,7,8) zugkraftübertragend zu einem geschlossenen Ring verkettet sind und so eine beidseits weisende Kettenlaufrichtung (12) sowie eine Radialrichtung (13) quer zu der Kettenlaufrichtung (12) und quer zu der Kettenbreite (2) definieren, wobei die Radialrichtung (13) von innerhalb des Rings nach außerhalb des Rings weist, und wobei jeweils eine Lasche (4;5) zwei Wiegedruckstückpaare (6,7;7,8) umschließt, sodass in einer Lasche (4,5) in Kettenlaufrichtung (12) jeweils zwei außenseitige Wiegedruckstück (9; 10) und zwei innenseitige Wiegedruckstücke (10;9) gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eines der innenseitigen Wiegedruckstücke (9;10) in nach innerhalb der Lasche (4,5) weisender Kettenlaufrichtung (12) frei ist.
2. Laschenkette (1 ) nach Anspruch 1 , wobei zumindest eine der Laschen (4)
zumindest einen Positionierzipfel (14) aufweist,
wobei der Positionierzipfel (14) eines der innenseitigen Wiegedruckstücke (9) des Wiegedruckstückpaars (6) einer der benachbarten Laschen (5) in
Kettenlaufrichtung (12) sichert.
3. Laschenkette (1 ) nach Anspruch 2, wobei in Kettenbreite (2) eine Mehrzahl von Laschen (4) benachbart zueinander angeordnet sind und weniger als alle benachbarten, bevorzugt ausschließlich eine einzige der, Laschen (4) den
Positionierzipfel (14) aufweist.
4. Umschlingungsgetriebe (3) für einen Antriebsstrang (15), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- ein erstes Kegelscheibenpaar (16) mit einer ersten Rotationsachse (17) und mit einem veränderbaren axialen ersten Scheibenabstand (18);
- ein zweites Kegelscheibenpaar (19) mit einer zweiten Rotationsachse (20) und mit einem veränderbaren axialen zweiten Scheibenabstand (21 ); und
- eine Laschenkette (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die beiden Kegelscheibenpaare (16,19) mittels der Laschenkette (1 ), welche als in Richtung der Kettenbreite (2) in jeweils einem
Kegelscheibenpaar (16,19) axial eingepresstes Zugmittel angeordnet ist, abhängig von den eingestellten Scheibenabständen (18,21 ) übersetzend drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.
5. Antriebsstrang (15), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- zumindest eine Antriebsmaschine (22);
- zumindest einen Verbraucher (23); und
- ein Umschlingungsgetriebe (3) nach Anspruch 4,
wobei die zumindest eine Antriebsmaschine (22) zur Drehmomentübertragung mittels des Umschlingungsgetriebes (3) mit dem zumindest einen
Verbraucher (23) mit veränderbarer Übersetzung verbunden ist.
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