CN100532884C - 锥盘缠绕接触装置变速器，其制造方法以及具有这种变速器的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锥盘缠绕接触变速器形式的自动变速器，它具有驱动侧及从动侧的锥盘对以及一个用于传递转矩的缠绕接触装置，其中，该无级变速器被优化刚度地构成。

Description

锥盘缠绕接触装置变速器，其制造方法以及具有这种变速器的机动车

技术领域

本发明涉及锥盘缠绕接触装置变速器形式的自动变速器，例如由DE 10 2004 015 215及其它公开文献所公开的，并且涉及用于其制造的方法及装备它的机动车。

背景技术

自动变速器在更广的意义上是一种特性变矩器(Kennungswandler)，它的当前的变速比自动地根据当前的或期待的工作状态、如部分负载，推进及环境参数、如温度，空气压力，空气湿度有级地或无级地改变。属于它的有这样的特性变矩器：基于电动的，气动的，液力的，液体静压的原理或基于这些原理的混合的原理的特性变矩器。

自动化则涉及到不同的功能、如起动，变速比选择，在不同工作状态中变速比改变的方式，其中对于变速比的改变方式例如可理解为各个挡级相继地转换、转换挡级的跳变及调节的速度。

对于舒适性、可靠性及可选择的结构成本的要求确定了自动化的程度，这就是说，有多少功能需要自动地进行。

通常驾驶员可手动地干预自动化的运行或将它限制在一些单个功能上。

正如现今主要在机动车制造中所使用的，自动变速器在狭义上通常具有以下结构：

在变速器的驱动侧具有一个可调节离合器形式的起动单元，例如湿式或干式的摩擦式离合器，液力的离合器或液力变矩器。

对于液力变矩器通常与泵及涡轮部分并联地连接一个跨接离合器，该跨接离合器通过直接的力传递提高了效率及在临界的转数时通过确定的滑动来阻尼振动。

起动单元驱动一个机械的、无级的或有级的变速装置，该变速装置可包含一个前行/倒车单元，一个主组、区域组、快速挡组(Splitgruppe)和/或一个无级变速器。齿轮变速器组被视运行平稳性、位置状况及传动可能性而定被设计成具有直齿或斜齿的中间轴式或行星式结构。

机械变速器的输出部件，即一个轴或一个齿轮直接地或通过中间轴或具有恒定变速比的中间级间接地驱动一个差动传动装置，该差动传动装置可作为单独的传动装置构成或是自动变速器的一个集成的组成部分。该变速器原则上适于在机动车上的纵向及横向的安装。

为了调节机械变速器的变速比可设置液体静压的、气动的和/或电动的执行机构。根据挤压原理工作的液压泵提供用于起动单元、尤其是液力单元的压力油，用于机械变速器的液体静压执行元件的及用于系统的润滑及冷却的压力油。视所需压力及输送容积而定可考虑齿轮泵，螺旋泵，叶片泵及活塞泵，后者通常为径向结构方式。在实践中对于该目的使用齿轮泵及径向活塞泵，其中齿轮泵由于其结构成本小及径向活塞泵由于其压力水平高及可调节性好而具有优点。

液压泵可设置在变速器的任意位置上及在一个由驱动单元持续驱动的主轴或副轴上。

已公开了无级的自动变速器，它由一个起动单元、一个作为前行/倒车单元的行星齿轮可逆传动装置(Planetenwendegetriebe)、一个液压泵、一个无级变速器、一个中间轴及一个差速器组成。无级变速器又由两个锥盘对及一个缠绕接触装置组成。每个锥盘对包括一个可在轴向上移动的第二锥盘。缠绕接触装置在这些锥盘对之间运行，该缠绕接触装置例如可为推进履带(Schubgliederband)，牵引链或皮带。通过第二锥盘的移动改变缠绕接触装置的运行半径及由此改变无级的自动变速器的变速比。

无级自动变速器需要高的压力水平，以便使无级变速器的锥盘可调节到具有所需速度的所有工作点上，及此外以足够的基本压紧压力尽可能无磨损地传递转矩。

在机动车中，通常舒适性的要求很高，具体地也涉及声学方面。尤其是在高档的机动车中机动车驾驶员及乘坐者不希望有干扰的噪音，这些噪音是由机动车的机组的工作形成的。然而，内燃机及其它机组如变速器产生出噪音，这些噪音在很大程度上可作为干扰被感觉到。例如在可无级调节的变速器中使用连接板式链的情况下将引起噪音，因为这种连接板式链由于其连接板及销的结构在变速器工作中通过销碰在变速器的锥盘上产生出重复的冲击。在CVT变速器中声学效应通常归因于作为激励源的销进入(“冲击”)。该声学激励在变速器壳体(FE模型(FE-Moden))或轴(扭转模(torsionale Moden)，弯曲模(Biegemoden))的固有频率上则产生共振。

另一声学效应出于CVT链，该链在夹紧的段或回行段如一侧上可产生出振动，这例如可通过滑轨来防止。扭转的摩擦振动被已知为例如来自离合器的频率为10Hz时的扯动。当在滑差改变情况下摩擦系数的变化为摩擦系数下降时，将激励出扯动。在自动变速器上首先钢-纸摩擦系数是重要相关的。

发明内容

作为本发明基础的一个部分任务在于，改善这种变速器的声学效应及由此改善装有这种变速器的机动车的舒适性、尤其是抑噪音舒适性。作为本发明基础的另一部分任务在于，根据高频的强CVT振动的分析及相应作用机理的与其相关的澄清来采取适当的对付措施，以便最小化或尽可能抑制主要在400-600Hz数量级的音频区域中的这种振动。本发明的另一部分任务在于，提高部件的工作强度及由此延长这种自动变速器的工作寿命。本发明的另一部分任务在于，提高这种变速器的转矩传递能力或通过变速器的部件可传递更大的力。此外-亦是另一部分任务-这种变速器应可经济地制造。

该任务将通过在说明书及摘要中参照附图描述的本发明以及其进一步构型来解决。

由分析得到了对振动形式的类型的仿真性的理解，该振动形式涉及与相应动锥盘的倾翻和/或弯曲相联系的缠绕接触中的链的运动，对于振动频率决定性的首先是链质量及动锥盘的整个抗倾翻及抗弯刚度。可以理解，该刚度包括锥盘本身的碟结构、锥盘的倾翻、轴由于其弹性的弯曲及轴由于不同支承刚度的倾斜。此外，摩擦系数水平及摩擦系数变化及转速与变速比对于频率是决定性的。

在这方面该认识是出人意料的，因为在缠绕接触弧段中-即它被夹紧在锥盘组中期间-链的振动至今未被描述过及与迄今持有的观点、即在该弧段中与锥盘的摩擦接触可阻尼这种振动是矛盾的。

并且CVT油对这种摩擦振动的影响迄今也未被描述过，以致迄今该油仅被针对高的以及在时间上稳定的摩擦系数及小的磨损方面进行改进。

虽然已公知，在可移动的CVT锥盘(动锥盘)中在轴与动锥盘之间的倾翻间隙对效率有一定影响，但迄今无人描述过动锥盘的振动的弯曲、倾翻或摆动运动。

在具有一个缠绕接触装置、尤其链的锥盘缠绕接触装置变速器形式的CVT变速器中，该无级变速器的锥盘通过缠绕接触装置上的压紧力而变形。这些压紧力是必要的，以便一方面防止在传递转矩时链的滑动及另一方面可调节及改变无级变速器及由此变速器的变速比。在此，由锥盘半部分形成的楔形间隙将在负载下变化。考虑到锥盘的造型及缠绕接触装置的相应负载作用点的位置，当由作用在缠绕接触装置上的压紧力产生的负载最大及相应的力作用点置于径向最外部即尽可能大的直径上时，该楔形间隙由未负载位置最大地变形。在锥盘缠绕接触装置变速器形式的CVT中，缠绕接触装置或者说链或推进履带的力作用点将标准地通过无级变速器的变速比来确定。此外应考虑，力作用点并非作用在锥盘上360°的整个圆周上，而仅作用在一定的角度范围中，该角度范围由相应的变速比限定及由此较小。由此得到锥盘半部分的不对称的碟结构，如以下将详细描述的。

通过不均匀的碟结构及在缠绕接触装置内的不均匀负载分配，当缠绕接触装置在锥盘上运行时缠绕接触装置被强制向着轴中心地径向运动。旋转方向也对此有影响，因为该情况取决于相关的链段是负载段的还是空载段的组成部分。

负载愈大，该变形愈突出及摩擦力与由此形成的摩擦行程愈大。该摩擦将导致效率损失及磨损及此外作为摩擦振动的激励机理起作用。摩擦振动例如又可通过固体声激励产生出噪音。

对于设计关键的上述效应的情况出现在锥盘缠绕接触装置变速器起动时的从动侧锥盘上。在起动过程中通过驱动装置产生的负载最大，并且缠绕接触装置上的压紧力通过转换到慢速的相应变速比也为最大值。由于该变速比，缠绕接触装置或者说链处于从动侧锥盘径向最外部上。通过该负载，从动侧锥盘强变形或被很强地压开，以致楔形间隙变得非常大，由此产生最大摩擦行程及摩擦力。

对于解决该任务及改善根据现有技术-在现有技术中例如四个锥盘在盘碟形状及刚度方面的几何结构上相似地构成-的变速器，根据本发明的一种锥盘缠绕接触装置变速器作出贡献，它具有驱动侧的及从动侧的锥盘对，它们各具有一个定锥盘及一个动锥盘，这些锥盘各设置在一个驱动侧及一个从动侧的轴上及可通过一个缠绕接触装置相连接，其中该锥盘缠绕接触装置变速器具有一个刚度上被优化的无级变速器。

特别有利的可以是，当力作用在径向外部的情况下所述刚度在从动侧锥盘组中比在驱动侧锥盘组中被构造得明显大。其中被证明有利的是，该刚度被构造成大1，2至3倍。

有利地还可以在于，从动侧动锥盘具有比驱动侧动锥盘显著地高的刚度。

在根据本发明的一个锥盘缠绕接触装置变速器中有利的可以是，从动侧锥盘具有比驱动侧锥盘几何结构上明显坚固的锥盘碟。

此外合乎要求的可以是，从动侧动锥盘具有比驱动侧动锥盘几何结构上明显坚固的锥盘颈。

被证明有利的可以是，从动侧动锥盘具有比从动侧定锥盘几何结构上明显坚固的锥盘碟。

可以有利的是，驱动侧动锥盘具有比驱动侧定锥盘几何结构上明显坚固的锥盘碟。

被证明合乎要求的可以是，从动侧动锥盘具有比驱动侧动锥盘小的平均导向间隙。

此外有利的可以是，从动侧动锥盘具有比驱动侧动锥盘明显长的大导向座。

合乎要求的可以是，至少一个动锥盘具有至少一个与其一体构成的密封件滑动轨。

有利的还可以在于，至少一个动锥盘具有两个直接地连接的密封件滑动轨。

视实施形式而定合乎要求的可以是，密封件滑动轨通过车削加工或非切削加工来制造。

此外，在相靠的状态中除了所述至少一个密封部位外设有一个自由区域，该区域可被用作污物空间。

在根据本发明的锥盘缠绕接触装置变速器上有利的可以是，从动侧动锥盘具有一个圆柱形的锥盘颈，其中锥盘颈可以被用于弹簧对中，和/或锥盘颈具有一个半圆形的槽，该槽可被用于弹簧靠触。

一般地可以有利的是，从动侧动锥盘具有一个位于径向很外面的压簧。

此外会是有利的是，从动侧动锥盘具有至少一个放置上的金属板部件，该金属板部件可被用作至少一个密封件的密封件滑动轨(Dichtungslaufbahn)。

根据例如该无级变速器的结构形式，所述弹簧可被构造成圆柱形、束腰的或锥形。

通常会是有利的是，从动侧定锥盘具有比驱动侧定锥盘明显高的刚度。

特别有利的可以是，根据双活塞原理构造该无级变速器，如例如在DE 103 54 720.7中所述的。

为了解决所述问题可以要求考虑多于一个的可影响参数及例如使油的确定特性与确定的机械构型相结合。

为了解决该任务也可提出一种锥盘缠绕接触装置变速器，它具有驱动侧的及从动侧的锥盘对，它们各具有一个定锥盘及一个动锥盘，这些锥盘各设置在一个驱动侧及一个从动侧轴上及可通过一个缠绕接触装置相连接以传递转矩，其中在变速器声学方面优化以下所列因素的至少一个因素：

-油形式的粘性的或液压的介质，

-锥盘与缠绕接触装置之间的接触区域的表面特性，

-至少一个锥盘的几何结构，

-至少一个锥盘的阻尼，

-至少一个锥盘的导向。

在此情况下有利的可以是，使用具有对摩擦速度不敏感的摩擦系数的油。此外有利的可以是，优化锥盘与缠绕接触装置之间的接触面，例如在其表面形貌上优化。

此外有利的可以是，设有至少一个刚性上优化的锥盘和/或至少一个被阻尼的锥盘。

被证明有利的还可为，在该变速器中组合至少一个在径向外部被导向的锥盘。

此外本发明还涉及具有根据本发明的变速器的机动车。

以下将借助概要表示的附图以例子的方式更加详细地描述本发明。

附图说明

附图表示：

图1：一个锥盘缠绕接触装置变速器的部分视图，

图2：另一实施形式的与图1基本上相应的视图，

图3及4：摩擦系数关系的曲线图，

图5及6：动锥盘的概要构型可能性，

图7：一个锥盘不对称的碟结构的概要示图，

图8a：具有几何上相似的锥盘组的锥盘缠绕接触装置变速器，

图8b：具有刚度上被优化的锥盘组的锥盘缠绕接触装置变速器，

图9及10：从动侧锥盘对的实施例，

具体实施方式

图1仅示出一个锥盘缠绕接触装置变速器的一部分，即锥盘缠绕接触装置变速器1的由一个驱动发动机、例如内燃机驱动的驱动侧或输入侧部分。在一个完整地构成的锥盘缠绕接触装置变速器中对该输入侧部分配置了可无级调节的锥盘缠绕接触装置变速器的、一个互补地构成的从动侧部分，其中这两部分通过一个例如连接板式链2形式的缠绕接触装置彼此相连接以传递转矩。该锥盘缠绕接触装置变速器1在输入侧具有一个轴3，在所示的实施例中该轴与一个固定的锥盘或定锥盘4一体地构成。该轴向上固定的锥盘4在轴3的轴向上相邻地位于一个轴向可移动的锥盘或动锥盘5的对面。

在根据图1的视图中，连接板式链2被表示在驱动侧锥盘对4，5上的一个径向外部位置上，该位置是这样得到的，即在该图中轴向可移动的锥盘5在向右的方向上移动及轴向可移动的锥盘5的该轴向位移运动导致连接板式链2在向着径向外部的方向上运动，由此使变速器的变速比变化到快速。

轴向可移动的锥盘5也可用本身公知的方式在图面中向左移动，其中在该位置中连接板式链2位于径向内部位置上(用标号2a指示)，在该位置上锥盘缠绕接触装置变速器1的变速比变化到慢速。

由一个未示出的驱动发动机提供的转矩通过一个支承在轴3上的齿轮6导入图1中所示的锥盘缠绕接触装置变速器的驱动侧部分，该齿轮6通过一个承受径向力及轴向力的滚珠轴承7形式的滚动轴承支承在轴3上，该滚珠轴承通过一个挡圈8及一个轴螺母9固定在轴3上。在齿轮6与轴向可移动的锥盘5之间设置了一个转矩传感器10，对该转矩传感器配置了一个设有轴向固定的撑盘11及一个轴向可移动的撑盘12的撑盘构型13。在两个撑盘11，12之间设有一些滚动体，例如所示滚珠14形式的滚动体。

通过齿轮6导入的转矩导致在轴向上固定的撑盘11与轴向上可移动的撑盘12之间的一个转动角度，这将导致撑盘12的一个轴向位移，确切地说由于设置在该撑盘上的一些起动斜面，在这些斜面上滚珠14上升运动及由此用于撑盘彼此的轴向偏移。

转矩传感器10具有两个压力室15，16，其中第一压力室15被设置来用于根据导入的转矩用压力介质进行加载及第二压力室16被供给压力介质，确切地说根据变速器的变速比被供给压力介质。

为了产生压紧力设有一个活塞/缸单元17，借助该压紧力对轴向固定的锥盘4与轴向可移动的锥盘5之间的连接板式链2加载一个法向力，该活塞/缸单元具有两个压力室18，19。第一压力室18用于根据变速比改变连接板式链2的加载，及第二压力室19用于与转矩传感器10的根据转矩控制的压力室15相联系地增高或降低压紧力，在锥盘对4，5之间的连接板式链2被该压紧力加载。

为了对这些压力室供给压力介质，轴3设有三个通道20，来自一个未示出的泵的压力介质通过这些通道被供给到这些压力室中。通过一个排出侧的通道21压力介质可由轴3流出及再输入到循环回路。

压力室15，16，18，19的加载将导致轴向可移动的锥盘5在轴3上的、与转矩及变速比相关的移动。为了接收可移动的锥盘5，轴3具有一些对中面22，这些对中面用作可移动的锥盘5的滑动配合座。

如通过图1易于看到的，锥盘缠绕接触装置变速器1在轴3上锥盘5的这些支承部位的区域中分别具有一个噪音阻尼装置23。为此该噪音阻尼装置可具有一个环形体及一个阻尼衬或仅由一个阻尼衬组成。

图1中所使用的标号也针对在其它附图中可对比的特征。在这方面这些附图应作为单元来考虑。为了清楚起见，在其它附图中仅使用超出图1中标号以外的标号。

在图2中，现在三个通道20的中间通道以相对图1改型的形式构成；可以看出，构成中心通道20的孔24被作得明显地比图1中的中心孔短，该孔24作为盲孔从图1及2的右面示出的侧加工。这种盲孔在制造上成本高及在加工中要求很高的精度。在此情况下其制造成本及在加工过程可靠性方面的要求与其长度超正比地增高。因此这种孔的缩短对制造成本带来有利的影响。

在该孔24的底部区域中分支出一个横向孔25，其中也可以有多个横向孔分布地设置在圆周上。在图示的情况下该横向孔25被构造成径向孔，但它也可以另外的角度被制作成斜孔。孔25在一个部位上穿过轴3的表面，该部位与工作状态、即例如与调节出的变速比无关地位于一个区域中，该区域始终被动锥盘5覆盖。

通过将横向孔25设置在动锥盘5的覆盖区域中可使轴3在轴向上被作得短些，由此可节省结构空间。此外通过轴3的缩短也可得到负荷的减小。

这里，通道或横向孔25的出口例如可被设置在与轴的对中面22相邻的车削槽26的区域中。当将动锥盘5轴向可移动地、但无相对转动地与轴3相连接的齿结构27例如由于传递转矩受到高负荷时，这样作是特别有利的。

但在许多情况下，齿结构27的负荷不是一个关键的设计判据，由此孔25的出口可被设置在该齿结构的区域中，如图2中所示。通过将横向孔25设置在齿结构27中来取代设置在车削槽26中以下面的方式得到一个优点，即有一个更大的阻力转矩，通过它使边缘纤维中的弯曲应力减小。此外当受到横向孔25干扰的关键纤维被保持在大致相同的半径上时，在该部位上的面转动惯量更大。由此得到齿结构27的齿之间的横向孔25的出口周围的关键区域中应力的明显减小。在图1及2中液压流体的供给是相同的，因为压力室15及19彼此形成连接及动锥盘5具有一些连接孔28，这些连接孔使齿结构27的区域与压力室19相连接。在这些图中动锥盘5被表示在其最外左面的位置中，该位置对应于起动变速比或低挡(Underdrive)。如果动锥盘5现在向右朝定锥盘4的方向上移动，则空腔或室29的一部分总是位于横向孔或通道25的出口上，以致也如图1中那样始终可保证所需的液流供给。也如图1中那样对于压力室16得到两个转换状态，这些转换状态与动锥盘5的轴向位置相关。在所示的位置中控制孔30露出，由此使与它形成连接的、由一个塞子31轴向封闭的通道20及通过一个未示出的通道与它形成连接的压力室16失压或仅具有环境压力。如果现在动锥盘5向着定锥盘4的方向运动，则它将移动到这些控制孔30上，其中，从一定的行程起室29位于控制孔30的出口的上面。但在室29中具有一个与转矩相关的高压力，该高压力然后通过控制孔30及通道20也进到压力室16中，由此使那里也加上高压力。以此方式实现了两个转换状态，这些转换状态与变速比相关地控制压紧力。

此外在图2中设有一个碟形弹簧32，它在变速器1无压力状态下使动锥盘5移到一个预定的轴向位置上，由此可调节变速器1的一个变速比，该变速比可防止过大的负荷，例如当机动车拖车时。

图3中示出两个曲线图，它们示出与接触压力相关的、摩擦系数相对滑动速度的变化曲线。这里在横坐标上表示滑动速度及在纵坐标上表示摩擦系数。虚线被看作参考值及代表一个摩擦系数，它例如可处于大约μ＝0.12上。如由这两个图可看到的，摩擦系数为滑动速度的函数，其中该摩擦系数随着滑动速度的增大而趋于下降。

如上所述，例如在离合器中随着滑动速度的增长而下降的摩擦系数将导致扯动及由此导致舒适性的下降。因此力图使摩擦系数在整个速度上的下降保持尽可能地小。

图3中所示的曲线出现在链的一些摆动压件与锥盘的与它们共同作用的接触面之间的接触点上。在此情况下链或者说缠绕接触装置既在运行方向上通过待传递的转矩加载，也在横向于运行方向的方向上主要通过压紧力加载。这里该压紧力应被这样来选择，即待传递的转矩能以足够的可靠性抗滑转地传递到另一锥盘组上。

这些曲线在纵坐标方向上的相应距离代表与压紧力或接触压力相关的摩擦系数的分散宽度。这里下面的线对应低的接触压力及上面的线分别对应高的接触压力。

通过根据上曲线图的、至今的现有实施形式与根据下曲线图的、本发明实施形式的比较可明显地看到：首先各由两个曲线限定的分散区域变小，由此得到摩擦系数与刚刚施加的接触压力或压紧力的依赖性变小。换句话说，根据本发明的实施形式(下曲线图)相对接触压力的变化不敏感。

由图3还可看到，下曲线图中的曲线更平坦地延伸，由此得到：摩擦系数与滑动速度的相关性变小。通过摩擦系数相对滑动速度的这种平坦负梯度可达到摩擦系数的更稳定的特性。在此情况下当这些曲线近似平行地从上向下或反向地移动比当它们在其斜率上改变问题更小，因为任何斜率的改变代表摩擦系数与滑动速度的相关性更大。

这样明确地确定的、如图3中下曲线图所示的摩擦系数相对滑动速度及相对接触压力的变化曲线可产生对振动的抑制，该振动是通过带或链与锥盘之间钢-钢接触的摩擦系数变化激发出的。通过使用一种相应的油借助这样一种摩擦系数变化可直接地在振动出现的地点克服该振动。

图4中的曲线图基本上如图3中的曲线图那样地建立，但前者设有示出与所使用的油的相关性，而是示出与表面特征值的相关性。结合图3作出的解释及关于改善的说明同样适用于图4，也就是说，下曲线图表明了情况的重大改善。

图4的上曲线图示出一个抛光的表面上的情况，而该图的下曲线图表示在根据本发明的表面特征值的情况下摩擦系数与滑动速度及接触压力的相关性。这些表面特征值例如可通过一种抛光加工产生，其中摩擦参数具有正确的变化曲线及它可在长的运行时间上被保持。例如在光滑的表面上会立即出现噪音现象，而在粗糙表面的状态下在最有利的情况时怎么也不会出现噪音。噪音特性方面的这种改善也可通过压紧力或接触压力的降低来实现。

借助仿真计算及测量的试验表明，通过轴向可运动的锥盘或动锥盘倾翻刚性的提高可对振动特性及噪音特性有积极的影响，其中该情况尤其-但非唯一地-适合于从动侧的动锥盘。总地得到，提高的抗弯强度-借助它可减小锥盘、尤其从动侧锥盘组的张开-可降低对噪音产生有重大关系的振动幅值。类似的效应可通过提高该部位上的阻尼来达到。

图5及6各示意性示出一个动锥盘的轮廓，其中每个图仅示出旋转对称的轮廓的上半部分。

图5以概要的实施例a)至e)各示出锥盘本身的加强结构。这里图5及6中各概要表示从动侧的、轴向可移动的锥盘或动锥盘33的一部分，其中类似的构型也可被转移到驱动侧的动锥盘5上。

图5a中所示的动锥盘33在其背着缠绕接触装置2的区域中具有多个在圆周上分布地设置的加强肋34，它们减小-或在最有利情况下可防止-在轴向负载的情况下锥盘33的径向向外伸的部分的压开，由此可对锥盘对的张开(Aufklaffen)反作用。

根据图5b的动锥盘33具有一种构型，在该构型中动锥盘33的径向向外伸的区域被这样地加强，即它的壁厚向着径向外部地增大。这将通过锥盘的背着缠绕接触装置2的轮廓的相应构型来达到。该轮廓的这里所表示的持续变化也可这样地变型，即壁厚分多个阶台地增大。

为了在轴向上加强动锥盘33，也可在径向外部设置一个加强凸环35，如图5c中所示。图5d表示除设置在径向外部的加强凸环35外还设有另一个加强凸环36，后者被设置在径向较内部及由此在需要时也可被用作两个压力室之间的分隔装置。

在图5c及5d中加强凸环35及36被作为分开的部件或圆环示出，它们需与动锥盘33连接。图5e示出将加强凸环35和/或加强凸环36与动锥盘一体地构成的一个可能性，其中可用有利的方式考虑一种符合加工的构型。

图5f及5g中示出将锥盘在轴上的连接的加强结构。这里首先一方面是动锥盘33的轮毂37与动锥盘33的径向向外伸的部分通过一个加强环38相连接，以致至少可减小该区域的变形，此外还设有加强肋34，这些加强肋一方面与加强环38相连接及另一方面与动锥盘33的轮毂37相连接。

图6a至6e示出用于从动侧轴向可运动的锥盘或动锥盘33的原则上的阻尼可能性，但它们也可用于驱动侧轴向可运动的锥盘或动锥盘5。

图6a首先示出轮毂37被划分成各个层，其中该叠层组通过由液压介质施加的压紧压力压紧及由此起到阻尼作用。

图6b中附加地该加强凸环35被构造成叠层组，该盖层组又通过压紧压力被压紧。根据图6c，位于径向较内部的加强凸环36也可被构造成叠层组，其中该加强凸环36也可被用来作为不同压力室之间的分隔结构。变换地，在根据图6c的一个实施形式中轮毂37也可被分成各个层。

在图6d及6e中各示出了弹簧39，这些弹簧39通过附加的径向压紧提高了各个层圆柱体之间的摩擦，由此同时地提高了阻尼作用。在图6e中也可将轮毂37构造成叠层组。

在图6f及6g中表示出另一种解决方案，它在于：改变动锥盘的倾翻方向。当动锥盘通常地通过其径向内部区域或通过其轮毂37导向的情况下该动锥盘的径向外区域在倾翻方向上显示出最大的偏转。为了对付该问题，原则上可以使动锥盘在外部导向，以致该动锥盘用径向外区域靠触在外导向机构40上及由此在那里不能偏离。偏转则可出现在动锥盘33的径向内区域中，对此也可采取所述的措施。但在此情况下应注意：避免动锥盘33在这些导向机构之间的倾翻或夹紧。

图7中概要地表示从动侧的动锥盘33，其中在驱动侧的动锥盘5上也出现类似的效应。因此对于从动侧动锥盘33所作的陈述也适用于驱动侧的动锥盘5；为了清楚起见，以下仅借助动锥盘33来描述过程及特征。

动锥盘33由两个主要区域，即由锥盘碟42及锥盘颈或者说盘毂37组成。动锥盘33无相对转动地、但轴向上可移动地支承在从动侧的轴41上，及由此将由缠绕接触装置2导入的转矩传递到从动装置上，即例如通过一个差动传动装置及通过法兰连接在其上的驱动轴、最后传递到机动车的驱动轮上。

图7中不按比例地示出动锥盘33的两个轮廓，即表示未变形的、未负载状态的轮廓A，及另一方面示出轮廓B，后者代表在力F作用下得到的变形状态。对此可确定，根据轮廓A的未负载、未变形的状态如由图中给出地是旋转对称的。

通过设置在径向外部的箭头所示的力F是缠绕接触装置对上述用于变速器转矩传递及变速比调节的压紧力总和的反作用力。在所示力F的作用点上及沿着一个延伸在动锥盘33圆周的一些部分上的弧形区段上靠触着缠绕接触装置2，而在相对侧(下面示出的侧)缠绕接触装置2与动锥盘33不接触，因为缠绕接触装置2延伸在向着互补锥盘组方向上。

如由图7中得到的，从轮廓A向轮廓B的轮廓改变不仅是由锥盘碟42的变形而且也是由整个锥盘33的倾翻产生的。如果仅出现了锥盘碟42的变形，则在下面示出的未负载侧上轮廓A与轮廓B会是相同的。

但由该图可看到，在负载的侧上变形的轮廓B在向着作用于其上的力F的方向上偏转(在该图中向右)，而在未负载的侧上轮廓B向着与力F相反的方向上偏转(在图7中向左)。

该偏转由整个动锥盘33的倾翻产生，因为一方面锥盘颈或者说盘毂37也仅具有有限的刚度及另一方面由于锥盘或动锥盘33的轴向可移动性该锥盘不能在其整个与轴41相互配合的长度上被导向。此外对于轴向可运动性需要在盘毂37与轴41之间有一定的导向间隙，但它在另一方面促进动锥盘33的倾翻。在此情况下间隙被作得愈大，倾翻将愈显著。

由力F产生的相对相应锥盘环绕的弯矩既产生了变形也产生了倾翻，该弯矩(在力恒定的情况下)随着缠绕接触装置2运行的半径的增大而增高。

由于锥盘33的该倾翻及不均匀的变形以及在缠绕接触装置2内部的不均匀的负载分配，当缠绕接触装置2在锥盘上缠绕运行时将强迫它进行一个径向运动，其中该链或缠绕接触装置2径向向内朝轴41的方向上运动。与负载及变形相关地，摩擦力及在此形成的摩擦行程很强地上升。由此得到更差的效率及在相互作用的表面上增大的磨损。此外还确定出，这是摩擦振动的激励机理，而所述摩擦振动又会通过固体声激发产生出噪音。

图8a及8b各表示具有驱动侧锥盘组44及从动侧锥盘组45的无级变速器43，其中在图8b中表示出一个相对根据图8a的无级变速器43在刚度上优化的无级变速器43。

驱动侧锥盘组44总是具有一个定锥盘4及一个动锥盘5，它们通过一个连接板式链2形式的缠绕接触装置与从动侧锥盘组45的相应的动锥盘33及定锥盘46相连接。

在图8a及8b中所使用的参考标号47至56具有以下意义；

47-驱动侧动锥盘颈直径

48-从动侧动锥盘颈直径

49-驱动侧动锥盘碟宽度

50-驱动侧定锥盘碟宽度

51-从动侧定锥盘碟宽度

52-从动侧动锥盘碟宽度

53-驱动侧小滑动配合座长度

54-驱动侧大滑动配合座长度

55-从动侧大滑动配合座长度

56-从动侧小滑动配合座长度

在根据图8a的无级变速器43中，驱动侧及从动侧的动锥盘颈直径47及48实际上被构造成相同的，即具有可比较的直径及由此具有可比较的强度。此外应确定，驱动侧及从动侧的动锥盘碟宽度及定锥盘碟宽度49，50，51及52有大致可比较大小的结果，这样相应的锥盘4，5，33及46的几何构型及由此它们的强度在可比较的数量级上。并且驱动侧及从动侧的大及小的滑动配合座53，54，55及56在其长度上被构造成相似长的，使得与此相关地在几何上具有可比较的关系，尤其是它涉及相应动锥盘在与其连接的轴上的支撑。

根据图8b的在刚度上被优化的无级变速器43与此不同地构成。从动侧动锥盘颈直径48被构造成明显地大于驱动侧动锥盘颈直径47，其中从动侧动锥盘颈直径同时被构造成用于设置在其上的压簧57的导向直径。在图8b中示出的压簧57是圆柱形的，而根据图8a该压簧也可收腰地构成。压簧57的圆锥形构型也是可以的。

由增大的从动侧动锥盘颈直径48得到了从动侧动锥盘33的刚度的提高，因为由此实现了抗弯曲阻力矩的提高。

此外由根据图8b的视图得到，从动侧锥盘组45构成得比驱动侧锥盘组44具有明显大的刚性。比较表明，从动侧定锥盘碟宽度51大于驱动侧定锥盘碟宽度50。此外从动侧动锥盘碟宽度52显著地大于驱动侧动锥盘碟宽度49。并且大及小滑动配合座的相应从动侧的滑动配合座长度55及56大大地大于驱动侧锥盘组44的相应滑动配合座的长度，这些长度设有标号53及54。

由此得到从动侧锥盘组45比驱动侧锥盘组44提高了的刚度，一方面由于锥盘33及46的强度增高，这是由于其增大的尺寸。另一方面由于通过增大的滑动配合座长度55及56而改善的支撑，得到了防止在牵引机构2的负荷下倾翻的更好保护。

为了进一步提高抗倾翻的刚性可减小间隙-通过该间隙动锥盘33轴向可移动地但无相对转动地支承在轴上的滑动配合座55，56上，以便由此也起到抵抗动锥盘33倾翻趋势的作用。

概括起来以下的构型起到无级变速器43的刚度优化的作用：

-从动侧的锥盘组45通过锥盘33及46的几何构型相对驱动侧的锥盘组44被加强，

-动锥盘33及5相对定锥盘4及46被加强，

-从动侧滑动配合座长度55及56相对驱动值滑动配合座长度54及53加大，

-从动侧动锥盘颈直径48相对驱动侧动锥盘颈直径47被加大，

-动锥盘33的从动侧大滑动配合座55这样地构型，即它在低挡位置中(缠绕接触装置在径向外部运行)具有一个尽可能大的导向长度。

原则上虽然可以，对整个无级变速器43作出相应变型，即设置更坚固的锥盘及增大的滑动配合座长度等，但例如受到变速器可提供的结构空间及重量的限制。

图9表示从动侧锥盘组45的两个构型可能性，其中在下半部分中示出一个根据单活塞原理构造的锥盘组，而在上半部分中示出根据双活塞原理构造的锥盘组，例如由DE 103 54 720.7所描述的。

在双活塞原理中对于压紧力及调节提供了分开的活塞，而在单活塞原理中仅有一个活塞/缸单元，它将相应的力导入锥盘组。

根据图9的锥盘组45的基本结构如至此尤其是结合图8b所述。上面已述的也适用于在强度优化方面的构型。

相对迄今所述的实施形式，这里压簧57具有一个更大的直径，其中它在动锥盘33上的作用点位于径向更外部。由于该布置此外得到一个优点，即提供了更多的结构空间可供利用，以便使锥盘颈或盘毂37加厚或几何结构上增强及直径增大。由此得到的强度增益已在前面描述。由此在图9中上部所示的双活塞原理中得到如下的压簧57的变化结构，即该压簧由径向内压力室移动到径向外压力室。在径向内部支撑压簧57的金属板部件58与动锥盘33固定连接及用其背着弹簧57的面作为用于密封件59的密封件滑动轨。但该密封件滑动轨也可如结合图8所示出地与动锥盘33一体地构成。该与动锥盘33一体地构成的部件则又用其径向外区域在径向内部保持压簧57。在压簧57位于内部的情况下该部件在径向内部及外部各构成一个密封件滑动轨。

图10表示从动侧锥盘组45的其它实施可能性，尤其就其刚度优化而言迄今的描述也适用于它。如上所述，从动侧动锥盘33首先通过两个滑动配合座55及56支撑在轴41上。相对迄今所示的实施形式，离心油罩60明显地被加强及更坚固地构成，以致动锥盘33附加地通过滑动配合座62支撑在法兰部件61上。如果在该滑动配合座62的区域中需要密封，则它可通过密封装置63(图10上部)来实现。因此动锥盘33具有三个滑动配合座55，56及62，该动锥盘通过这些滑动配合座相对于该轴被支撑。这种支撑具有进一步提高的刚度，由此这种构型对于解决作为本发明基础的任务也作出了贡献。

参考标号表

1 锥盘缠绕接触装置变速器        9 轴螺母

2 连接板式链                    10 转矩传感器

2a 连接板式链的径向内位置       11 轴向固定的撑盘

3 轴                            12 轴向可移动的撑盘

4 定锥盘                        13 撑盘构型

5 动锥盘                        14 滚珠

6 齿轮                          15 第一压力室

7 滚珠轴承                      16 第二压力室

8 挡圈                          17 活塞-/缸单元

18 第一压力室               45 从动侧(锥)盘组

19 第二压力室               46 定锥盘 从动侧

20 (3)通道(馈给)            47 动锥盘颈直径 驱动侧

21 通道(出口侧)             48 动锥盘颈直径 从动侧

22 对中面                   49 动锥盘碟宽度 驱动侧

23 噪音阻尼装置             50 定锥盘碟宽度 驱动侧

24 (中心)孔                 51 定锥盘碟宽度 从动侧

25 横向孔                   52 动锥盘碟宽度 从动侧

26 车削槽                   53 小滑动配合座长度 驱动侧

27 齿结构

28 连接孔

29 空室/腔

30 控制孔

31 塞子

32 碟形弹簧

33 动锥盘(从动侧)

34 加强肋

35 加强凸环(外)

36 加强凸环(内)             54 大滑动配合座长度 驱动侧

37 盘毂                     55 大滑动配合座长度 从动侧

38 加强环                   56 小滑动配合座长度 从动侧

39 弹簧                     57 压簧

40 外导向                   58 金属板部件(密封件滑动轨)

41 轴(从动侧)               59 密封装置

42 锥盘碟                   60 离心油罩

43 无级变速器               61 法兰部件

44 驱动侧(锥)盘组           62 滑动配合座

63 密封

Claims (27)

1.锥盘缠绕接触装置变速器(1)，具有驱动侧的锥盘对及从动侧的锥盘对，它们各具有一个定锥盘(4，46)及一个动锥盘(5，33)，这些锥盘各设置在一个驱动侧的轴(3)及一个从动侧的轴(41)上及能够通过一个缠绕接触装置(2)相连接以传递转矩，所述变速器为一个刚度被优化的无级变速器(43)，其特征在于：当力作用在径向外部时该刚度在从动侧的锥盘对(45)中比在驱动侧锥盘对(44)中被构造得明显地大。

2.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：该刚度被构造得大1倍，或2至3倍。

3.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧动锥盘(33)具有比驱动侧动锥盘(5)明显高的刚度。

4.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧锥盘(33，46)具有比驱动侧锥盘(4，5)几何结构上明显坚固的锥盘碟。

5.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧动锥盘(33)具有比驱动侧动锥盘(5)几何结构上明显坚固的锥盘颈(37)。

6.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧动锥盘(33)具有比从动侧定锥盘(46)几何结构上明显坚固的锥盘碟。

7.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：驱动侧动锥盘(5)具有比驱动侧定锥盘(4)几何结构上明显坚固的锥盘碟。

8.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧动锥盘(33)具有比驱动侧动锥盘(5)小的平均导向间隙。

9.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧动锥盘(33)具有比驱动侧动锥盘(5)明显长的大导向座。

10.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：至少一个动锥盘(5，33)具有至少一个与其一体地构成的密封件滑动轨。

11.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：至少一个动锥盘(5，33)具有两个直接地连接的密封件滑动轨。

12.根据权利要求10或11的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：密封件滑动轨通过车削加工来制造。

13.根据权利要求10或11的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：密封件滑动轨被非切削地制造。

14.根据权利要求10或11中一项的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：在相靠的状态中在至少一个密封部位旁设有一个自由区域，该区域被用作污物空间。

15.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧动锥盘(33)具有一个圆柱形的锥盘颈(37)。

16.根据权利要求15的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：锥盘颈(37)被用于弹簧对中。

17.根据权利要求15或16的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：锥盘颈(37)具有一个半圆形的槽。

18.根据权利要求17的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：该槽用于弹簧靠触。

19.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧动锥盘(33)具有一个位于径向很外面的压簧(57)。

20.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧动锥盘(33)具有至少一个放置其上的金属板部件(58)。

21.根据权利要求20的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：该金属板部件(58)被用作用于至少一个密封件的密封件滑动轨。

22.根据权利要求19的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：压簧(57)被构造成圆柱形。

23.根据权利要求19的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：压簧(57)被束腰地构成。

24.根据权利要求19的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：压簧(57)被构造成锥形的。

25.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：从动侧定锥盘(46)具有比驱动侧定锥盘(4)明显高的刚度。

26.根据权利要求1的锥盘缠绕接触装置变速器(1)，其特征在于：所述锥盘对包括用于将压紧力引入锥盘对的双活塞。

27.机动车，其特征在于：它具有一个根据权利要求1—11之一的变速器。

Images