DE102015203901A1

DE102015203901A1 - CVT transmission with improved controllability

Info

Publication number: DE102015203901A1
Application number: DE102015203901.3A
Authority: DE
Inventors: Ianislav Krastev; Daniel Schwartz; Ingo Drewe; Rudolf Eydam; Mykhaylo Klymenko; Falko Winter; Rasmus Frei; Carolin Breitinger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-09-08
Also published as: WO2016139107A1; TW201638498A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein CVT-Getriebe, umfassend ein Kegelscheibenpaar (2) mit einer ortsfesten Kegelscheibe (20) und einer axial beweglichen Kegelscheibe (21), wenigstens ein Fliehkraftelement (3), welches beweglich an der axial beweglichen Kegelscheibe (21) angeordnet ist, ein Abstützelement (4), welches an der axial beweglichen Kegelscheibe (21) angeordnet ist, und mit einer Kurbelwelle (11) verbunden ist, wobei das Fliehkraftelement (3) zwischen dem Abstützelement (4) und einer Rückwand (22) der axial beweglichen Kegelscheibe (21) angeordnet ist, eine axial verschiebbare Innenhülse (53), welche mit der axial beweglichen Kegelscheibe (21) verbunden ist, eine Stelleinrichtung (5) zur Verstellung einer Position der axial beweglichen Kegelscheibe (21), wobei die Stelleinrichtung (5) mit der Innenhülse (53) verbunden ist, und eine Steuereinheit (6), welche eingerichtet ist, die Stelleinrichtung (5) zu betätigen, um die bewegliche Kegelscheibe (21) mittels der Innenhülse (53) in Axialrichtung (X-X) zu verschieben, um eine Übersetzungsänderung am Kegelscheibenpaar (2) zu erreichen. The invention relates to a CVT transmission, comprising a pair of conical disks (2) with a stationary conical disk (20) and an axially movable conical disk (21), at least one centrifugal force element (3) which is movably arranged on the axially movable conical disk (21), a support member (4) disposed on the axially movable conical disk (21) and connected to a crankshaft (11), the centrifugal member (3) being interposed between the support member (4) and a rear wall (22) of the axially movable conical disk (21), an axially displaceable inner sleeve (53) which is connected to the axially movable conical disk (21), an adjusting device (5) for adjusting a position of the axially movable conical disk (21), wherein the actuating device (5) the inner sleeve (53) is connected, and a control unit (6) which is arranged to actuate the actuating device (5) to the movable conical disk (21) by means of the inner sleeve (53) in Axial direction (X-X) to move, in order to achieve a translation change on conical disk pair (2).

Description

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein CVT-Getriebe (stufenlos verstellbares Getriebe) mit einer deutlich verbesserten Steuerbarkeit und Regelbarkeit. The present invention relates to a CVT transmission (continuously variable transmission) with a significantly improved controllability and controllability.

CVT-Getriebe sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Aufgrund des kontinuierlich variablen Getriebes können bei Fahrzeugen jeweils geeignete Übersetzungsverhältnisse im Vergleich mit Getrieben mit festgelegten Gängen erreicht werden. Ein besonderes Anwendungsgebiet derartiger CVT-Getriebe sind Kleinfahrzeuge, wie beispielsweise Zweiräder, Dreiräder, sog. Tuk-Tuks, Schneemobile, Quads oder Scooter. Bei derartigen CVT-Getrieben werden häufig Fliehkraftregler zur Verstellung einer Position eines Riemens an einem Kegelscheibenpaar verwendet. Abhängig von der Drehzahl verlagern Fliehkraftgewichte des Fliehkraftreglers dabei ihre radiale Position, wodurch ein axialer Abstand zwischen zwei Kegelscheiben verändert wird und dadurch eine Übersetzung des Getriebes verändert wird. Ein Nachteil derartiger Anordnungen ist es jedoch, dass kein gesteuerter bzw. geregelter Eingriff in die Getriebeübersetzung des CVT-Getriebes möglich ist. Dadurch werden die CVT-Getriebe mit Fliehkraftregler im Stand der Technik üblicherweise nicht an einem optimalen Punkt betrieben, so dass Kraftstoffverbrauch und/oder Emissionen des Fahrzeugs verschlechtert sind. Es wäre daher wünschenswert, dieses Potential bei fliehkraftgeregelten CVT-Getrieben zu nutzen und eine Möglichkeit einer Kraftstoffreduzierung und einer Emissionsreduzierung zu erhalten. Ferner weisen fliehkraftgeregelte CVT-Getriebe auch hinsichtlich einer Fahrzeugdynamik keine optimale Ausgestaltung auf. Insbesondere bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem Stand und bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs während einer Fahrt, z.B. einer Elastizität ausgehend von einer ersten Geschwindigkeit auf eine zweite Geschwindigkeit, bestehen aufgrund des nicht optimal gewählten Übersetzungsverhältnisses des fliehkraftgeregelten CVT-Getriebes noch erhebliches Verbesserungspotential. CVT transmissions are known from the prior art in various configurations. Due to the continuously variable transmission suitable ratios can be achieved in vehicles in each case in comparison with gears with fixed gears. A particular application of such CVT transmissions are small vehicles, such as two-wheelers, tricycles, so-called tuk-tuks, snowmobiles, quads or scooters. In such CVT transmissions, centrifugal governors are often used to adjust a position of a belt on a cone pulley pair. Depending on the speed, centrifugal weights of the centrifugal governor thereby shift their radial position, whereby an axial distance between two conical disks is changed, thereby changing a transmission ratio. A disadvantage of such arrangements, however, is that no controlled intervention in the transmission ratio of the CVT transmission is possible. Thus, the prior art CVT transmissions with centrifugal governors are usually not operated at an optimum point, so that fuel consumption and / or emissions of the vehicle are degraded. It would therefore be desirable to exploit this potential in centrifugally-controlled CVT transmissions and to obtain a possibility of fuel reduction and emission reduction. Furthermore, centrifugally controlled CVT transmissions also have no optimal design with regard to vehicle dynamics. In particular, with an acceleration of the vehicle from a standstill and with an acceleration of the vehicle during a journey, e.g. an elasticity starting from a first speed to a second speed, there is still considerable room for improvement due to the not optimally selected transmission ratio of the centrifugally controlled CVT transmission.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Das erfindungsgemäße CVT-Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein Emissionsverhalten und ein Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs signifikant verbessert werden kann. Ferner werden auch deutlich bessere Fahrleistungen, insbesondere bei der Fahrdynamik hinsichtlich einer Beschleunigung aus dem Stand und hinsichtlich einer Beschleunigung eines fahrenden Fahrzeugs, erreicht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das CVT-Getriebe jeweils in einer optimierten Position betrieben werden kann. Erfindungsgemäß umfasst das CVT-Getriebe hierbei ein Kegelscheibenpaar mit einer ortsfesten Kegelscheibe und einer axial beweglichen Kegelscheibe sowie wenigstens ein Fliehkraftelement, welches beweglich in Radialrichtung an der axial beweglichen Kegelscheibe angeordnet ist. Ferner ist ein Abstützelement vorgesehen, welches an der axial beweglichen Kegelscheibe angeordnet ist und mit der Kurbelwelle verbunden ist. Das Fliehkraftelement ist zwischen dem Abstützelement und einer Rückwand der axial beweglichen Kegelscheibe angeordnet. Weiterhin ist erfindungsgemäß eine axial verschiebbare Innenhülse angeordnet, welche mit der axial beweglichen Kegelscheibe verbunden ist. Eine Stelleinrichtung ist vorgesehen, welche mit der Innenhülse verbunden ist, um eine Position der axial beweglichen Kegelscheibe zu verstellen. Eine Steuereinheit ist vorgesehen, welche eingerichtet ist, die Stelleinrichtung zu betätigen derart, dass die Innenhülse in Axialrichtung verschoben wird, um eine Übersetzungsänderung am Kegelscheibenpaar zu erreichen. Somit kann erfindungsgemäß ein gezielter Eingriff durch die Steuereinheit in ein fliehkraftgeregeltes CVT-Getriebe ermöglicht werden, um das CVT-Getriebe in optimalen Betriebspunkten zu betreiben. The CVT transmission according to the invention with the features of claim 1, on the other hand, has the advantage that an emission behavior and fuel consumption of a vehicle can be significantly improved. Furthermore, significantly better driving performance, in particular in the driving dynamics in terms of acceleration from a standstill and with respect to an acceleration of a moving vehicle, achieved. This is inventively achieved in that the CVT transmission can be operated in each case in an optimized position. According to the invention, the CVT transmission in this case comprises a pair of conical disks with a stationary conical disk and an axially movable conical disk and at least one centrifugal force element, which is arranged movably in the radial direction on the axially movable conical disk. Furthermore, a support element is provided, which is arranged on the axially movable conical disk and is connected to the crankshaft. The centrifugal element is arranged between the support element and a rear wall of the axially movable conical disk. Furthermore, an axially displaceable inner sleeve is arranged according to the invention, which is connected to the axially movable conical disk. An actuator is provided which is connected to the inner sleeve to adjust a position of the axially movable cone pulley. A control unit is provided, which is arranged to actuate the actuating device such that the inner sleeve is displaced in the axial direction, in order to achieve a ratio change on conical disk pair. Thus, according to the invention, a targeted intervention by the control unit in a centrifugally controlled CVT transmission can be made possible to operate the CVT transmission at optimal operating points.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.

Vorzugsweise umfasst die Stelleinrichtung einen Stellantrieb, insbesondere einen Elektromotor, und einen Spindeltrieb. Der Spindeltrieb ist dabei vorgesehen, um eine Rotation des Stellantriebs in eine Axialbewegung umzuwandeln, welche dann für die axiale Verschiebung der beweglichen Kegelscheibe nutzbar ist. Preferably, the adjusting device comprises an actuator, in particular an electric motor, and a spindle drive. The spindle drive is provided to convert a rotation of the actuator into an axial movement, which is then available for the axial displacement of the movable cone pulley.

Um einen möglichst platzsparenden und kompakten Aufbau bereitzustellen, ist die Innenhülse bevorzugt durch die ortsfeste Kegelscheibe hindurchgeführt. In order to provide a space-saving and compact design, the inner sleeve is preferably passed through the stationary conical disk.

Weiter bevorzugt umfasst das CVT-Getriebe eine Außenhülse, welche zwischen dem Spindeltrieb und der Innenhülse angeordnet ist. Dabei wird eine Axialbewegung des Spindeltriebs über die Außenhülse auf die Innenhülse übertragen. Vorzugsweise ist die Außenhülse dabei über einen Hebel mit dem Spindeltrieb verbunden. Dadurch kann insbesondere eine seitliche Anordnung des Spindeltriebs und/oder der restlichen Bauteile der Stelleinrichtung, insbesondere des Stellantriebs, ermöglicht werden. More preferably, the CVT transmission comprises an outer sleeve, which is arranged between the spindle drive and the inner sleeve. In this case, an axial movement of the spindle drive is transmitted via the outer sleeve to the inner sleeve. Preferably, the outer sleeve is connected via a lever with the spindle drive. As a result, in particular a lateral arrangement of the spindle drive and / or the remaining components of the adjusting device, in particular of the actuator, are made possible.

Um zu verhindern, dass sich die Außenhülse gemeinsam mit der Innenhülse dreht, ist vorzugsweise zwischen der Innenhülse und der Außenhülse ein Radiallager angeordnet. Das Radiallager unterbricht die Übertragung Motordrehzahl auf Stelleinrichtung. Das Radiallager ist dabei auch eingerichtet, um Kräfte in Axialrichtung zu übertragen, um eine Verstellung der axial beweglichen Kegelscheibe zu ermöglichen. In order to prevent the outer sleeve from rotating together with the inner sleeve, a radial bearing is preferably arranged between the inner sleeve and the outer sleeve. The radial bearing interrupts the transmission engine speed on adjusting device. The radial bearing is also designed to transmit forces in the axial direction to allow adjustment of the axially movable conical disk.

Zur Vermeidung von Beschädigungen und zur Erhöhung einer Steifigkeit ist vorzugsweise eine Biegemomentstütze zur Abstützung des Spindeltriebs vorgesehen. Besonders bevorzugt ist der Hebel zwischen Spindeltrieb und Außenhülse dabei derart ausgebildet, dass der Hebel ein Auge aufweist, durch welches ein Abstützzylinder der Biegemomentstütze hindurchgeführt ist. Dadurch kann eine besonders steife Anordnung erreicht werden. To avoid damage and to increase rigidity, a bending moment support is preferably provided for supporting the spindle drive. Particularly preferably, the lever between spindle drive and outer sleeve is designed such that the lever has an eye through which a support cylinder of the bending moment support is passed. As a result, a particularly rigid arrangement can be achieved.

Weiter bevorzugt umfasst das CVT-Getriebe ein Stellgetriebe, welches zwischen dem Stellantrieb und dem Spindeltrieb angeordnet ist. Dadurch kann eine Drehzahl des Stellantriebs entsprechend angepasst werden. More preferably, the CVT transmission comprises a control gear, which is arranged between the actuator and the spindle drive. As a result, a speed of the actuator can be adjusted accordingly.

Für einen besonders kompakten Aufbau ist ferner das Abstützelement direkt mit einer Kurbelwelle verbunden. Das Abstützelement weist dabei besonders bevorzugt einen Hülsenbereich auf, welcher auf der Kurbelwelle fixiert ist. For a particularly compact design, the support element is also connected directly to a crankshaft. The support element in this case particularly preferably has a sleeve region which is fixed on the crankshaft.

Besonders bevorzugt umfasst das Abstützelement eine sich verjüngende Kontaktfläche für einen Kontakt mit dem Fliehkraftelement. Die sich verjüngende Kontaktfläche des Abstützelements ist vorzugsweise konisch ausgebildet. Bei Erhöhung der Drehzahl des Abstützelements erhöhen sich die somit die auf das oder die Fliehkraftelemente wirkende Fliehkraft, so dass die Fliehkraftelemente radial nach außen bewegt werden. Hierbei laufen sie auf der sich verjüngenden Kontaktfläche des Abstützelements, so dass auch eine Verschiebungskomponente in Axialrichtung zur Bewegung der beweglichen Kegelscheibe in Axialrichtung auftritt. Particularly preferably, the support element comprises a tapered contact surface for contact with the centrifugal force element. The tapered contact surface of the support element is preferably conical. As the rotational speed of the support element increases, the centrifugal force thus acting on the centrifugal force element (s) increases, so that the centrifugal force elements are moved radially outward. Here, they run on the tapered contact surface of the support element, so that a displacement component in the axial direction for moving the movable conical disk occurs in the axial direction.

Weiter bevorzugt ist eine Abtriebswelle des Stellantriebs der Stelleinrichtung senkrecht zu einer Kurbelwelle angeordnet. Dadurch kann ein besonders kompakter Aufbau erreicht werden. More preferably, an output shaft of the actuator of the adjusting device is arranged perpendicular to a crankshaft. This allows a particularly compact design can be achieved.

Bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet, die Stelleinrichtung, basierend auf Kenngrößen eines Antriebsmotors zu steuern. Als Kenngrößen des Antriebsmotors werden bevorzugt eine Drehzahl des Antriebsmotors und/oder ein Drehmoment des Antriebsmotors oder auch andere Parameter wie Temperatur, Luftdruck verwendet. Die Kenngrößen zur Steuerung der Stelleinrichtung können dabei unmittelbar am Antriebsmotor erfasst werden oder an mit dem Antriebsmotor verbundenen Bauteilen. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise eine Brennkraftmaschine. The control unit is preferably set up to control the setting device based on parameters of a drive motor. As parameters of the drive motor preferably a speed of the drive motor and / or a torque of the drive motor or other parameters such as temperature, air pressure are used. The parameters for controlling the adjusting device can be detected directly on the drive motor or connected to the drive motor components. The drive motor is preferably an internal combustion engine.

Weiter bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet, die Stelleinrichtung basierend auf einer Wahl eines Fahrmodus eines Fahrers zu steuern. Beispielsweise können vorbestimmte Getriebeeinstellungen gespeichert werden, welche bei entsprechender Wahl eines Fahrmodus, z.B. ein Sportmodus oder ein Kraftstoff-Sparmodus oder dgl., von der Stelleinrichtung eingenommen werden. More preferably, the control unit is configured to control the setting device based on a choice of a driving mode of a driver. For example, predetermined transmission settings can be stored which, with appropriate selection of a driving mode, e.g. a sports mode or a fuel saving mode or the like., Are taken by the adjusting device.

Weiter bevorzugt verläuft die Kurbelwelle durch das Kegelscheibenpaar. Dadurch kann ein besonders kompakter Aufbau des CVT-Getriebes und insbesondere auch der Einheit, umfassend das CVT-Getriebe und den Antriebsmotor, erreicht werden. More preferably, the crankshaft passes through the cone pulley pair. Thereby, a particularly compact construction of the CVT transmission and in particular the unit comprising the CVT transmission and the drive motor can be achieved.

Weiter bevorzugt ist die ortsfeste Kegelscheibe dabei direkt mit der Kurbelwelle verbunden, so dass in Axialrichtung der Kurbelwelle nur ein minimaler Bauraumbedarf für das CVT-Getriebe notwendig ist. More preferably, the stationary conical disk is connected directly to the crankshaft, so that in the axial direction of the crankshaft only a minimal space requirement for the CVT transmission is necessary.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes CVT-Getriebe. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Kleinfahrzeug, insbesondere ein Zweirad oder ein Dreirad oder ein Schneemobil oder Quad oder ein Scooter oder dgl. Furthermore, the present invention relates to a vehicle comprising a CVT transmission according to the invention. The vehicle is preferably a small vehicle, in particular a two-wheeler or a tricycle or a snowmobile or quad or a scooter or the like.

Weiter bevorzugt ist der Stellantrieb an einem Gehäuse des CVT-Getriebes angeordnet. Vorzugsweise ragt dabei eine Abtriebswelle des Stellantriebs in das Gehäuseinnere und ein Zwischengetriebe zur Verstellung der Abstützwand ist vorzugsweise im Gehäuseinneren angeordnet. More preferably, the actuator is arranged on a housing of the CVT transmission. Preferably, an output shaft of the actuator protrudes into the housing interior and an intermediate gear for adjusting the support wall is preferably arranged in the housing interior.

Zeichnung drawing

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:

1 eine schematische Schnittansicht eines CVT-Getriebes gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 1 a schematic sectional view of a CVT transmission according to a preferred embodiment of the invention, and

2 eine perspektivische Ansicht des CVT-Getriebes von 1. 2 a perspective view of the CVT transmission of 1 ,

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Preferred embodiment of the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein CVT-Getriebe 1, d.h., ein kontinuierlich verstellbares, stufenloses Getriebe, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben. The following is with reference to the 1 and 2 a CVT transmission 1 , ie, a continuously variable, continuously variable transmission, according to a first embodiment described in detail.

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das CVT-Getriebe 1 ein Kegelscheibenpaar 2 mit einer ortsfesten Kegelscheibe 20 und einer axial beweglichen Kegelscheibe 21. How out 1 can be seen includes the CVT transmission 1 a cone pulley pair 2 with a fixed cone pulley 20 and an axially movable cone pulley 21 ,

Die ortsfeste Kegelscheibe 20 ist auf einer Kurbelwelle 11 fixiert. Die Kurbelwelle 11 ist, wie in 1 angedeutet, mit einem Antriebsmotor 10, insbesondere einer Brennkraftmaschine verbunden. The stationary cone pulley 20 is on a crankshaft 11 fixed. The crankshaft 11 is how in 1 indicated with a drive motor 10 , in particular an internal combustion engine connected.

Das CVT-Getriebe 1 ist ein fliehkraftgeregeltes Getriebe und umfasst eine Vielzahl von Fliehkraftelementen 3, welche an der axial beweglichen Kegelscheibe 21 angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Fliehkraftelemente Kugeln. Alternativ können auch Zylinder mit mittigem Loch verwendet werden. The CVT transmission 1 is a centrifugally controlled gear and includes a variety of centrifugal elements 3 , which on the axially movable cone pulley 21 are arranged. In this embodiment, the centrifugal elements are balls. Alternatively, cylinders with a central hole can be used.

Weiterhin umfasst das CVT-Getriebe 1 ein Abstützelement 4, welches an der axial beweglichen Kegelscheibe 21 angeordnet ist. Durch die Radialposition der Fliehkraftelemente 3 wird eine Axialposition in Axialrichtung X-X der axial beweglichen Kegelscheibe 21 bestimmt. Furthermore, includes the CVT transmission 1 a support element 4 , which is connected to the axially movable cone pulley 21 is arranged. Due to the radial position of the centrifugal elements 3 becomes an axial position in the axial direction XX of the axially movable cone pulley 21 certainly.

Zur Verstellung der Fliehkraftelemente ist erfindungsgemäß eine Stelleinrichtung 5 vorgesehen, welche mit einer Steuereinheit 6 verbunden ist. Die Stelleinrichtung 5 umfasst einen Stellantrieb 50, eine Abtriebswelle 51 des Stellantriebs und ein Stellgetriebe 52. Das Stellgetriebe 52 umfasst wenigstens ein Ritzel oder einen Schneckentrieb und ist zwischen dem Stellantrieb 50 und einem Spindeltrieb 7 angeordnet. Der Spindeltrieb 7 ist an einem ersten Lager 71 und einem zweiten Lager 72 gelagert und mit dem Stellgetriebe 52 in Eingriff. Dabei wird eine Rotation der Abtriebswelle 51 in eine Axialbewegung eines über eine Mutter 81 angeordneten Hebels 8 ermöglicht. To adjust the centrifugal elements according to the invention an adjusting device 5 provided, which with a control unit 6 connected is. The adjusting device 5 includes an actuator 50 , an output shaft 51 of the actuator and a control gear 52 , The actuating gear 52 includes at least one pinion or worm drive and is between the actuator 50 and a spindle drive 7 arranged. The spindle drive 7 is at a first camp 71 and a second camp 72 stored and with the actuating gear 52 engaged. This is a rotation of the output shaft 51 in an axial movement of a via a nut 81 arranged levers 8th allows.

Das Abstützelement 4 umfasst eine sich verjüngende Kontaktfläche 40, welche mit den Fliehkraftelementen 3 in Kontakt steht. Das Abstützelement 4 umfasst ferner einen zylindrischen Hülsenbereich 41, auf welchem eine Innenhülse 53 gleitbar angeordnet ist. Die Innenhülse 53 ist dabei fest mit der axial beweglichen Kegelscheibe 21 verbunden. The support element 4 includes a tapered contact surface 40 , which with the centrifugal elements 3 in contact. The support element 4 further comprises a cylindrical sleeve portion 41 on which an inner sleeve 53 slidably disposed. The inner sleeve 53 is fixed to the axially movable conical disk 21 connected.

Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Innenhülse 53 durch die ortsfeste Kegelscheibe 20 hindurchgeführt und teilweise von einer Außenhülse 54 umgeben. Die Außenhülse 54 ist mittels eines Radiallagers 55, welches zwischen Innenhülse und Außenhülse angeordnet ist, auf der Innenhülse 53 gelagert. Das Radiallager 55 unterbricht die Übertragung der Drehung der Kurbelwelle 11 auf die Stelleinrichtung 5. Die Außenhülse 54 ist mit einem Hebel 8 verbunden, welcher mit der Mutter 81 des Spindeltriebs 7 verbunden ist. Das Radiallager 55 ist dabei derart ausgelegt, dass auch axiale Kräfte in Axialrichtung X-X übertragen werden können. How out 1 it can be seen, is the inner sleeve 53 through the stationary cone pulley 20 passed and partially from an outer sleeve 54 surround. The outer sleeve 54 is by means of a radial bearing 55 , which is arranged between inner sleeve and outer sleeve, on the inner sleeve 53 stored. The radial bearing 55 interrupts the transmission of the rotation of the crankshaft 11 on the adjusting device 5 , The outer sleeve 54 is with a lever 8th connected, which with the mother 81 of the spindle drive 7 connected is. The radial bearing 55 is designed such that even axial forces in the axial direction XX can be transmitted.

Der Stellantrieb 50 ist vorzugsweise ein elektrischer Motor. Alternativ umfasst die Stelleinrichtung 5 jedoch einen pneumatisch betriebenen Verstellantrieb oder einen hydraulisch betriebenen Verstellantrieb oder einen elektromagnetischen Verstellantrieb. The actuator 50 is preferably an electric motor. Alternatively, the adjusting device comprises 5 However, a pneumatically operated adjustment or a hydraulically operated adjustment or an electromagnetic adjustment.

Ein Umschlingungsmittel 12, z.B. ein Riemen, ist zwischen den beiden Kegelscheiben 20, 21 angeordnet. Das Umschlingungsmittel 12 ist mit einem Abtriebselement 13, vorzugsweise ebenfalls einem Kegelscheibenpaar, verbunden. Das Abtriebselement 13 kann aber beispielsweise auch ein direkt angetriebenes Rad oder dgl. sein. A belt 12 , eg a belt, is between the two conical disks 20 . 21 arranged. The belt 12 is with an output element 13 , preferably also a cone pulley pair connected. The output element 13 but may for example be a directly driven wheel or the like.

Erfindungsgemäß kann somit eine Fliehkraftregelung mittels der Fliehkraftelemente 3 durch Betätigung der Stelleinrichtung 5 verbessert werden. Der Stellantrieb 50 ist mit der Steuereinheit 6 verbunden. Eine Axialverstellung der beweglichen Kegelscheibe 21 erfolgt dabei durch Betätigung des Stellantriebs 50. Dessen Rotation wird auf den Spindeltrieb 7 übertragen, welcher über die Mutter 81 eine Axialbewegung auf den Hebel 8 überträgt. Dies ist in 1 durch den Doppelpfeil A angedeutet. Da der Hebel 8 fest mit der Außenhülse 54 verbunden ist, wird die Axialbewegung über das Radiallager 55 auf die Innenhülse 53 übertragen. Von der Innenhülse 53 wird die Axialbewegung über die fest mit der Innenhülse 53 verbundene axialbewegliche Kegelscheibe 21 übertragen (Doppelpfeil B). Dadurch wird ein Abstand zwischen den beiden Kegelscheiben 20, 21 des Kegelscheibenpaars 2 verändert, so dass eine Position des Umschlingungsmittels 12 zwischen den beiden Kegelscheiben verändert wird und dadurch eine Übersetzung geändert wird. Somit kann eine stufenlose Änderung des Übersetzungsverhältnisses realisiert werden. Thus, according to the invention, a centrifugal force control by means of centrifugal force elements 3 by actuating the adjusting device 5 be improved. The actuator 50 is with the control unit 6 connected. An axial adjustment of the movable cone pulley 21 takes place by actuating the actuator 50 , Its rotation is on the spindle drive 7 which is transmitted through the mother 81 an axial movement on the lever 8th transfers. This is in 1 indicated by the double arrow A. Because the lever 8th firmly with the outer sleeve 54 connected, the axial movement is via the radial bearing 55 on the inner sleeve 53 transfer. From the inner sleeve 53 The axial movement over the fixed with the inner sleeve 53 connected axially movable cone pulley 21 transferred (double arrow B). This will create a gap between the two conical disks 20 . 21 of the cone pulley pair 2 changed, leaving a position of the belt 12 is changed between the two conical disks and thereby a translation is changed. Thus, a stepless change of the gear ratio can be realized.

Vorzugsweise ist zwischen der Mutter 81 und einer Spindelachse keine Selbsthemmung vorgesehen. Preferably, between the mother 81 and a spindle axis no self-locking provided.

Um den Spindeltrieb 7 vor einer Biegebelastung zu schützen, ist vorzugsweise eine Biegemomentstütze 9 vorgesehen (vgl. 2). Die Biegemomentstütze 9 umfasst einen Abstützzylinder 90, der fest mit dem Hebel 8 verbunden, bevorzugt verschweißt, ist. Dadurch können Biegemomente auf ein Gehäuse 14 übertragen werden. To the spindle drive 7 To protect against bending stress is preferably a bending moment support 9 provided (cf. 2 ). The bending moment support 9 includes a support cylinder 90 , who firmly with the lever 8th connected, preferably welded, is. This allows bending moments on a housing 14 be transmitted.

Alternativ kann auch eine Selbsthemmung zwischen der Mutter 81 und der Gewindespindel vorgesehen werden, dann muss allerdings der Stellantrieb 50 bei jeder Verstellung bestromt werden, um eine Axialverschiebung der axial beweglichen Kegelscheibe 21 zu bewirken. Alternatively, a self-locking between the mother 81 and the threaded spindle are provided, but then the actuator must 50 energized at each adjustment to an axial displacement of the axially movable cone pulley 21 to effect.

Erfindungsgemäß ist es somit möglich, bei einem eigentlich fliehkraftgeregelten CVT-Getriebe eine aktive Übersetzungsverstellung durch die Stelleinrichtung 5 zu ermöglichen. According to the invention it is thus possible, in an actual centrifugally controlled CVT transmission active translation adjustment by the adjusting device 5 to enable.

Erfindungsgemäß kann in Abhängigkeit von Kenngrößen, beispielsweise die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Antriebsmotors 10 eine optimierte Getriebeübersetzung realisiert werden. Die Getriebeübersetzung kann dabei hinsichtlich einer Verbrauchsoptimierung oder einer Emissionsoptimierung oder einer Optimierung einer Beschleunigung des Fahrzeugs, gewählt werden. Auch kann eine beliebige Kombination von zu optimierenden Ausgangsgrößen gewählt werden und entsprechend eine hierfür optimale Getriebeübersetzung des CVT-Getriebes eingestellt werden. According to the invention, depending on parameters, for example, the rotational speed and / or the torque of the drive motor 10 an optimized gear ratio can be realized. The transmission ratio can be selected in terms of consumption optimization or emission optimization or optimization of acceleration of the vehicle. It is also possible to select any desired combination of output variables to be optimized and, correspondingly, to set an optimum gear ratio of the CVT transmission for this purpose.

Somit kann durch Betätigung des Stellantriebs 50 der Spindeltrieb 7 gedreht werden, so dass die Mutter 81 mitsamt dem Hebel 8, wie durch den Doppelpfeil A in 1 angedeutet, axial verschiebbar ist. Da der Hebel 8 mit der Außenhülse 54 fest verbunden ist, wird diese Axialbewegung über das Radiallager 55 auf die Innenhülse 53 übertragen und von der Innenhülse 53 auf die axial bewegliche Kegelscheibe 21 übertragen. Dadurch kann die axial bewegliche Kegelscheibe 21 in Axialrichtung X-X bewegt werden, wie durch den Doppelpfeil B in 1 angedeutet. Somit ist eine Verstellung des Umschlingungsmittels 12 in radialer Richtung (Doppelpfeil C in 1) möglich. Thus, by actuating the actuator 50 the spindle drive 7 be turned so that the mother 81 together with the lever 8th as indicated by the double arrow A in 1 indicated, is axially displaceable. Because the lever 8th with the outer sleeve 54 is firmly connected, this axial movement is via the radial bearing 55 on the inner sleeve 53 transferred and from the inner sleeve 53 on the axially movable cone pulley 21 transfer. This allows the axially movable cone pulley 21 be moved in the axial direction XX, as indicated by the double arrow B in 1 indicated. Thus, an adjustment of the belt is 12 in the radial direction (double arrow C in 1 ) possible.

Versuche mit einem erfindungsgemäßen CVT-Getriebe 1 haben dabei ergeben, dass eine Verbrauchseinsparung von Kraftstoff im Bereich von 10% möglich ist, eine verbesserte Beschleunigung in einem Bereich zwischen 0 bis 60 km/h von bis zu 17% möglich ist und eine verbesserte Elastizität einer Beschleunigung in einem Bereich zwischen 20 bis 50 km/h von 19% im Vergleich mit einem normalen fliehkraftgeregelten CVT-Getriebe möglich sind. Zwar erfordert das erfindungsgemäße CVT-Getriebe durch die Stelleinrichtung einen etwas größeren mechanischen und elektrischen Aufbau, dieser kann allerdings durch die dargelegten Verbesserungen und Einsparungen mehr als wett gemacht werden. Experiments with a CVT transmission according to the invention 1 have shown that it is possible to save fuel in the range of 10%, improved acceleration in a range between 0 to 60 km / h of up to 17% and an improved elasticity of acceleration in a range between 20 to 50 km / h of 19% in comparison with a normal centrifugal CVT transmission are possible. Although the CVT transmission according to the invention requires a slightly larger mechanical and electrical structure by the adjusting device, this can be more than made up for by the improvements and savings described.

Claims

CVT transmission, comprising: - a pair of conical disks ( 2 ) with a stationary cone pulley ( 20 ) and an axially movable conical disk ( 21 ), - at least one centrifugal force element ( 3 ), which is movable on the axially movable conical disk ( 21 ), - a supporting element ( 4 ), which on the axially movable conical disk ( 21 ) is arranged, and with a crankshaft ( 11 ), wherein the centrifugal force element ( 3 ) between the support element ( 4 ) and a back wall ( 22 ) of the axially movable conical disk ( 21 ) is arranged, - an axially displaceable inner sleeve ( 53 ), which with the axially movable conical disk ( 21 ), - an adjusting device ( 5 ) for adjusting a position of the axially movable conical disk ( 21 ), the adjusting device ( 5 ) with the inner sleeve ( 53 ), and - a control unit ( 6 ), which is set up, the adjusting device ( 5 ) to move the movable cone pulley ( 21 ) by means of the inner sleeve ( 53 ) in the axial direction (XX) to a translation change at the conical disk pair ( 2 ) to reach.

Transmission according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 5 ) an actuator ( 50 ) and a spindle drive ( 7 ), wherein the spindle drive ( 7 ) a rotation of the actuator ( 50 ) converts into an axial movement.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the inner sleeve ( 53 ) through the stationary cone pulley ( 20 ) is passed.

Transmission according to one of the preceding claims, further comprising an outer sleeve ( 54 ), which between the spindle drive ( 7 ) and the inner sleeve ( 53 ) is arranged.

Transmission according to claim 4, characterized in that the outer sleeve ( 54 ) via a lever ( 8th ) with the spindle drive ( 7 ) connected is.

Transmission according to claim 4 or 5, characterized in that between the inner sleeve ( 53 ) and the outer sleeve ( 54 ) a radial bearing ( 55 ), wherein the radial bearing ( 55 ) is designed to transmit forces in the axial direction (XX).

Transmission according to one of the preceding claims, further comprising bending moment support ( 9 ) for supporting the spindle drive ( 7 ).

Transmission according to claim 7, characterized in that the lever ( 8th ) an eye ( 80 ), by which a support cylinder ( 90 ) of the bending moment support ( 9 ) is guided.

Transmission according to one of the preceding claims, further comprising an output gear ( 52 ), which between the actuator ( 50 ) and the spindle drive ( 7 ) is arranged.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting element ( 4 ) directly with a crankshaft ( 11 ) connected is.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 6 ), the actuating device ( 5 ), based on characteristics of a drive motor ( 10 ), in particular a rotational speed and / or a torque of the drive motor to control.

Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 6 ), the actuating device ( 5 ), based on a driver's choice of driving mode.

Vehicle comprising a transmission according to one of the preceding claims.

Vehicle according to claim 13, characterized in that the vehicle is a small vehicle, in particular a two-wheeler or a tricycle or a snowmobile or a quad or the like., Is.