DE112013006879T5 - Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes - Google Patents

Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes Download PDF

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Motoki Tabuchi
Naoyuki SHIBATA
Akira Ijichi
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Abstract

Es wird eine Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes zum Verringern einer Länge einer Welle, auf welcher ein Drehmomentnocken montiert ist, vorgeschlagen. Ein erstes Lager (36) ist zwischen einer Außenumfangsfläche der Drehwelle (11) und einer Innenumfangsfläche des Drehmomentnockens (15) angeordnet, um diese Elemente zu lagern, während es eine relative Rotation zwischen diesen zulässt. Ein zweites Lager (42) liegt radial außerhalb des ersten Lagers, um eines der axialen Endes eines Ausgabeelements (16) zu lagern, während es eine Rotation des Ausgabeelements relativ zu einem Gehäuse (31) zulässt. Ein Dichtungselement (32) ist derart an dem Drehmomentnocken (15) angebracht, das es zwischen einer Außenumfangsfläche des Drehmomentnockens (15) und dem zweiten Lager (42) liegt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes, in dem eine Drehmomentübertragungskapazität entsprechend einem Riemeneinspanndruck verändert wird, und genauer gesagt eine Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes, die eine Verformung einer Welle durch eine vom Riemen aufgebrachte Last bzw. Kraft verringern kann.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die japanische Offenlegungsschrift JP 2001-330089 A beschreibt ein riemengetriebenes kontinuierlich variables Getriebe, bei dem ein Riemen durch eine Schubkraft, die von einem hydraulischen Aktor aufgebracht wird, eingespannt ist. In dem riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebe ist ein Ende einer Eingangswelle ausgehöhlt, in das eine Drehwelle eingesetzt ist, die integral mit einem Träger einer Drehmomentumkehrvorrichtung ausgebildet ist. Die Leistung der Drehmomentumkehrvorrichtung wird durch Zähne an einer Innenfläche des hohlen Abschnitts und Zähne an einer Außenfläche der Drehwelle, die miteinander kämmen, auf die Eingangswelle übertragen. Das andere Ende der Ausgangswelle ist mit einem Abtriebszahnrad verkeilt. Insbesondere wird ein ausreichender Freiraum zwischen einer Zahnspitze und einer Zahnwurzel der Zähne der Eingangswelle und des Trägers beibehalten, und ein radialer Freiraum wird ebenso in ausreichendem Maße bei der Keilverbindung der Ausgangswelle und des Trägers beibehalten. Aus diesem Grund wird eine Biegeverformung der Eingangswelle und der Ausgangswelle toleriert während das Kippen des Trägers und des Abtriebszahnrads beschränkt werden.
  • Die japanische Offenlegungsschrift JP 2011-226646 A beschreibt ein riemengetriebenes kontinuierlich variables Getriebe, in welchem eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle im Wesentlichen an beiden Enden durch zwei Lager gelagert werden. Gemäß der Lehre der JP 2011-226646 A ist ein Lager, das einen Endabschnitt der Eingangswelle einer Seite einer primären Riemenscheibe lagert derart angeordnet, dass es von einer Lamelle überlagert wird, die an einer Rückseite einer festen Scheibe angeordnet ist.
  • Die japanische Offenlegungsschrift JP 61-079061 A offenbart ein riemengetriebenes kontinuierlich variables Getriebe, bei dem eine sekundäre Riemenscheibe mit einem Drehmomentnocken (torque cam) verbunden ist, der ausgestaltet ist, um eine Klemmkraft zu erzeugen. Insbesondere umfasst die sekundäre Riemenscheibe eine feste Scheibe, die integral mit der Ausgangswelle ausgestaltet ist; eine bewegliche Scheibe, die der festen Scheibe gegenüberliegt, während sie sich axial in Richtung zur festen Scheibe bewegen kann, wenn sie durch einen Kugelkeil mit der Ausgangswelle verbunden ist, um ein Drehmoment zwischen diesen zu übertragen; sowie den Drehmomentnocken, der die bewegliche Scheibe entsprechend einem Eingangsmoment in Richtung zur festen Scheibe bewegt. In dem riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebe der JP 61-079061 A sind die Ausgangswelle und der Drehmomentnocken durch Lager derart gelagert, dass sie bezüglich eines Gehäuses drehen können. Die Ausgangswelle ist ferner durch ein anderes Lager gelagert, das konzentrisch mit dem den Drehmomentnocken lagernden Lager entlang einer gemeinsamen Achse ist.
  • Weiterhin beschreibt die japanische Offenlegungsschrift JP 05-118396 A ein riemengetriebenes kontinuierlich variables Getriebe, in welchem eine primäre Riemenscheibe mit einem Drehmomentnocken ausgebildet ist. Gemäß dem Drehmomentnockenmechanismus der JP 05-118396 A , sind Drehmomentnockennuten an einer zylindrischen Hülse, die an der Eingangswelle angebracht ist, ausgebildet, und Drehmomentstifte, die individuell in die Drehmomentnockennut eingefügt sind, sind an einem Nabenabschnitt einer festen Scheibe, die um eine Außenfläche der Hülse angeordnet ist, angebracht. Die bewegliche Scheibe wird durch eine aus der hin- und hergehenden Bewegung des Drehmomentstifts entlang der Drehmomentnockennut resultierende Kraft, die durch Drehen der beweglichen Scheibe erzielt wird, in Richtung zur festen Scheibe bewegt. Um einen Kontaktabschnitt zwischen der Drehmomentnockennut und dem Drehmomentstift zu schmieren, wird Öl auf einen Freiraum zwischen dem Nabenabschnitt und der Hülse aufgebracht. Zudem ist ein Lager, das den Drehmomentnocken lagert, konzentrisch mit einem Öldichtungselement angeordnet.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist das riemengetriebene kontinuierlich variable Getriebe der JP 2001-330089 A geeignet, das Kippen des Elements, auf welches Leistung von der Eingangswelle oder der damit kämmenden Ausgangswelle übertragen wird, zu vermeiden, während eine Biegeverformung der Eingangswelle und Ausgangswelle zugelassen wird. Wenn jedoch die Scheibe integral mit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle ausgebildet ist, kann durch das Kippen der Scheibe ein Geschwindigkeits- bzw. Übersetzungsverhältnis verändert werden, um eine Riemennut der Riemenscheibe, die aus der Biegeverformung der Eingangswelle und Ausgangswelle resultiert, aufzuweiten. Daneben kann der Riemen ungleichmäßig von den Flächen der Riemenscheibe kontaktiert werden.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebe der JP 2011-226646 A und JP 05-118396 A wird zumindest eines der Lager, welche die Eingangswelle oder Ausgangswelle lagern, von einem anderen Element in axiale Richtung überlappt, um einen Abstand zwischen einem Punkt der Eingangswelle oder der Ausgangswelle, auf den eine Last aufgebracht wird, und dem Lager zu verringern, so dass die Biegefestigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle verbessert wird. Jedoch sollte, selbst wenn eine Position des Lagers angepasst wird, um den Abstand von dem Punkt der Eingangswelle oder der Ausgangswelle einzustellen, auf den die Last aufgebracht wird, die Eingangswelle und die Ausgangswelle etwas verbiegen. Als Ergebnis muss ein großer Teil der Welle an einer axial äußeren Seite eines jeden Lagers angeordnet werden, und ein derartiger Abschnitt kann leicht in radiale Richtung verformt werden.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde ausgehend von den vorstehenden technischen Problemen gemacht, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes zu schaffen, das in der Lage ist, eine Länge einer Drehwelle, auf der ein Drehmomentnocken angeordnet ist, zu verringern, um eine Biegeverformung der Drehwelle durch eine Last, die aus der Spannung eines Riemens hervorgeht, zu vermeiden.
  • Eine Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes weist auf: eine Riemenscheibe mit einer festen Scheibe, die einstückig bzw. integral mit einer Drehwelle ausgebildet ist, und einer beweglichen Scheibe, die an der Drehwelle angebracht ist und in eine axiale Richtung hin und her beweglich ist; einen Riemen, der auf der Riemenscheibe läuft; einen Drehmomentnocken, der an der Drehwelle an einer Rückseite der beweglichen Scheibe angebracht ist und relativ zu dieser drehen kann, um eine axiale Schubkraft entsprechend eines darauf aufgebrachten Drehmoments zu erzeugen; und ein Ausgabeelement, das an dem Drehmomentnocken derart angebracht ist, dass es integral mit dem Drehmomentnocken dreht. Um die vorstehende Aufgabe zu lösen ist die Wellenlagerstruktur gemäß einem Aspekt der Erfindung gekennzeichnet durch: zumindest ein erstes Lager, das zwischen einer Außenumfangsfläche der Drehwelle und einer Innenumfangsfläche des Drehmomentnockens angeordnet ist, um diese Elemente zu lagern, während es eine relative Rotation zwischen diesen zulässt; ein zweites Lager, das radial außerhalb des ersten Lagers liegt, um eines von axialen Endes des Ausgabeelements zu lagern, während es eine Rotation des Ausgabeelements relativ zu einem Gehäuse zulässt; und ein Dichtungselement, das derart am Drehmomentnocken angebracht ist, dass es zwischen einer Außenumfangsfläche des Drehmomentnockens und dem zweiten Lager liegt.
  • Das Lager umfasst ein drittes Lager und ein viertes Lager, die koaxial in Reihe angeordnet sind, und das dritte Lager und das vierte Lager in axiale Richtung mit dem Ausgabeelement überlappen.
  • Die feste Scheibe weist eine Vertiefung an einer Rückseite einer Riemenscheibenfläche auf, die mit dem Riemen in Kontakt steht, an der eine am weitesten innen liegende Umfangsseite tiefer in Richtung zu dem Riemen gedrückt ist, als eine Außenumfangsseite, und einen ersten zylindrischen Abschnitt, der von der Rückseite in eine axial dem Riemen entgegengesetzte Richtung vorsteht. Die Wellenlagerstruktur ist ferner gekennzeichnet durch ein fünftes Lager, das an einer Innenumfangsseite des ersten zylindrischen Abschnitts liegt, während es die Rotation der Drehwelle relativ zum Gehäuse zulässt.
  • Wie beschrieben weist die Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes auf: die Riemenscheibe mit einer festen Scheibe, die integral mit einer Drehwelle ausgebildet ist, und einer beweglichen Scheibe, die an der Drehwelle angebracht ist und in eine axiale Richtung hin und her beweglich ist; den Riemen, der auf der Riemenscheibe läuft; den Drehmomentnocken, der an der Drehwelle an einer Rückseite der beweglichen Scheibe angebracht ist und relativ zu dieser drehen kann, um eine axiale Schubkraft entsprechend eines darauf aufgebrachten Drehmoments zu erzeugen; und das Ausgabeelement, das derart an dem Drehmomentnocken angebracht ist, dass es integral mit dem Drehmomentnocken dreht. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Wellenlagerstruktur gekennzeichnet durch: ein sechstes Lager, das einen Endabschnitt der Drehwelle der festen Scheibe lagert, während es eine Rotation der Drehwelle relativ zu einem Gehäuse zulässt; ein siebtes Lager, das an dem Drehmomentnocken angebracht ist, um die Rotation des Drehmomentnockens relativ zum Gehäuse zuzulassen; und zumindest ein achtes Lager und ein neuntes Lager, die zwischen einer Innenumfangsfläche des Drehmomentnockens und einer Außenumfangsfläche der Drehwelle angeordnet sind, um diese Elemente zu lagern, während sie eine relative Rotation zwischen diesen zulassen. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist das achte Lager in axiale Richtung zwischen dem sechsten Lager und dem siebten Lager angeordnet, und das neunte Lager ist an der gegenüberliegenden Seite des achten Lagers in axiale Richtung jenseits des siebten Lagers angeordnet.
  • Insbesondere überlappt das achte Lager in axiale Richtung mit dem Ausgabeelement.
  • Die feste Scheibe weist eine Vertiefung an einer Rückseite einer Riemenscheibenfläche auf, die mit dem Riemen in Kontakt steht, an der eine am weitesten innen liegende Umfangsseite tiefer in Richtung zu dem Riemen gedrückt ist, als eine Außenumfangsseite, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt, der von der Rückseite in eine axial dem Riemen entgegengesetzte Richtung vorsteht. Die Wellenlagerstruktur des anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch ein sechstes Lager, das an einer Innenumfangsseite des zweiten zylindrischen Abschnitts liegt.
  • Die Wellenlagerstruktur des anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ferner gekennzeichnet durch einen Eingriffabschnitt, der die Verformung des Drehmomentnockens in eine radiale Richtung beschränkt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das erste Lager zwischen der Außenumfangsfläche der Drehwelle, die integral mit der festen Scheibe ausgestaltet ist, und der Innenumfangsfläche des Drehmomentnockens ausgestaltet, um eine fixierte Welle und den Drehmomentnocken zu lagern, während sie eine relative Rotation zwischen diesen zulässt. Das zweite Lager liegt an der radial äußeren Umfangsseite des ersten Lagers, um das Ausgabeelement drehbar bezüglich dem Gehäuse zu lagern. Zudem ist das Dichtungselement zwischen der Außenumfangsfläche des Drehmomentnockens und dem zweiten Lager angeordnet. Daher können das erste Lager, das zweite Lager und ein vorgegebenes Element in axiale Richtung überlappen, um eine Länge der Drehwelle und des Drehmomentnockens zu verringern. Folglich kann die Biegeverformung der Drehwelle und des Drehmomentnockens durch eine vom Riemen auf die Riemenscheibe aufgebrachte Last unterdrückt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird ein Ende der Drehwelle auf Seiten der festen Scheibe durch das sechste Lager gelagert, die Außenumfangsfläche des Drehmomentnockens wird durch das siebte Lager gelagert, und der Drehmomentnocken und die Drehwelle werden drehbar durch das achte und neunte Lager gelagert. Das achte Lager liegt zwischen dem sechsten und siebten Lager, und das neunte Lager ist an einer gegenüberliegenden Seite des achten Lagers jenseits des siebten Lagers angeordnet. Dementsprechend kann die Biegefestigkeit der Welle zwischen dem sechsten und achten Lager verbessert werden. Als Ergebnis kann die Verformung der Drehwelle und des Drehmomentnockens in radiale Richtung durch eine vom Riemen aufgebrachte Last unterdrückt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung überlappt eines der Lager, die zwischen der Außenumfangsfläche der Drehwelle und der Innenumfangsfläche des Drehmomentnockens angeordnet sind, um diese Elemente drehbar zu lagern, mit dem Ausgabeelement in axiale Richtung, um die Längen der Drehwelle und des Drehmomentnockens zu verringern. Aus diesem Grund ist es möglich, einen ungleichmäßigen Kontakt zwischen dem Ausgabeelement und dem Drehmomentnocken, der von der radialen Verformung der Drehwelle und des Drehmomentnockens ausgeht, die durch die vom Riemen aufgebrachte Last verursacht wird, zu unterbinden.
  • Optional kann die Wellenlagerstruktur die Vertiefung aufweisen, die an der Rückseite der festen Scheibe ausgebildet ist, den zylindrischen Abschnitt, der von der Rückseite der festen Scheibe in axiale Richtung vorsteht, und das Lager zum Lager der Drehwelle an der Innenumfangsflächenseite des zylindrischen Abschnitts. Dementsprechend kann die Länge der Drehwelle und des Drehmomentnockens verringert werden.
  • Zudem kann der Eingriffabschnitt zum Beschränken der radialen Verformung des Drehmomentnockens im Ausgabeelement angeordnet sein. Die Verformung der Drehwelle und des Drehmomentnockens in radiale Richtung durch eine vom Riemen aufgebrachte Last kann somit unterbunden werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine erläuternde Darstellung, die ein Beispiel der Wellenlagerstruktur des riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine erläuternde Darstellung, die ein Beispiel einer Struktur zum Beschränken der Verschiebung eines Wellenelements auf die Ausgabeseite des Lagers zeigt;
  • 3 ist eine erläuternde Darstellung, die ein Beispiel einer Struktur zeigt, in der das Lager, das zwischen dem Drehmomentnocken und dem Drehwellenelement angeordnet ist, zwischen den Lager angeordnet ist, welche das Wellenelement lagern;
  • 4 ist eine erläuternde Darstellung, die ein Beispiel der Struktur zeigt, bei der ein Moment, das aus einer Last eines Riemens erhalten wird, das auf das Wellenelement aufgebracht wird, verringert wird, um die Biegeverformung des Wellenelements zu beschränken;
  • 5 ist eine erläuternde Darstellung, die eine Struktur zeigt, um das Spritzen von Schmiermittel bzw. -öl, das aus dem Lager austritt, in Richtung zu einer Außenumfangsseite einer festen Scheibe zu vermeiden; und
  • 6 ist eine Skelettdarstellung, die ein Beispiel der Struktur eines Antriebsstrangs mit dem riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebe, bei welchem die vorliegende Erfindung Anwendung findet, darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
  • Ein Antriebsstrang mit einem riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebe, bei welchem die vorliegende Erfindung Anwendung findet, wird nachfolgend beschrieben. 6 ist eine Skelettdarstellung, die ein Beispiel des Antriebsstrangs zeigt. Der in 6 gezeigte Antriebsstrang umfasst ein Hauptantriebsaggregat 1 wie beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Motor. Optional kann eine Hybridantriebseinheit mit der Verbrennungskraftmaschine und dem Motor als Hauptantriebsaggregat 1 verwendet werden. Nachfolgend wird ein Beispiel erläutert, bei dem die Verbrennungskraftmaschine 1 als Hauptantriebsaggregat verwendet wird.
  • Eine Ausgangswelle 2 der Verbrennungskraftmaschine 1 ist mit einem Drehmomentwandler 3 verbunden. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist der Drehmomentwandler 3 geeignet, Leistung durch eine spiralförmige Strömung zu übertragen, während das Drehmoment in einem Wandlerbereich multipliziert wird, in dem die Eingangsgeschwindigkeit höher als eine Ausgangsgeschwindigkeit ist. Der Drehmomentwandler 3 ist mit einer Freilaufkupplung 4 ausgestaltet, die geeignet ist, das Drehmoment direkt zu übertragen, wenn sie in Eingriff gebracht wird.
  • Bei dem in 6 gezeigten Beispiel ist eine Drehmomentumkehrvorrichtung 6 (torque reversing device) mit einer Ausgangswelle 5 des Drehmomentwandlers 3 verbunden. Wie aus dem Stand der Technik auch bekannt ist, umfasst eine derartige Drehmomentumkehrvorrichtung 6 eine Kupplung C1, welche geeignet ist, die Eingangswelle 5 (oder die Ausgangswelle 5 des Drehmomentwandlers 3) integral mit einer Ausgangswelle 7 zu drehen, wenn sie während des Antriebs in Vorwärtsrichtung eingerückt wird, sowie eine Bremse B1, die geeignet ist, die Rotationsrichtungen der Eingangswelle 5 und der Ausgangswelle 7 umzukehren, wenn sie während des Antriebs in eine rückwärtige Richtung eingerückt wird. Um eine Leistungsübertragen zwischen der Verbrennungskraftmaschine 1 und Antriebsrädern 8 zu unterbrechen, um das Fahrzeug in einen Neutralzustand zu versetzen, werden sowohl die Kupplung C1 als auch die Bremse B1 ausgerückt.
  • Ein riemengetriebenes kontinuierlich variables Getriebe 9 (nachfolgend auch als „CVT” 9 bezeichnet) ist mit einer Ausgangswelle 7 der Drehmomentumkehrvorrichtung 6 verbunden. Das in 1 dargestellte CVT 9 umfasst eine primäre Riemenscheibe 10, die mit der Ausgangswelle 7 der Drehmomentumkehrvorrichtung 6 verbunden ist (auch als Eingangswelle 7 des CVT 9 bezeichnet); eine Drehwelle 11, die parallel zur Eingangswelle 7 des CVT 9 angeordnet ist; eine sekundäre Riemenscheibe 12, die mit der Drehwelle 11 verbunden ist; und einen endlosen Riemen 13, der zwischen den Riemenscheiben 10 und 12 läuft. Die primäre Riemenscheibe 10 hat eine Schubvorrichtung 14, die geeignet ist, die Laufradien des Riemens 13 durch Einstellen der Breite einer Nut in der Riemenscheibe zu verändern. Beispielsweise können ein hydraulischer Aktor, der ausgestaltet ist, um hydraulisch eine Schubkraft zu erzeugen, oder ein elektrischer Aktor, der ausgestaltet ist, um elektrisch eine Schubkraft zu erzeugen, als Schubvorrichtung 14 verwendet werden. Die sekundäre Riemenscheibe 12 hat einen Drehmomentnocken bzw. -mitnehmer 15, der ausgestaltet ist, um eine Schubkraft entsprechend einem eingegebenen Drehmoment zu erzeugen, um eine Reibungskraft, die zwischen dem Riemen 13 und jeder der Riemenscheiben 10 und 12 wirkt, zu ändern. Das bedeutet, die Drehmomentübertragungskapazität des CVT 9 wird entsprechend der Reibungskraft, die zwischen dem Riemen 13 und jeder der Riemenscheiben 10 und 12 wirkt, verändert. Ein Abtriebszahnrad 16 ist mit einer Ausgangsseite des Drehmomentnockens 15 verbunden und ein Drehmoment wird durch das Abtriebszahnrad 16, einen Getriebezug 17 und eine Differentialgetriebeeinheit 18 auf die Antriebsräder 8 übertragen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Wellenlagerstruktur des CVT 9 der vorliegenden Erfindung ausgestaltet, um zu vermeiden, dass die Eingangswelle 7 und die Drehwelle 11 des CVT 9 durch eine Spannung des Riemens 13, der zwischen den Riemenscheiben 10 und 12 läuft, biegeverformt wird. Ein Beispiel einer derartigen Struktur ist in 1 dargestellt. Insbesondere sind dort die Drehmomentnocken 15 und das Abtriebszahnrad 16, die konzentrisch mit der Drehwelle der zweiten Riemenscheibe 12 angeordnet sind, dargestellt. In 1 zeigt eine obere Seite einer Rotationsmitte die sekundäre Riemenscheibe 12, bei welcher die Nutbreite erweitert ist, um das Übersetzungsverhältnis zu verringern, und eine untere Seite des Drehmittelpunkts zeigt die Riemenscheibe 12, bei welcher die Nutbreite verengt ist, um das Geschwindigkeits- bzw. Übersetzungsverhältnis zu erhöhen. In der nachfolgenden Beschreibung wird eine linke Seite in 1 als Eingangsseite bezeichnet, und eine rechte Seite in 1 wird als Ausgangsseite bezeichnet.
  • Die sekundäre Riemenscheibe 12 aus 1 hat eine konische feste Scheibe 19, die mit einer Eingangsseite der Drehwelle 11 integral ausgestaltet ist, sowie eine konische bewegliche Scheibe 20, die mit der Drehwelle 11 verkeilt ist und integral mit dieser drehen kann, während sie sich in axiale Richtung hin und her bewegen kann. Insbesondere umfasst die bewegliche Scheibe 20 eine konische Scheibe 21, auf welche ein Drehmoment vom Riemen 13, der mit dieser in Kontakt steht, übertragen wird, sowie einen zylindrischen Nabenabschnitt 22, der von der Seite des Drehmittelpunkts der konischen Scheibe 21 hin zu einer Ausgangsseite verläuft. Der Nabenabschnitt 22 der konischen Scheibe 21 ist mit der Drehwelle 11 durch einen Verbindungsmechanismus 23, wie beispielsweise einen Keil oder einen Kugelkeil verkeilt, um integral mit dieser gedreht zu werden. Der Drehmomentnocken 15 ist ausgestaltet, um die bewegliche Scheibe 20 entsprechend dem auf die bewegliche Scheibe 20 aufgebrachten Drehmoment in Richtung zur festen Scheibe 19 zu drücken. Daher wird, bei der in 1 dargestellten sekundären Riemenscheibe 12, das vom Riemen 13 auf die feste Scheibe 19 aufgebrachte Drehmoment durch den Verbindungsmechanismus 23 auf die bewegliche Scheibe 20 übertragen. Das bedeutet, das gesamte vom Riemen 13 auf die feste Scheibe 19 und die bewegliche Scheibe 20 aufgebrachte Drehmoment wird auf den Drehmomentnocken bzw. -mitnehmer 15 übertragen. Zudem hat der Nabenabschnitt 22 eine Lagerbuchse 24, um den axialen Gleitwiderstand zwischen der Außenumfangsfläche der Drehwelle 11 und einer Innenumfangsfläche des Nabenabschnitts 22 zu verringern.
  • Der Drehmomentnocken 15 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet und an der Außenfläche des Nabenabschnitts 22 angebracht. Der Drehmomentnocken 15 ist derart ausgestaltet, dass er nicht nur das Drehmoment von der beweglichen Scheibe 20 zur Ausgangsseite überträgt, sondern auch um entsprechend einem eingegebenen Drehmoment eine Schubkraft auf die bewegliche Scheibe 20 zu aufzubringen. Diesbezüglich ist eine Mehrzahl von Vertiefungen 25 an einer Außenumfangsfläche auf Seiten der konischen Scheibe 21 des Nabenabschnitts 22 in vorgegebenen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet, wobei jede Vertiefung 25 eine geneigte Seitenfläche aufweist, die nachfolgend als geneigte Fläche 25a bezeichnet wird. Eine Mehrzahl von Vorsprüngen 26 ist an einem Endabschnitt einer Eingangsseite des Drehmomentnockens 15 in vorgegebenen Abständen in Umfangsrichtung ausgestaltet, und steht mit der geneigten Fläche 25a in Kontakt um ein Drehmoment zu übertragen. Eine Seitenfläche eines jeden Vorsprungs 26 ist im gleichen Winkel wie die geneigte Fläche 25a geneigt und wird nachfolgend als geneigte Fläche 26a bezeichnet. Ein vorderer Endabschnitt des Vorsprungs 26 kommt nicht mit einem Bodenabschnitt der Vertiefung 25 in Kontakt, selbst wenn die bewegliche Scheibe 21 auf die am weitesten innenliegende Seite bewegt wird, um ein minimales Übersetzungsverhältnis einzurichten. Um selbst dann, wenn ein erwartetes maximales Moment auf den Drehmomentnocken 15 aufgebracht wird, kein Rutschen zwischen dem Riemen 13 und der Riemenscheibe 12 zu erzeugen, werden die Neigungswinkel der geneigten Flächen basierend auf einer erwarteten Schubkraft, die auf die bewegliche Scheibe 20 aufgebracht wird, und einem erwartenden maximalen Drehmoment auf den Drehmomentnocken 15 bestimmt.
  • Die geneigte Fläche 25a der Vertiefung 25 der beweglichen Scheibe 20 wird somit mit der geneigten Fläche 26a des Vorsprungs 26 des Drehmomentnockens 15 in Kontakt gebracht, so dass der Drehmomentnocken 15 in axiale Richtung hin zur Ausgangsseite gedrückt wird, wenn das von der beweglichen Scheibe 20 auf den Drehmomentnocken 15 übertragene Moment aufgebracht wird. Um eine derartige axiale Bewegung des Drehmomentnockens hin zur Ausgangsseite zu unterbinden, ist eine Nut 28 als Stopper an einem Ausgangsende der Drehwelle 11 angebracht. Der Drehmomentnocken 15 kann bei einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 19 relativ bezüglich der beweglichen Scheibe 20 drehen. Folglich werden die Nut 28 an der Drehwelle 11 und der Drehmomentnocken 15 relativ zueinander gedreht. Um den Gleitwiderstand zwischen der Nut 28 und dem Drehmomentnocken 15 zu verringern, ist ein Axiallager 27 zwischen einem Ausgangsende des Drehmomentnockens 15 und der Nut 28 angeordnet. Ein Außenumfang der Ausgangsseite des Drehmomentnockens 15 ist kleiner als der der Eingangsseite desselben. Zudem ist das Abtriebszahnrad 16 als ein außenverzahntes Zahnrad, das als das beanspruchte Ausgabeelement dient, an der Ausgangsseite des Drehmomentnockens 15 angebracht. Insbesondere ist eine Außenumfangsfläche eines im Durchmesser verringerten Abschnitts der Ausgangsseite des Drehmomentnockens 15 mit einer Innenumfangsfläche des Abtriebszahnrads 16 verkeilt bzw. kerbverzahnt. Eine Stelle, an welcher der Drehmomentnocken 15 und das Abtriebszahnrad 16 miteinander in Eingriff gebracht werden, wird nachfolgend als Keilabschnitt 29 bezeichnet.
  • Das in 6 gezeigte CVT 9 ist ein riemengetriebenes kontinuierlich variables Getriebe vom trockenen Typ, bei dem kein Schmiermittel bzw. -öl auf eine Kontaktstelle zwischen dem Riemen 13 und einer Riemenscheibenfläche aufgebracht wird. Das bedeutet, die Eingangsseite, an welcher die sekundäre Riemenscheibe 12 aus 1 angeordnet ist, wird in einem trockenen Zustand gehalten, und das Eindringen von Schmiermittel bzw. -öl, das auf das Abtriebszahnrad 16 etc. aufgebracht wird, in Richtung zur Seite der zweiten Riemenscheibe 12 wird verhindert. Aus diesem Grund ist in dem in 1 gezeigten Beispiel ein Dichtungselement 30, beispielsweise ein O-Ring, zwischen einer Innenfläche eines Mittelabschnitts des Drehmomentnockens 15 und einer Außenumfangsfläche der Drehwelle 11 angeordnet. Zusätzlich ist ein Dichtungselement 32, beispielsweise ein O-Ring, auch zwischen einer Außenfläche des Drehmomentnockens 15 und einem Gehäuse 31 angeordnet. Das Dichtungselement 32 ist insbesondere am Drehmomentnocken 15 an einer Stelle an der Eingangsseite der Verbindungsstelle zwischen dem Drehmomentnocken 15 und dem Abtriebszahnrad 16 angebracht, an der ein Durchmesser des Drehmomentnockens 15 vergrößert ist. Daher kann das Schmiermittel in einen Raum auf der Ausgangsseite der Dichtungselemente 30 und 32 fließen, in dem ein Element wie das Abtriebszahnrad 16, das geschmiert werden muss, angeordnet ist, jedoch wird verhindert, dass das Öl in einen Raum auf der Eingangsseite der Dichtungselemente 30 und 32 eindringt, in dem die sekundäre Riemenscheibe 12 liegt.
  • Die bewegliche Scheibe 20 wird in axiale Richtung der Drehwelle 11 durch Verändern des Geschwindigkeits- bzw. Übersetzungsverhältnisses relativ auf den/weg vom Drehmomentnocken bzw. -mitnehmer 15 bewegt. Um einen Reibungsverlust zwischen den geneigten Flächen 25a und 26a zu verringern, ist ein Chip bzw. Baustein aus Carbonmaterial an einer Seitenfläche des Vorsprungs 26 des Drehmomentnockens 15 angebracht. Zudem sind ein Keil 23, der die bewegliche Scheibe 20 mit der Drehwelle 11 verbindet, und eine Lagerbuchse 24, die zwischen diesen liegt, von einem Harzmaterial überzogen.
  • Nachfolgend wird eine Struktur zum Lager einer jeden in 1 gezeigten Drehwelle erläutert. Ein Endabschnitt der Eingangsseite der Drehwelle 11 wird drehbar durch ein erstes Kugellager 33 gelagert, das am Gehäuse 31 befestigt ist. Das erste Kugellager 33 ist derart am Endabschnitt der Eingangsseite der Drehwelle 11 angebracht, dass eine Seitenfläche eines Innenrings 33a mit einem Innenumfangsabschnitt einer Rückseite der festen Scheibe 19 in Kontakt gebracht wird. Ein zweites Kugellager 34 ist drehbar am Drehmomentnocken 15 an dem Mittelabschnitt angebracht. Insbesondere ist ein Außenring 34b des zweiten Kugellagers 34 am Gehäuse 31 angebracht, und ein Innenring 34a wird derart zwischen einem Stoppabschnitt, der an einer Außenseite eines Abschnitts mit dem größtem Durchmesser ausgebildet ist, und einer Nut 35 gehalten, dass er integral mit dem Drehmomentnocken 15 drehen kann. Das zweite Kugellager 34 ist somit an einer Eingangsseite des Dichtungselements 32 angeordnet. Das bedeutet, beide Kugellager 33 und 34 sind in dem Raum angeordnet, der im trockenen Zustand gehalten ist, in den kein Schmiermittel eingebracht wird. Daher ist das Schmiermittel zwischen dem Innenring 33a und dem Außenring 33b des Lagers 33 und zwischen dem Innenring 34a und dem Außenring 34b des Lagers 34 eingekapselt.
  • Wenn ein Übersetzungsverhältnis geändert wird, wird eine gleitende Bewegung der geneigten Fläche 26a des Vorsprungs 26 des Drehmomentnockens 15 entlang der geneigten Fläche 25a der Vertiefung 25 der beweglichen Scheibe 20 in eine relative Rotation des Drehmomentnockens 15 bezüglich der beweglichen Scheibe 20 umgewandelt. Jedoch ist, wie beschrieben wurde, die bewegliche Scheibe 20 mit der Drehwelle 11 durch den Keil 23 kerbverzahnt, um integral mit dieser zu drehen. Um die relative Rotation zwischen dem Drehmomentnocken 15 und der Drehwelle 11 während des Änderns des Übersetzungsverhältnisses zuzulassen, sind zwei Rollenlager 36 und 37, die als das beanspruchte erste Lager, dritte Lager und vierte Lager dienen, zwischen der Innenfläche des Drehmomentnockens 15 und der Außenfläche der Drehwelle 11 auf der Ausgangsseite des Dichtungselements 30 angeordnet, wobei sie einen vorgegebenen Abstand zwischen diesen halten. Insbesondere sind beim ersten Rollenlager 36 und beim zweiten Rollenlager 37 eine Mehrzahl von Rollen 38 (39), die an der Außenfläche der Rotationswelle 11 in vorgegebenen Abständen umlaufend angeordnet sind, drehbar durch eine Abdeckung 40 (41) gehalten, die an der Innenfläche des Drehmomentnockens 15 angebracht ist. Das erste Rollenlager 36 überlappt axial mit dem zweiten Rollenlager 34 und der Nut 35, und das zweite Rollenlager 37 überlappt axial mit dem Keilabschnitt 29 oder der Außenverzahnung des Abtriebszahnrads 16. Zudem sind das erste Rollenlager 36, das Dichtungselement 32 und ein später genanntes drittes Kugellager 42 einander teilweise in axiale Richtung überlappend angeordnet.
  • Wie beschrieben ist, sind bei dem in 1 gezeigten Beispiel zwei Rollenlager 36 und 37 zwischen dem Drehmomentnocken 15 und der Drehwelle 11 angeordnet, um eine relative Rotation zwischen diesen zu ermöglichen, jedoch sind die Lager 36 und 37 radial wirkenden Lasten bzw. Kräften vom Drehmomentnocken 15 und der Drehwelle 11 ausgesetzt. Die Zahl der Rollenlager kann willkürlich verändert werden. Beispielsweise kann ein einzelnes Lager mit einer größeren Länge als einer Länge vom ersten Rollenlager 36 zum zweiten Rollenlager 37 anstelle der Rollenlager 36 und 37 verwendet werden, um die Zahl der Rollenlager zu verringern. Demgegenüber können bei Bedarf mehr als drei Rollenlager verwendet werden.
  • Wie vorstehend dargestellt, ist das Abtriebszahnrad 16 mit dem Drehmomentnocken 15 durch den Keilabschnitt 29 verbunden, und sowohl die Eingangs- wie auch die Ausgangsseite des Keilabschnitts 29 in axiale Richtung werden drehbar durch ein drittes Kugellager 42 und viertes Kugellager 43 gehalten. Insbesondere ist ein in Richtung zur Eingangsseite vorstehender zylindrischer Abschnitt 16a an der Außenumfangsseite des Abtriebszahnrads 16 ausgebildet. Ein Innenring 42a des dritten Kugellagers 42 ist an einer Außenfläche des zylindrischen Abschnitts 16a angebracht, und ein Außenring 42b des dritten Kugellagers 42 ist am Gehäuse 31 angebracht. Demgegenüber ist ein in Richtung zur Ausgangsseite vorstehender zylindrischer Abschnitt 16b an einer Innenumfangsseite des Abtriebszahnrads 16 ausgebildet. Ein Innenring 43a des vierten Kugellagers 43 ist an einer Außenfläche des zylindrischen Abschnitts 16b angebracht, und ein Außenring 43b des vierten Kugellagers 43 ist am Gehäuse 31 angebracht. Da der zylindrische Abschnitt 16a von der Außenumfangsseite in Richtung zur Eingangsseite vorsteht, kann das Dichtungselement 32 in einem Raum gehalten werden, der zwischen der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 16a und einer Außenfläche des Drehmomentnockens 15 gebildet ist. Wie auch beschrieben wurde, ist das erste Rollenlager 36 derart angeordnet, dass es mit der Innenumfangsfläche des dritten Kugellagers 42 in axiale Richtung überlappt. Hierbei dient das dritte Kugellager 42 als das beanspruchte zweite Lager.
  • Wie beschrieben wurde, ist in dem in 1 gezeigten Beispiel die bewegliche Scheibe 20 durch die Lagerbuchse 24 an der Drehwelle 11 befestigt, und der Drehmomentnocken 15 ist durch die Rollenlager 36 und 37 an der Drehwelle 11 befestigt. Dies bedeutet, dass die Drehwelle 11, die bewegliche Scheibe 20 und der Drehmomentnocken 15 eine vereinigte Drehwelle bilden. Das bedeutet, bei dem in 1 gezeigten Beispiel wird die durch die Drehwelle 11, die bewegliche Scheibe 20 und den Drehmomentnocken 15 gebildete vereinigte Welle vom ersten Kugellager 33 und vom zweiten Kugellager 34 gelagert. In der nachfolgenden Beschreibung wird die derart durch die Drehwelle 11, die bewegliche Scheibe 20 und den Drehmomentnocken 15 gebildete Drehwelle als „Wellenanordnung S” bezeichnet.
  • Bei dem in 1 gezeigten Beispiel kann die Wellenanordnung S zwischen den ersten und zweiten Kugellagern 33 und 34 durch eine vom Riemen 13 aufgebrachte Last verformt werden. Das bedeutet, wenn eine Kraft bzw. Last auf einen Abschnitt der Wellenanordnung S zwischen den ersten und zweiten Kugellagern 33 und 34 aufgebracht wird, wird ein Abschnitt der Wellenanordnung S auf der Ausgangsseite des ersten Lagers 34 als Lagerpunkt in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung der Last verformt. Insbesondere wird, wenn eine Kraft bzw. Last von einer unteren Seite in 1 auf die Wellenanordnung S aufgebracht wird, der Abschnitt der Wellenanordnung S zwischen den ersten und zweiten Kugellagern 33 und 34 bogenförmig gebogen, wodurch ein Abschnitt der Wellenanordnung S auf der Ausgangsseite des ersten Lagers 34 nach unten verschoben wird. Wenn eine Länge zwischen dem zweiten Kugellager 34 und dem Abtriebszahnrad 16 lang ist, wird das Abtriebszahnrad 16 deutlich verschoben. In diesem Fall werden ratternde Geräusche und Vibrationen des Abtriebszahnrads 16 erzeugt, und der Leistungsverlust kann ansteigen.
  • Um derartige Nachteile zu vermeiden, ist bei der Wellenlagerstruktur der vorliegenden Erfindung der zylindrische Abschnitt 16a, an welchem das dritte Kugellager 42 angebracht ist, in Richtung zur Eingangsseite vorstehend ausgestaltet, und das Dichtungselement 32 ist an der Innenumfangsseite des zylindrischen Abschnitts 16a angebracht. In der Wellenlagerstruktur kann daher das Abtriebszahnrad 16 näher am zweiten Kugellager 34 gelagert werden, um den Abstand zwischen dem Abtriebszahnrad 16 und dem zweiten Kugellager 34 zu verringern. Aus diesem Grunde kann die Verschiebung der Wellenanordnung S an der Stelle, an der das Abtriebszahnrad 16 angebracht ist, verringert werden. Zudem kann auch die Gesamtlänge der Wellenanordnung S verringert werden, so dass das CVT 9 in Breitenrichtung kleiner ausgebildet werden kann. Da zudem der Keilabschnitt 29 und das zweite Rollenlager 37 einander in axiale Richtung überlappen, kann die Gesamtlänge der Wellenanordnung S weiter verringert werden, so dass das CVT 9 weiter verkleinert werden kann.
  • Das Dichtungselement 32 ist zwischen dem drehbaren Drehmomentnocken 15 und dem festgelegten Gehäuse 31 angeordnet, so dass eine Innenumfangsfläche oder eine Außenumfangsfläche des Dichtungselements 32 relativ bezüglich des Drehmomentnockens 15 oder des Gehäuses 31 drehen kann. Daher kann eine relative Umfangsgeschwindigkeit des Dichtungselements 32 verringert werden, um eine Beschädigung derselben durch Anordnung des Dichtungselements 32 in der Nähe des Drehmittelpunkts zu verringern.
  • Nachfolgend wird eine Struktur zum Unterdrücken einer Biegeverformung zwischen dem ersten Kugellager 33 und dem zweiten Kugellager 34 beschrieben. 2(a) ist eine schematische Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Wellenanordnung S durch eine vom Riemen 13 übertragene Kraft bzw. Last verformt wird. Wie beschrieben wurde, ist die Wellenanordnung S drehbar vom ersten Kugellager 33 und zweiten Kugellager 34 gelagert. Daher wird, wenn vom Riemen 13 eine nach oben gerichtete Last auf die Wellenanordnung S aufgebracht wird, die Wellenanordnung S, wie durch die gestrichelte Linie in 2(a) dargestellt ist, verformt. Um die Verformung der Wellenanordnung S zwischen dem ersten Kugellager 33 und dem zweiten Kugellager 34 zu vermeiden, ist gemäß dem in 2 gezeigten Beispiel die Verschiebung des Abschnitts der Wellenanordnung S auf der Ausgangsseite des zweiten Kugellagers 34 eingeschränkt. Insbesondere wird die Verformung der Wellenanordnung S an einem Punkt A in 2(a) beschränkt. Eine durchgezogene Linie in 2(a) zeigt ein Beispiel der Verformung der Wellenanordnung S in einem Zustand, bei dem der Abschnitt der Ausgangsseite des zweiten Kugellagers 34 am Punkt A beschränkt ist.
  • Die Verschiebung der Ausgangsseite des zweiten Kugellagers 34 kann durch Verringern des Freiraums des Keilabschnitts 29 in 1 beschränkt werden. Eine Verschiebung des Keilabschnitts 29 kann basierend auf folgendem berechnet werden: einer Verschiebung zwischen den Kugellagern 33 und 34, die basierend auf einer vom Riemen 13 auf die Wellenanordnung S aufgebrachten Last berechnet wird, wenn das CVT 9 ein maximales Moment überträgt, oder einer Festigkeit oder einer Struktur der Wellenanordnung S; einem Abstand zwischen einer Stelle, auf welche die Last aufgebracht wird, und dem Kugellager 34; einer Verschiebung an der Stelle, auf welche die Last aufgebracht wird; und einem Abstand zwischen dem zweiten Kugellager 34 und dem Keilabschnitt 29.
  • Das bedeutet, der Freiraum des Keilabschnitts 29, d. h. der Freiraum zwischen der Außenumfangsfläche des Drehmomentnockens 15 und der Inenumfangsfläche des Abtriebszahnrads 16 wird kleiner eingestellt als die Verschiebung, die gemäß dem vorstehend beschriebenen Prozess berechnet wird. Selbst wenn somit eine Last vom Riemen 13 auf die Wellenanordnung S aufgebracht wird, wird die Verschiebung des Abschnitts der Wellenanordnung S der Ausgangsseite des zweiten Kugellagers 34 innerhalb des Freiraums des Keilabschnitts 29 beschränkt, so dass die Verschiebung zwischen den ersten und zweiten Kugellagern 33 und 34 unterdrückt werden kann. In anderen Worten kann, wie in 2(b) dargestellt ist, die Verschiebung des Abschnitts der Wellenanordnung S der Ausgangsseite des zweiten Kugellagers 34 verringert werden, indem der Freiraum zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 16a des Abtriebszahnrads 16 und der Außenumfangsfläche des Drehmomentnockens 15 verringert wird, um den Kontakt zwischen diesen zu beschleunigen. Dementsprechend dient der Keilabschnitt 29 als der beanspruchte Eingriffabschnitt. In 2(b) ist das Dichtungselement 32 nicht verwendet und ein Lager zum Lager des Abtriebszahnrads 16 wird als fünftes Kugellager 46 dargestellt.
  • Nachfolgend wird Bezug nehmend auf 3 ein anderes Beispiel der Wellenlagerstruktur des CVT 9 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. In 3 werden gleiche Bezugszeichen für diejenigen Elemente verwendet, die gleich denen des Beispiels aus 1 sind, und auf eine detaillierte Beschreibung dieser gleichen Elemente wird verzichtet. Bei dem in 3 gezeigten Beispiel ist ein drittes Rollenlager 47 zwischen der Drehwelle 11 und dem Drehmomentnocken 15 auf der Eingangsseite des zweiten Kugellagers 34 in axiale Richtung angeordnet. Bei dem in 3 gezeigten Beispiel sind die verbleibenden Elemente ähnlich zu denen des in 1 gezeigten Beispiels, und das Rollenlager 48, das auf der Eingangsseite zwischen der Drehwelle 11 und dem Drehmomentnocken 15 angeordnet ist, wird als viertes Rollenlager 48 bezeichnet. Das erste Kugellager 33, das zweite Kugellager 34, das dritte Rollenlager 47 und das vierte Rollenlager 48 dienen dabei jeweils als das anspruchsgemäße sechste Lager, siebte Lager, achte Lager und neunte Lager.
  • Bei dem in 3 gezeigten Beispiel ist ein Eingriffabschnitt zwischen dem Drehmomentnocken 15 und der Drehmomentwelle 11 durch das Rollenlager teilweise zwischen den Kugellagern 33 und 34 angeordnet, welche die Wellenanordnung S lagern, um die Biegefestigkeit der Wellenanordnung S zwischen den Kugellagern 33 und 34 zu verbessern. Insbesondere liegt das dritte Rollenlager 47 an der Eingangsseite des zweiten Kugellagers 34. Da die Drehwelle 11 einstückig mit dem Drehmomentnocken 15 durch das dritte und vierte Rollenlager 47 und 48 ausgebildet ist, wird ein Flächenträgheitsmoment der Wellenanordnung S zwischen den dritten und vierten Rollenlagern 47 und 48 erhöht. Der Abschnitt, in dem das Flächenträgheitsmoment derart erhöht wird, wird vom zweiten Kugellager 34 gelagert, um ein Biegeverformen durch die vom Riemen aufgebrachte Last 13 zu vermeiden, so dass die Verformung der Wellenanordnung S zwischen den ersten und zweiten Kugellagern 33 und 34 unterdrückt werden kann. Das bedeutet, die Biegeverformung der Wellenanordnung S kann reduziert werden.
  • Nachfolgend wird ein Beispiel der Struktur zum Unterbinden der Biegeverformung der Wellenanordnung S durch Verringern der Länge der Wellenanordnung S und eines Moments, das aus der Last des Riemens 13 resultiert, die auf die Wellenanordnung S aufgebracht wird, Bezug nehmend auf 4 beschrieben. Eine Struktur des Beispiels in 4 ist, abgesehen von der festen Scheibe 19, ähnlich zu den in den 1 bis 3 gezeigten Beispielen. Insbesondere ist bei dem in 4 gezeigten Beispiel die feste Scheibe 19 mit einer nach innen gerichteten konischen Fläche an der gegenüberliegenden Seite der Riemenscheibenfläche ausgebildet. Das bedeutet, die Rückseite der festen Scheibe 19 ist nach innen vertieft und eine Dicke der nach innen gerichteten konischen Fläche ist im Wesentlichen konstant. Ein zylindrischer Abschnitt 44, der in Richtung zur Rückseite vorsteht, ist entlang der Außenumfangskante der festen Scheibe 19 ausgebildet, und ein innerer Rand bzw. Felgenrand 45 ist entlang eines Öffnungsendes des zylindrischen Abschnitts 44 ausgebildet. In diesem Beispiel wird ein Lager 49 zum Lager der Drehwelle 11 innerhalb des zylindrischen Abschnitts 44 gehalten. Der auf diese Weise auf der Rückseite der festen Scheibe 19 durch die Vertiefung der Rückseite in Richtung zum Riemen 13 „gefaltete” Raum dient als die beanspruchte Vertiefung.
  • Gemäß dem in 4 gezeigten Beispiel kann ein Abstand zwischen einem Punkt, auf den vom Riemen 13 die Last auf die Wellenanordnung S aufgebracht wird, und dem sechsten Kugellager 49 verringert werden, indem die nach innen gerichtete konische Fläche auf der gegenüberliegenden Seite der Riemenscheibenfläche der befestigten Scheibe 19 ausgebildet wird. In anderen Worten kann das sechste Kugellager 49 näher am zweiten Kugellager 34 angeordnet werden. Als Ergebnis wird ein Moment, das auf die Wellenanordnung S aufgebracht wird, verringert, wodurch die Biegefestigkeit der Wellenanordnung S verbessert wird, d. h. die Verformung der Wellenanordnung S wird verringert. Zudem kann, da der zylindrische Abschnitt 44 an einer Außenumfangsseite des sechsten Kugellagers 49 angeordnet ist, ein zentrifugales Verspritzen des Schmiermittels zu einer Außenumfangsseite vermieden werden, selbst wenn Schmiermittel aus dem sechsten Kugellager 49 austritt. Beispielsweise ist, wie in 1 dargestellt, die Nutenweite bzw. Fugenweite der primären Riemenscheibe 10 erweitert, wenn das Übersetzungsverhältnis erhöht ist. In dieser Situation ist, obgleich nicht im Detail dargestellt, die Riemenscheibenfläche der primären Riemenscheibe 10 an der Außenumfangsseite des sechsten Kugellagers 49 angeordnet. Gemäß dem in 4 gezeigten Beispiel ist jedoch der zylindrische Abschnitt 44 an der Rückseite der festen Scheibe 19 ausgebildet, so dass das aus dem sechsten Kugellager 49 austretende Schmiermittel durch den zylindrischen Abschnitt 44 blockiert werden kann, um ein Verschmutzen der Riemenscheibenfläche der primären Riemenscheibe 10 mit dem Schmiermittel bzw. -öl zu vermeiden. Somit kann das Verspritzen von Schmiermittel zur Außenumfangsseite durch den Rand 45, der an der Öffnung des zylindrischen Abschnitts 44 ausgebildet ist, verhindert werden.
  • Optional können der zylindrische Abschnitt 44 und der Rand 45 nicht nur integral mit der festen Scheibe 19 sondern auch separat ausgebildet werden, um an der festen Scheibe 19 befestigt zu werden, wie in 5 dargestellt. Der zylindrische Abschnitt 44, der integral mit der festen Scheibe 19 ausgebildet ist, und der zylindrische Abschnitt 44, der separat vom zylindrischen Abschnitt 44 ausgebildet ist, wie bei dem Beispiel in 5, entsprechen dem beanspruchten ersten zylindrischen Abschnitt oder dem zweiten zylindrischen Abschnitt. Das sechste Kugellager 49, das an der Innenumfangsseite des zylindrischen Abschnitts 44 angeordnet ist, wie in den 4 und 5 dargestellt ist, entspricht dem beanspruchten fünften Lager und dem beanspruchten sechsten Lager.
  • Die Wellenlagerstruktur der 4 und 5 kann willkürlich kombiniert werden. In den vorstehend genannten Beispielen ist die bewegliche Scheibe 20 mit der Drehwelle 11 durch den Verbindungsmechanismus 23, wie beispielsweise einen Keil, verbunden. Die Struktur des Verbindungsmechanismus 23 ist jedoch nicht auf eine bestimmte Struktur beschränkt, solange die bewegliche Scheibe 20 auf der Drehwelle 11 gleiten kann. Zudem kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Drehwelle angewandt werden, die mit der primären Riemenscheibe 10 verbunden ist.

Claims (7)

  1. Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes, aufweisend: eine Riemenscheibe mit einer festen Scheibe, die integral mit einer Drehwelle ausgebildet ist, und einer beweglichen Scheibe, die an der Drehwelle angebracht ist und in eine axiale Richtung hin und her beweglich ist; einen Riemen, der auf der Riemenscheibe läuft; einen Drehmomentnocken, der an der Drehwelle an einer Rückseite der beweglichen Scheibe angebracht ist und relativ zu dieser drehen kann, um eine axiale Schubkraft entsprechend eines darauf aufgebrachten Drehmoments zu erzeugen; und ein Ausgabeelement, das an dem Drehmomentnocken derart angebracht ist, dass es integral mit dem Drehmomentnocken dreht, gekennzeichnet durch: zumindest ein erstes Lager, das zwischen einer Außenumfangsfläche der Drehwelle und einer Innenumfangsfläche des Drehmomentnockens angeordnet ist, um diese Elemente zu lagern, während es eine relative Rotation zwischen diesen zulässt; ein zweites Lager, das radial außerhalb des ersten Lagers liegt, um eines von axialen Endes des Ausgabeelements zu lagern, während es eine Rotation des Ausgabeelements relativ zu einem Gehäuse zulässt; und ein Dichtungselement, das derart am Drehmomentnocken angebracht ist, dass es zwischen einer Außenumfangsfläche des Drehmomentnockens und dem zweiten Lager liegt.
  2. Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes nach Anspruch 1, wobei das erste Lager ein drittes Lager und ein viertes Lager umfasst, die koaxial in Reihe angeordnet sind, und das dritte Lager und das vierte Lager in axiale Richtung mit dem Ausgabeelement überlappen.
  3. Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes nach Anspruch 1 oder 2, wobei die feste Scheibe eine Vertiefung an einer Rückseite einer Riemenscheibenfläche aufweist, die mit dem Riemen in Kontakt steht, an der eine am weitesten innen liegende Umfangsseite tiefer in Richtung zu dem Riemen gedrückt ist, als eine Außenumfangsseite, und einen ersten zylindrischen Abschnitt, der von der Rückseite in eine axial dem Riemen entgegengesetzte Richtung vorsteht; und weiter aufweisend ein fünftes Lager, das an einer Innenumfangsseite des ersten zylindrischen Abschnitts liegt, während es die Rotation der Drehwelle relativ zum Gehäuse zulässt.
  4. Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes, aufweisend: eine Riemenscheibe mit einer festen Scheibe, die integral mit einer Drehwelle ausgebildet ist, und einer beweglichen Scheibe, die an der Drehwelle angebracht ist und in eine axiale Richtung hin und her beweglich ist; einen Riemen, der auf der Riemenscheibe läuft; einen Drehmomentnocken, der an der Drehwelle an einer Rückseite der beweglichen Scheibe angebracht ist und relativ zu dieser drehen kann, um eine axiale Schubkraft entsprechend eines darauf aufgebrachten Drehmoments zu erzeugen; und ein Ausgabeelement, das an dem Drehmomentnocken derart angebracht ist, dass es integral mit dem Drehmomentnocken dreht, gekennzeichnet durch: ein sechstes Lager, das einen Endabschnitt der Drehwelle der festen Scheibe lagert, während es eine Rotation der Drehwelle relativ zu einem Gehäuse zulässt; ein siebtes Lager, das an dem Drehmomentnocken angebracht ist, um die Rotation des Drehmomentnockens relativ zum Gehäuse zuzulassen; und zumindest ein achtes Lager und ein neuntes Lager, die zwischen einer Innenumfangsfläche des Drehmomentnockens und einer Außenumfangsfläche der Drehwelle angeordnet sind, um diese Elemente zu lagern, während sie eine relative Rotation zwischen diesen zulassen; wobei das achte Lager in axiale Richtung zwischen dem sechsten Lager und dem siebten Lager angeordnet ist, und das neunte Lager an der gegenüberliegenden Seite des achten Lagers in axiale Richtung jenseits des siebten Lagers angeordnet ist.
  5. Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes nach Anspruch 4, wobei das achte Lager in axiale Richtung mit dem Ausgabeelement überlappt.
  6. Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes nach Anspruch 4 oder 5, wobei die feste Scheibe eine Vertiefung an einer Rückseite einer Riemenscheibenfläche aufweist, die mit dem Riemen in Kontakt steht, an der eine am weitesten innen liegende Umfangsseite tiefer in Richtung zu dem Riemen gedrückt ist, als eine Außenumfangsseite, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt, der von der Rückseite in eine axial dem Riemen entgegengesetzte Richtung vorsteht; und weiter aufweisend ein sechstes Lager, das an einer Innenumfangsseite des zweiten zylindrischen Abschnitts liegt.
  7. Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter aufweisend: einen Eingriffabschnitt, der die Verformung des Drehmomentnockens in eine radiale Richtung beschränkt.
DE112013006879.6T 2013-03-27 2013-12-04 Wellenlagerstruktur eines riemengetriebenen kontinuierlich variablen Getriebes Withdrawn DE112013006879T5 (de)

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