DE102009057292A1

DE102009057292A1 - Step-less transmission for drive arrangement, particularly for drive arrangement in motor vehicle, has drive shaft and eccentric cam component connected with drive shaft

Info

Publication number: DE102009057292A1
Application number: DE102009057292A
Authority: DE
Inventors: Bernd Hartmann; Uwe Michael; Florian Vogelgesang
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-06-09

Abstract

The step-less transmission has a drive shaft (1) and an eccentric cam component (2) connected with the drive shaft. The transmission elements (3) are formed as rocker fingers (7) supported over rollers (6) at the eccentric cam component.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe für eine Antriebsanordnung, insbesondere für eine Antriebsanordnung in einem Kraftfahrzeug, mit einer Antriebswelle und einem mit der Antriebswelle verbundenen Exzenterbauteil sowie mehreren in einer Radialebene angeordneten und in Wirkverbindung mit dem Exzenterbauteil stehenden Übertragungselementen, von denen jedes zur Übertragung eines Drehmomentes über eine ortsfest angeordnete und drehbar gelagerte Freilaufeinrichtung mit einem Abtriebsrad verbindbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsanordnung mit einem solchen stufenlosen Getriebe.The invention relates to a continuously variable transmission for a drive arrangement, in particular for a drive arrangement in a motor vehicle, having a drive shaft and an eccentric component connected to the drive shaft and a plurality of arranged in a radial plane and in operative connection with the Exzenterbauteil transmission elements, each of which for transmitting a torque is connected via a fixedly arranged and rotatably mounted freewheel device with a driven wheel. Furthermore, the invention relates to a drive arrangement with such a continuously variable transmission.

Stand der TechnikState of the art

In Kraftfahrzeugen können stufenlose Getriebe der eingangs genannten Art beispielsweise als Fahrzeugantrieb oder zum Antrieb eines Nebenaggregats eingesetzt werden. Im zuletzt genannten Fall dient das stufenlose Getriebe der variablen Übersetzung der Drehzahl einer Antriebswelle in eine für das Nebenaggregat geeignete Drehzahl, so dass das Nebenaggregat wirkungsgradoptimiert in einem schmalen Drehzahlband unabhängig von der Motordrehzahl betrieben werden kann. Ungünstige Betriebspunkte, die zu hohen Verlustleistungen führen, können auf diese Weise vermieden werden. Das stufenlose Getriebe trägt demnach dazu bei, dass Kraftstoff eingespart und Schadstoffemissionen verringert werden. In Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung des jeweils eingesetzten stufenlosen Getriebes kann über das stufenlose Getriebe auch ein Stillstand des Nebenaggregattriebes dargestellt und/oder ein Rekuperationspotenzial im Schubbetrieb genutzt werden.In motor vehicles stepless transmission of the type mentioned can be used for example as a vehicle drive or to drive an accessory. In the latter case, the continuously variable transmission of the variable ratio of the rotational speed of a drive shaft in a suitable speed for the auxiliary unit, so that the auxiliary unit efficiency can be operated in a narrow speed range regardless of the engine speed. Unfavorable operating points that lead to high power losses can be avoided in this way. The continuously variable transmission thus contributes to saving fuel and reducing pollutant emissions. Depending on the specific configuration of the continuously variable transmission used in each case, a standstill of the accessory drive can also be represented via the continuously variable transmission and / or a recuperation potential can be used in overrun operation.

Ein stufenloses Getriebe der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift FR 857 205 A bekannt. Das hierin beschriebene stufenlose Getriebe verbindet eine Antriebswelle mit einer koaxial zur Antriebswelle angeordneten Abtriebswelle und weist mehrere im Wesentlichen radial um die Antriebswelle angeordnete Pleuel auf. Jeder Pleuel ist über einen ange-Ienkten Arm mit einer Nebenwelle und einem mit der Nebenwelle drehfest verbundenen Zahnrad verbunden, das mit einem drehfest auf der Abtriebswelle angeordneten Abtriebsrad kämmt. Um sicherzustellen, dass eine Antriebsleistung nur dann übertragen wird, wenn die Antriebswelle in einer bestimmten Richtung dreht, weist jede Nebenwelle eine Freilaufeinrichtung als Kupplung zwischen einem ersten Wellenabschnitt und einem zweiten Wellenabschnitt auf. Die übertragende Leistung soll vorliegend dem Antrieb eines Kraftfahrzeuges dienen.A continuously variable transmission of the aforementioned type is for example from the published patent application FR 857 205 A known. The continuously variable transmission described herein connects a drive shaft with an output shaft arranged coaxially with the drive shaft and has a plurality of connecting rods arranged substantially radially around the drive shaft. Each connecting rod is connected via a ange-Ienkten arm with a secondary shaft and a rotatably connected to the secondary shaft gear, which meshes with a rotationally fixed on the output shaft arranged output gear. In order to ensure that a drive power is transmitted only when the drive shaft rotates in a certain direction, each auxiliary shaft has a freewheel device as a coupling between a first shaft portion and a second shaft portion. In the present case, the transmitted power is intended to serve the drive of a motor vehicle.

Um die Übertragung eines Drehmomentes über den Hub bzw. die Schwenkbewegung der Pleuel zu bewirken, ist jeder Pleuel über einen inneren und einen äußeren Exzenter mit der Antriebswelle verbunden. Zur Einstellung der Exzentrizität und damit zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses, ist die radiale Lage des äußeren Exzenters in Bezug auf die Antriebswelle durch Verdrehen des inneren Exzenters verstellbar.In order to effect the transmission of torque via the stroke or the pivoting movement of the connecting rods, each connecting rod is connected via an inner and an outer eccentric to the drive shaft. To adjust the eccentricity and thus to adjust the transmission ratio, the radial position of the outer eccentric with respect to the drive shaft by turning the inner eccentric is adjustable.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kompaktbauendes stufenloses Getriebe bereitzustellen, das zudem eine einfache Verstellmethodik zur variablen Drehzahlregelung besitzt.Based on the above-mentioned prior art, the present invention has the object to provide a simple and kompaktbauendes continuously variable transmission, which also has a simple Verstellmethodik for variable speed control.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein stufenloses Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. Ferner wird zur Lösung der Aufgabe eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgeschlagen.The object is achieved by a continuously variable transmission with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. Furthermore, a drive arrangement with the features of claim 7 is proposed to solve the problem.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß sind die Übertragungselemente als über Rollen am Exzenterbauteil abstütztbare Schlepphebel ausgebildet, die Mittel zur Verkleinerung ihres maximalen, durch die Exzentrizität e des Exzenterbauteils vorgegebenen Schwenkwinkelbereiches umfassen, so dass bei gleichbleibender Exzentrizität e des Exzenterbauteils eine variable Drehzahlregelung realisierbar ist.According to the invention, the transmission elements are designed as rocker arms which can be supported via rollers on the eccentric component and comprise means for reducing their maximum pivoting angle range given by the eccentricity e of the eccentric component, so that variable eccentricity e of the eccentric component can be used to implement variable speed control.

Die Ausbildung der Übertragungselemente als Rollenschlepphebel vereinfacht den Aufbau eines stufenlosen Getriebes, da nur wenige Bauteile erforderlich sind. Damit einher geht eine Reduzierung der Massen, so dass zudem der Wirkungsgrad eines solchen Getriebes erhöht wird. Darüber hinaus wird mit den Mitteln zur Verkleinerung des maximalen Schwenkhebelbereiches eines Schlepphebels eine alternative Verstellmethodik zur Generierung unterschiedlicher Ausgangsdrehzahlen angeboten, die auf eine aufwendige Verstell- sowie Steuerungscharakteristik verzichtet. Die Verstellung des Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels kann zudem dynamisch oder statisch erfolgen, d. h. bei Ausführung der Schwenkbewegung des Schlepphebels oder zur Voreinstellung eines bestimmten Schwenkwinkelbereiches. Dabei wird die Verstellung von außen generiert, die kein Eingreifen in ein rotierendes System erfordert. Die Einfachheit des Konzepts wirkt sich ferner günstig auf die Kosten auf.The formation of the transmission elements as roller rocker simplifies the construction of a continuously variable transmission, since only a few components are required. This is accompanied by a reduction of the masses, so that in addition the efficiency of such a transmission is increased. In addition, with the means for reducing the maximum pivot lever range of a finger lever an alternative Verstellmethodik for generating different output speeds offered that dispenses with a complex adjustment and control characteristics. The adjustment of the swivel angle range of a finger lever can also be done dynamically or statically, d. H. upon execution of the pivoting movement of the finger lever or for presetting a specific pivot angle range. The adjustment is generated from the outside, which does not require intervention in a rotating system. The simplicity of the concept also has a favorable effect on the costs.

Vorzugsweise bewirken die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels eine vollständige oder zumindest zeitweise Entkopplung des Schlepphebels vom Exzenterbauteil, so dass bei einer Drehung des Exzenterbauteils ein Stillstand des Schlepphebels darstellbar ist. Die vollständige Entkopplung dient somit der Abschaltung des Getriebes und ist unter anderem relevant für Fahrzyklen, in denen der Nebenaggregatetrieb nicht benötigt wird. Somit können der Kraftstoffverbrauch sowie die Schadstoffemissionen reduziert werden. Zur vollständigen oder zumindest zeitweisen Entkopplung des Schlepphebels vom Exzenterbauteil wird der Schlepphebel über die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches in eine Position verschwenkt, in welcher der Schlepphebel nicht am Exzenterbauteil anliegt. Die Position ist derart vorgebbar, dass der Schlepphebel außerhalb des Bereiches des Exzenterhubes liegt, so dass bei einer vollständigen Drehung der Antriebswelle das Exzenterbauteil nicht in Kontakt mit dem Rollenschlepphebel gelangt. Die durch die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkels vorgegebene Lage des Rollenschlepphebels bleibt demnach unverändert, so dass in Ermangelung einer Schwenkbewegung des Schlepphebels auch kein Drehmoment über die Freilaufeinrichtung auf das Abtriebsrad übertragen wird. Die Position des Rollenschlepphebels ist ferner derart vorgebbar, dass nur eine zeitweise Entkopplung des Rollenschlepphebels vom Exzenterbauteil bewirkt wird. Das heißt, dass das Exzenterbauteil bei einer vollständigen Drehung der Antriebswelle zumindest zeitweise in Kontakt mit dem Rollenschlepphebel gelangt, da der Rollenschlepphebel nach wie vor innerhalb des Bereiches des Exzenterhubes liegt. Der Rollenschlepphebel fährt demnach nur einen Teilhub des Exzenterbauteils mit, so dass der Schwenkwinkelbereich eine Verkleinerung erfährt. Über die Freilaufeinrichtungen wird wiederum ein Drehmoment auf das Abtriebsrad übertragen.Preferably, the means for reducing the maximum swing angle range of a finger lever cause a complete or at least temporary decoupling of the finger lever from Eccentric component, so that upon rotation of the eccentric component a standstill of the finger lever is displayed. The complete decoupling thus serves to shut down the transmission and is among other things relevant for driving cycles in which the accessory drive is not needed. Thus, the fuel consumption and the pollutant emissions can be reduced. For complete or at least temporary decoupling of the drag lever from the eccentric component of the drag lever is pivoted via the means for reducing the maximum swing angle range in a position in which the drag lever is not applied to the eccentric component. The position can be predetermined in such a way that the drag lever is outside the range of the eccentric stroke, so that upon complete rotation of the drive shaft, the eccentric component does not come into contact with the roller rocker arm. The predefined by the means for reducing the maximum pivot angle position of the roller finger follower remains unchanged, so that in the absence of pivotal movement of the finger lever no torque on the freewheel device is transmitted to the driven wheel. The position of the Rollenschlepphebels is further specifiable such that only a temporary decoupling of the Rollenschlepphebels is effected by Exzenterbauteil. This means that the eccentric component at least partially comes into contact with the roller cam follower upon a complete rotation of the drive shaft, since the roller cam follower is still within the range of the eccentric stroke. Accordingly, the roller cam follower moves along only a partial stroke of the eccentric component, so that the pivoting angle range undergoes a reduction. On the freewheel devices, in turn, a torque is transmitted to the driven wheel.

Eine Entkopplung des Rollenschlepphebels vom Exzenterbauteil kann jedoch nicht nur statisch, beispielsweise zur Voreinstellung eines bestimmten Schwenkwinkelbereiches, sondern auch dynamisch erfolgen. Das heißt, dass selbst bei ständiger Anlage des Rollenschlepphebels am Exzenterbauteil eine Entkopplung gegeben sein kann, wenn zumindest ein Teil der Schwenkbewegung des Rollenschlepphebels nicht durch das drehende Exzenterbauteil, sondern durch die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches bewirkt wird. Vorausgesetzt, dass bei einer aktiven Bewegung des Rollenschlepphebels durch die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches kein Drehmoment über die Freilaufeinrichtungen auf das Abtriebsrad übertragen werden.However, a decoupling of the Rollenschlepphebels from Exzenterbauteil can not only be done statically, for example, for the presetting of a specific pivoting angle range, but also dynamically. This means that even with constant contact of the roller cam follower on the eccentric component, a decoupling can be provided if at least part of the pivoting movement of the roller cam follower is not caused by the rotating eccentric component but by the means for reducing the maximum pivoting angle range. Provided that in an active movement of the Rollenschlepphebels by the means for reducing the maximum swing angle range no torque on the freewheel devices are transmitted to the driven wheel.

Durch eine statische oder dynamische Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Rollenschlepphebels kann demnach bei gleichbleibender Exzentrizität e des Exzenterbauteils eine variable Drehzahlregelung bis zum Stillstand des Getriebes realisiert werden. Die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels umfassen demnach Mittel zur Ausrichtung des Schlepphebels innerhalb seines maximalen Schwenkwinkelbereiches.By means of a static or dynamic reduction of the maximum swivel angle range of a roller drag lever, a variable speed control up to standstill of the transmission can accordingly be achieved with constant eccentricity e of the eccentric component. The means for reducing the maximum pivot angle range of a finger lever thus comprise means for aligning the finger lever within its maximum pivot angle range.

Die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches sind in wenigstens eine Schwenkrichtung des Schlepphebels zur Begrenzung des Schwenkwinkelbereiches wirksam. Alternativ können die Mittel aber auch in beide Schwenkrichtungen des Schlepphebels wirksam sein, so dass auf eine Verkleinerung des Schwenkwinkelbereiches eine Vergrößerung desselben erfolgen kann. Vermögen die Mittel beispielsweise ein Verschwenken des Schlepphebels nach radial außen zu bewirken, so dass der Schlepphebel eine Entkopplung vom Exzenterbauteil erfährt, kann die Rückstellung, das heißt ein Verschwenken des Schlepphebels nach radial innen, auch über andere Mittel erfolgen. Beispielshaft sei als ein solches Mittel eine einerseits am Gehäuse und andererseits am Rollenschlepphebel abgestützte Druckfeder genannt, die den Rollenschlepphebel mit einer in Richtung des Exzenterbauteils wirkenden Druckkraft beaufschlagt. Die Druckkraft der Feder ist dabei derart zu bemessen, dass diese von den Mitteln zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels überwunden werden kann. Sind die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels in beide Schwenkrichtungen des Schlepphebels wirksam, ist eine zusätzliche Druckfeder entbehrlich. Die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Rollenschlepphebels vermögen dann – nach einer Verkleinerung – wieder einer Vergrößerung des Schwenkwinkelbereiches zu bewirken.The means for reducing the maximum pivoting angle range are effective in at least one pivoting direction of the finger lever to limit the pivoting angle range. Alternatively, however, the means can also be effective in both pivoting directions of the finger lever, so that an enlargement of the same can take place on a reduction of the swivel angle range. Fortune the funds, for example, a pivoting of the finger lever to cause radially outward, so that the drag lever undergoes decoupling from Exzenterbauteil, the provision, that is, a pivoting of the drag lever radially inward, also be done by other means. By way of example, such a means is called a compression spring supported on the housing on the one hand and on the roller cam follower, for example, which acts on the roller cam follower with a pressure force acting in the direction of the eccentric component. The compressive force of the spring is to be dimensioned such that it can be overcome by the means for reducing the maximum pivoting angle range of a finger lever. If the means for reducing the maximum swivel angle range of a drag lever in both swivel directions of the drag lever are effective, an additional compression spring is unnecessary. The means for reducing the maximum swivel angle range of a roller finger follower are then able - after a reduction - again to effect an increase in the swivel angle range.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels elektrisch oder hydraulisch betätigbar sind. Eine elektrische oder hydraulische Betätigung der Mittel ermöglicht eine schnelle und präzise Verstellung des Schlepphebels bzw. seines Schwenkwinkelbereiches.Furthermore, it is proposed that the means for reducing the maximum pivot angle range of a finger lever are electrically or hydraulically actuated. An electrical or hydraulic actuation of the means allows a fast and precise adjustment of the finger lever or its pivoting angle range.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels einen Aktuator zur Ausrichtung des Schlepphebels. Der Aktuator kann hierzu direkt am Schlepphebel angeordnet sein und in beide Schwenkrichtungen oder lediglich in eine Schwenkrichtung des Schlepphebels wirken. Ist Letzeres der Fall, bewirken die Mittel zugleich eine Entkopplung des Schlepphebels vom Exzenterbauteil. Die Rückstellung erfolgt dann bevorzugt über eine gehäuseseitig abgestützte Druckfeder, wie vorstehend bereits erwähnt. Vorteilhafterweise ist auch der Aktuator gehäuseseitig abgestützt und vermag den Rollenschlepphebel entgegen der Druckkraft der besagten Druckfeder zu bewegen.According to a preferred embodiment, the means for reducing the maximum pivot angle range of a finger lever comprises an actuator for aligning the finger lever. For this purpose, the actuator can be arranged directly on the drag lever and act in both swivel directions or only in a swivel direction of the drag lever. If the latter is the case, the means at the same time cause a decoupling of the drag lever from the eccentric component. The provision is then preferably via a housing side supported compression spring, as already mentioned above. Advantageously, the actuator is supported on the housing side and able to move the roller cam follower against the pressure force of said compression spring.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels wenigstens ein Hydraulikelement, das an eine im Kraftfahrzeug bereits vorhandene Ölversorgung anschließbar ist. Der benötigte Versorgungsöldruck wird dann über die bereits vorhandene Ölversorgung bereitgestellt. Hinsichtlich Schmierung und/oder Kühlung kann ein solches Systems zudem selbstversorgend ausgelegt sein.According to a preferred embodiment, the means for reducing the maximum swivel angle range of a drag lever comprise at least one hydraulic element, which can be connected to an already existing in the motor vehicle oil supply. The required supply oil pressure is then provided via the already existing oil supply. With regard to lubrication and / or cooling, such a system can also be designed to be self-sufficient.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schlepphebel scherenartig ausgebildet sind und jeweils einen ersten, über eine Rolle in Anlage mit dem Exzenterbauteil bringbaren Hebelarm und einen zweiten, in Verbindung mit der Freilaufeinrichtung stehenden Hebelarm umfassen, wobei die Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schweinwinkelbereiches eines Schlepphebels eine Verstellung des Winkelabstandes zwischen beiden Hebelarmen und hierüber eine Verstellung des Schwenkwinkelbereiches ermöglichen. Beispielsweise kann ein Hydraulikelement zwischen beiden Hebelarmen angeordnet sein, das eine dynamisch oder statische Verstellung des Winkelabstandes zulässt, so dass bei fehlendem Öldruck der am Exzenterbauteil anliegende Hebelarm zwar verschwenkt wird, aber kein Drehmoment auf den in Wirkverbindung mit der Freilaufeinrichtung stehenden Hebelarm überträgt. Es wird lediglich der Winkelabstand zwischen beiden Hebelarmen reduziert. Dabei wird die Erhebungskurve des Exzenterbauteils mitgefahren, ohne dass ein Drehmoment auf das Abtriebsrad übertragen wird. Darüber hinaus kann zumindest zeitweise ein Innendruck im Hydraulikelement aufgebaut werden, der den Winkelabstand beider Hebelarme zueinander erhält und somit eine Übertragung des Drehmomentes über die Freilaufeinrichtung auf das Abtriebsrad ermöglicht. Die Übertragung kann wahlweise zu Beginn, während oder zum Ende der Erhebungskurve des Exzenterbauteils erfolgen. Bei einer dynamischen Verstellung liegt dabei der erste Hebelarm des scherenartig ausgebildeten Schlepphebels ständig am Exzenterbauteil an, während bei einer statischen Verstellung der erste Hebelarm zumindest zeitweise eine zum Exzenterbauteil beabstandete Lage einnimmt. Das Hydraulikelement kann somit aktiv zur Positionierung des ersten Hebelarmes oder passiv nach Art einer Bremse eingesetzt werden, deren Betätigung einen gleichbleibenden Winkelabstand beider Hebelarme zueinander und damit eine Drehmomentübertragung zur Folge hat.A further development of the invention provides that the drag levers are formed scissors-like and each comprise a first, via a roller in contact with the Exzenterbauteil lever arm and a second, in conjunction with the freewheeling lever arm, wherein the means for reducing the maximum hog angle range of Toggle levers allow adjustment of the angular distance between the two lever arms and this an adjustment of the swivel angle range. For example, a hydraulic element between two lever arms may be arranged, which allows a dynamic or static adjustment of the angular distance, so that in the absence of oil pressure applied to the Exzenterbauteil lever arm is indeed pivoted, but transmits no torque to the standing in operative connection with the freewheel lever arm. It is only the angular distance between the two lever arms reduced. In this case, the elevation curve of the eccentric component is driven along, without any torque being transmitted to the driven wheel. In addition, at least temporarily, an internal pressure in the hydraulic element are constructed, which receives the angular distance between the two lever arms to each other and thus allows transmission of torque via the freewheel device on the output gear. The transmission can be done either at the beginning, during or at the end of the survey curve of the Exzenterbauteils. In the case of a dynamic adjustment, the first lever arm of the scissor-type drag lever is constantly in contact with the eccentric component, while in the case of a static adjustment, the first lever arm assumes, at least temporarily, a position spaced apart from the eccentric component. The hydraulic element can thus be used actively for positioning the first lever arm or passive in the manner of a brake, the operation of a constant angular distance between the two lever arms to each other and thus has a torque transmission result.

Das Hydraulikelement ist vorzugsweise ein Hydraulikzylinder, dem ein Wegeventil vorgeschaltet ist. Bei geschlossenem Ventil wird der benötigte Versorgungsöldruck durch den Anschluss an eine bereits vorhandene Ölversorgung sichergestellt. Wird das Ventil geöffnet, nimmt der Öldruck ab und es findet keine Drehmomentübertragung vom ersten Hebelarm auf den zweiten Hebelarm und damit auf das Abtriebsrad statt. Es verringert sich lediglich der Winkelabstand beider Hebelarme zueinander. Wird das Ventil dagegen wieder geschlossen, baut sich ein Öldruck auf, der den Winkelabstand zwischen beiden Hebelarmen erhält und somit die Übertragung eines Drehmomentes auf das Abtriebsrad gewährleistet.The hydraulic element is preferably a hydraulic cylinder, which is preceded by a directional control valve. When the valve is closed, the required supply oil pressure is ensured by the connection to an existing oil supply. When the valve is opened, the oil pressure decreases and there is no torque transfer from the first lever arm to the second lever arm and thus to the output gear. It only reduces the angular distance between the two lever arms to each other. On the other hand, when the valve is closed again, an oil pressure builds up, which maintains the angular distance between the two lever arms and thus ensures the transmission of a torque to the driven wheel.

Der einfache Aufbau sowie der hohe Wirkungsgrad eines solches stufenlosen Getriebes erweisen sich insbesondere als vorteilhaft für den Einsatz in einen Nebenaggregatetrieb. Gegenstand der Erfindung ist daher ferner eine Antriebsanordnung mit einem solchen erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebe, welche dem Antrieb eines Nebenaggregates in einem Kraftfahrzeug dient. Eine solche Antriebsanordnung gewährleistet zum Einen einen drehzahloptimierten Betrieb des Nebenaggregates unabhängig von der Motordrehzahl, zum Anderen ermöglicht sie die Abschaltung des Nebenaggregates, sollte es nicht benötigt werden. Dadurch können signifikante Verbrauchsvorteile erzielt werden.The simple structure and the high efficiency of such a continuously variable transmission prove to be particularly advantageous for use in an accessory drive. The invention therefore further relates to a drive arrangement with such a continuously variable transmission according to the invention, which serves to drive an auxiliary unit in a motor vehicle. Such a drive arrangement ensures on the one hand a speed-optimized operation of the auxiliary unit regardless of the engine speed, on the other hand it enables the shutdown of the auxiliary unit, should it not be needed. As a result, significant consumption benefits can be achieved.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. These show:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebes, 1 a schematic representation of a first embodiment of a continuously variable transmission according to the invention,

2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebes und 2 a schematic representation of a second embodiment of a continuously variable transmission according to the invention and

3 eine schematische Darstellung der Verschaltung eines Hydraulikelementes als Mittel zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eines Schlepphebels. 3 a schematic representation of the interconnection of a hydraulic element as a means for reducing the maximum swing angle range of a finger lever.

Das in der 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen stufenlose Getriebes umfasst eine Antriebswelle 1 und eine mit der Antriebswelle 1 verbundenes Exzenterbauteil 2, das beispielsweise ein Nocken sein kann. Außenumfangsseitig am Exzenterbauteil 2 sind drei Schlepphebel 7 über Rollen 6 abgestützt. Jeder Schlepphebel 7 ist des Weiteren über eine Freilaufeinrichtung 4 mit einem Antriebsrad 5 verbindbar, so dass eine Schwenkbewegung der Schlepphebel 7 nach radial außen über die Freilaufeinrichtungen 4 ein Drehmoment auf das Abtriebsrad 5 überträgt. Die Schlepphebel 7 dienen somit als Übertragungselemente 3.That in the 1 illustrated embodiment of a continuously variable transmission according to the invention comprises a drive shaft 1 and one with the drive shaft 1 connected eccentric component 2 which may be a cam, for example. Outer circumference on the Exzenterbauteil 2 are three drag levers 7 about roles 6 supported. Every drag lever 7 is further about a freewheel device 4 with a drive wheel 5 connectable, allowing a pivoting movement of the drag lever 7 radially outward over the freewheel devices 4 a torque on the output gear 5 transfers. The rocker arms 7 thus serve as transmission elements 3 ,

Bei einer vollständigen Drehung des Exzenterbauteils 2 werden über die drei Übertragungselemente 3 phasenversetzt drei Einzelmomente übertragen, wobei die Exzentrizität des Exzenterbauteils 2 den Hub bzw. den maximalen Schwenkwinkelbereich der einzelnen Übertragungselemente 3 vorgibt.With a complete rotation of the eccentric component 2 be about the three transmission elements 3 out of phase three Single moments transmitted, wherein the eccentricity of the Exzenterbauteils 2 the stroke or the maximum swivel angle range of the individual transmission elements 3 pretends.

Die Freilaufeinrichtungen 4 stehen vorliegend in Wirkverbindung mit konzentrisch zu den Freilaufeinrichtungen 4 angeordneten Rädern 14, die mit dem Abtriebsrad 5 kämmen, dass vorliegend als Hohlrad ausgebildet ist. Die Anzahl von drei Schlepphebeln 7, Freilaufeinrichtungen 4 und Rädern 14 ist beispielhaft gewählt, d. h. es können zum Beispiel auch mehr als drei Rollenschlepphebel außenumfangsseitig um das Exzenterbauteil 2 angeordnet sein. Die Anzahl der Freilaufeinrichtungen 4 und der Räder 14 richtet sich dann nach der Anzahl der Rollenschlepphebel.The freewheel devices 4 are present in operative connection with concentric with the freewheel devices 4 arranged wheels 14 connected to the output gear 5 comb that is formed here as a ring gear. The number of three drag levers 7 , Freewheel devices 4 and wheels 14 is selected by way of example, ie it can, for example, more than three Rollenschlepphebel outside circumference around the Exzenterbauteil 2 be arranged. The number of freewheel devices 4 and the wheels 14 then depends on the number of roller rocker arms.

Jeder der drei Rollenschlepphebel weist eine Verlängerung auf, die sich über das Drehlager der jeweiligen Freilaufeinrichtung 4 hinaus erstreckt. Die Verlängerung weist an ihrem Ende einen Aktuator 9 auf, der gehäuseseitig abgestützt ist (nicht dargestellt) und den Schlepphebel 7 mit einer Druckkraft zu beaufschlagen vermag, die unabhängig von einer Drehbewegung des Exzenterbauteils 2 ein Verschwenken des Schlepphebels 7 nach radial außen bewirkt. Die Betätigung des Aktuators 9 hat demnach eine Entkopplung des Rollenschlepphebels vom Exzenterbauteil 2 zur Folge, die dergestalt sein kann, dass bei einer Drehung des Exzenterbauteils 2 der Rollenschlepphebel nicht in Kontakt mit diesem gelangt. In dieser Position des Rollenschlepphebels wird kein Drehmoment von der Antriebswelle 1 auf das Abtriebsrad 5 übertragen. Somit ist beispielsweise auch ein Stillstand bei drehender Antriebswelle 1 realisierbar. Die Ausrichtung der Rollenschlepphebel durch die jeweils mit den Rollenschlepphebeln verbundenen Aktuatoren 9 kann auch in der Weise erfolgen, dass die Rollenschlepphebel nur zeitweise in Anlage mit dem Exzenterbauteil 2 gelangen. Durch eine entsprechende Ausrichtung der Schlepphebel 7 verkleinert sich der durch die Exzentrizität des Exzenterbauteils 2 vorgegebene maximale Schwenkwinkelbereich, da die Rollenschlepphebel nur teilweise die Exzenterkurve mitfahren. Die Aktuatoren 9 dienen somit als Mittel 8 zur Verkleinerung eines maximalen Schwenkwinkelbereiches. Ein Rückstellen der Rollenschlepphebel an das Exzenterbauteil 2 kann ebenfalls über die Aktuatoren 9 erfolgen, wenn diese – wie vorliegend dargestellt – in beide Schwenkrichtungen des Rollenschlepphebels wirksam sind. Hierzu müssen die Aktuatoren 9 sowohl eine Druckkraft, als auch eine Zugkraft auf den Schlepphebel 7 ausüben können. Alternativ hierzu können die Aktuatoren 9 auch nur in eine Schwenkrichtung wirksam sein, wobei die Rückstellung der Schlepphebel 7 dann bevorzugt über eine Druckfeder (nicht dargestellt) erfolgt. Weiterhin ist es möglich, die Aktuatoren 9 radial innen an den Schlepphebeln 7 anzuordnen, so dass eine Verlängerung über das Drehlager im Bereich der Freilaufeinrichtung 4 entbehrlich ist. Um den Schwenkwinkelbereich zu verkleinern, bedarf es dann der Ausübung einer Zugkraft, die den Schlepphebel 7 nach radial außen zieht.Each of the three roller rocker arms has an extension extending over the pivot bearing of the respective freewheel device 4 extends beyond. The extension has an actuator at its end 9 on the housing side is supported (not shown) and the rocker arm 7 can act with a compressive force, regardless of a rotational movement of the eccentric component 2 a pivoting of the rocker arm 7 causes radially outward. Actuation of the actuator 9 therefore has a decoupling of the roller cam follower from the eccentric component 2 result, which can be such that upon rotation of the eccentric component 2 the roller cam follower does not come into contact with this. In this position of Rollenschlepphebels is no torque from the drive shaft 1 on the output gear 5 transfer. Thus, for example, a standstill with rotating drive shaft 1 realizable. The alignment of the roller rocker arms by the respective actuators connected to the roller rocker arms 9 can also be done in such a way that the roller rocker only temporarily in contact with the Exzenterbauteil 2 reach. By an appropriate orientation of the rocker arms 7 diminished by the eccentricity of the Exzenterbauteils 2 given maximum swivel angle range, since the roller cam followers only partially drive the eccentric cam. The actuators 9 thus serve as a means 8th for reducing a maximum swivel angle range. Resetting the roller rocker arms to the eccentric component 2 can also via the actuators 9 take place when these - as shown here - are effective in both pivoting directions of Rollenschlepphebels. For this, the actuators must 9 both a compressive force, as well as a pulling force on the rocker arm 7 exercise. Alternatively, the actuators 9 be effective only in a pivoting direction, the provision of the drag lever 7 then preferably via a compression spring (not shown). Furthermore, it is possible the actuators 9 radially inward on the rocker arms 7 to arrange, so that an extension over the pivot bearing in the freewheel device 4 is dispensable. To reduce the swing angle range, it then requires the exercise of a pulling force, the drag lever 7 pulls radially outward.

Das Ausführungsbeispiel der 2 unterscheidet sich von dem der 1 insbesondere dadurch, dass die Übertragungselemente 3 als scherenartige Schlepphebel 7 ausgebildet sind, die einen ersten, über eine Rolle 6 am Exzenterbauteil 2 abgestützten Hebelarm 12 sowie einen zweiten, in Wirkverbindung mit der Freilaufeinrichtung 4 stehenden Hebelarm 13 besitzen. Zwischen den Enden beider Hebelarme 12, 13 ist ein Hydraulikelement 10 als Mittel 8 zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches angeordnet. Das Hydraulikelement 10 bestimmt den Winkelabstand zwischen beiden Hebelarmen 12, 13 und gibt damit den Schwenkwinkelbereich vor, innerhalb dessen ein Drehmoment über die Freilaufeinrichtung 4 auf das Abtriebsrad 5 übertragen wird. Denn das Hydraulikelement 10 vermag zum Einen den Winkelabstand zwischen beiden Hebelarmen 12, 13 zu erhalten, so dass bei einer Schwenkbewegung des ersten Hebelarms 12 der zweite Hebelarm 13 mitgeführt und über die Freilaufeinrichtung 4 ein Drehmoment auf das Abtriebsrad 5 übertragen wird. Zum Anderen vermag das Hydraulikelement 10 aber auch eine Schwenkbewegung des ersten Hebelarmes 12 zuzulassen, ohne dass dabei der Hebelarm 13 mitgeführt wird. Es verkleinert sich hierbei lediglich der Winkelabstand beider Hebelarme 12, 13 zueinander. Währenddessen wird kein Drehmoment auf das Abtriebsrad 5 übertragen. Die Bewegung des ersten Hebelarmes 12 wird dabei vor allem durch das Exzenterbauteil 2 generiert, während sich das Hydraulikelement 10 eher passiv nach Art einer Bremse verhält. Um den Hebelarm 12 in ständiger Anlage mit dem Exzenterbauteil 2 zu halten, kann dieser beispielsweise von der Druckkraft einer gehäuseseitig abgestützten Feder beaufschlagt sein (nicht dargestellt). Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Anlage des Hebelarms 12 am Exzenterbauteil 2 jedoch ebenfalls über das Hydraulikelement 10 bewirkt.The embodiment of 2 is different from that of 1 in particular in that the transmission elements 3 as scissor-type drag levers 7 are formed, the first, about a role 6 on Exzenterbauteil 2 supported lever arm 12 and a second, in operative connection with the freewheel device 4 standing lever arm 13 have. Between the ends of both lever arms 12 . 13 is a hydraulic element 10 as a means 8th arranged to reduce the maximum swivel angle range. The hydraulic element 10 determines the angular distance between both lever arms 12 . 13 and thus specifies the swivel angle range, within which a torque via the freewheel device 4 on the output gear 5 is transmitted. Because the hydraulic element 10 can on the one hand the angular distance between the two lever arms 12 . 13 so that upon pivotal movement of the first lever arm 12 the second lever arm 13 carried along and over the freewheel device 4 a torque on the output gear 5 is transmitted. On the other hand, the hydraulic element can 10 but also a pivoting movement of the first lever arm 12 without allowing the lever arm 13 is carried. It only reduces the angular distance between the two lever arms 12 . 13 to each other. Meanwhile, no torque is applied to the output gear 5 transfer. The movement of the first lever arm 12 is mainly due to the Exzenterbauteil 2 generated while the hydraulic element 10 rather passively behaving like a brake. To the lever arm 12 in constant contact with the eccentric component 2 to hold this, for example, be acted upon by the pressure force of a housing side supported spring (not shown). In the present embodiment, the system of the lever arm 12 on Exzenterbauteil 2 but also via the hydraulic element 10 causes.

Der Versorgungsöldruck des Hydraulikelements 10 wird durch dessen Anbindung an eine bereits vorhandene Ölversorgung bereitgestellt. Eine solche ist schematisch in der 3 dargestellt. Dieser ist zu entnehmen, dass dem Hydraulikelement 10 ein Wegeventil 15 vorgeschaltet ist, das in Verbindung mit einem Ölreservoir 17 steht. Um einen schnellen Druckaufbau bzw. Abbau im Hydraulikelement 10 zu gewährleisten ist ferner ein Rückschlagventil 16 in der Verbindungsleitung zur Ölversorgung 11 angeordnet.The supply oil pressure of the hydraulic element 10 is provided by its connection to an existing oil supply. Such is schematically in the 3 shown. This can be seen that the hydraulic element 10 a directional valve 15 upstream, in conjunction with an oil reservoir 17 stands. To quickly build up pressure or degradation in the hydraulic element 10 to ensure is also a check valve 16 in the connection line to the oil supply 11 arranged.

Auch wenn die vorstehend beschriebenen Mittel 8 zur Verkleinerung des maximalen Schwenkwinkelbereiches eine variable Drehzahlregelung bei gleichbleibender Exzentrizität e des Exzenterbauteils 2 ermöglichen, kann ergänzend ein Exzenterbauteil mit verstellbarer Exzentrizität vorgesehen sein. Hierzu ist das Exzenterbauteil 2 vorzugsweise zweiteilig ausgeführt, d. h. es umfasst zwei gegeneinander verdrehbare Exzenter, deren Exzentrizitäten sich ergänzen oder aufheben (siehe 2).Even if the means described above 8th to reduce the maximum Schwenkwinkelbereiches a variable speed control with constant eccentricity e of the eccentric component 2 allow, an eccentric with adjustable eccentricity can be provided in addition. For this purpose, the eccentric component 2 preferably designed in two parts, ie it comprises two mutually rotatable eccentric whose eccentricities complement or cancel (see 2 ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Antriebswelledrive shaft
22: Exzenterbauteileccentric
33: Übertragungselementtransmission element
44: FreilaufeinrichtungFreewheel device
55: Abtriebsradoutput gear
66: Rollerole
77: Schlepphebelcam follower
88th: Mittel zur Verkleinerung des maximalen SchwenkwinkelbereichesMeans for reducing the maximum swing angle range
99: Aktuatoractuator
1010: Hydraulikelementhydraulic element
1111: Ölversorgungoil supply
1212: erster Hebelarmfirst lever arm
1313: zweiter Hebelarmsecond lever arm
1414: Radwheel
1515: Schaltventilswitching valve
1616: Rückschlagventilcheck valve
1717: Ölreservoiroil reservoir

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

FR 857205 A [0003]

Claims

Continuously variable transmission for a drive arrangement, in particular for a drive arrangement in a motor vehicle, with a drive shaft ( 1 ) and one with the drive shaft ( 1 ) associated eccentric component ( 2 ) and a plurality, in a radial plane outside the eccentric component ( 2 ) arranged around transfer elements ( 3 ), each of which for transmitting a torque via a fixedly arranged and rotatably mounted freewheel device ( 4 ) with a driven wheel ( 5 ), characterized in that the transmission elements ( 3 ) than about roles ( 6 ) on the eccentric component ( 2 ) supportable drag levers ( 7 ), the means ( 8th ) to reduce its maximum, by the eccentricity (e) of the eccentric component ( 2 ) predetermined swivel angle range, so that at a constant eccentricity (e) of the eccentric component ( 2 ) a variable speed control is feasible.

Transmission according to claim 1, characterized in that the means ( 8th ) for reducing the maximum swivel angle range of a finger lever ( 7 ) a complete or at least temporary decoupling of the rocker arm ( 7 ) of the eccentric component ( 2 ), so that upon rotation of the eccentric component ( 2 ) a stop of the rocker arm ( 7 ) can be displayed.

Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 8th ) for reducing the maximum swivel angle range of a finger lever ( 7 ) in at least one pivoting direction of the rocker arm ( 7 ) are effective for limiting the swivel angle range.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 8th ) for reducing the maximum swivel angle range of a finger lever ( 7 ) are electrically or hydraulically actuated.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 8th ) for reducing the maximum swivel angle range of a finger lever ( 7 ) an actuator ( 9 ) for aligning the rocker arm ( 7 ).

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 8th ) for reducing the maximum swivel angle range of a finger lever ( 7 ) at least one hydraulic element ( 10 ) to an already existing in the motor vehicle oil supply ( 11 ) is connectable.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the drag levers ( 7 ) are scissor-like and each have a first, a role ( 6 ) in contact with the eccentric component ( 2 ) can be brought lever arm ( 12 ) and a second, in operative connection with the freewheel device lever arm ( 13 ), where the means ( 8th ) for reducing the maximum swivel angle range of a finger lever ( 7 ) allow an adjustment of the angular distance between the two lever arms and this an adjustment of the swivel angle range of the finger lever.

Drive arrangement with a continuously variable transmission according to one of the preceding claims, wherein the drive arrangement is used to drive an auxiliary unit in a motor vehicle.