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Die Erfindung betrifft eine Laschenkette für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für ein stufenlos einstellbares Getriebe (CVT-Getriebe), mit einer Vielzahl an Laschen, die über Druckstücke, die in Öffnungen der Laschen eingreifen, gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die Druckstücke paarweise in den Öffnungen angeordnet sind und die Druckstücke eines Druckstückpaars an einem Wälzpunkt aneinander abwälzen, wobei die Öffnung durch einen in Vertikalrichtung oberen Längsbügel, zwei Querbügel und einen in Vertikalrichtung unteren Längsbügel der Lasche umschlossen ist. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine CVT-Laschenkette, mit einer Vielzahl von Laschen, die über Druckstücke gelenkig miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine Lasche einen äußeren Längsbügel und einen inneren Längsbügel besitzt, die über je einen Querbügel miteinander verbunden sind, wobei die beiden Längsbügel und die beiden Querbügel eine Aufnahmeöffnung für zwei zu einem Druckstückpaar kombinierte Druckstücke ausbilden, wobei die beiden Druckstücke eines Druckstückpaars an einem Wälzpunkt aneinander abwälzen.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Laschenketten für stufenlos einstellbare Getriebe (CVT-Getriebe) bekannt. Zum Beispiel offenbart die
DE 10 2015 112 963 A1 ein stufenloses Umschlingungsgetriebe, mit zwei Riemenscheiben, und einer Kette, wobei die Kette plattenartige Glieder beinhaltet, welche jeweils eine Öffnung aufweisen und in einer Umfangsrichtung der Kette angeordnet sind, und durch Kopplung von Kettenelementen miteinander ausgebildet ist, wobei jedes der Kettenelemente durch eine Vielzahl an Gliedern, die in einer Querrichtung der Kette angeordnet sind, und zwei Wiegestücken ausgebildet ist, Abstände zwischen den zwei Wiegestücken zwischen einem größeren solcher Abstände der zwei Wiegestücke, welcher eine Kontaktpunkt-Durchrutschdistanz zwischen einem linearen Zustand und einem maximal gebogenen Zustand der Kette minimiert, und einem kleineren solcher Abstände der zwei Wiegestücke, welcher die Kontaktpunkt-Durchrutschdistanz zwischen dem linearen Zustand und einem minimal gebogenen Zustand der Kette minimiert, festgelegt sind, und der Abstand eine ausgerichtete Distanz eines Wiegestück-Riemenscheiben-Kontaktpunkts ist, von einem Referenzpunkt in einer Dickenrichtung der Kette aus, wobei der Referenzpunkt ein Wiegestück-Wiegestück-Kontaktpunkt ist, zu dem Zeitpunkt, an dem die benachbarten Kettenelemente in dem linearen Zustand sind, und die Kontaktpunkt-Durchrutschdistanz eine Distanz ist, über die sich der Wiegestück-Riemenscheiben-Kontaktpunkt bezüglich der Riemenscheibe bewegt, wenn das Kettenelement gedehnt und gebogen wird, um von dem linearen Zustand in einen gebogenen Zustand überzugehen, in dem das Kettenelement um die Riemenscheibe gewunden ist.
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Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass in einem Bereich nahe eines Kontakts zwischen der Lasche und dem (Wiege-)Druckstück in der Regel eine hohe Belastung auftritt. Diese Belastung wird insbesondere durch einen Kontaktauslauf zu den horizontalen Längsbügeln, d.h. dem äußerer/oberen und dem inneren/unteren Längsbügel, beeinflusst.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine Laschenkette bereitgestellt werden, bei der der Konturverlauf der Laschen besonders optimiert ist, so dass eine Belastung nahe des Kontakts zwischen der Lasche und dem Druckstück reduziert wird.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein erstes Verhältnis zwischen einer oberen Tiefe und einer Bügelstärke des äußeren/oberen Längsbügels größer als 1/7 ist und/oder ein zweites Verhältnis zwischen einer unteren Tiefe und einer Bügelstärke des inneren/unteren Längsbügels größer als 1/14 ist. Die Begriffe oberer Längsbügel und äußerer Längsbügel sowie die Begriffe unterer Längsbügel und innerer Längsbügel werden nachfolgend synonymisch verwendet.
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Dabei wird unter der oberen Tiefe ein in Vertikalrichtung gemessener Abstand zwischen dem an dem Querbügel anliegenden Druckstück und einem oberen Schnittpunkt verstanden, wobei der obere Schnittpunkt durch eine durch den Wälzpunkt verlaufende Vertikallinie und eine Innenkontur des oberen Längsbügels gebildet wird, entspricht. Dabei wird unter der Bügelstärke des oberen Längsbügels eine entlang der Vertikallinie gemessene Breite des oberen Längsbügels verstanden.
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Dementsprechend wird unter der unteren Tiefe ein in Vertikalrichtung gemessener Abstand zwischen dem an dem Querbügel anliegenden Druckstück und einem unteren Schnittpunkt verstanden, wobei der untere Schnittpunkt durch die Vertikallinie und eine Innenkontur des unteren Längsbügels gebildet wird. Dabei wird unter der Bügelstärke des unteren Längsbügels eine entlang der Vertikallinie gemessene Breite des unteren Längsbügels verstanden.
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Dies hat den Vorteil, dass das Verhältnis zwischen der Tiefe und der Bügelstärke dadurch optimiert wird, so dass die Belastung der Lasche nahe des Kontakts zwischen dem Druckstück und der Lasche reduziert wird und gleichzeitig eine ausreichend große Bügelstärke vorgesehen ist. Insbesondere durch das Vorsehen einer vergrößerten Tiefe, verglichen mit der Ausführung des Stands der Technik, kann dies in besonders vorteilhafter Weise erreicht werden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn eine Innenkontur der Lasche konvex-konkav zwischen einem in Vertikalrichtung oberen Kontaktpunkt des Druckstücks mit der Lasche und dem oberen Schnittpunkt gekrümmt ist. Das heißt, dass die Innenkontur ausgehend von einem zentralen Bereich des Querbügels im Bereich des Übergangs zu dem oberen Längsbügel zuerst nach außen gewölbt, d.h. in diesem Fall zu der Öffnung hin, gekrümmt ist und daran anschließend, d.h. der Innenkontur folgend in Richtung zu dem oberen Längsbügel hin, konkav, d.h. nach innen gewölbt, d.h. in diesem Fall die Bügelstärker verringernd, gekrümmt ist. Dadurch ergibt sich ein besonders geeigneter Übergang zwischen dem Querbügel und dem oberen Längsbügel. Alternativ kann der obere Kontaktauslauf auch durch weiterführende konkave Radien gebildet werden.
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Auch ist es bevorzugt, wenn die Innenkontur der Lasche konvex-konkav zwischen einem in Vertikalrichtung unteren Kontaktpunkt des Druckstücks mit der Lasche und dem unteren Schnittpunkt gekrümmt ist. Das heißt, dass die Innenkontur über eine Wölbung nach außen in eine Wölbung nach innen übergeht. So wird das optimierte Verhältnis zwischen der Bügelstärke und der Tiefe erreicht. Alternativ kann der untere Kontaktauslauf auch durch weiterführende konkave Radien gebildet werden
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Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Verhältnis zwischen der oberen Tiefe und der Bügelstärke des oberen Längsbügels größer als 1/6 ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das erste Verhältnis zwischen der oberen Tiefe und der Bügelstärke des oberen Längsbügels kleiner als 1/3, bevorzugt kleiner als 1/4, weiter bevorzugt kleiner als 1/5 sein. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das erste Verhältnis zwischen der oberen Tiefe und der Bügelstärke des äußeren/oberen Längsbügels etwa gleich 1/5,5, d.h. 1/5,5 ±10%, besonders bevorzugt exakt 1/1,5, ist. Dies hat sich als besonders vorteilhaft hinsichtlich der Lastverteilung im Übergang zwischen den Längsbügeln ergeben.
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Auch ist es von Vorteil, wenn das zweite Verhältnis zwischen der unteren Tiefe und der Bügelstärke des unteren Längsbügels größer als 1/13 ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das zweite Verhältnis zwischen der unteren Tiefe und der Bügelstärke des unteren Längsbügels kleiner als 1/10, bevorzugt kleiner als 1/11, weiter bevorzugt kleiner als 1/12 sein. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das zweite Verhältnis zwischen der unteren Tiefe und der Bügelstärke des inneren/unteren Längsbügels etwa gleich 1/12,65, d.h. 1/12,65 ± 10%, besonders bevorzugt exakt 1/12,65, ist.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Kettenlasche für eine Laschenkette, deren Innenkonturverlauf so ausgebildet ist, dass ein Übergang zwischen einem Querbügel und einem Längsbügel der Kettenlasche in einem gewissen Abstand nach einem Kontakt eines Wiegedruckstücks mit der Kettenlasche in einer Tiefe in die Geometrie des Längsbügels übergeht, wodurch eine Belastung nahe des Kontakts reduziert wird. Eine optimale Tiefe ergibt sich dabei in Abhängigkeit der vertikalen Bügelstärke des jeweiligen Längsbügels, gemessen an einer vertikalen Linie durch einen Wälzpunkt zwischen zwei Wiegedruckstücken eines Wiegedruckstückpaars. Ein Verhältnis der Tiefe zu der Bügelstärke ist erfindungsgemäß für den oberen Kontaktauslauf größer als 1/7 und/oder für den unteren Kontaktauslauf größer als 1/14.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Ausschnitt einer beispielhaften allgemeinen Ausführungsform einer Laschenkette, und
- 2 eine schematische Darstellung einer Lasche der Laschenkette und eines einzelnen Druckstücks.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Ausschnitt einer beispielhaften allgemeinen Ausführungsform einer Laschenkette 1 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Laschenkette 1 wird insbesondere für ein stufenlos einstellbares Getriebe (CVT-Getriebe) eingesetzt. Beispielsweise dient die Laschenkette 1 als ein Zugmittel eines Variators, um zwei Kegelscheibenpaare des Variators miteinander zu verbinden. Die Laschenkette 1 weist eine Vielzahl an Kettenlaschen 2, die im Folgenden als Laschen 2 bezeichnet werden, auf. Die Laschen 2 sind parallel zu einer Laufrichtung der Laschenkette 1 angeordnet. Die Laschen 2 sind in mehreren Reihen quer zu der Laufrichtung der Laschenkette 1 nebeneinander angeordnet. Die Laschen 2 sind über Wiegedruckstücke 3, die im Folgenden als Druckstücke 3 bezeichnet werden, gelenkig miteinander verbunden. Die Druckstücke 3 greifen in Öffnungen 4 der Laschen 2 ein bzw. durchgreifen die Öffnungen 4, um diese miteinander zu verbinden. Die Druckstücke 3 erstrecken sich quer zur Laufrichtung der Laschenkette 1. Die Druckstücke 3 erstrecken sich über die gesamte Breite der Laschenkette 1. Die Druckstücke 3 verbinden quer zur Laufrichtung benachbarte Laschen 2 miteinander.
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Die Laschen 2 einer Reihe sind in Laufrichtung der Laschenkette 1 versetzt zu den Laschen 2 einer anderen Reihe angeordnet, so dass die Laschen 2 durch die Druckstücke 3 in Laufrichtung der Laschenkette 1 miteinander verbunden sind. Die Druckstücke 3 sind jeweils paarweise als ein Druckstückpaar 5 angeordnet. Jede Lasche 2 wird von einem ersten Druckstückpaar mit einer in Laufrichtung davorliegenden Lasche 2 (oder mit mehreren in Laufrichtung davorliegenden Laschen 2) verbunden. Jede Lasche 2 wird von einem zweiten Druckstückpaar mit einer in Laufrichtung dahinterliegenden Lasche 2 (oder mit mehreren in Laufrichtung dahinterliegenden Laschen 2) verbunden.
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Die Druckstücke 3 eines Druckstückpaars 5 liegen in einem nicht-gebogenen Zustand der Laschenkette 1 an einem Wälzpunkt 8 aneinander an. Die Druckstücke 3 eines Druckstückpaars 5 wälzen aneinander an dem Wälzpunkt 8 ab, wenn die Laschenkette 1 über einen Radius geführt wird und dadurch gekrümmt wird.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der Lasche 2 und eines einzelnen Druckstücks 3, das in der Öffnung 4 der Lasche 2 angeordnet ist. Anhand von 2 wird die erfindungsgemäße Ausbildung der Lasche 2 genauer beschrieben. Im Folgenden wird unter der Vertikalrichtung eine Richtung, die sich senkrecht zu der Laufrichtung der Laschenkette 1 und senkrecht zu der Querrichtung, in die sich die Druckstücke 3 erstrecken, verstanden. In 2 entspricht die Vertikalrichtung also einer Oben-Unter-Richtung.
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Die Öffnung 4 der Lasche 2 ist durch einen äußeren Längsbügel 7, der auch als ein in Vertikalrichtung oberer Längsbügel 7 bezeichnet wird, zwei Querbügel 8 und einen inneren Längsbügel 9, der auch als ein in Vertikalrichtung unterer Längsbügel 9 bezeichnet wird, der Lasche 2 umschlossen. Dabei ist unter äußerer Längsbügel 7 ein Bügel der Lasche 2 zu verstehen, der weiter von einem Zentrum der Laschenkette 1 entfernt als ein inneren Längsbügel 9 angeordnet ist. Der äußere/obere Längsbügel 7 geht in einen der beiden Querbügel 8 über, der wiederum in den inneren/unteren Längsbügel 9 übergeht. Der innere/untere Längsbügel 9 geht in einen anderen der beiden Querbügel 8 über, der wiederum in den äußeren/oberen Längsbügel 7 übergeht.
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Jedes Druckstück 3 liegt in einem Kontaktbereich an einer Lasche 2, insbesondere an dem Querbügel 8 der Lasche 2, an. Ein (Innen-)Konturverlauf der Lasche 2 wirkt sich dabei auf eine Belastung der Lasche 2 nahe dem Kontaktbereich aus. Insbesondere ein Übergang von dem Kontaktbereich zu dem oberen Längsbügel 7 und ein Übergang von dem Kontaktbereich zu dem unteren Längsbügel 9 können die Belastung der Lasche 2 beeinflussen.
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Ein Kontaktauslauf ist ein Bereich einer Innenkontur der Lasche 2, die an den Kontaktbereich zwischen der Lasche 2 und dem Druckstück 3 anschließt. Ein oberer Kontaktauslauf, der zwischen dem Kontaktbereich und dem oberen Längsbügel 7 gebildet ist, weist einen erfindungsgemäßen Konturverlauf auf, der durch ein nachfolgend beschriebenes Parameterverhältnis bestimmt wird. Ein erfindungsgemäßes erstes Verhältnis zwischen einer oberen Tiefe 10 und einer Bügelstärke 11 des oberen Längsbügels 7 ist größer als 1/7. Weiter bevorzugt ist das erste Verhältnis größer als 1/6. Auch ist es bevorzugt, wenn das erste Verhältnis kleiner als 1/3, bevorzugt kleiner als 1/4, weiter bevorzugt kleiner als 1/5 ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das erste Verhältnis bei 1/5,5 ± 10 %.
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Insbesondere ist der obere Kontaktauslauf so ausgebildet, dass eine Innenkontur der Lasche 2 konvex-konkav zwischen einem in Vertikalrichtung oberen Kontaktpunkt des Druckstücks 3 mit der Lasche 2 und dem oberen Schnittpunkt 12 gekrümmt ist. Das heißt, dass die Innenkontur der Lasche 2 an den Kontaktpunkt anschließend konvex, d.h. nach außen gewölbt, d.h. in diesem Fall zu der Öffnung 4 hin, gekrümmt ist und daran anschließend, d.h. der Innenkontur folgend in Richtung zu dem oberen Längsbügel 7 hin, konkav, d.h. nach innen gewölbt, d.h. in diesem Fall die Bügelstärker verringernd, gekrümmt ist. Dadurch ergibt sich ein besonders geeigneter Übergang zwischen dem Querbügel 8 und dem oberen Längsbügel 7. Alternativ kann der obere Kontaktauslauf auch durch weiterführende konkave Radien gebildet werden.
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Dabei entspricht die obere Tiefe 10 einem in Vertikalrichtung gemessenen (minimalen) Abstand zwischen dem an dem Querbügel 8 anliegenden Druckstück 3 und einem oberen Schnittpunkt 12, der durch eine durch den Wälzpunkt 8 verlaufende Vertikallinie 13 und eine Innenkontur des oberen Längsbügels 7 gebildet wird. Dabei entspricht die Bügelstärke 11 des oberen Längsbügels 7 einer entlang der Vertikallinie 13 gemessenen Breite des oberen Längsbügels 7.
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Ein unterer Kontaktauslauf, der zwischen dem Kontaktbereich und dem unteren Längsbügel 9 gebildet ist, weist einen erfindungsgemäßen Konturverlauf auf, der durch ein nachfolgend beschriebenes Parameterverhältnis bestimmt wird. Ein erfindungsgemäßes zweites Verhältnis zwischen einer unteren Tiefe 14 und einer Bügelstärke 15 des oberen Längsbügels 7 ist größer als 1/14. Weiter bevorzugt ist das zweite Verhältnis größer als 1/13. Auch ist es bevorzugt, wenn das erste Verhältnis kleiner als 1/10, bevorzugt kleiner als 1/11, weiter bevorzugt kleiner als 1/12 ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das zweite Verhältnis bei 1/12,65 ± 10 %.
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Dabei entspricht die untere Tiefe 14 einem in Vertikalrichtung gemessenen (minimalen) Abstand zwischen dem an dem Querbügel 8 anliegenden Druckstück 3 und einem unteren Schnittpunkt 16, der durch die Vertikallinie 13 und eine Innenkontur des unteren Längsbügels 7 gebildet wird. Dabei entspricht die Bügelstärke 15 des unteren Längsbügels 9 einer entlang der Vertikallinie 13 gemessenen Breite des unteren Längsbügels 9.
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Insbesondere ist der untere Kontaktauslauf so ausgebildet, dass die Innenkontur der Lasche 2 konvex-konkav zwischen einem in Vertikalrichtung unteren Kontaktpunkt des Druckstücks 3 mit der Lasche 2 und dem unteren Schnittpunkt 16 gekrümmt ist. Das heißt, dass die Innenkontur der Lasche 2 an den Kontaktpunkt anschließend konvex, d.h. nach außen gewölbt, d.h. in diesem Fall zu der Öffnung 4 hin, gekrümmt ist und daran anschließend, d.h. der Innenkontur folgend in Richtung zu dem unteren Längsbügel 9 hin, konkav, d.h. nach innen gewölbt, d.h. in diesem Fall die Bügelstärker verringernd, gekrümmt ist. Dadurch ergibt sich ein besonders geeigneter Übergang zwischen dem Querbügel 8 und dem unteren Längsbügel 9. Alternativ kann der untere Kontaktauslauf auch durch weiterführende konkave Radien gebildet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laschenkette
- 2
- Lasche
- 3
- Druckstück
- 4
- Öffnung
- 5
- Druckstückpaar
- 6
- Wälzpunkt
- 7
- äußerer/oberer Längsbügel
- 8
- Querbügel
- 9
- innerer/unterer Längsbügel
- 10
- obere Tiefe
- 11
- Bügelstärke
- 12
- oberer Schnittpunkt
- 13
- Vertikallinie
- 14
- untere Tiefe
- 15
- Bügelstärke
- 16
- unterer Schnittpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015112963 A1 [0002]
