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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Kraftübertragungsvorrichtung.
Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Kraftübertragungsvorrichtung
(kraftübertragendes Getriebe), die ein kontinuierlich variables
Getriebe aufweist, das eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle
hat, wobei die Ausgangswelle parallel zu der Eingangswelle vorgesehen
ist, um kontinuierlich Kraft, die zu der Eingangswelle aufgebracht
wird, zu schalten und die sich ergebende Kraft zu der Ausgangswelle
auszugeben.
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HINTERGRUND DES STANDES DER
TECHNIK
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Als
diese Art an kraftübertragendem Getriebe ist eine Kraftübertragungsvorrichtung
vorgeschlagen worden, die ein kontinuierlich variables Getriebe aufweist,
in dem ein konisches Element, das mit einer Eingangswelle verbunden
ist, und ein konisches Element, das mit einer Ausgangswelle verbunden
ist, parallel zueinander in entgegengesetzten Richtungen angeordnet
sind, und ein Ring um ein konisches Element herum so eingeführt
ist, dass er durch die beiden konischen Elemente gedrückt
wird (siehe beispielsweise das Patentdokument 1). In dieser Vorrichtung
wird, indem der Ring in einer axialen Richtung bewegt wird, das Übersetzungsverhältnis
geändert, und die zu der Eingangswelle aufgebrachte Kraft
wird zu der Ausgangswelle durch den Ring ausgegeben.
- [Patentdokument
1] Japanische Übersetzung
der internationalen PCT-Anmeldung Nr. 2006-501 425
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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In
der vorstehend erläuterten Art an Kraftübertragungsvorrichtung
wird der Ring zwischen den beiden konischen Elementen gedrückt,
und Kraft wird durch eine Scherkraft eines Ölfilms in einem elastohydrodynamischen
Schmierzustand übertragen, der zwischen dem Ring und den
beiden konischen Elementen ausgebildet ist. Es ist daher erforderlich,
Traktionsöl mit einem hohen Druck-Viskositäts-Koeffizienten
zu verwenden, um einen hohen Traktionskoeffizienten sicherzustellen.
Um wunschgemäß Lager, die in drehbarer Weise die
konischen Elemente und andere mechanische Abschnitte stützen,
zu schmieren, ist es ebenfalls erforderlich, Schmieröl
zu diesen mechanischen Abschnitten zu liefern. Es ist denkbar, einen
Traktionsübertragungsabschnitt, Lager, die sich an beiden
Enden des Traktionsübertragungsabschnittes befinden, und
andere mechanische Abschnitte in drei oder mehr Räume zu teilen
und jeden Raum mit dem entsprechenden Öl zu füllen.
Jedoch bewirkt dieser Aufbau Probleme dahingehend, dass die Form
eines Gehäuses kompliziert wird und die Gesamtgröße
der Vorrichtung zunimmt. Es ist außerdem denkbar, ein Additiv
hinzuzugeben, sodass das Traktionsöl auch die Lager und andere
mechanische Abschnitte schmieren kann. Jedoch kann es sein, dass
das Hinzugeben des Additivs das Traktionsvermögen verschlechtert.
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Es
ist eine Hauptaufgabe der Kraftübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung, eine Verringerung der Größe
der Vorrichtung herbeizuführen, während sowohl
das Traktionsvermögen als auch das Schmiervermögen
sichergestellt werden.
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Die
Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
wendet die folgenden Einrichtungen an, um die vorstehend erläuterte
Hauptaufgabe zu lösen.
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Eine
Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist eine Kraftübertragungsvorrichtung mit einem kontinuierlich
variablen Getriebe mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle, die
parallel zu der Eingangswelle vorgesehen ist, um kontinuierlich
eine Kraft zu schalten, die auf die Eingangswelle aufgebracht wird,
und die sich ergebende Kraft zu der Ausgangswelle auszugeben. Die
Kraftübertragungsvorrichtung weist Folgendes auf: ein Eingangselement,
das eine konische Form hat und die Eingangswelle aufweist; ein Ausgangselement
mit im Wesentlichen der gleichen konischen Form wie die Form des
Eingangselementes, wobei es die Ausgangswelle aufweist und in einer
entgegengesetzten Richtung zu der Richtung der Eingangswelle angeordnet
ist; ein ringartiges Übertragungselement, das durch das
Eingangselement und das Ausgangselement gedrückt wird,
um die von dem Eingangselement aufgenommene Kraft zu dem Ausgangselement
zu übertragen; eine Gleiteinrichtung, die dazu in der Lage ist,
ein Übersetzungsverhältnis zu ändern, indem
das Übertragungselement zu einem Gleiten gebracht wird;
ein erstes Lager, das an einer Endseite des Eingangselementes befestigt
ist und mit Schmieröl geschmiert werden muss; ein zweites
Lager, das an der anderen Endseite des Eingangselementes befestigt
ist, von einer anderen Art als das erste Lager ist und dazu in der
Lage ist, mit Momentübertragungsöl geschmiert
zu werden; ein drittes Lager, das an einer Endseite des Ausgangselementes an
der gleichen Seite, an der auch das erste Lager befestigt ist, befestigt
ist, und bei dem es erforderlich ist, dass es mit Schmieröl
geschmiert wird; ein viertes Lager, das an der anderen Endseite
des Ausgangselementes befestigt ist, von einer anderen Art als das dritte
Lager ist und dazu in der Lage ist, dass es mit Momentübertragungsöl
geschmiert wird; und ein Gehäuse, in dem Elemente der Kraftübertragungsvorrichtung
untergebracht sind, das zusammen mit dem Abdichtelement einen ersten
Raum definiert, in dem das Eingangselement, das Ausgangselement,
das Übertragungselement, die Gleiteinrichtung, das zweite
Lager und das vierte Lager angeordnet sind, und einen zweiten Raum
definiert, in dem das erste Lager und das dritte Lager angeordnet
sind. Der erste Raum ist mit dem Momentübertragungsöl
gefüllt und der zweite Raum ist mit dem Schmieröl
gefüllt.
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Die
vorstehend erläuterte Kraftübertragungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist durch Folgendes ausgebildet: das
Eingangselement mit einer konischen Form und das die Eingangswelle
aufweist; das Ausgangselement mit im Wesentlichen der gleichen konischen
Form wie die Form des Eingangselementes, wobei es die Ausgangswelle
aufweist und in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung der Eingangswelle
angeordnet ist; das ringartige Übertragungselement, das
durch das Eingangselement und das Ausgangselement gedrückt
wird, um die von dem Eingangselement empfangene Kraft zu dem Ausgangselement
zu übertragen; und die Gleiteinrichtung, die dazu in der
Lage ist, das Übersetzungsverhältnis durch ein
Gleiten des Übertragungselementes zu ändern. Das
erste Lager, bei dem es erforderlich ist, dass es mit Schmieröl
geschmiert wird, ist an einer Endseite des Eingangselementes angeordnet.
Das zweite Lager, das von einer anderen Art als die Art des ersten
Lagers ist und das dazu in der Lage ist, dass es mit einem Momentübertragungsöl
(ein Öl, das dazu in der Lage ist, bei einer Momentübertragung
eingesetzt zu werden) geschmiert wird, ist an der anderen Endseite
des Eingangselementes angeordnet. Das dritte Lager, bei dem es erforderlich
ist, dass es mit dem Schmieröl geschmiert wird, ist an der
einen Endseite des Ausgangselementes an der gleichen Seite, an der
das erste Lager angeordnet ist, angeordnet. Das vierte Lager, das
von einer anderen Art als die Art des dritten Lagers ist und das
dazu in der Lage ist, dass es mit dem Momentübertragungsöl geschmiert
wird, ist an der anderen Endseite des Ausgangselementes angeordnet.
Das Gehäuse ist so aufgebaut, dass es die Elemente der
Kraftübertragungsvorrichtung unterbringt und zusammen mit dem
Abdichtelement den ersten Raum definiert, in dem das Eingangselement,
das Ausgangselement, das Übertragungselement, die Gleiteinrichtung,
das zweite Lager und das vierte Lager angeordnet sind, und den zweiten
Raum definiert, in dem das erste Lager und das dritte Lager angeordnet
sind. Der erste Raum ist mit dem Momentübertragungsöl
gefüllt und der zweite Raum ist mit dem Schmieröl
gefüllt. Das Gehäuse und das Abdichtelement können
somit so angeordnet sein, dass sie zwei Räume ausbilden,
d. h. den ersten Raum, der mit dem Momentübertragungsöl
gefüllt ist, und den zweiten Raum, der mit dem Schmieröl
gefüllt ist. Demgemäß kann eine Verringerung
der Größe herbeigeführt werden, während sowohl das
Traktionsvermögen als auch das Schmiervermögen
sichergestellt sind.
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In
der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
können das erste Lager und das dritte Lager Lager sein,
die eine Axialkraft aufnehmen können, und das zweite Lager
und das vierte Lager können reine Rolllager sein, die die
Axialkraft nicht aufnehmen können. In diesem Fall können
das erste Lager und das dritte Lager Lager mit konischen Rollen
sein, und das zweite Lager und das vierte Lager können
Lager mit zylindrischen Rollen sein.
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In
der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann ein Drehschaltmechanismus, der durch Zahnräder ausgebildet
ist, zum Schalten der aufgenommenen Kraft zwischen einer normalen
Drehung und einer Umkehrdrehung (rückwärts gerichtete
Drehung), und der die sich ergebende Kraft zu der Eingangswelle
ausgibt, in dem zweiten Raum angeordnet sein. In diesem Fall kann
der Drehschaltmechanismus noch besser wunschgemäß geschmiert
werden.
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In
der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann ein Differenzialmechanismus, der mit der Ausgangswelle verbunden
ist, um die Kraft der Ausgangswelle zu zwei anderen Wellen auszugeben,
in dem zweiten Raum angeordnet sein. In diesem Fall kann der Differenzialmechanismus noch
besser wunschgemäß geschmiert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Aufbaudarstellung des äußeren Umrisses einer
Struktur einer Kraftübertragungsvorrichtung 20 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt Darstellungen der Schaltzustände
eines CVT 30.
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3 zeigt
eine Aufbaudarstellung des äußeren Umrisses einer
Struktur einer Kraftübertragungsvorrichtung 20B eines
Vergleichsbeispiels.
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4 zeigt Aufbaudarstellungen des äußeren
Umrisses einer Struktur des Mechanismus 50 zum Einstellen
einer Drückkraft.
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5 zeigt teilweise vergrößerte
Ansichten des Mechanismus 50 zum Einstellen der Drückkraft.
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BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Nachstehend
sind die besten Modi zum Ausführen der vorliegenden Erfindung
auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
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1 zeigt
eine Aufbaudarstellung des äußeren Umrisses einer
Struktur einer Kraftübertragungsvorrichtung 20 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Kraftübertragungsvorrichtung 20 dieses
Ausführungsbeispiels ist als eine Vorrichtung in Transaxle-Bauweise
aufgebaut, die dazu in der Lage ist, von einem in einem Kraftfahrzeug
montierten (nicht dargestellten) Verbrennungsmotor empfangene Kraft
durch eine Startvorrichtung (beispielsweise ein Drehmomentwandler und
dergleichen) zu schalten und die sich ergebende Kraft zu Vorderrädern,
die sich rechts und links befinden, zu übertragen. Wie
dies in der Zeichnung dargestellt ist, weist die Kraftübertragungsvorrichtung 20 Folgendes
auf: Einen Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24,
ein CVT 30 als ein kontinuierlich variables Getriebe und
ein Differenzialgetriebe 28. Der Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 ist
mit einer Ausgangswelle 22 der Startvorrichtung verbunden.
Der Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 schaltet
die Kraft, die von der Startvorrichtung empfangen wird, zwischen
einer normalen Drehung und einer rückwärtsgerichteten Drehung
und gibt die sich ergebende Kraft ab. Das CVT 30 hat eine
Eingangswelle 32, die mit dem Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 verbunden
ist, und eine Ausgangswelle 38, die parallel zu der Eingangswelle 32 vorgesehen
ist. Das CVT 30 schaltet in kontinuierlicher Weise die
Kraft, die zu der Eingangswelle 32 aufgebracht wird, und
gibt die sich ergebende Kraft zu der Ausgangswelle 38 aus.
Das Differenzialgetriebe 28 ist mit der Ausgangswelle 38 des
CVT 30 durch ein Drehzahluntersetzungsgetriebe 26 verbunden
und ist mit den Vorderrädern, die sich rechts und links
befinden, verbunden. Der Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24,
das CVT 30 und das Differenzialgetriebe 28 sind
in einem Gehäuse 21 untergebracht, das durch ein
Gehäuse 21a in Transaxle-Bauweise, ein Wandlergehäuse 21b und
ein hinteres Gehäuse 21c ausgebildet ist. Es ist
hierbei zu beachten, dass eine Trennplatte 21d zum Trennen
eines Raumes, in dem der Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 und das
Differenzialgetriebe 28 angeordnet sind, und eines Raumes,
in dem das CVT 30 angeordnet ist, in diesem Gehäuse 21 vorgesehen
ist.
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Der
Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 ist
durch einen Planetengetriebemechanismus mit Doppelantriebszahnrad,
einer Bremse B1 und einer Kupplung C1 ausgebildet. Der Planetengetriebemechanismus
mit Doppelantriebszahnrad weist ein Sonnenrad 24a als ein äußeres
Zahnrad, einen Zahnkranz (Hohlrad) 24b als ein inneres
Zahnrad und einen Träger 24c auf. Der Zahnkranz 24b ist
zu dem Sonnenrad 24a konzentrisch vorgesehen. Der Träger 24c verbindet
eine Vielzahl an ersten Antriebszahnrädern, die mit dem
Sonnenrad 24a in Zahneingriff stehen, und eine Vielzahl
an zweiten Antriebszahnrädern, die mit den ersten Antriebszahnrädern
und dem Zahnkranz 24b in Zahneingriff stehen, und hält
die Vielzahl an ersten Antriebszahnrädern und die Vielzahl
an zweiten Antriebszahnrädern so, dass die Vielzahl an
ersten Antriebszahnrädern und die Vielzahl an zweiten Antriebszahnrädern
sich gleichzeitig drehen und umlaufen können. Die Ausgangswelle 22 ist
mit dem Sonnenrad 24a verbunden, und die Eingangswelle 32 des
CVT 30 ist mit dem Träger 24c verbunden.
Der Zahnkranz 24b des Planetengetriebemechanismus ist mit
dem Gehäuse 21 durch die Bremse B1 verbunden.
Das Einschalten und Ausschalten der Bremse B1 ermöglicht,
dass der Zahnkranz 24b sich frei dreht und die Drehung
des Zahnkranzes 24b behindert wird. Das Sonnenrad 24a und
der Träger 24c des Planetengetriebemechanismus
sind durch die Kupplung C1 verbunden. Das Sonnenrad 24a und
der Träger 24c werden verbunden und getrennt,
indem die Kupplung C1 eingeschaltet und ausgeschaltet wird. Durch
das Ausschalten der Bremse B1 und das Einschalten der Kupplung C1 überträgt
der Vorwärts/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 die
Drehung (Rotation) der Ausgangswelle 22 direkt zu der Eingangswelle 32 des
CVT 30, um zu bewirken, dass das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung
fährt. Durch das Einschalten der Bremse B1 und das Ausschalten
der Kupplung C1 wandelt der Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 die
Drehung der Ausgangswelle 22 in eine Drehung in einer entgegengesetzten Richtung
(Rückwärtsrichtung) um und überträgt
die Rückwärtsdrehung zu der Eingangswelle 32 des CVT 30,
um zu bewirken, dass das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung
fährt. Die Ausgangswelle 22 und die Eingangswelle 32 des
CVT 30 können getrennt werden, indem die Bremse
B1 ausgeschaltet wird und die Kupplung C1 ausgeschaltet wird. Es
ist hierbei zu beachten, dass in diesem Ausführungsbeispiel der
Vorwärts/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 durch
den Planetengetriebemechanismus mit Doppelantriebszahnrad, die Bremse
B1 und die Kupplung C1 ausgebildet ist. Jedoch kann der Planetengetriebemechanismus
mit Doppelantriebszahnrad des Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 durch
einen Planetengetriebemechanismus mit einem einzelnen Antriebszahnrad
ersetzt werden. Der Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 kann
sogar einen ganz anderen Aufbau haben.
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Das
CVT 30 weist einen Eingangskonus 34, einen Ausgangskonus 36,
einen Ring 60, eine (nicht gezeigte) Gleitführung
und einen Mechanismus 50 zum Einstellen einer Drückkraft
auf. Der Eingangskonus 34 hat eine konische Form und die
Eingangswelle 32 ist mit dem Eingangskonus 34 einstückig
ausgebildet. Der Ausgangskonus 36 hat im Wesentlichen die
gleiche Form wie die Form des Eingangskonus 34 und ist
mit der Ausgangswelle 38 so verbunden, dass er in einer
entgegengesetzten Richtung zu der Richtung des Eingangskonus 34 angeordnet
ist. Der Ring 60 ist um den Eingangskonus 34 herum
eingefügt und ist so angeordnet, dass er zwischen dem Eingangskonus 34 und
dem Ausgangskonus 36 angeordnet ist. Die Gleitführung
stützt in drehbarer Weise den Ring 60 und ist
dazu in der Lage, den Ring 60 gleiten zu lassen. Der Mechanismus 15 zum
Einstellen der Drückkraft stellt die Drückkraft
ein, die auf den Ring 60 zwischen dem Eingangskonus 34 und
dem Ausgangskonus 36 aufgebracht wird. Indem der Ring 60 durch
die Gleitführung gleitet, schaltet das CVT 30 kontinuierlich
die Kraft von der Eingangswelle 32 und gibt die sich ergebende
Kraft zu der Ausgangswelle 36 aus. 2 zeigt
die Schaltzustände des CVT 30. Wie dies in der
Zeichnung dargestellt ist, schaltet, indem der Ring 60 in einer
Richtung gleitet, die zu der Vorderseite der Zeichnung hin weist
(nach vorn), das CVT 30 die Kraft von dem Eingangskonus 34 bei
einem relativ geringen Untersetzungsverhältnis und überträgt
die sich ergebende Kraft zu dem Ausgangskonus 36. Indem
der Ring 60 in eine Richtung gleitet, die zu der hinteren
Seite der Zeichnung hin weist (nach hinten), schaltet das CVT 30 die
Kraft von dem Eingangskonus 34 bei einem relativ hohen
Untersetzungsverhältnis und überträgt
die sich ergebende Kraft zu dem Ausgangskonus 36.
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Der
Eingangskonus 34 und die Eingangswelle 32 sind
durch ein Lager 41 an ihrem rechten Ende in 1 drehbar
gestützt und sie sind durch ein Lager 42 an ihrem
linken Ende in 1 drehbar gestützt.
Das Lager 41 ist an der Trennplatte 21d befestigt
und ist als ein Lager mit konischen Rollen ausgebildet, das eine
Axialkraft aufnehmen kann. Das Lager 42 ist an dem in Transaxle-Bauweise
ausgeführten Gehäuse 21a befestigt und
ist als ein Lager mit zylindrischen Rollen ausgebildet, das eine
Axialkraft nicht aufnehmen kann, aber eine relativ hohe radiale Kraft
aufnehmen kann. Der Ausgangskonus 36 andererseits ist durch
ein Lager 45 an seinem rechten Ende in 1 drehbar
gestützt und ist durch ein Lager 46 an seinem
linken Ende in 1 drehbar gestützt.
Das Lager 45 ist an der Trennplatte 21d befestigt
und ist als ein Lager mit zylindrischen Rollen ausgebildet. Das
Lager 46 ist an dem Transaxle-Gehäuse 21a befestigt
und ist als ein Lager mit zylindrischen Rollen ausgebildet. Die
Ausgangswelle 38, die mit dem Eingangskonus 36 verbunden
ist, ist durch ein Lager 49 an seinem rechten Ende in 1 drehbar
gestützt. Das Lager 49 ist an dem Wandlergehäuse 21b befestigt
und ist als ein Lager mit konischen Rollen ausgebildet.
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Eine Öldichtung 43 ist
an der Trennplatte 21d an der Seite des CVT 30 (die
linke Seite in 1) von der Position, an der
das Lager 41 des Eingangskonus 34 vorgesehen ist,
befestigt, und eine Öldichtung 47 ist an der Trennplatte 21b an
der Seite des CVT 30 (die linke Seite in 1)
von der Position, an der das Lager 45 des Ausgangskonus 36 vorgesehen
ist, befestigt. Der Innenraum des Gehäuses 21 ist
somit in einen Raum (erster Raum), der durch das Transaxle-Gehäuse 21a,
die hintere Abdeckung 21c und die Trennplatte 21d ausgebildet
ist, und einen Raum (zweiter Raum) geteilt, der durch das Transaxle-Gehäuse 21a,
das Wandlergehäuse 21b und die Trennplatte 21d ausgebildet
ist. Der erste Raum ist mit Traktionsöl gefüllt,
um die Lager 42, 46 zu schmieren, die in dem ersten
Raum angeordnet sind, und um das Moment in dem CVT 30 zu übertragen.
Der zweite Raum ist mit Schmieröl gefüllt, um
die mechanischen Abschnitte zu schmieren, die in dem zweiten Raum angeordnet
sind, wie beispielsweise die Lager 41, 45, 49,
den Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 und
das Differenzialgetriebe 28. Demgemäß bildet
der erste Raum eine Traktionsölkammer und der zweite Raum
bildet eine Getriebeölkammer. Das CVT 30 ist ein
Mechanismus zum Übertragen von Kraft durch eine Scherkraft
eines Ölfilms in einem elastohydrodynamischen Schmierzustand,
der zwischen dem Ring 60 und dem Eingangskonus 34 und dem
Ausgangskonus 36 ausgebildet ist. Spezialöl, das
einen höheren Druck-Viskositäts-Koeffizienten als
derjenige des Schmieröls hat, wird daher als das Traktionsöl
verwendet. Aufgrund des Viskositätskoeffizienten dieses
Traktionsöls kann das Traktionsöl nicht verwendet
werden, um die Lager 41, 49 zu schmieren, die
als Lager mit konischen Rollen ausgebildet sind, was eine Rutschbewegung
im Ansprechen auf eine Axialkraft mit sich bringt. Jedoch kann dieses
Traktionsöl dazu verwendet werden, die Lager 42, 46 zu
schmieren, die als reine Lager mit zylindrisch rollenden Rollen ausgebildet
sind, bei denen keine Rutschbewegung mit sich gebracht wird. Nachstehend
ist der Grund, weshalb die Lager 41, 49, die als
Lager mit konischen Rollen ausgebildet sind, in der Getriebeölkammer
angeordnet sind und mit dem Schmieröl geschmiert werden,
und die Lager 42, 46, die als Lager mit zylindrischen
Rollen ausgebildet sind, in der Traktionsölkammer angeordnet
sind und mit dem Traktionsöl geschmiert werden, unter Bezugnahme
auf ein Vergleichsbeispiel beschrieben.
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3 zeigt
eine Aufbaudarstellung des äußeren Umrisses einer
Struktur einer Kraftübertragungsvorrichtung 20B eines
Vergleichsbeispiels. In der Kraftübertragungsvorrichtung 20B dieses
Vergleichsbeispiels ist der gleiche Aufbau wie bei der Kraftübertragungsvorrichtung 20 des
Ausführungsbeispiels anhand gleicher Bezugszeichen bezeichnet und
deren Beschreibung unterbleibt, um eine Wiederholung zu vermeiden.
In der Kraftübertragungsvorrichtung 20B des Vergleichsbeispiels
sind ein Eingangskonus 34 und eine Eingangswelle 32 durch
ein Lager 41b an ihrem rechten Ende in 3 drehbar gestützt
und sie sind durch ein Lager 42 an ihrem linken Ende in 3 drehbar
gestützt. Das Lager 41b ist als ein Lager mit
zylindrischen Rollen ausgebildet und das Lager 42 ist als
ein Lager mit konischen Rollen ausgebildet. Da, wie dies vorstehend
beschrieben ist, Lager mit konischen Rollen eine Rutschbewegung
im Ansprechen auf eine Axialkraft mit sich bringen, ist es schwierig,
die Lager mit konischen Rollen mit Traktionsöl zu schmieren,
und die Lager mit konischen Rollen müssen mit Schmieröl
geschmiert werden. In der Kraftübertragungsvorrichtung 20B des
Vergleichsbeispiels sind eine Öldichtung 44 zum
Abdichten eines Abschnittes zwischen dem Lager 42, das
als Lager mit konischen Rollen ausgebildet ist, und einem Hauptkörper
des Eingangskonus 34, und eine Öldichtung 48 zum
Abdichten eines Abschnittes zwischen einem Lager 46 und einem
Hauptkörper des Ausgangskonus 36 an einem Gehäuse 21a in
Transaxle-Bauweise befestigt. Ein Raum (ein dritter Raum), der somit
durch eine hintere Abdeckung 21c und das Transaxle-Gehäuse 21a ausgebildet
ist, ist mit Schmieröl gefüllt und ist als eine
Getriebeölkammer ausgebildet, wodurch die Lager 42, 46 geschmiert
werden. Diese Kraftübertragungsvorrichtung 20B des
Vergleichsbeispiels kann außerdem sowohl das Traktionsvermögen
als auch das Schmiervermögen sicherstellen. Da jedoch der Raum
zum Befestigen der Öldichtungen 44, 48 erforderlich
ist, hat die Kraftübertragungsvorrichtung 20B des
Vergleichsbeispiels eine größere Größe
in axialer Richtung und hat daher eine größere
Gesamtgröße im Vergleich zu der Kraftübertragungsvorrichtung 20 des
Ausführungsbeispiels. In dem Ausführungsbeispiel
sind die Lager 41, 49, die als Lager mit konischen
Rollen ausgebildet sind, die mit Schmieröl geschmiert werden
müssen, in dem ersten Raum angeordnet und werden mit Schmieröl
geschmiert. Die Lager 42, 46, die als Lager mit
zylindrischen Rollen ausgebildet sind, die sogar mit Traktionsöl
geschmiert werden können, sind in dem zweiten Raum angeordnet
und werden mit Traktionsöl geschmiert. Dieser Aufbau stellt
sowohl ein Traktionsvermögen als auch ein Schmiervermögen
sicher und minimiert die erforderliche Anzahl an Öldichtungen,
wodurch eine Verringerung der Größe der Vorrichtung
erreicht wird.
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Obwohl
dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, ist die Gleitführung
so aufgebaut, dass sie dazu in der Lage ist, den Ring 60,
während der Ring 60 drehbar gestützt
ist, entlang einer Führungsschiene gleiten zu lassen, die
in dem Transaxle-Gehäuse 21a ausgebildet ist.
Eine Gleiteinrichtung, die gleitfähig entlang der Führungsschiene
angebracht ist, ist an dem oberen Ende der Gleitführung
ausgebildet, und zwei Paare an Rollen für ein drehbares
Halten des Rings 60 sind jeweils an dem oberen Ende und
dem unteren Ende der Gleitführung ausgebildet. Ein Stab, ein
Hebel und ein Motor sind als der Gleitmechanismus vorgesehen. Der
Stab ist in ein Durchgangsloch gleitfähig eingeführt,
das parallel zu der Führungsschiene an dem unteren Ende
der Gleitführung ausgebildet ist. Der Hebel, der an einem
Ende des Stabes angebracht ist, hat eine Drehwelle, die in einem mittleren
Abschnitt des Hebels ausgebildet ist und an dem Transaxle-Gehäuse 21a befestigt
ist, und hat einen U-förmigen Abschnitt, der an dem anderen
Ende ausgebildet ist. Ein vorragender Abschnitt, der in den U-förmigen
Abschnitt des Hebels eingeführt ist, ist an dem Motor an
einer exzentrischen Position von der Drehwelle befestigt. Durch
das Antreiben und Drehen des Motors wird der Stab nach oben und
nach unten geneigt, um die Gleitführung gleiten zu lassen. Anders
ausgedrückt wird, wenn der Motor angetrieben und gedreht
wird, der Hebel dazu gebracht, dass er um die Drehwelle aufgrund
des vorragenden Abschnittes schwenkt, der an der exzentrischen Position
von der Drehwelle angeordnet ist. Als ein Ergebnis wird der Stab,
der mit dem Hebel verbunden ist, in einer vertikalen Richtung geneigt,
wodurch der Ring 60 gleitet.
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Der
Mechanismus 50 zum Einstellen der Drückkraft ist
in dem Ausgangskonus 36 eingebettet und nutzt einen mechanischen
Mechanismus zum Einstellen der Drückkraft, die auf den
Ring 60 durch den Eingangskonus 35 und den Ausgangskonus 36 aufgebracht
wird. 4 zeigt Aufbaudarstellungen des äußeren
Umrisses einer Struktur des Mechanismus 50 zum Einstellen
der Drückkraft. 5 zeigt ausschnittartige
vergrößerte Ansichten des Mechanismus 50 zum
Einstellen der Drückkraft. Wie dies in den Zeichnungen
dargestellt ist, weist der Mechanismus 50 zum Einstellen
der Drückkraft ein feststehendes Element (fixiertes Element) 52,
ein bewegliches Element 54, eine Vielzahl an Kugeln 56,
eine Feder 58 und ein Stützelement 59 auf.
Das fixierte Element 52 sitzt per Keilverzahnung in Keilverzahnungen,
die in einem Endstückabschnitt der Ausgangswelle 38 ausgebildet
sind, und ist so befestigt, dass es in Bezug auf die Ausgangswelle 38 axial
nicht beweglich ist. Das bewegliche Element 54 sitzt in
Keilverzahnung in Keilverzahnungen, die an einer Innenumfangsfläche
des Ausgangskonus 36 ausgebildet sind, und ist so ausgebildet,
dass es zusammen mit dem Ausgangskonus 36 in Bezug auf
die Ausgangswelle 38 axial bewegbar ist. Die Vielzahl an
Kugeln 56 ist zwischen einer Vielzahl an halbkugelartigen
Kugelaufnahmeeinrichtungen 52a, die in dem fixierten Element 52 ausgebildet
sind, und einer Vielzahl an halbkugelartigen Kugelaufnahmeeinrichtungen 54a angeordnet,
die in dem beweglichen Element 54 ausgebildet sind. Die
Feder 58 ist zwischen dem fixierten Element 52 und
dem beweglichen Element 54 angeordnet und spannt das bewegliche
Element 54 axial vor, indem es das fixierte Element 52 als
ein Federlager nutzt. Das Stützelement 59 ist
an dem Ausgangskonus 36 befestigt und stützt den
Ausgangskonus 36 so, dass der Ausgangskonus 36 in
Bezug auf die Ausgangswelle 38 axial bewegbar ist. Der
Mechanismus 50 zum Einstellen der Drückkraft stellt
die Drückkraft zu dem Ring 60 ein, indem das auf
die Ausgangswelle 38 aufgebrachte Moment in eine axiale Kraft
umgewandelt wird und die axiale Kraft auf den Ausgangskonus 36 aufgebracht
wird. Wie dies in 5 gezeigt ist, sind,
wenn kein Moment auf die Ausgangswelle 38 aufgebracht wird,
die Kugelaufnahmeeinrichtung 52a des fixierten Elementes 52 und
die Kugelaufnahmeeinrichtung 54b des beweglichen Elementes 54 an
Positionen angeordnet, die einander direkt gegenüber stehen
(einander zugewandt sind), und das bewegliche Element 54 empfängt
keine Kraft von der Kugel 56 (siehe 5A). Wenn
ein Moment auf die Ausgangswelle 38 aufgebracht wird, werden
die Kugelaufnahmeeinrichtung 52a des fixierten Elementes 52 und
die Kugelaufnahmeeinrichtung 54a des beweglichen Elementes 54 in Bezug
zueinander verdreht, wodurch eine Kraft erzeugt wird, die das bewegliche
Element 54 durch die Kugel 56 herausdrückt,
indem eine Reaktionskraft von dem fixierten Element 52 genutzt
wird (siehe 5B). Da der Ausgangskonus 36 an
dem beweglichen Element 54 befestigt ist, wie dies vorstehend beschrieben
ist, wird der Ausgangskonus 36 auch mit der Bewegung des
beweglichen Elementes 54 herausgedrückt. Je größer
das Moment ist, das auf die Ausgangswelle 38 aufgebracht
wird, desto größer ist die Kraft, die den Ausgangskonus 36 herausdrückt. Die
Drückkraft auf den Ring 60 wird somit eingestellt.
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In
der Kraftübertragungsvorrichtung 20 des vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiels ist die Trennplatte 21d zum
Trennen des ersten Raumes, in dem das CVT 30 angeordnet
ist, und des zweiten Raumes, in dem der Vorwärts/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 und
das Differenzialgetriebe 28 angeordnet sind, in dem Gehäuse 21 vorgesehen.
Die Lager 42, 46, die den Eingangskonus 34 und
den Ausgangskonus 36 jeweils drehbar stützen und
als reines Rollenlager mit zylindrischen Rollen ausgebildet sind,
die eine Axialkraft nicht aufnehmen können, sind in dem
ersten Raum angeordnet. Das Lager 41, das ein Ende der
Eingangswelle 32 drehbar stützt und als ein Lager
mit konischen Rollen ausgebildet ist, das eine Axialkraft aufnehmen kann,
das Lager 49, das die Ausgangswelle 38 drehbar
stützt und als ein Lager mit konischen Rollen ausgebildet
ist, das eine Axialkraft aufnehmen kann, und das Lager 45,
das ein Ende des Ausgangskonus 36 drehbar stützt,
sind in dem zweiten Raum angeordnet. Der erste Raum und der zweite
Raum sind mit den Öldichtungen 43, 47 abgedichtet.
Der erste Raum ist mit dem Traktionsöl gefüllt
und der zweite Raum ist mit dem Schmieröl gefüllt.
Indem somit lediglich in die zwei Räume geteilt worden
ist, kann das Traktionsvermögen des CVT 30 durch
das Traktionsöl sichergestellt werden, und das Schmiervermögen der
Lager 41, 49 (Lager mit konischen Rollen), des Vorwärts/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 und des
Differenzialgetriebes 28, die mit dem Schmieröl geschmiert
werden müssen, kann durch das Schmieröl sichergestellt
werden. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, ein Schmieröl,
das das Traktionsvermögen verschlechtert, zu dem Traktionsöl
hinzuzufügen. Als ein Ergebnis kann eine Verringerung der
Größe der Vorrichtung herbeigeführt werden, während
sowohl das Traktionsvermögen als auch das Schmiervermögen
sichergestellt wird.
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In
der Kraftübertragungsvorrichtung 20 dieses Ausführungsbeispiels
sind die Lager 42, 46, die in dem ersten Raum
(Traktionsölkammer) angeordnet sind, als Lager mit zylindrischen
Rollen ausgebildet, und die Lager 41, 49, die
in dem zweiten Raum (Getriebeölkammer) angeordnet sind,
sind als Lager mit konischen Rollen ausgebildet. Jedoch ist die
vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beliebige
andere Lager können als die Lager 42, 46 verwendet
werden, solange die Lager mit Traktionsöl geschmiert werden
können, und beliebige andere Lager können als
die Lager 41, 49 verwendet werden, solange die
Lager eine Axialkraft aufnehmen können und mit Schmieröl
geschmiert werden müssen.
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In
der Kraftübertragungsvorrichtung 20 dieses Ausführungsbeispiels
ist der Mechanismus 50 zum Einstellen der Drückkraft
durch das fixierte Element 52, das an der Ausgangswelle 38 befestigt
ist, das bewegliche Element 54, das an dem Eingangskonus 36 befestigt
ist, und die Vielzahl an Kugeln 56 ausgebildet, die jeweils
zwischen der Vielzahl an halbkugelartigen Kugelaufnahmeeinrichtungen 52a, die
in dem fixierten Element 52 ausgebildet sind, und der Vielzahl
an halbkugelartigen Kugelaufnahmeeinrichtungen 54a vorgesehen
sind, die in dem beweglichen Element 54 ausgebildet sind.
Jedoch kann der Mechanismus 50 zum Einstellen der Drückkraft durch
einen beliebigen Mechanismus ausgebildet sein, solange der Mechanismus
ein Moment, das auf die Ausgangswelle 38 aufgebracht wird,
in eine axiale Kraft umwandeln kann und die axiale Kraft auf den Ausgangskonus 36 aufbringen
kann. In der Kraftübertragungsvorrichtung 30 dieses
Ausführungsbeispiels ist der Mechanismus 50 zum
Einstellen der Drückkraft in dem Ausgangskonus 36 eingebettet. Jedoch
kann der Mechanismus 50 zum Einstellen der Drückkraft
in dem Eingangskonus 34 anstatt in dem Ausgangskonus 36 eingebettet
sein.
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In
der Kraftübertragungsvorrichtung 20 dieses Ausführungsbeispiels
sind die Eingangswelle 32 und der Eingangskonus 34 einstückig
ausgebildet. Jedoch können die Eingangswelle 32 und
der Eingangskonus 34 als separate Elemente ausgebildet sein.
In diesem Fall können die Ausgangswelle 38 und
der Ausgangskonus 36 einstückig ausgebildet sein,
wenn der Mechanismus zum Einstellen der Drückkraft in dem
Eingangskonus 34 anstatt in dem Ausgangskonus 36 vorgesehen
ist.
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Nachstehend
ist eine Korrespondenz zwischen den Hauptelementen dieses Ausführungsbeispiels
und ihren Abwandlungen und den Hauptelementen der Erfindung beschrieben,
die unter den Einrichtungen für die Lösung der
Aufgabe beschrieben sind. In dem Ausführungsbeispiel entsprechen die
Eingangswelle 32 und der Eingangskonus 34 dem
Eingangselement und die Ausgangswelle 38 und der Ausgangskonus 36 entsprechen
dem Ausgangselement. Der Ring 60 entspricht dem Übertragungselement.
Die Gleitführung, die entlang der Gleitschiene 69 gleitet,
und der Gleitmechanismus entsprechen der Gleiteinrichtung. Das Lager 41,
das als ein Lager mit konischen Rollen ausgebildet ist und ein Ende
(die Eingangswelle 32) des Eingangskonus 34 drehbar
stützt, entspricht dem ersten Lager, und das Lager 42,
das als ein Lager mit zylindrischen Rollen ausgebildet ist und das
andere Ende des Eingangskonus 34 drehbar stützt,
entspricht dem zweiten Lager. Das Lager 49, das als ein
Lager mit konischen Rollen ausgebildet ist und drehbar die Ausgangswelle 38 stützt,
entspricht dem dritten Lager, und das Lager 46, das als
ein Lager mit zylindrischen Rollen ausgebildet ist und den Ausgangskonus 36 drehbar
stützt, der mit der Ausgangswelle 38 verbunden
ist, entspricht dem vierten Lager. Das Gehäuse 21,
das durch das Transaxle-Gehäuse 21a, das Wandlergehäuse 21b,
die hintere Abdeckung 21 und die Trennplatte 21d ausgebildet
ist und durch die Öldichtungen 43, 47 in
zwei Räume geteilt ist, d. h. die Traktionsölkammer,
in der das CVT 30 und die Lager 42, 46 untergebracht
sind, und die Getriebeölkammer, in der die Lager 41, 49,
der Vorwärts/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 und
das Differenzialgetriebe 28 untergebracht sind, entspricht
dem Gehäuse. Der Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus 24 entspricht
dem Drehschaltmechanismus. Das Differenzialgetriebe 28 entspricht
dem Differenzialmechanismus. Es ist hierbei zu beachten, dass die
Entsprechung zwischen den Hauptelementen des Ausführungsbeispiels
unter Abwandlungen von diesem und den Hauptelementen der Erfindung, die
in den Einrichtungen zum Lösen der Aufgabe beschrieben
sind, in beispielartiger Weise gezeigt ist, um die besten Modi für
das Ausführungsbeispiel zum Ausführen der Erfindung
spezifisch zu beschreiben, die in den Einrichtungen zum Lösen
der Aufgaben beschrieben ist. Demgemäß ist die
vorstehend erläuterte Entsprechung (Korrespondenz) nicht
auf die Elemente der Erfindung beschränkt, die in den Einrichtungen zum
Lösen der Aufgaben beschrieben sind. Anders ausgedrückt
kann die Erfindung, die in den Einrichtungen zum Lösen
der Aufgaben beschrieben ist, auf der Grundlage der Beschreibung aufgebaut
sein, die in den Einrichtungen zum Lösen der Aufgaben dargelegt
ist, und das Ausführungsbeispiel ist lediglich ein spezifisches
Beispiel der Erfindung, die in den Einrichtungen zum Lösen
der Aufgaben beschrieben ist.
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Obgleich
die besten Modi zum Ausführen der vorliegenden Erfindung
vorstehend auf der Grundlage des Ausführungsbeispiels beschrieben
sind, sollte verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung
keineswegs auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt ist, und sie kann in verschiedenen Formen ausgeführt
werden, ohne vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung ist in der Kraftfahrzeugindustrie und dergleichen
anwendbar.
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Zusammenfassung
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Eine
Trennplatte (21d) ist in einem Gehäuse (21)
vorgesehen, um einen ersten Raum, in dem ein CVT (30) angeordnet
ist, und einen zweiten Raum voneinander zu trennen, in dem ein Vorwärts-/Rückwärts-Fahrschaltmechanismus
(24) und ein Differenzialgetriebe 28 angeordnet
sind. Lager (42, 46), die jeweils einen Eingangskonus
(34) und einen Ausgangskonus (36) stützen
und als reine Rolllager mit zylindrischen Rollen ausgebildet sind,
sind in dem ersten Raum angeordnet. Ein Lager (41), das
ein Ende einer Eingangswelle (32) stützt und als
ein Lager mit konischen Rollen ausgebildet ist, das dazu in der
Lage ist, eine Axialkraft aufzunehmen, ein Lager (49),
das eine Ausgangswelle (38) stützt und als ein Lager
mit konischen Rollen ausgebildet ist, das dazu in der Lage ist,
eine Axialkraft aufzunehmen, und ein Lager (45), das ein
Ende des Ausgangskonus (36) stützt, sind in dem
zweiten Raum angeordnet. Der erste Raum und der zweite Raum sind
durch Öldichtungen (43, 47) abgedichtet.
Der erste Raum ist mit Traktionsöl gefüllt und
der zweite Raum ist mit Schmieröl gefüllt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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