CN102472337B - 自由轮，尤其是用于曲轴-cvt变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种曲轴-CVT变速器，包括内环(1)，外环(2)、数个夹紧体(3)以及至少一个阻尼和弹性件装置(4)，其中，所述外环(2)能够相对于所述内环(1)在至少一个旋转方向上旋转并且围绕所述内环(1)径向地布置，所述夹紧体(3)布置在所述内环(1)和外环(2)之间，所述阻尼和弹性件装置(4)用于将弹簧力施加到所述夹紧体(3)，其中，所述夹紧体(3)布置在自由轮保持架(5)中，并且所述阻尼和弹性件装置构造为固定保持架的单个弹性件的形式，弹簧的形式为偏动弹簧(4)，阻尼弹性件用于每个夹紧体(3)，其中，所述阻尼弹性件大致轴向作用在所述夹紧体(3)的径向外部区域上。

Description

自由轮,尤其是用于曲轴-CVT变速器

技术领域

本发明涉及一种自由轮，尤其用于曲轴-CVT变速器。CVT是一种稳定传递的变速器，在CVT中，驱动轴转速与从动轴转速的比，即传动比，在确定范围内能够承受连续多值（级）。这也能够包含轴的停止或轴的旋转方向的改变。运动的传送需要部件的固定联接，部件的几何形状根据变速器工作的杠杆原理确定。传动比的改变通过改变部件的几何形状实现，但同时可能改变部件联接位置上的几何形状。

背景技术

曲轴-CVT变速器的多自由轮装置为此具有夹紧体，所述夹紧体布置在外环和穿过从动轴的区域形成的内环之间。在这里，外环的表面和内环的表面相互叠放地匹配，使得所述夹紧体在内环和外环之间的相对扭转方向上阻止该扭转，从而所述外环和内环一起扭转。在所述外环和内环之间的另外相对扭转方向上通过所述夹紧体不引起阻止作用。各夹紧体在阻止方向上能够通过至少一个弹簧元件施加作用力。此外已知变速器的自由轮装置，尤其是汽车的曲轴-CVT变速器，在外环和内环之间具有保持在保持架中的夹紧体。在这里，夹紧体总能通过储能器用相对大的压下力下压所述内环或保持架。所述夹紧体能通过一个机构安装在释放方向上或在夹持方向，其中，所述储能器的大小确定为使所述储能器在相对大的压下力时得到相对小的安装力以安装所述夹紧体。

在具有夹紧体的单弹性件（Einzelanfederung）和用于阻尼的轴向对着内环安装弹簧的保持架的夹紧体式自由轮中，利用保持架的弹性件（die Anfederung），夹紧体传递到保持架上的大部分动能通过摩擦降低。当然，夹紧体在这里位于保持架止挡上，并因此消除最大的制动间隙。为了使夹紧体在随后的上紧过程中足够快地定位在制动间隙中，设置偏动弹簧，偏动弹簧的能量传递给夹紧体。因此，夹紧体在到达制动间隙再次具有动能，使它弹回，并且必须通过摩擦减小。因此需要对自由轮的效率产生负面影响的较大的摩擦力或者较大的回弹力，以便在使用时间内使夹紧体足够快地加速。这个较大的回弹力将夹紧体适当强度地压入制动间隙中，因而在超额运行时导致更大的摩擦力和因此也导致低的效率。

DE10 2007 014 456A1涉及一种可开关的自由轮，所述自由轮围绕旋转轴共轴地布置在内环和外环之间，并且降低磨损，减小摩擦。所述可开关的自由轮包括至少两个夹紧体，夹紧体利用开关单元与内环和外环可接触。所述夹紧体在保持单元中在一定角度范围内回转地移动。

所述开关单元在保持单元中和在调整单元中平移地移动。

与保持单元相比，所述调整单元围绕旋转轴回旋地移动。夹紧体的接触面和内环的接触面之间的接触以及夹紧体的接触面和外环的接触面之间的接触通过夹紧体的回旋可建立或消除。所述自由轮具有例如构成保持环的保持单元，和例如构成调整环的调整单元，与内环的旋转轴共轴地布置在内环和外环之间。各夹紧体可移动地贮存在回旋的保持单元内。进一步地，所述自由轮具有开关单元，所述开关单元与内环的旋转轴共轴地布置在内环和外环之间。所述开关单元在保持单元中和调整单元可平移地移动，例如通过拨叉发动平移移动，从而所述开关单元在轴向上是可移位的，即关于旋转轴是可移位的。通过开关单元的平移运动，所述调整单元对于所述保持单元回旋地运动，即在径向上围绕内环的旋转轴和外环的旋转轴偏转，从而所述夹紧体接触所述内环和外环，或者通过所述调整单元对于所述保持单元偏转，所述自由轮是可开关的。所述自由轮在三个位置是可开关的，其中，在第一位置中，所述夹紧体独立于所述内环和外环的旋转方向地接触所述内环和外环，在第二位置中，所述夹紧体独立于所述内环和外环的旋转方向地不接触所述内环和外环，和在第三位置中，所述夹紧体依赖于所述内环和外环的旋转方向地接触所述内环和外环或者不接触所述内环和外环。这个技术方案的成本相对较高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有阻尼和弹性件装置的自由轮，尤其是用于曲轴-CVT变速器，其中，在更高的自由轮动态力中，所有夹紧体的残余动能通过摩擦减小，并且它为下一制动循环而置于制动间隙中，在更小的自由轮动态力时不会发生效率缺陷。

所述尤其用于构成曲轴-CVT变速器的自由轮具有内环、相对于内环在至少一个旋转方向上可旋转的外环、多个夹紧体和用于向夹紧体施加弹簧力的至少一个阻尼和弹性件装置，其中，所述夹紧体布置在所述内环和外环之间，所述外环在径向上围绕所述内环布置，其中，根据本发明，所述夹紧体布置在自由轮保持架内并且所述阻尼和弹性件装置构造为固定保持架的单个弹性件的形式，单个弹性件的形式为偏动弹簧和用于夹紧体的阻尼弹性件，其中，所述阻尼弹性件大致轴向地作用在所述夹紧体的径向外部区域上。

由此，所述夹紧体已经在滑移过程结束时无动能地位于制动间隙中。这个时间优点允许更高的运行频率和运行转速，但不必提高所述单弹性件的回弹水平或摩擦水平。在这里，阻尼弹性件在夹紧体偏转运动时滑动，通过在所述夹紧体的上表面耗散摩擦能，并且转矩在夹紧体滑移过程中传递到这些夹紧体上，由此，所述夹紧体旋转返回制动间隙上。

进一步地，所述自由轮具有保持架止挡，由此，残余的剩余能量通过夹紧体的止挡输送自由轮保持架的保持架止挡上。

有利地，所述整个自由轮保持架和全部夹紧体相对于所述内环可扭转。这对具有较高自由轮动态力的运行状态尤其有利，其中，该装置不再能够消除所述夹紧体的全部剩余动能。在这种情况下，残余能量通过止挡输送到所述保持架上，从而，所述整个保持架和全部夹紧体相对于内环扭转（滑移过程中）。

所述偏动弹簧作用在所述夹紧体的朝向外环方向的区域中，并且所述阻尼弹簧例如构造成形式为至少一个在轴向上作用在夹紧体的径向外部区域的阻尼弹簧。

可选地，所述夹紧体的阻尼弹性件能够构造成摩擦单元的形式，一方面，作用在轴向作用的夹紧体的径向外部区域上，从而，所述夹紧体在相对运动中通过摩擦单元制动。由此，所述摩擦在具有较小的自由轮动态力的运行中进一步减小到最小，并且提高效率。

利用本发明制造一种用于夹紧体式自由轮的效率优化的阻尼机构，尤其适用于较高驱动频率和从动转速的运行，其中，通过摩擦阻尼，所述夹紧体在其径向外部区域中基于由此产生的竖立力矩已经在阻尼过程结束时位于制动间隙中。

因此，与现有技术不同，所述保持架不是利用阻尼弹簧回弹对所述内环进行阻尼，而是所述夹紧体自身。所述回弹由此在轴向上作用在夹紧体的径向外部区域中，从而转矩在滑移过程中传递到所述夹紧体上，如所已经描述的，所述夹紧体旋转返回到制动间隙上。由此产生的时间优点允许更高的运行频率和转速。

附图说明

下面将根据优选实施例和附图更进一步地阐明本发明。在附图中：

图1是通过在内环和外环之间布置的夹紧体的自由轮的横截面的剖面图，其中，通过轴向作用的阻尼弹簧，所述自由轮具有夹紧体的阻尼；

图2以俯视图的形式显示根据图1的视图；

图3是通过在内环和外环之间布置的夹紧体的自由轮的横截面的剖面图，所述自由轮通过轴向作用的摩擦单元，利用夹紧体的阻尼。

具体实施方式

在图1中显示通过在内环1和外环2之间布置的夹紧体3的自由轮的横截面的剖面图，在图2中显示其俯视图。夹紧体3具有在截面中在其中部逐渐缩小的区域。夹紧体3具有在朝向外环2的方向在扭转方向上延伸的两个凸起3.1和3.2,和在朝向内环2的方向在扭转方向上延伸的两个凸起3.3和3.4。夹紧体3利用第一接触面3a作用在内环1上，利用第二接触面3b作用在外环上。夹紧体3落座在自由轮保持架5中，自由轮保持架5具有用于夹紧体3的凸起3.3的保持架止挡5a。位于径向内部的凸起3.3和3.4在滑动面5.3、5.4（见图1）中滑动。

在朝向内环1的方向上和在制动方向上，偏动弹簧4分别作用在根据图1的视图中左侧以前布置的夹紧体3上，在夹紧体3的位于朝向外环2的径向外侧（接触面3a）的区域中，并且基本初应力传递到各夹紧体3上。

进一步地，根据图1和图2径向外部，阻尼弹簧6作用在夹紧体3的朝向外环方向上存在的区域上，阻尼弹簧6在轴向上作用在夹紧体3上，并且在朝向内环1的方向上，在相对于内环1运动时，阻尼弹簧力传递到夹紧体3上。

代替应用阻尼弹簧6，在根据图3中也可以应用摩擦单元7，摩擦单元7具有用于夹紧体的止挡7a，支撑在内环1上。夹紧体3的位于径向外部的较远区域在这里用凸起3.2撞击在止挡7上。还根据图3，自由轮保持架5具有保持架止挡5a。由此，所述摩擦在具有较小自由轮动态力的运行中进一步减小到最小，并提高效率。

对于具有较小自由轮动态力的运行状态，利用根据本发明的技术方案，形成用于夹紧体的保持架固定的弹性件，在夹紧体偏转运动中在其上面滑动，并因此消除摩擦能量。

不仅在根据图1和2所示的实施例变型中，而且在根据图3所示的实施例变型中，夹紧体3在较高的自由轮动态力时利用凸起3.3撞击保持架止挡5a。因为与自由轮保持架5相反，通过摩擦单元7产生较大的相反力，摩擦单元7作用在夹紧体3的在径向外部区域中，形成转矩，该转矩在制动间隙（未显示）中旋转夹紧体3。这对具有较高自由轮动态力的运行状态而言是决定性的，其中，该装置不再处于消除夹紧体的全部剩余动能的状态中，所述残余能量通过止挡输送到自由轮保持架上，从而所述整个保持架和全部夹紧体相对于内环扭转（滑移过程）。

总之，利用根据本发明的技术方案，在较高的自由轮动态力时，所有夹紧体的剩余动能通过摩擦消除，并且所述夹紧体为下一制动循环而位于制动间隙中，在较小的自由轮动态力时不造成变速器的这个摩擦效率缺陷。

附图标记列表

1        内环

2        外环

3        夹紧体

3.1，3.2 夹紧体的布置在外部的凸起

3.3，3.4 夹紧体的布置在内部的凸起

3a       第一接触面

3b       第二接触面

4        偏动弹簧

5        自由轮保持架

5a       保持架止挡

5.3,5.4 滑动面

6        阻尼弹簧

7        摩擦单元

7a       止挡

Claims (8)

1.一种自由轮，所述自由轮具有内环（1）、外环（2）、多个夹紧体（3）以及阻尼和弹性件装置，该装置为至少一个，其中，所述外环（2）相对于所述内环（1）在至少一个旋转方向上可旋转且围绕所述内环（1）布置，所述夹紧体（3）布置在所述内环（1）和外环（2）之间，并且所述阻尼和弹性件装置向所述夹紧体（3）施加弹簧力，其特征在于，

所述夹紧体（3）布置在自由轮保持架（5）中，并且所述阻尼和弹性件装置构造为保持架固定的弹性组件的形式，所述弹性组件构造成形式为用于每个夹紧体（3）的偏动弹簧（4）和阻尼弹簧，其中，所述阻尼弹簧大致在轴向方向上作用在所述夹紧体（3）的径向外部区域上，所述自由轮保持架（5）具有保持架止挡（5a），并且残余的剩余能量通过所述夹紧体（3）的止挡，在所述自由轮保持架（5）相对于所述内环（1）运动时，输送到所述自由轮保持架（5）的保持架止挡（5a）上和内环（1）上，所述夹紧体（3）的阻尼弹簧构造为摩擦单元（7），所述摩擦单元（7）在一侧在轴向上可操作地作用在夹紧体（3）的径向外部区域上，在另一侧上，回弹地安放在所述内环（1）上。

2.根据权利要求1所述的自由轮，其特征在于，

所述阻尼和弹性件装置在所述夹紧体偏转运动消除摩擦能量时，在所述夹紧体的上表面上滑动。

3.根据权利要求1或2所述的自由轮，其特征在于，

所述阻尼和弹性件装置在所述夹紧体（3）的滑移过程中将转矩传递到所述夹紧体（3）上，并且所述夹紧体（3）旋转返回制动间隙上。

4.根据权利要求1或2所述的自由轮，其特征在于，

所述整个自由轮保持架（5）和全部夹紧体（3）相对于所述内环（1）可扭转。

5.根据权利要求1或2所述的自由轮，其特征在于，

所述偏动弹簧（4）作用在所述夹紧体（3）的位于朝向外环（2）方向的区域上。

6.根据权利要求1所述的自由轮，其特征在于，

所述夹紧体（3）在相对运动时通过所述摩擦单元（7）制动。

7.根据权利要求1所述的自由轮，其特征在于，该自由轮是用于曲轴-CVT变速器的自由轮。

8.曲轴-CVT变速器，其具有前述权利要求中的任意一项所述的自由轮。