DE19921749A1 - Getriebe - Google Patents
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Abstract
Getriebe, wie stufenlos einstellbares Getriebe mit mittels Bohrungen druckmittelbeaufschlagbaren Kammern.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenpaar eines
Kegelscheibenumschlingungsgetriebes zu- bzw. abschaltbaren Druckräumen.
Stufenlose Umschlingungsgetriebe sind für den Einsatz in Kraftfahrzeugen,
insbesondere Personenkraftwagen, von hohem Interesse, da sie neben
Komfortsteigerung (Entfall von Schaltrucken) gegenüber automatischen
Getrieben, die mit hydrodynamischen Wandler arbeiten, Verbrauchsvorteile
ermöglichen.
Ein gattungsgemäßes Kegelscheibenpaar ist aus der DE 195 44 644 bekannt.
Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe gemäß besitzt ein auf der Antriebs
welle drehfest angeordnetes Scheibenpaar und ein auf der Abtriebswelle drehfest
angeordnetes Scheibenpaar. Jedes Scheibenpaar hat eine axial bewegbare
Kegelscheibe und je eine axial feste Kegelscheibe. Zwischen den beiden Schei
benpaaren ist zur Drehmomentübertragung ein Umschlingungsmittel in Form einer
Kette vorgesehen. Solche Getriebe weisen bei gegebenenfalls Leckverluste auf,
die zu Beeinträchtigungen des Betriebes führen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes
Kegelscheibenpaar derart weiterzubilden, daß es kostengünstig herstellbar ist und
mit geringeren Leckverlusten arbeitet.
Der Anspruch 1 kennzeichnet eine erste Lösung der Erfindungsaufgabe.
Der Anspruch 2 ist auf eine vorteilhafte Weiterbildung des Kegelscheibenpaars
gemäß dem Anspruch 1 gerichtet.
Die Ansprüche 3 bis 6 kennzeichnen weitere Lösungen der Erfindungsaufgabe.
Der Anspruch 7 ist auf ein vorteilhaftes Merkmal der Kegelscheibenpaare gemäß
den Ansprüchen 4 bis 6 gerichtet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 bis 6 Detailschnittansichten verschiedener Ausführungsformen einer
beweglichen
Kegelscheibe mit den zugehörigen Druckräumen im Zusammenwirken
mit Kanälen in der Welle, wobei die mit a) bezeichneten Figuren jeweils
die bewegliche Kegelscheibe bei maximalem Abstand zur anderen
Kegelscheibe und die mit b) bezeichneten Figuren die bewegliche
Kegelscheibe bei minimalem Abstand zur anderen Kegelscheibe des
Kegelscheibenpaars zeigen,
Fig. 7 einen Schnitt durch ein Kegelscheibengetriebe und
Fig. 8 eine Detailansicht des Kegelscheibengetriebes gemäß Fig. 7.
Fig. 1a) und 1b) zeigen einen Ausschnitt aus dem Kegelscheibengetriebe gemäß
Fig. 8 zur übersichtlicheren Funktionserläuterung, wobei die gleichen
Bezugszeichen wie in Fig. 8 verwendet sind und nur die wesentlichen Teile
Bezugszeichen tragen.
Der erste Druckraum 22 grenzt an das mit drehmomentabhängiger Kraft
beaufschlagte kolbenartige Bauteil 25 und das starr mit der Welle A verbundene
Bauteil 24 und ist über eine Stichbohrung 70 mit der mit einer Pumpe
verbundenen zentralen Axialbohrung 35 der Welle A verbunden. Bei großem
Drehmoment (Verschiebung des Bauteils 25 nach rechts) wird ein in Fig. 1a) und
1b) nicht mehr sichtbarer Abflußkanal 41 (Fig. 8) zunehmend verschlossen, so
daß der von der Pumpe gelieferte Druck im ersten Druckraum 22 und damit der
Systemdruck drehmomentabhängig zunimmt.
In der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 1a) ist der zweite, an das
kolbenartige Bauteil 25 angrenzende Druckraum 23, der radial außerhalb des
ersten Druckraums 22 liegt, über einen durch das Bauteil 24 hindurchführenden
Verbindungskanal mit der Radialbohrung 57 der Welle A verbunden, die
wiederum über die Axialbohrung 58 und die Radialbohrung 60 in den Kegelraum
außerhalb der Welle A führt. Der zweite Druckraum 23 ist somit drucklos bzw.
unter dem Druck, der in dem Kegelraum herrscht. Die Axialbohrung 58 ist
außerhalb der Radialbohrung 60 mittels eines Verschlusses 71 verschlossen.
In den Bereich 72, in dem die Kegelscheibe 1a mit der Welle A drehfest
verbunden ist, mündet eine weitere Radialbohrung 59, die von der Axialbohrung
58 ausgeht.
In der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 1b) (gegenüber Fig. 1a) nach
rechts verschoben) überfährt der Zentrierbereich 64 der Kegelscheibe 1a die
Radialbohrung 60 und gibt der Zentrierbereich 63 die Mündung der
Radialbohrung 59 zumindest teilweise frei, so daß die Druckkammer 9 mit dem
zweiten Druckraum 23 verbunden ist, wie aus der DE 195 44 644 A1 bekannt.
Fig. 2a) und 2b) zeigen eine abgeänderte Ausführungsform der Anordnung gemäß
Fig. 1:
Die mit dem Verschluß 71 versehene Axialbohrung 58 mit den Radialbohrungen 57, 59 und 60 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 durch eine durch die Welle A hindurchführende Schrägbohrung 74 und eine in die Schrägbohrung 74 führende Stichbohrung 76 ersetzt. Die Schrägbohrung 74 geht von einem zwischen der Welle A und dem Bauteil 24 ausgebildeten Ringkanal 78 aus, der durch das Bauteil 24 hindurch mit dem zweiten Druckraum 22 verbunden ist. Die Stichbohrung 76 geht in der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 2b) von dem Bereich 72 aus. In der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 2a) führt die Schrägbohrung 74 von der Ringnut 78 aus in den im Kegelraum zwischen den Kegelscheiben liegenden Außenraum der Welle A.
Die mit dem Verschluß 71 versehene Axialbohrung 58 mit den Radialbohrungen 57, 59 und 60 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 durch eine durch die Welle A hindurchführende Schrägbohrung 74 und eine in die Schrägbohrung 74 führende Stichbohrung 76 ersetzt. Die Schrägbohrung 74 geht von einem zwischen der Welle A und dem Bauteil 24 ausgebildeten Ringkanal 78 aus, der durch das Bauteil 24 hindurch mit dem zweiten Druckraum 22 verbunden ist. Die Stichbohrung 76 geht in der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 2b) von dem Bereich 72 aus. In der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 2a) führt die Schrägbohrung 74 von der Ringnut 78 aus in den im Kegelraum zwischen den Kegelscheiben liegenden Außenraum der Welle A.
In der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 2b) ist die Schrägbohrung 74 von
dem Zentrierbereich 64 der Kegelscheibe 1a verschlossen und ist die Mündung
der Stichbohrung 76 von dem Zentrierbereich 63 der Kegelscheibe 1a zumindest
teilweise freigegeben, so daß die Druckkammer 9 mit dem zweiten Druckraum 22
verbunden ist.
Ein Vorteil der Ausführung gemäß Fig. 2 gegenüber der der Fig. 1 liegt darin, daß
lediglich zwei Bohrungen ausgeführt sein müssen und der Verschluß 71 entfällt.
Es versteht sich, daß die Bohrungen 74 und 76 radial versetzt zur Axialbohrung 58
ausgebildet sind, die mit dem Druckraum 22 verbunden ist.
Die Stichbohrung 76 kann radial oder schräg verlaufen.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist funktional der der Fig. 2 weitgehend
ähnlich. Die Sackbohrung 76 der Fig. 2 ist hier durch eine durch die Welle
hindurchführende Schrägbohrung 80 ersetzt, die von der mit dem zweiten
Druckraum 23 verbundenen Ringnut 78 in der Stellung der Kegelscheibe 1a
gemäß Fig. 3a in den Bereich 72 führt, der axial nach außen durch die beiden
Zentrierbereiche 63 und 64 abgedichtet ist. In die Schrägbohrung 80 mündet eine
weitere Schrägbohrung 82, die in der Stellung der Kegelscheibe gemäß Fig. 3a in
den Kegelraum zwischen den Kegelscheiben führt.
Wie ersichtlich, sperrt der Zentrierbereich 64 der Kegelscheibe 1a in deren
Stellung gemäß Fig. 3b die Mündung der Schrägbohrung 82 nach außen und gibt
die Mündung der Schrägbohrung 80 teilweise frei, so daß diese mit der
Druckkammer 9 verbunden ist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 hat gegenüber der der Fig. 2
fertigungstechnische Vorteile, da die Schrägbohrungen unter großen Winkeln zur
Umfangsfläche verlaufen und dadurch herstellungstechnisch vereinfacht sind.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 weist die Welle A eine Axialnut 84 auf, die
in der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 4a) von dem Zentrierbereich 64
teilweise freigegeben ist. Der Bereich 72 der Drehmomentübertragung zwischen
der Kegelscheibe 1a und der Welle A ist als Axialkanal 86 ausgebildet, indem
beispielsweise ein Zahnelement einer Keilverzahnung fehlt. Von der mit dem
zweiten Druckraum 23 verbundenen Ringnut 78 geht eine Schrägbohrung 88 aus,
in die innerhalb der Welle A eine weitere Schrägbohrung 90 mündet, die von dem
Bereich 72 bzw. dem Axialkanal 86 ausgeht.
In der Stellung gemäß Fig. 4a) ist der zweite Druckraum 23 über die
Schrägbohrungen 88 und 90, den Axialkanal 86 und die Axialnut 84 mit dem
Kegelraum zwischen den Kegelscheiben verbunden.
In der Stellung gemäß Fig. 4b) hat sich die Kegelscheibe 1a so weit nach rechts
bewegt, daß der Zentrierbereich 63 die Mündung der Schrägbohrung 90
überfahren hat und diese zumindest teilweise mit der Druckkammer 9 verbunden
ist.
Es versteht sich, daß die Bohrungen 88 und 90 der Fig. 4 durch die Bohrung 80
der Fig. 3 oder durch ein Bohrungsbild ähnlich der Fig. 2 ersetzt werden könnten.
Weiter versteht sich, daß die Bohrungen nicht zwingend als Bohrungen hergestellt
sein müssen sondern auch durch Kanäle gebildet sein könnten, die beispielsweise
beim Gießen der Welle in diese eingebracht werden.
Fig. 5 zeigt eine Variante, die in gewisser Weise die der Fig. 4 weiterbildet.
Die mit dem zweiten Druckraum 23 verbundene Ringnut 78 ist über innerhalb der
Welle A ausgebildete Kanäle bzw. Bohrungen mit einer Axialnut 92 der Welle A
verbunden, die gegenüber der Axialnut 84 (Fig. 4) etwas kürzer ist.
In der Stellung der Kegelscheibe 1a gemäß Fig. 5a) ist die Axialnut 92 von dem
Zentrierbereich 64 freigegeben, so daß der zweite Druckraum 23 mit dem
Außenraum der Welle A verbunden ist. Die Axialnut 92 ist dabei über den
Führungsbereich 64 von dem im Bereich der Drehmomentenübertragung
ausgebildeten Axialkanal 86 getrennt. Der Axialkanal 86 setzt sich gemäß Fig. 5
nach links in einer weiteren Axialnut 94 der Welle A fort.
In der Stellung gemäß Fig. 5b) ist der Axialkanal 92 von dem Führungsbereich 64
überfahren, so daß er nach außen hin abgedichtet ist, und steht nach innen über
eine in der Kegelscheibe 1a ausgebildete Ausnehmung mit dem Axialkanal 86 in
Verbindung, der wiederum über die Axialnut 94 mit dem Druckraum 9 verbunden
ist, so daß insgesamt im Druckraum 23 der gleiche Druck herrscht wie im
Druckraum 9.
Es versteht sich, daß der von der Ringnut 78 zur Axialnut 92 verlaufende Kanal
durch Schrägbohrungen realisiert sein kann.
Mit der Ausführungsform gemäß Fig. 5 werden die Leckverluste vermindert, da in
der Stellung gemäß Fig. 5a) beide Zentrierbereiche 63 und 64, in denen die
Kegelscheibe 1a dicht an der Welle A anliegt, als Dichtsitze aktiv sind, so daß die
Druckkammer 9 weitgehend nach außen abgedichtet ist.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Zu- und Abschaltung des zweiten
Druckraums 23.
Im Vergleich mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 fehlt die Radialbohrung 59
und ist axial innerhalb der Radialbohrung 60 eine weitere Radialbohrung 96
vorgesehen. Desweiteren führt durch die Kegelscheibe 1a hindurch eine
Verbindungsbohrung 98, die in eine neben dem Zentrierbereich 64 in der
Kegelscheibe 1a ausgebildete ringförmige Ausnehmung 100 führt.
Die Anordnung der Kanäle und Ausnehmungen ist derart, daß in der Stellung der
Kegelscheibe gemäß Fig. 6a) die Radialbohrung 60 frei liegt, wodurch der zweite
Druckraum 23 mit dem Kegelraum zwischen den Kegelscheiben bzw. dem
Außenraum der Welle A verbunden ist.
In der Stellung der Kegelscheibe gemäß Fig. 6b) ist die Radialbohrung 60 vom
Zentrierbereich 64 verschlossen und die Radialbohrung 96 zumindest teilweise
freigegeben, so daß eine Verbindung zwischen der Radialbohrung 96 über die
Ausnehmung 100 und die Verbindungsbohrung 98 in die Druckkammer 9
gegeben ist, wodurch der zweite Druckraum 23 mit der Druckkammer 9 verbunden
ist.
Ein Vorteil der Ausführungsform gemäß Fig. 6 gegenüber der der Fig. 1 liegt darin,
daß bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 in der Stellung gemäß Fig. 6a) der
Zentrierbereich 64 als Abdichtung für die Druckkammer 9 wirkt, wohingegen bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 1a) diese Funktion der Zentrierbereich 63
übernimmt. Der Zentrierbereich 63 ist jedoch bei Belastung der Kegelscheibe 1a
mit den vom Umschlingungsmittel her wirkenden Kräften stärkeren Verformungen
unterworfen als der Zentrierbereich 64.
Es versteht sich, daß die in den verschiedenen Ausführungsformen gezeigten
Axialbohrungen bzw. Axialkanäle weitgehend durch einfacher zu fertigende
Radialkanäle bzw. Schrägbohrungen ersetzt werden können.
In der oberen Hälfte der jeweiligen Darstellung des entsprechenden
Scheibenpaares 1, 2 ist jeweils die relative axiale Stellung zwischen den
entsprechenden Kegelscheiben 1a, 1b bzw. 2a, 2b gezeigt, die der größten
Übersetzung des Getriebes ins Langsame entspricht (underdrive), wohingegen in
der unteren Hälfte dieser Darstellungen diejenige Relativposition zwischen den
entsprechend zugeordneten Kegelscheiben 1a, 1b bzw. 2a, 2b gezeigt ist, die der
größten Übersetzung ins Schnelle (overdrive) entspricht, dargestellt ist.
Das Scheibenpaar 1 ist über ein Stellglied 4, das als Kolben-/Zylindereinheit
ausgebildet ist, axial verspannbar. Das Kegelscheibenpaar 2 ist in ähnlicher
Weise über ein Stellglied 5, das ebenfalls als Kolben-/Zylindereinheit ausgebildet
ist, axial gegen die Kette 3 verspannbar. In dem Druckraum 6 der Kolben
zylindereinheit 5 ist ein durch eine Schraubenfeder gebildeter Kraftspeicher 7
vorgesehen, der das axial bewegbare Scheibenteil 2a in Richtung des axial festen
Scheibenteils 2b drängt. Wenn sich die Kette 3 abtriebsseitig im radial inneren
Bereich des Scheibenpaares 2 befindet, ist die von dem Kraftspeicher 7
aufgebrachte Verspannkraft größer als wenn sich die Kette 3 im größeren
Durchmesserbereich des Scheibenpaares 2 befindet. Das bedeutet also, daß mit
zunehmender Übersetzung des Getriebes ins Schnelle die von dem Kraftspeicher 7
aufgebrachte Vorspannkraft zunimmt. Die Schraubenfeder 7 stützt sich
einerseits unmittelbar am axial bewegbaren Scheibenteil 2a und andererseits an
einem den Druckraum 6 begrenzenden topfförmigen und mit der Abtriebswelle B
starr verbundenen Bauteil 8 ab.
Wirkungsmäßig parallel geschaltet zu den Kolben-/Zylindereinheiten 4, 5 ist
jeweils eine weitere Kolben-/Zylindereinheit 10, 11 vorgesehen, die zur
Übersetzungsänderung des Getriebes dienen. Die Druckkammern 12, 13 der
Kolben-/Zylindereinheiten 10, 11 können wechselweise entsprechend dem
geforderten Übersetzungsverhältnis mit Druckmittel befüllt oder entleert werden.
Hierfür können die Druckkammern 12, 13 entsprechend den Erfordernissen
entweder mit einer Druckmittelquelle, wie einer Pumpe, verbunden werden oder
aber mit einer Ablaßleitung. Bei einer Übersetzungsänderung wird also eine der
Druckkammern 12, 13 mit Druckmittel befüllt, also deren Volumen vergrößert,
wohingegen die andere Druckkammer 13, 12 zumindest teilweise entleert, also
deren Volumen verkleinert wird. Diese wechselseitige Druckbeaufschlagung bzw.
Entleerung der Druckkammern 12, 13 kann mittels eines entsprechenden Ventils
erfolgen. Bezüglich der Ausgestaltung und der Funktionsweise eines derartigen
Ventils wird insbesondere auf den bereits erwähnten Stand der Technik
verwiesen. So ist z. B. bei der DE-OS 40 36 683 hierfür ein als Vierkantschieber
ausgebildetes Ventil 36 in Fig. 2 vorgesehen, das mit einer als Pumpe ausge
bildeten Druckmittelquelle 14 versorgt wird.
Zur Erzeugung eines zumindest momentabhängigen Druckes ist ein
Drehmomentfühler 14 vorgesehen, der auf einem hydromechanischen Prinzip
basiert. Der Drehmomentfühler 14 überträgt das über ein Antriebszahnrad oder
Antriebsritzel 15 eingeleitete Drehmoment auf das Kegelscheibenpaar 1. Das
Antriebszahnrad 15 ist über ein Wälzlager 16 auf der Antriebswelle A gelagert und
ist über einen Formschluß bzw. eine Verzahnung 17 drehfest mit der sich auch
axial am Antriebszahnrad 15 abstützenden Kurvenscheibe 18 des Dreh
momentfühlers 14 verbunden. Der Momentenfühler 14 besitzt die axial
feststehende Kurvenscheibe 18 und eine axial verlagerbare Kurvenscheibe 19,
die jeweils Auflauframpen besitzen, zwischen denen Spreizkörper in Form von
Kugeln 20 vorgesehen sind. Die Kurvenscheibe 19 ist auf der Antriebswelle A
axial verlagerbar, jedoch gegenüber dieser drehfest. Hierfür weist die
Kurvenscheibe 19 einen axial von den Kugeln 20 weg weisenden radial äußeren
Bereich 19a auf, der eine Verzahnung 19b trägt, die mit einer Gegenverzahnung
21a eines mit der Antriebswelle A sowohl axial als auch in Umfangsrichtung fest
verbundenen Bauteils 21 zusammenwirkt. Die Verzahnung 19b und
Gegenverzahnung 21a sind dabei in bezug aufeinander derart ausgebildet, daß
eine axiale Verlagerung zwischen den Bauteilen 19 und 21 möglich ist.
Die Bauteile des Drehmomentfühlers 14 begrenzen zwei Druckräume 22, 23. Der
Druckraum 22 ist durch ein mit der Antriebswelle A starr verbundenes ringförmiges
Bauteil 24 sowie durch von der Kurvenscheibe 19 gebildete bzw. getragene
Bereiche bzw. Bauteile 25, 26 begrenzt. Der ringförmige Druckraum 23 ist
praktisch radial außerhalb des ringförmigen Druckraumes 22, jedoch axial
gegenüber letzterem versetzt angeordnet. Begrenzt wird der zweite Druckraum 23
ebenfalls durch das ringförmige Bauteil 24 sowie durch das mit letzterem fest
verbundenen hülsenartigen Bauteil 21 und weiterhin durch das mit der
Kurvenscheibe 19 fest verbundene ringförmige Bauteil 25, das axial verlagerbar
ist und kolbenähnlich wirkt.
Die den Drehmomentfühler 14 und das Kegelscheibenpaar 1 tragende
Eingangswelle A ist drehmomentfühlerseitig über ein Nadellager 27 und auf der
dem Momentenfühler 14 abgewandten Seite des Kegelscheibenpaares 1 über ein
die axialen Kräfte aufnehmendes Kugellager 28 und ein für die radialen Kräfte
vorgesehenes Rollenlager 29 in einem Gehäuse 30 gelagert. Die das
Abtriebsscheibenpaar 2 aufnehmende Abtriebswelle B ist an ihrem den Stell
gliedern 5 und 11 benachbarten Ende über ein Zweifachkegelrollenlager 31, das
sowohl Radialkräfte als auch die in beiden Axialrichtungen auftretenden
Axialkräfte abfängt, und auf der den Stellgliedern 5, 11 abgekehrten Seite des
Scheibenpaares 2 über ein Rollenlager 32 im Gehäuse 30 gelagert. Die
Abtriebswelle B trägt an ihrem den Stellgliedern 5, 11 abgewandten Ende ein
Kegelzahnrad 33, das z. B. mit einem Differential in Wirkverbindung steht.
Zur Erzeugung des über den Drehmomentfühler 14 zumindest momentabhängig
modulierten Druckes, der für die Verspannung des
Kegelscheibenumschlingungsgetriebes erforderlich ist, ist eine Pumpe 34
vorgesehen, die über einen in der Antriebswelle A eingebrachten zentralen Kanal
35, der in wenigstens einen radialen Kanal 36 mündet, mit dem Druckraum 22 des
Drehmomentfühlers 14 in Verbindung steht. Die Pumpe 34 ist weiterhin über eine
Verbindungsleitung 37 mit der Druckkammer 6 der Kolben-/Zylindereinheit 5 am
zweiten Scheibenpaar 2 verbunden. Die Verbindungsleitung 37 mündet in einen in
der Abtriebswelle B vorgesehenen zentralen Kanal 38, der wiederum über
wenigstens einen radial verlaufenden Kanal 39 mit der Druckkammer 6 verbunden
ist.
Der Druckraum 22 des Drehmomentfühlers 14 ist über den gegenüber dem
Schnitt gemäß Fig. 7 in Umfangsrichtung versetzten und daher strichliert
dargestellten Kanal 40 mit der Druckkammer 9 der Kolben-/Zylindereinheit 4
verbunden. Der Kanal 40 ist in das mit der Welle A starr verbundene ringförmige
Bauteil 24 eingebracht. Über den Kanal 40 ist also stets eine Verbindung
zwischen dem ersten Druckraum 22 und der Druckkammer 9 vorhanden. In der
Antriebswelle A ist weiterhin wenigstens ein Abflußkanal 41 vorgesehen, der mit
dem Druckraum 22 in Verbindung steht bzw. in Verbindung bringbar ist und des
sen Abflußquerschnitt in Abhängigkeit zumindest des übertragenen
Drehmomentes veränderbar ist. Der Abflußkanal 41 mündet in eine zentrale
Bohrung 42 der Welle A, die wiederum mit einer Leitung verbunden sein kann,
über die das aus dem Drehmomentfühler 14 abfließende Öl, z. B. zur Schmierung
von Bauteilen, an die entsprechende Stelle geleitet werden kann. Die axial
bewegbaren Rampen- bzw. Kurvenscheibe 19, welche axial verschiebbar auf der
Antriebswelle A gelagert ist, bildet mit dem inneren Bereich 26a einen mit dem
Abflußkanal 41 zusammenwirkenden Schließbereich, der in Abhängigkeit zumin
dest des anstehenden Drehmomentes den Abflußkanal 41 mehr oder weniger ver
schließen kann. Der Schließbereich 26a bildet also in Verbindung mit dem
Abflußkanal 41 ein Ventil bzw. eine Drosselstelle. Zumindest in Abhängigkeit des
zwischen den beiden Scheiben 18, 19 anstehenden Drehmoments wird über die
als Steuerkolben wirksame Scheibe 19 die Abflußöffnung bzw. der Abflußkanal 41
entsprechend geöffnet oder geschlossen, wodurch ein wenigstens dem
anstehenden Moment entsprechender, durch die Pumpe 34 aufgebrachter Druck
zumindest in dem Druckraum 22 erzeugt wird. Da der Druckraum 22 mit der
Druckkammer 9 und über die Kanäle bzw. Leitungen 35, 36, 37, 38 und 39 auch
mit der Druckkammer 6 in Verbindung steht, wird auch in diesen Kammern 9, 6 ein
entsprechender Druck erzeugt.
Aufgrund der Parallelschaltung der Kolben-/Zylindereinheiten 4, 5 mit den Kolben
zylindereinheiten 10, 11 werden die durch den vom Drehmomentfühler 14
gelieferten Druck auf die axial verlagerbaren Scheiben 1a, 2a erzeugten Kräfte
hinzuaddiert zu den Kräften, welche auf diese Scheiben 1a, 2a einwirken infolge
des in den Kammern 12, 13 vorhandenen Druckes für die Einstellung der
Übersetzung des Getriebes.
Die Versorgung mit Druckmittel der Druckkammer 12 erfolgt über einen in der
Welle A vorgesehenen Kanal 43, der über eine radiale Bohrung 44 mit einer in die
Welle A eingebrachten Ringnut 45 in Verbindung steht. Von der Ringnut 45 geht
wenigstens ein in das ringförmige Bauteil 24 eingebrachter Kanal 46 aus, der eine
Verbindung herstellt mit dem in das hülsenförmige Bauteil 21 eingebrachten
radialen Durchlaß 47, der in die Druckkammer 12 mündet. In ähnlicher Weise wird
auch die Druckkammer 13 mit Öl versorgt, und zwar über den um den Kanal 38
gelegten Kanal 48, der über radial verlaufende Verbindungskanäle 49 mit der
Druckkammer 13 kommuniziert. Die Kanäle 43 und 48 werden von einer gemein
samen Druckquelle unter Zwischenschaltung wenigstens eines Ventils 50 über
Verbindungsleitungen 51, 52 versorgt. Die mit dem Ventil 50 bzw. dem
Ventilsystem 50 in Verbindung stehende Druckquelle 53 kann durch eine separate
Pumpe gebildet sein oder aber auch durch die bereits vorhandene Pumpe 34,
wobei dann ein entsprechendes Volumen- bzw. Druckverteilungssystem 54, das
mehrere Ventile umfassen kann, erforderlich ist. Diese Alternativlösung ist strich
liert dargestellt.
Der bei Druckbeaufschlagung wirkungsmäßig parallel mit dem Druckraum 22
geschaltete Druckraum 23 ist in der in der oberen Hälfte der Darstellung des
Kegelscheibenpaares 1 gezeigten relativen Lage der einzelnen Bauteile von einer
Druckmittelversorgung getrennt, und zwar, weil die mit dem Druckraum 23 in
Verbindung stehenden Kanäle bzw. Bohrungen 55, 56, 57, 58, 59, 60 nicht mit
einer Druckmittelquelle, wie insbesondere der Pumpe 34, in Verbindung stehen.
Aufgrund der Position der axial verlagerbaren Scheibe 1a ist die radiale Bohrung
60 voll geöffnet, so daß der Raum 23 druckmäßig voll entlastet ist. Die infolge des
zu übertragenden Drehmomentes vom Drehmomentfühler auf die Nocken bzw.
Kurvenscheibe 19 ausgeübte Axialkraft wird lediglich über das sich im Druckraum
22 aufbauende Druckölpolster abgefangen. Dabei ist der im Druckraum 22
anstehende Druck um so höher je größer das zu übertragende Drehmoment ist.
Dieser Druck wird, wie bereits erwähnt, über die als Drosselventil wirksamen
Bereiche 26a und Abflußbohrung 41 gesteuert.
Bei einer Übersetzungsänderung ins Schnelle wird die Kegelscheibe 1a nach
rechts in Richtung der Kegelscheibe 1b verlagert. Dies bewirkt am
Kegelscheibenpaar 2, daß die Kegelscheibe 2a sich von der axial festen
Kegelscheibe 2b axial entfernt. Wie bereits erwähnt, sind in den oberen Hälften
der Darstellungen der Kegelscheibenpaare 1, 2 die Relativstellungen zwischen
den Scheiben 1a, 1b und 2a, 2b dargestellt, welche der Extremposition für eine
Übersetzung ins Langsame entspricht, wohingegen in den unteren Hälften dieser
Darstellungen die Relativpositionen zwischen den entsprechenden Scheiben 1a,
1b und 2a, 2b gezeigt sind, die der anderen Extremstellung der Scheiben 1a, 1b
und 2a, 2b relativ zueinander für eine Übersetzung ins Schnelle entsprechen.
Um von dem in den oberen Hälften der Darstellungen der Kegelscheibenpaare 1,
2 gezeigten Übersetzungsverhältnis überzugehen in das in den entsprechenden
unteren Hälften gezeigte Übersetzungsverhältnis wird durch entsprechende
Steuerung des Ventils 50 die Druckkammer 12 entsprechend befüllt und die
Druckkammer 13 entsprechend entleert bzw. im Volumen verringert.
Die axial verlagerbaren Kegelscheiben 1a, 2a sind mit der ihnen zugeordneten
Welle A bzw. B jeweils über eine Verbindung 61, 62 mittels Verzahnungen
drehfest gekoppelt. Die durch eine Innenverzahnung an den Scheiben 1a, 2a und
eine Außenverzahnung an den Wellen A und B gebildeten drehfesten
Verbindungen 61, 62 ermöglichen eine axiale Verlagerung der Scheiben 1a, 2a
auf der entsprechenden Welle A, B.
Die in der oberen Hälfte der Darstellung des antreibenden Scheibenpaares 1
strichpunktiert dargestellte Stellung der axial verlagerbaren Scheibe 1a und der
Kette 3 entspricht der höchstmöglichen Übersetzung des Getriebes ins Schnelle.
Der strichpunktiert dargestellten Position der Kette 3 des Scheibensatzes 1 ist die
voll ausgezogene Darstellung der Kette 3 des Scheibensatzes 2 zugeordnet.
Die in der unteren Hälfte der Darstellung des getriebenen Scheibensatzes 2
strichpunktiert dargestellte Position der axial verlagerbaren Kegelscheibe 2a und
der Kette 3 entspricht der größtmöglichen Übersetzung des Getriebes ins Langsa
me. Dieser Position der Kette 3 ist die in der oberen Hälfte der Darstellung des
ersten Scheibensatzes 1 voll ausgezogen dargestellte Position der Kette
zugeordnet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Kegelscheiben 1a, 2a
radial innen Zentrierbereiche 63, 64 bzw. 65, 66, über die sie unmittelbar auf der
entsprechenden Welle A bzw. B aufgenommen bzw. zentriert sind. Die praktisch
spielfrei auf der Mantelfläche der Welle A aufgenommenen Führungsbereiche 63, 64
der axial verlagerbaren Scheibe 1a bilden in Verbindung mit den Kanälen 59,
60 Ventile, wobei die Scheibe 1a in bezug auf die Kanäle 59, 60 praktisch als
Ventilschieber dient. Bei einer Verlagerung der Scheibe 1a aus der in der oberen
Hälfte der Darstellung des Scheibensatzes 1 gezeigten Position nach rechts, wird
nach einer bestimmten Wegstrecke der Kanal 60 mit zunehmendem Axialweg der
Scheibe 1a durch den Führungsbereich 64 allmählich verschlossen. Das bedeutet
also, daß der Führungsbereich 64 radial über dem Kanal 60 zu liegen kommt. In
dieser Lage ist auch der Kanal 59 radial nach außen hin durch die Kegelscheibe
1a verschlossen, und zwar durch den Führungsbereich 63. Bei Fortsetzung der
axialen Verlagerung der Scheibe 1a in Richtung der Scheibe 1b bleibt der Kanal
60 verschlossen, wohingegen die Scheibe 1a bzw. deren Steuer- bzw. Führungs
bereich 63 den Kanal 59 allmählich öffnet. Dadurch wird über den Kanal 59 eine
Verbindung zwischen der Druckkammer 9 der Zylinder-/Kolbeneinheit 4 und dem
Kanal 58 hergestellt, wodurch wiederum über die Kanäle 57, 56 und 55 eine Ver
bindung zum Druckraum 23 hergestellt wird. Da der Kanal 60 praktisch ge
schlossen ist und nun eine Verbindung zwischen der Druckkammer 9 und den
beiden Druckräumen 22 und 23 vorhanden ist, stellt sich in den beiden
Druckräumen 22, 23 und in der Druckkammer 9 und somit auch in der über den
Kanal 35 und die Leitungen 37, 38 mit diesen wirkungsmäßig verbundenen
Kammer 6 - abgesehen von den im Übertragungsweg eventuell vorhandenen
geringen Verlusten - praktisch der gleiche Druck ein. Durch die über
setzungsabhängige Verbindung zwischen den beiden Druckräumen 22 und 23 ist
die axial wirksame Fläche des im Drehmomentfühler 14 vorhandenen Druck
mittelpolsters vergrößert worden, und zwar, weil die axial wirksamen Flächen der
beiden Druckräume 22, 23 wirkungsmäßig sich addieren. Diese Vergrößerung der
axial wirksamen Abstützfläche bewirkt, daß bezogen auf ein gleiches Drehmoment
der vom Drehmomentfühler aufgebaute Druck praktisch proportional zur
Flächenzunahme verringert ist, was wiederum bedeutet, daß auch in den
Druckkammern 9 und 6 ein entsprechend reduzierter Druck anliegt. Es kann also
mittels des erfindungsgemäßen Drehmomentfühlers 14 auch eine der
drehmomentabhängigen Modulierung des Druckes überlagerte übersetzungs
abhängige Modulierung des Druckes erzeugt werden. Der dargestellte
Drehmomentfühler 14 ermöglicht praktisch eine zweistufige Modulierung des
Druckes bzw. des Druckniveaus.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Kanäle 59, 60 in
bezug zueinander und zu den mit diesen zusammenwirkenden Bereichen 63, 64
der Scheibe 1a derart angeordnet bzw. ausgebildet, daß die Umschaltung von
dem einen Druckraum 22 auf beide Druckräume 22 und 23 und umgekehrt bei
einem Übersetzungsverhältnis von ca. 1 : 1 des Kegelscheiben
umschlingungsgetriebes erfolgt. Wie bereits angedeutet, kann jedoch eine
derartige Umschaltung aufgrund der konstruktiven Ausführung nicht schlagartig
erfolgen, so daß es einen Übergangsbereich gibt, bei dem der Abflußkanal 60
zwar bereits geschlossen ist, der Verbindungskanal 59 jedoch noch keine
Verbindung mit der Druckkammer 9 aufweist. Um in diesem Übergangsbereich die
Funktion des Getriebes bzw. des Drehmomentfühlers 14 zu gewährleisten, wofür
eine axiale Verlagerungsmöglichkeit der Kurvenscheibe 19 sicherstellt sein muß,
sind Ausgleichsmittel vorgesehen, die eine Volumenänderung des Druckraumes
23 ermöglichen, so daß der Drehmomentfühler 14 pumpen kann, was bedeutet,
daß die Zylinderbauteile und die Kolbenbauteile des Drehmomentfühlers 14 axial
zueinander sich bewegen können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind diese Ausgleichsmittel durch eine Zungen- bzw. Lippendichtung 67 gebildet,
die in einer radialen Nut des ringförmigen Bauteils 24 aufgenommen ist und mit
der inneren Zylinderfläche des Bauteils 25 zusammenwirkt, um die beiden
Druckräume 22, 23 in bezug aufeinander abzudichten. Der Dichtungsring 67 ist
dabei derart ausgebildet und angeordnet, daß dieser nur in einer axialen Richtung
absperrt bzw. einen Druckausgleich zwischen den beiden Kammern 22 und 23
verhindert, wohingegen in die andere axiale Richtung zumindest bei
Vorhandensein eines positiven Differenzdruckes zwischen dem Druckraum 23 und
dem Druckraum 22 ein Druckausgleich bzw. eine Durchströmung des Dichtringes
67 möglich ist. Der Dichtungsring 67 wirkt also ähnlich wie ein Rückschlagventil,
wobei eine Strömung von dem Druckraum 22 in den Druckraum 23 verhindert
wird, jedoch ein Durchströmen der durch den Dichtungsring 67 gebildeten
Dichtungsstelle bei einem gewissen Überdruck im Druckraum 23 gegenüber dem
Druckraum 22 möglich ist. Bei einer Bewegung der Kurvenscheibe 19 nach rechts
kann also Druckflüssigkeit vom verschlossenen Druckraum 23 in den Druckraum
22 fließen. Bei einer darauf folgenden Bewegung der Kurvenscheibe 19 nach links
kann im Druckraum 23 zwar ein Unterdruck entstehen und sich gegebenenfalls
gar Luftbläschen innerhalb des Öls bilden. Dies ist jedoch für die Funktion des
Drehmomentfühlers bzw. des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes nicht
schädlich.
Anstatt der rückschlagventilähnlich wirkenden Dichtung 67 könnte auch ein
zwischen den beiden Druckräumen 22, 23 wirksames Rückschlagventil
vorgesehen werden, das in dem ringförmigen Bauteil 24 installiert wäre. Es könnte
dann eine in beide axiale Richtungen wirksame Abdichtung 67 Verwendung
finden. Weiterhin könnte ein derartiges Rückschlagventil auch derart angeordnet
werden, daß dieses zwischen den beiden Kanälen 35 und 58 wirksam ist. Das
Rückschlagventil muß dabei derart angeordnet sein, daß ein Volumenstrom von
dem Druckraum 23 in Richtung des Druckraumes 22 möglich ist, in umgekehrter
Richtung das Rückschlagventil jedoch sperrt.
Aus der vorausgegangenen Funktionsbeschreibung geht hervor, daß praktisch
über den gesamten Teilbereich des Übersetzungsbereiches, in dem das Getriebe
ins Langsame übersetzt (underdrive), die durch die an den Scheiben 18, 19 vor
gesehenen Kugelrampen erzeugte Axialkraft lediglich durch die vom Druckraum
22 gebildete, axial wirksame Fläche abgestützt wird, wohingegen praktisch über
den gesamten Teilbereich des Übersetzungsbereiches, in dem das Getriebe ins
Schnelle übersetzt (overdrive), die durch die Kugelrampen auf die Scheibe 19
erzeugte Axialkraft durch beide axial wirksame Flächen der Druckräume 22, 23
abgefangen wird. Somit ist, bezogen auf ein gleiches Eingangsmoment, bei einer
Übersetzung des Getriebes ins Langsame der vom Drehmomentfühler erzeugte
Druck höher als derjenige, der vom Drehmomentfühler 14 erzeugt wird bei einer
Übersetzung des Getriebes ins Schnelle. Wie bereits erwähnt, ist das dargestellte
Getriebe derart ausgelegt, daß der Umschaltpunkt, der eine Verbindung oder eine
Trennung zwischen den beiden Druckräumen 22, 23 bewirkt, im Bereich einer Ge
triebeübersetzung von ca. 1 : 1 liegt. Durch entsprechende Anordnung und
Ausgestaltung der Kanäle 59, 60 und der mit diesen zusammenwirkenden
Bereiche 63, 64 der Kegelscheibe 1a kann jedoch der Umschaltpunkt bzw. der
Umschaltbereich innerhalb des Gesamtübersetzungsbereiches des Kegelschei
bengetriebes entsprechend verlagert werden.
Die Verbindung bzw. Trennung zwischen den beiden Druckräumen 22, 23 kann
auch über ein hierfür vorgesehenes spezielles Ventil erfolgen, das im Bereich
eines die beiden Druckräume 22, 23 verbindenden Kanals angeordnet sein kann,
wobei dieses Ventil darüber hinaus nicht unmittelbar über die Scheibe 1a oder 2a
betätigbar sein muß, sondern z. B. von einer äußeren Energiequelle betätigbar
sein kann. Hierfür kann z. B. ein elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch
betätigbares Ventil Verwendung finden, das in Abhängigkeit des Über
setzungsverhältnisses bzw. einer Übersetzungsänderung des Getriebes schaltbar
sein kann. Es kann z. B. ein sogenanntes 3/2-Ventil Verwendung finden, das eine
Verbindung oder Trennung zwischen den beiden Druckräumen 22, 23 bewirkt. Es
können jedoch auch Druckventile Verwendung finden. Ein entsprechendes Ventil
könnte im Bereich einer die beiden Kanäle 35 und 58 verbindenden Leitung
vorgesehen werden, wobei dann die beiden Kanäle 59 und 60 verschlossen bzw.
nicht vorhanden sind. Das entsprechende Ventil ist derart geschaltet bzw.
angeschlossen, daß bei getrennten Druckräumen 22, 23 der Druckraum 23 über
das Ventil druckentlastet ist. Hierfür kann das Ventil mit einer in den Ölsumpf
zurückführenden Leitung verbunden sein.
Bei Verwendung eines von außen steuerbaren Ventils kann dieses auch noch in
Abhängigkeit anderer Parameter betätigbar sein. So kann dieses Ventil
beispielsweise auch in Abhängigkeit von im Antrieb auftretenden
Drehmomentstößen betätigbar sein. Dadurch kann beispielsweise ein Durch
rutschen der Kette zumindest bei bestimmten Betriebszuständen bzw.
Übersetzungsbereichen des Kegelscheibengetriebes vermieden bzw. wenigstens
reduziert werden.
Bei der in Fig. 7 bzw. 8 dargestellten Konstruktion ist der Drehmomentfühler 14
antriebsseitig und der axial verlagerbaren Kegelscheibe 1a benachbart
angeordnet. Der Drehmomentfühler 14 kann jedoch im Drehmomentfluß an einer
beliebigen Stelle vorgesehen und entsprechend adaptiert werden. So kann ein
Drehmomentfühler 14, wie an sich bekannt, auch abtriebsseitig, z. B. auf der
Abtriebswelle B, vorgesehen werden. Ein derartiger Drehmomentfühler kann
dann - in ähnlicher Weise wie der Drehmomentfühler 14 - der axial verlagerbaren
Kegelscheibe 2a benachbart sein. Auch können, wie an sich auch bekannt,
mehrere Drehmomentfühler Verwendung finden. So kann z. B. sowohl
antriebsseitig als auch abtriebsseitig ein entsprechender Drehmomentfühler
angeordnet werden.
Auch kann der Drehmomentfühler 14 mit wenigstens zwei Druckräumen 22, 23 mit
anderen an sich bekannten Maßnahmen zur drehmomentabhängigen und/oder
übersetzungsabhängigen Druckmodulierung kombiniert werden. So könnten
beispielsweise die Wälzkörper 20, ähnlich wie dies in der DE-OS 42 34 294
beschrieben ist, in Abhängigkeit einer Übersetzungsänderung in radialer Richtung
entlang der mit diesen zusammenwirkenden Abwälzrampen bzw. Abwälzbahnen
verlagerbar sein.
Bei der beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist die Druckkammer 6 mit
dem Drehmomentfühler 14 verbunden. Es kann jedoch auch die äußere
Druckkammer 13 mit dem vom Drehmomentfühler 14 gelieferten Druck
beaufschlagt werden, wobei dann die innere Druckkammer 6 zur
Übersetzungsänderung dient. Hierfür ist es lediglich erforderlich, die Anschlüsse
der beiden Leitungen 52 und 37 am zweiten Scheibensatz 2 alternieren bzw.
gegenseitig auszutauschen.
Bei der Ausführungsform des Drehmomentfühlers 14 gemäß Fig. 7 sind die diesen
bildenden Teile weitgehend aus Blech hergestellt. So können insbesondere die
Kurvenscheiben 18 und 19 als Blechformteil, z. B. durch Prägen, hergestellt
werden.
Die in der Welle A zum Zweck der übersetzungsabhängigen Zuschaltung des
zweiten Druckraums 23 ausgebildeten Bohrungen, deren Öffnungen mit den
Zentrierbereichen 63 und 64 der Kegelscheibe 1a zusammenwirken, sind in ihrer
Fertigung verhältnismäßig aufwendig. Desweiteren entstehen verhältnismäßig
große Leckverluste.
Bei einem Kegelscheibenpaar eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes wird
ein Druckraum bei großem Kegelscheibenabstand über in einer Welle A des
Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ausgebildete Kanäle bei großem Abstand
zwischen den Kegelscheiben mit einer Druckkammer verbunden, die eine der
Kegelscheiben verstellt. Der mit der Druckkammer verbindbare Druckraum grenzt
zusätzlich zu einem ersten Druckraum an ein kolbenartiges Bauteil, mit Hilfe
dessen der Druck in dem Druckraum abhängig von an dem Kegelscheibenpaar
wirksamen Drehmoment moduliert wird. Durch Zuschalten des Druckraums wird
der Systemdruck nicht nur drehmomentabhängig sondern auch
übersetzungsabhängig moduliert. Es werden vorteilhafte Ausführungsformen der
Ventilausbildung zur Zuschaltung des Druckraums beschrieben.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor
schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die
Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung
und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere
Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des
jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung
eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rück
bezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige
Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter
ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel (e) der Beschrei
bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände
rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente
und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination
oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen
Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und
in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrens
schritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen
Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen,
auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
Claims (7)
1. Kegelscheibenpaar eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit über
setzungsabhängiger Zu- bzw. Abschaltung eines Druckraums, enthaltend
eine Welle, auf der eine erste Kegelscheibe drehfest und axial ver
schiebbar und eine zweite Kegelscheibe starr angeordnet ist, eine
zwischen der ersten Kegelscheibe und einem starr an der Welle ange
brachten ringförmigen Bauteil ausgebildete Druckkammer, einem ersten
Druckraum, der auf der von der Druckkammer abgewandten Seite des
ringförmigen Bauteils und einem relativ zur Welle axial verschiebbaren,
ringförmigen kolbenartigen Bauteil ausgebildet ist, das mit einer vom an der
Welle wirksamen Drehmoment abhängigen Kraft beaufschlagt ist, und einen
zweiten Druckraum, der ebenfalls zwischen dem Bauteil und dem Kolben
ausgebildet ist, wobei der erste Druckraum mit einer Pumpe verbunden ist und
einen Abflußkanal aufweist, die von dem kolbenartigen Bauteil bei
zunehmendem Drehmoment zunehmend verschlossen wird, und an der Welle
dicht geführte Zentrierbereiche der Kegelscheibe zusammen mit in der
Umfangsfläche der Welle ausgebildeten Kanalmündungen eine Ventil
baugruppe bilden, die den zweiten Druckraum bei großem Abstand zwischen
den Kegelscheiben über in der Welle ausgebildete Kanäle mit einem
Außenraum der Welle verbindet und bei geringem Abstand zwischen den
Kegelscheiben den zweiten Druckraum mit der Druckkammer verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Welle eine schräg durch sie
hindurchführende Schrägbohrung, die von einer mit dem zweiten Druckraum
verbundenen Stelle der Umfangsfläche der Welle ausgeht, und eine in die
Schrägbohrung führende Stichbohrung aufweist, wobei bei großem
Scheibenabstand die Schrägbohrung in die Umgebung der Welle mündet und
die Stichbohrung verschlossen ist und bei kleinem Scheibenabstand die
Mündung der Schrägbohrung verschlossen ist und die Stichbohrung mit der
Druckkammer verbunden ist.
2. Kegelscheibenpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stichbohrung radial verläuft.
3. Kegelscheibenpaar eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit über
setzungsabhängiger Zu- bzw. Abschaltung eines Druckraums, enthaltend
eine Welle, auf der eine erste Kegelscheibe drehfest und axial verschiebbar
und eine zweite Kegelscheibe starr angeordnet ist, eine zwischen der ersten
Kegelscheibe und einem starr an der Welle angebrachten ringförmigen
Bauteil ausgebildete Druckkammer, einem ersten Druckraum, der auf der
von der Druckkammer abgewandten Seite des ringförmigen Bauteils und
einem relativ zur Welle axial verschiebbaren, ringförmigen kolbenartigen
Bauteil ausgebildet ist, das mit einer vom an der Welle wirksamen
Drehmoment abhängigen Kraft beaufschlagt ist, und einen zweiten
Druckraum, der ebenfalls zwischen dem Bauteil und dem Kolben ausgebildet
ist, wobei der erste Druckraum mit einer Pumpe verbunden ist und einen Ab
flußkanal aufweist, die von dem kolbenartigen Bauteil bei zunehmendem
Drehmoment zunehmend verschlossen wird, und an der Welle dicht geführte
Zentrierbereiche der Kegelscheibe zusammen mit in der Umfangsfläche der
Welle ausgebildeten Kanalmündungen eine Ventilbaugruppe bilden, die den
zweiten Druckraum bei großem Abstand zwischen den Kegelscheiben über
in der Welle ausgebildete Kanäle mit einem Außenraum der Welle verbindet
und bei geringem Abstand zwischen den Kegelscheiben den zweiten
Druckraum mit der Druckkammer verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß
die Welle zwei die Welle zumindest annähernd durchquerende und inein
ander mündende Schrägbohrungen aufweist, von denen wenigstens eine an
beiden Enden von der Umfangsfläche der Welle ausgeht, wobei die
Schrägbohrungen bei großem Scheibenabstand den zweiten Druckraum mit
der Umgebung der Welle verbinden und eine weitere Mündung der
Schrägbohrungen zwischen den Zentrierbereichen der Kegelscheibe
angeordnet ist und bei kleinem Scheibenabstand die bewegliche
Kegelscheibe die Mündung einer der Schrägbohrungen in die Umgebung
der Welle verschließt und die weitere Mündung für eine Verbindung mit der
Druckkammer freigibt.
4. Kegelscheibenpaar eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit
übersetzungsabhängiger Zu- bzw. Abschaltung eines Druckraums,
enthaltend eine Welle, auf der eine erste Kegelscheibe drehfest und axial
verschiebbar und eine zweite Kegelscheibe starr angeordnet ist, eine
zwischen der ersten Kegelscheibe und einem starr an der Welle angebrach
ten ringförmigen Bauteil ausgebildete Druckkammer, einem ersten
Druckraum, der auf der von der Druckkammer abgewandten Seite des
ringförmigen Bauteils und einem relativ zur Welle axial verschiebbaren,
ringförmigen kolbenartigen Bauteil ausgebildet ist, das mit einer vom an der
Welle wirksamen Drehmoment abhängigen Kraft beaufschlagt ist, und einen
zweiten Druckraum, der ebenfalls zwischen dem Bauteil und dem Kolben
ausgebildet ist, wobei der erste Druckraum mit einer Pumpe verbunden ist
und einen Abflußkanal aufweist, die von dem kolbenartigen Bauteil bei
zunehmendem Drehmoment zunehmend verschlossen wird, und an der
Welle dicht geführte Zentrierbereiche der Kegelscheibe zusammen mit in der
Umfangsfläche der Welle ausgebildeten Kanalmündungen eine Ventil
baugruppe bilden, die den zweiten Druckraum bei großem Abstand zwischen
den Kegelscheiben über in der Welle ausgebildete Kanäle mit einem
Außenraum der Welle verbindet und bei geringem Abstand zwischen den
Kegelscheiben den zweiten Druckraum mit der Druckkammer verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Welle zwei innerhalb der Welle ineinander
mündende Schrägbohrungen aufweist, von denen eine von einer mit dem
zweiten Druckraum verbundenen Stelle der Umfangsfläche der Welle
ausgeht, wobei bei großem Scheibenabstand das von der Umfangsfläche
der Welle ausgehende Ende der anderen Schrägbohrung über einen
zwischen der beweglichen Kegelscheibe und der Welle ausgebildeten
Axialkanal und eine in der Welle ausgebildete Axialnut mit dem Außenraum
der Welle verbunden ist und bei kleinem Scheibenabstand das von der
Umfangsfläche der Welle ausgehende Ende der anderen Schrägbohrung in
die Druckkammer mündet und die Axialnut von der Kegelscheibe
verschlossen ist.
5. Kegelscheibenpaar eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit
übersetzungsabhängiger Zu- bzw. Abschaltung eines Druckraums,
enthaltend eine Welle, auf der eine erste Kegelscheibe drehfest und axial
verschiebbar und eine zweite Kegelscheibe starr angeordnet ist, eine
zwischen der ersten Kegelscheibe und einem starr an der Welle angebrach
ten ringförmigen Bauteil ausgebildete Druckkammer, einem ersten
Druckraum, der auf der von der Druckkammer abgewandten Seite des
ringförmigen Bauteils und einem relativ zur Welle axial verschiebbaren,
ringförmigen kolbenartigen Bauteil ausgebildet ist, das mit einer vom an der
Welle wirksamen Drehmoment abhängigen Kraft beaufschlagt ist, und einen
zweiten Druckraum, der ebenfalls zwischen dem Bauteil und dem Kolben
ausgebildet ist, wobei der erste Druckraum mit einer Pumpe verbunden ist
und einen Abflußkanal aufweist, die von dem kolbenartigen Bauteil bei
zunehmendem Drehmoment zunehmend verschlossen wird, und an der
Welle dicht geführte Zentrierbereiche der Kegelscheibe zusammen mit in der
Umfangsfläche der Welle ausgebildeten Kanalmündungen eine Ven
tilbaugruppe bilden, die den zweiten Druckraum bei großem Abstand
zwischen den Kegelscheiben über in der Welle ausgebildete Kanäle mit
einem Außenraum der Welle verbindet und bei geringem Abstand zwischen
den Kegelscheiben den zweiten Druckraum mit der Druckkammer verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß von der Mündung eines den zweiten
Druckraum bei großem Scheibenabstand mit der Umgebung der Welle
verbindenden Kanals der Welle eine Axialnut zur beweglichen Kegelscheibe
hin ausgeht und daß zwischen der beweglichen Scheibe und der Welle in
axialem Abstand von der ersten Axialnut ein Axialkanal ausgebildet ist,
wobei bei kleinem Scheibenabstand die Mündung von der beweglichen
Kegelscheibe überfahren ist und die Axialnut über den Axialkanal und eine
weitere Axialnut der Welle mit der Druckkammer verbunden ist.
6. Kegelscheibenpaar eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit
übersetzungsabhängiger Zu- bzw. Abschaltung eines Druckraums,
enthaltend eine Welle, auf der eine erste Kegelscheibe drehfest und axial
verschiebbar und eine zweite Kegelscheibe starr angeordnet ist, eine
zwischen der ersten Kegelscheibe und einem starr an der Welle angebrach
ten ringförmigen Bauteil ausgebildete Druckkammer, einem ersten
Druckraum, der auf der von der Druckkammer abgewandten Seite des
ringförmigen Bauteils und einem relativ zur Welle axial verschiebbaren,
ringförmigen kolbenartigen Bauteil ausgebildet ist, das mit einer vom an der
Welle wirksamen Drehmoment abhängigen Kraft beaufschlagt ist, und einen
zweiten Druckraum, der ebenfalls zwischen dem Bauteil und dem Kolben
ausgebildet ist, wobei der erste Druckraum mit einer Pumpe verbunden ist
und einen Abflußkanal aufweist, die von dem kolbenartigen Bauteil bei
zunehmendem Drehmoment zunehmend verschlossen wird, und an der
Welle dicht geführte Zentrierbereiche der Kegelscheibe zusammen mit in der
Umfangsfläche der Welle ausgebildeten Kanalmündungen eine Ventil
baugruppe bilden, die den zweiten Druckraum bei großem Abstand zwischen
den Kegelscheiben über in der Welle ausgebildete Kanäle mit einem
Außenraum der Welle verbindet und bei geringem Abstand zwischen den
Kegelscheiben den zweiten Druckraum mit der Druckkammer verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß ein bei großem Scheibenabstand den zweiten
Druckraum mit der Umgebung der Welle verbindender in der Welle
ausgebildeter Kanal in zwei axial versetzten, nach außen mündenden
Bohrungen endet und von der Druckkammer eine Verbindungsbohrung
durch die Kegelscheibe hindurch zur Welle führt, wobei bei kleinem
Scheibenabstand die innere der Bohrungen von dem inneren
Zentrierbereich der Kegelscheibe verschlossen ist und die äußere der
Bohrungen mit der Verbindungsbohrung verbunden ist.
7. Kegelscheibenpaar nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Axialnut in dem Bereich der drehfesten Verbindung
zwischen der axial beweglichen Kegelscheibe und der Welle ausgebildet ist.
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---|---|---|---|
DE19921749A DE19921749A1 (de) | 1998-05-18 | 1999-05-11 | Getriebe |
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