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Title:
SLIDE RAIL WITH DIAGONAL JOINING SURFACES FOR A BELT-DRIVEN CONICAL PULLEY TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/093916
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a slide rail (8) for a belt-driven conical pulley transmission (20) with a guide area (11) for guiding a wrap-around means (23) of the belt-driven conical pulley transmission (20) in the longitudinal direction (5), said slide rail be made of a first sub-rail (9) and a second sub-rail (10) which lie against each other at a boundary surface (16), wherein the guide area (11) is delimited by a first lateral wall (12) formed by the first sub-rail (9), a second lateral wall (13) formed by the second sub-rail (10), an inner guide surface (14), and an outer guide surface (15), and the inner guide surface (14) and the outer guide surface (15) is each partly formed by the first sub-rail (9) and the second sub-rail (10). The invention is characterized in that the first sub-rail (9) and the second sub-rail (10) are designed such that the boundary surface (16) is at an angle (17) to the longitudinal direction (5) at least in the region of the inner guide surface (14).

Inventors:
SCHEHRER NICOLAS (FR)
Application Number:
PCT/DE2020/100932
Publication Date:
May 20, 2021
Filing Date:
November 03, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H7/18
Domestic Patent References:
WO2019209299A12019-10-31
WO2014012741A12014-01-23
Foreign References:
JP2012102857A2012-05-31
DE102015201618A12015-08-27
DE102013201541A12013-08-29
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Claims:
Patentansprüche

1. Gleitschiene (8) für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (20) mit einem Führungsraum (11) zur Führung eines Umschlingungsmittels (23) des Ketten umschlingungsgetriebes (20) in einer Längsrichtung (5), aufgebaut aus einer ersten Teilschiene (9) und einer zweiten Teilschiene (10), die an einer Grenz fläche (16) aneinander liegen, wobei der Führungsraum (11) von einer durch die ersten Teilschiene (9) gebildeten ersten Seitenwand (12), einer durch die zweite Teilschiene (10) gebildeten zweiten Seitenwand (13), einer inneren Füh rungsfläche (14) und einer äußeren Führungsfläche (15) begrenzt ist und inne re Führungsfläche (14) und äußere Führungsfläche (15) jeweils teilweise von der ersten Teilschiene (9) und der zweiten Teilschiene (10) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass erste Teilschiene (9) und zweite Teilschiene (10) so ausgebildet sind, dass die Grenzfläche (16) zumindest im Bereich der inneren Führungsfläche (14) einen Winkel (17) mit der Längsrichtung (5) ein schließt.

2. Gleitschiene (8) nach Anspruch 1 , bei der der Winkel (17) mindestens einen Wert von etwa 0,5° hat und bevorzugt aus einem Bereich von 0,5° bis 25° aus gewählt ist.

3. Gleitschiene (8) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Grenzfläche (16) im Be reich der inneren Führungsfläche (14) über eine gesamte Länge (19) in Längs richtung (5) der inneren Führungsfläche (14) verläuft.

4. Gleitschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Grenzflä che (16) im Bereich der äußeren Führungsfläche (15) über eine gesamte Länge (19) in Längsrichtung (5) der äußeren Führungsfläche (15) verläuft.

5. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (20), das zumindest ein auf einer ersten Welle angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar (21) und ein auf einer zweiten Welle angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar (22) und ein zur Drehmomen tübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren (21, 22) vorgesehenes Um- schlingungsmittel (23) umfasst, wobei das Umschlingungsmittel (23) an jedem Kegelscheibenpaar (21, 22) in einer radialen Richtung zwischen einer inneren Position und einer äußeren Position entlang einer Anlagefläche der Kegel scheibenpaare verlagerbar ist, umfassend eine Gleitschiene (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Führung des Umschlingungsmittels (23).

Description:
Gleitschiene mit schrägen Füqeflächen für ein Keqelscheibenumschlinqunqsqe- triebe

Die Erfindung betrifft eine Gleitschiene für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug und ein entsprechendes Getriebe. Das Kegelscheibenumschlin gungsgetriebe umfasst zumindest ein auf einer ersten Welle angeordnetes erstes Ke gelscheibenpaar und ein auf einer zweiten Welle angeordnetes zweites Kegelschei benpaar sowie ein zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren vorgesehenes Umschlingungsmittel, welches über eine Gleitschiene geführt wird.

Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ist insbesondere ein CVT-Getriebe (conti- nuously variable transmission), bevorzugt für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere wird das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe in Verbindung mit einer Verbrennungs kraftmaschine oder einer anderen Antriebseinheit zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges eingesetzt.

Ein solches Kegelscheibenumschlingungsgetriebe umfasst regelmäßig zumindest ein erstes Kegelscheibenpaar und ein zweites Kegelscheibenpaar mit jeweils einer ent lang der Wellenachse verlagerbaren ersten Kegelscheibe und einer in Richtung der Wellenachse feststehenden zweiten Kegelscheibe und ein zur Drehmomentübertra gung zwischen den Kegelscheibenpaaren vorgesehenes Umschlingungsmittel.

Solche Kegelscheibenumschlingungsgetriebe sind bekannt. Im Betrieb des Kegel scheibenumschlingungsgetriebes wird das Umschlingungsmittel an den Kegelschei benpaaren zwischen einer inneren Position und einer äußeren Position in einer radia len Richtung verlagert.

Zwischen dem ersten Kegelscheibenpaar und dem zweiten Kegelscheibenpaar er streckt sich das Umschlingungsmittel durch den Zwischenraum. In dem Zwischen raum sind Gleitscheinen zur Führung des Umschlingungsmittels vorgesehen, wie bei spielsweise aus der WO 2014/012741 A1 bekannt. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weite re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten An sprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufge führten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus wer den die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzi siert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge stellt werden.

Die erfindungsgemäße Gleitschiene für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem Führungsraum zur Führung eines Umschlingungsmittels des Kettenumschlin gungsgetriebes in einer Längsrichtung, aufgebaut aus einer ersten Teilschiene und einer zweiten Teilschiene, die an einer Grenzfläche aneinander liegen, wobei der Füh rungsraum von einer durch die ersten Teilschiene gebildeten ersten Seitenwand, einer durch die zweite Teilschiene gebildeten zweiten Seitenwand, einer inneren Führungs fläche und einer äußeren Führungsfläche begrenzt ist und innere Führungsfläche und äußere Führungsfläche jeweils teilweise von der ersten Teilschiene und der zweiten Teilschiene gebildet werden, zeichnet sich dadurch aus, dass erste Teilschiene und zweite Teilschiene so ausgebildet sind, dass die Grenzfläche zumindest im Bereich der inneren Führungsfläche einen Winkel mit der Längsrichtung einschließt.

Der Winkel ist dabei von null verschieden. Bevorzugt ist ein Winkel von mindestens 0,5°, insbesondere im Bereich von 0,5° bis 25°. Die Längsachse gibt dabei die Erstre ckungsrichtung des Umschlingungsmittels an, die der Richtung entspricht, in der Drehmoment zwischen den Kegelscheibenpaaren des Kegelscheibenumschlingungs getriebes zu übertragen.

Durch die im Vergleich zur Längsachse schräge Grenzfläche ist es insbesondere möglich, asymmetrische innere Führungsflächen zu erreichen, bei denen im Betrieb das Umschlingungsmittel in den Endbereichen der inneren Führungsfläche mit beiden Teilschienen in Kontakt steht, so dass eine Situation vermieden werden kann, bei in einem Endbereich das Umschlingungsmittel Kontakt lediglich zu einer der beiden Teil schienen hat. Asymmetrisch bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, das keine Achsensymmetrie der inneren Führungsfläche in Bezug auf die Längsachse vor liegt. Die auf die innere Führungsfläche wirkenden Kräfte können so auf beide Teil schienen verteilt werden. Dies verringert den Verschleiß der Teilschienen. Weiterhin ermöglicht dies eine im Vergleich zum Stand der Technik steifere Ausgestaltung der Gleitschiene und damit einen im Vergleich zum Stand der Technik leiseren Betrieb.

Bevorzugt verläuft die Grenzfläche im Bereich der inneren Führungsfläche über eine gesamte Länge in Längsrichtung der inneren Führungsfläche. Dies ermöglicht insbe sondere auch einen steiferen Aufbau der Gleitschiene im Bereich der inneren Füh rungsfläche, da die gesamte Länge der Grenzfläche für die Verbindung der ersten Teilschiene mit der zweiten Teilschiene im Bereich der inneren Führungsfläche zur Verfügung steht.

Weiterhin ist eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der die Grenzfläche im Bereich der äußeren Führungsfläche über eine gesamte Länge in Längsrichtung der äußeren Füh rungsfläche verläuft. Dies ermöglicht insbesondere auch einen steiferen Aufbau der Gleitschiene im Bereich der äußeren Führungsfläche, da die gesamte Länge der Grenzfläche für die Verbindung der ersten Teilschiene mit der zweiten Teilschiene im Bereich der äußeren Führungsfläche zur Verfügung steht.

Weiterhin wird ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe vorgeschlagen, das zumin dest ein auf einer ersten Welle angeordnetes erstes Kegelscheibenpaar und ein auf einer zweiten Welle angeordnetes zweites Kegelscheibenpaar und ein zur Drehmo mentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren vorgesehenes Umschlin gungsmittel umfasst, wobei das Umschlingungsmittel an jedem Kegelscheibenpaar in einer radialen Richtung zwischen einer inneren Position und einer äußeren Position entlang einer Anlagefläche der Kegelscheibenpaare verlagerbar ist, umfassend eine Gleitschiene nach der vorliegenden Erfindung zur Führung des Umschlingungsmittels.

Das Umschlingungsmittel ist insbesondere ein Riemen oder eine Kette mit einer Mehrzahl von Kettengliedern, bevorzugt eine Kette. Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter ( erste , zweite , ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihen folge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

Fig. 1 und 2: ein als bekannt angenommenes Beispiel einer Gleitschiene in verschie denen Ansichten;

Fig. 3 und 4: ein Beispiel einer Gleitschiene in zwei Ansichten; und

Fig. 5: ein Beispiel eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit einer ent sprechenden Gleitschiene.

Fig. 1 und 2 zeigen ein als bekannt angenommenes Beispiel einer Gleitschiene 1 in einer perspektivischen Gesamtansicht (Fig. 1) und einen Längsschnitt durch einen Führungsraum 2 der Gleitschiene 1. Die Gleitschiene 1 ist dabei aus einer ersten Teil schiene 3 und einer zweiten Teilschiene 4 zusammengesetzt, die gemeinsam den Führungsraum 2 bilden. Der Führungsraum 2 dient zur Führung eines Umschlin gungsmittels eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes (siehe Fig. 5) in einer Längsrichtung 5. Die Längsrichtung 5 entspricht dabei der Erstreckungsrichtung des Umschlingungsmittels. Die erste Teilschiene 3 und die zweite Teilschiene 4 liegen an einer Grenzfläche 6 aneinander. Bei diesem als bekannt angenommenen Beispiel ist dabei die Grenzfläche 6 im Bereich des Führungsraumes 2 parallel zur Längsachse 5.

Das als bekannt angenommene Beispiel der Gleitschiene 1 ist asymmetrisch ausge bildet. Dies bedeutet, dass Endbereiche 7 der ersten Teilschiene 3 und der zweiten Teilschiene 4 einander nicht gegenüberliegen und somit jeweils eine Teilschiene 3, 4 die andere Teilschiene 4, 3 in Längsrichtung 5 überragt. Dies spart zwar Bauraum ein, führt jedoch zu einseitigen Belastungen der Teilschienen 3, 4 durch das Umschlin- gungsmittel im Betrieb. So wird nach Fig. 2, welche eine Schnittdarstellung der Gleit schiene 1 aus Fig. 1 in der Ebene des Führungsraums 2 ist, die erste Teilschiene 3 in der Figur links deutlich mehr belastet als die zweite Teilschiene 4. Die zweite Teil schiene 4 wird in der Figur rechts deutlich mehr belastet als die erste Teilschiene 3. Dies führt zu einseitigen Belastungen der Teilschienen 3, 4 und begünstigt Verschleiß und Bruch.

Fig. 3 und 4 zeigen ein Beispiel einer Gleitschiene 8. Fig. 3 zeigt dabei einen Längs schnitt ähnlich zu Fig. 2 und Fig. 4 einen zentralen Querschnitt durch die Gleitschiene 8 im Ausschnitt. Die Gleitschiene 8 ist dabei aus einer ersten Teilschiene 9 und einer zweiten Teilschiene 10 aufgebaut. Diese bilden dabei einen Führungsraum 11, der insbesondere in Fig. 4 zu sehen ist. Der Führungsraum 11 von einer durch die erste Teilschiene 8 gebildeten ersten Seitenwand 12, einer durch die zweite Teilschiene 9 gebildeten zweiten Seitenwand 13, einer inneren Führungsfläche 14 und einer äuße ren Führungsfläche 15 begrenzt. Innere Führungsfläche 14 und äußere Führungsflä che 15 werden dabei jeweils teilweise von der ersten Führungsschiene 9 und von der zweiten Führungsschiene 10 gebildet. Eine Grenzfläche 16 zwischen erster Teilschie ne 9 und zweiter Teilschiene 10 verläuft damit durch die innere Führungsfläche 14 und die äußere Führungsfläche 15. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt schließt dabei die Grenzfläche 16 im Bereich der inneren Führungsfläche 14 einen Winkel 17 mit der Längsachse 5 ein. Dieser Winkel 17 ist von null verschieden. Der Schnittpunkt der Grenzfläche 16 mit der Längsrichtung 5 (Symmetrieachse) kann in Richtung der Längsausdehnung der Gleitschiene 1 an unterschiedlichen Stellen sein, bevorzugt wird die Lage des Schnittpunkts in der Mitte der Längsausdehnung. Selbst bei einer asymmetrischen Ausgestaltung der inneren Führungsfläche 14 wie durch die gepunkteten Linien angedeutet sind erste Teilschiene 9 und zweite Teil schiene 10 so ausgebildet, dass die Grenzfläche 16 über die gesamte Länge der inne ren Führungsfläche 14 in Richtung der Längsachse 5 verläuft, so dass das Umschlin- gungsmittel an den Endbereichen 18 jeweils im Kontakt mit beiden Teilschienen 9, 10 steht. Die auf die innere Führungsfläche 14 wirkenden Kräfte werden dadurch gleich mäßiger auf die Teilschienen 9, 10 verteilt als im als bekannt angenommenen Beispiel aus den Figuren 1 und 2. Dies bedeutet insbesondere, dass die Längen 19 der ersten Teilschiene 9 und der zweiten Teilschiene 10 identisch sind und die Teilschienen 9, 10 im Bereich der inneren Führungsfläche 14 und ggf. der äußeren Führungsfläche 15 über die gesamte Länge 19 aneinander anliegen.

Weiterhin können so, gerade auch bei einer asymmetrischen Ausgestaltung der inne ren Führungsfläche 14, bessere Steifigkeiten im Vergleich zu dem als bekannt ange nommenen Beispiel aus den Figuren 1 und 2 erreicht werden, die zu einem leiseren Betrieb des entsprechenden Kegelscheibenumschlingungsgetriebes im Vergleich zu einem Getriebe mit einer als bekannt angenommenen Gleitschiene 1 aus den Figuren 1 und 2. Analog kann auch die äußere Führungsfläche 15 so ausgestaltet werden, dass die Grenzfläche 16 zwischen der ersten Teilschiene 9 und der zweiten Teilschie ne 10 im Bereich der äußeren Führungsfläche 15 ein einem Winkel zur Längsachse verläuft, der von Null verschieden ist, wie Fig. 4 zu entnehmen ist.

Fig. 5 zeigt schematisch ein stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsge triebe 20 mit zwei Kegelscheibenpaaren 21 , 22 und einer Gleitschiene 8 zur Führung eines als Kette ausgebildeten Umschlingungsmittels 23. Das erste Kegelscheibenpaar 21 ist ausgehend von einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine antreibbar. Eine Dreh achse des ersten Kegelscheibenpaars 21 ist mit 24 bezeichnet. Die Pfeilrichtung a zeigt eine Antriebsdrehrichtung. Das zweite Kegelscheibenpaar 22 kann mit Antriebs rädern des Kraftfahrzeugs antriebsverbunden sein.

Eine Drehachse des zweiten Kegelscheibenpaars 22 ist mit 25 bezeichnet. Das Um- schlingungsmittel 23 dient zur Übertragung einer mechanischen Leistung zwischen dem ersten Kegelscheibenpaar 21 und dem zweiten Kegelscheibenpaar 22. In der Fi- gur 5 läuft das Umschlingungsmittel 23 an dem ersten Kegelscheibenpaar 21 auf ei nem kleinen Radius und an dem zweiten Kegelscheibenpaar 22 auf einem großen Radius. Damit ergibt sich vorliegend eine Übersetzung ins Langsame.

Die Kegelscheiben der Kegelscheibenpaare 21 , 22 sind jeweils in Richtung der Dreh achsen 24, 25 relativ zueinander verschiebbar. Wenn die Kegelscheiben eines Kegel scheibenpaars 21 , 22 voneinander weit entfernt sind, läuft das Umschlingungsmittel 23 auf einem kleinen Radius. Wenn die Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaars 21, 22 einen geringen Abstand voneinander aufweisen, läuft das Umschlingungsmittel 23 auf einem großen Radius. Wenn der Abstand der Kegelscheiben vergrößert wird, ver schiebt sich der Laufradius des Umschlingungsmittels 23 in Richtung kleinerer Radi en. Wenn der Abstand der Kegelscheiben verkleinert wird, verschiebt sich der Laufra dius des Umschlingungsmittels 23 in Richtung größerer Radien. Die Kegelscheiben der Kegelscheibenpaare 21, 22 werden gegenläufig verstellt, sodass das Umschlin gungsmittel 23 vorgespannt bleibt. Bei einer Änderung der Übersetzung des Getriebes 20 ändert sich die relative Lage zwischen dem Umschlingungsmittel 23 und den Drehachsen 24, 25 der Kegelscheibenpaare 21, 22.

Bei einem Antrieb entsprechend der Pfeilrichtung a läuft das Umschlingungsmittel 23 in Pfeilrichtung b. Diese entspricht der Längsrichtung 5. Die Gleitschiene 8 ist dann an einem Lasttrum des Umschlingungsmittels 23 angeordnet. Die Gleitschiene 8 weist die innere Führungsfläche 14 und die äußere Führungsfläche 15 auf, die den Füh rungsraum 11 bilden. Die Führungsflächen 14, 15 sind miteinander mithilfe der Sei tenwände 12, 13 verbunden. Das Umschlingungsmittel 23 ist zwischen den Führungs flächen 14, 15 mit einem nur geringen Spiel geführt. Die Gleitschiene 8 ist an einem Halterohr 26 angeordnet. Das Halterohr 26 ist an einem Gehäuse des Getriebes 20 und damit in Bezug auf die Drehachsen 24, 25 der Kegelscheibenpaare 21, 22 fest angeordnet. Zur Anordnung an dem Halterohr 26 weist die Gleitschiene 8 die lang lochartige Aufnahme 27 auf. Bei einem Betrieb des Getriebes 20 können im Um schlingungsmittel 23 in einer Transversalrichtung c Schwingungen angeregt werden. Die langlochartige Aufnahme 27 der Gleitschiene 8 erstreckt sich in Pfeilrichtung c.

Um eine Lageänderung des Umschlingungsmittels 23 bei einer Änderung der Über setzung des Getriebes 20 zu ermöglichen, ist die Gleitschiene 8 an dem Halterohr 26 um eine Längsachse des Halterohrs 26 drehbar und in Pfeilrichtung c verschiebbar angeordnet. Die Gleitschiene 8 weist wie oben beschrieben einen zweiteiligen Aufbau aus zwei Teilschienen 9, 10 auf.

Bezuqszeichenliste

1 Gleitschiene Führungsraum

3 Erste Teilschiene Zweite Teilschiene

5 Längsrichtung Grenzfläche

7 Endbereich

8 Gleitschiene

9 Erste Teilschiene

10 Zweite Teilschiene

11 Führungsraum

12 Erste Seitenwand

13 Zweite Seitenwand

14 Innere Führungsfläche

15 Äußere Führungsfläche

16 Grenzfläche

17 Winkel

18 Endbereich

19 Länge

20 Kegelscheibenumschlingungsgetriebe

21 Erstes Kegelscheibenpaar

22 Zweites Kegelscheibenpaar

23 Umschlingungsmittel

24 Drehachse

25 Drehachse

26 Halterohr

27 Aufnahme a Antriebsdrehrichtung b Pfeilrichtung c Transversalrichtung