DE60103188T2

DE60103188T2 - Ölfiltervorrichtung für ein stufenloses Getriebe

Info

Publication number: DE60103188T2
Application number: DE60103188T
Authority: DE
Inventors: Hajime Kashiwase
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2021-02-08
Also published as: US20010024988A1; EP1124080A1; DE60133940D1; EP1380776B1; US6461262B2; EP1380775A3; EP1380776A2; DE60133587T2; EP1380775B1; DE60103188D1; EP1124080B1; EP1380776A3; DE60133587D1; EP1380775A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsöl-Filtervorrichtung für ein stufenloses Getriebe zum Reinigen des in dem Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes umgewälzten Arbeitsöls von Fremdstoffen und Verunreinigungen. Eine solche Vorrichtung mit sämtlichen Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist aus EP-0881415-A bekannt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Bei einem stufenlosen Riemengetriebe für ein Kraftfahrzeug läßt man einen aus einem Metall bestehenden Treibriemen auf einer Primärriemenscheibe, die auf einer Primärwelle auf der Antriebsseite angebracht ist und eine veränderliche Riemenscheibenrillenbreite hat, und einer Sekundärriemenscheibe laufen, die auf einer Sekundärwelle auf einer angetriebenen Seite oder Folgerseite angebracht ist und eine veränderliche Riemenscheibenrillenbreite hat, so daß die Geschwindigkeit der Sekundärwelle durch hydraulisches Verändern der Riemenscheibendurchmesser der Primärriemenscheibe und der Sekundärriemenscheibe stufenlos änderbar ist.
Die Steuerung der Geschwindigkeitsänderung des stufenlosen Getriebes erfolgt durch Steuern der Öldrücke der Hydraulikzylinder, die individuell auf der Primärseite und der Sekundärseite angeordnet sind. Der Öldruck, mit dem die Sekundärriemenscheibe zu beaufschlagen ist, wird von einer von dem Motor angetriebenen Ölpumpe erzeugt, und der auf den Hydraulikzylinder der Sekundärseite aufzubringende Sekundärdruck wird verringert, um den auf den Hydraulikzylinder auf der Primärseite aufzubringenden Primärdruck einzustellen.
Zur Übertragung der Motorleistung auf die Primärwelle ist zwischen der Primärwelle und der Sekundärwelle ein Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus angeordnet, der folgendes aufweist: eine Vorwärtskupplung zum Übertragen der Rotation der Kurbelwelle in einer Vorwärtsrichtung auf die Primärwelle; und eine Rückwärtsbremse zum Übertragen derselben in der Rückwärtsrichtung. Die Vorwärtskupplung und die Rückwärtsbremse werden mit dem Arbeitsöl von einer Ölpumpe gespeist. Bei einem stufenlosen Getriebe, das einen Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung hat, werden dagegen eine Überbrückungseinrückkammer und eine Überbrückungsausrückkammer einzeln mit dem Arbeitsöl gespeist. Ferner werden die gleitenden Bereiche des stufenlosen Getriebes wie etwa die Lager oder Kupplungsbeläge mit dem Arbeitsöl gespeist, um sie zu schmieren und zu kühlen und dadurch die Reibungskräfte zu verringern und ein Blockieren zu verhindern.
Daher wird das Arbeitsöl, das aus der von dem Motor angetriebenen Ölpumpe abgegeben wird, über den Hydraulikkreis dem Hydraulikzylinder zum Ändern der Riemenscheibenrillenbreite, der Kupplung und dem Bremsenbetätigungs-Hydraulikzylinder des Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus, den einzelnen Ölkammern auf der Aufbringseite und auf der Löseseite des Drehmomentwandlers und den geschmierten Bereichen zugeführt. Das Arbeitsöl wird zwischen den verschiedenen vorstehenden druckölgespeisten Bereichen und der Ölpumpe umgewälzt.
Bei der Montage des stufenlosen Getriebes können Fremdstoffe wie etwa Schneidspäne in das Arbeitsöl wandern, und während der Arbeit der Ventile oder von den Gleitbereichen wie etwa den Lagern kann Abrieb in Pulverform erzeugt werden. Die Fremdstoffe oder Abriebpulver können als Schmutzstoffe oder Verunreinigungen in das Arbeitsöl gelangen. Wenn das Arbeitsöl derart kontaminiert ist, unterliegen die gleitenden Bereiche der Ventile zum Einstellen des Öldrucks einem Reibungswiderstand, was nicht nur für das präzise Arbeiten der Ventile nachteilig ist, sondern auch zum Klemmen der Ventile führt. Die gleitenden Bereiche werden möglicherweise nicht ausreichend mit dem Schmieröl versorgt, wodurch die Funktion des stufenlosen Getriebes schlechter wird.
Um zu verhindern, daß die durch die Ölleitung zum Ölsumpf rückgeführten Fremdstoffe in die Ansaugöffnung der Ölpumpe eintreten, ist diese Ölpumpe an ihrer Ansaugöffnung mit einem Ölsieb ausgestattet. Wenn jedoch dieses Sieb mit einem feinen Gitter versehen ist, kann in der Pumpe Kavitation auftreten, wenn das Öl hohe Viskosität bei niedriger Temperatur hat oder wenn die Geschwindigkeit der Ölpumpe hoch ist. Um die mechanischen Verluste der Ölpumpe zu senken, muß der Ansaugwiderstand verringert werden. In bezug auf die Verbesserung der Beseitigung oder des Rückhaltewirkungsgrads der Fremdstoffe ist also der Ölfilter begrenzt.
Zum Einfangen der Fremdstoffe, die in dem Hydraulikkreis vorhanden sind, ist bereits versucht worden, den Ölfilter in der Ölleitung anzuordnen, wie in der geprüften JP-Patentanmeldung Nr. JP-59155647 angegeben ist. Der in die Ölleitung eingebaute Filter kann jedoch nicht ausgetauscht werden, sondern sein Querschnitt muß verringert werden. Um ein Verstopfen des Filters zu verhindern, ist der Filter hinsichtlich seines Rückhaltewirkungsgrads begrenzt, so daß die relativ großen Fremdstoffe ausgefiltert werden können. Wenn der Rückhaltewirkungsgrad des Filters dagegen verbessert werden soll, steigt der Durchflußwiderstand an, wodurch sich die Gefahr eines Druckabfalls oder eines Abfalls der Durchflußrate ergibt.
Zum Einfangen von so feinen Fremdstoffen, die von dem Ölfilter nicht festgehalten werden können, hat man versucht, einen Filter in Reihe mit einem Ölkühler zu verbinden, wie in der ungeprüften JP-Patentanmeldung JP-11063175 angegeben ist. Wenn das von dem Filter gefilterte Arbeitsöl zu einem Ölsumpf rückgeleitet wird, kann es jedoch in den Hydraulikkreis strömen und dabei die feinen Fremdstoffe in dem Ölsumpf mitreißen, so daß der Filter seine Funktion nicht ausreichend erfüllt.
Auch wenn der ATF- bzw. Getriebeölfilter in Reihe mit dem Ölkühler angeordnet ist und der Ölfilter an der Ansaugöffnung der Pumpe im Ölsumpf angeordnet ist, ist es das von der Ölpumpe aus dem Ölsumpf angesaugte Arbeitsöl, das durch den Ölfilter geht, so daß das Arbeitsöl durch den ATF-Filter zum Ölkühler strömt. Somit zirkuliert das Öl, das nicht zum Ölsumpf zurückgeströmt ist, wiederum in dem Hydraulikkreis, und der Filter ist möglicherweise nicht imstande, die Fremdstoffe zu entfernen. Andererseits können die feinen Fremdstoffe, die von dem Filter nicht zurückgehalten werden können, nicht eingefangen werden, solange sie durch den ATF-Filter gehen, so daß sie auch dann, wenn sie zurück zum Ölsumpf gelangen, den Filter passieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung ist das zuverlässige Entfernen der Fremdstoffe oder Verunreinigungen aus dem Arbeitsöl in dem Hydraulikkreis eines stufenlosen Getriebes.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Zuverlässigkeit und die Standzeit des stufenlosen Getriebes zu erhalten und zu verbessern, während gleichzeitig das Steuerungsverhalten des stufenlosen Getriebes erhalten bleibt und eine Abnahme der Funktionsfähigkeit des stufenlosen Getriebes verhindert wird.
Diese Aufgaben werden durch eine Arbeitsöl-Filtervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist die Arbeitsöl-Filtervorrichtung für das stufenlose Getriebe ein Rückschlagventil auf, das in einem Umgehungskanal angeordnet ist, der die Aufstromseite und die Abstromseite des Filters miteinander verbindet, um das Arbeitsöl zu der Abstromseite zu leiten, wenn der Öldruck an der Aufstromseite um einen vorbestimmten Wert oder mehr höher als derjenige an der Abstromseite ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Filter in der Arbeitsöl-Filtervorrichtung für das stufenlose Getriebe folgendes auf: ein Filtergehäuse, das integral mit einem Gehäuse ausgebildet ist, das Elemente abdeckt, die das stufenlose Getriebe bilden; und ein Filterelement, das in dem Filtergehäuse abnehmbar angebracht ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Antriebssystems eines stufenlosen Riemengetriebes;
2 ist ein Schaltbild, das einen Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes zeigt, der eine Filtervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform hat, die keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet;
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Gehäuses zur Aufnahme des stufenlosen Getriebes;
4 ist eine hälftig geschnittene Ansicht, die ein Beispiel eines Filters zeigt;
5 ist ein Schaltbild, das einen Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes zeigt, der eine Filtervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat;
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Gehäuses zur Aufnahme des stufenlosen Getriebes;
7 ist eine hälftig geschnittene Ansicht eines Beispiels eines Filters;
8 ist ein Schaltbild, das einen Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes zeigt, der eine Filtervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform hat, die keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet;
9A und 9B sind Schnittansichten, die ein Schmierdruckeinstellventil zeigen, das in 8 zu sehen ist;
10 ist ein Schaltbild, das einen Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes zeigt, der eine Filtervorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der dritten Ausführungsform zeigt, die keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet; und
11A und 11B sind Schnittansichten, die ein Schmierdruckeinstellventil und ein Auslaßdruckeinstellventil zeigen, die in 10 zu sehen sind.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine erste Ausführungsform, die keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet, wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels eines Antriebssystems eines stufenlosen Riemengetriebes, d. h. eines CVT. Eine von dem nicht gezeigten Motor angetriebene Kurbelwelle 1 ist direkt mit einer Frontabdeckung 3a. eines pumpenseitigen Gehäuses 3 eines Drehmomentwandlers 2 durch eine Antriebsplatte 4 verbunden, und ein Turbinenläufer 5, der so angeordnet ist, daß er einem in dem pumpenseitigen Gehäuse 3 angeordneten Pumpenlaufrad 3b gegenübersteht, ist direkt mit einer Turbinenwelle 6 verbunden. Zwischen dem Pumpenlaufrad 3b und dem Turbinenläufer 5 ist ein Ständer 7 angeordnet, der von einer auf einer Ständerstützachse 8 angebrachten Einwegkupplung 8a gehaltert ist. Mit der Turbinenwelle 6 ist eine Überbrückungskupplung 9 direkt verbunden, die in eine Einrückposition, in der sie mit der Frontabdeckung 3a in Eingriff ist, und in eine Löseposition, in der sie ausgerückt ist, bewegbar ist. Die Motorleistung wird durch den Drehmomentwandler 2 oder die Überbrückungskupllung 9 auf die Turbinenwelle 6 übertragen.
Die Überbrückungskupplung 9 ist auf ihrer einen Seite mit einer Zuführ- oder Betätigungskammer 9a und auf ihrer anderen Seite mit einer offenen Kammer oder Lösekammer 9b versehen, so daß der Drehmomentwandler 2 durch Umwälzen des in die Lösekammer 9b zugeführten Öldrucks durch die Betätigungskammer in einen aktiven Zustand gebracht wird. Indem der Öldruck der Betätigungskammer 9a zugeführt wird, um den Öldruck in der Lösekammer 9b zu senken, gelangt andererseits die Überbrückungskupplung 9 mit der Frontabdeckung 3a in Eingriff und gelangt in einen Überbrückungszustand. Durch Einstellen des Drucks in der Lösekammer 9b erfolgt die Schleifdrucksteuerung, wobei die Überbrückungskupplung 9 zum Schleifen bzw. Rutschen gebracht wird.
Die Turbinenwelle 6 ist durch einen Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11 mit der Antriebswelle oder Primärwelle 13 eines stufenlosen Getriebes bzw. CVT 12 verbunden. Auf der Primärwelle 13 ist eine Primärriemenscheibe 14 angebracht, die mit einer ortsfesten Scheibe 14a, die auf der Primärwelle 13 festgelegt ist, und einer bewegbaren Scheibe 14b versehen ist, die der ortsfesten Scheibe 14a gegenübersteht und in bezug auf die Primärwelle 13 über ein Kugelprofil axial bewegbar gemacht ist, so daß der Abstand zwischen den Konusflächen der Scheiben, d. h. die Riemenscheibenrillenbreite, veränderlich gemacht werden kann. Auf der Ausgangswelle, die parallel mit der Primärwelle 13 angeordnet ist, d. h. auf einer Sekundärwelle 15, ist eine Sekundärriemenscheibe 16 angebracht, die eine auf der Sekundärwelle 15 festgelegte ortsfeste Scheibe 16a und eine bewegbare Scheibe 16b aufweist, die der ortsfesten Scheibe 16a gegenübersteht und ebenso wie die bewegbare Scheibe 14b in bezug auf die Sekundärwelle 15 axial verschiebbar ist, so daß die Rillenbreite der Scheiben veränderlich gemacht werden kann. Dabei ist das Antriebssystem insgesamt in einem Gehäuse 10 angeordnet, das aus dem Getriebegehäuse besteht.
Zwischen der Primärriemenscheibe 14 und der Sekundärriemenscheibe 16 ist ein Treibriemen 17 geführt, dessen umwickeltes Durchmesserverhältnis in bezug auf die Riemenscheiben 14 und 16 verändert wird durch Verändern der Rillenbreiten der Riemenscheiben 14 und 16, um dadurch die Geschwindigkeit der Sekundärwelle 15 stufenlos zu ändern.
Zum Ändern der Rillenbreite der Primärriemenscheibe 14 ist ein Zylinder 19 zur Bildung einer Primäxölkammer 18 auf der Primärwelle 13 zwischen der Primärriemenscheibe 14 und der bewegbaren Riemenscheibe 14b angebracht. Zum Ändern der Rillenbereite der Sekundärriemenscheibe 16 ist ein Kolben 22 zur Bildung einer Sekundärölkammer 21 auf der Sekundärwelle 15 zwischen der Sekundärriemenscheibe 16 und der bewegbaren Riemenscheibe 16b angebracht, so daß durch den Kolben 22 ein sekundärseitiger Zylinder gebildet ist.
Die Sekundärwelle 15 ist durch Zahnräder 23 und 24 mit einer Zwischenwelle 25 verbunden. Ein Zahnrad 26, das auf der Zwischenwelle 25 angebracht ist, ist in Eingriff mit einem Endzahnrad 28 eines Differentials 27. Mit dem Differential 27 verbundene Achsen 29a und 29b sind mit Rädern 31a und 31b verbunden. Diese Räder 31a und 31b sind bei einem Fahrzeug mit Frontantrieb die Vorderräder.
Der Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11 weist einen Kupplungszylinder 32, der an dem vorderen Kupplungstrommelbereich angeordnet ist, der auf der Turbinenwelle 6 befestigt ist, und eine auf der Primärwelle 13 befestigte Kupplungsnabe 23 auf, und eine Vorwärts-Lamellenkupplung 34 ist zwischen dem Kupplungszylinder 32 und der Kupplungsnabe 33 angeordnet. In dem Kupplungszylinder 32 ist ein Hydraulikkolben 35 zum Betätigen der Vorwärtskupplung 34 angebracht. Wenn der Öldruck einer Kupplungsölkammer 32a in dem Kupplungszylinder 32 zugeführt wird, um die Vorwärtskupplung 34 zu betätigen, wird die Rotation der Turbinenwelle 6 durch die Kupplungsnabe 33 auf die Primärwelle 13 übertragen, so daß sich die Primärwelle 13 in derselben Vorwärtsrichtung wie die Turbinenwelle 6 dreht.
Auf der Primärwelle 13 ist ein Innenrad 36 befestigt, um das herum ein Außenrad 37 in dem Gehäuse 10 drehbar angeordnet ist. An einem Träger 38, der an dem den Kupplungszylinder 32 aufweisenden Vorwärtskupplungs-Trommelbereich angebracht ist, ist drehbar ein Paar von Planetenrädern 41 und 42 angebracht, die miteinander in Eingriff sind. Dabei ist das eine Planetenrad 41 mit dem Innenrad 36 in Eingriff, und das andere Planetenrad 42 ist mit der Innenverzahnung des Außenrads 37 in Eingriff, so daß Planetenräder vom Doppelradtyp gebildet sind. Diese Planetenräder 41 und 42 sind in 1 der Klarheit halber separat einzeln dargestellt, sind jedoch mehrfach gepaart und in Zahneingriff.
Zwischen dem Außenrad 37 und dem Gehäuse 10 ist eine Rückwärts-Lamellenbremse 43 angeordnet, und ein Hydraulikkolben 44 zum Betätigen der Rückwärtsbremse 43 ist in einem im Gehäuse 10 gebildeten Bremszylinder angebracht. Wenn also die Vorwärtskupplung 34 ausgerückt ist, wird einer Ölkammer 45a in dem Bremszylinder 45 der Öldruck zugeführt, um die Rückwärtsbremse 43 zu betätigen. Dann ist das Außenrad 37 in dem Gehäuse 10 festgelegt. Während sich der Träger 38 mit der Turbinenwelle 6 dreht, drehen sich somit das Innenrad 36 und die Primärwelle 13 durch die gepaarten Planetenräder 41 und 42 rückwärts von der Turbinenwelle 6. Die Vorwärtskupplung 34 und die Rückwärtsbremse 43 bilden die Reibeingriffselemente des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11.
Zum Betätigen einer hydraulisch betätigbaren Einrichtung wie etwa des Bremszylinders 45 oder des Kupplungszylinders 32 ist in dem Gehäuse eine Ölpumpe 47 angeordnet, die von dem Motor über das pumpenseitige Gehäuse 3 durch die Kurbelwelle 1 angetrieben wird.
2 ist ein Schaltbild, das den Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes zeigt. Die Ansaugöffnung der Ölpumpe 47 ist mit dem Ölsumpf 48 durch einen Ölfilter 49 in Verbindung, der in dem Ölsumpf 48 angeordnet ist, so daß das Arbeitsöl in dem Ölsumpf 48 durch den Ölfilter 49 in die Ansaugöffnung strömt.
Die Austrittsöffnung der Ölpumpe 47 ist über eine Sekundärdruckleitung oder einen Leitungsdruckkanal 50 nicht nur mit der sekundären Ölkammer 21 zum Betätigen der bewegbaren Scheibe 16b der Sekundärriemenscheibe 16 verbunden, sondern ist auch mit einer sekundären Drucköffnung eines sekundären Druckeinstellventils 51 verbunden. Durch dieses sekundäre Druckeinstellventil 51 wird der der sekundären Ölkammer 21 zuzuführende Sekundärdruck auf einen vorbestimmten Druck eingestellt, so daß er auf einen Wert gesteuert wird, welcher der für den Treibriemen 17 erforderlichen Übertragungskapazität entspricht. Insbesondere wird der Sekundärdruck erhöht, um einen Schlupf des Treibriemens 17 zu verhindern, wenn die Motorleistung für eine Aufwärts- oder plötzliche Beschleunigung hoch ist, wird jedoch verringert, um Verluste der Ölpumpe 47 zu reduzieren und den Getriebewirkungsgrad zu verbessern, wenn die Motorleistung niedrig ist.
Der Leitungsdruckkanal 50 ist mit der Eingangsöffnung eines primären Druckeinstellventils 52 verbunden, dessen Ausgangsöffnung über eine Primärdruckleitung 53 mit der Primärölkammer 18 zum Betätigen der beweglichen Scheibe 14b der Primärriemenscheibe 14 verbunden ist. Durch das primäre Druckeinstellventil 52 wird der Primärdruck auf einen Wert entsprechend dem Ziel-Übersetzungsverhältnis oder -Drehzahlverhältnis so eingestellt, daß die Rillenbreite der Primärriemenscheibe 14 zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird.
Mit der Auslaßöffnung des sekundären Druckeinstellventils 51 ist ein Kupplungsdruckkanal 58 verbunden, durch den das Arbeitsöl der Kupplungsölkammer 32a der Vorwärtskupplung 34 und der Bremsölkammer 45a der Rückwärtsbremse 43 des Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11 zugeführt wird. Der Kupplungsdruck des Kupplungsdruckkanals 58 wird von dem Quellendruck oder dem Auslaßdruck des sekundären Druckeinstellventils 51 durch ein Kupplungsdruckeinstellventil 57 eingestellt. Dabei wird der Öldruck in dem Kupplungsdruckkanal 58 auf einen niedrigen Druck eingestellt, wenn der externe Steuerdruck dem Kupplungsdruckeinstellventil 57 zugeführt wird, und wird auf einen höheren Druck als den Zuführdruckwert eingestellt, wenn die Zuführung des externen Steuerdrucks unterbrochen wird.
Mit der Auslaßöffnung des Kupplungsdruckeinstellventils 57 ist ein Schmierdruckkanal 55 verbunden, der mit dem geschmierten Bereich des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11, dem geschmierten Bereich des Treibriemens 17 und der Entlastungskammer der Sekundärwelle und weiter der Ausrückkammer 9b verbunden ist. Der Schmierdruck des Schmierdruckkanals 55 wird von einem Schmierdruckeinstellventil 54 durch den Quellendruck des Auslaßdrucks des Kupplungsdruckeinstellventils 57 eingestellt. Mit der Auslaßöffnung des Kupplungsdruckeinstellventils 57 ist ein Auslaßölkanal 56 verbunden, der mit der Ansaugöffnung der Ölpumpe 47 verbunden ist.
Dabei sind vorgesehen: ein Betätigungsdruckkanal 61, der mit der Betätigungskammer 9a des Drehmomentwandlers 2 verbunden ist; eine Ausrückdruckkammer 62, die mit der Lösekammer 9b verbunden ist; ein Bremsenumschaltdruckkanal 63, der mit der Bremsenölkammer 45a zum Betätigen der Rückwärtsbremse 43 verbunden ist; ein Kupplungsumschaltdruckkanal 64, der mit der Kupplungsölkammer 32a zum Einrücken der Vorwärtskupplung 34 verbunden ist; und ein Umschaltventil 65 zur Steuerung der Ver bindung zwischen dem vorgenannten Schmierdruckkanal 55 und dem Kupplungsdruckkanal 58.
Dieses Umschaltventil 65 hat vier Bereiche mit jeweils einer drei Öffnungen aufweisenden Umschaltventilkonstruktion und nimmt zwei Positionen ein: eine Löseposition der Überbrückungskupplung 9 in dem Vorwärts-/Rückwärtsmodus, in dem der externe Steuerdruck nicht aufgebracht wird, wie in 2 zu sehen ist, d. h. in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten oder niedrigeren Wert hat; und eine Betätigungsposition der Überbrückungskupplung 9 in dem Zustand, in dem der äußere Steuerdruck aufgebracht wird.
In der Löseposition sind der Schmierdruckkanal 55 und der Ausrückdruckkanal 62 durch das Umschaltventil 65 in den Verbindungszustand gebracht, so daß ein Kühlerkanal 67, der mit einem Ölkühler 66 ausgestattet ist, und der Betätigungsdruckkanal 61 in den Verbindungszustand gebracht sind. Infolgedessen gelangt der Hydraulikkreis in den Vorwärts-/Rückwärtsmodus, d. h. den Modus, in dem der Drehmomentwandler 2 wirksam sein kann, um den Öldruck des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11 zu steuern. Zu diesem Zeitpunkt wird das Arbeitsöl, das auf den Schmierdruck eingestellt ist, der Lösekammer 9b zugeführt und tritt aus der Betätigungskammer 9a aus und wird durch den Ölkühler 66 zurück zu dem Ölsumpf geleitet.
In der Betätigungsposition dagegen gelangen der Kupplungsdruckkanal 58 und der Betätigungsdruckkanal 61 in den Verbindungszustand, so daß das Arbeitsöl, das auf den Kupplungsdruck eingestellt ist, der Betätigungskammer 9a zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Schlupfdruckkanal 68, der mit dem Kupplungsdruckkanal 58 verbunden ist, mit dem Lösedruckkanal 62 in Verbindung gebracht. Der Schlupfdruckkanal 68 ist mit einem Schlupfdruckeinstellventil 71 versehen, das den Schlupfdruck, der dem Schlupfdruckkanal 68 in Abhängigkeit von dem externen Steuerdruck zugeführt wird, welcher der äußeren Steuerkammer des Schlupfdruckeinstellkanals 71 zugeführt wird, auf einen beliebigen Druck innerhalb eines Bereichs zwischen demselben Druck wie der Kupplungsdruck und dem Druck 0 steuert. Somit wird die Überbrückungskupplung 9 in den Einrück- bzw. Überbrückungsmodus betätigt, wenn der Schlupfdruck 0 wird, und wird ausgerückt bzw. gelöst, wenn der Schlupfdruck gleich dem Kupplungsdruck wird. Durch geeignete Steuerung des Schlupfdrucks ist es ferner möglich, die Schlupfsteuerung der Überbrückungskupplung 9 auszuführen, wobei die Rotationsdifferenz der Überbrückungskupplung 9 auf eine Konstante gesteuert wird. Wenn das Umschaltventil 65 in die Betätigungsposition gelangt, wird der Schmierdruckkanal 55 mit dem Kühlerkanal 67 durch das Umschaltventil 65 verbunden, so daß das Arbeitsöl durch den Ölkühler 66 gekühlt wird.
Zur Speisung des Schlupfdruckeinstellventils 71 mit dem externen Steuerdruck ist zwischen die Steueröffnung des Schlupfdruckeinstellventils 71 und den Kupplungsdruckkanal 58 ein Steuerdruckkanal 72 geschaltet, der mit einem Steuerdruckeinstellventil 72 ausgestattet ist, um den Steuerdruck zu steuern.
Zum Wählen eines Hebels 74 oder eines Steuerhebels, der in dem Fahrgastraum zum Wählen der Fahrbetriebsarten angeordnet ist, sind ein Handschaltventil 75 und ein Rückwärtssignalventil 76 gekoppelt, die dem Wählhebel 74 individuell zugeordnet sind. Diese Ventile 75 und 76 werden in fünf Stellungen betätigt, die einem P- bzw. Parkbereich, einem R- bzw. Rückwärtsbereich, einem N- bzw. Neutralbereich, einem D- bzw. Fahrbereich und einem Ds-Bereich (Bereich für sportliches Fahren) je nach Einstellung des Wählhebels 74 entsprechen.
Ein Steuerdruckkanal 77, der den Kupplungsdruckkanal 58 mit der äußeren Steuerkammer des Umschaltventils 65 durch das Rückwärtssignalventil 76 in Verbindung bringt, ist mit einem drei Öffnungen aufweisenden elektromagnetischen Umschaltventil 78 versehen. Das Umschaltventil 65 wird in die Überbrückungssteuerposition gebracht, in der die Überbrückungskupplung eingerückt wird, wenn ein Elektromagnet 78a des Umschaltventils 78 eingeschaltet wird, wird aber in die Vorwärts-/Rückwärtsposition gebracht, die in 2 gezeigt ist; wenn der Elektromagnet 78a ausgeschaltet ist. Der Steuerdruckkanal 77 wird mit der äußeren Steuerkammer des Kupplungsdruckeinstellventils 57 gebracht, wie eine Strichlinie andeutet, so daß der Kupplungsdruck der äußeren Steuerkammer des Kupplungsdruckeinstellventils 57 zugeführt und auf den niedrigen Druck eingestellt wird, wenn das Rückwärtssignalventil 76 auf eine von der N-Position, der D-Position und der Ds-Position eingestellt ist. Wenn dagegen das Rückwärtssignalventil 76 auf eine der übrigen Positionen wie etwa die P-Position oder die R-Position eingestellt ist, wird der äußeren Steuerkammer des Kupplungsdruckeinstellventils 57 kein Öldruck zugeführt, so daß der Kupplungsdruck auf einen höheren als den vorher erwähnten Druck eingestellt ist.
Zwischen dem Umschaltventil 65 und dem Handschaltventil 75 ist ein gemeinsamer Umschaltdruckkanal 79 vorgesehen, der mit dem Schlupfdruckkanal 68 verbunden ist, wenn das Umschaltventil 65 die Vorwärts-/Rückwärts-Position einnimmt, und mit dem Kupplungsdruckkanal 58 verbunden ist, wenn das Umschaltventil 65 die Überbrückungssteuerungsposition einnimmt. Der Umschaltdruckkanal 79 ist mit dem Kupplungs-Umschaltdruckkanal 64 durch das Handschaltventil 75 verbunden, wenn das Handschaltventil 75 durch die Betätigung des Wählhebels 74 entweder auf den D- oder den Ds-Bereich eingestellt ist, und ist mit dem Bremsen-Umschaltdruckkanal 63 verbunden, wenn es auf den R-Bereich eingestellt ist.
In dem stromaufwärtigen Bereich des Kupplungsdruckkanals 58, der mit der Auslaßöffnung des sekundären Druckeinstellventils 51 verbunden ist, wie 2 zeigt, ist ein Ölfilter oder ein Filter 81 angeordnet, durch den das Arbeitsöl fließt und durch das Kupplungsdruckeinstellventil 57 eingestellt wird, um den Kupplungsdruck einzustellen. Dieser Kupplungsdruck wird ferner durch das Schmierdruckeinstellventil 54 eingestellt, um den Schmierdruck einzustellen. Somit wird das Arbeitsöl, das aus der Auslaßöffnung des sekundären Druckeinstellventils 51 austritt, den einzelnen Ventilen, Ölkammern, Lagern und gleitenden Bereichen, die den Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes bilden, zugeführt. Infolgedessen kann das diesen Bereichen zuzuführende Arbeitsöl vor den schädlichen Fremdstoffen oder Verunreinigungen zugeführt werden, um dadurch das Steuerungsverhalten des stufenlosen Getriebes beizubehalten, die Verschlechterung der Funktionen zu verhindern und die Zuverlässigkeit und Standzeit der einzelnen gleitenden Bereiche aufrechtzuerhalten und zu verbessern.
Somit gehen das Arbeitsöl, das durch den Ölkühler 66 zu dem Ölsumpf 48 zurückkehrt, und das Arbeitsöl, das aus dem Auslaßölkanal 56 in den Ansaugbereich der Ölpumpe 47 fließt, auf jeden Fall durch den Filter 81. Infolgedessen kann das in dem Hydraulikkreis umzuwälzende Arbeitsöl rein gehalten werden, und die Reinheit des zu dem Ölsumpf 48 zurückkehrenden Arbeitsöls kann verbessert werden, um dadurch die Häufigkeit eines Ölwechsels zu verringern oder diesen zu vermeiden. Andererseits können die Fremdstoffe in dem Arbeitsöl in dem Leitungsdruckkanal 50 an der stromaufwärtigen Seite des Filters 81 verringert werden, um das Geschwindigkeitsänderungs-Steuerungsverhalten aufrechtzuerhalten und eine Verschlechterung der Funktionen zu verhindern.
Die Kapazität der von dem Motor anzutreibenden Ölpumpe 47 ist so vorgegeben, daß eine ausreichende Zuführung von Arbeitsöl für die Leistungsänderung in der Ölkammer zur Änderung der Riemenscheibenrillenbreite verfügbar ist. Wenn daher die Riemenscheibe die Geschwindigkeitsänderung nicht ausführt, überschreitet die Abgabe von der Pumpe die für das stufenlose Getriebe notwendige Ölmenge, so daß viel Arbeitsöl aus der Auslaßöffnung des sekundären Druckeinstellventils 51 abgelassen wird, aber dieses Arbeitsöl muß in jedem Fall durch den Filter 81 gehen und gefiltert werden. Andererseits wird das aus dem Ablaufölkanal 56 rückzuführende Arbeitsöl zu dem Ansaugbereich der Ölpumpe 47, aber nicht direkt in den Ölsumpf 48 zurückgeleitet. Infolgedessen kann die Arbeitsölmenge, die direkt in den Ölsumpf 48 fließt, verringert werden, so daß die Verschlechterung des Öls aufgrund der Bewegung oder die Verschlechterung des Öls, die sonst durch den Eintritt von Luft in das Öl verursacht wird, das die Schmierfunktion ausgeübt hat und gekühlt worden ist, verhindert werden kann, um das Steuerungsverhalten bei der Geschwindigkeitsänderung beizubehalten.
Wie 2 zeigt, weist der Kupplungsdruckkanal 58 einen Umgehungsölkanal 82 auf, um die stromaufwärtige Seite und die stromabwärtige Seite des Filters 81 miteinander zu verbinden. In dem Umgehungsölkanal 82 ist ein Einwegventil oder ein Rückschlagventil 83 angeordnet, um den Öldruck an der stromaufwärtigen Seite des Filters 81 zu der stromabwärtigen Seite zu leiten, wenn er den Öldruck an der stromabwärtigen Seite um einen vorbestimmten Wert oder mehr überschreitet, um dadurch den Rückfluß zu sperren.
Infolgedessen fließt das Arbeitsöl durch den Umgehungsölkanal 82, wenn der Durchflußwiderstand des Filters 81 ansteigt, so daß die Druckdifferenz über dem Filter auf einen vorbestimmten Wert oder mehr ansteigt, wie durch den Fall veranschaulicht ist, in dem das Arbeitsöl hohe Viskosität bei niedriger Temperatur hat oder der Filter 81 zugesetzt ist. Der Umgehungsölkanal 82 kann jedoch entfallen.
3 zeigt schematisch das Gehäuse 10 zur Abdeckung der Teile, die das in 1 gezeigte stufenlose Getriebe bilden. Das Gehäuse 10 weist folgendes auf: ein erstes Gehäuse 10a oder Seitengehäuse zur Aufnahme desjenigen Bereichs des stufenlosen Getriebes 12, der die Primärriemenscheibe 14 und die Sekundärriemenscheibe 16 hat; ein zweites Gehäuse 10b oder Getriebegehäuse zur Aufnahme des Bereichs des Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11; und ein drittes Gehäuse 10c oder Wandlergehäuse zur Aufnahme des Drehmomentwandlers 2. Diese Gehäuse 10a bis 10c sind mittels Bolzen miteinander verbunden, und der Filter 81 ist an dem zweiten Gehäuse 10b abnehmbar angebracht.
4 ist eine hälftig geschnittene Ansicht, die ein Beispiel des Filters 81 zeigt. Dieser Filter 81 hat ein zylindrisches Filterelement 84 und ein Filtergehäuse 85 zur Aufnahme des Filterelements 84. Das Filtergehäuse 85 ist in einem in dem zweiten Gehäuse 10b ausgebildeten Gewindebereich 86 befestigt. Durch Abnehmen des Filtergehäuses 85 von dem zweiten Gehäuse 10b kann somit das Filterelement 84 oder der gesamte Filter 81 auf einfache Weise ausgetauscht werden.
Jeder Filter 81 ist so ausgebildet, daß er eine ausreichende Filtrationsfläche unter Berücksichtigung des gleichbleibenden Fahrens zu einem Zeitpunkt hat, zu dem das Übersetzungsverhältnis auf einer Hochdrehzahlseite ist, weil das Arbeitsöl von der Ölpumpe 47 in diesem Fahrzustand im wesentlichen durch den Filter 81 geht. Der Filter 81 vom externen Typ, wie ex in 4 gezeigt ist, ist wirksam, wenn der Kupplungsdruck relativ niedrig ist, aber der Filter 81 vom versenkten Typ, der noch beschrieben wird, ist wirksam, wenn der Kupplungsdruck relativ hoch ist.
Bei dieser Ausführungsform, die keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet, wird der Auslaßöldruck des sekundären Druckeinstellventils der Hydraulikeinrichtung wie etwa der Kupplungsölkammer des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus zugeführt, und der Ölfilter ist an der am weitesten stromaufwärtig befindlichen Seite des Auslaßdruckkanals angeordnet, so daß das gesamte der Hydraulikeinrichtung zuzuführende Arbeitsöl konzentriert von dem einen Filter filtriert werden kann, wodurch sich Vorteile bei der Herstellung und Wartung des Fahrzeugs ergeben.
Die Konzentration des Filters erhöht die Freiheitsgrade für das Einstellen des Betriebsverhaltens, für die Anbringungsposition und für die Größe des Filters.
Die Steuerungskennlinien des Ventils für die Druckeinstellungen können beibehalten werden, um ein Klemmen des Ventils zu verhindern.
Das Rücklauföl zur Ansaugöffnung der Ölpumpe oder der Leitungsdruckkanal können von Fremdstoffen freigehalten werden, so daß eine Verschlechterung der Steuerungskennlinien des Ventils zum Einstellen der Riemenscheibenrillenbreite verhindert wird.
Das Öl, das für Schmierzwecke oder Kühlvorgänge durch den Leitungsdruckkanal oder den Schmierdruckkanal zuzuführen ist, kann von dem Filter filtriert werden, wodurch die Standzeit und Zuverlässigkeit der Lager und der gleitenden Teile verbessert wird.
Eine Verschlechterung des Öls kann verhindert werden, wodurch die Häufigkeit von Ölwechseln reduziert wird oder solche eliminiert werden.
Der Filter kann ausgewechselt werden, ohne das Getriebegehäuse zu demontieren, wodurch die Auswechslung erleichtert wird.
Wenn der Druck an der stromaufwärtigen Seite des Filters um einen vorbestimmten Wert höher als derjenige an der stromabwärtigen Seite ist, zirkuliert das Öl durch den Umgehungsölkanal, so daß es auch dann, wenn der Filter verstopft ist, zuverlässig umgewälzt werden kann.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben.
Diese Ausführungsform der Erfindung ist mit der ersten Ausführungsform, die keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet, hinsichtlich der Konstruktion grundsätzlich identisch. Daher werden nachstehend nur die unterschiedlichen Merkmale beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung der zweiten Ausführungsform sind gleiche Teile oder Elemente mit gleichen Funktionen, wie sie bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und eine genaue Beschreibung entfällt daher.
5 ist ein Schaltbild, das den Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes dieser Ausführungsform zeigt.
Die Auslaßöffnung der Ölpumpe 47 ist über einen sekundären Druckkanal oder einen Leitungsdruckkanal 50 nicht nur mit der sekundären Ölkammer 21 zum Betätigen der bewegbaren Scheibe 16b der Sekundärriemenscheibe 16 verbunden, sondern auch mit einer sekundären Drucköffnung eines sekundären Druckeinstellventils 251. Durch dieses sekundäre Druckeinstellventil 251 wird der der sekundären Ölkammer 21 zuzuführende sekundäre Druck auf einen vorbestimmten Druck eingestellt, so daß er auf einen Wert gesteuert wird, der der Übertragungskapazität entspricht, die für den Treibriemen 17 erforderlich ist. Insbesondere wird der sekundäre Druck erhöht, um einen Schlupf des Treibriemens 17 zu verhindern, wenn die Motorleistung zur Beschleunigung bei Bergauffahrt oder zur abrupten Beschleunigung hoch ist, wird jedoch verringert, um Verluste der Ölpumpe 47 zu verringern und den Getriebewirkungsgrad zu verbessern, wenn die Motorleistung niedrig ist.
Der Leitungsdruckkanal 250 ist mit der Eingangsöffnung 252 eines primären Druckeinstellventils 252 verbunden, dessen Ausgangsöffnung über einen Primärdruckkanal 253 mit der primären Ölkammer 18 zum Betätigen der beweglichen Scheibe 14b der Primärriemenscheibe 14 verbunden ist. Durch das primäre Druckeinstellventil 252 wird der Primärdruck auf einen Wert entsprechend dem Ziel-Übersetzungsverhältnis oder – Drehzahlverhältnis eingestellt, so daß die Rillenbreite der Primärriemenscheibe 14 zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird.
Der Leitungsdruckkanal 250 ist mit der Eingangsöffnung eines Kupplungsdruckeinstellventils 257 verbunden, und ein Kupplungsdruckkanal 258 ist mit der Ausgangsöffnung desselben verbunden. Über diesen Kupplungsdruckkanal 258 wird das Arbeitsöl der Kupplungsölkammer 32a der Vorwärtskupplung 34 und der Bremsenölkammer 45a der Rückwärtsbremse 43 des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11 zugeführt. Der Öldruck in dem Kupplungsdruckkanal 258 ist auf einen niedrigen Druck eingestellt, wenn der externe Steuerdruck dem Kupplungsdruckeinstellventil 257 zugeführt wird, und auf einen höheren Druck als der Zuführdruck eingestellt, wenn die Zuführung des externen Steuerdrucks unterbrochen ist.
Mit der Auslaßöffnung des sekundären Druckeinstellventils 251 ist ein Schmierdruckkanal 255 verbunden, durch den das Arbeitsöl dem geschmierten Bereich des Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11, dem geschmierten Bereich des Treibriemens 17 und der Ausgleichskammer der Sekundärwelle und weiter der Überbrückungslösekammer 9b zugeführt wird. Der Schmierdruck des Schmierdruckkanals 255 wird von einem Schmierdruckeinstellventil 254 von dem Quellendruck des Auslaßdrucks des sekundären Druckeinstellventils 251 eingestellt. Die Auslaßöffnung des Schmierdruckeinstellventils 254 ist mit der Ansaugöffnung der Ölpumpe 47 über einen Auslaßölkanal 256 verbunden.
Wie 5 zeigt, weist der Leitungsdruckkanal 250 einen Filter 281 auf, durch den das aus der Ölpumpe 47 abgegebene Arbeitsöl vollständig hindurchgeht, um die Fremdstoffe zu entfernen. Das Arbeitsöl aus dem Leitungsdruckkanal 250 wird der Ölkammer für die Rillenbreitensteuerung, dem Kupplungsdruckkanal 258 und dem Schmierdruckkanal 255 zugeführt: Infolgedessen kann das Arbeitsöl, wie es zum Schmieren und Kühlen sämtlicher Ventile oder einzelner Bereiche wie etwa der Einstellventile zugeführt wird, vorher von Fremdstoffen und Verunreinigungen gereinigt werden, wodurch das Steuerungsverhalten des stufenlosen Getriebes aufrechterhalten wird, eine Verschlechterung der Funk tionen verhindert wird und die Zuverlässigkeit und die Standzeit der einzelnen gleitenden Bereiche beibehalten und verbessert wird.
Nicht nur das Arbeitsöl, das durch den Ölkühler 66 zu dem Ölsumpf 48 zurückzuleiten ist, sondern auch das Arbeitsöl, das durch den Auslaßölkanal 256 in den Ansaugbereich der Ölpumpe 47 zurückgeleitet werden soll, wird also jederzeit gemeinsam mit dem Arbeitsöl, das durch den Ölfilter 49 angesaugt wird, den einzelnen Bereichen durch den Ölfilter 281 hindurch zugeführt. Infolgedessen kann das in dem Hydraulikkreis umzuwälzende Arbeitsöl reingehalten weiden, und die Reinheit des zu dem Ölsumpf 48 zurückzuführenden Arbeitsöls kann verbessert werden, wodurch die Häufigkeit von Ölwechseln verringert wird oder diese entfallen können. Beim Stand der Technik sind im übrigen die einzelnen Zuführkreise zu den Ventilen mit den Filtern versehen, von denen einige oder alle entfallen können.
Wie 5 zeigt, weist der Leitungsdruckkanal 250 einen Umgehungsölkanal 282 zum Verbinden der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Filters 281 auf. In dem Umgehungsölkanal 282 ist ein Einweg- oder Rückschlagventil 283 vorgesehen, um den Öldruck an der stromaufwärtigen Seite des Filters 281 zu der stromabwärtigen Seite zu leiten, wenn er den Öldruck an der stromabwärtigen Seite um einen vorbestimmten Wert oder mehr überschreitet, um dadurch den Rückfluß abzusperren.
Infolgedessen strömt das Arbeitsöl durch den Umgehungsölkanal 282, wenn der Durchflußwiderstand des Filters 281 ansteigt, wodurch die Druckdifferenz über dem Filter auf einen vorbestimmten Wert oder mehr ansteigt, wie durch den Fall beispielhaft gezeigt wird, in dem das Arbeitsöl eine hohe Viskosität bei niedriger Temperatur hat oder der Filter 281 zugesetzt ist. Der Umgehungsölkanal 282 kann jedoch auch entfallen.
6 ist eine schematische Ansicht des Gehäuses 210 zur Abdeckung des in 1 gezeigten Teils, welches das stufenlose Getriebe bildet. Das Gehäuse 210 weist auf: ein erstes Gehäuse 210a oder Seitengehäuse zur Aufnahme desjenigen Bereichs des stufenlosen Getriebes 12, der die Primärriemenscheibe 14 und die Sekundärriemenscheibe 16 hat; ein zweites Gehäuse 210b oder Getriebegehäuse zur Aufnahme des Bereichs des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11; und ein drittes Gehäuse 210c oder Wandlergehäuse zur Aufnahme des Drehmomentwandlers 2. Diese Gehäuse 210a bis 210c sind mittels Bolzen miteinander verbunden, und der Filter 281 ist an dem zweiten Gehäuse 210b abnehmbar angebracht.
Die Schnittansicht von 7 zeigt ein weiteres Beispiel des Filters 281. Dieser Filter 281 ist aufgebaut unter Verwendung eines Bereichs des zweiten Gehäuses 210b als Filtergehäuse 285 und unter Einbau des Filterelements 284 in das Filtergehäuse. Das Filterelement 284 ist mit einer Abdeckung 287 abgedeckt, so daß es durch Abnehmen der Abdeckung 287 ausgewechselt werden kann.
Das Arbeitsöl, das in dem Leitungsdruckkanal 250 fließen soll, hat hohen Druck zur Steuerung der Rillenbreite der Riemenscheibe, aber das Filtergehäuse 285 ist integral mit dem Getriebegehäuse ausgebildet, so daß es dem hohen Wert des Leitungsdrucks standhalten kann. Das Filterelement 284 kann durch Abnehmen der Abdeckung 287 leicht ausgewechselt werden.
Das Schmieröl des Motors für andere Bereiche als das stufenlose Getriebe wird filtriert, indem der Ölfilter an der Ansaugöffnungsseite der Pumpe und ein Patronenfilter an der Auslaßseite vorgesehen ist, so daß das gereinigte Arbeitsöl den einzelnen Bereichen zugeführt wird. Im Fall des stufenlosen Getriebes ist der Auslaßdruck der Ölpumpe so hoch, daß bei dem Patronenfilter das Auftreten von Lecköl nicht vermieden werden kann. Dieses Lecköl kann jedoch durch den in 7 gezeigten versenkten Filter zuverlässig vermieden werden.
Im übrigen kann eine Konstruktion des Filters 281, wie sie bei dieser Ausführungsform gezeigt ist, bei der ersten Ausführungsform verwendet werden.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ölfilter an dem Auslaßbereich der Ölpumpe so angeordnet, daß das Auslaßöl vollständig gereinigt wird, und das dem Leitungsdruckkanal zuzuführende Arbeitsöl kann von Fremdstoffen oder Verunreinigungen befreit werden, wodurch eine Verschlechterung der Steuerbarkeit jedes Druckeinstellventils zum Ändern der Riemenscheibenrillenbxeite verhindert wird.
Die Fremdstoffe usw. in dem Arbeitsöl, das dem Kupplungsdruckkanal zuzuführen ist, werden von dem Ölfilter entfernt, so daß die Steuerkennlinien des Elektromagneten und des Einstellventils in dem Kupplungsdruckkanal beibehalten werden können und ein Klemmen der Ventile verhindert wird.
Die Fremdstoffe in dem Arbeitsöl, das dem Schmierölkanal zuzuführen ist, werden von dem Ölfilter entfernt, so daß die Zuverlässigkeit und die Standzeit der gleitenden Bereiche, die aus dem Schmierdruckkanal für die Schmier- und Kühlvorgänge gespeist werden, verbessert werden.
Das Arbeitsöl, das zu dem Ölsumpf rückgeleitet wird, wird von Fremdstoffen befreit, so daß eine Verschlechterung der Eigenschaften des Öls verhindert werden kann, wodurch die Häufigkeit von Ölwechseln verringert wird oder solche entfallen können.
Der Filter kann ausgewechselt werden, ohne das Getriebegehäuse zu demontieren, was die Auswechslung erleichtert.
Durch Versehen des Leitungsdruckkanals mit dem Umgehungsölkanal, der die Auf- und die Abstromseite des Filters miteinander verbindet, kann das Arbeitsöl auch dann zuverlässig umgewälzt werden, wenn der Durchflußwiderstand des Filters bei niedriger Temperatur oder bei zugesetztem Filter erhöht ist.
Eine dritte Ausführungsform, die keinen Teil der beanspruchten Erfindung bildet, wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die dritte Ausführungsform ist hinsichtlich des Aufbaus im wesentlichen identisch mit der ersten Ausführungsform. Somit werden nachstehend nur die unterschiedlichen Merkmale beschrieben. In der folgenden Beschreibung der zweiten Ausführungsform haben gleiche Teile oder Teile mit gleichen Funktionen wie den bei der ersten Ausführungs form beschriebenen die gleichen Bezugszeichen und werden daher nicht nochmals beschrieben.
8 ist ein Schaltbild, das den Hydraulikkreis des stufenlosen Getriebes dieser Ausführungsform zeigt. Der Leitungsdruckkanal 350 ist mit der Eingangsöffnung eines Kupplungsdruckeinstellventils 357 verbunden, und ein Kupplungsdruckkanal 358 ist mit der Ausgangsöffnung desselben verbunden. Über diesen Kupplungsdruckkanal 358 wird das Arbeitsöl der Kupplungsölkammex 32a der Vorwärtskupplung 34 und der Bremsenölkammer 45a der Rückwärtsbremse 43 des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11 zugeführt. Der Öldruck in dem Kupplungsdruckkanal 358 ist auf einen niedrigen Wert eingestellt, wenn der externe Steuerdruck dem Kupplungsdruckeinstellventil 357 zugeführt wird, und auf einen höheren Druck als den Zuführdruck eingestellt, wenn die Zuführung des externen Steuerdrucks unterbrochen ist.
Mit der Auslaßöffnung des sekundären Druckeinstellventils 351 ist ein Schmierdruckkanal 355 verbunden, durch den das Arbeitsöl dem geschmierten Bereich des Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus 11, dem geschmierten Bereich des Treibriemens 17 und der Entlastungskammer der Sekundärwelle und weiter der Überbrückungslösekammer 9b zugeführt wird. Der Schmierdruck des Schmierdruckkanals 355 wird von einem Schmierdruckeinstellventil 354 von dem Quellendruck des Auslaßdrucks des sekundären Druckeinstellventils 351 eingestellt. Die Auslaßöffnung des Schmierdruckeinstellventils 354 ist mit der Ansaugöffnung der Ölpumpe 47 über einen Auslaßölkanal 356 verbunden.
Wie 8 zeigt, ist der Auslaßölkanal 356 mit einem Filter 381 versehen, durch den das Arbeitsöl, das aus der Auslaßöffnung des Schmierdruckeinstellventils 354 strömt, von Fremdstoffen befreit wird. Dieses Schmierdruckeinstellventil 354 weist eine Umgehungsöffnung auf, die mit einem Umgehungsölkanal 382 in Verbindung ist, der mit dem Schmierdruckkanal 355 in Verbindung ist, wenn das dem Filter 381 zuzuführende Öl auf eine vorbestimmte Menge oder mehr ansteigt. Der Umgehungsölkanal 382 ist mit der Abstromseite des Filters 381 verbunden.
Wenn die Ölmenge zu der Menge bei der Motordrehzahl wird, welche die höhere Motordrehzahl bei normalen Fahren, also z. B. ungefähr 3500 bis 4000 U^–1, überschreitet, kehrt das Arbeitsöl des Schmierdruckkanals 355 zu der Ansaugöffnung der Ölpumpe 47 sowohl aus dem Auslaßölkanal 356 als auch dem Umgehungsölkanal 382 zurück.
Derzeit schwankt die Ölmenge, die von der durch den Motor angetriebenen Ölpumpe 47 abgegeben wird, immer unter den Fahrbedingungen, so daß sie nicht zu jedem Zeitpunkt maximal ist. Im normalen Fahrzustand wird daher das Arbeitsöl auf jeden Fall immer über den Auslaßölkanal 356 von dem Filter 381 gereinigt, so daß der in dem Auslaßölkanal 356 angeordnete Filter 381 relativ klein sein kann, indem das Arbeitsöl über den Umgehungsölkanal 382 nur dann rückgeleitet wird, wenn die Motordrehzahl zur höheren Seite ansteigt, um die Schmierölmenge zu erhöhen.
Indem also der relativ kleine Filter 381 verwendet wird, kann erheblich mehr Arbeitsöl in dem Auslaßölkanal 356 als das dem Ölkühler 66 zuzuführende Arbeitsöl filtriert werden, wodurch das Arbeitsöl, das aus der Auslaßöffnung des sekundären Druckeinstellventils 351 ausströmt, sauber gehalten wird. Infolgedessen ist es möglich, das Steuerungsverhalten beizubehalten und eine Funktionsverschlechterung des stufenlosen Getriebes zu verhindern, wodurch die Zuverlässigkeit und die Standzeit der einzelnen gleitenden Bereiche aufrechterhalten und verbessert wird. Die Reinheit des zu dem Ölsumpf 48 zurückzuleitenden Arbeitsöls kann verbessert werden, wodurch die Häufigkeit von Ölwechseln reduziert wird bzw. solche entfallen können.
Die 9A und 9B sind Schnittansichten, die eine spezielle Konstruktion des Schmierdruckeinstellventils 354 dieser Ausführungsform zeigen. Dieses Schmierdruckeinstellventil 354 weist folgendes auf: eine Eingangsöffnung 354a und eine Steueröffnung 354b, mit denen der Schmierdruckkanal 355 verbunden ist; eine Auslaßöffnung 354c, mit welcher der Auslaßölkanal 356 verbunden ist; und eine Umgehungsöffnung 354d, mit welcher der Umgehungsölkanal 382 verbunden ist. Wenn die Ölmenge in dem Schmierdruckkanal 355 einen vorbestimmten Wert oder weniger hat, ist somit die Eingangsöffnung 354a mit der Auslaßöffnung 354c in Verbindung, wie 9A zeigt, so daß das Arbeitsöl vollständig durch den Auslaßölkanal 356 zu der Ölpumpe 47 zurückkehrt. Wenn dagegen die Mo tordrehzahl zur höheren Seite ansteigt, ist die Eingangsöffnung 354a auch mit der Umgehungsöffnung 354d verbunden, wie 9B zeigt, so daß das Arbeitsöl durch die beiden Ölkanäle zurückströmt.
10 ist ein Schaltbild eines Hydraulikkreises gemäß einem anderen Aspekt der dritten Ausführungsform der Erfindung und ähnlich wie 8, und die beiden Ausführungsformen gemeinsamen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform weist der Umgehungskanal 482, der an dem Auslaßölkanal 456 angebracht ist, um die Verbindung zwischen der Auf- und der Abstromseite des Filters 481 herzustellen, ein Auslaßdruckeinstellventil 460 auf zum Öffnen des Umgehungsölkanals 482, wenn die dem Filter 481 zuzuführende Arbeitsölmenge ansteigt.
Die 11A und 11B sind Schnittansichten, die spezielle Ausbildungen des Schmierdruckeinstellventils 454 und des Auslaßdruckeinstellventils 460 zeigen. Das Schmierdruckeinstellventil 454 weist folgendes auf: die Eingangsöffnung 454a und die Steueröffnung 454b, mit denen der Schmierdruckkanal 455 verbunden ist; und die Auslaßöffnung 454c, mit welcher der Auslaßölkanal 456 verbunden ist. Das Auslaßdruckeinstellventil 460 hat eine Grundstruktur, die im wesentlichen gleich wie diejenige des Schmierdruckeinstellventils 454 ist, und weist auf: eine Eingangsöffnung 460a und eine Steueröffnung 460b, mit denen die Aufstromseite des Umgehungsölkanals 482 verbunden ist; und eine Auslaßöffnung 460c, mit welcher die Abstromseite verbunden ist. Die von den einzelnen Einstellventilen 454 und 460 auszubildenden Drücke werden durch die Federkräfte von Schraubenfedern eingestellt, die auf ihre Schieber aufgebracht werden.
In dem in den 10, 11A und 11B gezeigten Fall werden die beiden Ventile, und zwar das Schmierdruckeinstellventil 454 und das Auslaßdruckeinstellventil 460 verwendet. In dem in den 8, 9A und 9B gezeigten Fall dagegen werden die Funktionen der beiden Einstellventile von dem einen Schmierdruckeinstellventil 454 ausgeübt, so daß die Vorrichtung klein sein kann.
Bei dieser Ausführungsform kann das Gehäuse zur Abdeckung des das stufenlose Getriebe bildenden Teils und des Filters identisch mit dem Gehäuse der ersten Ausführungsform oder demjenigen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sein.
Da das zu der Ansaugöffnung der Ölpumpe rückzuführende Arbeitsöl durch den Filter gemäß der Erfindung von den Fremdstoffen oder Verunreinigungen befreit wird, können die Fremdstoffe, die aus der Ölpumpe abgelassen und dem Leitungsdruckkanal zugeführt werden, ausgefiltert werden, um eine Verminderung der Steuerbarkeit des primären Druckeinstellventils und des sekundären Druckeinstellventils für die Einstellung der Riemenscheibenrillenbreiten zu verhindern.
Da das aus dem Leitungsdruckkanal dem Kupplungsdruckkanal zuzuführende Arbeitsöl von Fremdstoffen befreit werden kann, können die Steuerungskennlinien des Druckeinstellventils und des Magnetventils, die in dem Kupplungsdruckkanal angeordnet sind, beibehalten werden, so daß ein Blockieren der Ventile verhindert wird.
Da das dem Schmierdruckkanal zuzuführende Arbeitsöl von Fremdstoffen befreit werden kann, ist es möglich, die Standzeit und Zuverlässigkeit der gleitenden Bereiche, denen das Arbeitsöl für Schmier- und Kühlzwecke zugeführt wird, zu verbessern.
Eine Verschlechterung des zu dem Ölsumpf zurückzuführenden Arbeitsöls kann verhindert werden, wodurch die Häufigkeit von Ölwechseln verringert wird oder solche entfallen können.
Der Filter kann ohne Demontage des Getriebes ausgewechselt werden, was die Auswechslung vereinfacht.
Wenn die dem Filter zuzuführende Ölmenge ansteigt, wird das Arbeitsöl unter Umgehung des Filters zu der Ansaugöffnung der Ölpumpe rückgeleitet, so daß der Ölfilter klein sein und der Schmierdruck des Schmierdruckkanals konstant gehalten werden kann, wodurch die Schmiercharakteristiken stabilisiert werden.
Da der Filter in dem Auslaßölkanal unter niedrigerem Druck angeordnet ist, ist es möglich, hohe Freiheitsgrade für den Raum und die Methode zur Anbringung des Filters zu nutzen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehende bevorzugte Ausführungsform beschränkt, sondern könnte selbstverständlich auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Beispielsweise kann die Erfindung bei dem Antriebssystem des stufenlosen Getriebes vom Riementyp nicht nur in dem in 1 gezeigten Fall angewandt werden, sondern auch bei verschiedenen Typen wie etwa einem Typ, der den Drehmomentwandler 2 nicht aufweist.

Claims

Arbeitsöl-Filtervorrichtung für ein stufenloses Getriebe, die folgendes aufweist: eine Primärriemenscheibe (14), die auf einer Primärwelle (13) angebracht ist und eine veränderliche Riemenscheibenrillenbreite hat; eine Sekundärriemenscheibe (16), die auf einer Sekundärwelle (15) angebracht ist und eine veränderliche Riemenscheibenrillenbreite hat, so daß ein Riemen (17) dazu veranlaßt wird, zwischen der Primärriemenscheibe (14) und der Sekundärriemenscheibe (16) zu laufen; eine Vorwärtskupplung (34) zum Übertragen der Ausgangsleistung eines Motors in einer Vorwärtsrichtung auf die Primärwelle (13); und eine Rückwärtsbremse (43) zum Übertagen derselben in einer Rückwärtsrichtung auf die Primärwelle (13), wobei die Filtervorrichtung folgendes einschließt: eine Ölpumpe (247), die als Druckquelle für das Arbeitsöl wirksam ist; ein primäres Druckeinstellventil (252), das das Arbeitsöl einstellt und einem Primärzylinder (18) zuführt, um die Riemenscheibenrillenbreite der Primärriemenscheibe (14) zu ändern; ein sekundäres Druckeinstellventil (251), das das Arbeitsöl einstellt und einem Sekundärzylinder (21) zuführt, um die Riemenscheibenrillenbreite der Sekundärriemenscheibe (16) zu ändern; dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (281) in einem Leitungsdruckkanal angeordnet ist, der die Austrittsöffnung der Ölpumpe (247) mit dem primären Druckeinstellventil und dem sekundären Druckeinstellventil (251) verbindet, wobei der Filter so angeordnet ist, daß das austretende Arbeitsöl vollständig durch den Filter geleitet wird, um Fremdstoffe zu entfernen.
Filtervorrichtung nach Anspruch 1, die ein Rückschlagventil (283) aufweist, das in einem Umgehungskanal (282) angeordnet ist, der die Aufstromseite und die Abstromseite des Filters (281) verbindet, und das das Arbeitsöl zu der Abstromseite leitet, wenn der Öldruck an der Aufstromseite um einen vorbestimmten Wert oder mehr höher als derjenige an der Abstromseite ist.
Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Filter (281) folgendes aufweist: ein Filtergehäuse (85), das mit einem Gehäuse integral ausgebildet ist, das Elemente abdeckt, die das stufenlose Getriebe bilden; und ein Filterelement, das in dem Filtergehäuse abnehmbar angebracht ist.