JP3771958B2 - 円錐プーリ形巻掛け伝動装置を備えた駆動ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段に調節可能な円錐プーリ形巻掛け伝動装置を備えた駆動ユニットであって、円錐プーリ形巻掛け伝動装置が入力側及び出力側の円錐プーリ対を有し、該円錐プーリ対が、両円錐プーリ対を互いに駆動結合する巻掛け手段を締め付けるために、それぞれ少なくとも１つの調節部材を介して緊締可能であり、該調節部材が接続導管を介してポンプと接続されており、この場合、少なくとも一方の円錐プーリ対に、駆動軸において発生するトルクの少なくとも一部を該円錐プーリ対に伝達する油圧−機械式トルクセンサが配設されていて、該トルクセンサが、ポンプによって接続導管を介して負荷されかつ流出部を備えた圧力室、及び該圧力室の流出部の領域に設けられた少なくとも２つの弁部材を有していて、前記少なくとも一方の円錐プーリ対に伝達されるトルクに応じて前記少なくとも２つの弁部材が相対運動することにより、円錐プーリ対と巻掛け手段との間に締め付け力を生ぜしめる、前記トルクに関連した液圧を発生する形式であるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
円錐プーリ形巻掛け伝動装置を備えた駆動ユニットは、ドイツ国特許第２８２８３４７号明細書並びにドイツ国特許公開第４０３６６８３号、第４２３４２９４号、第４２０１６９２号及び第３５３８８８４号明細書から公知である。多くの公知の駆動ユニットの場合、トルクセンサによって調節された圧力はトルクに関連しているばかりでなく、負荷にも関連している。
【０００３】
使用されるトルクセンサは実際にはトルクに関連して及び／又は伝達比に関連して制御される弁として作用し、この場合、絞りとして用いられる範囲は対応するトルクセンサの圧力室の流出側に後続している。圧力室はポンプによって補給されかつトルク衝撃が生じた場合には弁範囲もしくは絞り個所は少なくとも部分的に閉鎖される。これによって、トルクセンサの圧力室内で適当な圧力上昇が生じる。これによって、適当な導管を介して前記圧力室に接続された調節部材、例えば特にピストン／シリンダユニット内でも相応の圧力上昇が生ぜしめられ、これによって、調節部材を介して互いに押しつけられる摩擦対偶も同様に相応して強く締付けられる。
【０００４】
絞り弁もしくは絞り個所を調節するために、公知のトルクセンサは、有利には転動体を間挿して、圧着カムもしくは圧着軌道を備えた互いに対置するディスクを有していて、このディスクはポンプを介して圧力室内で生ぜしめられる圧力によって互いに締付けられる。特に駆動側から圧力衝撃が生じた場合には、両ディスクが拡開されかつ軸方向に可動な部分が絞り個所の流出横断面を減少もしくは閉鎖する。つまり、圧着カムを備えたディスクを介して、駆動トルクの少なくとも一部が機械的に伝達されかつ伝達されるトルクに相応して絞り弁もしくは絞り個所の流出横断面が変化ししかも巻掛け手段、例えば特にチェーンに対する圧着力が生ずる。
【０００５】
更に上記従来技術から、トルクセンサから流出する圧力媒体を巻掛け手段もしくは円錐プーリ対を潤滑するために使用することが、公知である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、トルクセンサから流出する圧力媒体を冷却もしくは潤滑目的のために最良に利用できるようにすることにある。つまり本発明によって、トルクセンサにおいて生ずる液体量によって最良の潤滑もしくは冷却が得られるようになる。更に本発明の課題は、このような改善を特に簡単かつ安価に実現できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明によれば、冒頭に述べた形式の駆動ユニットにおいて、前記トルクセンサの前記圧力室の前記流出部からの流出導管が、吸い込み導管を介して液体貯蔵部に接続されたジェットポンプの流入部に接続され、これにより駆動ユニット内の構成部材の潤滑又は冷却を目的とした付加的な液体容積が準備されることによって解決された。
【０００８】
【発明の効果】
上記ジェットポンプは特に安価である。それというのも、ジェットポンプは可動な部分を有していないからである。更にこのようなジェットポンプによって、トルクセンサの流出部から流出する圧力媒体、特にオイルがまだ有している高い圧力レベルをポンプエネルギもしくは搬送エネルギとして利用することができる。
【０００９】
この場合、トルクセンサによって準備された液体圧力媒体は駆動媒体として用いられる。この駆動媒体はジェットポンプ内に導入されかつジェットポンプの円錐形の推進ノズルの開口部において高い速度を得、これによって、前記開口部において圧力が著しく減少される。この圧力低下によって、ジェットポンプは吸込み導管を介して付加的に、駆動媒体と混合されるかもしくはトルクセンサによって供給された駆動液体と混合される液体を吸い込むようになる。これによって、ジェットポンプの混合範囲で搬送される全容積の速度が減少される。
【００１０】
つまり本発明によれば、トルクセンサによって準備された液体内に存在する比較的高い圧力エネルギがジェットポンプを介して運動エネルギに変換されかつこの際発生する圧力低下が付加的な液体容積を吸込むために及び搬送するために利用される。この場合簡単な形式で、著しく大きな液体容積を潤滑及び／又は冷却目的のために準備できる。
【００１１】
つまり本発明の措置によって、付加的な回転ポンプ、例えば歯車ポンプ又はベーンポンプが不要になるかもしくはトルクセンサを補給するポンプを適当に小さく構成できる。それというのも、ポンプは付加的に潤滑及び／又は冷却目的のための液体容積を搬送する必要がないからである。
【００１２】
本発明の構成は特に駆動ユニットと関連して有利に適用され、この駆動ユニットにおいては、一方の円錐プーリ対の、少なくとも軸方向で変位可能なプーリが、トルクに関連した圧力が供給される調節部材を介して並びに伝達比に関連した圧力が供給される調節部材を介して軸方向に負荷可能である。この場合両調節部材は並行に接続されるので、調節部材によって生ぜしめられる軸方向力は加算される。
【００１３】
特に、両プーリ対がトルクに関連した圧力によって負荷可能な調節部材並びに伝達比に関連した圧力によって負荷可能な調節部材を有していると、有利である。このような構成は既に提案されており、この場合、トルクに関連した回路のために及び伝達比変更のために設けられた回路のためにそれぞれ１つのポンプが設けられている。しかし両回路のために１つのポンプしか使用しないこともできる。この場合には、圧力分配もしくは容積流分配のための適当な弁が個々の調節部材に設けられねばならない。
【００１４】
上述のダブル調節部材原理もしくはダブルピストン／シリンダ原理の使用によって、特に単一のポンプを使用した場合、ポンプを比較的小さく設計できるが、しかし、与えられるオイル量もしくはポンプによって準備されるオイル量は依然として、駆動ユニット内で必要な潤滑及び冷却を保証するためには、不十分である。このことは特に、摩擦クラッチ、例えば始動クラッチを潤滑もしくは冷却する場合に、該当する。
【００１５】
本発明の構成によって、使用されるオイル容積を高めるためにトルクセンサから流出するオイルのエネルギが利用され、この場合、ジェットポンプによって付加的なオイルが搬送される。従って、場合によって接続及び遮断される回転ポンプが不要であるかもしくは円錐プーリ形巻掛け伝動装置のために大きなポンプが不要であるので、エネルギが不必要に消費されることはない。
【００１６】
ジェットポンプの効率は比較的劣っており、それ故このようなポンプの使用は一般的に望まれないが、本発明によって、多くの場合このようなポンプによって所要のもしくは不足の冷却オイル量を十分に満たせることが明らかとなった。この場合、ジェットポンプによって搬送されるオイルはほぼ無圧で冷却個所もしくは潤滑個所に達する。既に述べたように、このようなジェットポンプは少なくとも１つの始動クラッチを冷却するために利用される。オイルの正常な運転温度ではジェットポンプによって搬送される冷却オイル量は調節部材もしくはトルクセンサを補給するポンプによって搬送されるオイル容積の３０％までである。
【００１７】
有利には、ジェットポンプの吸込み側もしくは吸込み経路内に吸込み方向で開放される逆止弁が配置されている。このような逆止弁によって、冷えた場合、例えば−１０℃以下の温度の場合、トルクセンサからジェットポンプに搬送されるオイルは事実上ポンプを介して搬送されかつ本来の吸込み導管を介して流出しないことが、保証される。このことは極めて冷たく粘性のあるオイルの場合に生ずる。それというのも、この際発生ずるポンプ内の内的な摩擦損失に基づきトルクセンサから供給されるオイルのエネルギは著しく低下し、これにより、あらゆる運転状態で逆止弁なしにはジェットポンプの流出側への所望の搬送が保証されなくなるからである。
【００１８】
逆止弁によって、少なくともジェットポンプの流入側に到達するオイル容積が、冷却もしくは潤滑すべき構成部材に導かれるようになる。低温の場合及び冷えたオイルの場合与えられた容積で十分である。
【００１９】
更に、ジェットポンプは濾過されないオイルによっても運転することができ、このことは、ジェットポンプによって吸い込まれるオイル量が直接、つまりフィルタを介することなしに、オイル貯蔵部から吸い込まれるということを意味する。ジェットポンプによって吸い込まれたオイルは濾過する必要がないので、調節部材もしくはトルクセンサを補給する回転ポンプのために必要なフィルタも圧力負荷軽減されひいては小さく構成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
第１図では、概略的に、入力側のプーリ対３と出力側のプーリ対４とを備えた円錐プーリ形巻掛け伝動装置（Kegelscheibenumschlingungsgetriebe）２を有する駆動ユニット１が図示されている。各プーリ対は軸方向で可動なプーリ部分３ａ，４ａ及び軸方向で定置のプーリ部分３ｂ，４ｂをそれぞれ有している。両プーリ対の間にはトルク伝達のためにチェーン５としての巻掛け手段が設けられている。
【００２１】
プーリ対３は調節部材６を介してかつプーリ対４は調節部材７を介して軸方向でチェーン５に対して締め付けられ、前記調節部材はピストン／シリンダユニットとして構成されている。
【００２２】
作用的にピストン／シリンダユニット６，７に対して並行に接続されて、伝動装置の伝達比変更（Uebersetzungsaenderung）に役立つそれぞれ１つの別のピストン／シリンダユニット９，１０が設けられている。ピストン／シリンダユニット９，１０の圧力室は選択的に所要の伝達比（Uebersetzungsverhaeltnis）に応じて圧力媒体で充填されるか又は圧力媒体を排出される。このために、圧力室９，１０に対して案内された導管１１，１２は要求に応じて、弁１３を介してポンプ１４によって形成された圧力媒体源又は流出導管１５に接続される。つまり、円錐プーリ形巻掛け伝動装置２の伝達比変更は両調節部材９，１０の間の圧力差を調節することによって行われる。
【００２３】
少なくともトルクに関連した圧力を発生させるために、油圧−機械式原理を基礎としたトルクセンサ（Drehmomentfuehler）１６が設けられている。このトルクセンサ１６は、駆動軸Ａと間挿されたクラッチユニット１７とを介して導入されたトルクの少なくとも一部を、プーリ対３に伝達する。
【００２４】
クラッチユニット１７は少なくとも１つの始動クラッチ（Anfahrkupplung）１８並びに場合によっては例えば後進用の回転方向逆転ユニット１９を有している。回転方向逆転ユニットは自体公知の形式で、遊星歯車伝動装置２１を介して中間軸Ｂの回転方向を変えるクラッチもしくはブレーキ２０を有している。
【００２５】
始動クラッチ１８及び回転方向逆転ユニット１９は、切換え弁２２を介して選択的に開閉される液力式に操作されるクラッチとして構成できる。切換え弁２２には制御弁２３が前置されていて、この制御弁を介して、現在の運転状態のために必要なクラッチ１８又は１９が操作又は接続される。つまり、切換え弁２２を介して制御弁２３に接続されるクラッチ、例えば１８は弁制御弁２３により開閉される。少なくとも弁１３，２２，２３は、自動車もしくは機関及び／又は伝動装置の種種の運転パラメータを処理する中央の電子的な制御ユニット２４によって制御される。液力式の制御装置２５は弁ブロック内に統合される。
【００２６】
ポンプ１４とトルクセンサ１６との間には圧力弁２６が設けられていて、この圧力弁は、トルクセンサ圧力が僅かである場合に導管２９内のもしくは弁１３，２３の最低圧力が維持されるようにする。トルクセンサ１６の圧力室２７は接続導管２８，２９を介してポンプ１４に接続されている。接続導管２８からは、所属の圧力室６もしくは７に接続された２本の接続導管もしくは通路３０，３１が分岐している。従って、圧力室６，７内では、トルクセンサによって生ぜしめられる圧力レベルに関連した圧力レベルが支配する。
【００２７】
トルクを制御する弁として構成されたトルクセンサ１６は中間軸Ｂを介して導入されるトルクをプーリ対３に伝達する。トルクセンサ１６は公知の形式で、それぞれ乗上げランプを備えた、軸方向で定置のカムディスク３２及び軸方向で変位可能なカムディスク３３を有している。乗上げランプの間には球３４としての拡開体が配置されている。トルクセンサ１６の流出開口３５は導管もしくは通路３６を介してジェットポンプ（Strahlpumpe）３７に接続されている。
【００２８】
両カムディスク３２、３３の間で生ずるトルクに関連して、制御ピストンとして作用するカムディスク３３を介して流出開口３５の横断面が適当に変えられる。この場合、圧力室２７、導管２８，３０，３１ひいては圧力室６，７内で伝達すべきトルクに相応する圧力が調節される。
【００２９】
流出開口３５から流出するオイルは比較的高圧でありひいては相応に多くのエネルギを有する。この圧力エネルギは、貯蔵タンク３８から付加的な液体媒体もしくはオイルを吸い込みかつ冷却及び／又は潤滑目的のために利用するために、ジェットポンプ３７内で利用される。つまり、流入側でジェットポンプ３７内に導入されたオイルは駆動媒体として用いられる。導管３６を介してジェットポンプ３７内に導入されたオイルは円錐形の推進ノズル（Treibduese）３９の開口部において高められた速度を得、これによって、圧力が著しく減少されかつ搬送すべき媒体もしくはオイルを吸込み導管４０を介して吸い込むことができる。
【００３０】
捕集ノズル（Fangduese）４１内では吸込み導管３６を介して供給されたオイルと吸込み導管４０を介して吸い込まれたオイルとの間で速度交換が行われる。ディフューザ４２においては流出導管４３内の所望の圧力が調節される。流出導管４３は始動クラッチ１８のクラッチ室に連通しているので、流出導管４３を介して搬送されたオイル容積は公知の形式で、少なくとも始動クラッチ１８を冷却もしくは潤滑するために利用される。
【００３１】
流出導管４３内に別の弁４４（概略的に図示）が設けられると、有利であり、この弁は切換え弁２２に類似して構成されていてかつ選択的に始動クラッチ１８又は回転方向を逆転するのに必要なクラッチ１９との接続を生ぜしめる。弁４４は同様に電子的な制御ユニット２４を介して操作される。
【００３２】
ジェットポンプ３７を介して搬送されたオイルの一部は円錐プーリ形巻掛け伝動装置２を潤滑するためにも利用される。更に、導管３６及び／又は流出導管４３の範囲には、適当な絞りを配置された分岐部を設けることができ、この場合、分岐部を介して流出するオイルは同様に冷却及び／又は潤滑目的のために利用される。
【００３３】
吸込み導管４０内もしくはジェットポンプ３７内には、吸込み方向で開放される逆止弁４５が設けられていて、この逆止弁は、粘性の冷えたオイルの場合ジェットポンプ３７により吸込み導管４０を介してオイルを流出させないようにする。低温の場合ジェットポンプ３７内及び導管もしくは通路内で生ずる損失は、付加的なオイルをジェットポンプ３７を介して吸い込むことができない程、大きい。また、低温の場合もしくは著しく粘性のオイルの場合ジェットポンプ３７の機能が損なわれる虞れがある。逆止弁４５によって、少なくともジェットポンプ３７の導管３６を介して供給されたオイルが、実際に流出導管４３内に達することが、保証される。
【００３４】
請求項２以降で使用された引用請求項の表示は、それぞれの請求項の特徴に基づく請求項１に記載の構成の別構成を示すものである。
【００３５】
本発明は図示の実施例に限定されるものではない。むしろ、本発明の範囲を逸脱することなしに多くの変化構成が可能であり、特に、例えば明細書及び請求項及び図面で開示された特徴もしくは構成要素又はプロセスステップと関連して、個々に又は組み合わせて発明性を有するような、変化構成、構成要素及び組み合わせ及び／又は材料が可能である。組み合わされた特徴によっては、新たな構成又は新たなプロセスステップもしくはプロセスステップ順序が得られる。これは製作、チェック及び作業プロセスにも該当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 駆動ユニットを概略的に示した図。
【符号の説明】
２ 円錐プーリ形巻掛け伝動装置
３，４ 円錐プーリ対
１６ トルクセンサ
３７ ジェットポンプ
３８ 液体貯蔵部
４０ 吸込み導管
４５ 逆止弁

Claims (7)

1. 無段に調節可能な円錐プーリ形巻掛け伝動装置（２）を備えた駆動ユニットであって、円錐プーリ形巻掛け伝動装置（２）が入力側及び出力側の円錐プーリ対（３，４）を有し、該円錐プーリ対（３，４）が、両円錐プーリ対（３，４）を互いに駆動結合する巻掛け手段（５）を締め付けるために、それぞれ少なくとも１つの調節部材（６，７）を介して緊締可能であり、該調節部材（６，７）が接続導管（２８，２９）を介してポンプ（１４）と接続されており、この場合、少なくとも一方の円錐プーリ対（３，４）に、駆動軸（Ａ）において発生するトルクの少なくとも一部を該円錐プーリ対（３，４）に伝達する油圧−機械式トルクセンサ（１６）が配設されていて、該トルクセンサ（１６）が、ポンプ（１４）によって接続導管（２８，２９）を介して負荷されかつ流出部（３５）を備えた圧力室（２７）、及び該圧力室（２７）の流出部（３５）の領域に設けられた少なくとも２つの弁部材を有していて、前記少なくとも一方の円錐プーリ対（３，４）に伝達されるトルクに応じて前記少なくとも２つの弁部材が相対運動することにより、円錐プーリ対（３，４）と巻掛け手段（５）との間に締め付け力を生ぜしめる、前記トルクに関連した液圧を発生する形式であるものにおいて、前記トルクセンサ（１６）の前記圧力室（２７）の前記流出部（３５）からの流出導管（３６）が、吸い込み導管（４０）を介して液体貯蔵部（３８）に接続されたジェットポンプ（３７）の流入部に接続され、これにより駆動ユニット内の構成部材の潤滑又は冷却を目的とした付加的な液体容積が準備されることを特徴とする、円錐プーリ形巻掛け伝動装置を備えた駆動ユニット。
2. ジェットポンプ（３７）の吸い込み経路内に逆止弁（４５）が設けられている、請求項１記載の駆動ユニット。
3. 前記逆止弁（４５）がジェットポンプ（３７）内に組み込まれている、請求項２記載の駆動ユニット。
4. ジェットポンプ（３７）によって搬送される液体が駆動ユニット内の構成部材を冷却するために用いられる、請求項１から３までのいずれか１項記載の駆動ユニット。
5. ジェットポンプ（３７）によって搬送される液体が駆動ユニット内の構成部材を潤滑するために用いられる、請求項１から４までのいずれか１項記載の駆動ユニット。
6. ジェットポンプ（３７）によって搬送される液体が駆動軸（Ａ）に設けられた摩擦クラッチを冷却するために用いられる、請求項１から５までのいずれか１項記載の駆動ユニット。
7. 摩擦クラッチが始動クラッチである、請求項６記載の駆動ユニット。

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