Erfinderaktivitäten 2011 - DPMA

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28 Figur 5: Verstellriemengetriebe für ein Kraftfahrzeug aus der DE 196 50 448 A1. Zwischen den Kegelscheiben 9a und 9b axial einge- spannt verläuft das Umschlingungsmittel 15 auf dem Radius r an . Über das Umschlingungsmittel 15 wird das Drehmoment auf das Kegelscheibenpaar 11 auf dem Radius r ab übertragen. Die Kegelscheibenpaare 9, 11 befinden sich auf zueinander parallelen Achsen 6, 14. Eine weitere Verzahnungsstufe 16, 17 leitet das Dreh- moment schließlich (über einen für Rückwärtsfahr- ten notwendigen Wendesatz 19) zur Abtriebswelle 20 der Antriebseinheit. Im stufenlosen Getriebeteil sind die Länge des Um- schlingungsmittels 15 und der Achsabstand der Achsen 6 und 14 der Kegelscheibenpaare konstant. Über die Stellmittel 10, 12 wird der Abstand der Kegelscheiben zur Änderung der Übersetzung verstellt. Dabei wan- dert das Umschlingungsmittel, das eine konstante Breite besitzt, mit abnehmendem Abstand der Kegel- scheiben 9a, 9b nach außen. Das Drehmoment wird auf dem Radius r an übertragen. Über das Stellmittel 12 wird der Kegelscheibenabstand des Scheibenpaars 11 so eingestellt, dass das Umschlingungsmittel 15 gespannt ist und auf dem Radius r ab läuft. Die Übersetzung berechnet sich – wie bei den anderen vorgestellten Getriebetypen – nach Gleichung (1). Wichtige Fragestellungen bei diesem Getriebetyp sind die Auswahl des Umschlingungsmittels, die Gestaltung der Kegelscheiben und die Steuerung des Abstands der Kegelscheiben. Bereits die erste auf diesem Gebiet zu findende Patentschrift US 179 746 A aus dem Jahr 1876 beschäftigt sich mit der Einstellung des Scheibenabstands. In Figur 6 ist hierzu ein Mechanis- mus (ohne das Umschlingungsmittel) dargestellt. DPMA – Erfinderaktivitäten 2011 Figur 6: Verstellmechanismus zur Änderung der Übersetzung aus der US 179 746 A. In den letzten zehn Jahren kam etwa die Hälfte der Anmeldungen aus dem zugrunde liegenden Prüfgebiet F16H 9/18 aus Japan. Deutsche Anmelder waren zu etwa einem Drittel an den Veröffentlichungen beteiligt. 5 Entwicklung der Anmeldezahlen Für die drei beschriebenen Getriebetypen wurden die Anmeldezahlen statistisch ausgewertet. Grund- lage der Daten waren die in der Datenbank DOKIDX enthaltenen Dokumente. Es wurden die den entspre- chenden Klassen der internationalen Patentklassi- fikation zugeordneten Dokumente der jeweiligen Veröffentlichungsjahre ermittelt. Doppelzählungen von Anmeldungen durch Offenlegungs- und Patent- schrift kommen dabei vor. Da es in den Aussagen mehr auf den qualitativen Verlauf und das Verhältnis der Veröffentlichungszahlen der Gebiete zueinander ankommt, wurde diese Ungenauigkeit in Kauf ge- nommen. In den betrachteten Klassen liegt jeweils der Schwerpunkt in der konstruktiven Ausgestaltung der Getriebe. Die weiteren Aspekte, wie beispielsweise die Steuerung der Getriebe oder hydraulische Bauteile für diese Getriebe, sind von dieser Statistik nicht erfasst. Ab Anfang des 20. Jahrhunderts gibt es Einzelent- wicklungen auf dem Gebiet der stufenlosen Getrie- be, die durch Patentanmeldungen dokumentiert sind. In Figur 7 ist zu erkennen, dass erst in den 1970er Jahren das verstärkte Interesse an stufenlosen Getrieben einsetzte.
DPMA – Erfinderaktivitäten 2011 Figur 7: Anzahl der Veröffentlichungen für Toroidgetriebe (F16H 15/38, schwarze Linie), Kegelreibringgetriebe (F16H 15/42, graue Linie) und Verstellriemengetriebe (F16H 9/18, Strichlinie), jeweils in Fünfjahreszeiträumen aufsummiert. Figur 8: Anzahl der Veröffentlichungen für Toroidgetriebe (F16H 15/38, schwarze Linie), Kegelreibringgetriebe (F16H 15/42, graue Linie) und Verstellriemengetriebe (F16H 9/18, Strichlinie) seit 1990. Anzumerken ist jedoch, dass im Moment das Maxi- mum der Anmeldezahlen in den drei betrachteten Ge- bieten überschritten scheint. Wie in Figur 8 zu sehen ist, gehen die Anmeldezahlen seit etwa 2003 kontinu- ierlich zurück. 6 Fazit Neben den exemplarisch vorgestellten Konzepten zur stufenlosen Änderung der Übersetzung exis- tiert noch eine Vielzahl von weiteren interessanten Getriebekonzepten zur stufenlosen Leistungsüber- tragung. Mittlerweile sind einige Getriebevarianten zur Marktreife gelangt, wobei das Konzept mit Ver- stellriemengetriebe mit verstellbarem Doppelkegel und Schubgliederband als Übertragungsmittel der- zeit im Automobilbereich von verschiedenen Firmen angeboten wird. Allerdings stehen die CVT-Getriebe in Konkurrenz zu Automatikgetrieben und Doppel- kupplungsgetrieben, bei denen mittlerweile durch hohe Gangzahlen und feinfühlige Regelungen bei Übersetzungsänderungen eine ebenfalls nahezu ruckfreie Beschleunigung erreicht werden kann. Der Kunde wird letztendlich entscheiden, ob und gegebenenfalls wie viel er für den Komfort an Mehr- kosten ausgeben will. Der Wackel-Elvis kann sich in Zukunft – unabhängig vom gewählten Getriebetyp – wohl ausruhen. Literaturverzeichnis [1] Wikimedia Foundation Inc.; 10.11.2011. URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Wackeldackel, [abgerufen am 16.01.12]. [2] DANIEL, H.: „Ist ein stufenloses echt formschlüs- siges Getriebe möglich?“ In: antriebstechnik 23, 1984, 5, S. 49-50, ISSN 0722-8546. [3] JAHR, A: Es ist kein formschlüssiges stufenloses Getriebe möglich. In: antriebstechnik 28, 1989, 1, S. 45-46, ISSN 0722-8546. 29
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