EP1960697A1 - Kegelscheibenumschlingungsgetriebe sowie fahrzeug mit einem derartigen getriebe - Google Patents

Kegelscheibenumschlingungsgetriebe sowie fahrzeug mit einem derartigen getriebe

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EP1960697A1
EP1960697A1 EP06840863A EP06840863A EP1960697A1 EP 1960697 A1 EP1960697 A1 EP 1960697A1 EP 06840863 A EP06840863 A EP 06840863A EP 06840863 A EP06840863 A EP 06840863A EP 1960697 A1 EP1960697 A1 EP 1960697A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
bore
axial
annular space
connecting bore
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06840863A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hartmut Faust
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Original Assignee
LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG, LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH filed Critical LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
Publication of EP1960697A1 publication Critical patent/EP1960697A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/52—Pulleys or friction discs of adjustable construction
    • F16H55/56—Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are relatively axially adjustable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/04—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism
    • F16H63/06—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions
    • F16H63/065—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions hydraulic actuating means

Definitions

  • the invention relates to a conical pulley belt transmission and a vehicle equipped therewith.
  • Conical-pulley belt transmissions enjoy increasing popularity not only because of the high level of comfort that is possible due to the continuously changeable, automatically changing transmission ratio, but also because of the reduction in consumption that they can make compared to manual transmissions or other automatic transmissions, especially in cars.
  • Such continuously variable automatic transmissions have, for example, a starting unit, a planetary reversing gear as a forward / reverse driving unit, a hydraulic pump, a variator, an intermediate shaft and a differential.
  • the variator consists of two pairs of conical pulleys and a looping element. Each pair of conical disks contains a second conical disk that can be moved in the axial direction. The looping process runs between these conical pulley pairs, for example a push link belt, a pull chain or a belt. By adjusting the second cone pulley, the running radius of the looping element changes and thus the ratio of the continuously variable automatic transmission.
  • Continuously variable automatic transmissions require a high pressure level in order to be able to adjust the variator's conical disks at the desired speed in all operating points and also to transmit the torque largely free of wear with sufficient basic contact pressure.
  • One object of the invention is to provide a conical pulley belt transmission which is inexpensive to manufacture with high operational strength and has a long service life.
  • the subclaims 2 to 8 are directed to advantageous embodiments and developments of the conical pulley belt transmission according to the invention.
  • Claim 9 is intended to place a vehicle equipped with a transmission according to the invention under protection.
  • a conical pulley belt transmission has a pair of conical pulleys on the drive side and one on the driven side, each of which contains a fixed pulley and a locating pulley, each of which is arranged on a drive-side and an output-side shaft and can be connected via a belt means for torque transmission, at least one of the shafts being at least one in the longitudinal direction of the Shaft extending axial bore, from which at least one connecting bore extending to the outer surface of the shaft extends, the mouth of which is arranged on the outer surface in a region which is covered by the washer regardless of its axial position, and one between the outer surface of the shaft and A radial inner surface of the washer-shaped annular space which can be acted upon with hydraulic pressure via the connecting bore, is provided with a discharge device for discharging air bubbles from the annular space.
  • the connecting bore opening into the outer surface of the shaft enables the axial bore to be made axially short, which is inexpensive and enables axial shortening.
  • the discharge device it is achieved that air bubbles present in the annular space escape, so that the formation of fretting corrosion on a sliding seat of the sliding disk can be reduced or avoided entirely.
  • the moving disk is advantageously connected to the shaft in a rotationally fixed but axially displaceable manner by means of a toothing and the toothing is arranged in the region of the annular space.
  • the conical pulley belt transmission is preferably designed in such a way that the opening of the connecting bore from the outer surface is arranged in the region of the toothing and the discharge device is formed by an axial groove which starts from the outer bore and whose bottom is lowered relative to the outer surface of the shaft.
  • the teeth are preferably missing in the area of the axial groove and the mouth of the connecting bore.
  • the discharge device can be formed by a discharge hole which extends axially from the annular space from the mouth of the connecting bore and which opens into the axial bore.
  • An axial groove can originate from the mouth of the discharge bore, the bottom of which is recessed into the lateral surface of the shaft.
  • the annular space is sealed on one side by a seal arranged between the shaft and an axial flange of the moving disk, and the discharge device is arranged in the annular space between the seal and the mouth of the connecting bore.
  • annular space on its side facing away from the seal with respect to the connecting bore advantageously leads from a connecting channel leading through the moving disk into a pressure chamber for applying hydraulic pressure to the moving disk.
  • FIG. 1 shows a partial view of a conical pulley belt transmission according to the invention
  • FIGS. 2 and 3 are enlarged detailed views of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a partial section along the line IV-IV in FIG. 2,
  • Figure 5 is a detailed view similar to Figure 2 of a modified embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a part of a conical pulley belt transmission, namely that part of the bevel belt transmission designated overall by 1 driven by a drive motor, such as an internal combustion engine.
  • a drive motor such as an internal combustion engine.
  • this part on the input side is assigned a complementarily designed output-side part of the continuously adjustable conical pulley belt transmission, both parts being connected to one another via a belt means in the form of, for example, a link chain 2 for torque transmission.
  • the conical pulley belt transmission 1 has a shaft 3 on the input side on, which is formed in one piece with a fixed conical disk or fixed disk 4 in the illustrated embodiment.
  • This axially fixed conical disk 4 is located adjacent to an axially displaceable conical disk or displacement disk 5 in the axial longitudinal direction of the shaft 3.
  • the torque generated by a drive motor, not shown, is introduced into the drive-side part of the conical pulley belt transmission shown in FIG. 1 via a gear 6 mounted on the shaft 3, which is mounted on the shaft 3 via a roller bearing in the form of a ball bearing 7 that absorbs axial and radical forces is that is fixed axially on the shaft 3.
  • a torque sensor 10 which has an axially fixed spreading disk 11, which is supported on an axially fixed support ring 12 and via rolling elements designed as balls 13 with an expanding surface formed directly on the moving disk 5 14 cooperates.
  • the moving disc 5 In the state shown in Fig. 1, the moving disc 5 is in its position which is at the maximum distance from the fixed disc, i.e. the gearbox is in underdrive.
  • a torque introduced via the gearwheel 6 leads to a relative rotation between the axially fixed spreading disc 11 and the axially displaceable spreading surface 14 of the displacement disc 5, which leads to their axial displacement according to the figure to the right, due to starting ramps onto which the balls 13 accumulate.
  • the torque sensor 10 also has a pressure chamber 14 which is delimited by the shaft 3, the moving disk 5, the support ring 12 and a sensor piston 15.
  • the sensor piston 15 follows the axial movement of the balls 13. Its position therefore depends on the torque.
  • An inlet bore 16 opens into the pressure chamber 14 and can be acted upon by hydraulic medium via a central axial bore 18 of the shaft 3.
  • the mouth of the inlet bore 16 is largely closed in the illustrated underdrive position of the disk set from the left-hand edge of a flange 20 of the sliding disk 5.
  • a discharge bore 22 also opens into the pressure chamber 14 and leads into an axial discharge channel 24 of the shaft 3.
  • the effective cross section of the drain hole 22 is influenced by the position of the sensor piston 15.
  • the annular space 32 is formed between a recess in the inner surface of the sliding disk 5 or by its flange 20 and the outer lateral surface of the shaft 3.
  • the axial toothings 34 are located within the annular space 32, via which the sliding disk 5 is in non-rotatable but axially displaceable engagement with the shaft 3.
  • a connecting bore 36 formed in the shaft 3 opens into the annular space 32, via which the annular space 32 and thus the pressure space 26 can be acted upon by control pressure, which can be fed to an axial bore 38 designed as a blind bore 38 of the shaft 3.
  • the control pressure applied to the axial bore 38 for the gear ratio adjustment is controlled in a manner known per se by a control device which acts on the locating disk 5 in addition to the pressure in the pressure chamber 14, which is dependent on the torque, with an adjustment pressure which is dependent on the operating conditions of the vehicle.
  • the transmission described above is compact and is known in its construction.
  • a sack space region 42 of the annular space 32 is formed on the left-hand side of the toothing, from which no hydraulic medium can flow out because of the seal 40.
  • Guide surfaces 44 formed on the inside of the flange 20 and on the outside on the shaft 3, which axially guide the sliding disk 5 and absorb the high tilting forces caused by the pressing of the link chain, are not lubricated by constantly renewing hydraulic medium, so that high demands are placed on its condition to avoid fretting corrosion.
  • Such fit corrosion can occur in particular if, for example, permanent gas bubbles are present in the adjoining bag space region 42, which support the corrosion. It is therefore appropriate to the annular space 32 with a discharge device for discharging air or. To provide gas bubbles.
  • FIG. 2 representing an enlarged section of FIG. 1, FIG. 3 showing only part of the shaft visible in FIG. 2 and FIG. 4 one Section through the shaft in the plane IV-IV (Fig. 1) shows.
  • the connecting bore 36 opens into the annular space 32 in the region of the axial toothings 34. This not only has the advantage of better lubrication of the toothing, but also has mechanical advantages compared to an opening of the connecting bore 36 in the region of a recess in the figures on the right Tooth 34.
  • an axial groove 46 leads from the mouth of the connecting bore 36 into the pocket space area 42 of the annular space 32, which is recessed into the groove base of the toothing 34i of the shaft 3, so that the base of the axial groove 46 lies deeper than the adjacent lateral surface 44 of the shaft 3, which forms one of the guide surfaces 44 in the longitudinal extension in the figures. Due to the recessed arrangement of the base of the axial groove 46 in relation to the lateral surface 44, any gas bubbles located in the bag space region 42 move when the shaft rotates because of its lower specific weight compared to the hydraulic fluid due to the "negative" centrifugal force to the location with the smallest diameter of the annular space, i.e. get into the axial groove 46 and from there through the connecting bore 36 and the axial bore 38, if necessary, out of the arrangement by escaping into the blind bore 38 at leaks in the rotary feed of hydraulic fluid.
  • guide surfaces 45 (FIG. 1) for guiding the moving disk 5 on the shaft 3 are also formed.
  • Fig. 4 shows the arrangement in cross section.
  • the axial groove 46 which is lowered relative to the tooth base, the level of which is designated 48, is clearly visible.
  • a tooth of the axial toothing is located in the area of the connecting bore 36 34-i of wave 3 is missing.
  • three blind bores 38 with associated connecting bores 36 are formed in the shaft 3 at equal angular intervals, the toothing being missing in the region of each mouth.
  • the toothing does not have to be missing over the entire axial length, but advantageously only in its area covering the mouth of the connecting bore 36 or in the area along which the axial groove 46 extends. 4 can start from the mouths of all three connecting bores 36 axial grooves 46.
  • FIG. 5 shows a view similar to FIG. 2 of a modified embodiment.
  • a discharge bore 50 is provided which is separate from the connecting bore 36 and which originates from the bottom of the bag space region 42 or advantageously from an axial groove countersunk into the lateral surface of the shaft. It goes without saying that the discharge bore advantageously starts from a region of the sack space region 42 which at least is not run over by the seal 40 when the moving disk moves into its position shifted to the right most.
  • the described measures for the discharge of gas bubbles from the annular space 32, in particular from the bag space area 42, can be used individually or in combination.
  • the number of axial grooves or discharge bores distributed along the circumference depends on the respective requirements.
  • the extent of the depression of the base of the axial groove 46 in the lateral surface of the shaft 3 is, for example, approximately 0.2 mm.
  • the toothed region of the shaft merges via a small depression into the lateral surface which is then formed with a constant radius and forms a guide surface.
  • the base of the axial groove 46 is inclined in the direction of the mouth of the respective connection bore leading into the axial bore 38 of the shaft 3, for example by increasing the depth of the axial groove.
  • the connecting bores 36 and the discharge bore 50 do not have to run radially, but can run obliquely to the radial direction.
  • the invention can advantageously be used wherever an annular bag space is formed around a shaft of a conical pulley belt transmission, which borders on mating or guiding surfaces which are sealed off from one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ein Kegelscheibenpaar eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes weist jeweils eine Festscheibe und eine Wegscheibe auf, die jeweils auf einer antriebsseitigen und einer abtriebsseitigen Welle angeordnet und über ein Umschlingungsmittel zur Drehmomentübertragung verbindbar sind, wobei zumindest eine der Wellen zumindest eine in Längsrichtung der Welle sich erstreckende Axialbohrung aufweist, von der mindestens eine sich zur Mantelfläche der Welle erstreckende Verbindungsbohrung ausgeht, deren Austritt an der Mantelfläche in einem Bereich angeordnet ist, der von der Wegscheibe unabhängig von deren axialer Stellung überdeckt wird, und ein zwischen der Mantelfläche der Welle und einer radialen Innenfläche der Wegscheibe ausgebildeter Ringraum, der über die Verbindungsbohrung mit Hydraulikdruck beaufschlagbar ist, mit einer Ableiteinrichtung zum Ableiten von Luftblasen aus dem Ringraum versehen ist.

Description

Kegelscheibenumschlingunqsqetriebβ sowie Fahrzeug mit einem derartigen Getriebe
Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe und ein damit ausgerüstetes Fahrzeug.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe erfreuen sich nicht nur wegen des hohen Komforts, der durch die kontinuierlich veränderbare, automatisch erfolgende Übersetzungsveränderung möglich ist, sondern auch wegen der mit ihnen gegenüber Handschaltgetrieben oder anderen automatischen Getrieben möglichen Verbrauchsminderung steigender Beliebtheit, insbesondere in PKWs.
Solche stufenlose Automatikgetriebe weisen beispielsweise eine Anfahreinheit, ein Planetenwendegetriebe als Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit, eine Hydraulikpumpe, einen Variator, eine Zwischenwelle und ein Differential auf. Der Variator besteht aus zwei Kegelscheibenpaaren und einem Umschlingungsorgan. Jedes Kegelscheibenpaar enthält eine in axialer Richtung verschiebbare zweite Kegelscheibe. Zwischen diesen Kegelscheibenpaaren läuft das Umschlingungsorgang, zum Beispiel ein Schubgliederband, eine Zugkette oder ein Riemen. Über die Verstellung der zweiten Kegelscheibe ändert sich der Laufradius des Umschlin- gungsorgans und somit die Übersetzung des stufenlosen Automatikgetriebes.
Stufenlose Automatikgetriebe erfordern ein hohes Druckniveau, um die Kegelscheiben des Variators in allen Betriebspunkten mit der gewünschten Geschwindigkeit verstellen zu können und außerdem mit einem genügenden Basisanpressdruck weitgehend verschleißfrei das Drehmoment zu übertragen.
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt darin, ein Kegelscheibenumschlingungs- getriebe zu schaffen, das bei hoher Betriebsfestigkeit günstig herstellbar ist und eine hohe Lebensdauer aufweist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche 2 bis 8 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kegelscheibenumschlingungsgetriebes gerichtet. Mit dem Anspruch 9 soll ein mit einem erfindungsgemäßen Getriebe ausgerüstetes Fahrzeug unter Schutz gestellt werden.
Ein erfindungsgemäßes Kegelscheibenumschlingungsgetriebe weist ein antriebsseitiges und ein abtriebsseitiges Kegelscheibenpaar auf, das jeweils eine Festscheibe und eine Wegscheibe enthält, die jeweils auf einer antriebsseitigen und einer abtriebsseitigen Welle angeordnet und über ein Umschlingungsmittel zur Drehmomentübertragung verbindbar sind, wobei zumindest eine der Wellen zumindest eine in Längsrichtung der Welle sich erstreckende Axialbohrung aufweist, von der mindestens eine sich zur Mantelfläche der Welle erstreckende Verbindungsbohrung ausgeht, deren Mündung an der Mantelfläche in einem Bereich angeordnet ist, der von der Wegscheibe unabhängig von deren axialer Stellung überdeckt wird, und ein zwischen der Mantelfläche der Welle und einer radialen Innenfläche der Wegscheibe ausgebildeter Ringraum der über die Verbindungsbohrung mit Hydraulikdruck beaufschlagbar ist, mit einer Ableiteinrichtung zum Ableiten von Luftblasen aus dem Ringraum versehen ist.
Die in die Mantelfläche der Welle mündende Verbindungsbohrung ermöglicht eine axial kurze Ausbildung der Axialbohrung, was kostengünstig ist und eine axiale Verkürzung ermöglicht. Mit Hilfe der Ableiteinrichtung wird erreicht, dass in dem Ringraum vorhandene Luftblasen entweichen, so dass die Bildung von Passungsrost an einem Schiebesitz der Wegscheibe verringert oder ganz vermieden werden kann.
Vorteilhafterweise ist die Wegscheibe drehfest, jedoch axial verschiebbar über eine Verzahnung mit der Welle verbunden und ist die Verzahnung im Bereich des Ringraums angeordnet.
Weiterhin ist das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe bevorzugt derart ausgebildet, dass die Mündung der Verbindungsbohrung aus der Mantelfläche im Bereich der Verzahnung angeordnet ist und die Ableiteinrichtuηg durch eine Axialnut gebildet ist, die von der Mündungsbohrung ausgeht und deren Boden bezogen auf die Mantelfläche der Welle abgesenkt ist.
Bevorzugt fehlt die Verzahnung im Bereich der Axialnut und der Mündung der Verbindungsbohrung.
Die Ableiteinrichtung kann durch eine vom Ringraum in axialem Abstand von der Mündung der Verbindungsbohrung abgehende Ableitbohrung gebildet sein, die in die Axialbohrung mündet. Von der Mündung der Ableitbohrung kann eine Axialnut ausgehen, deren Boden in die Mantelfläche der Welle eingesenkt ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kegelscheibenumschlin- gungsgetriebes ist der Ringraum an einer Seite durch eine zwischen der Welle und einem axialen Flansch der Wegscheibe angeordnete Dichtung abgedichtet und die Ableiteinrichtung im Ringraum zwischen der Dichtung und der Mündung der Verbindungsbohrung angeordnet.
Weiter geht vorteilhaft von dem Ringraum auf dessen bezüglich der Verbindungsbohrung von der Dichtung abgewandten Seite ein durch die Wegscheibe hindurch führender Verbindungskanal in einen Druckraum zur Beaufschlagung der Wegscheibe mit Hydraulikdruck aus.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Figur 1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Kegelscheibenumschlingungsgetriebes,
Figuren 2 und 3 vergrößerte Detailansichten der Figur 1 ,
Figur 4 einen teilweisen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Figur 2,
Figur 5 eine Detailansicht ähnlich der Figur 2 einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, nämlich den von einem Antriebsmotor, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor, angetriebenen antriebs- oder eingangsseitigen Teil des insgesamt mit 1 bezeichneten Kegelumschlingungsgetriebes. Bei einem vollständig ausgeführten Kegelumschlingungsgetriebe ist diesem eingangsseitigen Teil ein komplementär ausgebildeter abtriebsseitiger Teil des stufenlos einstellbaren Kegelschei- benumschlingungsgetriebes zugeordnet, wobei beide Teile über ein Umschlingungsmittel in der Form beispielsweise einer Laschenkette 2 zur Momentenübertragung miteinander verbunden sind. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 1 weist eingangsseitig eine Welle 3 auf, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit einer feststehenden Kegelscheibe oder Festscheibe 4 ausgebildet ist. Diese axial feststehende Kegelscheibe 4 befindet sich in Axiallängsrichtung der Welle 3 einer axial verlagerbaren Kegelscheibe oder Wegscheibe 5 benachbart gegenüber.
Das von einem nicht dargestellten Antriebsmotor erzeugte Drehmoment wird in den in Fig. 1 dargestellten antriebsseitigen Teil des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes über ein auf der Welle 3 gelagertes Zahnrad 6 eingeleitet, welches auf der Welle 3 über ein Wälzlager in Form eines axiale und radikale Kräfte aufnehmenden Kugellagers 7 gelagert ist, das auf der Welle 3 axial festgelegt ist. Zwischen dem Zahnrad 6 und der axial verlagerbaren Kegelscheibe 5 befindet sich ein Drehmomentfühler 10, der eine axial feststehende Spreizscheibe 11 aufweist, die sich an einem ebenfalls axial feststehenden Stützring 12 abstützt und über als Kugeln 13 ausgebildete Wälzkörper mit einer unmittelbar an der Wegscheibe 5 ausgebildeten Spreizfläche 14 zusammenwirkt.
Im in Fig. 1 dargestellten Zustand befindet sich die Wegscheibe 5 in ihrer von der Festscheibe maximal entfernten Stellung, d.h. das Getriebe ist in Underdrive.
Ein über das Zahnrad 6 eingeleitetes Drehmoment führt zu einer Relativdrehung zwischen der axial feststehenden Spreizscheibe 11 und der axial verlagerbaren Spreizfläche 14 der Wegscheibe 5, was zu deren axialer Verschiebung gemäß der Figur nach rechts führt, und zwar aufgrund von Anlauframpen, auf die die Kugeln 13 auflaufen.
Der Drehmomentfühler 10 besitzt weiter einen Druckraum 14, der von der Welle 3, der Wegscheibe 5, dem Stützring 12 und einem Fühlerkolben 15 begrenzt wird. Der Fühlerkolben 15 folgt der axialen Bewegung der Kugeln 13. Seine Stellung hängt somit vom Drehmoment ab. In den Druckraum 14 mündet eine Zulaufbohrung 16, die über eine zentrale Axialbohrung 18 der Welle 3 mit Hydraulikmittel beaufschlagbar ist. Die Mündung der Zulaufbohrung 16 ist in der dargestellten Underdrive-Stellung des Scheibensatzes vom linksseitigen Rand eines Flansches 20 der Wegscheibe 5 weitgehend verschlossen. Weiter mündet in den Druckraum 14 eine Ablaufbohrung 22, die in einen axialen Ablaufkanal 24 der Welle 3 führt. Der wirksame Querschnitt der Ablaufbohrung 22 wird durch die Stellung der Fühlerkolbens 15 beeinflusst. Insgesamt kann mit der beschriebenen Anordnung die auf die Wegscheibe ausgeübte Kraft in an sich bekannter Weise drehmomentabhängig und übersetzungsabhängig verändert werden. Zur Verstellung der Wegscheibe 5 dient ein weiterer Druckraum 26, der zwischen dem Stützring 12 und einem an der Wegscheibe 5 befestigten Ringkolben 28 ausgebildet ist und über durch die Wegscheibe 5 hindurch führende Verbindungskanäle 30 von einem Ringraum 32 aus mit Hydraulikdruckmittel versorgt wird. Der Ringraum 32 ist zwischen einer Ausnehmung in der Innenfläche der Wegscheibe 5 bzw. von deren Flansch 20 und der äußeren Mantelfläche der Welle 3 gebildet. Innerhalb des Ringraums 32 befinden sich die Axialverzahnungen 34, über die die Wegscheibe 5 in drehfestem, aber axial verschiebbarem Eingriff mit der Welle 3 ist. In den Ringraum 32 mündet eine in der Welle 3 ausgebildete Verbindungsbohrung 36, über die der Ringraum 32 und damit der Druckraum 26 mit Steuerdruck beaufschlagbar ist, der einer als Sackbohrung 38 ausgebildete Axialbohrung 38 der Welle 3 zuführbar ist. Der an der Axialbohrung 38 anliegende Steuerdruck zur Übersetzungsverstellung wird in an sich bekannter Weise von einem Steuergerät gesteuert, das die Wegscheibe 5 zusätzlich zu dem im Druckraum 14 vorhandenen, vom Drehmoment abhängigen Druck mit einem von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs abhängigen Verstelldruck beaufschlagt.
Das vorstehend geschilderte Getriebe baut kompakt und ist in seinem Aufbau an sich bekannt.
Wegen ihrer verschiedenen Funktion müssen die in vielen Betriebsbereichen mit unterschiedlichem Druck beaufschlagten Druckräume 14 und 26 hydraulisch klar voneinander getrennt sein. Dies geschieht mittels einer beispielsweise als Dichtring 40 ausgeführten Dichtung, die zwischen den gemäß Fig. 1 linksseitigen Endbereich des wegschei benfesten Flansches 20 und der Mantelfläche der Welle 3 dichtet.
Wie aus Fig. 1 unmittelbar ersichtlich, ist linksseitig der Verzahnung ein Sackraumbereich 42 des Ringraums 32 gebildet, aus dem wegen der Dichtung 40 kein Hydraulikmittel ausströmen kann. Innenseitig am Flansch 20 und außenseitig an der Welle 3 ausgebildete Führungsflächen 44, die die Wegscheibe 5 axial führen und die hohen durch die Anpressung der Laschenkette hervorgerufenen Kippkräfte aufnehmen, sind dadurch nicht durch ständig sich erneuerndes Hydraulikmittel geschmiert, so dass an dessen Zustand hohe Anforderungen gestellt werden, um Passungskorrosion zu vermeiden. Zu einer solchen Passungskorrosion kann es insbesondere dann kommen, wenn in dem angrenzenden Sackraumbereich 42 beispielsweise permanente Gasblasen vorhanden sind, die die Korrosion unterstützen. Es ist daher zweckmäßig, den Ringraum 32 mit einer Ableiteinrichtung zum Ableiten von Luftbzw. Gasblasen zu versehen. Ein Beispiel einer solchen Ableiteinrichtung wird im Folgenden anhand der Figuren 2 bis 4 erläutert, wobei die Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 darstellt, die Fig. 3 einen Teil lediglich der in Fig. 2 sichtbaren Welle zeigt und die Fig. 4 einen Schnitt durch die Welle in der Ebene IV-IV (Fig. 1) zeigt.
Gemäß den Figuren mündet die Verbindungsbohrung 36 im Bereich der Axialverzahnungen 34 in den Ringraum 32. Dies hat nicht nur den Vorteil einer besseren Schmierung der Verzahnung, sondern hat auch mechanische Vorteile gegenüber einer Mündung der Verbindungsbohrung 36 in den Bereich einer Ausdrehung in den Figuren rechts der Verzahnung 34.
Wie insbesondere aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, führt von der Mündung der Verbindungsbohrung 36 in den Sackraumbereich 42 des Ringraums 32 eine Axialnut 46, die in den Nutgrund der Verzahnung 34i der Welle 3 eingesenkt ist, so dass der Grund der Axialnut 46 tiefer liegt als die benachbarte Mantelfläche 44 der Welle 3, die in der in den Figuren längsseitigen Verlängerung eine der Führungsflächen 44 bildet. Durch die gegenüber der Mantelfläche 44 vertiefte Anordnung des Grundes der Axialnut 46 bewegen sich eventuelle, im Sackraumbereich 42 befindliche Gasbläschen bei Drehung der Welle wegen ihres gegenüber dem Hydraulikfluid geringeren spezifischen Gewichts aufgrund der "negativen" Zentrifugalkraft sich zur Stelle mit geringstem Durchmesser des Ringraums, d.h. gelangen in die Axialnut 46 und von dort durch die Verbindungsbohrung 36 und die Axialbohrung 38 gegebenenfalls aus der Anordnung heraus, indem sie an Undichtigkeitsstellen der Drehzuführung von Hydraulikfluid in die Sackbohrung 38 entweichen.
Rechtsseitig der Verzahnung 34 sind ebenfalls Führungsflächen 45 (Fig. 1 ) zur Führung der Wegscheibe 5 auf der Welle 3 gebildet. Dort besteht jedoch keine oder nur eine sehr geringe Gefahr von Passungskorrosion, da die Führungsflächen nicht gegeneinander abgedichtet sind (eine geringe Menge an Hydraulikfluid kann in den Raum zwischen den beiden Kegelscheiben entweichen). Unter Umständen kann es jedoch zweckmäßig sein, auch rechtsseitig der Mündung der Verbindungsbohrung 36 eine Axialnut ähnlich der eingezeichneten Axialnut 46 auszubilden.
Fig. 4 zeigt die Anordnung im Querschnitt. Deutlich sichtbar ist die Axialnut 46, die gegenüber dem Zahngrund, dessen Niveau mit 48 bezeichnet ist, abgesenkt ist. Außerdem ist in Fig. 4 deutlich sichtbar, dass im Bereich der Verbindungsbohrung 36 ein Zahn der Axialverzahnung 34-i der Welle 3 fehlt. Gemäß Fig. 4 sind in der Welle 3 in gleichen Winkelabständen drei Sackbohrungen 38 mit zugehörigen Verbindungsbohrungen 36 ausgebildet, wobei die Verzahnung im Bereich jeder Mündung fehlt. Es versteht sich, dass die Verzahnung nicht über die gesamte axiale Länge fehlen muss, sondern vorteilhafterweise nur in ihrem die Mündung der Verbindungsbohrung 36 überdeckenden Bereich fehlt bzw. in dem Bereich fehlt, längs dessen sich die Axialnut 46 erstreckt. Weiter können gemäß Fig. 4 von den Mündungen aller drei Verbindungsbohrungen 36 Axialnuten 46 ausgehen.
Fig. 5 zeigt eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist eine von der Verbindungsbohrung 36 getrennte Ableitbohrung 50 vorgesehen, die vom Grund des Sackraumbereiches 42 oder vorteilhafterweise von einer in die Mantelfläche der Welle eingesenkten Axialnut ausgeht. Es versteht sich, dass die Ableitbohrung vorteilhafterweise von einem Bereich des Sackraumbereiches 42 ausgeht, der zumindest von der Dichtung 40 nicht überfahren wird, wenn sich die Wegscheibe in ihre am weitesten nach rechts verschobene Stellung bewegt.
Die geschilderten Maßnahmen zur Ableitung von Gasblasen aus dem Ringraum 32, insbesondere aus dessen Sackraumbereich 42 können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Die Anzahl der längs des Umfangs verteilten Axialnuten bzw. Ableitbohrungen richtet sich nach den jeweiligen Erfordernissen. Das Maß der Einsenkung des Grundes der Axialnut 46 in die Mantelfläche der Welle 3 beträgt beispielsweise etwa 0,2 mm. Weiter ist es vorteilhaft wenn, wie dargestellt, der verzahnte Bereich der Welle über eine kleine Einsenkung in die dann mit konstantem Radius ausgebildete Mantelfläche übergeht, die eine Führungsfläche bildet. Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Grund der Axialnut 46 in Richtung zur Mündung der jeweiligen in die Axialbohrung 38 der Welle 3 führenden Verbindungsbohrung geneigt ist, beispielsweise, indem die Tiefe der Axialnut zunimmt. Die Verbindungsbohrungen 36 bzw. die Ableitbohrung 50 müssen nicht radial verlaufen, sondern können schräg zur radialen Richtung verlaufen.
Die Erfindung ist überall dort vorteilhaft einsetzbar, wo um eine Welle eines Kegelscheiben- umschlingungsgetriebes ein ringförmiger Sackraum gebildet ist, der an gegeneinander abgedichtete Pass- bzw. Führungsflächen grenzt. Bezuαszeichenhste
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
Laschenkette
Welle
Festscheibe
Wegscheibe
Zahnrad
Kugellager
Drehmomentfühler
Spreizscheibe
Stützring
Kugeln
Druckraum
Fühlerkolben
Zulaufbohrung
Axialbohrung
Flansch
Ablaufbohrung
Ablaufkanal
Druckraum
Ringkolben
Verbindungskanal
Ringraum
Axialverzahnungen
Verbindungsbohrung
Axialbohrung
Dichtung
Sackraumbereich
Führungsflächen
Führungsfläche
Axialnut
Zahngrund
Ableitbohrung

Claims

Patentansprüche
1. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) mit einem antriebsseitigen und einem ab- triebsseitigen Kegelscheibenpaar,
die jeweils eine Festscheibe (4) und eine Wegscheibe (5) aufweisen,
die jeweils auf einer antriebsseitigen und einer abtriebsseitigen Welle (3) angeordnet und über ein Umschlingungsmittel (2) zur Drehmomentübertragung verbindbar sind, wobei zumindest eine der Wellen (3) zumindest eine in Längsrichtung der Welle (3) sich erstreckende Axialbohrung (38) aufweist, von der mindestens eine sich zur Mantelfläche der Welle (3) erstreckende Verbindungsbohrung (36) ausgeht, deren Mündung an der Mantelfläche in einem Bereich angeordnet ist, der von der Wegscheibe (5) unabhängig von deren axialer Stellung überdeckt wird, und ein zwischen der Mantelfläche der Welle und einer radialen Innenfläche der Wegscheibe ausgebildeter Ringraum (32), der über die Verbindungsbohrung (36) mit Hydraulikdruck beaufschlagbar ist, mit einer Ableiteinrichtung (34; 50) zum Ableiten von Luftblasen aus dem Ringraum versehen ist.
2. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 1, wobei die Wegscheibe (5) drehfest, jedoch axial verschiebbar über eine Verzahnung (34) mit der Welle (3) verbunden ist und die Verzahnung im Bereich des Ringraums (32) angeordnet ist.
3. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 2, wobei die Mündung der Verbindungsbohrung (36) aus der Mantelfläche im Bereich der Verzahnung (34) angeordnet ist und die Ableiteinrichtung durch eine Axialnut (46) gebildet ist, die von der Mündung der Verbindungsbohrung (36) ausgeht und deren Boden bezogen auf die Mantelfläche der Welle (3) abgesenkt ist.
4. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 3, wobei die Verzahnung der Welle (3) im Bereich der Axialnut (46) und der Mündung der Verbindungsbohrung (36) fehlt.
5. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ableiteinrichtung durch eine vom Ringraum (32) in axialem Abstand von der Mündung der Verbindungsbohrung (36) abgehende Ableitbohrung (50) gebildet ist, die in die Axialbohrung (38) mündet.
6. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach Anspruch 5, wobei von der Mündung der Ableitbohrung (50) eine Axialnut ausgeht, deren Boden in die gegenüber der Mantelfläche der Welle (3) eingesenkt ist.
7. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ringraum (32)an einer Seite durch eine zwischen der Welle (3) und einem axialen Flansch (20) der Wegscheibe (5) angeordnete Dichtung (40) abgedichtet ist und die Ableiteinrichtung (34, 50) im Ringraum zwischen der Dichtung und der Mündung der Verbindungsbohrung (36) angeordnet ist.
8. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei von dem Ringraum (32) auf dessen bezüglich der Verbindungsbohrung (36) von der Dichtung (40) abgewandten Seite ein durch die Wegscheibe (5) hindurch führender Verbindungskanal (30) in einen Druckraum (26) zur Beaufschlagung der Wegscheibe (5) mit Hydraulikdruck ausgeht.
9. Fahrzeug gekennzeichnet durch ein Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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