WO2001065146A1 - Getriebeeinheit - Google Patents
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- WO2001065146A1 WO2001065146A1 PCT/EP2001/002107 EP0102107W WO0165146A1 WO 2001065146 A1 WO2001065146 A1 WO 2001065146A1 EP 0102107 W EP0102107 W EP 0102107W WO 0165146 A1 WO0165146 A1 WO 0165146A1
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- 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
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
- F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
- F16H9/12—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members
- F16H9/16—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts
- F16H9/20—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts both flanges of the pulleys being adjustable
Definitions
- the present invention relates to a drive unit, in particular for motor vehicles, with a housing, with an input shaft, with an output shaft, with an arrangement for changing the transmission ratio between the input shaft and the output shaft, which has, for example, a continuously variable transmission and with a starting element the preamble of claim 1.
- Infinitely variable transmissions are widely known in the form of envelope transmissions or in the form of friction wheel transmissions.
- CVT Infinitely variable transmissions
- DE 198 44 374.9 of the applicant describes a belt transmission which has a first pair of conical pulleys on an input shaft and a second pair of conical pulleys on an output shaft, each conical pulley pair comprising a first pulley which is fixed in the axial direction and a second pulley which is displaceable in the axial direction Cone pulley (primary pulleys or secondary pulleys).
- a looping element runs between the conical disk pairs, e.g. a push link belt.
- the primary disc or secondary disc is adjusted by means of a pressure medium with the help of an electronic control unit, which controls the pressure level of the primary and secondary disc spaces via electromagnetic actuators and hydraulic valves.
- a friction wheel transmission is described, for example, in WO 99/05433 by the applicant. It has input and output disks which are arranged coaxially to a common shaft, which are arranged in pairs to one another and whose inner surfaces are toroidal in shape, and friction wheels arranged between the pairs of input and output disks. These friction wheels are in frictional contact with both the input disks and the output disks and transmit the torque transmitted to them from the input disk to the output disk by frictional contact, the rotational speed of the friction wheels being higher the greater the distance between their is with the input disc and the axis of rotation. The speed of rotation of the output disk, however, is greater the closer the point of contact between the friction wheel and the output disk is to the axis of rotation.
- the speed of the output disc can therefore be adjusted continuously and arbitrarily.
- the axes of rotation of the friction wheels are mounted on a carrier which can be controlled via a pivoting device.
- the two input disks of the two gear units are connected in a rotationally fixed manner to a torque shaft, while the two output disks of the two gear units, which are arranged mirror-symmetrically to one another and next to one another in the gear unit, are arranged on a common bush which is rotatably mounted on the torque shaft.
- the torque shaft is penetrated by an input shaft which is connected to a starting element of a motor vehicle, for example a torque converter or a wet-running starting clutch of the engine of the vehicle.
- a multi-plate clutch is used as the starting element in a gear unit which is provided with such a continuously variable transmission, then correspondingly large dimensions must be selected due to the high loads. If, due to the design, the gear unit does not permit a brake, but rather requires a rotating clutch, it is usually essential to compensate for the rotational pressure because of the large diameter. With these large diameters, however, the rotary pressure can become higher than the control pressure.
- the clutch plates of a multi-plate clutch are arranged with their grooves for better oil production on the side facing the engine of the motor vehicle, the steel plates, on the other hand, on the output side, i. H. the side facing the continuously variable transmission.
- the control pressure piston can generate sufficient torque with the axial force it exerts on the plates, the piston must act on the steel plates so as not to damage the friction lining of the lining plates; namely, the piston cannot achieve a uniform surface pressure.
- the side of the steel plate is also located, which is both the piston side and the pressure compensation side.
- gravity can cause the pressure equalization side to run empty without excess pressure.
- incoming air is trapped the next time you start up. and cannot escape quickly enough because the pressure equalization chamber cannot be filled quickly enough. This leads to undesired jerking of the multi-plate clutch during the starting process.
- the object of the present invention is to provide a gear unit with a starting element in the form of a multi-plate clutch, with which this undesired jerking of the clutch is prevented with certainty.
- the piston and the pressure compensation chamber are arranged on the side of the transmission unit that always rotates when the motor of the motor vehicle is running, so that the pressure compensation chamber is constantly filled from the start of the engine, there are no control problems with the clutch, and the clutch closes gently without Plucking is guaranteed.
- the covering slats also lie on the rotating side of the drive-off element, it is advantageous if a single-side slat is used at the beginning and at the end of the plate assembly consisting of the steel slats and the covering slats.
- Fig. 1 shows a drive-side partial section through a gear unit designed according to the invention
- FIG. 2 shows a partial section through a gear unit of a previously customary design with a piston chamber on the outside.
- Gear units for motor vehicles with a housing, with a drive shaft, with an output shaft, with an arrangement for changing the transmission ratio m in the form of a continuously variable transmission, which is designed as a friction gear or belt transmission, are well known to the person skilled in the art, so that in the two figures only the parts necessary for understanding the invention are shown and labeled.
- This multi-plate clutch 6 has a multi-plate set 8, consisting on the one hand of lining plates which can be provided with grooves for a better oil recovery effect and on the other hand of steel plates which are pressurized by a piston 11, with the piston 11 being assigned a pressure compensation chamber 12 in order to bring about a rotational pressure compensation which ensures the reliable function of the multi-plate clutch 6.
- the piston 11 and the pressure compensation side are provided on the side 7 of the starting element which rotates when the engine is running, so that the pressure compensation space 12 is always filled from the start of the engine without control problems with the clutch occurring and the feared jerking of the clutch during the starting process is definitely avoided.
- the standing side of the multi-plate clutch, ie the driven side is designated by 9 in FIG. 2.
- a single-side plate (10) is preferably used at the beginning and at the end of the plate pack 8.
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Abstract
Die Getriebeeinheit weist ein Gehäuse (5), eine Antriebswelle (1), eine Abtriebswelle, ein stufenloses Getriebe (4) und ein Anfahrelement auf. Das Anfahrelement ist eine Lamellenkupplung (6) mit Rotationsdruckausgleich, bei der der Kolben (11) mit dem zugehörigen Druckausgleichsraum (12) auf der bei laufendem Motor des Kraftfahrzeuges rotierenden Seite des Anfahrelementes angeordnet ist.
Description
Getriebeeinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getπebeein- heit insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, mit einer Antriebswelle, mit einer Abtriebswelle, mit einer Anordnung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, die beispielsweise ein stufenloses Getriebe aufweist und mit einem Anfahrelement, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stufenlos verstellbare Getriebe (CVT) sind in Form von Umschlmgungsgetrieben oder in Form von Reibradgetrieben vielfaltig bekannt. So beschreibt die DE 198 44 374.9 der Anmelderin ein Umschlingungsgetriebe, das ein erstes Kegelscheibenpaar auf einer Antriebswelle aufweist und ein zweites Kegelscheibenpaar auf einer Abtriebswelle aufweist, wobei jedes Kegelscheibenpaar aus einer in axialer Richtung feststehenden ersten Scheibe und aus einer in axialer Rich- tung verschiebbaren zweiten Kegelscheibe (Primarscheiben bzw. Sekundarscheiben) besteht. Zwischen den Kegelscheibenpaaren lauft ein Umschlingungsorgan, z.B. ein Schubgliederband. Die Verstellung der Primarscheibe bzw. Sekundarschei- be erfolgt durch ein Druckmedium mit Hilfe eines elektroni- sehen Steuergerätes, welches über elektromagnetische Stellglieder und hydraulische Ventile das Druckniveau der Stellräume von Primarscheibe und Sekundarscheibe ansteuert.
Ein Reibradgetriebe ist beispielsweise in der WO 99/05433 der Anmelderin beschrieben. Es weist koaxial zu einer gemeinsamen Welle angeordnete Eingangs- und Ausgangsscheiben auf, die paarweise zueinander angeordnet sind und deren Innenflachen toroidformig ausgestaltet sind, sowie
zwischen den Paaren von Eingangs- und Ausgangsscheiben angeordnete Reibrader. Diese Reibrader stehen sowohl mit den Eingangsscheiben als auch mit den Ausgangsscheiben m Reibkontakt und übertragen das ihnen von der Eingangsscheibe übertragene Drehmoment auf die Ausgangsscheibe durch reib- schlussigen Kontakt, wobei die Drehzahl der Reibrader um so hoher liegt, je großer der Abstand zwischen ihrer Beruh- rungsstelle mit der Eingangsscheibe und der Drehachse ist. Die Drehzahl der Ausgangsscheibe hingegen ist um so großer, je naher die Beruhrungsstelle zwischen Reibrad und Aus- gangsscheibe an der Drehachse liegt. Durch Verschwenkung der Reibrader kann demzufolge die Drehzahl der Ausgangsscheibe stufenlos und beliebig eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind die Drehachsen der Reibrader an einem Trager gelagert, der über eine Verschwenkeinrichtung ansteuerbar ist. Die beiden Eingangsscheiben der beiden Getriebeeinheiten sind hierbei drehfest mit einer Drehmomentwelle verbunden, wahrend die beiden Ausgangsscheiben der beiden Getriebeeinheiten, die spiegelsymmetrisch zueinander und neben- einander im Getriebe angeordnet sind, auf einer gemeinsamen Buchse angeordnet sind, welche drehbar auf der Drehmomentwelle gelagert ist. Die Drehmomentwelle wird von einer Eingangswelle durchsetzt, die mit einem Anfahrelement eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise einem Drehmomentwandler oder einer naßlaufenden Anfahrkupplung der Antriebsmaschine des Fahrzeugs verbunden ist.
Wird bei einer Getriebeeinheit, die mit einem derartigen stufenlosen Getriebe versehen ist als Anfahrelement eine Lamellenkupplung verwendet, so müssen aufgrund der hohen Belastungen entsprechend große Abmessungen gewählt werden.
Wenn nun bauartbedingt die Getriebeeinheit keine Bremse zuläßt, sondern eine rotierende Kupplung erfordert, ist üblicherweise ein Rotationsdruckausgleich wegen der großen Durchmesser unerlässlich. Bei diesen großen Durchmessern kann jedoch der Rotationsdruck höher werden als der Ansteu- erdruck.
Für die zuverlässige Funktion der Kupplung ist daher ein exakter und zuverlässig funktionierender Rotations- druckausgleich notwendig.
Üblicherweise werden die Belaglamellen einer Lamellenkupplung mit ihren Nuten für die bessere Ölförderwirkung auf der dem Motor des Kraftfahrzeuges zugewandten Seite angeordnet, die Stahllamellen hingegen auf der Abtriebsseite, d. h. der dem stufenlosen Getriebe zugewandten Seite. Damit der Steuerdruckkolben mit der von ihm ausgeübten Axialkraft auf die Lamellen ein ausreichendes Drehmoment erzeugen kann, muß der Kolben die Stahllamellen beaufschla- gen, um den Reibbelag der Belaglamellen nicht zu beschädigen; der Kolben kann nämlich keine gleichmäßige Flächenpressung realisieren.
Dadurch ist auch die abtriebsseitige Lage des Kolbens und des Druckausgleichsraumes festgelegt (Kolbenseite = Stahllamellenseite = Abtriebsseite) .
Steht nun der Abtrieb der Getriebeeinheit, so steht auch die Seite der Stahllamelle, die zugleich die Kolben- seite und die Druckausgleichsseite ist. In diesem Fall kann es aufgrund der Schwerkraft zum Leerlaufen der ohne Überdruck stehenden Druckausgleichsseite kommen. In diesem Fall wird einströmende Luft beim nächsten Anfahren eingeschlos-
sen und kann nicht schnell genug entweichen, da der Druckausgleichsraum nicht schnell genug befullt werden kann. Dies fuhrt zu einem unerwünschten Rupfen der Lamellenkupplung beim Anfahrvorgang.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebeeinheit mit einem Anfahrelement in Form einer Lamellenkupplung zu schaffen, mit der dieses unerwünschte Rupfen der Kupplung mit Sicherheit verhindert wird.
Ausgehend von einer Getriebeeinheit der eingangs naher genannten Art, erfolgt die Losung dieser Aufgabe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen; ein vorteilhaftes Ausfuhrungsbeispiel ist m Unteranspruch beschrieben.
Erfmdungsgemaß wird also vorgeschlagen, dass der Kolben und der Druckausgleichsraum auf der bei laufendem Motor des Kraftfahrzeuges immer rotierenden Seite der Getriebeeinheit angeordnet sind, sodass ab Motorstart der Druckaus- gleichsraum standig befullt ist, keine Regelprobleme mit der Kupplung auftreten und ein sanftes Schließen der Kupplung ohne Rupfen gewährleistet ist.
Damit auch die Belaglamellen auf der rotierenden Seite des Abfahrelementes liegen, ist es vorteilhaft, wenn am Anfang und am Ende des Lamellenpakets, bestehend aus den Stahllamellen und den Belaglamellen, eine Single-Side- Lamelle eingesetzt ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung naher erläutert, m der ein vorteilhaftes Ausfuhrungsbeispiel dargestellt ist.
Es zeigen:
Fig. 1 einen antriebsseitigen Teilschnitt durch eine erfindungsgemaß ausgestaltete Getriebeeinheit und
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Getriebeeinheit bisher üblicher Ausfuhrung mit abtπebssei- tigem Kolbenraum.
Getriebeeinheiten für Kraftfahrzeuge mit einem Gehäuse, mit einer Antriebswelle, mit einer Abtriebswelle, mit einer Anordnung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses m Form eines stufenlosen Getriebes, das als Reibradge- triebe oder Umschlingungsgetriebe ausgebildet ist, sind dem Fachmann gut bekannt, sodass in den beiden Figuren nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile dargestellt und bezeichnet sind.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten antriebsseitigen Teilschnitt ist mit 1 die Antriebswelle, mit 2 ein Torsionsdampfer, mit 3 eine Ölversorgung mit zugeordneter Olpumpe, mit 4 rein schematisch der Variator eines Reibradgetriebes, mit 5 das Gehäuse und mit 6 eine als Anfahrelement dienende Lamellenkupplung bezeichnet. Diese Lamellenkupplung 6 weist einen Lamellensatz 8 auf, bestehend aus einerseits Belaglamellen, die zu einer besseren Olforderwirkung mit Nuten versehen sein können und andererseits aus Stahllamellen, die von einem Kolben 11 mit Druck beaufschlagt werden, wo- bei dem Kolben 11 ein Druckausgleichsraum 12 zugeordnet ist, um dergestalt einen Rotationsdruckausgleich herbeizufuhren, der die zuverlässige Funktion der Lamellenkupplung 6 gewahrleistet.
Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, dass Kolben 11 und Druckausgleichsseite auf der bei laufendem Motor rotierenden Seite 7 des Anfahrelementes vorgesehen sind, sodass der Druckausgleichsraum 12 ab Motorstart immer befüllt wird, ohne dass Regelprobleme mit der Kupplung auftreten und das befürchtete Rupfen der Kupplung beim Anfahrvorgang mit Sicherheit vermieden wird. Die stehende Seite der Lamellenkupplung, d. h. die Abtriebsseite ist in Fig. 2 mit 9 bezeichnet .
Damit auch die Belaglamellen auf der rotierenden Seite der Lamellenkupplung angeordnet werden können, werden am Anfang und am Ende des Lamellenpaketes 8 vorzugsweise je eine Single-Side-Lamelle (10) eingesetzt.
Bezugs zeichen
1 Antriebswelle
2 Torsionsdämpfer
3 Ölversorgung
4 stufenloses Getriebe
5 Gehäuse
6 Lamellenkupplung
7 Antriebsseite
8 Lamellenpaket
9 Abtriebsseite
10 Single-Side-Lamelle
11 Kolben
12 Druckausgleichsräum
Claims
1. Getriebeeinheit insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, mit einer Antriebswelle, mit einer Abtriebswelle, mit einer Anordnung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, die beispielsweise ein stufenloses Getriebe aufweist und mit einem Anfahrelement in Form einer Lamel- lenkupplung mit Rotationsdruckausgleich, deren Lamellenpaket von einem Kolben von einer Seite mit Steuerdruck beaufschlagt wird, dessen andere Seite einem Druckausgleichsraum zugeordnet ist, wobei die Belaglamellen mit Nuten zur Öl- förderung versehen sind, dadurch g e k e n n z e i c h - n e t , dass der Kolben (11) und der Druckausgleichsraum (12) und die Belaglamellen auf der bei laufendem Motor des Kraftfahrzeuges immer rotierenden Seite (7) der Lamellenkupplung (6) angeordnet sind.
2. Getriebeeinheit nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass am Anfang und am Ende des Lamellenpakets der Lamellenkupplung (6) je eine Single- Side-Lamelle (10) angeordnet ist.
3. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Single-Side- Lamellen (10) auf der bei laufendem Motor des Kraftfahrzeuges immer rotierenden Seite (7) der Lamellenkupplung (6) angeordnet sind.
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