DE102017114178B4 - Aktoranordnung zur Änderung eines Übersetzungsverhältnisses eines Stufenlosgetriebes sowie Stufenlosgetriebe - Google Patents

Aktoranordnung zur Änderung eines Übersetzungsverhältnisses eines Stufenlosgetriebes sowie Stufenlosgetriebe Download PDF

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Abstract

Aktoranordnung zur Änderung eines Übersetzungsverhältnisses eines Stufenlosgetriebes (10) eines Kraftfahrzeugs, miteiner Welle (14) zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments,einer drehfest aber axial verlagerbar auf der Welle (14) aufgenommenen Kegelscheibe (18) zur Drehmomentübertragung an einem zwischen der Kegelscheibe (18) und einer Gegenscheibe (20) verpressten Umschlingungsmittel (16),einem an der Kegelscheibe (18) angreifenden Stellelement (26) zum axialen Verlagern der Kegelscheibe (18) relativ zur Welle (14) in Reaktion auf eine Relativdrehung des Stellelements (26) relativ zur Kegelscheibe (18),einem elektrischen Stellmotor (24) zur Betätigung des Stellelements (26), undeiner schaltbaren Freilaufanordnung (32) zum Koppeln des Stellelements (26) mit der Welle (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufanordnung (32) mit einem hydraulischen Betätigungssystem (42) zum Schalten der Freilaufanordnung (32) verbunden ist.

Description

  • 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 elektrischen Stellmotor zur Betätigung des Stellelements, und einer schaltbaren Freilaufanordnung zum Koppeln des Stellelements mit der Welle. Dabei ist die Freilaufanordnung mit einem hydraulischen Betätigungssystem zum Schalten der Freilaufanordnung verbunden. Die Schaltstellung der Freilaufanordnung kann durch einen entsprechenden angelegten Druck leicht eingestellt werden und geändert werden. Bei der Verwendung eines im Wesentlichen inkompressiblen Hydraulikmediums, beispielsweise Wasser oder Öl, ist nur ein geringer Volumenstrom erforderlich, um einen bestimmen Druck aufzubauen beziehungsweise wieder abzubauen, so dass das Schalten der Freilaufanordnung mit einem entsprechend geringen Energieeinsatz erfolgen kann. Insbesondere ist in einem Kraftfahrzeug in der Regel sowieso ein hydraulisches Versorgungsnetz für andere hydraulische Verbraucher vorgesehen, aus dem das Hydraulikmedium zum Schalten der Freilaufanordnung leicht abgezweigt werden kann.
  • 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 der Kegelscheibe 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 Freilaufanordnung ist es jedoch möglich eine Relativdrehung des Stellelements zumindest in einer Relativdrehrichtung zu blockieren. Insbesondere kann die Freilaufanordnung eine Relativdrehung des Stellelements in einer Umfangsrichtung blockieren, die mit einer Bewegung der Kegelscheibe von der Gegenscheibe weg korrespondiert, damit zumindest eine ausreichende Reibungskraft am Umschlingungsmittel aufrecht erhalten werden kann. Vorzugsweise kann die Freilaufanordnung beide Relativdrehrichtungen des Stellelements zur Welle und damit zur Kegelscheibe feststellen und blockieren. Die schaltbare Freilaufanordnung kann wahlweise die Blockierung der in einer Sperrstellung festgestellten Relativdrehung wieder aufheben und in einer Freilaufstellung diese Relativdrehung wieder zulassen, damit der Stellmotor für eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses den axialen Abstand der Kegelscheibe zur Gegenscheibe ändern kann. An der Kegelscheibe auftretende Axialkräfte können mittelbar über das Stellelement an der Freilaufanordnung abgestützt werden, so dass eine unerwünschte axiale Verlagerung der Kegelscheibe verhindert werden kann. Im Gegensatz zum Stellmotor kann die Freilaufanordnung derart ausgestaltet sein, dass zum Arretieren des Stellelements und der Kegelscheibe in einer Sperrstellung der Freilaufanordnung eine geringerer Energiebedarf oder vorzugsweise gar kein Energiebedarf der Freilaufanordnung vorliegt. Wenn der Stellmotor ein Signal erhält, dass das Übersetzungsverhältnis geändert werden soll, kann dieses Signal gleichzeitig genutzt werden die Freilaufanordnung zumindest für eine für die Einstellung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses erforderlichen Umfangsrichtung zu lösen und von der Sperrstellung in die 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 Freilaufanordnung zu schließen und von der Freilaufstellung in die Sperrstellung zu bewegen. Der Energiebedarf zum Betätigen der Freilaufanordnung kann hierbei deutlich geringer sein, als den Stellmotor auch bei einem konstanten Übersetzungsverhältnis permanent zu bestromen. Durch die Freilaufanordnung 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.
  • Die Freilaufanordnung kann ein in einem Druckraum angeordnetes Sperrelement aufweisen, das in einer Sperrstellung eine Relativdrehung des Stellelements zur Welle zumindest in einer Umfangsrichtung blockiert und eine drehmomentübertragende Koppelung des Stellelements mit der Welle herbeiführt. Wenn das Sperrelement in einer Freilaufstellung bewegt ist, ist eine Koppelung des Sperrelements mit der Welle aufgehoben und eine Relativdrehung des Sperrelements relativ zu der Welle kann stattfinden. Vorzugsweise ist die Freilaufanordnung in der Sperrstellung selbsthemmend ausgestaltet. Dadurch kann die Freilaufanordnung in der Sperrstellung verharren, ohne dass hierzu ein Energieeintrag in die Freilaufanordnung erfolgen muss. Die Selbsthemmung kann durch einen Energieeintrag in die Freilaufanordnung wieder überwunden werden, damit die Freilaufanordnung zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung wechseln kann. Vorzugsweise ist eine vorgespannte Rückstellfeder vorgesehen, die mit einer Federkraft das Sperrelement automatisch in die Sperrstellung bewegt und in der Sperrstellung ohne externen Energieeintrag hält, wobei das Sperrelement gegen die Federkraft der Rückstellfeder in die Freilaufstellung bewegt werden kann, um die Freilaufanordnung zu lösen.
  • Das Stellelement kann relativ drehbar zur Welle auf der Welle aufgesteckt sein, 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 Freilaufanordnung in der Sperrstellung leicht abgestützt werden, so dass auch unter einer sich ändernden Belastung der Kegelscheibe eine unerwünschte axiale Verlagerung der Kegelscheibe vermieden werden kann.
  • Das als Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe ausgestaltete 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.
  • Vorzugsweise weist das hydraulische Betätigungssystem mindestens ein Halteventil zum Halten eines aufgebauten Betätigungsdrucks auf. Dadurch ist es nicht erforderlich, dass eine Pumpe des hydraulischen Betätigungssystems permanent den Betätigungsdruck aufbaut. Stattdessen kann dem Erreichen des Betätigungsdrucks das Halteventil schließen und lediglich die hydraulische Strecke bis zur Freilaufanordnung und gegebenenfalls innerhalb der Freilaufanordnung auf dem Druckniveau des Betätigungsdrucks halten. Die Pumpe kann abgeschaltet werden und die übrigen Strecken des hydraulischen Betätigungssystems können grundsätzlich auf Umgebungsdruckniveau abfallen. Da zum Schalten der Freilaufanordnung zwischen zwei Schaltzuständen in der Regel der Betätigungsdruck für den einen Schaltzustand und ein fehlender Betätigungsdruck für den anderen Schaltzustand vorgesehen ist, ist ein Vorhalten des Betätigungsdrucks im hydraulischen Betätigungssystem nicht erforderlich. Wenn die Freilaufanordnung geschaltet werden soll, ist hierzu ein Abfallen des Betätigungsdrucks erforderlich, so dass hierfür ein vorgehaltener Betätigungsdrucks im hydraulischen Betätigungssystem sowieso nicht erforderlich ist. Falls nach einem entsprechend langen Zeitraum durch Leckageeffekte der Betätigungsdruck in der Freilaufanordnung unter einen Schwelldruck abfallen sollte, verbleibt immer noch genügend Zeit den Betätigungsdruck im hydraulischen Betätigungssystem aufzubauen. Bis zu diesem Zeitpunkt kann jedoch ein Energieaufwand zur Aufrechterhaltung des Betätigungsdruck im hydraulischen Betätigungssystem vermieden werden.
  • Besonders bevorzugt weist die Welle mindestens einen Versorgungskanal zur Versorgung der Freilaufanordnung mit einem Hydraulikmedium von radial innen her auf. Die Welle kann eine Längsbohrung aufweisen, die von einer Querbohrung geschnitten wird, so dass an einer Stirnseite der Welle das Hydraulikmedium zugeführt und innerhalb der Welle zur Freilaufanordnung geleitet werden kann. Der Versorgungskanal kann dadurch leicht an die Welle lagernden Lagern vorbeigeführt werden. Zudem ermöglicht der in der Welle ausgebildete Versorgungskanal eine Zuführung des Hydraulikmediums an eine nahezu beliebige axiale Stelle der Welle innerhalb eines Kegelscheibensatzes des Stufenlosgetriebes. Dies ermöglicht eine kompakte bauraumsparende Bauweise.
  • Insbesondere weist die Welle eine mit dem Versorgungskanal kommunizierende in Umfangsrichtung umlaufende Ringnut auf, wobei die Freilaufanordnung mit der Ringnut kommunizierende Durchgangsöffnungen zum Leiten von Hydraulikmedium aus der Ringnut zu einem in einem Druckraum angeordneten Sperrelement aufweist. Durch die Ringnut kann unabhängig von einer Relativlage der Freilaufanordnung in Umfangsrichtung zur Welle die Freilaufanordnung mit dem Hydraulikmedium beaufschlagt werden. Zudem kann die Freilaufanordnung über den gesamten Umfang mit dem gleichen Betätigungsdruck beaufschlagt werden, so dass leicht mehrere Sperrelemente in unterschiedlichen Druckräumen gleichzeitig und gleichartig zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verlagert werden können.
  • Vorzugsweise weist die Freilaufanordnung ein in einem Druckraum angeordnetes und zwischen einer Freilaufstellung und einer Sperrstellung verlagerbares Sperrelement auf, wobei die Freilaufanordnung einen mit dem Druckraum kommunizierenden Ablaufkanal zur Abfuhr von bei einer Verlagerung von der Sperrstellung in die Freilaufstellung von dem Sperrelement verdrängten Hydraulikmedium aufweist. Durch den Ablaufkanal kann vermieden werden, dass eine Bewegung des Sperrelements durch ein von dem Sperrelement im Bereich der Sperrstellung eingeschlossenes Volumen des Hydraulikmediums gehemmt oder sogar blockiert wird. Stattdessen kann das in dem Volumen, das in der Sperrstellung für das Sperrelement vorgesehen ist, befindliche Hydraulikmedium von dem Sperrelement in den Ablaufkanal gepumpt werden, wo das Hydraulikmedium, insbesondere ohne einen wesentlichen Gegendruck, zurück in ein Reservoir, beispielsweise einen Ölsumpf, gefördert werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist die Freilaufanordnung ausgestaltet sich in einem ungeschalteten Ausgangszustand in einer Sperrstellung zu befinden. Dadurch wird ein bestimmtes aktuell eingestelltes Übersetzungsverhältnis des Stufenlosgetriebes ohne wesentlichen externen Energieeintrag beibehalten. Erst wenn das Übersetzungsverhältnis geändert werden soll, kann die Freilaufanordnung die drehfeste Koppelung des Stellelements mit der Welle aufheben und eine axiale Verlagerung der Kegelscheibe mit Hilfe des Stellmotors zulassen. Dadurch ist ein Energieeintrag in die Freilaufanordnung nur dann vorgesehen, wenn auch ein Energieeintrag in den Stellmotor vorgesehen ist, so dass leicht eine bedarfsorientiert Koppelung der Energieeinträge für den Stellmotor und für die Freilaufanordnung vorgesehen werden kann. Ein Energieeintrag, um einen bestimmten Zustand beizubehalten, ist dadurch nicht erforderlich und kann eingespart werden.
  • Insbesondere weist die Freilaufanordnung einen ersten Freilauf zum Sperren einer Relativdrehung in eine erste Umfangsrichtung und einen zweiten Freilauf zum Sperren einer Relativdrehung in eine der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung auf. Die Freilaufanordnung kann durch die beiden separaten Freiläufe bei einem konstruktiv einfachen Aufbau beide Relativdrehrichtung des Stellelements relativ zur Welle sperren und dadurch das Stellelement zusammen mit der Kegelscheibe mit der Welle drehfest arretieren. Zudem ist es möglich für eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses nur den ersten Freilauf oder nur den zweiten Freilauf in die Freilaufstellung bringen zu müssen, um eine axiale Relativbewegung der Kegelscheibe in nur eine Axialrichtung zuzulassen. Derjenige Freilauf, der die hierzu erforderliche Relativdrehrichtung sowieso nicht sperrt, kann in der Sperrstellung verbleiben. Der Schaltaufwand für die Freilaufanordnung kann dadurch reduziert werden.
  • Vorzugsweise weist die Freilaufanordnung einen direkt mit der Welle drehfest verbundenen Innenring und einen direkt mit dem Stellelement verbundenen Außenring auf. Der Innenring und/oder der Außenring kann insbesondere über eine Presspassung mit der Welle beziehungsweise mit dem Stellelement verbunden sein. Insbesondere weist die Freilaufanordnung für den ersten Freilauf und den zweiten Freilauf genau einen gemeinsamen Außenring und/oder Innenring auf. Zwischengeschaltete Bauelemente können vermieden werden und die Bauteileanzahl gering gehalten werden.
  • 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 Freilaufanordnung 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 anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
    • 1: eine schematische geschnittene Prinzipdarstellung eines Teils eines Stufenlosgetriebes,
    • 2: eine Schnittdarstellung eines Freilaufs einer Freilaufanordnung für eine Aktoranordnung des Stufenlosgetriebes aus 1 und
    • 3: eine schematische perspektivische Ansicht der Freilaufanordnung des Stufenlosgetriebes aus 1.
  • Das in 1 teilweise dargestellte als Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe ausgestaltete Stufenlosgetriebe 10 kann in einem Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Das Stufenlosgetriebe 10 weist einen Eingangskegelscheibensatz 12 auf, in den über eine Welle 14 ein Drehmoment eines Kraftfahrzeugmotors eingeleitet werden kann. An dem Eingangskegelscheibensatz 12 ist ein über ein als Keilriemen ausgestaltetes Umschlingungsmittel 16 angebundener Ausgangskegelscheibensatz angebunden. Der Ausgangskegelscheibensatz kann das im Stufenlosgetriebe 10 gewandelte Drehmoment über ein Differenzialgetriebe an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs übertragen.
  • Der Eingangskegelscheibensatz 12 und der Ausgangskegelscheibensatz weisen jeweils eine axial verlagerbare Kegelscheibe 18 auf, die relativ zu einer axial feststehenden zur Kegelscheibe 18 korrespondierenden kegeligen Gegenscheibe 20 axial verstellt werden kann, um das Umschlingungsmittel 16 auf einen anderen Wirkradius zu bewegen, wodurch das Übersetzungsverhältnis des Stufenlosgetriebes 10 stufenlos variiert werden kann. Zum axialen Verlagern der Kegelscheibe 18 ist eine Aktoranordnung 22 vorgesehen, die vorzugsweise an dem Eingangskegelscheibensatz 12 angreift aber zusätzlich oder alternativ auch an dem Ausgangskegelscheibensatz angreifen kann. Die Aktoranordnung 22 weist einen als Elektromotor ausgebildeten Stellmotor 24 auf, der mittelbar oder unmittelbar mit einem axial unbeweglichen aber drehbar auf der Welle 14 aufgenommenen Stellelement 26 gekoppelt ist. Bei einem Betrieb des Stellmotors 24 kann ein Motormoment des Stellmotors 24 an dem Stellelement 26 ankommen. Das Stellelement 26 ist über ein als Kugelgewindetrieb ausgestaltetes Schraubgetriebe 28 mit der Kegelscheibe 18 gekoppelt, so dass bei einer Drehung des Stellelements 26 die über eine Steckverzahnung 30 drehfest aber axial beweglich mit der Welle 14 gekoppelte Kegelscheibe 18 axial verlagert werden kann. Zwischen der Kegelscheibe 18 und dem Stellelement 26 kann ein als Schraubenfeder ausgestaltetes Federelement verspannt sein, das einen minimalen Anpressdruck an das Umschlingungsmittel 16 bereitstellen kann und/oder axiale Schläge dämpfen kann.
  • Die Aktoranordnung 22 weist zusätzlich eine an dem Stellelement 26 und an der Welle 14 angreifende schaltbare Freilaufanordnung 32 auf, die in einer Sperrstellung das Stellelement 26 mit der Welle 14 arretiert. In der Sperrstellung der Freilaufanordnung 32 wird ist Relativdrehung des Stellelements 26 zur Welle 14 und damit auch eine axiale Relativbewegung der Kegelscheibe 18 zur Welle 14 blockiert. Hierzu weist die schaltbare Freilaufanordnung 32 einen ersten Freilauf 34 und einen zweiten Freilauf 36 auf, die jeweils unterschiedliche Relativdrehrichtungen des Stellelements 26 zur Welle 14 in ihrer jeweiligen Sperrstellung sperren können. Um den jeweiligen Freilauf 34, 36 schalten zu können, weist die Welle jeweils einen dem jeweiligen Freilauf 34, 36 zugeordneten mit einer radial äußeren Ringnut 38 kommunizierenden Versorgungskanal 40 auf, der von einem hydraulischen Betätigungssystem 42 mit einem Betätigungsdruck beaufschlagt werden kann. Hierzu kann eine Pumpe 44 ein Hydraulikmedium, insbesondere Öl, aus einem Ölsumpf 46 über ein Halteventil 48 anpumpen. Das Halteventil 48 kann insbesondere einen zum Ölsumpf 46 führenden Ablauf 58 aufweisen, über den das Hydraulikmedium wieder abgeführt werden kann, wenn zum Schalten des jeweiligen Freilaufs 34, 36 statt des Betätigungsdrucks ein niedriger Druck, insbesondere Umgebungsdruck, angelegt werden soll.
  • Wie in 2 und 3 dargestellt weist der jeweilige Freilauf 34, 36 mit der zugeordneten Ringnut 38 kommunizierende Durchgangsöffnungen 50 auf, über die das Hydraulikmedium in einen Druckraum 52 gelangen kann, um ein in dem Druckraum 52 beispielsweise als Rolle ausgestaltetes Sperrelement 54 in die dargestellte Freilaufstellung zu drücken. Das bei einer Bewegung des Sperrelements 54 von der Sperrstellung in die Freilaufstellung verdrängte Hydraulikmedium kann über einen Ablaufkanal 56 zurück in den Ölsumpf 46 abgeführt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Stufenlosgetriebe
    12
    Eingangskegelscheibensatz
    14
    Welle
    16
    Umschlingungsmittel
    18
    Kegelscheibe
    20
    Gegenscheibe
    22
    Aktoranordnung
    24
    Stellmotor
    26
    Stellelement
    28
    Schraubgetriebe
    30
    Steckverzahnung
    32
    Freilaufanordnung
    34
    erster Freilauf
    36
    zweiter Freilauf
    38
    Ringnut
    40
    Versorgungskanal
    42
    hydraulisches Betätigungssystem
    44
    Pumpe
    46
    Ölsumpf
    48
    Halteventil
    50
    Durchgangsöffnung
    52
    Druckraum
    54
    Sperrelement
    56
    Ablaufkanal
    58
    Ablauf

Claims (9)

  1. Aktoranordnung zur Änderung eines Übersetzungsverhältnisses eines Stufenlosgetriebes (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einer Welle (14) zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einer drehfest aber axial verlagerbar auf der Welle (14) aufgenommenen Kegelscheibe (18) zur Drehmomentübertragung an einem zwischen der Kegelscheibe (18) und einer Gegenscheibe (20) verpressten Umschlingungsmittel (16), einem an der Kegelscheibe (18) angreifenden Stellelement (26) zum axialen Verlagern der Kegelscheibe (18) relativ zur Welle (14) in Reaktion auf eine Relativdrehung des Stellelements (26) relativ zur Kegelscheibe (18), einem elektrischen Stellmotor (24) zur Betätigung des Stellelements (26), und einer schaltbaren Freilaufanordnung (32) zum Koppeln des Stellelements (26) mit der Welle (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufanordnung (32) mit einem hydraulischen Betätigungssystem (42) zum Schalten der Freilaufanordnung (32) verbunden ist.
  2. Aktoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Betätigungssystem (42) mindestens ein Halteventil (48) zum Halten eines aufgebauten Betätigungsdrucks aufweist.
  3. Aktoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (14) mindestens einen Versorgungskanal (40) zur Versorgung der Freilaufanordnung (32) mit einem Hydraulikmedium von radial innen her aufweist.
  4. Aktoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (14) eine mit dem Versorgungskanal (40) kommunizierende in Umfangsrichtung umlaufende Ringnut (38) aufweist, wobei die Freilaufanordnung (32) mit der Ringnut (38) kommunizierende Durchgangsöffnungen (50) zum Leiten von Hydraulikmedium aus der Ringnut (38) zu einem in einem Druckraum (52) angeordneten Sperrelement (54) aufweist.
  5. Aktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufanordnung (32) ein in dem Druckraum (52) angeordnetes und zwischen einer Freilaufstellung und einer Sperrstellung verlagerbares Sperrelement (54) aufweist, wobei die Freilaufanordnung (32) einen mit dem Druckraum (52) kommunizierenden Ablaufkanal (56) zur Abfuhr von bei einer Verlagerung von der Sperrstellung in die Freilaufstellung von dem Sperrelement verdrängten Hydraulikmedium aufweist.
  6. Aktoranordnung zur Änderung eines Übersetzungsverhältnisses eines Stufenlosgetriebes (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einer Welle (14) zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments, einer drehfest aber axial verlagerbar auf der Welle (14) aufgenommenen Kegelscheibe (18) zur Drehmomentübertragung an einem zwischen der Kegelscheibe (18) und einer Gegenscheibe (20) verpressten Umschlingungsmittel (16), einem an der Kegelscheibe (18) angreifenden Stellelement (26) zum axialen Verlagern der Kegelscheibe (18) relativ zur Welle (14) in Reaktion auf eine Relativdrehung des Stellelements (26) relativ zur Kegelscheibe (18), einem elektrischen Stellmotor (24) zur Betätigung des Stellelements (26), und einer schaltbaren Freilaufanordnung (32) zum Koppeln des Stellelements (26) mit der Welle (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufanordnung (32) ausgestaltet ist sich in einem ungeschalteten Ausgangszustand in einer Sperrstellung zu befinden.
  7. Aktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufanordnung (32) einen ersten Freilauf (34) zum Sperren einer Relativdrehung in eine erste Umfangsrichtung und einen zweiten Freilauf (36) zum Sperren einer Relativdrehung in eine der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung aufweist.
  8. Aktoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufanordnung (32) einen direkt mit der Welle (14) drehfest verbundenen Innenring und einen direkt mit dem Stellelement (26) verbundenen Außenring aufweist.
  9. Stufenlosgetriebe zur kontinuierlichen Variation eines Übersetzungsverhältnisses in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Eingangskegelscheibensatz (12) zum Einleiten eines Drehmoments, einem Ausgangskegelscheibensatz zum Ausleiten des Drehmoments und einem den Eingangskegelscheibensatz (12) mit dem Ausgangskegelscheibensatz koppelnden Umschlingungsmittel (16), wobei ein Übersetzungsverhältnis mit Hilfe einer am Eingangskegelscheibensatz (12) und/oder am Ausgangskegelscheibensatz angreifenden Aktoranordnung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verstellbar ist.
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