DE8815466U1 - Stufenlos veränderliches Getriebe - Google Patents

Description

PRINZ, LEIsfeR;:BUNKE:&: PARTNER

Patentanwälte · European Patent Attorney» Manzingerweg 7 ■ 8000 München 60

13. Dezember 1988

VOLVO CAR SINT-TRUIDEN, S.A.

Rellestraat 2

3800 SINT-TRUIDEN / Belgien

Unser Zeichen: V 839

Verbessertes, stufenlos veränderliche« Getriebe

Diese Erfindung betrifft ein stufenlos veränderliches Getriebe, besonders fur Kraftfahrzeuge.

Insbesondere bezieht sie sich auf ein Getriebe des Typs, der besteht aus einer Reversiereinheit fü* den Drehsinn des S Getriebes; einer regelbaren, durch zwei verstellbare Riemerscheiten und einen damit zusammenarbeitenden Keilriemen gebildeten Riemenübertragung; und einem axial ausfahrbaren Betätigungszylmder, der einerseits durch einen mit mindestens einer Riemenscheibenhälfte verbundenen, axial bewegli- chen Teil, und andererseits durch einen axial stationären Teil gebildet wird, der der Reihe nach aus einem Kern und einem darauf befestigten Abdeckten für den Betätigungszylinder besteht, wobei in einem Drehsinn die Reversiereinheit an den Abdeckteil gekuppelt ist, während im anderen Drehsinn

IS die Reversiereinheit an den vorgenannten Kern gekuppelt ist.

Bei den bekannten Getrieben dieses Typs besteht der vorgenannte Abdeckteil aus mittels zwei SchweiBnähte aneinander geschweißten Teilen verhältnismäßig geringer Dicke. Das Ganze ist dann am genannten Kern festgeschweißt, so daß insgesamt drei Schweißverbindungen notwendig sind. Diese Konstruktion hat den Nachteil, das wegen der bereite geringen Dicke der obigen zwei Teile beim Schweißen, sowie zufolge des Öldrucke im genannten Betätigungszylinder Verformungen auftreten.

Zugleich ist es bekannt, daß der genannte Kern und der genannte Abdeckteil meistens an deren Außenseite den Zylin der bilden, in dem der Kolben zum Anpressen von einem der Kupplungepakete der Reversiereinheit angebracht ist. Auch der hierin bewegliche Kolben besteht in den bekannten Ausführungsformen aUö zwei Teilen. Damit beim schnellen Rückwärtsfahren durch Zentrifugalkraft kein Druckaufbau la Vorwärtskupplungszylinder entstehen würde, der die Vorwärtskupplung zu gleicher Zeit mit der Rückwärtskupplung eingreifen laBBen würde, wird bekanntlich ein freier Durchgang in

»••it« .· «

I · 1 ■ ■ t

der Hand dee Vorwartakupplungszylindere angebracht. Die bekannte zweiteilige Konstruktion erlaubt es jedoch nicht, daß sich dieser freie Durchgang auf dem größten Radius des Betätigungszylinders befindet, zufolgedeseen das restliche S 01 unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft einen Druckaufbau verursachen kann, der das Kupplungspaket der Vorwärtskupplung gegen die eingeschaltete Rückwärtskupplung gewissermaßen erregt, wodurch das Kupplungspaket der Vorwärtskupplung einem starken Verschleiß und einer erheblichen überhitzung unterworfen wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eir. stufenlos veränderliches Getriebe, das den vorgenannten und andere Nachteile nicht aufweist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf ein verbessertes stufenlos veränderliches Getriebe des vorgenannten Type, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Abdeckteil des Betätigungszylinders, der die regelbare Riemenübertragung erregt, monolitisch ist.

Der oonolitische Abdeckteil ist aus Metall hergestellt und braucht mit nur einer Schweißverbindung an den genannten Kern verbunden zu werden, wodurch die genannten Nachteile wegfallen.

Zugleich wird er findungs gemäß auch für den Kclbrci zum Anpressen des Kupplungspakets der Vorwärtskupplung erfindungsgemäß ein monolitisches Element angewendet mit dem besonderen Vorteil, daß der vorgenannte freie Durchgang nun auf einen größeren Radius als vorher vorgesehen werden kann, J wodurch der obige Nachteil des ungewünschten Druckaufbaus

beim Rückwärtsfahren größtenteils vermieden wird.

30 Die Kennzeichen und Vorteile der Erfindung treten deutlicher \ zutage aus der nachfolgenden eingehenden Besehreibung einer

Vorzu^sausführungsweise. Diese ausschließlich als Beispiel

' ohne irgendeine beschränkende Absicht gegebene Beschreibung

findet anhand der beiliegenden Zeichnungen statt, wo

' 35 die Abbildung 1 schematisch den allgemeinen Aufbau eines stufenlos veränderlichen Getriebes darstellt·,

die Abbildung 2 in größerem Maßstab einen Durchschnitt des Teils wiedergibt, der in Abbildung 1 mit F2 bezeichnet ist;

die Abbildung 3 denselben Teil wie in Abbildung 2, aber J gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergibt.

Wie in Abbildung 1 dargestellt wird, besteht ein atufenlö*

veränderliches Getriebe bekanntlich zur Hauptsache aus einer

&bull; t*·· i<i nil S

t4 I Il i I III·

&bull; · I I III.

« · » I I I I I I < _

■ &igr; &igr; &igr; &igr; &igr; &igr; < ■ S

«it«« (ItIIII III· "

Eingangswelle i; einer Reversiereinheit 2 zum Umkehren des Drehsinns des Getriebes; der eigentlichen regelbaren Riemen-Übertragung 3, gebildet durch Verstellbare Riemenscheiben A und 5, die je aus axial verstellbaren, kegelförmigen Riemenaoheibenhälften 6 und einem damit zusammenarbeitenden Keiltreibriemen 7 bestehen; und einem axial wirksamen Betätigungszylinder 8, der die Riemenübertragung 3 steuert. Die zweite Riemenscheibe 5 ist üblicherweise über eine Zahnradübertragung 9 an ein Differential 10 gekuppelt, das zwei Ausgangswellen 11 und 12 antreibt, die mit den Treibrädern

des Fahrzeugs gekuppelt sind. f

Die Abbildung 2 gibt im einzelnen einen Durchschnitt der Reveraiereinheit 2, des Betätigungazylindera 8 und der s primären Riemenacheibe 4 eine· bekannten, atufenloa verän- \ derlichen Getriebe· wieder.

Der Betätigungszylinder 8 besteht zur Hauptsache aus einem axial veraetzbaren Teil in der Fo** eines Zylinders 13, der mit einer Riemenscheibenhälfte 6 der Riemenscheibe 4 verbunden ist, und einem stationären Teil in der Form eines Kolbens 14.

Die Reveraiereinheit 2 besteht zur Hauptsache aus zwei jj Kupplungspaketen 15 und 16 für die Vorwärtsfahrt bzw. die Rückwärtsfahrt, und einer Planetenradkupplung 17, die je nach dem erregten Kupplungapaket 15 oder 16 für die Vorwärtafahrt bzw. die Rückwärtsfahrt der Riemenscheibe 4 und des Fahrzeugs sorgt.

Bei der Vorwärtsfahrt wird das Kupplungspaket 15 durch einen Kolben 18 über einen Öldruck in einem Zylinder 19 angepreßt. Bei der Vorwärtafahrt wird die Eingangswelle 1 über den hiermit einteilig ausgeführten Teil 20, das Kupplungspaket 15 und den Kolben 14 mit dem Sonnenrad 21 verbunden, das der Reihe nach den Achsenteil 22 antreibt, auf dem die primäre Riemenscheibe 4 angeordnet ist.

Ab üieser Riemenscheibe 4 wird das Motordrehmoment zum Treibriemen 7 weitergeleitet über ein« Reibungskraft, die durch den entsprechenden Öldruck im Betätigungszylinder 8 erzeugt wird.

Bei der Rückwärtsfahrt bleibt das Kupplungspaket 15 unerregt, während das Kupplungspaket 16 mittels Öldrucks im Kolben 23 erregt wird. Hierdurch wird das Ringrad 24 des Planetarsatzes festgehalten, wodurch eine entsprechende Anzahl Planetenräder 25 das Sonnenrad 21 in einem Drehsinn antreiben, der demjenigen des Falles mit eingeschaltetem Kupplungspaket 15 entgegengesetzt ist.

i lit· &igr; i » &diams;

t · ' ii·«

* 4 ■ ill«««

&bull; · Il II»»

»I I I I I I I I It ··

Wie in der Abbildung 2 dargestellt, besteht in den bekannten Ausführungsformen der Kolben 14 einerseits aus einem mit dem Sonnenrad 21 verbundenen oder hiermit einteilig ausgeführten Kern 26 und ein·* hierauf befestigten Abdeckte!! 27, der S seinerseits aus zwei Teilen 28 und 29 besteht. lin solcher zweiteiliger Abdeckteil weist den Nachteil der verhaltnismä- eig komplexen Struktur auf, die sich nicht einfaoh herstel len IHBt, und wozu außerdem drei SchwelSnMhte 30, 31 und 32 notwendig sind, wodurch - wie bereits in der Einführung erwähnt - die Gefahr von Verformungen beim Schweißen und auch zufolge des GidruckS im Mtätigüngäxyliiiawr S V#riiültnismäßig groß ist.

Die Kupplung des Standes der Technik hat überdies den Nachteil, daB auch der Kolben 1&THgr; aus zwei Teilen 33 und 34 besteht sit des sich daraus ergebenden Nachteil einer komplexen Struktur. Wegen der Gegenwart des Teils 34 soll der wie in der Einführung beschriebene notwendige Durchgang, auch schon kleines Entlüftungsloch 35 genannt, i» Kern 26 vorgesehen werden. Vorzugsweise aber wird dieser Durchgang 35 auf einen möglichst groBen Radius angebracht, damit vermieden wird, daB bei der schnellen Rückwärtsfahrt die Vorwärtskupplung durch den Zentrifugaldruckaufbau im Zylinder 19 erregt wird.

Der erstgenannte Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, indem - wie in der Abbildung 3 dargestellt - der Kolben 18 einerseits aus dem Kern 26 und andererseits aus einem Abdeckteil 36 aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, das er monolitisch ist. so daß nur eine Schweißnaht 3% notwendig ist.

Der Abdeckteil 36 ist vorzugsweise aus dickwandigem Metall hergestellt. Er besteht vorzugsweise aus einem hauptsächlich radialen Deckel 38 und einem rohrförmigen Teil 39, der in der Zylinderwand 13 verschiebbar ist.

Der zweite Nachteil der bekannten Ausführung wird beseitigt,

indem man den genannten Kolben 18 nicht mehr aus zwei Teilen 33 und 34 zusammenstellt, sondern monolitisch aufbaut, wie in der Abbildung 3 wiedergegeben wird.

Hierdurch kann der Durchgang oder die Entlüftungsöffnung 35 im Kolben 18 selbst vorgenommen werden, wodurch dieser Durchgang 35 deutlich auf einem größeren Radius liegt als in der Ausführungsform gemäß Abbildung 2. Es sei bemerkt, daß das durch den Durchgang 35 abfließende öl für eine zusätzliche Kühlung des Kupplungspakets 15 verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich keineswegs auf die

&bull; t I ..Il « · * (

II I « « · ·

III ■ I # * * <

&bull; I · I* I I I I I I I * · Il

beispielsmäSig beschriebene und durch die beiliegenden Zeichnungen erläuterte Ausführungsweise, sondern bezieht sich ebenfalls auf sämtliche Verbesserungen von stufenlos veränderlichen Getrieben in allerhand Foraen und Abmessungen, vorausgesetzt daB der Irfindungsrannen nicht überschritten wird.

Claims (6)

PRINZ, LEISER,'aUtfJKE.at-:PARTNER Patentanwälte '*'· '"EurofSeaiV^atent* Attorneys Manzingerweg 7 · 8000 München 60 13. Dezember 1988 VOLVO CkR SINT-TRUIDEN, S.A. Rellestraat 2 38ÖÖ SINT-TRUIDEN / Belgien Unser Zeichen; V 839 Schutzansprüche

1. Verbessert··, stufenlos veränderliches Getriebe bestehend aus einer Reversiereinheit (2) zu· Uak«hr«n des Drehsinns das Getriebe*: einer rualbiran Rlsaenübartraaun· (3) . gebildet durch verstellbare Riemenscheiben (4,5) und" eine· daeit zusammenarbeitenden Keiltriebrieaen (7); ein·· axial ausfahrbaren Betätigungszylinder (&bgr;), der einerseits durch einen axial beweglichen Teil (13), der «it Mindestens einer Rieaenscheibenhälfte (6) verbunden ist, und andererseits aus eine· axial stationären Teil verbunden ist, der der Reihe nach hauptsächlich aus eine· Kern (26) und eine· hierauf befestigten Abdeckteil (36) für den Betätigungszylinder (&bgr;) besteht, wobei in de· einen Drehsinn die Reversiereinheit (2) an den Abdeckteil (36) gekuppelt ist, während i· anderen Drehsinn die Reversiereinheit (2) direkt an den vorgenannten

Kern (26) gekuppelt ist,* dadurch gekennzeichnet, daB der Abdeckteil (36) «onolitisch ist.

2. Verbessertes, stufenlos veränderliches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckteil (36) aus dickwandige· Metall besteht.

3. Verbessertes, stufenlos veränderliches Getriebe nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daB der Abdeckteil (36) a· Kern (26) festgeschweißt ist.

4. Verbessertes, stufenlos veränderliches Getriebe nach eine· der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB der Abdeckteil (36) in der Fora eines Deckels (38) und eines rohrförmigen Teils (39) ausgeführt ist, wobei letzterer i· Zylinderwand (13) des Betätigungszylinders (8) verschiebbar ist.

5. Verbessertes, stufenlos veränderliches Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kern (26) und der Abdeckteil (36) an deren Außenseiten einen Zylinder (19) bilden, in dem ein Kolben (18) zum Anpressen eines der Kupplungspakete (15) der Reversiereinheit verstellbar ist,

- dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kolben (18) zugleich JBonolitisch ist.

6. Verbessertes, stufenlos veränderliches Getriebe nach Anspruch 5, wobei der Zylinder (19), der das Kupplungspaket steuert, mit einem freien Durchgang (35) versehen ist,

-dadurch gekennzeichnet, daS dieser freie Durchgang {35} sieh im Kolben (18) selbst befindet.