DE112009003633T5

DE112009003633T5 - Stufenlos variables Reibgetriebe

Info

Publication number: DE112009003633T5
Application number: DE112009003633T
Authority: DE
Inventors: Misaki Kamiya; Shoji Takahashi; Mitsugi Yamashita
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2012-08-16
Also published as: JPWO2010073557A1; JPWO2010073556A1; RU2011124248A; CN102245932A; BRPI0922970A2; BRPI0922163A2; DE112009003206T5; RU2011124245A; US20100184558A1; US20100167868A1; CN102245933A; WO2010073556A1; WO2010073557A1

Abstract

Es ist ein stufenlos variables Reibgetriebe vorgesehen mit einer Pressvorrichtung, mit der eine erforderliche axiale Kraft auch mit einem sehr niedrigen Drehmoment in einer ersten Drehung oder Ähnlichem ohne Last, wie z. B. beim Abschleppen erhalten werden kann. Eine Pressvorrichtung (12) hat eine erste Stufe auf der Grundlage einer Vorbelastung einer Feder (13), eine zweite Stufe, in der ein Drehmoment insgesamt über einen ersten Drehmomentnocken (15) übertragen wird und die auf dem ersten Drehmomentnocken basiert, und ein dritte Stufe, in der ein Drehmoment insgesamt über einen zweiten Drehmomentnocken (20) übertragen wird und die auf dem zweiten Drehmomentnocken (20) basiert. Die erste Stufe hat eine konstante axiale Kraft, die zweite Stufe ist mit einem relativ großen Gradienten (α) ausgebildet und die dritte Stufe ist mit einem kleinen Gradienten (β) ausgebildet.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenlos variables Reibgetriebe, das ein Reibelement hat, das in Kontakt mit einem eingangsseitigen Reibrad und einem ausgangsseitigen Reibrad unter Einwirkung von Öl dazwischen ist, und das die Kontaktposition verändert, um die Drehzahl zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle stufenlos zu schalten, bezieht sich vorzugsweise auf ein stufenlos variables Getriebe der Konusreibringbauart, bei dem konische Reibräder (Konen) entsprechend an zwei Wellen angeordnet sind, die parallel angeordnet sind, um eine Drehung zwischen den zwei Wellen über einen Ring zu übertragen, der in einer axialen Richtung bewegbar angeordnet ist, und bezieht sich insbesondere auf ein stufenlos variables Reibgetriebe mit einer Pressvorrichtung, die eine axiale Kraft in einer axialen Richtung auf ein Reibrad, wie z. B. einen Konus aufbringt, um eine Traktionskraft mit einem Reibelement, wie z. B. einem Ring zu erhalten.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise ist ein stufenlos variables Getriebe der Konusreibringbauart (Konusringbauart) bekannt, das einen Stahlring, der in einer Form, die einen primären Konus umgibt, zwischen zwei Reibrädern (primärer Konus, sekundärer Konus) eingesetzt ist, von denen jedes eine konische Form hat, das eine Antriebsleistung von dem primären Konus auf den sekundären Konus über den Ring überträgt, und die Kontaktposition zwischen dem Ring und den zwei Konen durch Bewegen des Rings in einer axialen Richtung verändert, um ein stufenloses Drehzahlschalten vorzunehmen.
Als Pressvorrichtung des stufenlos variablen Getriebes der Konusreibringbauart wurde diejenige vorgeschlagen, die in dem nachstehend aufgelisteten Patentdokument 1 beschrieben ist. Diese Pressvorrichtung (in dem Patentdokument 1 als Anpressvorrichtung beschrieben) hat als grundlegenden Aufbau einen Drehmomentnocken, der zwischen einem sekundären Konus und einer sekundären Welle angeordnet ist, auf den sekundären Konus eine axiale Kraft entsprechend einem Drehmoment in einer relativen Drehrichtung des sekundären Konus und der sekundären Welle aufbringt und eine Traktionskraft zwischen einem primären Konus, der in der axialen Richtung unbeweglich gestützt ist, und dem sekundären Konus, auf den die axiale Kraft aufgebracht wird, und dem Ring erhält, um das vorstehend beschriebene stufenlose Drehzahlschalten vorzunehmen.
Die vorstehend beschriebene Pressvorrichtung, bei der ein Drehmomentnocken vorgesehen ist, ist problematisch beim Aufbringen einer geeigneten axialen Kraft über den gesamten Drehzahlbereich mit Bezug auf die Volllast oder eine Teillast des stufenlos variablen Getriebes. Die Pressvorrichtung in dem Patentdokument 1 hat eine zweite Anpressvorrichtung, die zusätzlich zu einer ersten Anpressvorrichtungseinheit mit dem Drehmomentnocken angeordnet ist, bei dem eine zweite axiale Kraft durch die zweite Anpressvorrichtung zusätzlich zu oder in Abzug von einer ersten axialen Kraft durch die erste Anpressvorrichtung wirkt, um besser geeignete axiale Kraftcharakteristiken zur Verfügung zu stellen. Verschiedenartige Ausführungsbeispiele sind als zweite Anpressvorrichtung beschrieben. Beispielsweise gibt es eines, das hydraulische Drücke verwendet, bei denen die zweite axiale Kraft wirkt, um die erste axiale Kraft aufzuheben, um dadurch eine sich in der Mitte biegende zweistufige axiale Kraftcharakteristik zu erhalten, um einen Energieverlust und eine Verringerung der Betriebslebensdauer der Vorrichtung zu verhindern, was durch eine unnötig große Last verursacht wird, die an dem stufenlos variablen Getriebe wirkt, da die lineare erste axiale Kraft durch den Drehmomentnocken an einem Abschnitt zu groß ist, an dem das Ausgangsdrehmoment groß ist.
Es wird ein Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, das einen Drehmomentnocken als zweite Anpressvorrichtung verwendet (siehe 14 bis 16 und Absätze [0078] bis [0089] in dem Patentdokument 1), wobei entsprechende Drehmomentnocken der ersten und der zweiten Anpressvorrichtung in einer Reihe in der axialen Kraftrichtung angeordnet sind, um axiale Kräfte in Richtungen zu erzeugen, die einander aufheben. In diesem Ausführungsbeispiel wirken in einer ersten Stufe (beispielsweise an einer Seite mit niedrigem Ausgangsdrehmoment) die Drehmomentnocken der ersten und der zweiten Anpressvorrichtung in einer Reihe über eine Feder an dem sekundären Konus. Dann berührt in einer zweiten Stufe, in der der sekundäre Konus um einen vorbestimmten Betrag ausgelenkt wird, ein Element an der bewegbaren Seite des Drehmomentnockens der ersten Anpressvorrichtung einen Absatzabschnitt des sekundären Konus, so dass dieses direkt daran wirkt.
[Dokument zum Stand der Technik]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1]

Veröffentlichte Japanische Übersetzung der PCT-Anmeldung Nr. JP-A-2006-513375

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, das zwei Drehmomentnocken verwendet, wirkt eine axiale Kraft auf der Grundlage der Differenz zwischen den Drehmomentnocken in der ersten Stufe und wirkt in der zweiten Stufe eine axiale Kraft auf der Grundlage von nur einem der Nocken. Daraus ergibt sich eine axiale Kraftcharakteristik mit einem geringen Gradienten in der ersten Stufe und einem steilen Gradienten in der zweiten Stufe.
Ferner wird in dem Patentdokument 1 ebenso vorgeschlagen, eine sich in der Mitte biegende zweistufige Charakteristik vorzusehen, die aus einem steilen Gradienten, der bei 0 beginnt, und einem geringen Gradienten ausgebildet ist. Ebenso wird dabei die axiale Kraft 0, wenn ein Ausgangsdrehmoment 0 beträgt. Wenn demgemäß das Ausgangsdrehmoment 0 beträgt oder sehr gering ist, wenn beispielsweise ein Gefälle vorliegt, oder beim Abschleppen, tritt die axiale Kraft nicht in einer ersten Rotation oder Ähnlichem auf, und hat ein Traktionsöl eine Viskositätscharakteristik einer Flüssigkeit, was einen Schlupf in dem stufenlos variablen Getriebe verursachen kann.
Wenn ferner das stufenlos variable Getriebe an einem Fahrzeug montiert wird, ist die axiale Kraft beim Starten der Fahrt mit einem niedrigen Ausgangsdrehmoment unzureichend. Somit ist eine Pressvorrichtung erwünscht, die höchst zuverlässig ist und die eine geeignete axiale Kraftcharakteristik, die weder übermäßig noch unzureichend ist, über den gesamten Drehzahlbereich von einem niedrigen Ausgangsdrehmoment bis zu einem hohen Ausgangsdrehmoment erzielen kann.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein stufenlos variables Reibgetriebe mit einer Pressvorrichtung zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, eine dreistufige axiale Kraftcharakteristik zu erzielen und dadurch die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen.
Mittel zum Lösen der Probleme
Die vorliegende Erfindung besteht in einem stufenlos variablen Reibgetriebe (1) mit einem eingangsseitigen Reibrad (2), das mit einer Eingangswelle (4) antriebsgekoppelt ist, einem ausgangsseitigen Reibrad (10), das mit einer Ausgangswelle (11) antriebsgekoppelt ist, und einem Reibelement (3), das das eingangsseitige Reibrad und das ausgangsseitige Reibrad unter Druck berührt und eine Antriebsleistung mit den beiden Reibrädern überträgt, und wobei bei dem stufenlos variablen Reibgetriebe (1) eine Kontaktposition des Reibelements (3) mit dem eingangsseitigen Reibrad (2) und dem ausgangsseitigen Reibrad (10) verändert wird, um eine Drehzahl zwischen der Eingangswelle (4) und der Ausgangswelle (11) stufenlos zu schalten. Das stufenlos variable Reibgetriebe ist gekennzeichnet durch: eine Pressvorrichtung (12, 112, 212), die eine axiale Kraft zum Berühren unter Druck des eingangsseitigen Reibrads (2) und des ausgangsseitigen Reibrads (10) mit dem Reibelement (3) aufbringt, und ist ebenso dadurch gekennzeichnet, dass die Pressvorrichtung (siehe 3 und 6 als Beispiel) eine axiale Kraftcharakteristik mit Bezug auf ein Ausgangsdrehmoment in einer ersten Stufe, die eine konstante axiale Kraft (F1) in einer Region bis zu einem ersten Ausgangsdrehmoment (a) erzeugt, einer zweiten Stufe, die eine axiale Kraft hat, die sich entsprechend dem Ausgangsdrehmoment mit einem ersten Gradienten (α) in einer Region zwischen dem ersten Ausgangsdrehmoment (a) und einem zweiten Ausgangsdrehmoment (b), das größer als das erste Ausgangsdrehmoment ist, vergrößert, und eine dritte Stufe hat, die eine axiale Kraft erzeugt, die sich entsprechend dem Ausgangsdrehmoment mit einem zweiten Gradienten (β), der kleiner als der erste Gradient (α) ist, in einer Region, die größer als das zweite Ausgangsdrehmoment (b) ist, vergrößert.
Ein Traktionsöl wirkt zwischen dem eingangsseitigen Reibrad (2) und dem ausgangsseitigen Reibrad (10) und dem Reibelement (3) ein, um eine Antriebsleistung durch eine Traktionsübertragung zu übertragen.
Die konstante Axialkraft (F1) in der ersten Stufe durch die Pressvorrichtung (12) ist größer als ein Druck, bei dem das Traktionsöl zwischen dem Reibelement (3) und dem eingangsseitigen und ausgangsseitigen Reibrad (2, 10) sich verfestigt.
Unter Bezugnahme auf 7 als Beispiel ist die konstante axiale Kraft (F1) in der ersten Stufe durch die Pressvorrichtung (12) kleiner als eine axiale Kraft (F2), die erforderlich ist, wenn ein maximales Übertragungsdrehmoment in einen Zustand übertragen wird, das ein Drehzahländerungsverhältnis für die Übertragung von dem eingangsseitigen Reibrad (2) auf das ausgangsseitige Reibrad (10) auf eine Seite mit höchster Drehzahl (O/D) eingerichtet ist.
Unter Bezugnahme auf 7 als Beispiel wird die axiale Kraftcharakteristik in der zweiten Stufe durch die Pressvorrichtung (12) auf der Grundlage eines Gradienten (α) eingerichtet, der einen Punkt einer axialen Kraft 0, bei dem ein Ausgangsdrehmoment 0 beträgt, und einem Punkt der axialen Kraft (F2) verbindet, die erforderlich für die Traktionsübertragung zum Übertragen des maximalen Drehmoments über das Reibelement zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad in einem Zustand erforderlich ist, dass die von dem eingangsseitigen Reibrad (2) auf das ausgangsseitige Reibrad (10) übertragene Drehung auf die Seite mit höchster Drehzahl (O/D) eingerichtet ist.
Unter Bezugnahme auf 7 als Beispiel ist die axiale Kraftcharakteristik in der dritten Stufe durch die Pressvorrichtung (12) auf der Grundlage eines Gradienten (β) eingerichtet, der den Punkt der axialen Kraft (F2), der für die Traktionsübertragung zum Übertragen des maximalen Drehmoments über das Reibelement zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad in einem Zustand erforderlich ist, dass die von dem eingangsseitigen Reibrad (2) auf das ausgangsseitige Reibrad (10) übertragene Drehung auf die Seite mit höchster Drehzahl (O/D) eingerichtet ist, und einen Punkt einer axialen Kraft (F3) verbindet, der für die Traktionsübertragung zum Übertragen eines maximalen Drehmoments über das Reibelement zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad in einem Zustand erforderlich ist, dass eine von dem eingangsseitigen Reibrad auf das ausgangsseitige Reibrad übertragene Drehung auf eine Seite mit niedrigster Drehzahl (U/D) eingerichtet ist.
Unter Bezugnahme auf 2, 4, 5 und 6 ist als Beispiel die Pressvorrichtung (12) (112) (212) zwischen dem ausgangsseitigen Reibrad (10) und der Ausgangswelle (11) angeordnet und weist eine Feder (13), die eine axiale Kraft in der ersten Stufe erzeugt, einen ersten Drehmomentnocken (15), der eine axiale Kraft in der zweiten Stufe erzeugt, und einen zweiten Drehmomentnocken (20) auf, der eine axiale Kraft in der dritten Stufe erzeugt.
Unter Bezugnahme auf 5 als Beispiel ist die Pressvorrichtung (12) durch Einsetzen der Feder (13) und des ersten Drehmomentnockens (15) in einer Reihe und durch Einsetzen des zweiten Drehmomentnockens (20) parallel zu der Feder (13) und dem ersten Drehmomentnocken (15) zwischen der Ausgangswelle (11, 19) und dem ausgangsseitigen Reibrad (10) aufgebaut, erzeugt der erste Drehmomentnocken (15) eine axiale Kraft entsprechend zum Übertragen eines über den ersten Drehmomentnocken übertragenen Drehmoments in einem Zustand, in welchem eine axiale Kraft durch die Feder (13) in der ersten Stufe überstiegen wird, und hat der zweite Drehmomentnocken (20) ein vorbestimmtes Spiel (I) und erzeugt eine axiale Kraft entsprechend auf der Grundlage des ersten Drehmomentnockens (15) innerhalb des vorbestimmten Spiels, und verursacht eine Aufhebung des vorbestimmten Spiels eine Übertragung des Drehmoments über den zweiten Drehmomentnocken (20), um eine axiale Kraft entsprechend zur Vergrößerung des Übertragungsdrehmoments zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf 10 als Beispiel ist die Feder eine Scheibenfeder (13) mit einer Hysterese-Charakteristik und wird die konstante axiale Kraft in der ersten Stufe durch die Feder (13) durch eine Last (V) während des Lastanstiegs (E) entsprechend einer Auslenkung (d) während der Lastverringerung (g) mit Bezug auf dieselbe Last wie eine Last (H) während des Lastanstiegs (E) eingerichtet.
Unter Bezugnahme auf 11 als Beispiel weist das stufenlos variable Reibgetriebe (1) ferner eine Einstelleinrichtung (150) zum Einstellen einer axialen Länge der Feder (13) auf und wird eine Umschaltposition (b) der zweiten Stufe und der dritten Stufe durch die Einstelleinrichtung eingestellt.
Unter Bezugnahme auf 1 als Beispiel sind das eingangsseitige Reibrad und das ausgangsseitige Reibrad konische Reibräder (2) (10), die entsprechend mit der Eingangswelle (4) und der Ausgangswelle (11) antriebsgekoppelt, die parallel angeordnet sind und die so angeordnet sind, dass großdurchmessrige Abschnitte und kleindurchmessrige Abschnitte der konischen Reibräder (2) (10) in der axialen Richtung zueinander umgekehrt sind, und ist das Reibelement ein Ring (3), der durch gegenüberliegende geneigte Flächen von den beiden konischen Reibrädern eingefasst und gepresst wird und der in der axialen Richtung bewegbar ist.
Es ist anzumerken, dass die Bezugszeichen in Klammern, die vorstehend angegeben sind, dem Vergleich mit den Zeichnungen und zur Vereinfachung des Verständnisses der Erfindung dienen und die Strukturen in den Ansprüchen keineswegs beeinflussen.
Wirkungen der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 hat die Pressvorrichtung die dreistufige axiale Kraftcharakteristik mit Bezug auf das Ausgangsdrehmoment und kann somit die axiale Kraft, die durch das Reibungselement zum Übertragen einer Drehung zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad erforderlich ist, ohne Last, unter einer Teillast und einer Volllast und über alle Drehzahlveränderungsverhältnisse von der Seite mit höchster Drehzahl (O/D-Seite) bis zu der Seite mit niedrigster Drehzahl (U/D-Seite) aufbringen, um dadurch ein sicheres und höchst zuverlässiges stufenloses Drehzahlschalten bei dem stufenlos variablen Reibgetriebe zu ermöglichen. Ferner bringt die Pressvorrichtung keine übermäßige axiale Kraft auf, wodurch ein Energieverlust während der Antriebsleistungsübertragung reduziert wird und die Übertragungseffizienz verbessert wird. Das ermöglicht, die Betriebslebensdauer des stufenlos variablen Reibgetriebes zu erweitern, und gestattet eine Abmessungsreduktion und eine Gewichtsreduktion von Teilen, wie z. B. eines Lagers und eines Gehäuses, das eine axiale Kraft aufnimmt, um dadurch die Kompaktheit zu verbessern.
In der ersten Stufe kann die konstante axiale Kraft aufgebracht werden, um Antriebsleistung auch in einem lastfreien Zustand zuverlässig zu übertragen, wie z. B. bei einer ersten Drehung beim Start der Drehung und wenn abgeschleppt wird.
In der zweiten Stufe wirkt eine Teillast (Teileingangsdrehmoment) an dem stufenlos variablen Reibgetriebe und erzeugt die axiale Kraft, die entsprechend dem Ausgangsdrehmoment mit dem ersten Gradienten entsprechend dem Fall ansteigt, in welchem eine relativ große axiale Kraft mit Bezug auf ein kleines Ausgangsdrehmoment erforderlich ist. Zu diesem Zeitpunkt unterscheidet sich das Ausgangsdrehmoment in Abhängigkeit von dem Drehzahländerungsverhältnis, aber kann die erforderliche axiale Kraft an der Seite mit höchster Drehzahl (O/D-Seite) entsprechend jeder Teillast erhalten werden.
In der dritten Stufe wirkt die Gesamtlast an dem stufenlos variablen Reibgetriebe und ist eine axiale Kraft entsprechend einem Gesamtausgangsdrehmoment gemäß jedem Drehzahländerungsverhältnis notwendig und ausreichend, und wird die axiale Kraft mit einer Charakteristik mit einem Gradienten erzeugt, der kleiner als der erste Gradient ist. In der zweiten und der dritten Stufe wird das Ausgangsdrehmoment größer, wenn das Drehzahländerungsverhältnis mit Bezug auf das Eingangsdrehmoment größer wird (OD → UD), und daher werden die erzeugte axiale Kraft und ebenso die erforderliche axiale Kraft groß.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 2 wirkt das Traktionsöl in dem Presskontaktabschnitt zwischen dem Reibelement und dem eingangsseitigen und dem ausgangsseitigen Reibrad ein und kann eine geeignete axiale Kraft durch die Pressvorrichtung aufgebracht werden, um eine Antriebsleistungsübertragung über eine Scherkraft des Traktionsöls zu gestatten.
In der vorlegenden Erfindung gemäß Anspruch 3 kann, da die konstante axiale Kraft in der ersten Stufe die axiale Kraft ist, die größer als der Druck ist, bei dem das Traktionsöl sich verfestigt, so dass es eine elastische Charakteristik hat, die Drehung zuverlässig durch Beibehalten einer zuverlässigen Traktionskraft zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad übertragen werden, auch wenn keine Last vorliegt, wie z. B. bei einer ersten Drehung beim Start der Übertragung oder beim Abschleppen.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 4 kann eine Übertragungseffizienz verbessert werden, indem die axiale Kraft in der ersten Stufe kleiner als die axiale Kraft ausgeführt wird, die erforderlich ist, wenn das maximale Übertragungsdrehmoment mit dem Drehzahländerungsverhältnis an der Seite mit höchster Drehzahl (O/D-Seite) übertragen wird, um die Erzeugung einer übermäßigen axialen Kraft zu unterdrücken.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 5 ist die axiale Kraft in der zweiten Stufe aus einer axialen Kraft zum Sicherstellen einer Drehmomentübertragung ausgebildet, wenn das Drehzahländerungsverhältnis sich an der Seite mit höchster Drehzahl (O/D-Seite) befindet und eine Teillast (Drehmoment) übertragen wird. Wenn somit die Übertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle die Teillast (das Drehmoment) ist, ist es möglich, die Antriebsleistung ohne Schlupf des Reibungselements zuverlässig zu übertragen, und wird eine axiale Kraft, die größer als notwendig ist, nicht aufgebracht. Somit kann eine Verringerung der Übertragungseffizienz verhindert werden.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 6 ist die axiale Kraft in der dritten Stufe eine axiale Kraft, die eine Drehmomentübertragung mit dem größten Drehmoment (Volllast) mit jedem Drehzahländerungsverhältnis sicherstellt. Somit kann eine Antriebsleistungsübertragung mit dem maximalen Drehmoment mit jedem Drehzahländerungsverhältnis von der Seite mit maximaler Drehzahl zu der Seite mit minimaler Drehzahl zuverlässig durchgeführt werden und wird eine axiale Kraft, die mehr als notwendig ist, nicht aufgebracht. Somit kann eine Verringerung der Übertragungseffizienz verhindert werden.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 7 wird die axiale Kraft in der ersten Stufe durch eine Vorlast der Feder erzeugt und werden die axialen Kräfte in der zweiten Stufe und der dritten Stufe durch den ersten und den zweiten Drehmomentnocken erzeugt. Somit werden die axialen Kräfte in der zweiten Stufe und in der dritten Stufe automatisch durch ein mechanisches Mittel gemäß der axialen Kraft und gemäß einem Ausgangsdrehmoment in der ersten Stufe durch die Feder erzeugt, um das Auftreten eines Energieverlusts aufgrund der hydraulischen Drücke und dergleichen zu verhindern, und kann eine geeignete axiale Kraft zuverlässig aufgebracht werden.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 8 erzeugt durch Anordnen der Feder und des ersten Drehmomentnockens in Reihe zwischen der Ausgangswelle und dem ausgangsseitigen Reibrad zum Erhalten der axialen Kraft in der ersten Stufe durch die Feder der erste Drehmomentnocken die axiale Kraft mit einem vorbestimmten Ausgangsdrehmoment oder mehr und wird die axiale Kraft in der zweiten Stufe an dem ausgangsseitigen Reibrad über die Feder erzeugt. Dabei wird die Feder ausgelenkt, um ein Drehmoment insgesamt über den ersten Drehmomentnocken zu übertragen, und erzeugt der zweite Drehmomentnocken keine axiale Kraft aufgrund des vorbestimmten Spiels. Wenn das vorbestimmte Spiel aufgehoben wird, tritt die dritte Stufe auf, in der ein Drehmoment über den zweiten Drehmomentnocken übertragen wird und der zweite Drehmomentnocken eine axiale Kraft entsprechend dem Ausgangsdrehmoment erzeugt. In diesem Zustand befindet sich der erste Drehmomentnocken in einem Zustand, dass eine vorbestimmte axiale Kraft auf das ausgangsseitige Reibrad über die Feder aufgebracht wird, und wirkt somit die axiale Kraft durch den zweiten Drehmomentnocken an dem ausgangsseitigen Reibrad zusätzlich zu der axialen Kraft des ersten Drehmomentnockens. Demgemäß kann die Pressvorrichtung eine geeignete axiale Kraft, die aus der ersten Stufe, der zweiten Stufe und der dritten Stufe ausgebildet ist, auf das ausgangsseitige Reibrad mit einem relativ einfachen Aufbau aufbringen.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 9 ist die Feder, die die axiale Kraft in der ersten Stufe erzeugt, aus Scheibenfedern ausgebildet, was einen kompakten und robusten Aufbau zur Folge hat. Obwohl eine Hysterese auf der Grundlage der Scheibenfedern eingeschlossen ist, wird eine erforderliche Last unter Berücksichtigung dieser Hysterese mit einer Charakteristik während einer Lastverringerung eingerichtet, die eine kleine Federkonstante hat. Somit kann die axiale Kraft erhalten werden, die in der ersten Stufe erforderlich ist.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 10 kann die Position zum Umschalten der zweiten Stufe und der dritten Stufe einfach und zuverlässig durch eine Einstelleinrichtung, wie z. B. ein Distanzstück zum Einstellen der axialen Länge der Feder eingerichtet werden und können ein Ausgangsdrehmoment und eine axiale Kraft, wenn dieses Schalten auftritt, geeignet eingerichtet werden.
Eine geeignete axiale Kraftcharakteristik, die weder übermäßig noch unzureichend ist, kann einfach unter einer Teillast und der Volllast sowie über einen gesamten Drehzahlbereich eingerichtet werden.
In der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 11 wird ein stufenlos variables Getriebe der Konusreibringbauart (Konusringbauart), das die konischen Reibräder und den zwischen gegenüberliegenden geneigten Flächen der konischen Reibräder eingefassten Ring aufweist, als stufenlos variables Reibgetriebe angewendet. Somit kann mit der Pressvorrichtung, die eine Traktionskraft zwischen dem Ring und den konischen Reibrädern beibehält, ein präzises und zuverlässiges stufenloses Drehzahlschalten mit einem raschen Ansprechverhalten vorgenommen werden und ist daher optimal als Getriebe für ein Automobil geeignet.
KURBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Getriebesystemdiagramm, das ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Pressvorrichtung zeigt, die in einem stufenlos variablen Getriebe der Konusreibringbauart gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, wobei (a) eine Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem Antriebsleistung durch einen ersten Drehmomentnocken übertragen wird, und (b) eine Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem eine Antriebsleistung durch einen zweiten Drehmomentnocken übertragen wird.
3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Drehmoment und einer axialen Kraft einer Pressvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Pressvorrichtung zeigt, die in einem stufenlos variablen Getriebe der Konusreibringbauart gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird, wobei (a) eine Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem eine Antriebsleistung durch einen ersten Antriebsnocken übertragen wird, und (b) eine Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem eine Antriebsleistung durch einen zweiten Drehmomentnocken übertragen wird.
5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Pressvorrichtung zeigt, die bei einem stufenlos variablen Getriebe der Konusreibringbauart gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
6 ist ein schematisches Diagramm, das Betriebsweisen der Pressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei (a) eine erste Stufe zeigt, (b) eine zweite Stufe zeigt und (c) eine dritte Stufe zeigt.
7 ist ein Diagramm, das eine axiale Kraftcharakteristik zeigt, die Betriebsweisen der Pressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Diagramm, das eine axiale Kraftcharakteristik in dem Fall, dass ein Drehmomentnocken vorgesehen ist, zum Vergleich mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Diagramm, das eine axiale Kraftcharakteristik in dem Fall, dass zwei Drehmomentnocken vorgesehen sind, zum Vergleich mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Diagramm, das eine Charakteristik einer Feder gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Querschnittsansicht der Pressvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem eine Hublänge der Feder eingestellt wird.
BESTE WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ein stufenlos variables Getriebe U, das an einem Fahrzeug, wie z. B. einem Automobil montiert ist, weist, wie in 1 gezeigt ist, eine Startvorrichtung 31, wie z. B. einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung oder eine Mehrscheibennasskupplung, eine Vorwärts-Rückwärts-Umschaltvorrichtung 32, ein stufenlos variables Getriebe 1 der Konusreibringbauart gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Differenzial 33 auf und ist durch den Zusammenbau dieser Vorrichtung in einem Gehäuse 5 aufgebaut.
Eine Antriebsleistung, die in einer Kraftmaschine 30 erzeugt wird, wird auf eine primäre Welle (Eingangswelle) 4 des stufenlos variablen Getriebes 1 der Konusreibringbauart über eine Startvorrichtung 31 und die Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorrichtung 32 übertragen, die stromabwärts der Startvorrichtung 31 an einem Leistungsübertragungspfad angeordnet ist, stufenlos hinsichtlich der Drehzahl durch das stufenlos variable Getriebe 1 der Konusreibringbauart geschaltet und an eine sekundäre Welle (Ausgangswelle) 11 abgegeben. Die Antriebsleistung wird weitergehend auf das Differenzial 33 durch ein Sekundärzahnrad 36, das an der sekundären Welle 11 vorgesehen ist, und ein Tragzahnrad 34, das damit kämmend eingreift, übertragen und auf linke und rechte Antriebsräder 35, 35 abgegeben.
Es ist anzumerken, dass das stufenlos variable Reibgetriebe U als Beispiel dargestellt ist, auf das das stufenlos variable Getriebe 1 der Konusreibringbauart angewendet ist, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann auf andere Vorrichtungen, wie z. B. eine Hybridantriebsvorrichtung mit einer Kraftmaschine und einem Motor als Antriebsquellen angewendet werden. Ferner ist das stufenlos variable Getriebe der Konusreibringbauart als Beispiel des stufenlos variablen Reibgetriebes repräsentativ dargestellt und kann auf jedes stufenlos variable Reibgetriebe angewendet werden, das ein Reibelement hat, das in Kontakt mit einem eingangsseitigen Reibrad und einem ausgangsseitigen Reibrad mit dazwischen einwirkendem Öl in Kontakt ist, und das die Kontaktposition zum stufenlosen Schalten der Drehzahl zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle verändert, wie z. B. ein stufenlos variables Getriebe der Ringkonusbauart, bei dem eine Ring beide konische Reibräder umgebend angeordnet ist, und ein stufenlos variables Getriebe der Toroidalbauart. Ferner ist das stufenlos variable Reibgetriebe U teilweise in einem Traktionsöl eingetaucht. Das Traktionsöl wird zwischen den Kontaktabschnitten durch Abschöpfen oder Ähnliches zugeführt und die Antriebsleistung wird über eine Scherkraft des Öls übertragen.
Das stufenlos variable Getriebe 1 der Konusreibringbauart ist aus einem primären Konus (einem konischen Reibrad) 2 als eingangsseitiges Reibrat, einem sekundären Konus (einem konischen Reibrad) 10 als ausgangsseitiges Reibrat, einem Ring 3 als Reibelement, der zwischen dem primären Konus 2 und dem sekundären Konus 10 zwischengesetzt ist, und einer Pressvorrichtung 12 mit einer Federeinheit 40, einem ersten Drehmomentnocken 15 und einem zweiten Drehmomentnocken 20 aufgebaut.
Der primäre Konus 2 ist integral mit der primären Welle (Eingangswelle) 4 gekoppelt, die mit der Vorwärts-Rückwärts-Umschaltvorrichtung 32 gekoppelt ist und drehbar an dem Gehäuse 5 gestützt ist, und hat eine konische Form mit einem konstanten Neigungswinkel. Ferner ist einen äußeren Umfang des primären Konus 2 umgebend der Ring 3, der aus Stahl besteht, zwischen dem primären Konus und dem sekundären Konus 10 angeordnet.
Der sekundäre Konus 10 hat eine konische hohle Form mit demselben Neigungswinkel wie demjenigen des primären Konus 2, ist mit der sekundären Welle 11 (der Ausgangswelle) parallel zu der primären Welle 4 vorgesehen in einer Richtung eingesetzt, die axial entgegengesetzt zu dem primären Konus 2 liegt, und ist drehbar an dem Gehäuse 5 durch Lager 37, 38 gestützt. Die Pressvorrichtung 12 gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem sekundären Konus 10 und der sekundären Welle 11 eingesetzt.
Die Pressvorrichtung 12 ist, wie in 2A gezeigt ist, auf einem Flanschabschnitt 19, der mit Bezug auf die sekundäre Welle 11 fixiert ist, der Federeinheit 40 mit einem Druckaufnahmeelement 14 und einer Feder 13, dem ersten Drehmomentnocken 15, der zwischen dem Druckaufnahmeelement 14 und dem Flanschabschnitt 19 angeordnet ist, und dem zweiten Drehmomentnocken 20, der zwischen dem sekundären Konus 10 und dem Flanschabschnitt 19 angeordnet ist, aufgebaut.
Der Flanschabschnitt 19 ist ein Element, das mit einer gestuften Flanschform ausgebildet ist, das relativ zu der sekundären Welle 11 durch eine Verzahnung drehfest ist, und dessen Bewegung in einer axialen Richtung (X2-Richtung) mit Bezug auf die sekundäre Welle 2 durch einen Stufenabschnitt beschränkt ist. Somit ist der Flanschabschnitt 19, der eine Kraft in einer Richtung (X2-Richtung) zum Entfernen von dem sekundären Konus 10 durch den ersten und den zweiten Drehmomentnocken 15, 20, die später im einzelnen beschrieben werden, aufnimmt, mit Bezug auf die sekundäre Welle 11 fixiert. Ferner ist die sekundäre Welle 11 integral an dem Gehäuse 5 durch ein Konusrollenlager (siehe 1) gestützt, das drehbar ist, während es einen Druck in einer axiale Richtung hält, insbesondere der Richtung (X2-Richtung), um sich von dem sekundären Konus 10 zu entfernen. Ferner ist die sekundäre Welle 11 in ein Stützelement 24 eingesetzt, dessen Bewegung in der axialen Richtung mit Bezug auf den sekundären Konus 10 durch einen Stufenabschnitt und einen Federring 25 beschränkt wird.
Das Druckaufnahmeelement 14 der Federeinheit 40 ist an einer inneren Umfangsfläche einer spitzen Seite (an der Seite der X1-Richtung) des sekundären Konus 10 angeordnet, so dass es durch eine Verzahnung relativ drehfest ist und in der axialen Richtung mit Bezug auf den sekundären Konus 10 bewegbar ist. Ferner ist die Feder 13 der Federeinheit 40 aus Scheibenfedern ausgebildet, die in einer axialen Richtung (X1-X2-Richtung) angeordnet sind, und wird zwischen dem sekundären Konus 10 und dem Druckaufnahmeelement 14 gepresst. Kurz gesagt sind der sekundäre Konus 10, das Druckaufnahmeelement 14 und die Feder 13 so aufgebaut, dass sie sich integral drehen, was den Bedarf von zwischen diesen Elementen angeordneten Lagern beseitigt. Zusäzlich ist es wünschenswert, dass die Feder 13 eine Scheibenfeder ist. Beispielsweise kann die Feder 13 eine Schraubenfeder sein und kann anders gesagt die vorliegende Erfindung mit jeglicher Feder angewendet werden, solange die Feder in der Lage ist, eine Vorlast auf den sekundären Konus 10 aufzubringen.
Der erste Drehmomentnocken 15 ist aus einer Vielzahl von Nockenpaaren 17 eines ersten Endes (Flächenpaaren eines ersten Endes), die jeweils in einem ersten Flächenabschnitt 16 ausgebildet sind, an dem das Druckaufnahmeelement 14 und der Flanschabschnitt 19 zueinander weisen, und einer Vielzahl von ersten Kugeln 18 aufgebaut, die jeweils zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 17 des ersten Endes angeordnet sind. Die Nockenpaare 17 des ersten Endes sind aus Wellenendnocken (erste Endflächen) 14a, die in einer Endfläche der Seite der X2-Richtung des Druckaufnahmeelements 14 ausgebildet sind, und Wellenendnocken (erste Endflächen) 19a aufgebaut, die in einem Abschnitt ausgebildet sind, der zu dem Druckaufnahmeelement 14 an einer Endfläche an der Seite der X1-Richtung des Flanschabschnitts 19 weist. Kurz gesagt sind die Feder 13, die Endnocken 14a des Druckaufnahmeelements 14, die ersten Kugeln 18 und die Endnocken 19a des Flanschabschnitts 19 in einer Reihe in der axialen Richtung von einer inneren Umfangsspitzenseite (Seite der X1-Richtung) des sekundären Konus 10 angeordnet.
Der erste Drehmomentnocken 15, der die Vielzahl der ersten Kugeln 18 hat, die zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 17 des ersten Endes angeordnet und zwischengesetzt sind, ist so aufgebaut, dass ein Element sich relativ zu dem anderen Element in einer Richtung bewegt, um sich entlang der axialen Richtung von diesem durch eine relative Drehung des Druckaufnahmeelements 14 und des Flanschabschnitts 19 zu entfernen. Er ist nämlich so aufgebaut, dass die Bewegung in der X2-Richtung des Flanschabschnitts 19 beschränkt wird, wie vorstehend beschrieben ist, und sich das Druckaufnahmeelement 14 in Richtung auf die Seite der X1-Richtung bewegt, um die Feder 13 zu komprimieren.
Der zweite Drehmomentnocken 20 ist aus einer Vielzahl von Nockenpaaren 22 eines zweiten Endes (zweite Endflächenpaare), die jeweils an einem zweiten Flächenabschnitt 21 ausgebildet sind, wobei der sekundäre Konus 10 und der Flanschabschnitt 19 zueinander weisen, und einer Vielzahl von zweiten Kugeln 23 aufgebaut, die jeweils zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 22 des zweiten Endes angeordnet sind. Die Nockenpaare 22 des zweiten Endes sind aus einer langen Vertiefungsform ausgebildet, die sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, und an einem vorbestimmten Rotationsbetrag der Nockenpaare 22 ist ein vorbestimmtes Spiel I (siehe 6) vorgesehen, bei dem die zweiten Kugeln 23 über Bodenflächen der Nockenpaare laufen. Die Nockenpaare 22 des zweiten Endes sind aus Wellenendnocken 10a, die in einer Endfläche des sekundären Konus 10 ausgebildet sind, die zu dem Flanschabschnitt 19 weist und Wellennocken 19b aufgebaut, die in einer weiter außen gelegenen Umfangsseite als die Endnocken 19a ausgebildet sind, und sind in einem Abschnitt ausgebildet, der zu dem sekundären Konus 10 an einer Endfläche an der Seite der X1-Richtung des Flanschabschnitts 19 weist. Kurz gesagt ist der zweite Drehmomentnocken 20 an einer weiter außen gelegenen Umfangsseite als der erste Drehmomentnocken 15 angeordnet.
Der zweite Drehmomentnocken 20, der die Vielzahl der zweiten Kugeln 23 hat, die zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 22 des zweiten Endes angeordnet und zwischengesetzt sind, ist so aufgebaut, dass ein Element sich relativ zu dem anderen Element in einer Richtung bewegt, um sich von diesem entlang der axialen Richtung durch eine relative Drehung über das vorbestimmte Spiel des sekundären Konus 10 und des Flanschabschnitts 19 zu entfernen. Er ist nämlich so aufgebaut, dass die Bewegung in der X2-Richtung des Flanschabschnitts 19 beschränkt wird wie vorstehend beschrieben ist, und der sekundäre Konus 10 zu der Seite der X1-Richtung gepresst wird.
Wie später unter Bezugnahme auf 6 beschrieben wird, erzeugt der erste Drehmomentnocken 15 eine axiale Kraft unmittelbar entsprechend einem Ausgangsdrehmoment, das an der sekundären Welle 11 (und dem Flanschabschnitt 19, der damit integriert ist) von dem sekundären Konus 10 wirkt, und erzeugt der zweite Drehmomentnocken 20 eine axiale Kraft entsprechend einem Ausgangsdrehmoment, nachdem eine vorbestimmte relative Drehung (ein Spiel) zwischen dem sekundären Konus 10 und der sekundären Welle 11 stattfindet. Ferner ist ein Nockenwinkel des zweiten Drehmomentnockens 20 größer als ein Nockenwinkel des ersten Drehmomentnockens 15 eingerichtet.
Darüber hinaus ist der Flanschabschnitt 19 mit einer Stufe mit einer vorstehenden Querschnittsgestalt ausgebildet und ist dieser vorstehende Abschnitt in einer Richtung angeordnet, in welcher eine radiale Abmessung des sekundären Konus 10 klein wird (X1-Richtung). Somit kann der Flanschabschnitt mit der konischen Form des sekundären Konus 10 angepasst werden, um dadurch eine Kompaktheit in der axialen Richtung zu erzielen.
Bei der Pressvorrichtung 12, die aufgebaut ist, wie vorstehend beschrieben ist, beaufschlagt die erste Feder 13 den sekundären Konus 10 in der Seite der X1-Richtung konstant mit Energie (insbesondere auch ohne Betrieb, wobei die Antriebsleistungsübertragung durch das stufenlos variable Getriebe 1 der Konusreibringbauart nicht durchgeführt wird) mit Bezug auf die sekundäre Welle 11, die in der axialen Richtung fixiert ist, um dadurch als Vorlast einer axialen Kraft zu wirken, die den Ring 3 gegen den primären Konus 2 und den sekundären Konus 10 zu pressen (diese in Druckkontakt zu bringen) (erste Stufe; siehe 3).
Als nächstes dreht sich bei der Pressvorrichtung 12, wenn diese in Betrieb versetzt wird, in welchem ein Drehmoment von dem sekundären Konus 10 auf die sekundäre Welle 11 übertragen wird, der erste Drehmomentnocken 15 relativ zu (entsprechend) dem Lastdrehmoment, das an der sekundären Welle 11 wirkt. Auf der Grundlage der relativen Drehung des ersten Drehmomentnockens 15 wird mit Bezug auf die sekundäre Welle 11 (den Flanschabschnitt 19), die in der axialen Richtung fixiert ist, auf den sekundären Konus 10 (das Druckaufnahmeelement 14) eine axiale Kraft in der X1-Richtung aufgebracht, die eine große axiale Kraftanstiegsrate mit Bezug auf das Lastdrehmoment hat (zweite Stufe; siehe 3).
Zu diesem Zeitpunkt wird das von dem primären Konus 2 übertragene Drehmoment auf die sekundäre Welle 11 über den sekundären Konus 10, das Druckaufnahmeelement 14, den ersten Drehmomentnocken 15 und den Flanschabschnitt 19 übertragen, wie durch eine dicke Linie gezeigt ist, die in 2A mit dem Bezugszeichen L bezeichnet ist. Der erste Drehmomentnocken 15 erzeugt dann eine axiale Kraft entsprechend einem Ausgangsdrehmoment (einer Last), die zwischen dem sekundären Konus 10 und der sekundären Welle 11 wirkt, und diese axiale Kraft wirkt an dem sekundären Konus 10 über die Feder 13. Das Druckaufnahmeelement 14, auf das die Kraft von dem ersten Drehmomentnocken 15 aufgebracht wird, bewegt sich zu der Seite der X-Richtung um X, wie in 2B gezeigt ist, und die Feder 13 wird zu A-X von einer axialen Länge A in der ersten Stufe komprimiert.
Dann arbeitet bei der Pressvorrichtung 12, wenn ein Drehmoment, das großer als dasjenige in der zweiten Stufe ist, übertragen wird und der sekundäre Konus 10 und die sekundäre Welle 11 (der Flanschabschnitt 19) sich relativ über das Spiel des zweiten Drehmomentnockens 20 drehen, ein Nockenabschnitt des zweiten Drehmomentnockens 20 entsprechend einem Lastdrehmoment, das an der sekundären Welle 11 wirkt. Auf der Grundlage der relativen Drehung des zweiten Drehmomentnockens 20 mit Bezug auf die sekundäre Welle 11 (den Flanschabschnitt 19), die in der axialen Richtung fixiert ist, wird auf den sekundären Konus 10 eine axiale Kraft in der X1-Richtung mit einer geringeren Anstiegsrate als derjenigen der axialen Kraft in der zweiten Stufe aufgebracht (dritte Stufe; siehe 3). Dabei wird das von dem primären Konus 2 übertragene Drehmoment auf die sekundäre Welle 11 über den sekundären Konus 10, den zweiten Drehmomentnocken 20 und den Flanschabschnitt 19 übertragen, wie durch eine dicke Linie gezeigt ist, die durch ein Bezugszeichen M in 2B bezeichnet ist, zusätzlich zu der dicken Linie, die durch das Bezugszeichen L in 2A gezeigt ist. Daher verursacht mit Bezug auf die sekundäre Welle 11 (den Flanschabschnitt 19) in einem Zustand, in welchem diese in der axialen Richtung X2 fixiert ist, der zweite Drehmomentnocken 20, das eine axiale Kraft in der X1-Richtung entsprechend dem Ausgangsdrehmoment an dem sekundären Konus 10 wirkt. An dem sekundären Konus 10 wirkt die axiale Kraft durch den zweiten Drehmomentnocken 20 zusätzlich zu der maximalen axialen Kraft (konstant) in der zweiten Stufe auf der Grundlage des ersten Drehmomentnockens 15 und der Feder 13, die in Reihe vorgesehen sind.
Somit wirkt die axiale Kraft in der X1-Richtung, die an dem sekundären Konus 10 durch die Feder 13, den ersten Drehmomentnocken 15 und den zweiten Drehmomentnocken 20 wirkt, an dem primären Konus 2, dessen Bewegung in der axialen Richtung beschränkt ist, als Einfassungsdruck, um den Ring 3 gegen die beiden Konen 2, 10 zu pressen, um eine Reibungskraft, die für eine Drehmomentübertragung zwischen dem Ring 3 und den beiden Konen 2, 10 erforderlich ist, in dem Traktionsöl aufzubringen, und wird dadurch eine Antriebsleistung zwischen den beiden Konen 2, 10 übertragen. Ferner hat die axiale Kraft, die durch die Pressvorrichtung 12 aufgebracht wird, die drei Stufen der ersten Stufe, der zweiten Stufe und der dritten Stufe, wie in 3 gezeigt ist, und kann dadurch die Übertragungseffizienz verbessert werden.
Obwohl die vorstehend angegebene Beschreibung ein positives Drehmoment beschreibt, das von dem sekundären Konus 10 auf die sekundäre Welle 11 übertragen wird, ist anzumerken, dass eine axiale Kraft in der X1-Richtung in ähnlicher Weise ebenso durch ein umgekehrtes Drehmoment (Rückwärtsantrieb) erzeugt wird, das von der sekundären Welle 11 auf den sekundären Konus 10 aufgrund einer Kraftmaschinenbremsung oder Ähnliches übertragen wird, da die Endnocken der Nockenpaare 17, 22 des ersten und des zweiten Endes wellenförmig sind.
Wie vorstehend beschrieben ist, dient bei dem stufenlos variablen Getriebe 1 der Konusreibringbauart gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Flanschabschnitt 19 ebenso als Element, auf das axiale Kräfte des ersten Drehmomentnockens 15 und des zweiten Drehmomentnockens 20 aufgebracht werden, und bringt der zweite Drehmomentnocken 20 die axiale Kraft der dritten Stufe direkt von dem Flanschabschnitt 19 auf den sekundären Konus 10 auf. Demgemäß kann der zweite Drehmomentnocken 20 an der äußeren Umfangsseite des ersten Drehmomentnockens 15 angeordnet werden, und können Elemente, die in Reihe in der axialen Richtung anzuordnen sind, reduziert werden, um dadurch die Kompaktheit in der axialen Richtung zu erzielen. Ebenso kann ein Element zum Koppeln des ersten Drehmomentnockens 15 und des zweiten Drehmomentnockens 20 weggelassen werden und gestattet dies eine Verringerung der Anzahl von Teilen.
Ferner kann die relative Drehung der sekundären Welle 11 und des Flanschabschnitts 19 und des sekundären Konus 10 auch nur die relative Drehung sein, die über den ersten Drehmomentnocken 15 und den zweiten Drehmomentnocken 20 auftritt. Das beseitigt den Bedarf der Anordnung von Lagern und gestattet die Verringerung der Anzahl von Teilen.
Da ferner die Nockenpaare 22 des zweiten Endes des sekundären Konus 10 und der Flanschabschnitt 19 an der weiter außen liegenden Umfangsseite als die Nockenpaare 17 des ersten Endes des Druckaufnahmeelements 14 und des Flanschabschnitts 19 ausgebildet sind, kann der zweite Drehmomentnocken 20 an der weiter außen liegenden Umfangsseite als der erste Drehmomentnocken 15 angeordnet werden. Das gestattet eine Verringerung von Elementen, die in der axialen Richtung in Reihe anzuordnen sind, um dadurch eine Kompaktheit der axialen Richtung zu erzielen.
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, das durch teilweises Verändern des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt ist. Es ist anzumerken, dass in diesem zweiten Ausführungsbeispiel dieselben Teile wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel mit denselben Bezugszeichen außer den teilweise veränderten Abschnitten bezeichnet sind und die Beschreibung von diesen weggelassen ist.
Ein stufenlos variables Getriebe 1 der Konusreibringbauart gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist durch Vorsehen des vorstehend beschriebenen stufenlos variablen Getriebes 1 der Konusreibringbauart mit einer Pressvorrichtung 112 aufgebaut, wie in 4 gezeigt ist.
Die Pressvorrichtung 112 ist, wie in 4A gezeigt ist, aus einem Flanschabschnitt 119, der mit Bezug auf die sekundäre Welle 11 fixiert ist, einer Federeinheit 140, die ein Druckaufnahmeelement 114, das durch eine Verzahnung relativ drehfest und in der axialen Richtung mit Bezug auf einen sekundären Konus 110 bewegbar angeordnet ist, und eine Feder 13 hat, und einem ersten Drehmomentnocken 115, der zwischen dem Druckaufnahmeelement 114 und dem Flanschabschnitt 119 angeordnet ist und einem zweiten Drehmomentnocken 120 aufgebaut, der zwischen dem sekundären Konus 110 und dem Flanschabschnitt 119 angeordnet ist.
Der erste Drehmomentnocken 115 ist aus einer Vielzahl von Nockenpaaren 117 eines ersten Endes (Flächenpaare eines ersten Endes), die jeweils in einem ersten Flächenabschnitt 116 ausgebildet sind, an dem das Druckaufnahmeelement 114 und der Flächenabschnitt 119 zueinander weisen, und einer Vielzahl von ersten Kugeln 118 aufgebaut, die jeweils zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 117 des ersten Endes angeordnet sind. Die Nockenpaare 117 des ersten Endes sind aus Wellenendnocken (ersten Endflächen) 114a, die in einer Endfläche an der Seite der X2-Richtung des Druckaufnahmeelements 114 ausgebildet sind, die eine Vielzahl von vorstehenden Abschnitten 114c haben, die in einer radialen Form ausgebildet sind, um in eingeschnittene Abschnitte 110c aus einer Vielzahl von eingeschnittenen und vorstehenden Abschnitten 110c, 110d zu passen, die in einer inneren Umfangsfläche des sekundären Konus 110 ausgebildet sind, und aus Wellenendnocken (ersten Endflächen) 119a, die in einem Abschnitt ausgebildet sind, der zu der Vielzahl der vorstehenden Abschnitte 114c des Druckaufnahmeelements 114 an einer Endfläche in der Seite der X1-Richtung des Flanschabschnitts 119 ausgebildet sind. Kurz gesagt, sind die Federn 13, die Endnocken 114a des Druckaufnahmeelements 114, die ersten Kugeln 118 und die Endnocken 119a des Flanschabschnitts 119 in einer Reihe in der axialen Richtung von der inneren Umfangsspitzenseite (der Seite der X1-Richtung) des sekundären Konus 110 angeordnet.
Der erste Drehmomentnocken 115 mit der Vielzahl der ersten Kugeln 118, die zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 117 des ersten Endes angeordnet und zwischengesetzt sind, ist so aufgebaut, dass ein Element sich relativ zu dem anderen Element in einer Richtung zum Entfernen von diesem entlang der axialen Richtung durch eine relative Drehung des Druckaufnahmeelements 114 und des Flanschabschnitts 119 bewegt. Es ist nämlich so aufgebaut, dass die Bewegung in der X2-Richtung des Flanschabschnitts 119 beschränkt wird, wie vorstehend beschrieben ist, und das Druckaufnahmeelement 114 sich in Richtung auf die Seite der X1-Richtung bewegt, um die Feder 13 zu komprimieren.
Der zweite Drehmomentnocken 120 ist auf einer Vielzahl von Nockenpaaren 122 eines zweiten Endes (Flächenpaaren eines zweiten Endes) aufgebaut, die jeweils in einem zweiten Flächenabschnitt 121 ausgebildet sind, bei dem der sekundäre Konus 110 und der Flanschabschnitt 119 zueinander weisen, und einer Vielzahl von zweiten Kugeln 123 die jeweils zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 122 des zweiten Endes angeordnet sind. Die Nockenpaare 122 des zweiten Endes sind aus Wellenendnocken 110a aufgebaut, die in einer Endfläche der vorstehenden Abschnitte 110d ausgebildet sind, die in einer Innendurchmesserrichtung vorstehen, um zu dem Flanschabschnitt 119 aus der Vielzahl der eingeschnittenen vorstehenden Abschnitte 110c, 110d zu weisen, die in der inneren Umfangsfläche des sekundären Konus 110 ausgebildet sind, so dass die Vorsprungabschnitte 114c des Druckaufnahmeelements 114, die in der radialen Form ausgebildet sind, mit den eingeschnittenen Abschnitten 110c eingreifen. Die Nockenpaare 122 des zweiten Endes sind ebenso aus Wellenendnocken (einer zweiten Endfläche) 119b aufgebaut, die in einem Abschnitt ausgebildet sind, der zu den Endnocken 110a des sekundären Konus 110 an der Endfläche an der Seite der X1-Richtung des Flanschabschnitts 119 weist. Kurz gesagt sind die Vielzahl der Nockenpaare 122 des zweiten Endes des zweiten Drehmomentnockens 120 und die Vielzahl der Nockenpaare 117 des ersten Endes des ersten Drehmomentnockens 115 abwechselnd in einer Umfangsrichtung angeordnet und sind daher mit einer radialen Abmessung aufgebaut, die kleiner als diejenige der Pressvorrichtung 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist.
Der zweite Drehmomentnocken 120, der die Vielzahl der zweiten Kugeln 123 hat, die zwischen die Vielzahl der Nockenpaare 122 des zweiten Endes angeordnet und zwischengesetzt sind, ist so aufgebaut, dass ein Element sich relativ zu dem anderen Element in einer Richtung zum Entfernen von diesem entlang der axialen Richtung durch eine relative Drehung des sekundären Konus 110 und des Flanschabschnitts 119 bewegt. Es ist nämlich so aufgebaut, dass die Bewegung in der X2-Richtung des Flanschabschnitts 119 beschränkt wird, wie vorstehend beschrieben ist, und der sekundäre Konus 110 in Richtung der Seite der X1-Richtung gepresst wird.
Die Pressvorrichtung 112, die aufgebaut ist, wie vorstehend beschrieben ist, arbeitet, um axiale Kräfte von drei Stufen einer ersten Stufe, einer zweiten Stufe und einer dritten Stufe ähnlich wie bei dem Betrieb der Pressvorrichtung 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufzubringen, wie in 3 gezeigt ist. Ein Übertragungspfad eines Drehmoments in der zweiten Stufe ist durch eine dicke Linie gezeigt, die durch ein Bezugszeichen N in 4A bezeichnet ist, und ein Übertragungspfad des Drehmoments in der dritten Stufe ist durch eine dritte Line gezeigt, die durch ein Bezugszeichen O in 4B bezeichnet ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind bei dem stufenlos variablen Getriebe 1 der Konusreibringbauart gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Nockenpaare 117 des ersten Endes in der Vielzahl der Vorsprungabschnitte (vorstehend in einer Außendurchmesserrichtung) des Druckaufnahmeelements 114 und des Flanschabschnitts 119 ausgebildet und sind die Nockenpaare 122 des zweiten Endes in der Vielzahl der Vorsprungabschnitte (in der Innendurchmesserrichtung vorstehend) des sekundären Konus 110 des Flanschabschnitts 119 ausgebildet. Somit können der erste Drehmomentnocken 115 und der zweite Drehmomentnocken 120 abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet werden, um dadurch eine Kompaktheit in der axialen Richtung zu erzielen und darüber hinaus eine Kompaktheit in der radialen Richtung zu erzielen.
Die Strukturen, Betriebsweisen und Wirkungen von den Teilen außer den vorstehend beschriebenen Teilen sind denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich und somit wird die Beschreibung davon weggelassen.
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, das durch teilweises Ändern des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt ist. Es ist anzumerken, dass in diesem dritten Ausführungsbeispiel dieselben Teile wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel mit denselben Bezugszeichen ausschließlich teilweise geänderte Abschnitte bezeichnet sind und die Beschreibung davon weggelassen ist.
Ein stufenlos variables Getriebe 1 der Konusreibringbauart gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist durch Vorsehen des vorstehend beschriebenen stufenlos variablen Getriebes 1 der Konusreibringbauart mit einer Pressvorrichtung 212, die in 5 gezeigt ist.
Die Pressvorrichtung 212 ist, wie in 5 gezeigt ist, aus einem Flanschabschnitt 219, der mit Bezug auf eine sekundäre Welle 11 fixiert ist, einer Federeinheit 240, die eine Feder 13 und ein Druckaufnahmeelement 214 hat, die durch eine Verzahnung relativ drehfest und in der axialen Richtung mit Bezug auf die sekundäre Welle 11 bewegbar angeordnet ist, einem ersten Drehmomentnocken 215, der zwischen dem sekundären Konus 210 und dem Druckaufnahmeelement 214 angeordnet ist und einem zweiten Drehmomentnocken 220 aufgebaut, der zwischen dem sekundären Konus 210 und dem Flanschabschnitt 219 angeordnet ist. Kurz gesagt sind die sekundäre Welle 11, das Druckaufnahmeelement 214 und die Feder 13 so aufgebaut, dass diese sich integral drehen, was den Bedarf von Lagern beseitigt, die zwischen diesen Elementen angeordnet sind.
Der erste Drehmomentnocken 215 ist aus einer Vielzahl von Nockenpaaren 217 eines ersten Endes (Flächenpaaren eines ersten Endes), die in einem ersten Flächenabschnitt 216 ausgebildet sind, an dem der sekundäre Konus 210 und das Druckaufnahmeelement 214 zueinander weisen und eine Vielzahl von ersten Kugeln 218 aufgebaut, die jeweils zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 217 des ersten Endes angeordnet sind. Die Nockenpaare 217 des ersten Endes sind aus Wellenendnocken (ersten Endflächen) 210a, die an einer inneren Umfangsseite des sekundären Konus 210 ausgebildet sind und in einer Endfläche ausgebildet sind, die in der X2-Richtung ausgerichtet ist, und aus Wellenendnocken (ersten Endflächen) 214a aufgebaut, die in einer Endfläche an der Seite der X1-Richtung des Druckaufnahmeelements 214 ausgebildet sind. Kurz gesagt sind die Endnocken 210a des sekundären Konus 210, die ersten Kugeln 218, die Endnocken 214a des Druckaufnahmeelements 214 und die Federn 13 in einer Reihe in der axialen Richtung von der inneren Umfangsspitzenseite (Seite der X1-Richtung) des sekundären Konus 210 angeordnet.
Der erste Drehmomentnocken 215, der die Vielzahl der ersten Kugeln 218 hat, die zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 217 des ersten Endes angeordnet und zwischengesetzt sind, ist so aufgebaut, dass ein Element sich relativ zu dem anderen Element in einer Richtung zum Entfernen von diesem entlang der axialen Richtung durch eine relative Drehung des sekundären Konus 210 und des Druckaufnahmeelements 214 bewegt. Es ist nämlich so aufgebaut, dass die Bewegung in der X2-Richtung des Flanschabschnitts 219 beschränkt wird wie vorstehend beschrieben ist, und eine Kraft an dem Druckaufnahmeelement 214 in Richtung der Seite der X2-Richtung wirkt, um die Feder 13 zu komprimieren.
Der zweite Drehmomentnocken 220 ist aus einer Vielzahl von Nockenpaaren 222 eines zweiten Endes (Flächenpaaren eines zweiten Endes), die jeweils in einem zweiten Flächenabschnitt 221 ausgebildet sind, an dem der sekundäre Konus 210 und der Flanschabschnitt 219 zueinander weisen, und einer Vielzahl von zweiten Kugeln 223 aufgebaut, die jeweils zwischen der Vielzahl der Nockenpaare 222 des zweiten Endes angeordnet sind. Die Nockenpaare 222 des zweiten Endes sind aus Wellenendnocken 210b, die in einer Endfläche des sekundären Konus 210 ausgebildet sind, die zu dem Flanschabschnitt 219 weist, und Wellenendnocken 219a aufgebaut, die in einem Abschnitt ausgebildet sind, der zu dem sekundären Konus 210 an einer Endfläche an der Seite der X1-Richtung des Flanschabschnitts 219 weist.
Der zweite Drehmomentnocken 220 mit der Vielzahl der zweiten Kugeln 223, die zwischen den Nockenpaaren 222 des zweiten Endes angeordnet und zwischengesetzt sind, ist so aufgebaut, dass ein Element sich relativ zu dem anderen Element in eine Richtung zum Entfernen von diesem entlang der axialen Richtung durch eine relative Drehung des sekundären Konus 210 und des Flanschabschnitts 219 bewegt. Es ist nämlich so aufgebaut, dass die Bewegung in der X2-Richtung des Flanschabschnitts 219 verschränkt wird, wie vorstehend beschrieben ist, und der sekundäre Konus 210 in Richtung der Seite der X1-Richtung gepresst wird.
Die Pressvorrichtung 212, die aufgebaut ist, wie vorstehend beschrieben ist, arbeitet, um axiale Kräfte von drei Stufen einer ersten Stufe, einer zweiten Stufe und einer dritten Stufe ähnlich wie bei dem Betrieb der Pressvorrichtung 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufzubringen, wie in 3 gezeigt ist. Ein Übertragungspfad eines Drehmoments in der zweiten Stufe ist durch eine dicke Linie gezeigt, die durch ein Bezugszeichen P in 5 bezeichnet ist. Ferner ist in dem zweiten Drehmomentnocken 220 der Pressvorrichtung 212 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Aufbau, der sich auf einen Übertragungspfad von dem zweiten Konus 210 zu dem Flanschabschnitt 219 bezieht, im Wesentlichen derselbe im Vergleich mit dem zweiten Drehmomentnocken 20 der Pressvorrichtung 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit kann ein Übertragungspfad eines Drehmoments in der dritten Stufe in der Pressvorrichtung 212 ähnlich wie mit der dicken Linie, die durch das Bezugszeichen M in 2B gezeigt ist, gezeigt werden.
Die Strukturen, Betriebsweisen und Wirkungen von den Teilen außer den vorstehend beschriebenen Teilen sind ähnlich denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels und somit wird die Beschreibung davon weggelassen.
Als nächstes wird die Betriebsweise der Pressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 bis 9 beschrieben. Es ist anzumerken, dass, obwohl die folgende Beschreibung auf der Grundlage der Pressvorrichtung 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zur Vereinfachung angewendet wird, diese Beschreibung die Betriebsweise betrifft, die dem ersten, dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel gemeinsam ist, und ist anwendbar auf die Pressvorrichtungen 112, 212 des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels.
6 ist ein Diagramm, das schematisch axiale Kraftcharakteristiken der Pressvorrichtung zeigt, die aus der ersten Stufe, der zweiten Stufe und der dritten Stufe ausgebildet ist, und die Betriebszustände der Pressvorrichtung 12 in den entsprechenden Stufen. Die erste Stufe ist eine Situation, dass eine axiale Kraft auf der Grundlage der Feder 13 aufgebracht wird und eine konstante axiale Kraft F1 ungeachtet eines Ausgangsdrehmoments auftritt. Wie nämlich in 6A gezeigt ist, ist die Feder 13 zwischen dem sekundären Konus 10 und dem Druckaufnahmeelement 14 in einem Zustand angeordnet, dass diese im Voraus komprimiert ist (vorbelastet ist), so dass die konstante axiale Kraft auftritt. In diesem Zustand tritt die konstante axiale Kraft F1 auf der Grundlage der Vorlast der Feder 13 auch dann auf, wenn das Ausgangsdrehmoment von dem sekundären Konus 10 zu der sekundären Welle 11 (dem Flanschabschnitt 19) 0 beträgt und der erste Drehmomentnocken 15 und der zweite Drehmomentnocken 20 die Kugeln in den tiefsten Positionen der Endnocken halten. Auch wenn ein vorbestimmtes Ausgangsdrehmoment a an dem ersten Drehmomentnocken 15 wirkt, bleibt das Druckaufnahmeelement 14 an einer vorbestimmten Position (Position einer Vorbelastungslänge A der Feder 13), die der tiefste Abschnitt auf der Grundlage einer Federvorbelastung bzw. Federvorlast ist, und in einem Zustand mit konstanter Axialkraft, bis der erste Drehmomentnocken eine axiale Kraft erzeugt, die die Federvorbelastung übersteigt.
Als nächstes wirkt in der zweiten Stufe, die in 6B gezeigt ist, ein Drehmoment, das größer als das vorbestimmte Ausgangsdrehmoment a ist, um eine relative Drehung zwischen dem Druckaufnahmeelement 14 und dem Flanschabschnitt 19 zu verursachen, und erzeugt der erste Drehmomentnocken 15 eine axiale Kraft, die gleich wie oder größer als die Federvorbelastung ist. Da dann der Flanschabschnitt 19 durch die sekundäre Welle 11 an einer konstanten axial gerichteten Position gehalten wird, bewegt sich das Druckaufnahmeelement 14 in der axialen Richtung X1, um die Feder 13 zu komprimieren, und verursacht unterdessen, dass die axiale Kraft an dem sekundären Konus 10 wirkt. In dieser zweiten Stufe wird auf der Grundlage des ersten Drehmomentnockens 15 eine axiale Kraft erzeugt, die entsprechend mit dem Anstieg des Ausgangsdrehmoments mit einem relativ steilen Gradienten α ansteigt. Zusätzlich tritt zu diesem Zeitpunkt eine relative Drehung zwischen dem zweiten Konus 10, der in einer Drehrichtung mit dem Druckaufnahmeelement 14 integriert ist, und dem Flanschabschnitt 19 auf, der mit der sekundären Welle integriert ist. Da jedoch in dem zweiten Drehmomentnocken 20 ein vorbestimmtes Spiel I in einer langen Vertiefungsform ausgebildet ist, die sich in der Umfangsrichtung der Endnockenpaare erstreckt, die zueinander weisen (zweiter Flächenabschnitt), rollen die Kugeln einfach an den Bodenflächen der Nockenpaare und übertragen weder ein Drehmoment noch erzeugen sie eine axiale Kraft. Dieser Zustand setzt sich fort, bis das vorbestimmte Spiel I des zweiten Drehmomentnockens 20 abläuft und die Kugeln die geneigten Flächen der Endnockenpaare berühren.
Als nächstes wird die dritte Stufe auf der Grundlage von 6C beschrieben. Der erste Drehmomentnocken 15 erhöht die axiale Kraft, während das Druckaufnahmeelement 14 die Feder 13 entsprechend dem Anstieg des Ausgangsdrehmoments komprimiert. Das Ausgangsdrehmoment übersteigt einen vorbestimmten Wert b und das Druckaufnahmeelement 14 wird um einen vorbestimmten Betrag X in der axialen Richtung X1 ausgelenkt. Insbesondere wird die Feder 13 von der Länge A in einem vorbelasteten Zustand um den Hub X (A-X) komprimiert, bewegt sich das Druckaufnahmeelement 14 in der axialen Richtung um den vorbestimmten Betrag X und dreht sich um einen vorbestimmten Betrag mit Bezug auf den Flanschabschnitt 19, und ebenso der sekundäre Konus 10, der sich integral durch die Verzahnung dreht, dreht sich um den vorbestimmten Betrag mit Bezug auf den Flanschabschnitt 19. Dann wird bei dem zweiten Drehmomentnocken 20 das vorbestimmte Spiel I aufgehoben und berühren die Kugeln die geneigten Flächen der Endnockenpaare. Dann wirkt ein Drehmoment direkt an dem Flanschabschnitt 19 von dem sekundären Konus 10 über den zweiten Drehmomentnocken 20 und erzeugt der zweite Drehmomentnocken 20 eine axiale Kraft auf der Grundlage des Drehmoments.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Nockenwinkel δ der Endnocken des zweiten Drehmomentnockens 20 größer als ein Nockenwinkel γ der Endnocken des ersten Drehmomentnockens 15 eingerichtet. Somit ist ein relativer Rotationsbetrag des sekundären Konus 10 mit Bezug auf den Flanschabschnitt 19 auf der Grundlage des Ausgangsdrehmoments kleiner an dem zweiten Drehmomentnocken 20 im Vergleich mit dem ersten Drehmomentnocken 15 und wird das Drehmoment, das von dem sekundären Konus 10 auf den Flanschabschnitt (die sekundäre Welle) 19 übertragen wird, insgesamt über den zweiten Drehmomentnocken 20 übertragen. Daher ist der erste Drehmomentnocken 15 an einer Kompressionsposition, der die Feder 13 um A-X komprimiert, und wird in einem Zustand gehalten, in welchem er eine axiale Kraft F2 entsprechend einem Ausgangsdrehmoment b erzeugt, und erzeugt der zweite Drehmomentnocken 20 eine axiale Kraft, die entsprechend dem Ausgangsdrehmoment mit einem Gradienten β ansteigt, zusätzlich zu der axialen Kraft F2, die aus einem konstanten Wert besteht. Da der zweite Drehmomentnocken 20 den Nockenwinkel δ hat, der größer als der Nockenwinkel γ des ersten Drehmomentnockens 15 ist, ist der Anstieg einer axialen Kraft mit Bezug auf das Ausgangsdrehmoment aufgrund des Prinzips der schiefen Ebene gering und hat die dritte Stufe einen geringeren Gradienten im Vergleich mit der zweiten Stufe (β < α).
Als nächstes werden die Betriebsweisen zum Anwenden der axialen Kraftcharakteristiken der Pressvorrichtung auf das stufenlos variable Getriebe der Konusreibringbauart unter Bezugnahme auf die 7 im Vergleich mit 8, 9 beschrieben. 7 zeigt eine Axialkraftcharakteristik auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung und ist aus der ersten Stufe, der zweiten Stufe und der dritten Stufe ausgebildet. 8 zeigt eine Axialkraftcharakteristik, die aus einer Stufe ausgebildet ist, die mit einem Drehmomentnocken eingerichtet wird, und ist zum Vergleich mit der vorliegenden Erfindung gebildet. 9 zeigt eine Axialkraftcharakteristik, die aus zwei Stufen ausgebildet ist, die mit einem ersten Drehmomentnocken und einem zweiten Drehmomentnocken eingerichtet werden, und ist unter anderem durch die vorliegenden Erfinder zum Vergleich mit der vorliegenden Erfindung gebildet auf der Grundlage des Beispiels, das als eines der mehreren Beispiele gezeigt ist, die in Dokument 1 zum Stand der Technik gezeigt sind.
Wenn eine Gesamtlast an dem stufenlos variablen Getriebe 1 der Konusreibringbauart wirkt und ein maximales Drehmoment von der Eingangswelle 4 auf die Ausgangswelle 11 übertragen wird, wenn nämlich die Kraftmaschine bei voller Drosselöffnung betrieben wird und das Drehmoment auf die Antriebsräder überträgt, ist eine axiale Kraft, die durch die Pressvorrichtung 12 entsprechend dem Ausgangsdrehmoment erzeugt wird, derart, wie durch eine Line A einer erforderlichen axialen Kraft unter Volllast gezeigt ist. Die Linie A der erforderlichen Drehmomentaxialkraft unter Volllast (maximales Drehmoment) zeigt eine axiale Kraft, die zum Aufbringen einer Reibungskraft notwendig und ausreichend ist, die keinen Schlupf zwischen dem primären und sekundären Konus 2, 10 und dem Ring 3 verursacht, wenn das maximale Drehmoment übertragen wird. Während des Underdrive (Verzögerung) U/D, wenn nämlich der Ring 3 an der rechten Seite von 1 ist und an dem kleindurchmessrigen Abschnitt des primären Konus 2 und dem großdurchmessrigen Abschnitt des sekundären Konus 10 und des Rings 3 gelegen ist, steigt ein Ausgangsdrehmoment der Ausgangswelle 11 mit Bezug auf ein konstantes Drehmoment der Eingangswelle 4 proportional zu einem Drehzahlverringerungsverhältnis an, das durch die beiden Konen erzielt wird, und wenn der Ring sich zu einer Overdrive-Seite (Beschleunigung) bewegt, wird das Ausgangsdrehmoment kleiner. Daher werden an der Linie A der axialen Kraft das Ausgangsdrehmoment und die axiale Kraft in einem maximalen Underdrive-Zustand bzw. U/D-Zustand maximal und werden das Ausgangsdrehmoment und die axiale Kraft während des maximalen Overdrives O/D minimal.
Die Linie A der erforderlichen axialen Kraft unter Volllast setzt eine axiale Kraft ein, die für eine Antriebsleistungsübertragung bei jedem Drehzahländerungsverhältnis erforderlich ist, wenn das maximale Drehmoment in dem stufenlos variablen Betrieb 1 der Konusreibringbauart übertragen wird. O/D mit dem geringsten Ausgangsdrehmoment und der geringsten axialen Kraft in der dritten Stufe der vorliegenden Erfindung, wie in 7 gezeigt ist, wird als Ausgangsdrehmoment b und die Axialkraft F2 von maximalen Werten in der zweiten Stufe eingerichtet (siehe 6). Es ist ersichtlich, dass hinsichtlich der Charakteristik durch einen Drehmomentnocken, wie in 8 gezeigt ist, eine Linie A2 der erforderlichen axialen Kraft unter Volllast auf das Ausgangsdrehmoment b eingerichtet ist, wobei die axiale Kraft F2 ähnlich wie bei der vorliegenden Erfindung ist, aber die Linie A2 der erforderlichen axialen Kraft, die aus einer linearen Funktion ausgebildet ist, sich geradlinig von dem O/D-Zustand zu dem Ausgangsdrehmoment von 0 erstreckt. Daher erzeugt die Axialkraftcharakteristik durch einen Drehmomentnocken eine übermäßige axiale Kraft in einem Zustand mit niedrigem Drehmoment.
Es ist ersichtlich, dass eine Linie A mit erforderlicher axialer Kraft für ein maximales Drehmoment durch zwei Drehmomentnocken, wie in 9 gezeigt ist, auf das Ausgangsdrehmoment b gesetzt wird, wobei die axiale Kraft F2 ähnlich der vorliegenden Erfindung ist und sich zu dem Ausgangsdrehmoment von 0 und der axialen Kraft von 0 mit einem relativ steilen Gradienten α ähnlich demjenigen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf das Ausgangsdrehmoment erstreckt, das kleiner als das Ausgangsdrehmoment b ist.
Wenn ein Übertragungsdrehmoment von der Eingangswelle 4 auf die Ausgangswelle 11 eine Teillast ist, ist eine Linie einer axialen Kraft, die zum Übertragen der Teillast entsprechend der Teillast erforderlich ist, als B1, B2, B3, B4 in 7, 8, 9 gezeigt. Die Linie B1 der axialen Kraft ist beispielsweise 80% mit Bezug auf die Volllast (maximales Drehmoment), in ähnlicher Weise zeigt B2 60%, zeigt B3 40%, zeigt B4 20%. Unter Teillast (Teildrehmoment) ist das Ausgangsdrehmoment in ähnlicher Weise in einem Underdrive-Zustand (U/D-Zustand) des stufenlos variablen Getriebes groß und ist ein Ausgangsdrehmoment in einem Overdrive-Zustand (O/D-Zustand) klein. Daher wird jede axiale Kraft, die entsprechend dem Ausgangsdrehmoment erforderlich ist, graduell von U/D zu O/D klein. Dann verursacht der maximale Overdrive (der Zustand, bei dem ein Drehzahländerungsverhältnis an einer Seite mit maximaler Drehzahl ist) (O/D), durch den ein Ausgangsdrehmoment minimal wird, wenn jedes Teildrehmoment übertragen wird, eine axiale Kraft entsprechend jedem minimalen Ausgangsdrehmoment entsprechend dem Verhältnis B1, B2, B3, B4 des Teildrehmoments und wird eine Linie, die ein O/D-Ende jedes Übertragungsdrehmoments verbindet, eine Axialkraftcharakteristiklinie C mit dem Gradienten α der zweiten Stufe. Die Linien der erforderlichen Axialkraft für alle Drehzahländerungsverhältnisse unter allen Teillasten sind nämlich innerhalb der Linie A der erforderlichen Axialkraft unter Volllast, der O/D-Endaxialkraftcharakteristiklinie (Axialkraft mit jeder Last, wobei das Drehzahländerungsverhältnis an der Seite mit maximaler Drehzahl liegt) C und einer Linie D, die eine Axialkraft von 0 und ein Ausgangsdrehmoment verbindet, und ein maximales U/D-Ende der Linie A der erforderlichen axialen Kraft unter Volllast gelegen. Die Axialkraftcharakteristik, die in 7 gezeigt ist, kann auf eine axiale Kraft anwendbar sein, mit der eine Traktionskraft zwischen dem Ring und den konischen Reibrädern über alle Drehzahländerungsverhältnisse unter Volllast und den Teillasten gehalten wird, was einen weniger übermäßigen Anteil ergibt.
Das stufenlos variable Getriebe 1 der Konusreibringbauart befindet sich in der Umgebung des Traktionsöls, durch das die Antriebsleistung über die Traktionsübertragung mit einem Ölfilm des Traktionsöls übertragen wird, das zwischen dem Ring und den beiden konischen Reibrädern (Konen) einwirkt. Die Axialkraftcharakteristik(-Linie) A der dritten Stufe wird auf der Grundlage des Gradienten β eingerichtet, der den Punkt F2 der axialen Kraft, der für die Traktionsübertragung zum Übertragen des maximalen Drehmoments in einem Zustand erforderlich ist, dass die Drehung, die von dem eingangsseitigen Reibrad auf das ausgangsseitige Reibrad übertragen wird, auf eine Seite mit höchster Drehzahl (O/D-Seite) eingerichtet ist, und den Punkt F3 der axialen Kraft verbindet, die für eine Traktionsübertragung zum Übertragen eines maximalen Drehmoments in einem Zustand erforderlich ist, dass die Drehung auf eine Seite mit niedrigster Drehzahl (U/D-Seite) eingerichtet ist. Ferner wird die Axialkraftcharakteristik(-Linie) C der zweiten Stufe auf der Grundlage des Gradienten α eingerichtet, der den Punkt der axialen Kraft von 0, an dem das Ausgangsdrehmoment 0 beträgt, und den Punkt F2 der axialen Kraft verbindet, die für die Traktionsübertragung zum Übertragen des maximalen Drehmoments in einem Zustand erforderlich ist, dass die Drehung auf die Seite der höchsten Drehzahl (O/D-Seite) eingerichtet ist.
Dann wird die konstante axiale Kraft F1 durch die Feder, die in der ersten Stufe vorbelastet ist, auf eine axiale Kraft eingerichtet, die größer als ein (Verfestigungs-) Druck (Glasübergangsdruck) ist, bei dem der Ölfilm des Traktionsöls sich von einer viskosen Charakteristik einer Flüssigkeit zu einer elastischen Charakteristik durch eine Verfestigung zwischen dem Ring und den beiden konischen Reibrädern verändert.
Die Charakteristik, die durch einen Drehmomentnocken herbeigeführt wird, die in 8 gezeigt ist, kann, da die Charakteristik durch eine lineare Funktion dargestellt ist, eine axiale Kraft erzeugen, die alle Drehzahländerungsverhältnisse unter Volllast und Teillasten abdecken kann, aber verursacht eine übermäßige axiale Kraft für eine axiale Kraft, die während des O/D unter Teillast in einer Zeitdauer mit niedrigem Ausgangsdrehmoment erforderlich ist. Um diesen Betrag wird Energie für eine Axialkrafterzeugung verschwendet und wird die Haltbarkeit des stufenlos variablen Getriebes aufgrund der übermäßigen axialen Kraft beeinträchtigt und wird ebenso der Aufbau massiv, was eine Behinderung der Kompaktheit und Gewichtsreduktion verursacht.
Die Charakteristik, die durch zwei Drehmomentnocken ausgebildet wird, wie in 9 gezeigt ist, wird aus zwei Stufen ausgebildet, kann eine axiale Kraft aufbringen, die für alle Drehzahländerungsverhältnisse unter der vorstehend beschriebenen Volllast und Teillasten erforderlich ist, kann sicherstellen, dass eine axiale Kraft, die während des O/D unter Teillast durch ein niedriges Ausgangsdrehmoment erforderlich ist, weder übermäßig noch unzureichend ist, und erzeugt eine übermäßige Axialkraft nicht. Wenn jedoch in einem Zustand, dass das Ausgangsdrehmoment nahe 0 ist, wenn insbesondere das stufenlos variable Getriebe an einem Fahrzeug montiert wird, gibt es eine Region einer unzureichenden axialen Kraft in einem Zustand mit sehr niedrigem Drehmoment an der Axialkraftcharakteristik(-Linie) C, die in 9 gezeigt ist, die sich mit einem Gradienten α beispielsweise von dem Ausgangsdrehmoment und der axialen Kraft von 0 erstreckt, was möglicherweise einen Mangel an Zuverlässigkeit zur Folge hat. Wenn beispielsweise mit einem sehr niedrigen Drehmoment gestartet wird, kann eine ausreichende axiale Kraft in einer ersten Drehung oder Ähnlichem gerade nach dem Start nicht erhalten werden. Der Ölfilm des Traktionsöls zwischen dem Ring und den beiden Konen hat eine Viskositätscharakteristik einer Flüssigkeit und ein Schlupf kann zwischen dem Ring und den Konen verursachen und kann bewirken, dass der Betreiber dies als unangenehm empfindet. Wenn ferner kein Ausgangsdrehmoment vorliegt, wenn beispielsweise abgeschleppt wird oder eine abschüssige Fahrbahn vorliegt, ist es möglich, dass ein problemloses Schalten des stufenlos variablen Getriebes nicht vorgenommen werden kann.
Mit der vorliegenden Erfindung, die in 7 gezeigt ist, wird in der ersten Stufe eine konstante axiale Kraft, die gleich wie oder höher als ein Druck ist, bei dem das Traktionsöl sich verfestigt, konstant ungeachtet des Ausgangsdrehmoments auf der Grundlage der Vorbelastung der Feder aufgebracht. Somit überträgt auch dann, wenn in einem Zustand mit sehr niedrigem Drehmoment gestartet wird, das stufenlos variable Getriebe problemlos und zuverlässig die Antriebsleistung. Ebenso in einem lastfreiem Zustand, wie z. B. beim Abschleppen oder an einer abschüssigen Fahrbahn, wird das stufenlos variable Getriebe zuverlässig schaltbetrieben.
Die konstante axiale Kraft in der ersten Stufe wird niedriger als die axiale Kraft (axiale Kraft, wenn maximales Drehmoment übertragen wird) A2 durch die lineare Funktion eingerichtet, die in 8 gezeigt ist, und hat einen geringen Einfluss auf die Verringerung der Übertragungseffizienz.
Als nächstes wird die Feder 13, die bei der Pressvorrichtung verwendet wird, unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Die Feder 13 hat eine große Anzahl von Scheibenfedern, die in einer Reihe überlappt sind, und hat eine Hysterese wie in 10 gezeigt ist. Insbesondere ist in Relation mit einer Auslenkung und einer Kompressionslast eine Federkonstante größer während eines Lastanstiegs im Vergleich mit derjenigen während einer Lastverringerung. Die Kompressionsrichtungsseite der Scheibenfedern, an der eine axiale Kraft sich durch den ersten Drehmomentnocken 15 gemäß dem Anstieg des Ausgangsdrehmoments vergrößert, ist mit einer Federkonstante mit einem größeren Gradienten als einer Erstreckungsrichtungsseite aufgrund der Verringerung einer Reaktionskraft des sekundären Konus ausgebildet. Wenn eine Last H an einer Charakteristik E während eines Lastanstiegs eingerichtet ist, erhöht sich eine Auslenkung von c bis d an einer Charakteristik G während der Lastverringerung. Wenn die axiale des ersten Drehmomentnockens 15 entsprechend der Auslenkung d an der der Charakteristik G als Vorbelastung angenommen wird, ist die Vorbelastung zu klein und kann nicht in der Lage sein, eine erforderliche axiale Kraft in der ersten Stufe aufzubringen.
Demgemäß ist die erforderliche Last H an der Charakteristik G während der Lastverringerung eingerichtet und ist eine Last V an der Charakteristik E während des Lastanstiegs so eingerichtet, dass diese der Auslenkung d entsprechend der erforderlichen Last entspricht, und wird die Feder 13 so zusammengebaut, dass diese die Last V aufweist. Somit wird die axiale Kraft, die in der ersten Stufe erforderlich ist, auch während der Lastverringerung erhalten.
Als nächstes wird die Einstellung der Baugruppe der Feder 13 unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Wie schon auf der Grundlage von 6 beschrieben wurde, kann innerhalb des Spiels I, in dem der zweite Drehmomentnocken 20 sich relativ drehen kann, der erste Drehmomentnocken 15 und die Feder 13 in Reihe wirken, um dadurch die vorbestimmte Vorbelastung in der ersten Stufe durch die Feder 13 aufzubringen. Wenn das vorbestimmte Spiel I des zweiten Drehmomentnockens 20 aufgehoben wird, bevor die Feder 13 den Hub X erreicht, der im Voraus eingerichtet wird, wird der zweite Drehmomentnocken 20 in einen Betriebszustand früher als das Ausgangsdrehmoment versetzt, das den Wert b hat, der im Voraus eingerichtet wird, um dadurch in die dritte Stufe mit einer kleineren axialen Kraft als der axialen Kraft F2 einzutreten, die an dem O/D-Ende unter Volllast erforderlich ist. Somit kann die erforderliche axiale Kraft nicht erhalten werden. Wenn andererseits der Hub der Feder 13 länger als der Hub X ist, der im Voraus eingerichtet wird, wird die Position zum Eintreten in die dritte Stufe durch den zweiten Drehmomentnocken 20 verspätet. Die relative Drehung zwischen dem Flanschabschnitt 19 und dem Druckaufnahmeelement 14 durch den ersten Drehmomentnocken 15 wird nämlich groß und das Ausgangsdrehmoment wird größer als der vorbestimmte Wert b und ebenso wird die axiale Kraft größer als der vorbestimmte Wert F2. Daher gibt es einen großen Anstieg der axialen Kraft in der zweiten Stufe mit dem großen Gradienten α und tritt um diesen Betrag eine übermäßige axiale Kraft auf. Das ergibt eine geringe Übertragungseffizienz und wird zu einem Nachteil bezüglich der Haltbarkeit.
Demgemäß wird ein Distanzstück 150 mit einer vorbestimmten Dicke in der Feder 13 zwischengesetzt, die aus einer großen Anzahl von Scheibenfedern ausgebildet ist, um die Länge der Feder 13 einzurichten. Somit wird der Hub der Feder 13 auf einen eingerichteten Wert X eingestellt, so dass das Ausgangsdrehmoment b und die axiale Kraft F2 zwischen der zweiten Stufe und der dritten Stufe zu den eingerichteten Werten werden. Das Distanzstück 150 ermöglicht die Einstellung des Spalts zwischen dem Druckaufnahmeelement 14 und dem sekundären Konus 10 durch die Dicke oder die Anzahl desselben. Dieses stellt ebenso den Spalt zwischen dem Flanschabschnitt 19 und dem sekundären Konus 10 ein, um dadurch den vorbestimmten Spielbetrag I des zweiten Drehmomentnockens 20 einzustellen. Es ist anzumerken, dass, obwohl der Hub der Feder 13 durch das Distanzstück 150 eingestellt wird, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Die Dicke eines Teils der Scheibenfedern kann eingestellt werden oder eine Einstelleinrichtung der Längenrichtung für die Feder 13, wie z. B. eine Schraube, kann vorgesehen werden.
Es ist anzumerken, dass, obwohl die Ausführungsbeispiele mit der Pressvorrichtung 12, 112, 212 beschrieben wurden, die in dem sekundären Konus 10, 110 angeordnet sind, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung kann auch dann angewendet werden, wenn die Pressvorrichtung in dem primären Konus 2 angeordnet ist oder in sowohl dem primären Konus 2 als auch dem sekundären Konus 10, 110 angeordnet ist. Ferner beschreibt die vorstehend angegebene Beschreibung das stufenlos variable Reibgetriebe der Konusringbauart, aber ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf andere stufenlos variable Reibgetriebe, wie z. B. ein stufenlos variables Getriebe (eine Ringkonusbauart), bei dem ein Ring so angeordnet ist, dass dieser die zwei konischen Reibräder umgibt, ein stufenlos variables Getriebe, bei dem ein Reibrad, das die beiden Reibräder berührt und sich in einer axialen Richtung bewegt, zwischen zwei konusförmige Reibräder zwischengesetzt ist, ein stufenlos variables Getriebe unter Verwendung eines Reibrads mit einer kugelförmigen Gestalt, wie z. B. eine toroidale Gestalt, und ein stufenlos variables Getriebe angewendet werden, bei dem Reibscheiben einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite so angeordnet sind, dass diese durch riemenscheibenförmige Reibräder, die aus einem Paar Rollen ausgebildet sind, die in einer Richtung getrieben werden, so dass sie sich aneinander annähern, und riemenscheibenförmigen Reibrädern bewegt werden, um Zwischenachsenabstände von beiden Reibscheiben zum Schalten der Drehzahl zu verändern.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Ein stufenlos variables Reibgetriebe mit einer Pressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorzüglich als stufenlos variables Getriebe der Konusreibringbauart anwendbar, wenn das Leistungsgetriebe in verschiedenartigen Feldern, wie z. B bei Industriemaschinen und Transportmaschinen verwendet werden, und kann insbesondere als an einem Fahrzeug montiertes Getriebe verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: stufenlos variables Reibgetriebe (stufenlos variables Getriebe der Konusreibringbauart)
2: Eingangsseitiges Reibrad (primärer Konus, konisches Reibrad)
3: Reibelement (Ring)
4: Eingangswelle (primäre Welle)
10, 110, 210: Ausgangsseitiges Reibrad (sekundärer Konus, konisches Reibrad)
11: Ausgangswelle (sekundäre Welle)
12, 112, 212: Pressvorrichtung
13: Feder (Scheibenfeder)
14, 114, 214: Druckaufnahmeelement
15, 115, 215: erster Drehmomentnocken
19, 119, 219: Flanschabschnitt
20, 120, 220: zweiter Drehmomentnocken

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-513375 A [0005]

Claims

Stufenlos variables Reibgetriebe mit einem eingangsseitigen Reibrad, das mit einer Eingangswelle antriebsgekoppelt ist, einem ausgangsseitigen Reibrad, das mit einer Ausgangswelle antriebsgekoppelt ist, und einem Reibelement, das mit dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad in Druckkontakt ist und eine Antriebsleistung mit den beiden Reibrädern überträgt, wobei eine Kontaktposition des Reibelements mit dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad verändert wird, um die Drehzahl zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle stufenlos zu schalten, wobei das stufenlos variable Reibgetriebe gekennzeichnet ist durch: eine Pressvorrichtung, die eine axiale Kraft für den Druckkontakt des eingangsseitigen Reibrads und des ausgangsseitigen Reibrads mit dem Reibelement aufbringt, wobei die Pressvorrichtung eine Axialkraftcharakteristik mit Bezug auf das Ausgangsdrehmoment hat in einer ersten Stufe, die die konstante axiale Kraft in einer Region bis zu einem ersten Ausgangsdrehmoment erzeugt, in einer zweiten Stufe, die eine axiale Kraft erzeugt, die entsprechend dem Ausgangsdrehmoment mit einem ersten Gradienten in einer Region zwischen dem ersten Ausgangsdrehmoment und dem zweiten Ausgangsdrehmoment, das größer als das erste Ausgangsdrehmoment ist, ansteigt, und in einer dritten Stufe, die eine axiale Kraft erzeugt, die entsprechend dem Ausgangsdrehmoment mit einem zweiten Gradienten, der kleiner als der erste Gradient ist, in einer Region ansteigt, die größer als das zweite Ausgangsdrehmoment ist.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß Anspruch 1, wobei ein Traktionsöl zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad sowie dem Reibelement zum Übertragen einer Antriebsleistung durch eine Traktionsübertragung einwirkt.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß Anspruch 2, wobei die konstante axiale Kraft in der ersten Stufe durch die Pressvorrichtung größer als ein Druck ist, bei dem das Traktionsöl sich zwischen dem Reibelement und dem eingangsseitigen sowie ausgangsseitigen Reibrad verfestigt.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die konstante axiale Kraft in der ersten Stufe durch die Pressvorrichtung kleiner als eine axiale Kraft ist, die erforderlich ist, wenn ein maximales Übertragungsdrehmoment in einem Zustand übertragen wird, in dem ein Drehzahländerungsverhältnis für die Übertragung von dem eingangsseitigen Reibrad zu dem ausgangsseitigen Reibrad auf eine Seite mit höchster Drehzahl eingerichtet ist.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Axialkraftcharakteristik in der zweiten Stufe durch die Pressvorrichtung auf der Grundlage eines Gradienten eingerichtet ist, der einen Punkt einer axialen Kraft von 0, an dem ein Ausgangsdrehmoment 0 ist, und einen Punkt der axialen Kraft verbindet, die für die Traktionsübertragung zur Übertragung eines maximalen Drehmoments über das Reibelement zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad in einem Zustand erforderlich ist, in welchem die Drehung, die von dem eingangsseitigen Reibrad auf das ausgangsseitige Reibrad übertragen wird, auf eine Seite mit höchster Drehzahl eingerichtet ist.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Axialkraftcharakteristik in der dritten Stufe durch die Pressvorrichtung auf der Grundlage eines Gradienten eingerichtet ist, der den Punkt der axialen Kraft, die für die Traktionsübertragung zum Übertragen eines maximalen Drehmoments über das Reibelement zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad in einem Zustand erforderlich ist, in welchem die von dem eingangsseitigen Reibrad auf das ausgangsseitige Reibrad übertragene Drehung auf die Seite der höchsten Drehzahl eingerichtet ist, und einen Punkt einer axialen Kraft verbindet, die für die Traktionsübertragung zur Übertragung eines maximalen Drehmoments über das Reibelement zwischen dem eingangsseitigen Reibrad und dem ausgangsseitigen Reibrad in einem Zustand erforderlich ist, in welchem die von dem eingangsseitigen Reibrad auf das ausgangsseitige Reibrad übertragene Drehung auf eine Seite mit niedrigster Drehzahl eingerichtet ist.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Pressvorrichtung zwischen dem ausgangsseitigen Reibrad und der Ausgangswelle angeordnet ist und eine Feder, die eine axiale Kraft in der ersten Stufe erzeugt, einen ersten Drehmomentnocken, der eine axiale Kraft in der zweiten Stufe erzeugt, und einen zweiten Drehmomentnocken aufweist, der eine axiale Kraft in der dritten Stufe erzeugt.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß Anspruch 7, wobei die Pressvorrichtung durch Einsetzen der Feder und des ersten Drehmomentnockens in Reihe und Einsetzen des zweiten Drehmomentnockens parallel zu der Feder und dem ersten Drehmomentnocken zwischen der Ausgangswelle und dem ausgangsseitigen Reibrad aufgebaut ist, wobei der erste Drehmomentnocken eine axiale Kraft entsprechend dem Übertragungsdrehmoment erzeugt, das über den ersten Drehmomentnocken in einem Zustand übertragen wird, in welchem er eine axiale Kraft durch die Feder in der ersten Stufe übersteigt, und wobei der zweite Drehmomentnocken ein vorbestimmtes Spiel hat und eine axiale Kraft auf der Grundlage des ersten Drehmomentnockens innerhalb des vorbestimmten Spiels erzeugt, und wobei das Aufheben des vorbestimmten Spiels verursacht, dass die Übertragung des Drehmoments über den zweiten Drehmomentnocken eine axiale Kraft entsprechend dem Anstieg des Übertragungsdrehmoments erzeugt.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Feder eine Scheibenfeder mit einer Hysterese-Charakteristik ist, und die konstante axiale Kraft in der ersten Stufe durch die Feder durch eine Last während eines Lastanstiegs entsprechend einer Auslenkung während einer Lastverringerung mit Bezug auf dieselbe Last wie die Last während des Lastanstiegs eingerichtet wird.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß Anspruch 8 oder 9, ferner mit: einer Einstelleinrichtung zum Einstellen einer axialen Länge der Feder, wobei eine Umschaltposition der zweiten Stufe und der dritten Stufe durch die Einstelleinrichtung eingestellt wird.
Stufenlos variables Reibgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das eingangsseitige Reibrad und das ausgangsseitige Reibrad konische Reibräder sind, die entsprechend mit der Eingangswelle und der Ausgangswelle antriebsgekoppelt sind, die parallel angeordnet sind, und die so angeordnet sind, dass großdurchmessrige Abschnitte und kleindurchmessrige Abschnitte der konischen Reibräder in einer axialen Richtung umgekehrt zueinander liegen, und wobei das Reibelement ein Ring ist, der durch gegenüberliegend geneigte Flächen von den beiden konischen Reibrädern eingefasst und gepresst wird und bewegbar in der axialen Richtung ist.