DE69112877T2 - Kettenriemen. - Google Patents

Description

Beschreibung
• Die vorliegende Erfindung betrifft Kettenriemen, die insbesondere zur Verbindung der Riemenscheiben eines Riemenscheibengetriebes, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, von einem stufenlos regelbaren Getriebe (CVT), geeignet sind.
• Regelbare Riemenscheibengetriebe zur Übertragung von Drehmoment von einer Eingangswelle oder Antriebswelle auf eine Ausgangswelle oder angetriebene Welle sind seit einiger Zeit im Einsatz. Bei diesen Getrieben ist eine erste Riemenscheibe, die aus einem Paar von Flanschen besteht, von denen mindestens einer konisch ausgebildet ist, derart an der Eingangswelle montiert, daß mindestens einer der Flansche relativ zum anderen Flansch axial beweglich ist. Eine zweite, entsprechend konstruierte und verstellbare Riemenscheibe ist an der Ausgangswelle montiert. Ein flexibler Riemen verbindet die beiden Riemenscheiben, um dazwischen Drehmoment zu übertragen, wenn die Eingangswelle angetrieben wird. Wenn der wirksame Durchmesser einer Riemenscheibe verändert wird, wird der wirksame Durchmesser der anderen Riemenscheibe in der anderen Richtung verändert, so daß das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle auf glatte kontinuierliche Weise verstellt wird.
• Die Ingenieure in der Kraftfahrzeugtechnik haben seit langem erkannt, daß der maximale Wirkungsgrad des Motors erreicht werden kann, wenn das Getriebe durch Verstellen auf unterschiedliche Lasten und Übersetzungsverhältnisse derart geregelt werden kann, daß der Motor unter Betriebsbedingungen eines maximalen Wirkungsgrades gehalten und betrieben werden kann. Dies ist nicht möglich, wenn ein herkömmliches Zahnradgetriebe mit einem Motor verwendet wird. Bei einem derartigen herkömmlichen Zahnradgetriebe wird das Übersetzungsverhältnis in einzelnen Schritten und nicht kontinuierlich verstellt. Daher hat man Anstrengungen in bezug auf den Einsatz eines stufenlos regelbaren Getriebes (CVT) des vorstehend beschriebenen Typs unternommen. Diese Anstrengungen haben zur Herstellung und zum Verkauf des DAF-Personenwagens in Europa geführt, bei dem ein flexibler, kontinuierlicher Gummiriemen zur Antriebsverbindung zwischen den Riemenscheiben Verwendung fand. Gummiriemen werden jedoch wegen der diversen nachteiligen Bedingungen, unter denen sie arbeiten müssen, gegenüber Metallriemen als weniger geeignet angesehen. In neuerer Zeit haben die Firmen FIAT und VOLVO Kraftfahrzeuge mit CVT's hergestellt, bei denen Metallriemen und Gummiriemen Verwendung finden. Einige der Maßnahmen zur Herstellung von Metallriemen, die haltbar, relativ ruhig im Betrieb und auch wirtschaftlich sind, sind in der Patentliteratur und anderer Literatur beschrieben.
• Flexible Metallriemen zur Verwendung in CVT's bestehen normalerweise aus zwei Arten, die als "Druckriemen" und "Zugriemen" bezeichnet werden. Druckriemen werden momentan in den CVT's der FIAT-Kraftfahrzeuge verwendet. Ein Beispiel eines Druckriemens ist in der US-A-3 720 113 beschrieben, während ein Beispiel eines Zugriemens in der US-A-4 313 730 beschrieben ist. Der Riemen der erstgenannten Patentschrift umfaßt einen Endlosträger, der aus einer Vielzahl von ineinander gelagerten Metallbändern besteht, sowie eine Endlosreihe von allgemein trapezförmigen (von vorne gesehen) Lastblöcken, die den Träger umgeben und in Längsrichtung entlang diesem bewegbar sind. Jeder Block besitzt Wandflächen, die mit den Flanschen einer Riemenscheibe eines Riemenscheibegetriebes in Eingriff treten, um Drehmoment zwischen den Riemenscheiben zu übertragen. Der Zugriemen der an zweiter Stelle genannten Patentschrift besitzt eine Endloskette als Träger, deren Gliedergruppen über Gelenkeinrichtungen gelenkig miteinander verbunden sind. Lastblöcke, ähnlich denen der erstgenannten Patentschrift, umgeben die Glieder. Diese Lastblöcke werden jedoch durch die Gelenkeinrichtungen gegen eine Längsbewegung entlang der Kette gehalten.
• Ein weiteres Biespiel eines Zugriemens ist in der US-A-4 569 671 beschrieben. Hierbei findet ein Kettenriemen Verwendung, der eine Vielzahl von ineinander greifenden Gliedgruppen und diesen zugeordneten Lastblöcken umfaßt. Jedes Glied wird durch Finger gebildet, wobei die Finger eines jeden Gliedes parallele Innenflanken aufweisen, die über eine Gabelstange miteinander verbunden sind. Ein Lastblock ist zwischen den Innenflanken angeordnet und erstreckt sich um die Glieder. Ein gehärteter Einsatz befindet sich zwischen den Gliedern und den Blöcken, um die Glieder zu schützen und die Haltbarkeit der Kette zu verbessern.
• Der vorstehend beschriebene Druckriemen ist relativ teuer in der Herstellung und muß als komplette Endlosschleife installiert und/oder ausgetauscht werden. Somit ist eine Demontage von mindestens einem Teil des Riemenscheibengetriebes erforderlich, und zwar nicht nur für die Anfangsmontage, sondern auch für einen Austausch des Druckriemens infolge des Versagens von einem oder mehreren Lastblöcken oder einem oder mehreren Trägerbändern.
• Der Zugriemen bietet eine weniger teure Alternative zum Druckriemen. Es ist keine genaue Anpassung von Trägerteilen erforderlich. Der Riemen kann mit einer begrenzten Länge montiert und um die Riemenscheiben angeordnet werden. Die Enden können dann über ein Gelenkelement verbunden werden. Somit ist keine Demontage der Riemenscheiben erforderlich, und zwar weder für die Anfangsinstallation noch für den Austausch eines Riemens.
• Erfindungsgemäß ist ein Kettenriemen für ein kraftübertragendes Getriebe, insbesondere zum Verbinden der Riemenscheiben eines Riemenscheibengetriebes, geschaffen, mit einer Anzahl von ineinander greifenden Gruppen von Gliedern, wobei jede Gruppe eine Anzahl von in Querrichtung angeordneten Gliedern aufweist, Gelenkmitteln, die benachbarte Gruppen von Gliedern verbinden, um eine endlose Schleife zu bilden, mindestens einem Finger, der sich von jedem Glied in mindestens einigen Gliedergruppen weg erstreckt, wobei mindestens zwei Finger an benachbarten Gliedern entgegengesetzt gerichtet sind und die Finger einen Durchgang auf einer Seite der ineinander greifenden Gruppen von Gliedern bilden, einer Anzahl von Lastblöcken, die mit den Gliedern verbunden sind, wobei die Lastblöcke in dem von den Fingern gebildeten Durchgang angeordnet sind und sich nur auf der den Durchgang bildenden Seite der Gruppen von Gliedern befinden, wobei jeder Lastblock Randflächen zur Anlage an den Riemenscheiben des Getriebes aufweist, wobei die Lastblöcke sich im wesentlichen über die Breite der ineinander greifenden Gruppen von Gliedern erstrecken, einer Nut, die an jedem Ende der Lastblöcke auf derjenigen Seite der Lastblöcke angeordnet ist, die mit den Gruppen von Gliedern in Berührung steht, und einem Führungsglied, das auf jeder Seite der Gliedergruppen angeordnet ist, wobei die Führungsglieder so angeordnet sind, daß sie die Nuten in den Lastblöcken erfassen, um die Querbewegung der Lastblöcke zu begrenzen.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Hiervon zeigen:
• Figur 1 eine schematische Darstellung eines stufenlos regelbaren Getriebes (CVT);
• Figur 2 eine schematische Darstellung eines stufenlos regelbaren Getriebes;
• Figur 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kettenriemens;
• Figur 4 einen Schnitt entlang Linie 4-4 in Figur 3;
• Figur 5 eine Draufsicht auf den gleichen Kettenriemen;
• Figur 6 eine pespektivische Explosionsdarstellung, die die Komponenten des gleichen Kettenriemens zeigt;
• Figur 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• Figur 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• Figur 9 einen Schnitt entlang Linie 9-9 in Figur 8;
• Figur 10 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Figur 8;
• Figur 11 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die die Komponenten dieser Ausführungsform zeigt;
• Figur 12 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die die Komponenten einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Figur 13 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
• Figur 14 eine Draufsicht auf eine Komponente der Ausführungsform der Figur 13;
• Figur 15 eine Seitenansicht der Komponente der Figur 14;
• Figur 16 eine Draufsicht dieser Ausführungsform der Erfindung;
• Figur 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Komponenten der Ausführungsform der Figur 13 der Erfindung; und
• Figur 18 eine Teilseitenansicht eines Abschnittes des Kettenriemens der Figuren 3 bis 11.
• Es wird zuerst auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. In diesen Figuren ist schematisch ein CVT 10 in zwei Übersetzungsverhältnissen dargestellt. Das CVT 10 umfaßt ein Paar von Riemenscheiben 12 und 14, die mit Wellen 16 und 18 verbunden sind, von denen eine die angetriebene Welle und die andere die Antriebswelle bildet. Die Riemenscheibe 12 umfaßt ein Paar von Flanschen 20, 22, von denen mindestens einer konisch ausgebildet ist. Die Riemenscheibe 14 besitzt ebenfalls ein Paar von Flanschen 24, 26, von denen mindestens einer konisch ausgebildet ist. Die Riemenscheiben sind über einen Riemen 28 miteinander verbunden, dessen Seitenränder 30 reibend mit den Riemenscheibenflanschen in Eingriff stehen. Mindestens ein Flansch einer jeden Riemenscheibe ist relativ zum anderen Flansch axial bewegbar, so daß die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Riemenscheiben verändert werden können. Die Pfeile zeigen die Axialbewegung der Flansche, um die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Einrichtungen, die über den Rahmen der vorliegenden Erfindung hinausgehen, können Verwendung finden, um mindestens einen Flansch relativ zum anderen axial zu bewegen.
• Ein Kettenriemen 32 (siehe die Figuren 3 und 4, die Segmente des Kettenriemens 32 zeigen) umfaßt eine Vielzahl von ineinander greifenden Gruppen 34 von Gliedern 36, wobei jedes Glied ein Paar von beabstandeten Öffnungen 38, 39 besitzt. Die Öffnungen sind so angeordnet, daß Gelenkmittel 40 benachbarte Gruppen von Gliedern miteinander verbinden, so daß der Kettenriemen Gelenkbewegungen ausführen kann. Die Gelenkmittel 40 sind als Stift und Schwinghebel dargestellt, es kann jedoch auch irgendeine andere Art von Gelenkmitteln Verwendung finden. Durch das Ineinandergreifen besitzen abwechselnde Gruppen von Gliedern eine andere Zahl von Gliedern als die anderen Gruppen der Glieder.
• Jedes Glied besitzt ein Paar von Fingern 42A, 42B, die Außenflanken 44A, 44B und Innenflanken 46A, 46B aufweisen. Die Finger 42A, 42B sind so angeordnet, daß sie sich von den Gliedern in einer Richtung zu den Wellen 16, 18 des CVT hin erstrecken, wenn der Kettenriemen richtig am CVT positioniert ist. Die Innenflanken sind voneinander beabstandet und liegen sich allgemein gegenüber. Sie weisen eine bogenförmige Gestalt auf und sind über einen gekrümmten Bereich 48 miteinander verbunden. Die Form der Innenflanken und des gekrümmten Bereiches 48 führt dazu, daß die gegenüberliegenden Finger einen in wesentlichen kreisförmigen Durchgang 80 bilden, wobei die Enden der Finger, die im Abstand von den Gelenkzapfen angeordnet sind, eine Öffnung 82 bilden.
• Ein Lastblock 50 ist jeder Gruppe von Gliedern zugeordnet und in dem Durchgang 80 angeordnet, der durch die gegenüberliegenden Finger gebildet wird. Der obere Bereich 84 der Lastblöcke besitzt die gleiche Basisform wie der Durchgang 80 und ist nur geringfügig kleiner, damit die Lastblöcke im Durchgang angeordnet werden können. Die Lastblöcke besitzen einen unteren Abschnitt 86, der sich vom Durchgang aus erstreckt und Enden 88 besitzt, die so ausgebildet sind, daß sie mit den Flanschen der Riemenscheiben des CVT 10 in Eingriff treten können. Die Lastblöcke sind vorzugsweise als massive Metallblöcke ausgebildet, die im Betrieb des CVT eine hohe Festigkeit und einen hohen Verschleißwiderstand aufweisen. Es versteht sich jedoch, daß die Lastblöcke auch aus mehr als einem Teil aus massivem Metall hergestellt sein können.
• Die Lastblöcke 50 besitzen an jedem Ende eine Nut oder Kerbe 90. Die Nut befindet sich im oberen Bereich 84 des Lastblockes, der zum Durchgang 80 weist. Der Kettenriemen weist ein Halteglied 92 auf, das als äußeres Glied auf jeder Seite des Kettenriemens angeordnet ist. Die Halteglieder 92 besitzen einen Vorsprung 94, der sich in den von den gegenüberliegenden Fingern gebildeten Durchgang 80 erstreckt. Der Vorsprung 94 ist so angeordnet, daß er mit der Nut 90 an den Lastblöcken in Eingriff tritt, um die Lastblöcke 50 an einer Bewegung in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Kettenriemens 32 zu hindern. Bei dieser Ausführungsform tragen die Nuten 90 ferner dazu bei, die Glieder 36 zusammenzuhalten, da sie auch ein Trennen der Glieder voneinander verhindern.
• Wenn der Kettenriemen in Betrieb ist, wird der obere Bereich der Lastblöcke 50 mit dem gekrümmten Bereich 48 der Glieder in Kontakt gedrückt, wenn der Kettenriemen die Riemenscheiben 12 und 14 des CVT 10 kontaktiert. Der gekrümmte Bereich ist ein sehr fester Bereich des Gliedes und äußerst wirksam, um die auf die Lastblöcke 50 einwirkende Last zu handhaben. Die auf die Lastblöcke 50 treffenden Kräfte werden in wirksamer Weise über die Breite der Glieder 36 verteilt und auf den Abschnitt der Glieder gerichtet, an dem die Glieder eine hohe Festigkeit besitzen. Die Finger 42A und 42B nehmen nicht viel der von den Riemenscheiben des CVT 10 auf die Lastblöcke 50 ausgeübten Kräfte auf.
• Die Flansche der Riemenscheiben des CVT 10 bringen im wesentlichen zwei Arten von Lasten auf die Lastblöcke 50 auf. Die auf die Lastblöcke einwirkenden Kräfte sind in Figur 18 gezeigt. Die auf die Lastblöcke einwirkende Primärlast oder Primärkraft verläuft in einer radialen Richtung, die allgemein senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kettenriemens gerichtet ist. Die durch den Pfeil 51 dargestellte Radialkraft drückt die Lastblöcke 50 in einer Richtung zum gekrümmten Bereich 48 der Glieder 36 hin. Es gibt ferner eine kleinere Kraft, die auf die Lastblöcke 50 einwirkt und im wesentlichen in tangentialer Richtung oder der gleichen Richtung wie die Bewegungsrichtung des Kettenriemens 32 wirkt. Diese Tangentialkräfte sind durch den Pfeil 53 in Figur 18 verdeutlicht. Der resultierende Kraftvektor, als Pfeil 55 gezeigt, der aus der Kombination der großen Radialkraft 51 und der kleineren Tangentialkraft 53 resultiert, wirkt immer zwischen Kontaktpunkten 47 im gekrümmten Bereich 48 der Glieder 36, wie in den Figuren 3 und 18 gezeigt. Der gekrümmte Bereich 48 ist ferner so konstruiert, daß er mit jeder Seite der Lastblöcke 50 an den Kontaktpuntken 47 in Kontakt tritt. Diese Kontaktpunkte auf jeder Seite der Lastblöcke 50 stabilisieren die Lastblöcke und verhindern im wesentlichen eine Drehung derselben während des Betriebes des Kettenriemens 32. Wie vorstehend erwähnt, sind die Kontaktbereiche im gekrümmten Bereich 48 der Glieder 36 an den Kontaktpunkten 47 so angeordnet, daß der resultierende Kraftvektor, der auf die Lastblöcke einwirkt, immer zwischen den Kontaktpunkten 47 wirkt. Daher werden die Lastblöcke 50 immer auf jeder Seite von dem Kontaktbereich des gekrümmten Bereiches 48 kontaktiert, wodurch jegliche Neigung zum Drehen der Lastblöcke 50 verhindert wird. Der größte Anteil der auf die Lastblöcke 50 einwirkenden Kräfte wird auf den gekrümmten Bereich 48 der Glieder 36 übertragen, und es wird eine sehr geringe Kraft auf die Finger 42A und 42B der Glieder gerichtet.
• Obwohl jedes Glied 36 so beschrieben wurde, daß es ein Paar von Fingern aufweist, versteht es sich, daß es nur erforderlich ist, daß die Finger einen Durchgang 80 zur Aufnahme der Lastblöcke 50 bilden. Es ist möglich, daß jedes Glied nur einen Finger aufweist, wobei die Finger von benachbarten Gliedern gegenüberliegend angeordnet sind, um den Durchgang für die Lastblöcke 50 zu bilden. Es ist nicht erforderlich, daß die Finger einen im wesentlichen kreisförmigen Durchgang 80 bilden. Die Finger können unterschiedliche Formen besitzen, solange wie der durch die Finger gebildete Durchgang die Lastblöcke 50 aufnehmen und in einer Position benachbart zu den Gliedern 36 halten kann. Der in den Durchgängen angeordnete Abschnitt der Lastblöcke 50 sollte vorzugsweise so geformt sein, daß er die Kräfte vom CVT 10 in der vorstehend beschriebenen Weise überträgt.
• Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann der Kettenriemen 32 im wesentlichen so breit ausgebildet sein wie die Lastblöcke 50, was zu einer höheren Zugkraft für diesen Kettenriemen führt. Bei Kettenriemen des Standes der Technik erstreckte sich der Riemen oft durch ein Fenster oder eine Öffnung in den Lastblöcken, und die Kette mußte enger ausgebildet sein als die Lastblöcke. Hierdurch wurde die maximale Größe der Kette und das maximale Lastübertragungsvermögen derselben reduziert. Durch Aufhängen der Lastblöcke 50 unter den Kettenriemen 32 kann der Riemen breiter ausgebildet sein. Hierdurch können mehr oder schwerere Glieder für den Kettenriemen verwendet werden, um das Lasttragvermögen des Kettenriemens zu verbessern. Da die Lastblöcke 50 unter dem Kettenriemen 32 angeordnet sind, kann dieser Breitenzuwachs erreicht werden, ohne die wirksame Breite des Kettenriemens, der die Riemenscheiben 12 und 14 des CVT 10 kontaktiert, zu erhöhen. In der Praxis wurde festgestellt, daß der Kettenriemen 32 etwa eine um 55 % größere Zugkraft besitzt als die vorstehend beschriebene Kette des Standes der Technik, die in einem CVT verwendet wird.
• Die Lastblöcke sind vorzugsweise monolithische Blöcke, die direkt gegen die Glieder des Kettenriemens 32 antreiben. Die monolithischen Lastblöcke 50 besitzen eine größere Festigkeit als die Lastblöcke des Standes der Technik, die aus diversen Platten geformt wurden, welche benachbart zueinander angeordnet wurden, um einen Lastblock zu bilden. Diese Lastblöcke des Standes der Technik enthielten ferner ein Fenster oder eine Öffnung, und der Kettenriemen war in der Öffnung angeordnet. Die jetzigen Lastblöcke sind vorzugsweise einstückig ausgebildet und weisen keine Öffnung oder kein Fenster auf, das sich durch den Lastblock erstreckt. Diese Lastblöcke 50 besitzen eine wesentlich höhere Festigkeit als die Lastblöcke des Standes der Technik und sind besser geeignet für die hohen Lasten und schwierigen Betriebsbedingungen, die in einem CVT existieren. Die Außenränder 60 der Lastblöcke sind so geformt, daß sie mit den Flanschen der Riemenscheiben 12 und 14 des CVT 10 in Eingriff treten. Es ist relativ einfach, eine gleichmäßige Außenfläche 60 zum Kontakt mit den Riemenscheiben zu erzeugen, wenn der Lastblock ein massiver Metallblock ist. Wenn die Platten von einigen der Lastblöcke des Standes der Technik geringfügig in der Größe schwankten oder unterschiedlich um den Kettenriemen angeordnet waren, konnten sich geringe Schwankungen an den Außenrändern ergeben, die mit den Riemenscheiben des CVT in Kontakt traten. Solche Schwankungen konnten zu einer unebenen Außenfläche des Lastblockes führen. Hierbei können nicht alle der Platten, die den Lastblock bilden, von den Riemenscheiben des CVT kontaktiert werden. Wenn dies auftritt, liegt eine ungleiche Lastverteilung zwischen den Platten, die den Lastblock bilden, vor, und der Lastblock besitzt eine geringere Wirksamkeit, Drehmoment zwischen den Riemenscheiben zu übertragen, und ist während des Betriebes des CVT weniger verschleißfest. Die massiven monolithischen Blöcke beseitigen den vorstehend beschriebenen Nachteil von einigen Lastblöcken des Standes der Technik.
• Die Lastblöcke 50 können in einfacher Weise am Kettenriemen 32 positioniert werden. Sie werden im Durchgang 80 positioniert, der durch die gegenüberliegenden Finger 42A und 42B, die sich von jedem Glied 36 des Kettenriemens aus erstrecken, gebildet wird. Es ist einfach, die Lastblöcke im Durchgang 80 zu positionieren und dann die Halteglieder 92 dazu zu verwenden, die Lastblöcke an einer Bewegung im Durchgang zu hindern. Dies ist eine wesentlich einfachere Konstruktion als bei den Lastblöcken des Standes der Technik, die erfordern, daß der Kettenriemen in einer Öffnung im Lastblock angeordnet wird. Die Lastblöcke werden dann durch die Zapfen an Ort und Stelle gehalten, welche benachbarte Gruppen von Gliedern zusammenhalten. Dieses System des Standes der Technik macht es im wesentlichen erforderlich, daß die Lastblöcke während der Ausbildung des Kettenriemens auf diesem angeordnet werden. Eine solche Konstruktion ist schwieriger und teurer zu handhaben als die vorliegenden Lastblöcke. Der vorliegende Kettenriemen für ein CVT ist daher viel billiger und einfacher in der Montage als viele Kettenriemen des Standes der Technik.
• Die Lastblöcke 50 führen einen direkten Antrieb gegen die Glieder des Kettenriemens durch. Die von den Riemenscheiben des CVT auf die Lastblöcke 50 aufgebrachte Last wird auf den gekrümmten Bereich 48 der Glieder 36 übertragen. Diese Last wird über die gesamte Breite des Kettenriemens 32 verteilt. Dies stellt einen äußerst wirksamen Weg zur Übertragung der Kraft vom Lastblock 50 auf den Kettenriemen 32 dar. Bei vielen Kettenriemen des Standes der Technik werden die Lastblöcke durch die Gelenkzapfen, die die benachbarten Gruppen von Gliedern miteinander verbinden, um den Kettenriemen zu bilden, oder durch an den Gliedern ausgebildete Lappen an Ort und Stelle gehalten. Diese Systeme führen zu einer sehr starken Belastung eines kleinen Abschnittes der Zapfen oder Glieder und der Lastblöcke. Derart hohe Lasten begrenzen häufig die Kräfte, die von einer solchen Kettenriemenkonstruktion in wirksamer Weise aufgenommen werden können. Die vorliegende Erfindung sorgt für ein System zur Übertragung der Kräfte von den Lastblöcken 50 auf den Kettenriemen 32, mit dem in wirksamer Weise das Lasttragvermögen des Kettenriemens verbessert wird.
• Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der jeder Finger 42A, 42B einen Vorsprung 96 besitzt, der sich in den Durchgang 80 erstreckt. Eine Nut 98 ist auf jeder Seite der Lastblöcke 50 angeordnet. Die Nuten 98 sind so angeordnet, daß sie mit den an den Fingern angeordneten Vorsprüngen 96 ausgerichtet sind. Wenn die Lastblöcke 50 am Kettenriemen 32 angeordnet sind, erstrecken sich die Vorsprünge 96 in die Nuten 98 und halten die Lastblöcke 50 in Position benachbart zu den Gliedern 36 des Kettenriemens.
• Die Figuren 8, 9, 10 und 11 zeigen eine weitere Ausführungsform, die benutzt werden kann, um die Lastblöcke 50 an einer Querbewegung am Kettenriemen 32 zu hindern. Bei dieser Ausführungsform findet eine Vielzahl von Haltearmen 101 Verwendung, um die Lastblöcke 50 am Kettenriemen zu befestigen. Ein derartiger Haltearm 101 ist an jeder Gruppe 34 von Gliedern 36 positioniert und besitzt einen ersten Abschnitt 103, der sich über die Seite der Glieder 36 erstreckt, die in beabstandeter, gegenüberliegender Beziehung zum Durchgang 80 angeordnet ist. Ein zweiter Abschnitt 105 des Haltearmes erstreckt sich entlang den Seiten der Glieder. Der zweite Abschnitt 105 endet in einem Fuß 109, und der Fuß erstreckt sich unter die Gelenkmittel 40. Die Gelenkmittel 40 befestigen jedes Ende des Haltearmes 101 am Kettenriemen 32. Der Haltearm erstreckt sich ferner über mindestens einen Abschnitt der Enden der Lastblöcke 50, um die Lastblöcke an einer Bewegung quer zur Bewegungsrichtung des Kettenriemens zu hindern. Die Nut 91 an den Enden der Lastblöcke 50 kann den Fuß 109 am zweiten Abschnitt 105 des Haltearmes 101 aufnehmen. Wie in den Figuren 9 und 10 gezeigt, kann die Nut 91 am äußersten Ende der Lastblöcke 50 angeordnet sein. Die Nuten 91 an den Enden der Lastblöcke 50 können geringfügig größer ausgebildet sein als die Dicke des Fußes 109 am Haltearm 101. Durch diese Konstruktion der Nuten 91 können die Lastblöcke 50 sich im Durchgang 80 geringfügig in Querrichtung bewegen, so daß sie ausgerichtet werden können, wenn sie die Riemenscheiben des CVT 10 passieren. Die Haltearme 101 dienen jedoch immer noch dazu, die Lastblöcke 50 in den von den Gliedern 36 gebildeten Durchgängen 80 zu halten.
• Der Haltearm 101 kann zweite Abschnitte 105 besitzen, die symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sind. In der Praxis wird es bevorzugt, die zweiten Abschnitte asymmetrisch auszubilden, wie in den Figuren 8 und 11 gezeigt. Mit einer asymmetrischen Ausbildung erstreckt sich ein Fuß 109 auf jeder Seite des Haltearmes 101 in entgegengesetzte Richtungen, und jeder Fuß 109 steht mit einem Gelenkmittel 40 in Eingriff, das an einem Ende der Gruppen von Gliedern 36 angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Haltearm 101 von dem einer Gruppe von Gliedern zugeordneten Gelenkmittel 40 gehalten, und es ist keine Relativbewegung zwischen dem Gelenkmittel und dem Haltearm vorhanden. Der Fuß 109 an jedem Ende des Haltearmes kann einen genuteten Abschnitt 111 aufweisen, der in Ausrichtung mit dem Gelenkmittel 40 angeordnet ist. Der genutete Abschnitt 111 ermöglicht, daß sich das Gelenkmittel drehen kann, ohne eine wesentliche Bewegung im Haltearm zu verursachen. Der zweite Abschnitt 105 ist ferner so konstruiert, daß Spiel in bezug auf das Gelenkmittel 40 vorhanden ist, so daß durch eine Drehung des Gelenkmittels 40 keine Bewegung des Haltearmes 101 verursacht wird.
• Eine Ausnehmung 115 kann ebenfalls am zweiten Abschnitt 105 des Haltearmes 101 gegenüberliegend zum Fuß 109 angeordnet sein. Die Ausnehmung 115 ist so angeordnet, daß sie den Fuß 109 am benachbarten Haltearm 101 aufnimmt. Hierdurch können benachbarte Haltearme ineinander greifen, so daß weniger Raum benötigt wird und eine geringere Beeinflussung vorhanden ist, wenn sich der Kettenriemen gelenkig bewegt.
• Der erste Abschnitt 103 des Haltearmes kann auch gekrümmt ausgebildet sein, so daß er in Richtung auf die Glieder 36 abgebogen ist. Wenn der Haltearm 101 an den Gliedern 36 angeordnet ist, wird der erste Abschnitt von den Gliedern verschoben und wirkt wie eine Feder. Daher zieht der erste Abschnitt 103 den zweiten Abschnitt 105 in einer Richtung vom Lastblock 50 weg. Wenn der Fuß 109 unter dem Gelenkmittel 40 angeordnet ist, wird der Fuß durch die Federwirkung des ersten Abschnittes 130 auf jeder Seite des Haltearmes 101 in Kontakt mit dem Gelenkmittel 40 gehalten. Die Federwirkung des ersten Abschnittes 103 trägt auf diese Weise dazu bei, den Haltearm 101 auf dem Kettenriemen in Position zu halten.
• Die in den Figuren 8-11 gezeigte Ausführungsform funktioniert im Prinzip in der gleichen Weise wie der vorstehend beschriebene Kettenriemen und besitzt die gleichen Vorteile wie dieser. Darüber hinaus ist es hierbei sehr einfach, die Lastblöcke 50 im Durchgang 80 zu positionieren. Nachdem die Gruppen der Glieder 36 vollständig montiert worden sind, können die Lastblöcke 50 im Durchgang 80 und die Haltearme 101 am Kettenriemen positioniert werden, um die Lastblöcke 50 im Durchgang 80 in Position zu halten.
• Figur 12 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Lastblöcke 50 eine Nut 91 besitzen, die an jedem Ende des Lastblockes 50 angeordnet ist. Die Nuten 91 sind in das äußerste Ende der Lastblöcke 50 eingeschnitten. Ein Führungsglied 121 ist als äußeres Glied auf jeder Seite des Kettenriemens 32 angeordnet. Die Führungsglieder 121 erstrecken sich in die Nuten 91. Enden von ausgewählten Zapfen der Gelenkeinrichtungen 40 sind in Endöffnungen 93 der Führungsglieder 121 eingepaßt. Die Führungsglieder 121 hindern die Lastblöcke 50 an einer Bewegung in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Kettenriemens 32. Sie halten ferner die Lastblöcke 50 im Durchgang 80, der durch die Finger an den Gliedern 36 gebildet wird. Die Nuten 91 können geringfügig größer ausgebildet sein als die Dicke der Führungsglieder 121, um eine geringfügige Querbewegung der Lastblöcke zu gestatten. Diese geringfügige Querbewegung der Lastblöcke ermöglicht, daß diese ausgerichtet werden, wenn sie die Riemenscheiben des CVT 10 passieren. Durch die geringfügige Querbewegung der Lastblöcke wird ferner Verschleiß zwischen den Lastblöcken und den Führungsgliedern 121 reduziert.
• Die Figuren 13-17 zeigen noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Federglied 131 im vorstehend beschriebenen Kettenriemen 32 angeordnet ist. Das Federglied 131 besitzt Finger 132A und 132B und bildet einen Kanal 134 für die Lastblöcke 50. Ein Federglied 131 ist in jeder Gruppe von Gliedern 36 des Kettenriemens angeordnet. Der Kanal 134 des Federgliedes ist im wesentlichen zu dem Durchgang 80 ausgerichtet, der durch die anderen Glieder 36 des Kettenriemens 32 zur Aufnahme der Lastblöcke 50 gebildet wird. Der Kanal 134 des Federgliedes 131 ist jedoch geringfügig kleiner als der Durchgang 80 und die durch Preßpassung im Kanal 134 angeordneten Lastblöcke 50, so daß der jeweilige Lastblock am Federglied 131 befestigt ist. Das Federglied 131 verhindert auf diese Weise, daß der Lastblock in Querrichtung vom Durchgang 80 verschoben wird. Das Federglied 131 besitzt eine im wesentlichen sinuswellenförmige Gestalt, wenn man es von der Oberseite des Kettenriemens aus betrachtet, wie in Figur 14 gezeigt. Durch die sinuswellenförmige Gestalt des Federgliedes 131 kann sich dieses in Querrichtung durchbiegen und eine geringfügige Querbewegung der Lastblöcke 50 aufnehmen. Diese geringfügige Querbewegung hindert die Lastblöcke 50 daran, sich relativ zum Federglied 131 zu bewegen, und hält die Preßpassung zwischen dem Lastblock 50 und dem Federglied 131 aufrecht. Ohne die Fähigkeit des Federgliedes 131, sich mit dem Lastblock 50 zu bewegen, würde die Preßpassung gelöst werden, wenn die Lastblöcke 50 bei der Bewegung durch die Riemenscheiben des CVT 10 ausgerichtet werden. Durch die Verwendung des Federgliedes 131 können die Nuten oder Kerben in den Lastblöcken 50 entfallen. Die Halteglieder 133 auf jeder Seite des Kettenriemens 32, die die Glieder des Kettenriemens zusammenhalten, besitzen eine Nut 135, die über die Oberseite des Lastblocks 50 gepaßt ist. Durch die Verwendung des Federgliedes 131 können mögliche Verschleißprobleme zwischen den Haltegliedern und den Kerben in den Lastblöcken vermieden werden. Durch diese Konstruktion des Kettenriemens können ferner die Lastblöcke 50 als zweiter Vorgang in den Durchgang 80 eingesetzt werden, nachdem die Glieder 36 des Kettenriemens montiert worden sind. Hierdurch wird der Zusammenbau des Kettenriemens vereinfacht, und dessen Kosten werden reduziert. Obwohl nur ein Federglied 131 in jeder Gruppe 34 von Gliedern 36 gezeigt ist, versteht es sich, daß auch mehr als ein Federglied verwendet werden kann, falls gewünscht, und daß unterschiedliche Positionen in der Gruppe der Glieder für die Federglieder Verwendung finden können.

Claims (8)

1. Kettenriemen (32) für ein kraftübertragendes Getriebe (10), insbesondere zum Verbinden der Riemenscheiben (12, 14) eines Riemenscheibengetriebes (10), mit:

einer Anzahl von ineinandergreifenden Gruppen (34) von Gliedern (36), wobei jede Gruppe (34) eine Anzahl von in Querrichtung angeordneten Gliedern (36) aufweist;

Gelenkmitteln (40), die benachbarte Gruppen (34) von Gliedern (36) verbinden, um eine endlose Schleife zu bilden;

mindestens einem Finger (42A, 42B), der sich von jedem Glied (36) in mindestens einigen Gliedergruppen (34) wegerstreckt, wobei mindestens zwei Finger (42A, 42B) an benachbarten Gliedern (36) entgegengesetzt gerichtet sind, und die Finger einen Durchgang (80) auf einer Seite der ineinandergreifenden Gruppen (34) von Gliedern (36) bilden,

einer Anzahl von Lastblöcken (50), die mit den Gliedern (36) verbunden sind, wobei die Lastblöcke (50) in dem von den Fingern (42A, 42B) gebildeten Durchgang (80) angeordnet sind und sich nur auf der den Durchgang (80) bildenden Seite der Gruppen (34) von Gliedern (36) befinden, wobei jeder Lastblock (50) Randflächen (88) zur Anlage an den Riemenschieben (12, 14) des Getriebes (10) aufweist, wobei die Lastblöcke (50) sich im wesentlichen über die Breite der ineinandergreifenden Gruppen (34) von Gliedern (36) erstrecken;

einer Nut (91), die an jedem Ende der Lastblöcke (50) auf derjenigen Seite der Lastblöcke (50) angeordnet ist, die mit den Gruppen (34) von Gliedern (36) in Berührung steht, und

einem Führungsglied (121), das auf jeder Seite der Gliedergruppen (34) angeordnet ist, wobei die Führungsglieder (121) so angeordnet sind, dar sie die Nuten (91) in den Lastblöcken (50) erfassen, um die Querbewegung der Lastblöcke (50) zu begrenzen.

2. Kettenriemen (32) nach Anspruch 1, bei dem die Nuten (91) in dem Ende des Lastblockes (50) geringfügig breiter als die Breite der die Nuten (91) erfassenden Führungsglieder (121) sind, wodurch ein begrenzter Betrag einer Querbewegung der Lastblöcke (50) ermöglicht wird, damit die Lastblöcke (50) in dem Durchgang (80) ausgerichtet werden, wenn der Kettenriemen (32) durch die Riemenscheiben (12, 14) läuft.

3. Kettenriemen (32) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Abschnitt der den Durchgang (80) bildenden entgegengerichteten Finger (42A, 42B) eine gekrümmte Form hat, und die Finger (42A, 42B) einen im wesentlichen kreisförmigen Durchgang (80) bilden, wobei die Enden der entgegengerichteten Finger (42A, 42B), die zu den Gelenkmitteln (40) beabstandet sind, eine Öffnung (82) bilden.

4. Kettenriemen (32) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lastblöcke (50) einen Bereich (34) zur Positionierung in dem von den entgegengerichteten Fingern (42A, 42B) gebildeten Durchgang (80) aufweisen, wobei dieser Bereich (84) der Lastblöcke (50) im wesentlichen die gleiche Form und Größe wie der Durchgang (80) hat und der Durchgang (80) eine solche Form hat, daß er die Lastblöcke (50) in ihrer Lage angrenzend an den Gliedern (36) hält.

5. Kettenriemen (32) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anzahl von Gruppen (34) von Gliedern (36) eine Breite hat, die im wesentlichen gleich der Breite der Lastblöcke (50) ist, wodurch die maximale Anzahl von Gliedern (36) in den Kettenriemen (32) vorhanden sein kann, um die Festigkeit des Kettenriemens zu maximieren.

6. Kettenriemen (32) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lastblöcke (50) gleichformige Randflächen (88) zum Berühren die Riemenschieben (12, 14) aufweisen, wodurch die Randflächen (88) die Kraft von den Riemenscheiben (12, 14) gleichförmig auf die Glieder (36) übertragen.

7. Kettenriemen (32) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Finger (42A, 42B) einen Vorsprung (96) aufweisen, der sich in den Durchgang (80) erstreckt, wobei die Lastblöcke (50) eine Nut (98) auf jeder Seite in Ausrichtung zu den Vorsprüngen (96) besitzt, und die Vorsprünge sich in die Nuten (98) erstrecken, um mitzuhelfen, die Lastblöcke (50) in ihrer Lage relativ zu den Gliedern (36) zu halten.

8. Kettenriemen (32) nach der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Durchgang (80) Kontaktpunkte (47) auf jeder Seite der Lastblöcke (50) besitzt, wobei die Kontaktpunkte (47) an den Lastblöcken (50) angriefen, um die Lastblöcke (50) bei Betrieb des Kettenriemens (32) zu stabilisieren und eine Drehung der Lastblöcke im wesentlichen zu verhindern, wobei die Kontaktpunkte (47) an Punkten in dem Durchgang (80) angeordnet sind, wodurch der resultierende Kraftvektor der Kräfte, die von dem Riemenscheibengetriebe (10) auf die Lastblöcke (50) ausgeübt werden, immer zwischen diesen Kontaktpunkten (47) liegt.