DE102009030981A1

DE102009030981A1 - Adjusting mechanism for use in crank continuously variable transmission, has stopper mechanically defining relative adjusting angle between adjusting shaft and crankshaft, and sensor device detecting angle defined by end of adjusting shaft

Info

Publication number: DE102009030981A1
Application number: DE102009030981A
Authority: DE
Inventors: Marco Becht
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2010-01-14

Abstract

The mechanism (3) has a crankshaft (4) comprising a guidance area for an eccentric component (9). An adjusting shaft (12) is inserted into the crankshaft, where eccentricity of the eccentric component is changed by rotating the adjusting shaft. A stopper is arranged between the adjusting shaft and the crankshaft. The stopper mechanically defines a relative adjusting angle between the adjusting shaft and the crankshaft. A sensor device (18) i.e. contactless sensor, detects an angle defined by an end of the adjusting shaft.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kurbel-CVT-Getriebe, insbesondere auf eine Versteileinrichtung für die Antriebswellenverstellung des Kurbel-CVT-Getriebes zur Veränderung der Exzentrizität von Exzenterbauteilen auf der Antriebswelle.The The invention relates to a crank-CVT transmission, in particular on an adjusting device for the drive shaft adjustment the crank CVT transmission to change the eccentricity of Eccentric components on the drive shaft.

Ein Kurbel-CVT-Getriebe ist beispielsweise aus der DE 102 43 533 A1 bekannt. Bei diesem Getriebe ist auf einer von einem Motorantrieb antreibbaren Eingangswelle, die im Bezug auf das Getriebe eine antreibende Welle bildet, eine verstellbare Exzenterantriebsanordnung mit Exzenterbauteilen vorgesehen, die über pleuelähnliche Verbindungselemente mit einer getriebenen Welle verbunden ist, welche im Bezug auf das Getriebe eine Ausgangswelle bildet. Die getriebene Welle wird durch die Übertragung des Hubs der Verbindungselemente mittels Freilaufeinrichtungen auf die Welle angetrieben, die zwischen den Verbindungselementen und dieser Welle vorgesehen sind.A crank-CVT transmission is for example from the DE 102 43 533 A1 known. In this transmission is provided on an input shaft driven by a motor drive, which forms a driving shaft with respect to the transmission, an adjustable Exzenterantriebsanordnung with Exzenterbauteilen which is connected via connecting rod-like connecting elements with a driven shaft, which forms an output shaft with respect to the transmission , The driven shaft is driven by the transmission of the stroke of the connecting elements by means of freewheel devices on the shaft, which are provided between the connecting elements and this shaft.

Zur Verstellung der Exzentrizität und damit des Hubs der Verbindungselemente weist die antreibende Welle eine sich in Richtung der Wellenachse erstreckende Ausnehmung auf, welche eine Verstellwelle aufnimmt. Die Verstellwelle ist in der Ausnehmung verdrehbar gelagert. Die Verstellwelle besitzt eine Außenverzahnung, deren Zähne mit Zähnen der Innenverzahnung der Exzenterbauteile in Eingriff stehen. Die Verstellwelle ist über die den Kopfkreis der Außenverzahnung bildenden Abschnitte dieser Außenverzahnung in der Ausnehmung der antreibenden Welle zentriert bzw. gelagert. Durch die Verdrehung der Verstellwelle gegenüber der antreibenden Welle werden über die ineinander greifenden Verzahnungen die Exzenterbauteile der Exzentereinheit um den entsprechenden Führungsbereich verdreht bzw. verschwenkt. Durch diese Verdrehung der Verstellwelle wandert die Mittellinie der Exzenterbauteile entlang eines Kreises, der seinen Mittelpunkt als Mittelpunkt der Führungsbereiche hat, so dass dadurch eine Verringerung bzw. Vergrößerung des Abstandes der Mittellinie der Exzenterbauteil zur Rotationsachse der antreibenden Welle erfolgt. Dies bedeutet, dass die Exzentrizität der Exzenterbauteile gegenüber der Rotationsachse der antreibenden Welle verringert oder vergrößert wird, und somit auch der auf die Verbindungselemente bzw. Pleuelstangen übertragbare Hub.to Adjustment of the eccentricity and thus the stroke of the connecting elements the driving shaft has a direction extending in the direction of the shaft axis Recess, which receives an adjusting. The adjusting shaft is rotatably mounted in the recess. The adjusting shaft has a External teeth, their teeth with teeth the internal teeth of the Exzenterbauteile engaged. The Adjusting shaft is about the top circle of the external teeth forming portions of these external teeth in the recess the driving shaft centered or stored. By the twist the adjusting shaft relative to the driving shaft are over the interlocking teeth the eccentric components of the Eccentric unit twisted around the corresponding guide area or pivoted. Moves through this rotation of the adjusting the center line of the eccentric components along a circle, the its center as the center of the leadership areas has, so that thereby a reduction or enlargement the distance between the center line of the eccentric component to the axis of rotation the driving shaft takes place. This means that the eccentricity the eccentric components relative to the axis of rotation of the driving Wave is reduced or increased, and thus also the transferable to the fasteners or connecting rods Hub.

Die Verdrehung der Verstellwelle erfolgt mittels eines die Verstellwelle antreibenden Motors, beispielsweise eines Elektromotors. Damit der Verstellwinkel zwischen Verstellwelle und Kurbelwelle begrenzt ist, in der Regel im Hinblick auf einerseits unendliche Übersetzung (geared neutral) und andererseits kleinste Übersetzung (overdrive), kann beispielsweise ein mechanischer Anschlag vorgesehen sein, der den Relativdrehbereich zwischen Kurbelwelle, d. h. antreibender Welle und Verstellwelle begrenzt. Dieser mechanische Anschlag wird gleichzeitig dazu verwendet, einen Referenzwert zur Steuerung der Übersetzung zu erlangen. Dazu wird der Elektromotor, der die Verstellwelle antreibt, mit Strom versorgt, so dass die Verstellwelle in den mechanischen Anschlag fährt. Die Relativposition zwischen Verstellwelle und Kurbelwelle ist bekannt, wenn die Verstellwelle in der Anschlagsposition ist, so dass dieser Wert als Referenzwert verwendet werden kann. Die Position im Anschlag ist erfassbar, da der Verstellmotor beim Anschlag einen Stromanstieg ausweist. Gleichzeitig kommt es zu hohen mechanischen und elektrischen Spitzenlasten.The Rotation of the adjusting shaft by means of a adjusting the shaft driving motor, for example, an electric motor. So the Adjusting angle between adjusting shaft and crankshaft is limited, usually in terms of on the one hand infinite translation (geared neutral) and on the other hand the smallest translation (overdrive), for example, a mechanical stop can be provided, the relative rotational range between crankshaft, d. H. driving Shaft and adjusting shaft limited. This mechanical stop will used simultaneously to provide a reference value for controlling the translation to get. For this purpose, the electric motor that drives the adjusting shaft, energized, so that the adjusting shaft in the mechanical Stop moves. The relative position between the adjusting shaft and crankshaft is known when the adjusting shaft in the stop position is, so that this value can be used as a reference value. The position at the stop is detectable, since the adjusting motor at Stop indicates a current increase. At the same time it comes to high mechanical and electrical peak loads.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Verstelleinrichtung für ein Kurbel-CVT-Getriebe vorzusehen zum Verstellen der Exzentrizität der Drehachse eines Exzenterbauteils gegenüber der Drehachse der Kurbelwelle, mit welcher Verstelleinrichtung die Drehposition der Verstellwelle und damit die Exzentrizität der Exzenterbauteile erfasst werden kann und gleichzeitig starke mechanische und elektrische Lasten vermieden werden können.From that It is an object of the invention, an adjustment to provide for a crank-CVT transmission for adjusting the Eccentricity of the axis of rotation of an eccentric component opposite the axis of rotation of the crankshaft, with which adjusting the Rotary position of the adjusting shaft and thus the eccentricity the eccentric components can be detected and strong at the same time mechanical and electrical loads can be avoided.

Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung zur Verstellung der Exzentrizität mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is with a device for adjusting the eccentricity solved with the features of claim 1. Preferred embodiments are specified in the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, statt die Referenzierung zur Bestimmung der Relativdrehposition zwischen der Verstellwelle und der Kurbelwelle durch die mechanischen Endlagen der Relativdrehpositionen, d. h. die maximalen Verdrehpositionen, durchzuführen, eine gesonderte Sensoreinrichtung dafür vorzusehen. Dies bedeutet, dass eine mechanische weitergehende Verdrehung zwischen Kurbelwelle und Verstellwelle möglich ist, die über die übersetzungstechnisch relevanten Maximalpositionen hinaus geht, jedoch im Normalbetrieb nicht erreicht wird. Zur Referenzierung und gegebenenfalls jeweils zur Bestimmung der Relativdrehpositionen zwischen Verstellwelle und der Kurbelwelle ist ein gesonderter Sensor vorgesehen, der einen Relativverstellwinkel erfasst, der zumindest eine festgelegte Relativdrehposition zwischen Kurbelwelle und Verstellwelle erfasst, vorzugsweise mindestens eine aus dem Punkt maximaler Übersetzung und dem Punkt minimaler Übersetzung des Kurbel-CVT-Getriebes. Dieser Punkt kann dann als Referenzpunkt verwendet werden. Durch das Vorsehen eines solchen Sensors ist es weiter möglich, je nach Art des Sensors jede Winkelposition der Verdrehung zwischen Verstellwelle und Kurbelwelle durch das Sensorsignal zu erfassen.Of the Invention is based on the idea, instead of referencing to Determining the relative rotational position between the adjusting shaft and the crankshaft through the mechanical end positions of the relative rotational positions, d. H. the maximum twisting positions to perform, one to provide separate sensor device for it. This means, that a mechanical further rotation between crankshaft and adjustment is possible, the translation over the translation relevant maximum positions, but in normal operation is not achieved. For referencing and, where appropriate, each for determining the relative rotational positions between the adjusting shaft and the crankshaft, a separate sensor is provided, the one Relativverstellwinkel detected, the at least one fixed relative rotational position detected between the crankshaft and adjusting, preferably at least one from the point of maximum translation and the point of minimum translation the crank CVT transmission. This point can then be used as a reference point be used. By providing such a sensor, it is further possible, depending on the type of sensor each angular position the rotation between the adjusting shaft and the crankshaft by the Sensor signal to capture.

Damit kann eine genauere und einfachere Verstellung in bestimmte Positionen und damit Exzentrizitäten der Exzenterbauteile gewährleistet werden. Die mechanisch maximal möglichen Anschlagpositionen werden nur bei einem Versagen der Sensoreinrichtung oder ähnlichem erreicht.This can be a more accurate and easier Adjustment to certain positions and thus eccentricities of Exzenterbauteile be ensured. The maximum mechanically possible stop positions are only achieved in the event of a failure of the sensor device or the like.

Daher sieht die Einrichtung zur Verstellung der Exzentrizität der Drehachse eines Exzenterbauteils gegenüber der Drehachse der Kurbelwelle eines Kurbel-CVT-Getriebes eine Kurbelwelle mit einem Führungsbereich für ein Exzenterbauteil und eine in die Kurbelwelle eingesetzte Verstellwelle vor, durch deren Drehung die Exzentrizität des Exzenterbauteils veränderbar ist. Zwischen der Verstellwelle und der Kurbelwelle ist in den Endlagen der möglichen Relativverstellung ein Anschlag vorgesehen, der den mechanisch möglichen Relativverstellwinkel zwischen Verstellwelle und Kurbelwelle begrenzt. Außerdem ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, die angepasst ist, zu erfassen, wenn der Verstellwinkel zwischen der Verstellwelle und der Kurbelwelle ein bestimmter, vorgegebener Verstellwinkel ist.Therefore sees the device for adjusting the eccentricity the axis of rotation of an eccentric component relative to the axis of rotation the crankshaft of a crank-CVT transmission with a crankshaft a guide area for an eccentric component and an adjusting shaft inserted into the crankshaft, through whose Rotation the eccentricity of the Exzenterbauteils changeable is. Between the adjusting shaft and the crankshaft is in the end positions the possible relative adjustment provided a stop, the mechanically possible Relativverstellwinkel between adjusting and crankshaft limited. In addition, a sensor device provided, which is adapted to detect when the adjustment angle between the adjusting and the crankshaft a certain, predetermined Adjustment angle is.

Ausgehend davon, wenn die Kurbelwelle und die Verstellwelle den bekannten Relativverstellwinkel erreicht haben und dies durch die Sensoreinrichtung erfasst wird, kann eine Referenzposition zwischen der Verstellwelle und der Kurbelwelle (erneut) festgelegt werden. Bei bekannter Referenzposition können davon, ausgehend im Betrieb verschiedenen Relativverstellwinkel durch entsprechendes Drehen der Verstellwelle angefahren werden, ohne die Drehpositionen zwischen Verstellwelle und Kurbelwelle jeweils neu erfassen zu müssen, wenn z. B. bekannt ist, dass eine bestimmte Bestromung des Verstellmotors einer bestimmten Relativverdrehung entspricht. Die mechanischen Anschläge, die dem maximalen mechanischen möglichen Verstellbereich entsprechen, müssen dabei nicht angefahren werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der vorgegebene Relativverstellwinkel, der von der Sensoreinrichtung erfasst wird, ein Punkt maximaler Übersetzung und/oder ein Punkt minimaler Übersetzung des Kurbel-CVT-Getriebes. Insbesondere kann vorteilhaft durch die Sensoreinrichtung eine Mehrzahl von vorgegebenen Relativverstellwinkeln erfasst werden, beispielsweise jeweils dann, wenn ein Punkt maximaler Übersetzung durch die Verdrehung zwischen Verstellwelle und der Kurbelwelle und/oder ein Punkt minimaler Übersetzung durch die Verdrehung zwischen der Verstellwelle und der Kurbelwelle erreicht wird.outgoing of it, if the crankshaft and the adjusting the known Have achieved relative displacement and this by the sensor device is detected, a reference position between the adjusting shaft and the crankshaft (again). With known reference position can, starting from the operation different Relativverstellwinkel be approached by appropriate rotation of the adjusting, without the rotational positions between the adjusting shaft and crankshaft respectively to recapture if z. B. is known that a certain energization of the adjusting motor corresponds to a certain relative rotation. The mechanical stops corresponding to the maximum mechanical possible adjustment range correspond not be approached. According to a preferred embodiment is the predetermined Relativverstellwinkel that of the sensor device is detected, a point of maximum translation and / or a point of minimal translation of the crank CVT transmission. In particular, can advantageously by the sensor device a plurality be detected by predetermined Relativverstellwinkeln, for example in each case, if a point of maximum translation by the rotation between the adjusting shaft and the crankshaft and / or a point of minimal translation due to the twist between the adjusting shaft and the crankshaft is achieved.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung, die einen oder mehrere einzelne Sensoren enthalten kann, durch mindestens einen kontaktlosen Sensor gebildet. Al ternativ kann ein Kontaktsensor vorgesehen werden. Beispielsweise kommen magnetische Sensoren (Hall-Elemente), die an sich bekannt sind, als Sensoreinrichtungen in Frage.To In a preferred embodiment, the sensor device is which may contain one or more individual sensors, by at least formed a contactless sensor. Alternatively, a contact sensor be provided. For example, magnetic sensors (Hall elements), which are known per se, as sensor devices in question.

Die Sensoreinrichtung leitet die Signale, beispielsweise die Information tragende Spannung oder den Information tragenden Strom von der drehenden Verstellwelle in das stehende System des Getriebegehäuses. Alternativ ist es auch möglich, zumindest Teile der Getriebesteuerung in das drehende System, zusammen mit dem Sensor, zu integrieren. Die Spannung bzw. der Strom kann wiederum kontaktbehaftet oder kontaktlos, beispielsweise über Schleifringe, über Funk oder amplituden- oder frequenzmoduliert als Oberspannung auf der Motorspannung übertragen werden.The Sensor device passes the signals, for example the information carrying voltage or the information carrying current from the rotating adjusting shaft in the stationary system of the gearbox. alternative It is also possible, at least parts of the transmission control into the rotating system, together with the sensor. The voltage or the current can in turn be contact-based or contactless, for example via slip rings, via radio or amplitude or frequency modulated transmitted as a high voltage on the motor voltage become.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der mechanische Anschlag elastisch gestaltet, vorzugsweise durch Vorsehen von Puffer- oder Federeinrichtungen als Anschlag. Sollte es zu einem Versagen oder Fehler in der Getriebesteuerung oder z. B. der Sensoreinrichtung kommen, so dass die Verdrehung in einem Winkelbereich erfolgt, der jenseits der Punkte maximaler bzw. minimaler Übersetzung liegt, so wird durch die Elastizität der Anschläge gewährleistet, dass verhindert wird, dass die Verstellwelle über den vorgesehenen Verstellbereich hinaus verdreht wird, wobei eine Lasterhöhung am Getriebe zu einem Verstellen in Richtung niederer Übersetzungen führen würde. Dazu sind die Endanschlagpunkte einerseits aus dem Bereich maximaler Übersetzung bzw. minimaler Übersetzung bzw. des normalen Verstellwinkelbereichs verschoben und außerdem mit Weicheinheiten, wie beispielsweise elastischen Puffern oder Federn, gestaltet.To a preferred embodiment is the mechanical stop designed elastically, preferably by providing buffer or Spring devices as a stop. Should it fail or Error in the transmission control or z. B. the sensor device come so that the rotation takes place in an angular range, the lies beyond the points of maximum or minimum translation, this is ensured by the elasticity of the stops, that prevents the adjusting shaft over the provided Adjustment range is also rotated, with a load increase on the transmission to an adjustment in the direction of lower translations would lead. These are the Endanschlagpunkte on the one hand from the area of maximum translation or minimal translation or the normal Verstellwinkelbereichs shifted and also with soft units, such as elastic buffers or Feathers, designed.

Bevorzugter Weise ist ein mechanischer Anschlag sowohl auf der Seite maximaler Übersetzung als auch der Seite minimaler Übersetzung jeweils vorgesehen.preferred Way is a mechanical stop both on the side of maximum translation as also provided the page of minimal translation, respectively.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen:following the invention will be described by way of example with reference to the attached Figures described in which:

1 eine perspektivische Ansicht eines Kurbel-CVT-Getriebes zeigt; 1 a perspective view of a crank-CVT transmission;

2 eine Querschnittsansicht in einer Ebene ist, die die Drehachsen der Eingangs- und Ausgangswelle des Kurbel-CVT-Getriebes enthält; und 2 is a cross-sectional view in a plane containing the axes of rotation of the input and output shaft of the crank-CVT transmission; and

3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 2 ist. 3 a sectional view taken along the line AA in 2 is.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kurbel-CVT-Getriebes 2. Dabei ist ein Getriebegehäuse, in dem die Eingangswelle bzw. Kurbelwelle 4 und die Ausgangswelle 5 mittels Lagern 6 drehbar gelagert sind, nicht dargestellt. Auf der Kurbelwelle 4 sind in Axialrichtung der Kurbelwelle 4 hintereinander mehrere Exzentereinheiten 9 vorgesehen. Die Exzentrizität der Exzentereinheiten 9 bezüglich der Drehachse der Kurbelwelle 4 ist mit einem entsprechenden Verstellmechanismus veränderbar. Auf jeder der Exzentereinheiten 9 sind zwei pleuelähnliche Verbindungselemente 8 vorgesehen, die mittels eines beispielsweise Nadellagers um die Exzentereinheiten 9 drehbar vorgesehen sind. Jedes pleuelähnliche Verbindungselement 8 ist an einem Pleuelauge auf der Seite der Abtriebswelle 5 an einem Außenring 11 einer Freilaufeinheit 10 angelenkt. Die Anzahl der Freilaufeinheiten 10 auf der Seite der Abtriebswelle 5 bzw. Getriebeausgangsseite entspricht hier der Anzahl der Exzentereinheiten 9 auf der Seite der Kurbelwelle 4 bzw. der Getriebeeingangseite. Dies ist nicht zwangsläufig so, bei Getrieben mit Zug- und Druckpleueln teilen sich beispielsweise zwei benachbarte Pleuel eine Exzentereinheit. Die Freilaufeinheiten 10 sind mit einem Außenring 11, an dem die pleuelartigen Verbindungselemente 8 angelenkt sind, versehen. Eigenständige Innenringe mit einem polygonartigen Profilen fehlen hier, vielmehr sind die polygonartigen Profile für jede Freilaufeinheit 9 direkt auf der Ausgangswelle 5 angeordnet. Zwischen dem polygonartigen Profil auf der Abtriebswelle 5 und dem Außenring 11 sind Rollenfreilaufkörper 13 eingebracht, so dass eine Relativverdrehung der Abtriebswelle 5 und des Außenrings 11 zueinander in einer Drehrichtung blockiert werden kann und in der anderen Richtung ermöglicht ist. Alternativ können umschaltbare Freiläufe vorgesehen sein, welche neben einer Neutralstellung, in der sie eine Relativdrehung der Ausgangswelle 5 und des Außenrings 11 zueinander erlauben, zwei Blockierpositionen aufweisen, in denen die Ausgangswelle 5 und der Außenring 11 in eine erste und eine zweite Relativdrehrichtung gemeinsam verdreht werden, so dass eine Relativdrehung zueinander blockiert ist. Dadurch kann die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 verändert werden, so dass beispielsweise ein Rückwärtsgang realisiert werden kann. 1 shows a perspective view of a crank-CVT transmission 2 , Here is a transmission housing in which the input shaft or crankshaft 4 and the output shaft 5 by means of bearings 6 are rotatably mounted, not shown. On the crankshaft 4 are in the axial direction of the crankshaft 4 behind each other several eccentric units 9 intended. The eccentricity of the eccentric units 9 with respect to the axis of rotation of the crankshaft 4 is changeable with a corresponding adjustment mechanism. On each of the eccentric units 9 are two connecting rod-like fasteners 8th provided by means of, for example, a needle bearing to the eccentric units 9 are rotatably provided. Each connecting rod-like connecting element 8th is on a connecting rod eye on the side of the output shaft 5 on an outer ring 11 a freewheel unit 10 hinged. The number of free-wheel units 10 on the side of the output shaft 5 or gearbox output side corresponds here to the number of eccentric units 9 on the side of the crankshaft 4 or the transmission input side. This is not necessarily so, in transmissions with tension and Druckpleueln share, for example, two adjacent connecting rod an eccentric. The freewheel units 10 are with an outer ring 11 to which the connecting rod-like connecting elements 8th are hinged, provided. Stand-alone inner rings with a polygonal-like profiles are missing here, rather, the polygonal profiles for each freewheel unit 9 directly on the output shaft 5 arranged. Between the polygonal profile on the output shaft 5 and the outer ring 11 are roller freewheel bodies 13 introduced, so that a relative rotation of the output shaft 5 and the outer ring 11 each other can be blocked in one direction of rotation and in the other direction is possible. Alternatively, reversible freewheels may be provided, which in addition to a neutral position in which they have a relative rotation of the output shaft 5 and the outer ring 11 allow each other to have two blocking positions in which the output shaft 5 and the outer ring 11 are rotated together in a first and a second direction of relative rotation, so that a relative rotation is blocked to each other. This allows the direction of rotation of the output shaft 5 be changed so that, for example, a reverse gear can be realized.

Zur Veränderung der Exzentrizität der Exzentereinheiten 9 gegenüber der Drehachse der Kurbelwelle 4 bzw. Getriebeeingangswelle ist in einer Längsbohrung in der Kurbelwelle 4 eine Verstellwelle 12 angeordnet. Die Verstellwelle 12 befindet sich in der in den Figuren dargestellten Ausführungsform zentrisch in der Kurbelwelle 4. Wird die Verstellwelle 12 verdreht, verdrehen sich auf der Kurbelwelle 4 exzentrisch gelagerte Exzentermonde 7 der Exzentereinheiten 9, wenn der Zahnbereich der Verstellwelle 12 mit Zahnbereichen der Exzentermonde 7 beispielsweise kämmen. Je nach Drehposition der Exzentermonde 7 ändert sich somit die Exzentrizität der Exzentereinheit 9 gegenüber der Drehachse der Kurbelwelle 4, so dass wiederum der Hub der Pleuelelemente 8, der auf die Freilaufeinheiten 10 der Abtriebsseite des Getriebes übertragen wird, sich verändert. Auf die Verstellwelle 12 wirkt ein Elektromotor als Verstellmotor 14 und ein Getriebe 16, so dass die vom Verstellmotor 14 bereitgestellte Drehleistung nach Bedarf übersetzt wird. In der dargestellten Ausführungsform wird die Übersetzung des die Verstellwelle 12 und entsprechend der Verdrehposition der Exzentermonde 7 gegenüber der Verstellwelle 12 festgelegt. Die Verstellwelle 12 wird somit durch Bestromung des Verstellmotors 14 und Einleiten der dadurch bereitgestellten Drehkraft mittels des Getriebes 16 in sie gegenüber der Kurbelwelle 4 verdreht, was zu einer Verdrehung der Exzentermonde 7 gegenüber der Kurbelwelle 4 führt. Um die Relativdrehposition zwischen der Kurbelwelle 4 und der Verstellwelle 12 zu halten, muss der Verstellmotor 14 dauernd verstromt werden.To change the eccentricity of the eccentric units 9 opposite the axis of rotation of the crankshaft 4 or transmission input shaft is in a longitudinal bore in the crankshaft 4 an adjusting shaft 12 arranged. The adjusting shaft 12 is located in the embodiment shown in the figures centric in the crankshaft 4 , Will the adjusting shaft 12 twisted, twisting on the crankshaft 4 eccentrically mounted eccentric probe 7 the eccentric units 9 when the tooth area of the adjusting shaft 12 with tooth areas of the eccentric probe 7 for example, comb. Depending on the rotational position of the eccentric probe 7 thus changes the eccentricity of the eccentric unit 9 opposite the axis of rotation of the crankshaft 4 , so that in turn the stroke of the connecting rod elements 8th on the freewheel units 10 the output side of the transmission is transmitted, changed. On the adjusting shaft 12 an electric motor acts as an adjustment motor 14 and a gearbox 16 , so that from the variable motor 14 provided rotational power is translated as needed. In the illustrated embodiment, the translation of the adjusting shaft 12 and according to the rotational position of the eccentric probe 7 opposite the adjusting shaft 12 established. The adjusting shaft 12 is thus by energizing the adjustment motor 14 and initiating the torque provided thereby by means of the transmission 16 in it opposite the crankshaft 4 twisted, causing a rotation of the eccentric probe 7 opposite the crankshaft 4 leads. To the relative rotational position between the crankshaft 4 and the adjusting shaft 12 to hold, must be the variable motor 14 constantly be turned off.

Alternativ dazu kann eine Verstelleinrichtung vorgesehen sein, welche dazu führt, dass bei einer Verdrehung der Verstellwelle 12 die Exzentermonde 7 ebenfalls verdreht oder deren Exzentrizität anderweitig verändert wird, wobei statt der Exzentermonde 7 auch andere Exzenterbauteile verwendet werden können. Dabei ist es auch möglich, eine Verstelleinrichtung vorzusehen, die keine dauernde Bestromung des zur Verdrehung der Verstellwelle 12 vorgesehenen Elektromotors erfordert. Vielmehr ist es bei solchen Konstruktionen nur erforderlich, den Verstellmotor 14 zu bestromen, wenn die Verstellwelle 12 verdreht werden soll, nicht jedoch um ihre relative Drehposition zur Kurbelwelle 4 zu halten.Alternatively, an adjusting device may be provided, which leads to a rotation of the adjusting shaft 12 the eccentric probe 7 also twisted or their eccentricity is changed elsewhere, where instead of Exzentermonde 7 Other eccentric components can be used. It is also possible to provide an adjustment that no permanent energization of the rotation of the adjusting 12 provided electric motor requires. Rather, it is only necessary in such constructions, the adjusting motor 14 to energize when the adjusting shaft 12 should be twisted, but not about their relative rotational position to the crankshaft 4 to keep.

Um die Relativdrehposition der Verstellwelle 14 gegenüber der Kurbelwelle 4 und damit die Exzentrizität der Exzentereinheiten 9 gegenüber der Drehachse der Kurbelwelle 4 zu erfassen, ist an der Verstellwelle 12, dem Elektromotor als Verstellmotor 14 oder dem zwischen Verstellwelle 12 und Verstellmotor 14 eingebrachten Getriebe 16, vorzugsweise einem Getriebe mit hoher Übersetzung, wie beispielsweise einem als Harmonic Drive Getriebe 16 bekanntem Zahnrad-Wellgetriebe, eine Sensoreinrichtung 18 mit einem oder mehreren Sensoren angebracht, die den Rotationswinkel erfassen. Die Sensoreinrichtung 18 kann so gestaltet sein, dass sie nur erfasst, wenn sich Kurbelwelle 4 und Verstellwelle 12 in einer oder mehreren vorbestimmten Relativdrehpositionen befinden, oder dass sie kontinuierlich über einen vorgegebenen Winkelbereich beliebige Zwischenwinkel erfassen kann. Jeder Sensor ist in 2 schematisch als im Verstellmotor 14 eingebracht dargestellt und mit Referenznummer 18 bezeichnet. Vorzugsweise wird der Drehwinkel im Elektromotor bzw. Verstellmotor 14 erfasst, da aufgrund des Getriebes 16 mit hoher Übersetzung zwischen Verstellmotor 14 und Verstellwelle 12 die Genauigkeit der Erfassung im Verstellmotor 14 gegenüber einer Erfassung beispielsweise an der Verstellwelle 12 oder im Getriebe 16 verbessert ist.To the relative rotational position of the adjusting 14 opposite the crankshaft 4 and thus the eccentricity of the eccentric units 9 opposite the axis of rotation of the crankshaft 4 to grasp is at the adjusting shaft 12 , the electric motor as a variable motor 14 or the between adjusting shaft 12 and adjusting motor 14 incorporated gear 16 , preferably a high-ratio transmission, such as a Harmonic Drive transmission 16 known gear wave transmission, a sensor device 18 attached with one or more sensors that detect the rotation angle. The sensor device 18 can be designed so that it only detects when crankshaft 4 and adjusting shaft 12 are in one or more predetermined relative rotational positions, or that they can continuously detect any intermediate angle over a predetermined angular range. Every sensor is in 2 schematically as in the adjusting motor 14 shown presented and with reference number 18 designated. Preferably, the angle of rotation in the electric motor or adjusting motor 14 detected because of the transmission 16 with high ratio between variable motor 14 and adjusting shaft 12 the accuracy of detection in the variable motor 14 against detection, for example, on the adjusting shaft 12 or in the transmission 16 is improved.

Das Getriebe 16 ist schematisch in 2 dargestellt und beinhaltet jeweils einen Gehäuseteil, der mit einem bezüglich der Kurbelwelle 4 drehfest verbundenen Flansch 20 und einer mit dem Flansch drehfest verbundene Haube 22 verbunden ist, sowie sich zusammen mit der Ausgangswelle des Verstellmotors 14 und der Verstellwelle 12 drehende Getriebekomponenten (in 2 nur schematisch dargestellt).The gear 16 is schematic in 2 shown and each includes a housing part, which with respect to the crankshaft 4 rotatably connected flange 20 and a rotatably connected to the flange hood 22 is connected, as well as together with the output shaft of the adjusting motor 14 and the adjusting shaft 12 rotating gear components (in 2 only shown schematically).

Die Sensoreinrichtung 18 zur Erfassung des Relativdrehwinkels zwischen der Verstellwelle 12 und der Kurbelwelle 4 erfasst mindestens eine Relativverstellposition zwischen der Kurbelwelle 4 und der Verstellwelle 12. Das bedeutet, dass immer dann, wenn die vorbestimmte Relativdrehposition zwischen der Kurbelwelle 4 und der Verstellwelle 12 vorliegt, ein Sensor dies erfasst und somit eine erneute Referenzierung durchführen kann. Alternativ kann zur gesonderten Referenzierung der Drehpositionen zwischen Kurbelwelle 4 und Verstellwelle 12 diese im Voraus festgelegte Relativdrehposition separat angefahren werden, indem der Verstellmotor 14 geeignet bestromt wird, z. B. beim Anlassen eines Kraftfahrzeugmotors, um eine Referenzposition im Getriebe 2 festzulegen.The sensor device 18 for detecting the relative rotational angle between the adjusting shaft 12 and the crankshaft 4 detects at least one Relativverstellposition between the crankshaft 4 and the adjusting shaft 12 , This means that whenever the predetermined relative rotational position between the crankshaft 4 and the adjusting shaft 12 is present, a sensor detects this and thus can perform a new referencing. Alternatively, for the separate referencing of the rotational positions between the crankshaft 4 and adjusting shaft 12 these predetermined relative rotational position are approached separately by the adjusting motor 14 is suitably energized, z. B. when starting a motor vehicle engine to a reference position in the transmission 2 set.

Ein Sensor der Sensoreinrichtung 18 kann als Hall-Element oder anderer bekannter Sensor ausgebildet sein, wobei nach Bedarf neben zumindest einer vorbestimmten Relativdrehposition zwischen der Kurbelwelle 4 und der Verstellwelle 12 der Sensor auch andere Winkelpositionen erfassen bzw. ermitteln kann und an eine Getriebesteuereinheit (nicht dargestellt) weiterleiten kann. Die Weiterleitung der Signale kann über Schleifringe, über Funk oder Amplituden oder frequenzmoduliert als Oberspannung auf der Motorspannung von der drehenden Abtriebswelle des Elektromotors 18 ins stehende System übertragen werden. Statt eines Hall-Elements für den Sensor 18 können auch andere Sensoren verwendet werden, sowohl Kontaktsensoren als auch vorzugsweise kontaktlose Sensoren. Vorzugsweise erfasst der Sensor 18 sowohl den Punkt maximaler als auch minimaler geometrischer Übersetzung des Kurbel-CVT-Getriebes 2. Dazu können, je nach Art des Sensors, ein Sensor oder aber zwei Sensoren (insbesondere bei Verwendung von Kontaktsensoren) vorgesehen sein.A sensor of the sensor device 18 may be formed as a Hall element or other known sensor, wherein, as needed, in addition to at least one predetermined relative rotational position between the crankshaft 4 and the adjusting shaft 12 the sensor can also detect or determine other angular positions and forward them to a transmission control unit (not shown). The forwarding of the signals can via slip rings, via radio or amplitudes or frequency modulated as a high voltage on the motor voltage from the rotating output shaft of the electric motor 18 be transferred to the standing system. Instead of a Hall element for the sensor 18 For example, other sensors may be used, both contact sensors and preferably non-contact sensors. Preferably, the sensor detects 18 both the point of maximum and minimum geometric translation of the crank CVT transmission 2 , For this purpose, depending on the type of sensor, a sensor or two sensors (in particular when using contact sensors) may be provided.

Der mechanisch mögliche Relativdrehbereich zwischen der Kurbelwelle 4 und der Verstellwelle 12 ist größer als der zwischen dem Punkt maximaler Übersetzung und dem Punkt minimaler Übersetzung vorgegebene Relativdrehbereich, der durch den Sensor 18 erfasst wird. Insbesondere wird der mechanisch mögliche Relativdrehbereich zwischen der Kurbelwelle 4 und der Verstellwelle 12 durch zumindest einen mechanischen Anschlag 24 festgelegt. Der mechanische Anschlag 24 wird durch in der Haube 22 vorgesehene und festgelegte An schlagbolzen 26 (siehe 3), die somit bezüglich der Kurbelwelle 4 drehfest sind, und ein gegen diese Bolzen 26 gegebenenfalls in Anlage gelangendes Anschlagelement 28 gebildet. Das Anschlagelement 28 ist drehfest mit der Ausgangsseite des Getriebes 16 verbunden und mit Dämpfern 29 versehen. Die Dämpfer 29 können beispielsweise durch Puffer, die elastisch gebildet sind, oder Federn gestaltet werden. Die Dämpfer können alternativ auch an den Anschlagbolzen 26 gebildet sein.The mechanically possible relative rotational range between the crankshaft 4 and the adjusting shaft 12 is greater than the predetermined between the point of maximum translation and the point of minimum translation relative rotational range, by the sensor 18 is detected. In particular, the mechanically possible relative rotational range between the crankshaft 4 and the adjusting shaft 12 by at least one mechanical stop 24 established. The mechanical stop 24 gets through in the hood 22 provided and specified on impact bolt 26 (please refer 3 ), thus with respect to the crankshaft 4 are rotatably, and one against these bolts 26 optionally in abutting stop element 28 educated. The stop element 28 is non-rotatable with the output side of the gearbox 16 connected and with dampers 29 Mistake. The dampers 29 For example, they can be designed by means of buffers that are elastically formed or springs. The dampers can alternatively also on the stop pin 26 be formed.

Sollte die Sensierung des Relativdrehwinkels zwischen der Kurbelwelle 4 und der Verstellwelle 12 durch den Sensor 18 versagen, so wird bei weiterer Bestromung des Verstellmotors 14 die Verstellwelle 12 gegenüber der Kurbelwelle 4 über den normalen Verstellbereich, der durch die Position maximaler Übersetzung bzw. die Position minimaler Übersetzung begrenzt wird, hinaus verdreht. In diesem Fall kann das Anschlagelement 28, insbesondere dessen Puffereinheiten 29, gegen den Anschlagbolzen 26 in Anlage gelangen. Selbst im Fehlerfall kann somit ein Eintreten in den Winkelbereich der Verstellwelle 12 verhindert werden, bei dem eine Lasterhöhung am Getriebe zu einem Verstellen in Richtung niedrigerer Übersetzungen (Overdrive) führt. Dadurch, dass die Endanschläge deutlich weicher als bislang die starren Endanschläge gestaltet sind, können hohe mechanische und elektrische Spitzenleistungen somit vermieden werden. Im Normalbetrieb werden diese mechanischen Anschläge nicht mehr angefahren.Should the sensing of the relative rotation angle between the crankshaft 4 and the adjusting shaft 12 through the sensor 18 fail, it is at further energization of the adjusting motor 14 the adjusting shaft 12 opposite the crankshaft 4 over the normal range of adjustment, which is limited by the position of maximum translation or the position of minimum translation, twisted out. In this case, the stop element 28 , in particular its buffer units 29 , against the stop bolt 26 get into contact. Even in the event of a fault, it is thus possible to enter the angular range of the adjusting shaft 12 be prevented, in which an increase in load on the transmission leads to an adjustment in the direction of lower translations (overdrive). The fact that the end stops are much softer than previously designed the rigid end stops, high mechanical and electrical peak performance can thus be avoided. In normal operation, these mechanical stops are no longer approached.

22: Kurbel-CVT-GetriebeCrank CVT
33: EinrichtungFacility
44: Kurbelwellecrankshaft
55: Ausgangswelleoutput shaft
66: Lagercamp
77: ExzentermondeExzentermonde
88th: Verbindungselementefasteners
99: Exzenterbauteileccentric
1010: FreilaufeinheitFreewheel unit
1111: Außenringouter ring
1212: Verstellwelleadjusting
1313: RollenfreilaufkörperRoller freewheel body
1414: Verstellmotoradjusting
1616: Harmonic Drive GetriebeHarmonic Drive transmission
1818: Sensoreinrichtungsensor device
2020: Flanschflange
2222: HaubeHood
2424: Anschlagattack
2626: Anschlagbolzenstop pin
2828: Anschlagelementstop element
2929: Puffereinheitenbuffer units

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10243533 A1 [0002]

Claims

Facility ( 3 ) for adjusting the eccentricity of the axis of rotation of an eccentric component ( 9 ) relative to the axis of rotation of the crankshaft ( 4 ) of a crank CVT transmission ( 2 ), containing a crankshaft ( 4 ) with at least one guide region for an eccentric component ( 9 ) and one in the crankshaft ( 4 ) used adjusting shaft ( 12 ), by the rotation of the eccentricity of the eccentric component ( 9 ) is variable, wherein between the adjusting shaft ( 12 ) and the crankshaft ( 4 ) at least one stop ( 24 ) is provided, which the Relativverstellwinkel between adjusting ( 12 ) and crankshaft ( 4 ) mechanically limited, and wherein a sensor device ( 18 ) is provided, which is adapted to detect at least one angle defined by the end of the adjustment.

Facility ( 3 ) for adjusting the eccentricity of the axis of rotation of an eccentric component ( 9 ) relative to the axis of rotation of the crankshaft ( 4 ) of a crank CVT transmission ( 2 ), containing a crankshaft ( 4 ) with at least one guide region for an eccentric component ( 9 ) and one in the crankshaft ( 4 ) used adjusting shaft ( 12 ), by the rotation of the eccentricity of the eccentric component ( 9 ) is variable, wherein between the adjusting shaft ( 12 ) and the crankshaft ( 4 ) an attack ( 24 ) is provided, which the Relativverstellwinkel between adjusting ( 12 ) and crankshaft ( 4 ) mechanically limited, and wherein a sensor device ( 18 ), which is adapted to detect when an adjustment angle between crankshaft ( 4 ) and adjusting shaft ( 12 ) corresponds to a predetermined Relativverstellwinkel.

Facility ( 3 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined relative displacement angle to the point of maximum translation and / or the point of minimal translation of the crank-CVT transmission ( 2 ) corresponds.

Facility ( 3 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor device ( 18 ) is a contactless sensor.

Facility ( 3 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the stop ( 24 ) is designed elastic.

Facility ( 3 ) according to claim 5, characterized in that a buffer or spring device ( 29 ) at the stop ( 24 ) is provided.

Facility ( 3 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that on the side of maximum translation and the page of minimum translation in each case a stop ( 24 ) is provided.

Facility ( 3 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that on the side of maximum translation and the side of minimum translation in each case a sensor device ( 18 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device ( 18 ) is connected to a transmission control device having an adjusting motor ( 14 ) for rotating the adjusting shaft ( 12 ).

Crank CVT transmission ( 2 ) with a device ( 3 ) for adjusting the eccentricity according to one of the preceding claims.