CN102171479A - 用于变速器、尤其是用于机动车的曲柄式cvt的可转换的空转装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可转换的空转装置，用于变速器，尤其是用于机动车的曲柄式CVT，所述空转装置具有至少一个空转单元，所述空转单元具有一个可被驱动的外环、一个呈从动轴形式的内环和设置在所述外环与所述内环之间的可绕它们的纵向轴线分别转动的夹紧体。所述夹紧体分别在轴向方向上彼此间隔开地具有一个第一槽和一个第二槽，所述第一槽和第二槽在所述夹紧体的圆周方向上相互重叠地彼此错位。在外侧包围所述夹紧体的螺旋弹簧可通过变换机构在轴向方向上这样移动，使得所述螺旋弹簧或者嵌入到所述第一槽中或者嵌入到所述第二槽中，其中，所述夹紧体这样扭转，使得由所述螺旋弹簧施加的力在所述纵向轴线一侧或另一侧延伸。所述夹紧体分别为构造成圆柱形的滚子元件，所述滚子元件具有分别在每个槽的方向上具有相对大的直径的横截面，由此，当所述螺旋弹簧处于所述第一或第二槽中时，所述第二或第一槽为了在所述外环与所述从动轴之间展开夹紧力而在一个或另一个方向上取向。

Description

用于变速器、尤其是用于机动车的曲柄式CVT的可转换的空转装置

技术领域

本发明涉及一种空转装置，用于变速器，尤其是用于机动车的曲柄式CVT。

背景技术

由DE 102 43 535 A1中获知一种可无级调节的变速器，该变速器包括驱动轴和从动轴，所述驱动轴和从动轴在变速器壳体中被可扭转地支承着彼此相对平行地取向。两个轴通过驱动轴的偏心装置和设置在从动轴上的空转装置以及使偏心装置和空转装置连接的连接装置彼此连接。偏心装置由多个偏心单元构成，这些偏心单元在轴向上彼此相邻地设置在驱动轴上。空转装置由多个空转单元构成，这些空转单元在轴向上彼此相邻地设置在从动轴上。为了形成每个偏心单元，驱动轴具有相对于其旋转轴线偏心地错位的导向区域，在该导向区域的壳面上可扭转地支承着偏心构件。在无级的变速器构造成曲柄式CVT(Continuous Variable Transmission)的情况下，在偏心构件上可扭转地设置有至少一个连杆。

通过设置在驱动轴的缺口中的调节轴的扭转，偏心构件的偏心率的幅度关于驱动轴的旋转轴线变化。

设置在从动轴上的空转单元分别具有夹紧体，这些夹紧体设置在一个通过从动轴的区域构成的内环与一个外环之间，其中，外环和内环的面这样彼此相协调，使得夹紧体可在内环与外环之间的一个相对扭转方向上使所述扭转锁止，由此，外环和内环一起扭转。在外环与内环之间的另一个相对扭转方向上，不通过夹紧体引起闭锁作用。各个夹紧体在闭锁方向上被加载，这可通过至少一个弹簧元件进行。各个夹紧体通过至少一个保持架在圆周方向上彼此相对定位。

夹紧体的夹紧作用可借助于转换单元来转换。在此，每个转换单元设置在两个相邻的夹紧体之间。转换单元可被同步操作并且分别具有一个可扭转的盘状区域和一个型廓化区域，在该型廓化区域上设置有扭力弹簧。该扭力弹簧可张紧在型廓化区域与相邻的夹紧体之间。为此，扭力弹簧具有可对夹紧体在相应闭锁方向上加载的腿。扭力弹簧和型廓化区域相对于盘状区域的旋转轴线偏心地设置，由此，当盘状区域旋转时，弹簧元件和型廓化区域按照圆周移位。盘状区域设置在承载件中。当盘状区域扭转大约180°时，扭力弹簧或该扭力弹簧的所述腿的张紧方向或力方向关于夹紧体变化。可以看出，这种转换单元在其机械结构、其易受干扰性或寿命以及其制造方面存在问题。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种用于变速器的可转换的空转装置，该空转装置相对容易地由相对少的件构成。

该任务通过一种可转换的空转装置来解决，所述空转装置用于变速器，尤其是用于机动车的曲柄式，所述空转装置具有至少一个空转单元，所述空转单元具有一个可被驱动的外环、一个呈从动轴形式的内环和设置在所述外环与所述内环之间的夹紧体。在此，夹紧体分别在轴向方向上彼此间隔开地具有一个第一槽和一个第二槽，所述第一槽和第二槽在夹紧体的圆周方向上相互重叠地彼此错位。在外侧包围夹紧体并且在径向上朝从动轴的方向预张紧的环状的螺旋弹簧可通过变换机构在轴向方向上这样移动，使得所述螺旋弹簧或者嵌入到第一槽中或者嵌入到第二槽中，其中，夹紧体这样扭转，使得由螺旋弹簧施加的起动力在纵向轴线一侧或另一侧延伸。夹紧体为了在一个方向或另一个方向上产生起动力矩而分别是构造成圆柱形的滚子元件，所述滚子元件具有分别在每个槽的方向上具有相对大的直径的横截面，由此，当螺旋弹簧处于第一或第二槽中时，第二或第一槽为了在外环与从动轴之间施展夹紧力而在一个或另一个方向上取向。

第一槽和第二槽的底部符合目的地分别呈弧形延伸并且这样构造，使得用于转换空转的通过螺旋弹簧施加的起动力矩分别均匀地通过一个小的杠杆臂产生。优选第一和第二槽的底部分别大致构造成圆形。而通过螺旋弹簧施加的用于在夹紧体与从动轴之间产生摩擦的力大。

夹紧体优选具有中部的在纵向轴线的方向上轴向伸出的栓件，所述栓件分别可转动地嵌入到圆环状的承载件的缺口中，其中，轴向上对置的承载件形成相对于从动轴同心地设置的保持夹紧体的保持架。缺口在保持架的圆周方向上构造成长形的。螺旋弹簧为了在夹紧体与驱动轴或内环之间施加相对大的摩擦力而具有紧密卷绕的螺线弹簧的形式。所述螺旋弹簧在结构上特别容易地设置在外环的内圆周上的朝夹紧体敞开的环状的槽中，其中，外环的槽的径向尺寸大于螺旋弹簧的直径，由此，所述螺旋弹簧可在槽中径向移位。

在本发明的一个优选构型中，变换机构具有可轴向移动地设置在从动轴的轴向的缺口中的转换件，在所述转换件上固定有至少一个径向向外穿过驱动轴的空缺部的销件，所述销件在外侧设置在圆环状的变换件中，所述变换件在转换件轴向移动时侧向作用在夹紧体上，以便使所述夹紧体轴向移动。在此，从动轴的空缺部在轴向方向上比销件这样地具有更大的尺寸，使得螺旋弹簧当销件止挡在空缺部的一侧上时处于第一槽中并且当销件止挡在空缺部的另一侧上时处于第二槽中。优选转换件涉及在从动轴的轴向的缺口中被导向的转换管并且变换件具有环状的包围从动轴的变换套筒的形式。该实施形式在结构上特别简单。变换套筒在其轴向移动时通过合适的支承装置作用在保持夹紧体的保持架的承载件上。

为了实现优选的空转装置，本发明在从动轴上在轴向上彼此相邻地具有多个形成空转组的空转单元，所述空转单元可在轴向上在从动轴上通过至少一个销件移动。在此，可在从动轴上在轴向上彼此相邻地也设置有多个空转组。本发明的空转装置可以是曲柄式CVT变速器的一部分，其中，每个空转单元的外环以本身公知的方式无相对转动地与一个连杆件连接。

附图说明

下面结合附图对本发明及其构型进行详细描述。附图表示：

图1根据本发明的空转装置的纵剖面，其中，在变速器的从动轴上在轴向上彼此相邻地设置有三个空转单元，其中，空转变换到了一个方向上；

图2在空转转换到另一个方向上的瞬间图1的空转装置；

图3图1的转换到另一个方向上的空转装置；

图4本发明空转装置的一个夹紧体的立体视图；

图5和图6用于解释两个方向上的杠杆比例的视图；

图7本发明的一个进一步构型。

具体实施方式

根据图1，根据本发明的空转装置基本上包括可绕旋转轴线转动的从动轴1，在该从动轴上在轴向上彼此相邻地设置有多个空转单元2。每个空转单元2基本上包括一个外环3，在该外环上以本身公知的方式设置有一个连杆件4，该连杆件与外环3无相对转动地连接。

每个空转单元2的真正的空转通过用作内环的从动轴1的相应区域、外环3、在外环3与从动轴1之间优选设置在保持架中的夹紧体5和螺旋弹簧6形成。

螺旋弹簧6以可看到的方式容纳在外环3的朝夹紧体5敞开的径向延伸的长形的槽7中并且这样确定尺寸，使得该螺旋弹簧由于其弹簧力而被拉或压在夹紧体5的外圆周上。稍后详细描述螺旋弹簧6的真正的功能。

所谓的螺旋弹簧6涉及非常紧地卷绕的环状的螺线弹簧，该螺线弹簧绕空转单元2的夹紧体5的整个外圆周延伸。螺旋弹簧6产生大的力，用于在夹紧体5与驱动轴1之间的产生大的摩擦，该驱动轴优选形成空转的内环。

根据图4，夹紧体5具有圆柱形滚子的形状，所述圆柱形滚子在其圆周上具有两个彼此相对轴向错位的槽8、9。在此，槽8和9也在夹紧体5的圆周方向上彼此错位地设置。槽8和9至少在彼此朝向的侧上具有倾斜的侧面10、11，由此，容纳在所述槽中的螺旋弹簧6在转换时可相对容易地从槽8、9中出来。

夹紧体5分别具有一个在每个槽8、9的方向上具有大的直径27或28的横截面，由此，当螺旋弹簧6处于第一槽8中或第二槽9中时，第二槽9或第一槽8为了施展其在外环3与驱动轴1之间的夹紧力而在一个方向或另一个方向上取向。槽8、9在此这样分布在夹紧体5的横截面上，使得所述槽在圆周方向上相互重叠。

螺旋弹簧6以通过线12表示的方式在图4的例子中延伸穿过槽8。当螺旋弹簧6通过后面详细描述的相应的转换机构在箭头13的方向上轴向运动时，该螺旋弹簧通过倾斜的面10从槽8中滑动出来，然后卡入到槽9中。因为槽8和9在圆周方向上彼此错位，所以夹紧体5在该过程中在箭头14的方向上绕在从动轴1上的靠置点转动。反之，如果螺旋弹簧6通过倾斜的面11从槽9运动到槽8中时(图6)，夹紧体5逆着箭头14的方向扭转。

根据示出了槽8的剖面的侧视图的图5，在稳定的位置中，螺旋弹簧6的力在箭头16的方向上径向向下朝从动轴1的方向压，其中槽8这样确定尺寸，使得螺旋弹簧6的力在图5中在纵向轴线15外部在右侧起作用，由此，夹紧体5在箭头17的方向上向右扭转。空转变换到向前方向。

当螺旋弹簧6根据图6在轴向上朝槽9的方向移动时，螺旋弹簧6的力又在箭头16的方向上起作用，其中，槽9却这样提供，使得在螺旋弹簧6卡入到槽9中时由螺旋弹簧6在箭头16的方向上朝从动轴1施加的力通过夹紧体5的纵向轴线15向左移位，由此，该力沿着纵向轴线15右侧的线起作用，因此，夹紧体在箭头18的方向上向左转动。空转变换到向后方向。

换言之，空转可通过当螺旋弹簧6在槽8和9之间移动时由于杠杆比例变化而变化的起动力矩来转换。在此有意义的是，由螺旋弹簧施加的力相对大，由此，夹紧体5与从动轴1之间的摩擦也大。但因为杠杆作用当夹紧体5在从动轴1上扭转时相对小，所以用于起动夹紧体5以便夹紧的力也小，这对于空转的效率极其有利。

现在在下面结合图1至图3详细描述用于使螺旋弹簧6移动的机构。在从动轴1上存在一个转换管19，销件20从该转换管径向向外伸过从动轴1的缺口21。优选销件20在外侧在设置在从动轴1的外圆周上的圆环状的变换套筒22中终止，该变换套筒可轴向移动地设置在从动轴1上。空缺部21的宽度在轴向方向上观察比销件20的宽度确定得大。以此方式，销件20可在转换管19在箭头23的方向上移动时轴向移动。在此，径向宽度这样确定，使得当螺旋弹簧6处于槽8中或槽9中时销件20止挡在空缺部21的一个轴向侧上。

例如根据图1，三个空转单元2彼此相邻地设置在从动轴1上，其中，在外部的空转单元2的至少一个外侧上设置有变换套筒22。

优选销件20的径向内部的端部区域在转换管19的开口24中终止。

为了将由图1的三个空转单元2构成的空转组从图1中所示的位置进行转换——在该位置中螺旋弹簧6嵌入到夹紧体5的槽8中，根据图2，转换管19在箭头23的方向上向左运动。在此，螺旋弹簧6相应从配置给该螺旋弹簧的槽8中抬出来，其中，该螺旋弹簧在槽7中径向向外运动，以便接着根据图3嵌入到夹紧体5的槽9中。在此，螺旋弹簧6以可看到的方式在槽7中径向向内运动。

图7示出了具有两个空转组的与图3相应的结构，这些空转组分别由三个空转单元2构成并且通过一个转换管19变换，该转换管包括三个销件20，这些销件中的两个销件设置在两个空转组外部以便轴向固定空转组。一个销件20嵌入到套筒件22中，该套筒件设置在两个空转组之间。图7的已经结合图1至图3描述的细节以相应的方式进行标记。

参考标号清单

1 从动轴

2 空转单元

3 外环

4 连杆件

5 夹紧体

6 螺旋弹簧

7 槽

8 槽

9 槽

10 侧面

11 侧面

12 线

13 箭头

14 箭头

15 纵向轴线

16 箭头

17 箭头

18 箭头

19 转换管

20 销件

21 空缺部

22 变换套筒

23 箭头

24 开口

25 缺口

26 栓件

27 直径

28 直径

Claims (13)

1.可转换的空转装置，用于变速器，尤其是用于机动车的曲柄式CVT，所述空转装置具有至少一个空转单元(2)，所述空转单元具有一个可被驱动的外环(3)、一个呈从动轴(1)形式的内环和设置在所述外环与所述内环之间的可绕它们的纵向轴线(15)转动的夹紧体(5)，其特征在于：所述夹紧体分别在轴向方向上彼此间隔开地具有一个第一槽(8)和一个第二槽(9)，所述第一槽和第二槽在所述夹紧体(5)的圆周方向上相互重叠地彼此错位；设置有在外侧包围所述夹紧体(5)并且在径向上朝所述从动轴(1)的方向预夹紧的环状的螺旋弹簧(6)，所述螺旋弹簧可通过变换机构在轴向方向上这样移动，使得所述螺旋弹簧或者嵌入到所述第一槽(8)中或者嵌入到所述第二槽(9)中，其中，所述夹紧体(5)这样扭转，使得由所述螺旋弹簧(6)施加的力在所述纵向轴线(15)一侧或另一侧延伸；所述夹紧体(5)为了在一个方向或另一个方向上产生起动力矩而分别构造成圆柱形的滚子元件，所述滚子元件具有分别在每个槽(8，9)的方向上具有相对大的直径(27，28)的横截面，由此，当所述螺旋弹簧(6)处于所述第一或第二槽中时，所述第二或第一槽为了在所述外环(3)与所述从动轴(1)之间展开夹紧力而在该一个或该另一个方向上取向。

2.根据权利要求1的空转装置，其特征在于：所述第一槽(8)和所述第二槽(9)的底部分别呈弧形延伸并且这样构造，使得通过所述螺旋弹簧(6)施加的力分别均匀地通过一个小的杠杆臂产生。

3.根据权利要求2的空转装置，其特征在于：所述第一和所述第二槽(8，9)的底部分别大致呈圆形延伸。

4.根据权利要求1至3之一的空转装置，其特征在于：所述夹紧体(5)具有中部的在所述纵向轴线(15)的方向上在轴向上突出的栓件(24)，所述栓件分别可转动地嵌入到圆环状的承载件(26)的缺口(25)中，其中，轴向上对置的承载件(26)形成相对于所述从动轴(1)同心地设置的保持所述夹紧体(5)的保持架，其中，所述缺口(25)分别在所述承载件的圆周方向上长形地构成。

5.根据权利要求1至4之一的空转装置，其特征在于：所述螺旋弹簧(6)具有紧密卷绕的螺线弹簧的形式。

6.根据权利要求1至5之一的空转装置，其特征在于：所述螺旋弹簧(6)设置在所述外环(3)的内圆周上的朝所述夹紧体(5)敞开的环状的槽(7)中，其中，所述外环(3)的槽(7)的径向尺寸大于所述螺旋弹簧(6)的直径。

7.根据权利要求1至6之一的空转装置，其特征在于：所述变换机构具有可轴向移动地设置在所述从动轴(1)的轴向的缺口中的转换件，在所述转换件上固定有至少一个径向向外穿过所述驱动轴(1)的空缺部(21)的销件(20)；所述销件(20)在外侧设置在圆环状的变换件中，所述变换件在所述转换件轴向移动时侧向作用在所述夹紧体(5)上，以便使所述夹紧体轴向移动，其中，所述从动轴(1)的所述空缺部(21)在轴向方向上比所述销件(20)这样地具有更大的尺寸，使得所述螺旋弹簧(6)当所述销件(20)止挡在所述空缺部(21)的一侧上时处于所述第一槽(8)中并且当所述销件(20)止挡在所述空缺部(21)的另一侧上时处于所述第二槽(9)中。

8.根据权利要求7的空转装置，其特征在于：所述转换件具有在所述从动轴(1)的轴向的缺口中被导向的转换管(19)的形式。

9.根据权利要求7或8的空转装置，其特征在于：所述变换件具有环状的包围所述从动轴(1)的变换套筒(22)的形式。

10.根据权利要求9的空转装置，其特征在于：所述变换套筒(22)在其轴向移动时作用在保持所述夹紧体(5)的保持架的承载件(30)上。

11.根据权利要求1至10之一的空转装置，其特征在于：在所述从动轴(1)上在轴向上彼此相邻地设置有多个形成空转组的空转单元(2)，所述空转单元在轴向上固定在两个销件(20)之间。

12.根据权利要求11的空转装置，其特征在于：在所述从动轴(1)上在轴向上彼此相邻地设置有多个空转组。

13.根据权利要求1至12之一的空转装置，其特征在于：所述空转装置是曲柄式CVT变速器的一部分，其中，每个空转单元(2)的所述外环(3)无相对转动地与一个连杆件(4)连接。

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