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Auf
den Inhalt des Dokuments Nr. Heisei 9-11626, angemeldet am 24. Januar
1997 in Japan, wird nachstehend Bezug genommen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
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a) Gebiet der Erfindung:
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Die
Erfindung betrifft einen Aufbau eines Riemenscheibenzylinders der
Tandemtype für
ein stetig veränderbares
Fahrzeuggetriebe der Riementype, welcher ein Entstehen einer Relativverschiebung zwischen
einem ersten Zylinderelement und einem zweiten Zylinderelement verhindert,
wobei sowohl das erste Zylinderelement als auch das zweite Zylinderelement
den Riemenscheibenzylinder in ihren Umfangsrichtungen bei einer
Drehung eines in Beziehung stehenden Wellenabschnitts eines stationären konischen
Riemenscheibenteils ausbilden.
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b) Bemerkungen zum Stand der Technik:
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Das
japanische Patentdokument
JP
08 014 347 A veröffentlicht
am 16. Januar 1996, zeigt beispielhaft einen Antriebsmechanismus
mit bewegbaren Riemenscheiben eines vorstehend vorgeschlagenen stetig
veränderbaren
Getriebes der Riementype auf.
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In
dem vorstehend vorgeschlagenen stetig veränderbaren Getriebe der Riementype,
welches in dem vorhergehend aufgeführten japanischen Patentdokument
beschrieben ist, ist ein bewegbarer konischer Riemenscheibenteil
mit einem Riemenscheiben-Hohlzylinderabschnitt vorgesehen, welcher
auf einem hinteren Oberflächenabschnitt
der bewegbaren Riemenscheibe mit Bezug auf eine konische Seitenfläche angeordnet
ist, die ein V-Riemen umschlingt. Eine Bewegung des bewegbaren koni schen Riemenscheibenteils
wird mittels eines Wellenelements (Antriebswelle) eingeschränkt, so
dass der Hohlzylinderabschnitt entlang einer Axialrichtung des Wellenabschnitts
des stationären
konischen Teils bewegbar ist. Unter Druck stehende Arbeitsflüssigkeit drückt innerhalb
zweier Zylinderkammern, welche in die Axialrichtung des Wellenabschnitts
ausgerichtet und in einem Raum über
der hinteren Oberfläche ausgebildet
sind, und veranlasst den bewegbaren konischen Riemenscheibenteil
zur Bewegung zu dem in Gegenüberlage
befindlichen stationären
konischen Riemenscheibenteil hin oder von dem in Gegenüberlage
befindlichen stationären
konischen Riemenscheibenteil weg.
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Der
vorstehend vorgeschlagene Zylinderaufbau, welcher die unterteilten
Zylinderkammern ausbildet, wird nachstehend ausführlich beschrieben.
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Ein
Ende eines ersten Kolbenelements ist fest auf der hinteren Oberfläche des
bewegbaren konischen Riemenscheibenteils angeordnet. Das erste Kolbenelement
ist in einem annähernd
zylinderförmigen
Abschnitt eines ersten Zylinderelements über ein Dichtelement in Kontakt
mit einer Außenumfangsfläche des
ersten Kolbenelements, dass es in einer Axialrichtung und in einer
Umfangsrichtung verschiebbar ist. Das erste Zylinderelement weist
einen querliegenden, annähernd
U-förmigen Querschnitt
auf. Die annähernd
U-förmige
Innenumfangsfläche
des ersten Zylinderelements ist über
ein anderes Dichtelement mit dem zylinderförmigen Abschnitt des bewegbaren
konischen Teils in Kontakt, um das Gleiten in einer Axialrichtung
und einer Umfangsrichtung zu ermöglichen.
Eine erste Zylinderkammer wird mittels des ersten Kolbenelements,
des ersten Zylinderelements und des bewegbaren konischen Riemenscheibenteils
ausgebildet.
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Außerdem ist
ein entgegengesetztes Ende eines querliegenden, annähernd U-förmigen zweiten Zylinderelements
in der Axialrichtung des Wellenabschnitts in Kontakt mit einem Außenumfangende
des ersten Zylinderelements. Eine Innenumfangsflä che des zweiten Zylinderelements
ist auf dem Wellenabschnitt koaxial fest angeordnet.
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Ferner
ist ein scheibenförmiges
zweites Kolbenelement auf dem Wellenabschnitt innerhalb der zweiten
Zylinderkammer koaxial angeordnet. Eine Außenumfangsfläche des
zweiten Kolbenelements ist über
ein Dichtelement mit einer Innenumfangsfläche des zweiten Zylinderelements
in Kontakt, um dessen Gleiten sowohl in der Axialrichtung als auch in
der Umfangsrichtung zu ermöglichen.
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Eine
Innenumfangsfläche
des zweiten Kolbenelements ist mit einem Innenumfangsabschnitt des
bewegbaren konischen Riemenscheibenteils in Kontakt, so dass ein
Stufenabschnitt, welcher auf dem Innenumfangsabschnitt des bewegbaren
konischen Riemenscheibenteils erzeugt ist, eine Axialverschiebung
zu dem zu begrenzenden bewegbaren konischen Riemenscheibenteil hin
veranlasst.
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Ein
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechender, aus der
US 54 39 419 A bekannter Riemenscheibenaufbau
weist einen ersten konischen Riemenscheibenteil mit einem Wellenabschnitt
und einer ersten konischen Seitenfläche und einen zweiten konischen
Riemenscheibenteil, welcher auf dem Wellenabschnitt angeordnet ist,
auf. Der zweite konische Riemenscheibenteil hat eine zweite konische
Seitenfläche,
die der ersten konischen Seitenfläche gegenüberliegt, wobei der zweite konische
Riemenscheibenteil gegenüber
dem ersten Riemenscheibenteil verschiebbar angeordnet ist. Eine
Riemenscheiben-Zylinderkammer ist an einer hinteren Oberfläche des
zweiten konischen Riemenscheibenteils ausgebildet. Die Riemenscheiben-Zylinderkammer
weist ein zylinderförmiges
erstes Kolbenelement auf, dessen eines Ende fest an der hinteren
Oberfläche
des zweiten Riemenscheibenteils angeordnet ist und sich koaxial
in einer Richtung erstreckt, die von der zweiten konischen Seitenfläche mit
Bezug auf den Wellenabschnitt weggerichtet ist. Am Außenumfang
des ersten Kolbenelements ist ein erstes Dichtungselement angeordnet.
Die Riemenscheiben-Zylinderkammer weist außerdem ein erstes Zy linderelement
mit einer Innenumfangsfläche
auf, welche über
das erste Dichtelement an einem Öffnungsende
des ersten Kolbenelements in Gleitkontakt ist, das sich in die Richtung
erstreckt, welche von der zweiten konischen Seitenfläche weggerichtet
ist und zusammen mit der hinteren Oberfläche des zweiten konischen Riemenscheibenteils
eine erste Zylinderkammer definiert. Auf der hinteren Oberfläche des zweiten
konischen Riemenscheibenteils ist ein zweites Dichtelement angeordnet.
Die Riemenscheiben-Zylinderkammer weist ein zweites Zylinderelement
mit einem Öffnungsende
auf, welches mit dem ersten Zylinderelement in Kontakt ist. Die
Riemenscheiben-Zylinderkammer weist außerdem ein zweites Kolbenelement
mit einer Außenumfangsfläche auf,
an dem ein drittes Dichtelement angeordnet ist. Das erste Zylinderelement
und das zweite Zylinderelement sind fest miteinander verbunden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Da
in einem solchen Riemenscheiben-Zylinderaufbau der Tandemtype, wie
er im Abschnitt HINTERGRUND DER ERFINDUNG beschrieben ist, das erste
Kolbenelement über
den bewegbaren konischen Riemenscheibenteil fest auf dem Wellenabschnitt
angeordnet ist und der zweite Wellenabschnitt des stationären Riemenscheibenteils
fest auf dem Wellenelement angeordnet ist, führen sowohl das erste Kolbenelement
als auch das zweite Zylinderelement in ihren Umfangsrichtungen keine
Relativverschiebung mit Bezug auf den Wellenabschnitt infolge einer
Drehung des Wellenabschnitts des stationären konischen Riemenscheibenteils
aus.
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Andererseits
sind das erste Zylinderelement und das zweite Kolbenelement weder
fest auf dem Wellenabschnitt des stationären konischen Riemenscheibenteils
noch fest auf dem bewegbaren Riemenscheibenteil angeordnet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Riemenscheibenaufbau
so zu verbessern, dass er bei einem einfachem Aufbau leicht zu montieren
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Erfindungsgemäß weist
die Anschlagseinrichtung einen Anschlag auf, der erste Eingriffsabschnitte
umfasst, die entlang eines Teils oder der gesamten Innenumfangsfläche eines
mit dem ersten Zylinderelement verbundenen Ringelements vorgesehen
sind und zweite Eingriffsabschnitte umfasst, die entlang eines Teils
oder der gesamten Außenumfangsfläche des
zweiten Zylinderelements Zylinderelemente vorgesehen sind. Die ersten
und zweiten Eingriffsabschnitte weisen in ihren Radialrichtungen zueinander
und sind miteinander in Eingriff bringbar und haben in ihren Radialrichtungen
verschiedenartige Formen in bezug zu einem Bezugskreis, der die Umrisse
für die
jeweiligen zylindrischen Flächen
der miteinander gekoppelten Zylinderelemente vorgibt. Durch diese
lösbare
Kopplung des ersten Zylinderelements mit dem zweiten Zylinderelement
wird eine einfache Montage und Demontage des Riemenscheibenaufbaus
ermöglicht,
so dass eine Wartung bzw. Instandsetzung auf einfache Art und Weise
vorgenommen werden kann.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Darin
zeigen:
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1 eine
schematische Gesamtansicht eines Kraft-übertragungsmechanismus eines
stetig veränderbaren
Getriebes der Riementype, auf welches ein Riemenscheibenaufbau in
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
anwendbar ist,
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2 eine
Seitenschnittansicht zur Erläuterung
eines Riemenscheibenantriebaufbaus in der erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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3 eine
Vorderansicht zur Erläuterung
eines Ringelements in der in 2 gezeigten
Ausführungsform,
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4 eine
teilweise vergrößerte Ansicht
des Ringelements als Ausschnitt entlang einer Linie X-X der 3,
und
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5 eine
Querschnittansicht zur Darstellung eines Verbindungszustands zwischen
einem Hohlzylinderabschnitt eines bewegbaren konischen Riemenscheibenteils
und eines zweiten Kolbenelements in der in 2 gezeigten
Ausführungsform.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG:
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend zum leichteren Verständnis unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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1 zeigt
zunächst
eine schematische Ansicht eines Kraftübertragungssystems einer Riementype
(sogenannte V-Riementype) des stetig veränderbaren Getriebes, auf welches
ein Riemenscheibenaufbau in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
anwendbar ist.
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In 1 weist
eine Brennkraftmaschine 20 als eine Primärantriebseinrichtung
eines Kraftfahrzeugs eine Abtriebswelle 20a auf, welche
mit einer Flüssigkeitskupplungseinrichtung 22 als
eine Flüssigkeitsübertragungseinrichtung
(speziell: eine Drehmomentwandlereinrichtung) verbunden ist. Die
Flüssigkeitskupplungseinrichtung 22 ist
mit einem Sperrmechanismus ausgestattet.
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Eine
Abtriebswelle der Flüssigkeitskupplungseinrichtung 22 ist
mit einer Drehwelle 23 verbunden. Die Drehwelle 23 ist
mit einem Vorwärts-/Rückwärts-Umsteuermechanismus 25 gekoppelt.
Der Vorwärts-/Rückwärts-Umsteuermechanismus 25 weist
einen Planetengetriebemechanismus 27, eine Vorwärtskupplung 40 und
eine Rücklaufbremse 45 auf.
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Der
Planetengetriebemechanismus 27 weist ein Sonnenrad 29,
einen Planetenträger 35 mit
zwei Planetenrädern 31 und 33 sowie
ein Innenzahnrad 37 auf. Das Sonnenrad 29 ist
mit der Drehwelle 23 verbunden, um immer einstückig mit
der Drehwelle 23 umzulaufen. Der Planetenträger 35 kann
mittels der Vorwärtskupplung 40 mit
der Drehwelle 23 verbunden werden. Außerdem kann das Innenzahnrad 37 auf
einem stationären
Abschnitt des stetig veränderbaren
Getriebes der Riementype mittels der Rücklaufbremse 45 fest
angeordnet werden. Der Planetenträger 35 ist mit einer
Antriebswelle 24 verbunden, welche an einem Außenteil
der Drehwelle 23 angeordnet ist.
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Eine
Antriebsriemenscheibe 50 weist einen stationären konischen
Riemenscheibenteil 52 und einen bewegbaren konischen Riemenscheibenteil 56 auf,
wobei jedes konische Riemenscheibenteil eine konische Seitenfläche in Gegenüberlage
jeweils der anderen aufweist, um eine annähernd V-förmige Riemenscheibenausnehmung
auszubilden. Ein V-Riemen 58 ist um die V-förmige Riemenscheibenausnehmung
herumgelegt, um einen endlosen Riemen auszubilden. Der stationäre konische
Riemenscheibenteil 52 ist einstückig mit der Antriebswelle 24 erzeugt.
Ein bewegbarer konischer Riemenscheibenteil 68 ist auf
einer getriebenen Welle 62 angeordnet, um mittels einer
Kugelführung
nur in einer Axialrichtung bewegbar zu sein, und ist in der Axialrichtung der
getriebenen Welle 62 mittels eines Hydraulikdrucks bewegbar,
welcher auf die Arbeitsflüssigkeit-Zylinderkammer 66 einer
getriebenen Riemenscheibe wirkt, die auf einer hinteren Oberfläche ausgebildet
ist.
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Diese
Antriebsriemenscheibe 50, der V-Riemen 58 und
die getriebene Riemenscheibe 60 bilden den stetig veränderbaren
Getriebemechanismus 70 der V-Riementype. Ein Antriebszahnrad 72 ist
auf einer getriebenen Welle 62 fest angeordnet. Das Antriebszahnrad 72 steht
mit einem getriebenen Zahnrad 76 auf einer getriebenen
Welle 74 im Eingriff. Ein Ritzelrad 76, welches
auf der getriebenen Welle 74 angeordnet ist, steht immer
mit einem Endzahnrad 78 im Eingriff. Ein Paar von Ritzelrädern 82 und 84 ist mit
einem Paar von Nebenzahn rädern 86 und 88 im Eingriff,
wobei jedes Nebenzahnrad 86 und 88 jeweils einer
Abtriebswelle eines Paars von Abtriebswellen 90 und 92 zugeordnet
ist.
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Eine
von der Abtriebswelle 20a der Brennkraftmaschine 20 in
den Kraftübertragungsmechanismus
eingeleitete Drehkraft wird über
die Flüssigkeitskupplungseinrichtung 22 und
die Drehwelle 23 auf den Vorwärts-/Rückwärts-Umsteuermechanismus 25 übertragen.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Vorwärtskupplung 40 betätigt. Wenn
die Rücklaufbremse 45 gelöst ist,
wird die Drehkraft der Drehwelle 23 über den drehenden einstückigen Planetengetriebemechanismus 27 in
derselben Drehrichtung auf die Antriebswelle 24 übertragen.
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In
einem Fall, wenn andererseits die Vorwärtskupplung 40 gelöst und die
Rücklaufbremse 45 betätigt ist,
verursacht eine Mitwirkung des Planetengetriebemechanismus 27 das Übertragen
der Drehkraft der Drehwelle 23 auf die Antriebswelle 24,
wobei deren Drehrichtung umgekehrt wird. Die Drehkraft der Antriebswelle 24 wird über die
Antriebsriemenscheibe 50, den V-Riemen 58, die
getriebene Welle 62, das Antriebszahnrad 72, ein
getriebenes Zahnrad 76, die getriebene Welle 74,
das Ritzelrad 76 und das Endzahnrad 78 zu einer
Differentialeinrichtung 80 übertragen, so dass sich die
Abtriebswellen 90 und 92 in der Vorwärtsrichtung
oder der Rückwärtsrichtung
drehen.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass in einem Fall, wenn sowohl die Vorwärtskupplung 40 als
auch die Rücklaufbremse 45 gelöst sind,
der gesamte Kraftübertragungsmechanismus
in einem Neutralzustand ist.
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Wird
die Kraftübertragung
ausgeführt,
werden der bewegbare konische Riemenscheibenteil 56 der
getriebenen Riemenscheibe 50 und der bewegbare konische
Riemenscheibenteil 68 der getriebenen Riemenscheibe 60 in
der Axialrichtung bewegt, ein Radius der Positionen der bewegbaren
konischen Riemenscheibenteile 56 und 68, welche
in Kontakt mit dem V-Riemen 58 sind, wird verändert, so
dass ein Übersetzungsverhältnis zwischen
der Antriebsriemenscheibe 50 und der getriebenen Riemenscheibe 60 veränderbar
ist.
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Wenn
z. B. eine Breite der V-förmigen
Riemenscheibenausnehmung der Antriebsriemenscheibe 50 vergrößert wird,
zusammen mit einem Verkleinern einer Breite der V-förmigen Riemenscheibenausnehmung
der getriebenen Riemenscheibe 60, erfolgt das Vermindern
des Radius der Position des entsprechenden bewegbaren konischen
Riemenscheibenteils, welcher mit dem V-Riemen 58 an der Antriebsriemenscheibe 50 in
Kontakt ist. Der Radius der Position des entsprechenden bewegbaren
konischen Riemenscheibenteils beim Kontakt mit dem V-Riemen 58 an
der getriebenen Riemenscheibe 60 wird demzufolge vergrößert. Folglich
kann ein großes Gangschaltverhältnis erzielt
werden. Wenn die bewegbaren konischen Riemenscheibenteile 56 und 68 in
die entgegengesetzten Richtungen zu den vorstehend erwähnten Richtungen
bewegt werden, wird das Gangschaltverhältnis daraufhin vermindert.
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Anschließend wird
ein in 1 gezeigter Gesamtaufbau der Antriebsriemenscheibe 50 und
deren Antriebsmechanismus in dem stetig veränderbaren Getriebe der Riementype
unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass ein Oberteil in 2 mit
der Antriebswelle 24 als eine Mitte zeigt, dass der bewegbare
konische Riemenscheibenteil 56 von dem stationären konischen
Riemenscheibenteil 52 beabstandet ist und ein Unterteil
in 2 mit der Antriebswelle 24 als Mitte
zeigt, dass der bewegbare konische Riemenscheibenteil 56 an den
stationären
konischen Riemenscheibenteil 52 angenähert ist.
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Der
stationäre
konische Riemenscheibenteil 52 ist mit der Antriebswelle 24 einstückig ausgebildet, welche
ein Axialelement darstellt, das über
ein Lager 101 und ein Lager 102 in einem Gehäuse 103 drehbar
gelagert ist.
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Der
bewegbare konische Riemenscheibenteil 56 weist auf:
- – einen
Hauptkörper
(konusförmiger
Hauptkörper) 56a,
welcher an einem Außenumfang
der Antriebswelle 24 koaxial angeordnet ist und eine konische
Seitenfläche
in Gegenüberlage
der konischen Seitenfläche
des stationären
konischen Riemenscheibenteils 52 aufweist, und
- – einen
Hohlzylinderabschnitt 56b mit einer annähernd zylindrischen Form, welcher übereinstimmend
mit einer Innenumfangsposition einer hinteren Oberfläche (einer
Oberfläche,
die nicht in Gegenüberlage
zu dem stationären
konischen Riemenscheibenteil 52 ist) des Riemenscheiben-Hauptkörpers 56a angeordnet
ist.
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Der
Hohlzylinderabschnitt 56b ist auf dem Außenumfang
der Antriebswelle 24 koaxial angeordnet und ist mit der
Antriebswelle 24 so verbunden, dass eine Kugelführung, welche
zusammen mit der Antriebswelle 24 ausgebildet ist, es gestattet,
dass der Hohlzylinderabschnitt 56b des bewegbaren konischen
Riemenscheibenteils 56 nur in der Axialrichtung der Antriebswelle 24 bewegbar
ist.
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In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 104 jede Kugel (Kugelkörper) der
Kugelführung.
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Eine
Antriebsriemenscheiben-Zylinderkammer 54 ist an einer hinteren
Oberfläche
des bewegbaren konischen Riemenscheibenteils 56 ausgebildet.
Die Antriebsriemenscheiben-Zylinderkammer 54 ist
in eine erste Zylinderkammer 54a und in eine zweite Zylinderkammer 54b unterteilt,
welche in der Axialrichtung der Antriebswelle 24 ausgerichtet
sind. Die Antriebsriemenscheiben-Zylinderkammer 54, welche
verwendet wird, um den bewegbaren konischen Riemenscheibenteil 56 anzutreiben,
bildet einen Zylinderaufbau der Tandemtype.
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Ein Öffnungsende 1a eines
annähernd
zylinderförmigen
ersten Kolbenelements 1 ist fest auf einem Stufenabschnitt 56c angeordnet,
welcher auf der hinteren Oberfläche
des bewegbaren konischen Riemenscheiben-Hauptkörpers 56a erzeugt
ist und auf der hinteren Oberfläche
des bewegbaren konischen Riemenscheiben-Hauptkörpers 56a umschlossen
ist. Das erste Kolben element 1 ist auf der Antriebswelle 24 axial
angeordnet, so dass es sich von dem stationären konischen Riemenscheibenteil 52 weggerichtet
erstreckt.
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Ein
ringförmiges
erstes Dichtelement 2 ist entlang einer Umfangsrichtung
einer Außenumfangsfläche des
anderen Öffnungsendes 1b des
ersten Kolbenelements 1 angeordnet. Eine Innenumfangsfläche eines äußeren zylinderförmigen Abschnitts 3a eines
ersten Zylinderelements 3 ist über das erste Dichtelement 2 mit
der Außenumfangsfläche des
ersten Kolbenelements 1 in Kontakt, so dass das erste Kolbenelement 1 in
der Axialrichtung der Antriebswelle 24 und in der Umfangsrichtung
des ersten Zylinderelements 3 verschiebbar ist.
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Das
erste Zylinderelement 3 weist auf:
- a)
den vorstehend beschriebenen äußeren zylinderförmigen Abschnitt 3a,
welcher sich koaxial entlang der Antriebswelle 24 in eine
Richtung erstreckt, um von dem stationären konischen Riemenscheibenteil 52 beabstandet
werden zu können,
- b) einen inneren zylinderförmigen
Abschnitt 3b, welcher sich koaxial zu der Antriebswelle 24 zum stationären konischen
Riemenscheibenteil 52 erstreckt, der in den äußeren zylinderförmigen Abschnitt 3a übergeht,
und
- c) einen annähernd
scheibenförmigen
Abschnitt 3c.
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Ein
Innenumfangsende des ersten Zylinderelements 3 ist über ein
ringförmiges
zweites Dichtelement 4 in Gleitkontakt auf der Außenumfangsfläche des
Hohlzylinderabschnitts 56b.
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Eine
Innenumfangsfläche
des scheibenförmigen
Abschnitts 3c ist in Kontakt mit einer Außenumfangsfläche des
Hohlzylinderabschnitts 56b des bewegbaren konischen Riemenscheibenteils 56.
Der äußere zylinderförmige Abschnitt 3a und
der scheibenförmige
Abschnitt 3c bilden einen unteren Abschnitt des ersten
Zylinderelements 3.
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Ein
Raum, welcher durch das erste Kolbenelement 1, das erste
Zylinderelement 3 und den bewegbaren konischen Riemenschei benteil 56 umschlossen
wird, bildet die erste Zylinderkammer 54a.
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Außerdem ist
ein Öffnungsende
eines querliegenden U-förmigen
zweiten Zylinderelements 5, welches koaxial zu der Antriebswelle 24 angeordnet ist,
mit einer Außenfläche des
ersten Zylinderelements 3 verbunden, wobei das zweite Zylinderelement 5 das
erste Zylinderelement 3 axial trägt. Ein Öffnungsende 5a des
zylinderförmigen
Abschnitts 5b des zweiten Zylinderelements 5 ist
in Kontakt mit dem scheibenförmigen
Abschnitt 3c des zweiten Zylinderelements 3 und
ist von dem scheibenförmigen Abschnitt 3c des
zweiten Zylinderelements 3 in der Axialrichtung der Antriebswelle 24 umschlossen.
Die zweite Zylinderkammer 54b wird durch Unterteilen eines
vorbestimmten Raums mit der Innenumfangsfläche des scheibenförmigen Abschnitts 5b erzeugt, welche
den unteren Abschnitt des zweiten Zylinderelements 5 bildet,
das fest auf einer Außenumfangsfläche der
Antriebswelle 24 angeordnet ist.
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Eine
Verbindung zwischen dem vorstehend beschriebenen zweiten Zylinderelement 5 und
dem vorstehend beschriebenen ersten Zylinderelement 3 wird
nachstehend erläutert.
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Das
zweite Zylinderelement 5 ist mit einem Keilwellenprofil 5c ausgebildet,
welches sich in der Axialrichtung der Antriebswelle 24 entlang
der Umfangsrichtung des Hohlzylinderabschnitts 56b erstreckt.
Ein Teil (Öffnungsende)
des Keilwellenprofils 5c ist mit einem Innenumfangsabschnitt 3b des
ersten Zylinderelements 3 in Kontakt. Dann werden beide
Abschnitte des inneren zylinderförmigen
Abschnitts 3b und des Öffnungsendes 5a des
zweiten Zylinderelements 5 in Form einer Verzapfung miteinander
verbunden. Außerdem
sind diese Abschnitte in einer Keilprofil-Verbindung mit dem Ringelement 6, welches
mit dem Verbindungsabschnitt 3d verschweißt ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Verbindungsabschnitt 3d des
ersten Zylinderelements 3, wie in 2 gezeigt,
ein Abschnitt mit annähernd
L-förmigem
Querschnitt ist.
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Das
Ringelement 6 weist eine Form auf, wie in 2 und 3 sowie
ferner in 4 gezeigt ist.
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Wie
typisch 3 zeigt, bildet eine Seitenfläche 6a (das
Bezugszeichen 6a ist in 4 gezeigt) eine
Schweißfläche aus,
welche mit dem Verbindungsabschnitt 3d des ersten Zylinderelements 3 koaxial
in der Axialrichtung der Antriebswelle 24 verschweißt ist.
Die andere Seitenfläche 6b (das
Bezugszeichen 6b ist in 4 gezeigt)
erzeugt einen Rotorabschnitt für
einen Drehzahlsensor 100 mit konvexen Abschnitten 6c in
einem regelmäßigen Abstand
entlang einer Umfangsrichtung.
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Außerdem sind
konvexe Abschnitte entlang einer Innenumfangsfläche des Ringelements 6 für jede Einheit
in einem vorbestimmten Winkelabstand von einem Bezugskreis S1 in
eine Radialrichtung des Ringelements 6 ausgebildet. Die
jeweiligen konvexen Abschnitte bildet ein Keilnabenprofil 6d.
Dieses Keilnabenprofil 6d ist mit dem Keilwellenprofil 5c in Eingriff.
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Jede
auf dem Ringelement 6 ausgebildete Nut des Keilnabenprofils 6d,
wie in 4 gezeigt, ist nur auf der Innenumfangsfläche der
anderen Seitenfläche 6b erzeugt.
Eine Endfläche 6e,
welche auf der anderen Seitenfläche 6b jedes
konvexen Abschnitts an der entsprechenden einen Nut des Keilnabenprofils 6d ausgebildet
ist, ist mit Bezug auf die Außenumfangsfläche des
zweiten Zylinderelements 5 schräg ausgeschnitten.
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Der äußere zylinderförmige Abschnitt 3a des zweiten
Zylinderelements 5, welcher radial entgegengesetzt zu der
einen Seitenfläche 6a auf
der Innenumfangsfläche
des Ringelements 6 angeordnet ist, ist mit einer ringförmigen Nut 5d (siehe 4) entlang
der Umfangsrichtung erzeugt. Ein Sprengring 7 ist in einer
mittleren Umfangsposition in einer Radialrichtung der ringförmigen Nut 5d angeordnet. Der
Sprengring 7 wird von beiden Seiten in der Axialrichtung
der Antriebswelle 24 mittels der entsprechenden einen der
Schiebefeder nuten 5c, welche zum bewegbaren konischen Riemenscheibenteil 56 gerichtet
ist, und mittels der entsprechenden einen der Schiebefedernuten 6d des
Ringelements 6 gefangen. Daher wird die Axialverschiebung
des ersten Zylinderelements 3 mit Bezug auf das zweite
Zylinderelement 5 beschränkt.
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Die
Montage des Sprengrings 7 in der Nut 5d wird nachstehend
beschrieben.
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D.
h., wenn mit dem Sprengring 7, welcher in der ringförmigen Nut 5d angeordnet
ist, das zweite Zylinderelement 5 von einer linken Seite,
wie in 2 betrachtet, entlang der Antriebswelle 24 eingepasst wird,
gelangt der Sprengring 7 mit der Endfläche 6e des Keilnabenprofils 6d des
Ringelements 6 in Kontakt. Da die kontaktierte Endfläche 6e abgeschrägt ist,
wird der Sprengring 7 mehr in der Radialrichtung des Ringelements 6 nach
innen gedrückt
und weicht in die ringförmige
Nut 5d aus, wenn er in die Nut 5d eingepasst wird.
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Das
Keilwellenprofil 5c des zweiten Zylinderelements 5 gehen über den
ausgewichenen Sprengring 7 hinweg. Wenn dieser Durchgang
abgeschlossen ist, verursacht eine Rückstellkraft des Sprengrings 7 den
Sprengring 7 zur Rückkehr
in eine Außendurchmesserrichtung.
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Dies
veranlasst den Sprengring 7, mit dem Keilnabenprofil 6d des
Ringelements 6 axial in Kontakt zu gelangen, um als ein
Anschlag zu wirken.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist der Sprengring 7 auf einfache
Weise montierbar, und es ist nicht notwendig, den Sprengring 7 auf
einer freiliegenden Außenendeseite
des in 1 gezeigten stetig veränderbaren Getriebemechanismus
anzuordnen.
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Die
Innenumfangsfläche
des scheibenförmigen
Abschnitts 5b des zweiten Zylinderelements 5 wird
in der folgenden Weise auf der Antriebswelle 24 fest angeordnet.
Wie in 2 ge zeigt, gelangt die Innenumfangsfläche des
scheibenförmigen
Abschnitts 5b am Stufenabschnitt in Kontakt, welcher an
einem Außenumfang
der Antriebswelle 24 erzeugt ist. Dann wird eine hintere
Oberfläche
der Innenumfangsfläche des
scheibenförmigen
Abschnitts 5b mittels des Lagers 102 über ein
Trennelement 106 gedrückt,
wobei die Axialbewegung des zweiten Zylinderelements 5 mittel
eines C-förmigen
Ringelements 105 begrenzt wird.
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Ein
annähernd
hohles, scheibenförmiges zweites
Kolbenelement 8 ist auf der Antriebswelle 24 in
der zweiten Zylinderkammer 54b koaxial angeordnet. Die
zweite Zylinderkammer 54b ist mit Bezug auf die Axialrichtung
der Antriebswelle 24 in zwei Kammern unterteilt. Eine Außenumfangsfläche des
zweiten Kolbenelements 8 ist über ein ringförmiges drittes Dichtelement 9 mit
der Innenumfangsfläche
des zweiten Zylinderelements 5 in Gleitkontakt, damit es in
deren Axialrichtung und deren Umfangsrichtung gleitfähig ist.
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Außerdem ist
eine Innenumfangsfläche
des zweiten Kolbenelements 8 in Kontakt mit dem Hohlzylinderabschnitt 56b des
bewegbaren konischen Riemenscheibenteils 56. Der auf dem
Hohlzylinderabschnitt 56b erzeugte Stufenabschnitt 56d veranlasst
das Begrenzen der Axialverschiebung zu dem bewegbaren konischen
Riemenscheibenteil 56 hin. Der zwischen den radial gegenüberliegenden
Oberflächen
ausgebildete Anschlag bewirkt das Begrenzen der Relativverschiebung
in der Umfangsrichtung sowohl des zweiten Kolbenelements 8 als
auch des bewegbaren konischen Riemenscheibenteils 56, um die
Verbindung mit dem Hohlzylinderabschnitt 56b des bewegbaren
konischen Riemenscheibenteils 56 herzustellen. Es ist darauf
hinzuweisen, dass der Stufenabschnitt 56c auch als ein
hinterer Ausnehmungsabschnitt bezeichnet wird.
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5 zeigt
den Anschlag, welcher zwischen dem zweiten Kolbenelement 8 und
dem Hohlzylinderabschnitt 56b des bewegbaren konischen
Riemenscheibenteils 56 ausgebildet ist.
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Ein
erstes Paar von flachen Oberflächen (Ebenen) 10a und 10b ist
erzeugt, um ein erstes Schlüsselansatzflächenpaar
auf der Außenumfangsfläche des
Hohlzylinderabschnitts 56b auszubilden. Ein zweites Paar
von flachen Oberflächen
(Ebenen) 11a und 11b, welche auf der Innenumfangsfläche des zweiten
Kolbenelements 8 erzeugt sind und das zweite Schlüsselansatzflächenpaar
bilden, wird betätigt,
um in Gegenüberlage
zu einer Oberfläche
des ersten Paars von flachen Oberflächen (Ebenen) 10a und 10b zu
gelangen.
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Ein
Teil eines Bezugskreises S2, welcher eine Kontur auf einer Innenumfangsfläche des
Hohlzylinderabschnitts 56b des bewegbaren konischen Riemenscheibenteils 56 bildet,
wird als eine flache Oberfläche
erzeugt, deren Form sich in der Radialrichtung vom Bezugskreis S2
unterscheidet. Daher werden die Betätigungsflächenabschnitte 10a und 10b des
Hohlzylinderabschnitts 56b, welche die Form in der Radialrichtung
aufweisen, wie die flachen Betätigungsflächen 11a und 11b eingestellt,
deren Formen in der Radialrichtung vom anderen Bezugskreis S3 verschieden
sind.
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D.
h., der Hohlzylinderabschnitt 56b und das zweite Kolbenelement 8 werden
durch die sogenannte Schlüsselansatzflächenanpassung
miteinander verbunden, so dass deren Relativverschiebungen in den
Umfangsrichtungen begrenzt werden. Das erste Paar von flachen Oberflächen 10a und 10b sowie das
zweite Paar von flachen Oberflächen 11a und 11b,
welche die Schlüsselansatzflächen bilden,
werden mit Bezug zueinander symmetrisch angeordnet.
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Es
kann alternativ nicht notwendig sein, das erste Paar von flachen
Oberflächen 10a und 10b sowie
das zweite Paar von flachen Oberflächen 11a und 11b parallel
zu der Achse der Antriebswelle 24 auszubilden. Z. B. können sie
gegenüber
dem bewegbaren konischen Riemenscheibenteil 56 geneigt sein,
so dass deren Durchmesser groß werden.
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Die
Eingriffsfläche,
welche den Anschlag (zwei Positionen) bildet, ist nicht auf zwei
Oberflächen
in der Umfangsrich tung begrenzt, sondern kann drei Oberflächen (drei
Positionen) aufweisen.
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Die
gesamte Oberfläche
der gegenüberliegenden
Oberflächen
kann als Eingriffsflächenabschnitt
vorgesehen werden, und die Kontur kann als regelmäßige Vieleckformen
ausgebildet werden, wie z. B. regelmäßige Sechseckformen.
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Außerdem ist
die Form der Eingriffsfläche nicht
auf eine flache Oberfläche
begrenzt, sondern kann durch eine konvexe Oberfläche oder eine konkave Oberfläche in deren
Radialrichtung ausgebildet sein. Z. B. kann die gesamte Kontur der
Oberfläche in
Gegenüberlage
ovalförmig
sein, dass sie eine unterschiedliche Form von konvex oder konkav
in deren Radialrichtung gegenüber
den Bezugskreisen S2 und S3 aufweist.
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Die
Bezugszeichen 110 bis 113 in 2 bezeichnen
Arbeitsflüssigkeitskanäle (Öl), wobei
sich axial und annähernd
radial Kanäle
durch die Antriebswelle 24 und den Hohlzylinderabschnitt 56b des
bewegbaren konischen Riemenscheibenteils 56 erstrecken,
um die Arbeitsflüssigkeit
von einer Hydraulikdruckerzeugungseinrichtung jeweils der ersten
Zylinderkammer 54a und der zweiten Zylinderkammer 54b zuzuführen.
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Nachstehend
wird eine Wirkungsweise des Riemenscheibenaufbaus in der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform
erläutert.
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In
dem vorstehend beschriebenen Riemenscheiben-Zylinderaufbau verursacht
die Arbeitsflüssigkeit,
welche über
die jeweiligen Druckarbeitsflüssigkeitskanäle 110 bis 113 jeder
Zylinderkammer 54a und 54b zugeführt wird,
ein Verändern
des Hydraulikdrucks der ersten Zylinderkammer 54a und der
zweiten Zylinderkammer 54b. Demgemäss werden das erste Kolbenelement 1 und
das zweite Kolbenelement 8 einzeln bewegt oder gemeinsam
in der Axialrichtung der Antriebswelle 24 bewegt. Folglich
wird der bewegbare konische Riemenscheibenteil 56 an den
stationären
konischen Riemenscheibenteil 52 angenä hert oder von dem stationären konischen
Riemenscheibenteil 52 fortbewegt.
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Die
Zylinderelemente 3 und 5 sowie die Kolbenelemente 1 und 8,
welche die jeweiligen Zylinderkammern 54a und 54b ausbilden,
werden zusammen mit der Antriebswelle 24 in Umdrehung versetzt.
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Da
zu diesem Zeitpunkt die Umfangsverschiebung des ersten Zylinderelements 3 gegenüber dem
zweiten Zylinderelement 5, welches auf der Antriebswelle 24 fest
angeordnet ist, begrenzt wird, kann das Entstehen der Relativverschiebung
zwischen dem ersten Zylinderelement 3 und dem zweiten Zylinderelement 5 in
der Umfangsrichtung verhindert werden. Folglich sind die Gleit-
und/oder Drehbewegungen in der Umfangsrichtung des ersten Dichtelements 2 und
des zweiten Dichtelements 4, welche zwischen dem ersten
Kolbenelement 1, mit dem das erste Zylinderelement 3 in
Gleitkontakt ist, und dem Hohlzylinderabschnitt 56b des
bewegbaren konischen Riemenscheibenteils 56 angeordnet
sind, vermeidbar.
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Folglich
kann die Haltbarkeitsdauer jedes Dichtelements 2 und 4 infolge
einer Verminderung eines auf die Dichtelemente 2 und 4 wirkenden
Verschleißes
verlängert
werden.
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Da
außerdem
das erste Zylinderelement 3 ein dünnes Element ist, kann eine
Steifigkeit des ersten Zylinderelements 3 durch Verbinden
einer Mitte des ersten Zylinderelements 3 mit dem zweiten
Zylinderelement 5 erhöht
werden.
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Da
ferner das Ringelement 6 auf dem ersten Zylinderelement 3 angeordnet
ist, kann die Steifigkeit des Riemenscheiben-Zylinderaufbaus vergrößert werden.
Außerdem
ist es nicht notwendig, ein anderes Rotorelement für den Drehzahlsensor 100 in
dem Ringelement anzuordnen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass obgleich 2 ein Ausführungsbeispiel
der Ausbildung eines Rotors auf einer Seitenfläche der Außenflächen des Ringelements 6 zeigt,
der Rotor abschnitt auf der Außenumfangsfläche des
Ringelements 6 ausgebildet werden kann und der Drehzahlsensor 100 so
angeordnet werden kann, dass die Achse des Rotors radial zu einem
Oberteil in 2 gerichtet ist.
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Auf ähnliche
Weise werden Umfangsverschiebungen des zweiten Kolbenelements 8 mit
Bezug auf den Hohlzylinderabschnitt 56b des bewegbaren
konischen Riemenscheibenteils 56 mittels der sogenannten
Schlüsselansatzflächenanpassung
begrenzt.
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Daher
sind das seitliche Gleiten und das Drehen des dritten Dichtelements 9,
welches zwischen der Außenumfangsfläche des
zweiten Kolbenelements 8 und dem zweiten Zylinderelement 5 angeordnet
ist, verhinderbar. Da folglich der Verschleiß des Dichtelement 2 vermindert
ist, wird die Haltbarkeitsdauer des Dichtelements 2 verlängert.
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Eine
solch einfache Übernahme
der vorstehend beschriebenen Schlüsselansatzflächenanpassung
wird als (Dreh-)Anschlag zwischen dem Ringelement 6 und
dem zweiten Zylinderelement 5 angesehen.
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Da
in der Ausführungsform
sowohl das erste Zylinderelement 3 als auch das zweite
Zylinderelement 5 durch eine Keilprofilverbindung verbunden sind,
liegt ein geringes Spiel in der Umfangsrichtung vor. Eine winzige
Verschiebung des geringfügigen Spiels
wird jedoch infolge einer leichten Umfangsdurchbiegung der Dichtelemente 2 und 4 ausgeglichen.
Dies ist gleichermaßen
gut auf das Dichtelement 9 zwischen dem zweiten Kolbenelement 8 und dem
zweiten Zylinderelement 5 übertragbar.
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Außerdem wird
ein Spalt entsprechend dem Spiel erzeugt, wenn ein solches vorstehend
erwähntes
Spiel auftritt. Da jedoch das zweite Kolbenelement 8 mittels
des Hydraulikflüssigkeitdrucks
gegen den Stufenabschnitt 56d des Hohlzylinderabschnitts 56b gedrückt wird,
tritt die Arbeitsflüssigkeit
nicht durch den Spielspalt aus, selbst wenn ein solcher vorstehend
beschriebener Anschlag übernommen ist.
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Der
Anschlag kann durch eine Keilverbindung zusätzlich zu einer Verschweißung, einer
Presspassung, einer Keilprofilverbindung und der Schlüsselansatzflächenanpassung
gebildet werden. In dem Fall der Keilprofilverbindung ist es notwendig,
einen Anschlag anzuordnen.
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Es
ist darauf aufmerksam zu machen, dass die Antriebswelle 24 dem
Wellenabschnitt des stationären
konischen Riemenscheibenteils entspricht und die hintere Oberfläche des
bewegbaren konischen Riemenscheibenteils aufweist:
- – die
hintere Oberfläche
des bewegbaren konischen Riemenscheiben-Hauptkörpers 56a (mit dem
hinteren Stufenabschnitt 56c) und
- – die
Außenumfangsfläche des
Hohlzylinderabschnitts 56b mit dem Außenumfangsende.
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Der
stationäre
(erste) konische Riemenscheibenteil und der bewegbare (zweite) konische Riemenscheibenteil
(jeweils auch als eine stationäre Antriebsscheibe
und eine bewegbare Antriebsscheibe bezeichnet) werden durch das
US-Patent Nr. 5 439 419, veröffentlicht
am 8. August 1995, beispielhaft beschrieben (wobei an dieser Stelle
auf dessen Beschreibung Bezug genommen ist).