DE10060149B4

DE10060149B4 - Stufenlos veränderbares Riemengetriebe

Info

Publication number: DE10060149B4
Application number: DE10060149A
Authority: DE
Inventors: Seiji Hiroshima; Minoru Sawayama; Takao Kimura
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2020-12-05
Also published as: KR20010062105A; KR100383110B1; JP3518592B2; JP2001165255A; DE10060149A1; US20010016527A1; US6899652B2

Abstract

Stufenlos veränderbares Riemengetriebe, das über einen stufenlos veränderbaren Getriebemechanismus verfügt, der enthält:
eine Antriebswelle (4) mit einer Antriebsriemenscheibe (18);
eine Abtriebswelle (84) mit einer Abtriebsriemenscheibe (88); und
einen Endlosriemen (138), der über die Antriebs- und die Abtriebsriemenscheibe (18, 88) läuft;
ein Gehäuse (2), das den stufenlos veränderbaren Getriebemechanismus aufnimmt, wobei das Gehäuse (2) über eine Stirnwand (2a) verfügt, in der ein erstes Lageraufnahmeloch (54) ausgebildet ist, durch das ein Endabschnitt entweder der Antriebs- oder der Abtriebswelle (4, 84) ragt;
ein erstes Lager (12), das in das erste Lageraufnahmeloch (54) eingefügt ist und es gestattet, daß die betreffende Welle (4, 84) drehbar in der Stirnwand (2a) gelagert wird;
einen Flansch (52), der von der Innenumfangsfläche (54a) des ersten Lageraufnahmeloches (54) auf der Gehäuseinnenseite hervorsteht;
eine Lagerhalterung (48), die auf einer Außenfläche der Stirnwand (2a) derart vorgesehen ist, daß sie nach innen in einer Radialrichtung...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos veränderbares Riemengetriebe.

Bei stufenlos veränderbaren Riemengetrieben ist ein Endlosriemen auf eine Antriebsriemenscheibe und eine Abtriebsriemenscheibe gewickelt, die sich in einem Gehäuse befinden, wobei der Drehradius des Endlosriemens durch die beiden Riemenscheiben verändert wird.

Bei stufenlos veränderbaren Riemengetrieben dieser Art nimmt der Endlosriemen eine hohe Belastung auf, und somit muß der Endlosriemen eine entsprechende Lebensdauer aufweisen.

Es erübrigt sich zu sagen, daß die Lebensdauer des Endlosriemens in hohem Maße vom Aufbau und dem Material des Riemens an sich abhängt. Zusätzlich wird die Lebensdauer deutlich durch die Positionen der Antriebsriemenscheibe und die Abtriebsriemenscheibe und insbesondere durch die Beziehung zwischen den Positionen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle der entsprechenden Riemenscheiben in Achsrichtung beeinflußt. Das heißt, wenn die Antriebswelle und die Abtriebswelle in Achsrichtung relativ zueinander nicht korrekt positioniert sind, wird der Endlosriemen verdreht, wodurch sich seine Lebensdauer deutlich verringert.

Bei der Positionierung der Antriebswelle und der Abtriebswelle wird zunächst eine Welle drehbar am Gehäuse mittels eines Kugellagers angebracht und deren Position in Achsrichtung ermittelt. Anschließend wird die andere Welle am Gehäuse mittels eines Kugellagers angebracht und deren Position in Achs richtung mit Bezug auf die eine Welle unter Verwendung einer Beilagscheibe, eines Sprengringes oder dergleichen eingestellt, wodurch die Antriebswelle und die Abtriebswelle in Achsrichtung zueinander in geeigneter Weise ausgerichtet werden.

Es eignet sich beispielsweise das folgende Verfahren, um die Antriebswelle und die Abtriebswelle am Gehäuse anzubringen. Wie in 3 gezeigt, ist beispielsweise ein Gehäuse 200 derart ausgebildet, daß es in einen Gehäusekörper 220a und einen Gehäusedeckel 200b unterteilt ist, wobei ein Lager 220 für die Aufnahme einer Referenzwelle 210 drehbar in die Innenumfangsfläche eines Lageraufnahmeloches 230 des Gehäusedeckels 200b eingefügt ist, das die Welle 210 durchdringen soll. Anschließend wird das Lager 220 gehalten, indem sein äußerer Ring von beiden Seiten in Achsrichtung durch eine Stirnfläche 230a des Gehäusedeckels 200b, der an einem Ende (das linke Ende in 3) in Achsrichtung der Innenumfangsfläche ausgebildet ist, und eine plattenähnliche Lagerhalterung 240 festgeklemmt wird, die an einer Stirnfläche des Gehäusedeckels 200b am anderen Ende (das rechte Ende in 3) in Achsrichtung ausgebildet ist.

Um jedoch die Lagerhalterung 240 am Gehäusedeckel 200b zu befestigen, müssen mehrere Schraubenlöcher in der Lagerhalterung 240 ausgebildet sein, wobei Verbindungsschrauben 250 durch den Gehäusedeckel 200b in diese Schraubenlöcher geschraubt werden. Beim Einschrauben der Verbindungsschrauben 250 verschwindet die Lagerhalterung 240 im Gehäusedeckel 200b, und somit ist es schwierig, die Schraubenlöcher der Lagerhalterung 240 mit den entsprechenden Einstecklöchern des Gehäusedeckels 200b auszurichten. Das bedeutet, das Einschrauben der Verbindungsschrauben 250 und die Befestigung der Lagerhalterung 240 kann nicht auf einfache Art und Weise durchgeführt werden.

Weiterhin muß die Lagerhalterung 240 ausreichend dick sein, um darin eine Ausbildung der Schraubenlöcher zu ermöglichen. Die dicke Lagerhalterung 240 bewirkt, daß das Kugellager 220 stark an den Gehäusedeckel 200b gedrückt wird, wodurch das Phänomen auftritt, daß das Lager 220 durch eine Schubbelastung von der Riemenscheibe verformt und die Lebensdauer des Getriebes an sich verkürzt wird. Um eine derartige Verformung des Lagers 220 zu verhindern, ist es notwendig, eine dünnere Lagerhalterung 240 herzustellen, die mit dem Außenring des Lagers 220 in Kontakt steht, und dadurch dessen Steifigkeit zu verringern, und das Lager 220 mit der Lagerhalterung 240 elastisch zu halten. Mit dieser Querschnittsform erfordert eine Lagerhalterung 240 dieser Art einen aufwendigen Herstellungsvorgang, wodurch sich die Kosten erhöhen.

Aus der DE 37 18 682 C2 ist eine Lageranordnung für ein stufenlos regelbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe bekannt.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erwähnten Gegebenheiten des Standes der Technik gemacht, wobei die Aufgabe der Erfindung daher darin besteht, ein stufenlos veränderbares Riemengetriebe anzugeben, das einen einfachen Aufbau hat und einfach zusammenzusetzen ist, und bei dem die Antriebsriemenscheibe sowie die Abtriebsriemenscheibe in Achsrichtung korrekt ausgerichtet werden können.

Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird mit der Erfindung ein stufenlos veränderbares Riemengetriebe angegeben, das über einen stufenlos veränderbaren Getriebemechanismus verfügt, der enthält: eine Antriebswelle mit einer Antriebsriemenscheibe; eine Abtriebswelle mit einer Abtriebsriemenscheibe; und einen Endlosriemen, der über die Antriebs- und die Abtriebsriemenscheibe läuft; ein Gehäuse, das den stufenlos veränderbaren Getriebemechanismus aufnimmt, wobei das Gehäuse über eine Stirnwand verfügt, in der ein erstes Lageraufnahmeloch ausgebildet ist, durch das ein Endabschnitt entweder der Antriebs- oder der Abtriebswelle ragt; ein erstes Lager, das in das erste Lageraufnahmeloch eingefügt ist und es gestattet, daß die betreffende Welle drehbar in der Wand gelagert ist; einen Flansch, der von einer Innenumfangsfläche des ersten Lageraufnahmeloches auf der Gehäuseinnenseite hervorsteht; eine Lagerhalterung, die auf einer Außenfläche der Stirnwand derart vorgesehen ist, daß sie nach innen in einer Radialrichtung des ersten Lageraufnahmeloches hervorsteht und mit dem Flansch so zusammenwirkt, daß das Lager eingeklemmt wird; und eine erste Abdeckung, die mit dem Gehäuse verbunden ist und den einen Endabschnitt der einen Welle und die Lagerhalterung abdeckt.

Bei diesem stufenlos veränderbaren Riemengetriebe wird ein Endabschnitt der einen Welle in das erste Lageraufnahmeloch eingefügt, das in der Stirnwand des Gehäuses ausgebildet ist, und in diesem Zustand wird das erste Lager an dem einen Endabschnitt angebracht und in das erste Lageraufnahmeloch eingepaßt. Weiterhin wird die Lagerhalterung an der Außenfläche der Stirnwand angebracht und das Lager durch die Lagerhalterung und den Flansch festgeklemmt, der von der Innenumfangsfläche des ersten Lageraufnahmeloches auf der Gehäuseinnenseite hervorsteht, wodurch die eine Welle in Achsrichtung positioniert wird. Dann wird die erste Abdeckung am Gehäuse derart angebracht, daß sie den einen Endabschnitt der einen Welle und die Lagerhalterung bedeckt. Somit ist der Zusammenbau abgeschlossen.

Es wird bevorzugt, daß die Stirnwand mit einem zweiten Lageraufnahmeloch ausgebildet ist, durch das ein Endabschnitt einer der verbleibenden Antriebswelle oder der Abtriebswelle ragt, und daß das stufenlos veränderbare Riemengetriebe weiterhin enthält: ein zweites Lager, das in das zweite Lageraufnahmeloch eingepaßt ist und es der anderen Welle gestattet, drehbar in der Stirnwand gelagert zu sein; ein Druckelement, das eine Seitenfläche des zweiten Lagers auf der Gehäuseinnenseite berührt, wobei das Druckelement in Achsrichtung der Antriebswelle und der Abtriebswelle elastisch verformbar ist; und eine zweite Abdeckung, die mit dem Gehäuse verbunden ist, den einen Endabschnitt der anderen Welle verdeckt und mit dem Druckelement derart zusammenwirkt, daß das zweite Lager in Achsrichtung festgeklemmt wird.

Bei diesem stufenlos veränderbaren Getriebe wird der eine Endabschnitt der anderen Welle, die über eine entsprechende Riemenscheibe verfügt, in das zweite Lageraufnahmeloch eingefügt und in diesem Zustand das zweite Lager an dem einen Endabschnitt angebracht und gleichzeitig in das zweite Lageraufnahmeloch eingepaßt. Anschließend wird die zweite Abdeckung am Gehäuse angebracht, wodurch das zweite Lager durch die zweite Abdeckung und das Druckelement eingeklemmt wird, das elastisch verformbar ist. Auf diese Weise wird die andere Welle in Achsrichtung ausgerichtet, d.h. der Zusammenbau ist abgeschlossen.

Die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung können integral miteinander ausgebildet sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht des Hauptteils eines stufenlos veränderbaren Riemengetriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht der Lagerhalterung aus 1; und
3 ist eine Schnittansicht eines Teils eines herkömmlichen stufenlos veränderbaren Riemengetriebes.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt ein stufenlos veränderbares Riemengetriebe als Bestandteil eines automatischen Getriebes für ein Kraftfahrzeug. Das stufenlos veränderbare Getriebe hat eine Antriebswelle 4 in einem Gehäuse 2. Die Antriebswelle 4 nimmt das Drehmoment einer Maschine 6 über einen Drehmomentwandler 8 und eine Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 10 auf und kann sich sowohl vorwärts als auch rückwärts drehen.
Ein Endabschnitt (auf der linken Seite in 1) der Antriebswelle 4 ist mittels eines Kugellagers 12 durch eine Stirnwand 2a des Gehäuses 2 gehalten, die sich auf einer Stirnseite (linke Seite in 1) des stufenlos veränderbaren Getriebes befindet, und der andere Endabschnitt (auf der rechten Seite in 1) der Antriebswelle 4 ist durch ein Gehäuse 10a der Vorwärts-/Rückwärts-Umschalteinrichtung 10 mittels eines Kugellagers 16 gehalten.
Die Antriebswelle 4 ist mit einer Antriebsriemenscheibe 18 versehen, die aus einer unbeweglichen Keilscheibe 20 und einer beweglichen Keilscheibe 22 besteht. Die unbewegliche Keilscheibe 20 ist benachbart zur Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 10 angeordnet und integral mit der Antriebswelle 4 ausgebildet.
Die bewegliche Keilscheibe 22 verfügt über einen Anschlag 24 auf der Seite gegenüberliegend zur festen Keilscheibe 20. Der Anschlag 24 ist an der Antriebswelle 4 über einen Kugelkeilnutmechanismus angebracht, wodurch die bewegliche Keilscheibe 22 derart gelagert ist, daß sie sich in Bezug auf die Antriebswelle 4 in Achsrichtung bewegen kann. Die feste Keilscheibe 20 und die bewegliche Keilscheibe 22 wirken zusammen, um eine V-förmige Rille 28 auszubilden.
Die bewegliche Keilscheibe 22 ist integral mit einem Doppelkolben-Ölhydraulikstellantrieb 30 ausgebildet. Der Ölhydraulikstellantrieb 30 verfügt über eine feste Wand 32 und einen beweglichen Zylinder 36. Die feste Wand 32 ist an der Antriebswelle 4 auf der Seite der Stirnwand 2a befestigt, wobei ihr Außenumfangsabschnitt als fester Zylinder 34 dient, der den Anschlag 24 umgibt. Der bewegliche Zylinder 36 ist am Außenumfangsabschnitt der beweglichen Keilscheibe 22 vorgesehen und überlappt den festen Zylinder 34 (der bewegliche Zylinder 36 befindet sich außerhalb des festen Zylinders 34).
Ein ringförmiger vorderer Kolben 38, der am vorderen Ende der beweglichen Keilscheibe 22 des festen Zylinders 34 angebracht ist, arbeitet mit dem beweglichen Zylinder 36, der beweglichen Keilscheibe 22 und dem Anschlag 24 zusammen um eine vordere Ölkammer 40 zu bilden. Ein ringförmiger hinterer Kolben 42, der am vorderen Ende der festen Wand 32 des Vorsprungs 24 angebracht ist, arbeitet mit dem festen Zylinder 34 und der festen Wand 32 zusammen, um eine hintere Ölkammer 44 auszubilden.
Ein Endabschnitt der Antriebswelle 4 steht nach links in 1 von der Wand 2a hervor. Eine Mutter 46, die auf den hervorstehenden Endabschnitt der Antriebswelle 4 und eine Ende der festen Wand 32 geschraubt ist, klemmt einen inneren Ring 12a des Lagers 12 fest.
Eine plattenähnliche Lagerhalterung 48 ist an der Außenfläche (d.h. die Stirnfläche auf der linken Seite in 1) der Stirnwand 2a mit mehreren Verbindungsschrauben 50 befestigt, die in Gewindelöcher 58 eingeschraubt sind, die in der Stirnwand 2a ausgebildet sind. Die Gestalt der Lagerhalterung 48 ist derartig ringförmig beschaffen, daß sie die Mutter 46 in radialer Richtung umgibt. Ein Innenumfangsabschnitt der Lagerhalterung 48 wirkt mit einem Flansch 52 der Stirnwand 2a derart zusammen, daß ein Außenring 12b des Lagers 12 eingeklemmt wird.
Insbesondere ist das Lager 12 in eine Innenumfangsfläche 54a eines Lageraufnahmeloches 54 eingepaßt, das in der Stirnwand 2a ausgebildet ist und durch das die Antriebswelle 4 ragt. Der Flansch 52 steht von der Innenumfangsfläche 54a auf der Gehäuseinnenseite zur Antriebswelle 4 hervor und verringert dadurch den Durchmesser des Lageraufnahmeloches 54 an dieser Stelle. Der Flansch 52 ist integral mit der Stirnwand 2a ausgebildet. Der Flansch 52 steht mit der der Gehäuseinnenseite (rechte Seite in 1) zugewandten Seitenfläche des Lagers 12 in Eingriff und wirkt mit der Lagerhalterung 48 in Achsrichtung der Antriebswelle 4 derart zusammen, daß der Außenring 12b des Lagers 12 festgeklemmt wird.
Wie es in 2 gezeigt ist, hat die Außenform der Lagerhalterung 48 im wesentlichen die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks und ist mit Gewindelöchern 56 jeweils in der Nähe der drei Spitzen ausgebildet. Drei Druckstifte 62, die nach innen in Radialrichtung des Lageraufnahmeloches 54 hervorstehen und den Außenring 12b des Lagers 12 berühren, sind in gleichem Abstand in Umfangsrichtung am Innenrand der Lagerhalterung 48 vorgesehen. Es sind Ausschnitte 60 in der Lagerhalterung 48 an Positionen ausgebildet, die mit den entsprechenden Gewindelöchern 56 derart korrespondieren, daß sie sich in der Umfangsrichtung erstrecken. Da die Lagerhalterung 48 eine Dreiecksform hat, ist eine Breite W (siehe 2) jedes Druckstifts 62 in Radialrichtung der Lagerhalterung 48 gering, wodurch die Lagerhalterung 48 in einfacher Art elastisch verformbar ist.
Eine Abdeckung 64 ist hermetisch an der Oberfläche der Stirnwand 2a auf der Gehäuseaußenseite (linke Seite in 1) mit mehreren Verbindungsschrauben 66 angebracht und bildet dadurch einen geschlossenen Raum um den hervorstehenden Endabschnitt der Antriebswelle 4 und die Lagerhalterung 48 aus.
Ein Vorsprung 67, der von der Innenfläche der Abdeckung 64 hervorsteht und koaxial zur Antriebswelle 4 verläuft, paßt fluiddicht in eine Mittenbohrung 68 der Antriebswelle 4. Die Mittenbohrung 68 kommuniziert über eine Radialbohrung 70 der Antriebswelle 4 mit einer Ölrille 71, die auf demselben Umfang ausgebildet ist, wie der Kugelkeilnutmechanismus. Die Ölrille 71 steht mit der vorderen Ölkammer 40 über eine Radialbohrung 72 des Vorsprungs 24 in Verbindung und kommuniziert zudem mit der hinteren Ölkammer 44 über eine Rille 74, die über die Stirnfläche des Vorsprungs 24 ausgebildet ist.
Andererseits ist der Vorsprung 67 mit einer Verbindungsbohrung 76 ausgebildet, die mit der Mittenbohrung 68 in Verbindung steht. Die Verbindungsbohrung 76 ist mit einem Öldruck-Steuerkreis (nicht gezeigt) verbunden. Somit ist der Öldruck-Steuerkreis sowohl mit der vorderen Ölkammer 40 als auch mit der hinteren Ölkammer 44 über die oben beschriebenen Leitungen 76, 68, 70, 72 und 74 und der Ölrille 71, die in der Abdeckung 64 ausgebildet ist, der Antriebswelle 4 und der beweglichen Keilscheibe 22 verbunden. Mit einer Ölhydraulikpumpe und einem solenoidgesteuerten Zuführ-/Entleerungsventil steuert der Öldruck-Steuerkreis die Zufuhr und das Entleeren des Betriebsöls zu und von der vorderen Ölkammer 40 und der hinteren Ölkammer 44 und dadurch die Drücke in den Ölkammern 40 und 44 oder die Flußraten.
Andererseits ist die Abtriebswelle 84 im Gehäuse 2 parallel zur Antriebswelle 4 angeordnet. Ein Endabschnitt (auf der linken Seite in 2) der Abtriebswelle 84 ist durch die Stirnwand 2a über ein Kugellager 86 abgestützt, und der andere Endabschnitt (auf der rechten Seite in 1) ist von der anderen Stirnwand (auf der rechten Seite in 1) des Gehäuses 2 über ein Kugellager (nicht dargestellt) abgestützt.
Die Abtriebswelle 84 ist mit einer Abtriebsriemenscheibe 88 versehen, die zu der Antriebsriemenscheibe 18 paßt. Wie die Antriebsriemenscheibe 18 besteht die Abtriebsriemenscheibe 88 aus einer festen Keilscheibe 90 und einer beweglichen Keilscheibe 92. Die feste Keilscheibe 90 ist integral mit einem der Stirnwand 2a zugewandten Seitenabschnitt der Abtriebswelle 84 verbunden. Die bewegliche Keilscheibe 92 hat einen Vorsprung 94 auf der Seite entgegengesetzt zur festen Keilscheibe 90. Der Vorsprung 94 ist an der Abtriebswelle 84 über einen Kugelkeilnutmechanismus verbunden, wodurch die bewegliche Keilscheibe 92 an der Abtriebswelle 84 in axialer Richtung beweglich gehalten ist. Die feste Keilscheibe 90 und die bewegliche Keilscheibe 92 wirken miteinander zusammen, um eine V-förmige Rille 98 vergleichbar der Rille 28 zu bilden.
Die bewegliche Keilscheibe 92 ist integral mit einem einfach wirkenden ölhydraulischen Stellantrieb 100 verbunden. Der ölhydraulische Stellantrieb 100 besteht aus einem beweglichen Zylinder 102, der hinter der beweglichen Keilscheibe 92 (auf der rechten Seite in 1) angeordnet ist, um den Vorsprung 94 zu umgeben, und mit einem ringförmigen Kolben 104, der an der Abtriebswelle 84 befestigt ist. Der Kolben 104 wirkt mit dem beweglichen Zylinder 102 und der beweglichen Keilscheibe 92 zusammen, um eine Ölkammer 106 zu bilden. In der Ölkammer 106 ist eine Schraubenfeder 108 zwischen der beweglichen Keilscheibe 92 und dem Kolben 104 angeordnet. Eine ringförmige Ausgleichskappe 110 ist an dem vorderen Ende des beweglichen Zylinders 102 vorgesehen, die den Kolben 104 abdeckt. Eine Zentrifugalausgleichskammer 112 ist zwischen dem Kolben 104 und der Ausgleichskappe 110 ausgebildet.
Wie man aus 1 erkennt, steht ein Endabschnitt der Abtriebswelle 84 auch nach links in 1 von der Stirnwand 2a vor. Eine Mutter 114, die auf den vorstehenden Endabschnitt aufgeschraubt ist, und ein Basisabschnitt der festen Keilscheibe 90 klemmen einen Innenring 86a des Kugellagers 86 fest. Ein Deckel 116 ist hermetisch mittels mehrerer Verbindungsschrauben (nicht dargestellt) an der Gehäuse außenseitigen Stirnfläche (linke Seite in 1) der Stirnwand 2a so angebracht, daß der vorstehende Endabschnitt der Abtriebswelle 84 abgedeckt wird. Der Deckel 116 und ein Druckelement, wie beispielsweise eine Wellfeder 118, die an der Stirnwand 2a vorgesehen ist, klemmen einen Außenring 86b des Lagers 86 fest.
Genauer gesagt, ist das Lager 86 in eine innenseitige Umfangsfläche 120a eines Lageraufnahmelochs 120 eingepaßt, das in der Stirnwand 2a ausgebildet ist und das von der Abtriebswelle 84 durchdrungen ist. Ein Flansch 122 steht von der inneren Umfangsfläche 120a an der Gehäuseinnenseite gegen die Abtriebswelle 84 vor und vermindert dadurch den Durchmesser des Lageraufnahmelochs 120 an dieser Stelle. Der Flansch 122 ist integral mit der Stirnwand 2a ausgebildet. Die Wellfeder 118 ist zwischen dem Flansch 122 und dem Lager 86 eingesetzt. Der Gehäuse innenseitige (in axialer Richtung) Abschnitt der Wellfeder 118 wird von dem Flansch 122 abgestützt. Wenn das Lager 86 vollständig längs der inneren Umfangsfläche 120a nach innen eingepreßt ist, dann ist die Wellfeder 118, die benachbart dem Lager 86 in axialer Richtung der Abtriebswelle 84 liegt, elastisch in axialer Richtung der Abtriebswelle 84 verformt und drückt dadurch das Lager 86 gegen den Deckel 116.
Ein Vorsprung 124, der von der Innenseite des Deckels 116 vorsteht und koaxial zur Abtriebswelle 84 verläuft, paßt fluiddicht in eine Mittenbohrung 126 der Abtriebswelle 84. Die Mittenbohrung 126 steht mit der Ölkammer 106 über eine Radialbohrung 128 und eine Ölrille 129 in Verbindung.
Andererseits ist im Vorsprung 124 eine Verbindungsbohrung 130 ausgebildet, die mit der Mittenbohrung 126 verbunden ist. Die Verbindungsbohrung 130 steht mit einem inneren Durchlaß 134 des Gehäuses 2 über einen inneren Durchlaß 132 des Deckels 116 in Verbindung. Der innere Durchlaß 134 ist mit dem oben beschriebenen Öldrucksteuerkreis in Verbindung. Der Öldrucksteuerkreis liefert Betriebsöl zum Einklemmen eines endlosen Riemens 138 (später beschrieben) zur Ölkammer 106 des ölhydraulischen Stellantriebs 100 über die Öldurchlässe 130, 126 und 128 sowie die Ölrille 129
Ein Betriebsölzuführdurchlaß 136, der in der Abtriebswelle 84 ausgebildet ist, leitet Betriebsöl in die oben erwähnte Zentrifugalausgleichskammer 112 ein.
Der Endlosriemen 138 umschlingt die Antriebsriemenscheibe 18 und die Abtriebsriemenscheibe 88 und überträgt dadurch die Drehkraft, die der Antriebswelle 4 zugeführt wird, auf die Abtriebswelle 84.
Wenn der Öldruck in der vorderen Ölkammer 40 zunimmt, drückt das Öl den vorderen Kolben 38 und die bewegliche Keilscheibe 22 in 1 nach links bzw. nach rechts. Obgleich der vordere Kolben 38 in Richtung nach links in 1 beaufschlagt wird, ist eine Bewegung desselben nach links durch den festen Zylinder 34, d.h. die feste Wand 32 verhindert. Als Folge bewegt sich nur die bewegliche Keilscheibe 22 in 1 nach rechts. Der Öldruck in der hinteren Ölkammer 44 nimmt gleichzeitig zu, und das Öl drückt die feste Wand 32 und den hinteren Kolben 42 in 1 nach links bzw. rechts. Da die feste Wand 32 an der Antriebswelle 4 fest angebracht und daher an einer Axialbewegung gehindert ist, bewegt sich nur der hintere Kolben 42 in 1 nach rechts. Der hintere Kolben 42 drückt auch die bewegliche Keilscheibe 22 über den Anschlag 24 nach rechts. Zu diesem Zeitpunkt erhält die bewegliche Keilscheibe 22 eine Antriebskraft, die größer ist, als die Klemmkraft des einfach wirkenden ölhydraulischen Stellantriebs 100 der Abtriebsriemenscheibe 88 und bewegt die feste Keilscheibe 20, wodurch die Breite der Klemmrille 28 der Antriebsriemenscheibe 18 vermindert wird und der Endlosriemen 138 auf der Antriebsriemenscheibe 18 nach außen bewegt wird. Andererseits wird der Endlosriemen 138 an der Abtriebsriemenscheibe 88 nach innen bewegt. Insgesamt erfolgt eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses in Richtung auf die Schnellfahrseite.
Wenn hingegen die Öldrücke in der vorderen Ölkammer 40 und der hinteren Ölkammer 44 vermindert werden, dann wird die Antriebskraft, die auf die bewegliche Keilscheibe 22 wirkt, kleiner als die Klemmkraft der Abtriebsriemenscheibe 88, wodurch die bewegliche Keilscheibe 22 sich von der festen Keilscheibe 20 wegbewegt und die Breite der Klemmrille 28 zunimmt. Der Endlosriemen 138 wird daher auf der Antriebsriemenscheibe 18 nach innen bewegt und auf der Abtriebsriemenscheibe 88 nach außen. Insgesamt wird eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses in Richtung auf die Langsamfahrseite erreicht.
Wie in 1 gezeigt, können die Öldurchlässe 78 zwischen dem Deckel 64 und der Stirnwand 2a getrennt von dem oben erwähnten inneren Durchlaß sein und können als Schmierkanäle verwendet werden. Ein Schmiermittelzuführkanal 80 ist innerhalb der Antriebswelle 4 ausgebildet. Der Kanal 80 steht mit einer radialen Bohrung 82 in Verbindung, die eine Öffnung in der Außenumfangsfläche der Antriebswelle 4 an einer Stelle benachbart dem Basisabschnitt der festen Keilscheibe 20 hat.
Obigeich in 1 nicht gezeigt, wird die Drehkraft der Abtriebswelle 84 über ein Übersetzungsantriebszahnrad, ein Übersetzungsabtriebszahnrad, eine Ausgangswelle usw. auf ein Differentialgetriebe übertragen.
Eine Antriebsriemenscheibenanordnung, die aus der Antriebsriemenscheibe 18 und dem ölhydraulischen Stellantrieb 30 besteht, und eine Abtriebsriemenscheibenanordnung, die aus der Abtriebsriemenscheibe 88 und dem ölhydraulischen Stellantrieb 100 besteht, werden in der folgenden Weise zusammengebaut, um in dem Gehäuse 2 angeordnet zu werden.
Vor der Beschreibung eines Zusammenbauvorgangs sind die folgenden Punkte zu beachten. Die Stirnwand 2a des Gehäuses 2 hat eine erste Kontaktfläche, wo der Flansch 52 mit dem Lager 12 in Berührung ist, und eine zweite Kontaktfläche, wo die Stirnwand 2a mit dem Deckel 116 an der Abtriebswellenseite in Berührung ist. Die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche sind Bezugsflächen P₁, bzw. P₂. Der Abstand zwischen den Bezugsflächen P₁ und P₂ ist genau bestimmt. Die Bearbeitung wird so ausgeführt, daß die Lageraufnahmelöcher 54 und 120 mit der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche jeweils als Bezug dienen. Insbesondere wird das Lageraufnahmeloch 54 auf der Antriebswellenseite derart ausgebildet, daß seine Tiefe (d.h. die Distanz zwischen der Außenfläche eines Lagerhalteabschnitts 55 der Stirnwand 2a und der Bezugsfläche P₁) geringfügig kleiner ist, als die Breite des Lagers 12. Das Lageraufnahmeloch 120 auf der Abtriebswellenseite wird derart ausgebildet, daß seine Tiefe (d.h. die Distanz zwischen der Bezugsfläche P₂ und dem Flansch 122) kleiner ist als die Breite des Lagers 86 plus die Dicke der Wellfeder 118 im entspannten Zustand.
Die Befestigung der Antriebsriemenscheibenanordnung und der Abtriebsriemenscheibenanordnung wird in der folgenden Weise ausgeführt. Zunächst wird die Antriebsriemenscheibenanordnung im Gehäuse 2 untergebracht, und ein Endabschnitt der Antriebswelle 4 wird in das Lageraufnahmeloch 54 eingefügt und steht vom Gehäuse 2 vor. Während das Lager 12 in die Innenumfangsfläche 54a der Stirnwand 2a eingepaßt wird, wird in diesem Zustand das Lager 12 längs des einen Endabschnitts der Antriebswelle 4 mit Preßpassung eingesetzt, bis sein Innenring 12a mit dem linken Ende der festen Wand 32 des ölhydraulischen Stellantriebs 30 in Berührung gelangt und ihr Außenring 12b mit dem Flansch 52 in Berührung gelangt. Hierdurch wird die Position der Antriebsriemenscheibe 18 in Bezug auf die Bezugsfläche P₁ bestimmt. Da, wie oben beschrieben, die Tiefe des Lageraufnahmelochs 54 geringfügig kleiner ist, als die Breite des Lagers 12, steht nun das Lager 12 leicht gegenüber der Außenfläche der Stirnwand 2a zur Außenseite des Gehäuses 2 vor (in 1 nach links).
In diesem Zustand wird die Lagerhalterung 48 an der Außenseite des Lagerhalteabschnitts 55 der Stirnwand 2a mit den Verbindungsschrauben 50 befestigt. Während nun die Druckstifte 62 (siehe 2) des Lagerhalters 48 elastisch verformt werden, wirkt der Lagerhalter 48 mit dem Flansch 52 zusammen, um den Außenring 12b des Lagers 12 festzuklemmen, und drückt das Lager 12 gegen den Flansch 52.
Dann wird die Mutter 46 auf den vorstehenden Endabschnitt der Antriebswelle 4 aufgeschraubt, wodurch der Innenring 12a des Lagers 12 von der Mutter 46 und der festen Wand 32 des ölhydraulischen Stellantriebs 30 festgeklemmt wird. Sodann wird der Deckel 64 an der Stirnwand 2a mit den Verbindungsschrauben 66 von außen am Gehäuse 2 befestigt. Die Befestigung der Antriebsriemenscheibenanordnung ist somit vollendet.
Wie oben beschrieben, wird der Lagerhalter 48 an der Stirnwand 2a vor der Anbringung des Deckels 64 befestigt. Daher kann die Ausrichtung zwischen den Schraublöchern 56 des Lagerhalters 48 und den Gewindebohrungen 58 der Stirnwand 2a leicht ausgeführt werden und somit der Lagerhalter 48 einfach angebracht werden.
Da der Lagerhalter 48 lediglich mit Schraublöchern 56 anstelle Gewindebohrungen versehen ist, kann der Lagerhalter 48 einfach hergestellt werden, beispielsweise durch Ausstanzen eines dünnen, flachen Plattenelements derart, daß die Druckstifte 62 die gewünschte Druckkraft auf das Lager 12 ausüben.
Andererseits wird die Abtriebsriemenscheibenanordnung in der folgenden Weise befestigt. Zunächst wird, nachdem die Wellfeder 118 am Flansch 122 der Stirnwand 2a befestigt worden ist, die Abtriebsriemenscheibenanordnung im Gehäuse 2 angebracht und ein Endabschnitt der Abtriebswelle 84 steht durch das Lageraufnahmeloch 120 vor. Während das Lager 86 in die Innenumfangsfläche 120 des Lageraufnahmelochs 120 eingepaßt ist, wird in diesem Zustand das Lager 86 mit Preßpassung längs des einen Endabschnitts der Abtriebswelle 84 eingesetzt, wodurch sein Innenring 86a mit dem Basisabschnitt der festen Keilscheibe 90 der Abtriebsriemenscheibe 88 in Berührung gebracht wird und das Lager 86 an der regulären Position der Abtriebswelle 84 befestigt wird.
Sodann wird die Mutter 114 auf den vorstehenden Endabschnitt der Abtriebswelle 84 aufgeschraubt, wodurch der Innenring 86a des Lagers 86 zwischen der Mutter 118 und dem Basisabschnitt der festen Keilscheibe 90 eingeklemmt wird.
In diesem Zustand wird der Deckel 116 an der Stirnwand 2a befestigt, so daß die Innenseite des Deckels 116 mit der zweiten Kontaktfläche der Stirnwand 2a und der gehäuseaußenwandseitigen Fläche des Lagers 86 (linke Seite in 1) in Berührung gelangt. Die Befestigung der Abtriebsriemenscheibenanordnung ist damit abgeschlossen. Unter Zusammenpressen und elastischer Verformung der Wellfeder 118 drückt nun der Deckel 116 das Lager 86 längs der Innenumfangsfläche 120a, bis die gehäuseaußenwandseitige Seitenfläche (linke Seite in 1) des Außenrings 86b des Lagers 86 mit der zweiten Kontaktfläche (d.h. der Bezugsfläche P₂) bündig wird. Das Lager 86 wird von der Wellfeder 118 gegen den Deckel 116 gedrückt. Auf diese Weise ist die Position der Abtriebswelle 84 in axialer Richtung, d.h. die Distanz zwischen der Bezugsfläche P₂ und der festen Keilscheibe 90, eindeutig bestimmt. Da die Distanz zwischen den Bezugsflächen P₁ und P₂ im voraus richtig festgelegt worden ist, ist die Position der Abtriebsriemenscheibe 88 in axialer Richtung mit der Antriebsriemenscheibe 18 als Bezug automatisch bestimmt.
Die Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und zahlreiche Modifikationen sind möglich. Obgleich in der Ausführungsform die Deckel 64 und 116 gesonderte Bauteile sind, können sie beispielsweise miteinander integriert sein. Die Wellenfeder 118 kann durch eine andere Druckfeder ersetzt sein. Weiterhin können die Lagertragstruktur um den einen Endabschnitt der Antriebswelle 4 und um den einen Endabschnitt der Abtriebswelle 84 miteinander vertauscht werden.
Wie oben beschrieben, kann bei dem stufenlos veränderbaren Keilriemengetriebe nach der Erfindung durch Verwendung eines Lagerhalters, der einfach hergestellt und dann befestigt werden kann, eine Riemenscheibe in axialer Richtung positioniert und leicht befestigt werden. Weiterhin kann die andere Riemenscheibe automatisch in axialer Richtung mit der einen bezugsseitigen Riemenscheibe als Bezug positioniert und einfach befestigt werden.

Claims

Stufenlos veränderbares Riemengetriebe, das über einen stufenlos veränderbaren Getriebemechanismus verfügt, der enthält: eine Antriebswelle (4) mit einer Antriebsriemenscheibe (18); eine Abtriebswelle (84) mit einer Abtriebsriemenscheibe (88); und einen Endlosriemen (138), der über die Antriebs- und die Abtriebsriemenscheibe (18, 88) läuft; ein Gehäuse (2), das den stufenlos veränderbaren Getriebemechanismus aufnimmt, wobei das Gehäuse (2) über eine Stirnwand (2a) verfügt, in der ein erstes Lageraufnahmeloch (54) ausgebildet ist, durch das ein Endabschnitt entweder der Antriebs- oder der Abtriebswelle (4, 84) ragt; ein erstes Lager (12), das in das erste Lageraufnahmeloch (54) eingefügt ist und es gestattet, daß die betreffende Welle (4, 84) drehbar in der Stirnwand (2a) gelagert wird; einen Flansch (52), der von der Innenumfangsfläche (54a) des ersten Lageraufnahmeloches (54) auf der Gehäuseinnenseite hervorsteht; eine Lagerhalterung (48), die auf einer Außenfläche der Stirnwand (2a) derart vorgesehen ist, daß sie nach innen in einer Radialrichtung des ersten Lageraufnahmeloches (54) hervorsteht; einen ersten Deckel (64), der mit dem Gehäuse (2) verbunden ist und den einen Endabschnitt der einen Welle (4, 84) und die Lagerhalterung (48) abdeckt; dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des ersten Lageraufnahmelochs (54), d.h. die Distanz zwischen der Aussenfläche eines Lagerhalteabschnitts (55) der Stirnwand (2a) und einer Kontaktfläche (P1), an der der Flansch (52) mit dem ersten Lager (12) in Berührung ist, geringfügig kleiner ist als die Breite des ersten Lagers (12), dass an der inneren Umfangsfläche der Lagerhalterung (48) Druckstifte (62) angeordnet sind, die unter elastischer Verformung den Außenring (12b) des Lagers (12) gegen den Flansch (52) klemmen, dass die Außenform der Lagerhalterung (48) im wesentlichen die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks hat und Gewindelöcher (56) jeweils in der Nähe der drei Spitzen aufweist, und dass die Druckstifte (62), die nach innen in Radialrichtung des Lageraufnahmeloches (54) hervorstehen und den Außenring (12b) des Lagers (12) berühren, in gleichem Abstand in Umfangsrichtung am Innenrand der Lagerhalterung (48) vorgesehen sind.
Stufenlos veränderbares Riemengetriebe nach Anspruch 1, welches weiter einen ölhydraulischen Betätigungsmechanismus (100) umfaßt, der einen beweglichen Zylinder (102) und eine feste Wand hat, die an der Antriebswelle (4) befestigt ist, wobei die Antriebswelle (4) mit einer Antriebsriemenscheibe (18) auf der Seite der Stirnwand (2a) ausgestattet ist, und worin die Abtriebswelle (84) parallel zur Antriebwelle (4) angeordnet und mit einer Abtriebsriemenscheibe (88) ausgestattet ist, die zu der Antriebsriemenscheibe (18) passt.
Stufenlos veränderbares Riemengetriebe nach Anspruch 1, bei dem die Stirnwand (2a) mit einem zweiten Lageraufnahmeloch (120) ausgebildet ist, durch das ein Endabschnitt einer der verbleibenden Antriebswelle (4) oder der Abtriebswelle (84) ragt, wobei das stufenlose Riemengetriebe weiterhin enthält: ein zweites Lager (86), das in das zweite Lageraufnahmeloch (120) eingepaßt ist und es der anderen Welle gestattet, drehbar in der Stirnwand (2a) gelagert zu sein; ein Druckelement (118), das eine Seitenfläche des zweiten Lagers (86) auf der Gehäuseinnenseite berührt, wobei das Druckelement (118) in Achsrichtung der Antriebswelle (4) und der Abtriebswelle (84) elastisch verformbar ist; und einen zweiten Deckel (116), der mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, den einen Endabschnitt der anderen Welle verdeckt und mit dem Druckelement (118) derart zusammenwirkt, daß das zweite Lager (86) in Achsrichtung eingeklemmt wird.
Stufenlos veränderbares Riemengetriebe nach Anspruch 1, bei dem die Antriebswelle (4) in axialer Richtung durch in Berührung bringen des ersten Lagers (12) mit dem Flansch (52) positioniert wird und die Abtriebswelle (84) in axialer Richtung durch in Berührung bringen des zweiten Lagers (86) mit dem zweiten Deckel (116) positioniert wird.
Stufenlos veränderbares Riemengetriebe nach Anspruch 3 oder 4, weiterhin enthaltend einen Flansch (122), der von der Innenumfangsfläche (120a) des zweiten Lageraufnahmelochs (120) an der Gehäuseinnenseite vorsteht, wobei: der zweite Deckel (116) mit einer Außenfläche der Stirnwand (2a) und einer Seitenfläche des zweiten Lagers (86) in derselben Ebene in Berührung ist; das zweite Lageraufnahmeloch (120) in axialer Richtung weniger tief ist, als das zweite Lager (86) plus das Druckelement (118) in nicht elastisch verformtem Zustand; und das zweite Lager (86) Druckkraft in einer Richtung vom Druckelement (118) zum Deckel (116) aufnimmt und dadurch mit dem Deckel (116) in Berührung ist.
Stufenlos veränderbares Riemengetriebe nach Anspruch 3, bei dem die ersten und zweiten Deckel (64, 116) jeweils einen Ölkanal (68, 126) haben, durch den Betriebsöl zum stufenlos veränderlichen Getriebe zugeführt wird.
Stufenlos veränderbares Riemengetriebe enthaltend: einen stufenlos veränderlichen Getriebemechanismus, enthaltend: eine Antriebswelle (4) mit einer Antriebsriemenscheibe (18); eine Abtriebswelle (84) mit einer Abtriebsriemenscheibe (88); und einen Endlosriemen (138), der um die Antriebsriemenscheibe (18) und die Abtriebsriemenscheibe (88) geschlungen ist; ein Gehäuse (2), das den stufenlos veränderbaren Getriebemechanismus aufnimmt und eine Stirnwand (2a) hat, die mit einem Lageraufnahmeloch (120) versehen ist, durch das ein Endabschnitt der Antriebswelle (4) oder der Abtriebswelle (84) vorsteht; einen ölhydraulischer Betätigungsmechanismus (100), der einen beweglichen Zylinder (102) und eine feste Wand hat, die an der Abtriebswelle (84) befestigt ist, wobei die Abtriebswelle (84) mit einer Abtriebsriemenscheibe (88) auf der Seite der Stirnwand (2a) ausgestattet ist, und worin die Antriebswelle (4) parallel zur Abtriebswelle (84) angeordnet und mit der Antriebsriemenscheibe (18) ausgestattet ist, die zu der Abtriebsriemenscheibe (88) passt; ein Lager (86), das in das Lageraufnahmeloch (120) eingepaßt ist, und das es ermöglicht, die eine Welle in der Stirnwand (2a) drehbar zu lagern; und einen Deckel (116), der mit dem Gehäuse (2) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckelement (118) vorhanden ist, das mit der Seitenfläche des Lagers (86) auf der Gehäuseinnenseite in Berührung ist und in axialer Richtung der einen Welle (4, 84) elastisch verformbar ist; und der Deckel (116) den einen Endabschnitt der einen Welle (4, 84) abdeckt und mit dem Druckelement (118) zusammenwirkt, um das Lager (86) in axialer Richtung fest zu klemmen, und dass das Druckelement (118) eine Wellfeder ist.
Stufenlos veränderbares Riemengetriebe nach Anspruch 7, weiterhin enthaltend einen Flansch (122), der von der inneren Umfangsfläche (120a) des Lageraufnahmelochs (120) an der Gehäuseinnenseite vorsteht und das Druckelement (118) an der Gehäuseinnenseite abstützt, wobei das Druckelement (118) zwischen dem Flansch (122) und dem Lager (86) angeordnet ist.