-
Die Erfindung betrifft eine Aktoranordnung, mit deren Hilfe ein Übersetzungsverhältnis eines Stufenlosgetriebes geändert werden kann.
-
Aus
DE 102 94 154 B4 ist ein Stufenlosgetriebe bekannt, bei dem ein axialer Abstand von Kegelscheiben eines Kegelscheibensatzes mit Hilfe einer Aktoranordnung verändert werden kann. Bei der Aktoranordnung kann ein Servomotor über Zahnradpaarungen einer Zwischenwelle ein drehbar an einer axial verlagerbaren Kegelscheibe gelagertes Stellelement verdrehen, das über einen Kugelgewindemechanismus an einem axial feststehenden Lager abgestützt ist, so dass die Kegelscheibe zusammen mit dem Stellelement bei einer Drehung des Stellelements axial verschoben werden kann, um den axialen Abstand zu einer Gegenscheibe zu ändern, wodurch ein zwischen der Kegelscheibe und der Gegenscheibe verpresster Riemen zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses auf einen anderen Wirkradius verlagert werden kann.
-
Es besteht ein ständiges Bedürfnis ein Stufenlosgetriebes energieeffizient betreiben zu können.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen energieeffizienten Betrieb eines Stufenlosgetriebes ermöglichen.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Aktoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
-
Erfindungsgemäß ist eine Aktoranordnung zur Änderung eines Übersetzungsverhältnisses eines Stufenlosgetriebes eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einer Welle zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einer drehfest aber axial verlagerbar auf der Welle aufgenommenen Kegelscheibe zur Drehmomentübertragung an einem zwischen der Kegelscheibe und einer Gegenscheibe verpressten Umschlingungsmittel, einem an der Kegelscheibe angreifenden Stellelement zum axialen Verlagern der Kegelscheibe relativ zur Welle in Reaktion auf eine Relativdrehung des Stellelements relativ zur Kegelscheibe, einem Stellmotor zur Betätigung des Stellelements, wobei der Stellmotor eine mit dem Stellelement gekoppelte Motorwelle zur Übertragung eines Drehmoments aufweist, und einer, insbesondere elektrisch betätigbaren, Bremse zum Festhalten der Motorwelle des Stellmotors.
-
Wenn bei dem Stufenlosgetriebe ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis eingestellt ist, ist es erforderlich, dass das Umschlingungsmittel zwischen der Kegelscheibe und der Gegenscheibe mit einer minimalen Anpresskraft verpresst ist, damit am Umschlingungsmittel ein zur Übertragung eines Drehmoments ausreichender Reibschluss auftreten kann. Dies führt dazu, dass die Kegelscheibe in axialer Richtung belastet ist. Die auf die Kegelscheibe wirkenden Axialkräfte können, insbesondere bei einem plötzlichen Schlag in axialer Richtung, zu einer unerwünschten axialen Verlagerung führen. Um dies zu verhindern, ist es möglich, dass der Stellmotor auch zu einem Zeitpunkt, wenn eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses nicht vorgesehen ist, eine Leistung abgibt, um die Kegelscheibe bei auftretenden Axialkräften in der gewünschten Axiallage zu halten. Dies würde jedoch zu einem unnötigen Energiebedarf führen. Durch die Bremse ist es jedoch möglich die Motorwelle des Stellmotors festzuhalten, so dass auch das Stellelement und die Kegelscheibe unbeweglich festgehalten sein können. An der Kegelscheibe auftretende Axialkräfte können über die Bremse abgestützt werden, so dass eine unerwünschte axiale Verlagerung der Kegelscheibe verhindert werden kann. Im Gegensatz zum Stellmotor kann die Bremse derart ausgestaltet sein, dass zum Festhalten der Motorwelle in einer Bremsstellung der Bremse eine geringerer Energiebedarf oder vorzugsweise gar kein Energiebedarf der Bremse vorliegt. Wenn der Stellmotor ein Signal erhält, dass das Übersetzungsverhältnis geändert werden soll, kann dieses Signal gleichzeitig genutzt werden die Bremse zu öffnen und von der Bremsstellung in eine Freilaufstellung zu bewegen. Wenn der Stellmotor ein Signal erhält, dass das gewünschte Übersetzungsverhältnis erreicht ist und nicht mehr geändert werden soll, kann dieses Signal gleichzeitig genutzt werden die Bremse zu schließen und von der Freilaufstellung in die Bremsstellung zu bewegen. Der Energiebedarf zum Betätigen der Bremse kann hierbei deutlich geringer sein, als den Stellmotor auch bei einem konstanten Übersetzungsverhältnis permanent zu bestromen. Vorzugsweise weist die Bremse einen Elektromotor auf, der zum Öffnen und/oder Schließen der Bremse bestromt werden kann. Durch die Bremse kann ein Energiebedarf für den Stellmotor zum Festhalten der Kegelscheibe bei einem konstanten Übersetzungsverhältnis vermieden werden, so dass ein energieeffizienter Betrieb eines Stufenlosgetriebes ermöglicht ist.
-
Das Stufenlosgetriebe, auch als CVT-Getriebe („CVT“ = continuously variable transmission) bezeichnet, kann durch eine Veränderung des axialen Abstands einer eingangsseitigen Kegelscheibe zur korrespondierend ausgestalteten eingangsseitigen Gegenscheibe und eine korrespondierende Veränderung des axialen Abstands einer ausgangsseitigen Kegelscheibe zur korrespondierend ausgestalteten ausgangsseitigen Gegenscheibe das Übersetzungsverhältnis und damit das übertragene Drehmoment und die übertragene Drehzahl stufenlos ändern. Das minimale und das maximale Übersetzungsverhältnis des Stufenlosgetriebes sind durch den minimalen und den maximalen wirksamen Durchmesser des eingangsseitigen und ausgangsseitigen Kegelscheibensatzes an dem Umschlingungsmittel definiert. Die Welle des eingangsseitigen Kegelscheibensatzes kann mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gekoppelt sein oder die Antriebswelle ausbilden. Die Welle des ausgangsseitigen Kegelscheibensatzes kann mit einer Abtriebswelle zum Antrieb eines Antriebsrads eines Kraftfahrzeugs gekoppelt sein oder die Abtriebswelle ausbilden.
-
Insbesondere ist die Bremse mit einer Getriebesteuerung zur Vorgabe des Übersetzungsverhältnisses des Stufenlosgetriebes verbunden. Die Getriebesteuerung kann ein Signal erzeugen, das eine Änderung des aktuellen Übersetzungsverhältnisses des Stufenlosgetriebes auf ein anderes Übersetzungsverhältnis auslösen soll. Mit Hilfe dieses Signals kann beispielsweise der Stellmotor angesteuert und geregelt werden. Das Signal der Getriebesteuerung indiziert gleichzeitig, ob ein Übersetzungsverhältnisses des Stufenlosgetriebes geändert oder gleich bleiben soll. Durch die informationelle Verbindung der Bremse mit der Getriebesteuerung kann das Auslösen einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses erkannt und in ein Öffnen der Bremse umgesetzt werden. Entsprechend kann ein konstant zu haltendes Übersetzungsverhältnis, was einer Abwesenheit eines Signals zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses entspricht, erkannt werden und in ein Schließen der der Bremse umgesetzt werden. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Betätigung der Bremse.
-
Vorzugsweise ist die Bremse selbsthemmend ausgestaltet. Dadurch kann die Bremse in der Bremsstellung verharren, ohne dass hierzu ein Energieeintrag in die Bremse erfolgen muss. Die Selbsthemmung kann durch einen Energieeintrag in die Bremse wieder überwunden werden, damit die Bremse zwischen der Bremsstellung und der Freilaufstellung wechseln kann. Vorzugsweise ist eine vorgespannte Rückstellfeder vorgesehen, die mit einer Federkraft die Bremse automatisch in die Bremsstellung bewegt und in der Bremsstellung ohne externen Energieeintrag hält, wobei die Bremse gegen die Federkraft der Rückstellfeder geöffnet werden kann.
-
Besonders bevorzugt weist die Motorwelle eine radial abstehende Bremsscheibe auf, wobei die Bremse zum reibschlüssigen Verpressen der Bremsscheibe in einer Bremsstellung ausgestaltet ist, wobei insbesondere die Bremsscheibe drehfest aber axial relativ verschiebbar mit der Motorwelle befestigt ist. Ein direktes Angreifen der Bremse an der Motorwelle ist dadurch vermieden. Durch die Bremsscheibe kann die Bremse an einer zum Stellmotor versetzten Stelle positioniert werden, so dass Bauraum eingespart werden kann. Zudem kann die Bremsscheibe im Vergleich zu der Motorwelle eine deutlich größere Kontaktfläche bereitstellen, so dass mit einer geringeren Bremskraft an einer größer dimensionierten Reibkontaktfläche eine ausreichend große Haltekraft erreicht werden kann, die auch bei plötzlichen axialen Stößen an der Kegelscheibe die Motorwelle drehfest festhalten kann.
-
Insbesondere ist die Bremse zum Stellmotor axial versetzt angeordnet. Die Bremse kann dadurch in einem besser geeigneten Bauraum positioniert werden, der von dem Stellmotor beabstandet vorgesehen ist. Der Bauraumbedarf kann dadurch gering gehalten werden.
-
Vorzugsweise weist die Bremse einen Spindeltrieb zum axialen Verlagern einer Anpressplatte relativ zu einer Gegenplatte auf. Der Spindeltrieb kann besonders einfach selbsthemmend ausgestaltet sein. Zudem reicht bereits eine geringe Drehung des Spindeltriebs aus, um die Bremse zu öffnen und/oder zu schließen. Entsprechend ist nur ein geringer Energieeintrag in die Bremse erforderlich, um die Bremse zwischen der Bremsstellung und der Freilaufstellung zu schalten. Ein kurzes Bestromen der insbesondere einen Elektromotor aufweisenden Bremse ist hierzu bereits ausreichend.
-
Besonders bevorzugt ist das Stellelement relativ drehbar zur Welle auf der Welle aufgesteckt, wobei das Stellelement über ein, insbesondere als Kugelgewindetrieb ausgestaltetes, Schraubgetriebe mit der Kegelscheibe gekoppelt ist, wobei insbesondere zwischen der Kegelscheibe und dem Stellelement ein Federelement zur Vorspannung der Kegelscheibe in axialer Richtung vorgesehen ist. Das Stellelement kann insbesondere in einen innerhalb der Kegelscheibe vorgesehenen Raum eingreifen, um dort das Schraubgetriebe bauraumsparend vorzusehen. Die axiale Erstreckung kann dadurch gering gehalten werden. Das Federelement kann durch seine Vorspannung einen bestimmten minimalen Anpressdruck an dem Umschlingungsmittel vorgeben, so dass ein entsprechend hohes maximales Drehmoment ohne Durchrutschen des Umschlingungsmittels übertragen werden kann. Eine Vorspannung des Federelements kann durch die Bremse in der Bremsstellung leicht abgestützt werden, so dass auch unter einer sich ändernden Belastung der Kegelscheibe eine unerwünschte axiale Verlagerung der Kegelscheibe vermieden werden kann.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stellmotor mit dem Stellelement über eine Getriebeeinrichtung zur Übersetzung einer von dem Stellmotor aufgebrachten Betätigungskraft an das Stellelement gekoppelt, wobei die Getriebeeinrichtung als Summiergetriebe ausgestaltet ist und die Getriebeeinrichtung zur Abzweigung eines Teils des über die Welle, insbesondere Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors, eingeleiteten Drehmoments an das Stellelement zusätzlich mit der Welle gekoppelt ist. Das Summiergetriebe ermöglicht es die Leistung, die zum Verstellen des axialen Abstands der Kegelscheibe erforderlich ist, aus dem Leistungsfluss abzuzweigen, der von einem Kraftfahrzeugmotor zum Antrieb von Antriebsrädern über das Stufenlosgetriebe verläuft. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die Welle in räumliche Nähe zum Stellelement verläuft und dadurch bauraumsparend angekoppelt werden kann. Die Leistung des Stellmotors kann hierbei insbesondere genutzt werden, um einen Drehmomentfluss von der Welle zum Stellelement herzustellen und/oder zu unterbrechen. Dies ermöglicht es mit einem minimalen Energieeinsatz für den Stellmotor die Kegelscheibe zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Stufenlosgetriebes axial zu verlagern. Wenn das Übersetzungsverhältnis nicht geändert werden soll, kann der Stellmotor, vorzugsweise in einem ausgeschalteten Zustand, in dem Summiergetriebe der Getriebeeinrichtung einen Getriebezustand herbeiführen, in dem das mit der Welle verbundene Getriebebauteil im Wesentlichen lastlos umläuft. Ein Schleppmoment der Getriebeeinrichtung an der Welle kann dadurch minimiert werden. Wenn das Übersetzungsverhältnis geändert werden soll, kann der Stellmotor in dem Summiergetriebe der Getriebeeinrichtung einen Getriebezustand herbeiführen, in dem ein Leistungsfluss von der Welle zum Stellelement stattfinden kann. Hierbei kann insbesondere auch zumindest ein Teil der Leistung des Stellmotors an das Stellelement übertragen werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass, wenn der Stellmotor seine Leistung an das Stellelement überträgt, sich automatisch ein Getriebezustand in der Getriebeeinrichtung einstellt, bei dem auch ein Teil der Leistung der Welle an das Stellelement abgezweigt wird. Die Anbindung der Welle mit Hilfe der als Summiergetriebe ausgestalteten Getriebeeinrichtung ermöglicht es zur Betätigung des Stellelements Leistung von der Welle abzuzweigen und den Energieaufwand zur Erzeugung von Leistung in dem Stellmotor zu minimieren, so dass ein energieeffizientes Ändern des Übersetzungsverhältnisses eines Stufenlosgetriebes ermöglicht ist. Vorzugsweise ist die Bremse ausgestaltet bei einem Wechsel von der Bremsstellung in die Freilaufstellung einen Schlupfbetrieb vorsehen, so dass ein möglichst sanftes Abzweigen der Leistung von der Welle in das Stellelement erfolgen kann.
-
Insbesondere weist die Getriebeeinrichtung ein mit dem Stellmotor und mit dem Stellelement gekoppeltes erstes Planetengetriebe und ein mit der Welle und mit dem ersten Planetengetriebe gekoppeltes zweites Planetengetriebe auf. Durch die zwei miteinander gekoppelten Planetengetriebe lässt sich leicht ein Summiergetriebe ausbilden, bei dem zwei unabhängig voneinander drehbare Eingangselemente mit einem gemeinsamen Ausgangselement gekoppelt werden können. Insbesondere kann die Getriebeeinrichtung eine stufenlose Übersetzung vorsehen, so dass vorzugsweise die Welle mit einem Übersetzungsverhältnis zwischen einschließlich Null und einem von Null verschiedenen Übersetzungsverhältnis mit dem Stellelement gekoppelt sein kann. In der Bremsstellung der Bremse kann der Stellmotor keine Leistung in das erste Planetengetriebe einleiten, so dass mit Hilfe der geschlossenen Bremse für die Welle ein Übersetzungsverhältnis von Null beibehalten werden kann.
-
Vorzugsweise verläuft ein Drehmomentfluss von dem Stellmotor an das Stellelement ausschließlich über das erste Planetengetriebe, wobei ein Drehmomentfluss von der Welle an das Stellelement über einen Teil des ersten Planetengetriebes verläuft. Die von dem Stellmotor und von der Welle kommenden Drehmomentflüsse können dadurch in dem ersten Planetengetriebe zusammenkommen. Da die Welle in der Regel dauerhaft dreht, ist es dadurch leichter möglich mit Hilfe des aus dem Stand angetriebenen Stellmotors ein allmählich steigendes Drehmoment aus der Welle abzuzweigen. Das von der Welle kommende Drehmoment kann dadurch sehr vorsichtig abgezweigt werden, so dass ein Übersteuern des Stellelements durch ein von der Welle kommendes zu großes plötzlich wirksames Drehmoment leichter vermieden werden kann. Dies erleichtert eine Regelung des axialen Abstands der Kegelscheibe zur Gegenscheibe und vermeidet eine instabile Regelung.
-
Besonders bevorzugt ist ein erster Planetenträger des ersten Planetengetriebes mit einem zweiten Planetenträger des zweiten Planetengetriebes verbunden. Die Verbindung der Planetenträger erleichtert es, das zweite Hohlrad und/oder das zweite Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes im Wesentlichen lastlos umlaufen zu lassen. Die Welle kann dadurch leicht mit einer Übersetzung von Null an das Stellelement angekoppelt werden, wenn eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisse aktuell nicht vorgesehen ist.
-
Insbesondere ist ein erstes Hohlrad des ersten Planetengetriebes mit dem Stellelement verbunden, wobei ein erstes Sonnenrad des ersten Planetengetriebes mit dem Stellmotor verbunden ist, wobei insbesondere zwischen dem ersten Sonnenrad und dem Stellmotor eine Zwischenübersetzung vorgesehen ist. Das erste Sonnenrad braucht nicht koaxial zu einer Motorwelle des Stellmotors positioniert sein. Stattdessen ermöglicht die Zwischenübersetzung eine exzentrische Anbindung des Stellmotors an das erste Sonnenrad über eine Zahnradpaarung mit oder ohne zwischengeschaltete Zwischenwelle. Der Stellmotor kann dadurch in einen besser geeigneten Bauraum positioniert werden, so dass beispielsweise der axiale Bauraum gering gehalten werden kann. Zudem kann durch die Zwischenübersetzung eine Drehzahl beziehungsweise ein Drehmoment über- beziehungsweise untersetzt werden, so dass der Stellmotor mit einer geringen Antriebsleistung eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses erreichen kann. Das mit dem Stellmotor gekoppelte erste Sonnenrad kann durch das Festsetzen der Motorwelle des Stellmotors mit Hilfe der geschlossenen Bremse ebenfalls von der Bremse drehfest festgesetzt werden.
-
Vorzugsweise ist ein zweites Hohlrad des zweiten Planetengetriebes mit der Welle befestigt, wobei insbesondere ein zweites Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes feststehend befestigt ist. Das zweite Sonnenrad kann leicht durch das erste Sonnenrad des ersten Planetengetriebes an der von der Welle weg weisenden Seite aus der Getriebeeinrichtung herausgeführt werden, um das zweite Sonnenrad mit einem feststehenden Teil befestigen und abstützen zu können.
-
Besonders bevorzugt ist das Stellelement über ein Axiallager an der Welle oder an der Getriebeeinrichtung in axialer Richtung unbeweglich abgestützt, wobei insbesondere das Stellelement an einem mit der Welle drehfest befestigten Getriebebauteil der Getriebeeinrichtung abgestützt ist. Dadurch ergibt sich ein besonders kompakter und bauraumsparender Aufbau.
-
Insbesondere ist der Stellmotor als Elektromotor ausgestaltet. Der Stellmotor kann insbesondere an einer wiederaufladbaren Kraftfahrzeugbatterie angeschlossen sein. Durch die über die Getriebeeinrichtung angebundene Welle ist zum Betrieb des Stellmotors nur eine geringe elektrische Leistung erforderlich, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern. Der Stellmotor kann dadurch entsprechend klein dimensioniert sein, wodurch Bauraum eingespart werden kann. Die Bremse kann ebenfalls an der wiederaufladbaren Kraftfahrzeugbatterie angeschlossen sein, so dass sich der Stellmotor und die Bremse zu einem Teil eine gemeinsame Energieversorgungsinfrastruktur teilen können.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein Stufenlosgetriebe zur im Wesentlichen kontinuierlichen Variation eines Übersetzungsverhältnisses in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Eingangskegelscheibensatz zum Einleiten eines Drehmoments, einem Ausgangskegelscheibensatz zum Ausleiten des Drehmoments und einem den Eingangskegelscheibensatz mit dem Ausgangskegelscheibensatz koppelnden Umschlingungsmittel, insbesondere Keilriemen, wobei ein Übersetzungsverhältnis mit Hilfe einer am Eingangskegelscheibensatz und/oder am Ausgangskegelscheibensatz angreifenden Aktoranordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, verstellbar ist. Durch die Bremse der Aktoranordnung kann ein Energiebedarf für den Stellmotor zum Festhalten der Kegelscheibe bei einem konstanten Übersetzungsverhältnis vermieden werden, so dass ein energieeffizienter Betrieb eines Stufenlosgetriebes ermöglicht ist.
-
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
- 1: ein schematisches Prinzipschaltbild eines Teils eines Stufenlosgetriebes.
-
Ein Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug weist einen Kraftfahrzeugmotor auf, der über eine Welle 14 das in 1 teilweise dargestellte als Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe ausgestaltete Stufenlosgetriebe 16 antreibt. Das Stufenlosgetriebe 16 weist einen Eingangskegelscheibensatz 18 und einen über ein als Keilriemen ausgestaltetes Umschlingungsmittel 20 angebundenen Ausgangskegelscheibensatz auf. Der Ausgangskegelscheibensatz kann das im Stufenlosgetriebe 16 gewandelte Drehmoment über ein Differenzialgetriebe an zwei Antriebsräder übertragen. Ein Hauptleistungsfluss verläuft somit von dem Kraftfahrzeugmotor über das Stufenlosgetriebe 16 an die Antriebsräder.
-
Der Eingangskegelscheibensatz 18 und der Ausgangskegelscheibensatz weisen jeweils eine axial verlagerbare Kegelscheibe 30 auf, die relativ zu einer axial feststehenden zur Kegelscheibe 30 korrespondierenden kegeligen Gegenscheibe 32 axial verstellt werden kann, um das Umschlingungsmittel 20 auf einen anderen Wirkradius zu bewegen, wodurch das Übersetzungsverhältnis des Stufenlosgetriebes 16 stufenlos variiert werden kann. Zum axialen Verlagern der Kegelscheibe 30 ist eine Aktoranordnung 34 vorgesehen, die vorzugsweise an dem Eingangskegelscheibensatz 18 angreift aber zusätzlich oder alternativ auch an dem Ausgangskegelscheibensatz angreifen kann. Die Aktoranordnung 34 weist einen als Elektromotor ausgebildeten Stellmotor 36 auf, der über eine Getriebeeinrichtung 38 mit einem axial unbeweglichen aber drehbar auf der Welle 14 aufgenommenen Stellelement 40 gekoppelt ist. Bei einem Betrieb des Stellmotors 36 kann ein Stellleistungsfluss von dem Stellmotor 36 über die Getriebeeinrichtung 38 an das Stellelement 40 übertragen werden, wobei eine Drehzahl und ein Drehmoment des Stellmotors 36 mit Hilfe der Getriebeeinrichtung 38 gewandelt an dem Stellelement 40 ankommen kann. Das Stellelement 40 ist über ein als Kugelgewindetrieb ausgestaltetes Schraubgetriebe 44 mit der Kegelscheibe 30 gekoppelt, so dass bei einer Drehung des Stellelements 40 die über eine Steckverzahnung 46 drehfest aber axial beweglich mit der Welle 14 gekoppelte Kegelscheibe 30 axial verlagert werden kann. Zwischen der Kegelscheibe 30 und dem Stellelement 40 kann ein als Schraubenfeder ausgestaltetes Federelement 48 verspannt sein, das einen minimalen Anpressdruck an das Umschlingungsmittel 20 bereitstellen kann und/oder axiale Schläge dämpfen kann.
-
Die Getriebeeinrichtung 38 ist als Summiergetriebe ausgestaltet, das ein mit dem Stellmotor 36 und mit dem Stellelement 40 gekoppeltes erstes Planetengetriebe 50 und ein mit der Welle 14 und mit dem ersten Planetengetriebe 50 gekoppeltes zweites Planetengetriebe 52 aufweist. Die Welle 14 ist dadurch über die als Summiergetriebe ausgestaltete Getriebeeinrichtung 38 mit dem Stellelement 40 koppelbar, so dass von der Welle 14 ein Nebenleistungsfluss über die Getriebeeinrichtung 38 an das Stellelement 40 abgezweigt werden kann. Hierzu kann das erste Planetengetriebe 50 ein mit dem Stellelement 40 verbundenes erstes Hohlrad 56 aufweisen, das über von einem ersten Planetenträger 58 gelagerten ersten Planetenrädern 60 mit einem ersten Sonnenrad 62 gekoppelt ist. Das erste Sonnenrad 62 ist mit dem Stellmotor 36 gekoppelt, wobei gegebenenfalls zwischen dem ersten Sonnenrad 62 und dem Stellmotor eine weitere Zwischenübersetzung vorgesehen sein kann. Das zweite Planetengetriebe 52 weist ein fest mit der Welle 14 verbundenes zweites Hohlrad 70 auf, an dem sich das Stellelement 40 über ein Axiallager 72 relativ drehbar axial abstützen kann. Im Übrigen kann die Getriebeeinrichtung 38 im Wesentlichen frei von Axialkräften sein. Das zweite Hohlrad 70 ist über von einem zweiten Planetenträger 72 gelagerten zweiten Planetenrädern 74 mit einem feststehenden zweiten Sonnenrad 78 gekoppelt. Der erste Planetenträger 58 ist mit dem zweiten Planetenträger 74 verbunden, so dass das erste Planetengetriebe 50 mit dem zweiten Planetengetriebe 52 über die Planetenträger 58, 72 miteinander gekoppelt sind. Über die Planetenträger 58, 72 kann der von der Welle 14 kommende Nebenleistungsfluss und der von dem Stellmotor 36 kommende Stellleistungsfluss zusammengeführt und gemeinsam über das erste Hohlrad 56 an das Stellelement 40 übertragen werden, so dass ein signifikanter Anteil der zum axialen Verlagern der Kegelscheibe 30 erforderliche Leistung von der Welle 14 kommen kann und bei dem Stellmotor 36 eingespart werden kann.
-
Der Stellmotor 36 weist eine mit dem ersten Sonnenrad 62 direkt oder indirekt gekoppelte Motorwelle 80 auf, mit der eine Bremsscheibe 82 drehfest aber axial verschiebbar befestigt ist. An der Bremsscheibe 82 kann eine elektrisch betriebene Bremse 84 angreifen, um in der Bremsstellung der einen Elektromotor aufweisenden Bremse 84 die Motorwelle 80 und damit auch das Stellelement 40 und die Kegelscheibe 30 bewegungsfest festzuhalten. Dadurch braucht der Stellmotor 36 nicht bestromt werden, um ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis des Stufenlosgetriebes 16 beizubehalten. Die Bremse 84 kann eine von einem Spindeltrieb 86 axial verlagerbare Anpressplatte 88 aufweisen, mit deren Hilfe die Bremsscheibe 82 zwischen der Anpressplatte 88 und einer in axialer Richtung feststehenden Gegenplatte 90 in der Bremsstellung der Bremse 84 reibschlüssig verpresst werden kann. Der Spindeltrieb 86 ist insbesondere selbsthemmend ausgestaltet, so dass die Bremse 84 ohne externen Energieeintrag in der Bremsposition und/oder und in der Freilaufposition der Bremse von der an dem Spindeltrieb 86 angreifenden Reibung ausreichend stark festgehalten werden kann, um die an der Kegelscheibe 30 angreifenden Axialkräfte ohne eine axiale Verlagerung der Kegelscheibe 30 zuzulassen abstützen zu können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 14
- Welle
- 16
- Stufenlosgetriebe
- 18
- Eingangskegelscheibensatz
- 20
- Umschlingungsmittel
- 30
- Kegelscheibe
- 32
- Gegenscheibe
- 34
- Aktoranordnung
- 36
- Stellmotor
- 38
- Getriebeeinrichtung
- 40
- Stellelement
- 44
- Schraubgetriebe
- 46
- Steckverzahnung
- 48
- Federelement
- 50
- erstes Planetengetriebe
- 52
- zweites Planetengetriebe
- 56
- erstes Hohlrad
- 58
- erster Planetenträger
- 60
- erstes Planetenrad
- 62
- erstes Sonnenrad
- 70
- zweites Hohlrad
- 72
- Axiallager
- 74
- zweiter Planetenträger
- 76
- zweites Planetenrad
- 78
- zweites Sonnenrad
- 80
- Motorwelle
- 82
- Bremsscheibe
- 84
- Bremse
- 86
- Spindeltrieb
- 88
- Anpressplatte
- 90
- Gegenplatte
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
