WO2012051985A2 - Cvt-getriebe - Google Patents

Cvt-getriebe Download PDF

Info

Publication number
WO2012051985A2
WO2012051985A2 PCT/DE2011/001787 DE2011001787W WO2012051985A2 WO 2012051985 A2 WO2012051985 A2 WO 2012051985A2 DE 2011001787 W DE2011001787 W DE 2011001787W WO 2012051985 A2 WO2012051985 A2 WO 2012051985A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
disk
adjusting
pair
counter
cvt transmission
Prior art date
Application number
PCT/DE2011/001787
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012051985A3 (de
Inventor
Bernhard Walter
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to JP2013534163A priority Critical patent/JP5907976B2/ja
Priority to CN201180050328.9A priority patent/CN103180642B/zh
Priority to DE112011103500T priority patent/DE112011103500A5/de
Publication of WO2012051985A2 publication Critical patent/WO2012051985A2/de
Publication of WO2012051985A3 publication Critical patent/WO2012051985A3/de

Links

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
    • 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
    • F16H63/062—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 electric or electro-mechanical actuating means
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • F16H61/66254—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling
    • F16H61/66259—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling using electrical or electronical sensing or control means
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • F16H61/66272—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members characterised by means for controlling the torque transmitting capability of the gearing
    • 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
    • F16H9/18—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 only one flange of each pulley being adjustable

Definitions

  • the invention relates to CVT transmission, with the aid of a transmission of torque, for example, can be adjusted continuously by a drive motor of a motor vehicle.
  • JP 2005036855A a configured as a belt transmission CVT transmission for smaller power ranges is known.
  • the CVT transmission has two conical disc pairs coupled together by a plastic strap, each of which can axially displace a conical disc relative to a fixed conical disc, whereby the belt can engage at different radii on the respective conical disc pair to change the transmission ratio.
  • a plastic strap for axial displacement of the conical disk pairs exactly one adjusting device is used, which moves a cone pulley on the input side cone pulley pair and is forcibly coupled via a gear connection with the axially displaceable conical disk of the output side cone pulley pair.
  • Such a CVT transmission is preferably used for comparatively low power ranges and torque ranges, since for higher power ranges and torque ranges particularly high frictional forces between the plastic belt and the cone pulley pairs must be provided to prevent slippage of the belt on the conical disks. This leads to high wear and low life of such a CVT transmission.
  • Transmission of a torque has an input-side first cone pulley pair with a movable in the axial direction relative to a first counter-disk first Verstellinnpar
  • an output-side second conical disk pair is provided with a movable in the axial direction relative to a second counter pulley second adjusting, wherein one of the first cone pulley pair or the second cone pulley pair recorded Umschlingungsstoff is provided for torque transmission from the first cone pulley pair to the second cone pulley pair.
  • a particularly electrically operated first adjusting device for pressing the Umschlingungsstoffs between the first mating pulley and the first adjusting and a particular electrically operated second adjusting means for pressing the Umschlingungsstoffs between the second mating pulley and the second adjusting is provided, wherein the second adjusting device for varying the bias of Belting can be actuated independently of the first adjusting device.
  • the first adjusting device and the second adjusting device can be actuated independently of one another, it is possible to carry out the axial relative displaceability of the first conical disk pair independently of the second conical disk pair.
  • the bias of the belt means is adjustable in dependence on the torque to be transmitted or as a function of the power introduced into the CVT transmission.
  • the belt means a comparable low bias, but still allows a torque transmission with minimal slippage.
  • a higher torque can be increased by a pressing together of the adjusting disc on the counter-disc of the first conical disk pair and / or the second conical disk pair, the bias in the belt, so that a higher torque with minimal slippage can be transmitted.
  • the CVT transmission is able to transmit torque over a comparatively large torque range with little wear. An unnecessary burden on the components involved, especially at lower torques, is thereby avoided. In particular, it is possible depending on the situation to set a low-wear operating condition for the CVT transmission.
  • a CVT transmission is a transmission that has a substantially continuously variable
  • CVT Continuous variable transmission
  • the adjusting device can be operated pneumatically and / or hydraulically.
  • the first adjusting device and / or the second adjusting device is designed as an electric motor.
  • the power of the electric motors can be different on the input side and output side.
  • the input side preferably has a stronger electric motor.
  • the first adjusting device may have a power of the order of about 1 kW, while the second adjusting device may have a power of even less than 1 kW.
  • the respective counter disk is axially immovably connected to a shaft, wherein only the respective adjusting disk is designed axially displaceable relative to the shaft.
  • both the counter-disc and the adjusting disc is designed axially movable to the shaft.
  • the first adjusting device and / or the second adjusting device are connected in particular via a CAN bus with a motor control, so that particularly early on a change in the output from an engine power to the CVT transmission can be reacted.
  • the bias of the belt may be increased before an increased power and / or an increased torque is introduced into the CVT transmission.
  • the CVT transmission is particularly suitable for motor vehicles, snowmobiles, all-terrain vehicles (ATVs), fun bikes, two-wheelers, ride-on mowers and the like, in particular with a lubricant, preferably oil, at least partially wetted to wear reduce and protect the building components involved.
  • a transmission housing is provided, wherein the transmission housing the
  • Belting comprises and at least partially filled with a lubricant for lubrication and cooling of the belt.
  • the gear housing may have a lubricant sump, through which the belt is guided.
  • the belting means is designed in particular as a lashing chain, which can be wetted with the lubricant, in particular oil.
  • the transmission housing has a sufficient tightness, so that during normal operation of the CVT transmission essentially no lubricant can inadvertently escape from the transmission housing.
  • the gear housing is particularly preferably made of a plastic material, in particular by plastic injection molding.
  • a support cage for receiving axial forces and / or radial forces of the first conical disk pair and / or the second conical disk pair is provided, wherein the support cage is provided in particular within the transmission housing.
  • the removal of mechanical loads of the cone pulley pairs takes place substantially exclusively via the support cage and / or within the support cage.
  • the support cage can be produced in particular from a metallic material, in particular steel.
  • the support cage can be made of plastic.
  • the support cage is preferably punched out of a sheet metal and formed, for example, by deep drawing without cutting.
  • the support cage may have an integrated gear for the adjusting drive. In particular, it is not necessary that the support cage for receiving the lubricant is fluid-tight.
  • the support cage can have recesses in order to allow, for example during assembly, a view into the interior of the support cage. Further, accumulated fluid can flow out through the recesses.
  • the support cage on a plurality of contact surfaces over which the support cage is supported on the outer transmission housing. By absorbing the main loads and bearing forces of the CVT transmission through the support cage, only small loads are passed through the contact surfaces to the outer gear housing, so that for the outer gear housing, a material with a lower strength, such as plastic, can be used.
  • the gear housing and / or the support cage is designed at least two shells.
  • the belt and cone pulley pairs may be inserted and secured in a shell of the support cage and / or transmission housing. It is also possible to insert parts of the first adjusting device and / or the second adjusting device in this shell and fasten. Subsequently, the components used can be covered with the aid of a second shell of the support cage and / or the gear housing.
  • the at least two shells of the support cage and / or the gear housing can be connected to one another detachably or non-detachably, for example.
  • the shells can be screwed, riveted, soldered, welded, glued.
  • the shells of the support cage are free of play and inextricably welded or riveted by vibration.
  • the support cage is supported via a vibration damper on the transmission housing.
  • vibration damper for example, a rubber-elastic element, a spring, for example, leaf spring can be used.
  • a coupled with the second cone pulley pair transmission gear, in particular differential gear is provided, wherein the transmission gear is arranged in particular within the gear housing and / or within the support cage and preferably connected to the support cage.
  • the transmission gear is coupled in particular via the output shaft with the second cone pulley pair.
  • a first axial force sensor is provided for measuring an axial force applied by the first adjusting disk and / or a second axial force sensor for measuring an axial force applied by the second adjusting disk.
  • the axial force sensor can in particular be integrated into a thrust bearing, in particular a threaded spindle thrust bearing of a screw drive, in particular Planetenskylzgewindsspindeltriebs, for driving the adjusting device.
  • the contact pressure of the respective cone pulley pair can be estimated on the belt means. This facilitates a regulation of the pretensioning force of the belt.
  • a first rotational speed sensor for measuring the rotational speed of the first conical disk pair and / or a second rotational speed sensor for measuring the rotational speed of the second conical disk pair may be provided.
  • a first odometer for measuring an axial displacement path of the first cone pulley pair and / or a second path messe r may be provided for measuring an axial displacement path of the second cone pulley pair.
  • the axial adjustment of the respective conical disk pair can thereby be checked and / or regulated particularly precisely and preferably redundantly.
  • the respective axial force sensor has a piezo element, so that a force applied to the axial force sensor can be converted directly into a corresponding electrical signal.
  • the axial force sensor can be designed to be particularly small.
  • the axial force sensor is integrated in the main axial bearing on the side of the adjusting disk or in the axial bearing of the adjusting spindle unit.
  • the measurement by means of the rotational speed sensor and / or with the help of the odometer is preferably carried out inductively.
  • the motor housing and the respective engine components of the adjusting device can be provided offset at least partially in the radial direction behind the respective conical disk pair, at least partially.
  • the motor housing on different dimensions and each have different sized engines with different engine powers.
  • the larger engine may have an engine power of about 1 kW.
  • the motors can be coupled via a motor shaft and a gear stage with a screw, in particular Planetenskylzgewindespindeltriebs to drive the adjusting device.
  • the first adjusting device is coupled via a self-locking first screw, in particular a first Planetendecilzgewindespindeltrieb, with the first adjustment disk, wherein in particular the first screw via a first S indelradiallager is preferably supported on the first adjusting and / or the second adjusting device is coupled via a self-locking second screw, in particular a second Planetenskylzgewindsspindeltrieb, with the second adjusting, wherein in particular the second screw via a second spindle radial bearing is preferably supported on the second adjusting.
  • the respective Spindelradiallager can be supported on an axial bearing ring of the associated adjusting disc.
  • the respective screw drive Due to the respective screw drive, with a comparatively small space requirement, a sufficient override can be achieved. tion between the respective adjusting device and the associated cone pulley pair can be achieved.
  • the respective Spindelradiallager which is preferably supported on the bearing ring of the main thrust bearing of the adjusting, the screw, in particular a spindle, be supported against radial deformation under load.
  • the screw drive can be made more cost-effective without having to accept increased wear in purchasing.
  • first counter-disk is supported via a first counter-disk thrust bearing designed as a roller bearing and / or the second counter-disk is supported via a second counter-disk thrust bearing designed as a roller bearing.
  • first adjusting disk and / or the second adjusting disk are supported via an adjusting disk thrust bearing configured in particular as a roller bearing.
  • the roller bearing can be configured particularly simple for receiving higher axial loads.
  • the respective pair of conical disks can thereby be sufficiently supported via the roller bearing even at a higher bias of the belt and / or higher torque to be transmitted.
  • the respective counter-disk thrust bearing is preferably decoupled from the deformations of the counter-disk running surface for the belting means of the respective counter-disk. This decoupling can be carried out in that the axial bearing raceway surface of the counter-disk axis bearing directed toward the associated counter-disk is designed to be exposed on its rear side.
  • the first cone pulley pair is configured substantially similar to the second cone pulley pair.
  • the first counter-disk can be configured substantially identically to the second counter-disk and / or the first adjusting disk is configured substantially identically to the second adjusting disk. This allows the use of a plurality of identical parts, whereby the production can be made cheaper. If necessary, the first cone pulley pair may differ from the second cone pulley pair only by the shaft used in each case and preferably be otherwise configured identically.
  • bearings for the respective adjusting disk and / or for the respective counter disk can be configured identically.
  • the respective storage combines a thrust bearing with a radial bearing.
  • the first adjusting disk is supported via a first adjusting disk thrust bearing configured in particular as a roller bearing
  • the second adjusting disk is dismounted via a second adjusting disk thrust bearing configured in particular as a roller bearing.
  • supports Preferably, the respective adjusting disk is supported via a bearing ring on the respective adjusting disk thrust bearing.
  • the bearing ring can form a raceway for the respective adjusting disk thrust bearing and at the same time stiffen the respective adjusting disk, in particular in the radial direction.
  • the invention further relates to a powertrain for a motor vehicle having one connected to the CVT transmission, which may be formed and further developed as described above. Thanks to the CVT transmission, the powertrain has a low wear over a high torque range.
  • FIG. 2 shows a schematic detail of an input-side cone pulley pair of the CVT transmission of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic detail of an alternative embodiment of an input-side first cone pulley pair
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of the CVT transmission from FIG. 1.
  • the illustrated in Fig. 1 CVT transmission 10 has a liquid-tight gear housing 12, which consists in the illustrated embodiment of a first housing shell 14 and a second housing shell 16 which are bolted together.
  • the first housing shell 14 and / or the second housing shell 16 may be made of a plastic material.
  • a first variator 18 and on the output side a second variator 20 are provided on the input side, which are coupled to each other via a link chain 22.
  • the second variator 20 may be configured analogously to the first variator 18, wherein the first variator 18 may be arranged in mirror image to the second variator 20.
  • the first variator 18 has an input shaft 24, which is connected to a first pair of conical disks 26.
  • the first pair of conical disks 26 has an in axial Rieh- tion immovably to the input shaft 24 disposed first mating pulley 28, to which by means of a first adjusting device 30, a first adjusting disk 32 can be moved to the tab chain 22 between the first mating pulley 28 and the first Verstel Iassi 32 frictionally to compress.
  • the second variator 20 has an output shaft 34 which is connected to a second conical disk pair 36.
  • the second conical disk pair 36 has a second counter disk 38, which is fixedly connected to the output shaft 34.
  • the second conical disk pair 36 has a second adjusting disk 40, which is movable axially along the output shaft 34 relative to the second counter disk 38 and which can be moved by means of a second adjusting device 42 in order to press the link chain 22 between the second counter disk 38 and the second adjusting disk 40 ,
  • the first adjusting device 30 and the second adjusting device 42 can be operated independently of one another, so that it is possible to adapt the preload within the link chain 22 to a torque to be transmitted in a wear-resistant manner via different axial adjustment paths of the respective adjusting disk 32, 40 to the respective counter disk 28, 38.
  • the gear housing 12 may be completely or partially filled with a lubricant, in particular oil, so that in particular the link chain 22 is moved through completely or partially in the filled lubricant.
  • the first variator 18 and the second variator 20 are for ablation occurring
  • a support cage 44 which consists of a first cage shell 46 and a second cage shell 48 in the illustrated embodiment.
  • the first cage shell 46 and the second cage shell 48 can be welded or riveted after assembly of the first variator 18 and the second variator 20 in the respective cage shell 46,48.
  • the support cage 44 is in the illustrated embodiment via different vibration dampers 80, for example, rubber-elastic elements, vibration-damped supported on the transmission housing 12.
  • the input shaft 24 may be supported on the support cage 44 via radial bearings 50.
  • This support can take place indirectly via a bearing ring 52, on which also a first counter-disk thrust bearing 54 of the first counter-disk 28 can be supported in the form of a roller bearing.
  • the first adjusting disk can be supported on a further bearing ring 58 via a first adjusting disk thrust bearing 56 configured as a roller bearing, which stiffens a first conical disk neck 60 for the first adjusting disk 32.
  • a first pinion 62 which meshes with a first gear 64, can be driven by means of the first adjusting device 30.
  • the first adjusting device 30 is connected to the first pinion 62 via a first motor shaft 74 connected.
  • a first Planetendoilzgewindespindel 66 (PWG) can be driven to move the first adjusting 32 axially.
  • the first Planeteninholzgewindespindel 66 is additionally supported via a first Spindelradiallager 75 in the radial direction of the other bearing ring 58 to prevent radial deformation of the first Planetenîlzgewindespindel 66 under load.
  • the first planetary roller screw spindle 66 can be supported in the axial direction on a first threaded spindle axial bearing 69 with an axial force sensor 68, whereby it is possible to estimate the axial force applied by the first adjusting disk 32 in the axial direction.
  • an inductive first displacement meter 70 it is possible with the aid of an inductive first displacement meter 70 to measure the displacement of the first adjusting disk 32.
  • an inductive first speed sensor 72 in cooperation with the first mating pulley 28, the current speed can be measured.
  • a first intermediate gear stage 76 may be provided between the first pinion 62 and the first gear 64 as compared to the embodiment of the CVT transmission 10 shown in FIG.
  • the first intermediate gear stage 76 may be supported on the support cage 44 via a first intermediate bearing 78.
  • the housing cage 44 may include a plurality of recesses 82 that facilitate the proper assembly of the first variator 8 and the second variator 20. Additionally, accumulated fluid may drain off the recesses 82. It is not necessary that the support cage 44 is configured liquid-tight.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

Es ist ein CVT-Getriebe zur im Wesentlichen stufenlos einstellbaren Übertragung eines Drehmoments vorgesehen, mit einem eingangsseitigen ersten Kegelscheibenpaar mit einer in axialer Richtung relativ zu einer ersten Gegenscheibe bewegbaren ersten Verstellscheibe, einem ausgangsseitigen zweiten Kegelscheibenpaar mit einer in axialer Richtung relativ zu einer zweiten Gegenscheibe bewegbaren zweiten Verstellscheibe, einem von dem ersten Kegelscheibenpaar und dem zweiten Kegelscheibenpaar aufgenommenen Umschlingungsmittel zur Drehmomentübertragung von dem ersten Kegelscheibenpaar zu dem zweiten Kegelscheibenpaar, einer insbesondere elektrisch betriebenen ersten Verstelleinrichtung zum Verpressen des Umschlingungsmittels zwischen der ersten Gegenscheibe und der ersten Verstellscheibe und einer insbesondere elektrisch betriebenen zweiten Verstelleinrichtung zum Verpressen des Umschlingungsmittels zwischen der zweiten Gegenscheibe und der zweiten Verstellscheibe, wobei die zweite Verstelleinrichtung zur Variation der Vorspannung des Umschlingungsmittels unabhängig von der ersten Verstelleinrichtung betätigbar ist. Dadurch weist das CVT-Getriebe über einen großen Drehmomentbereich einen geringen Verschleiß auf.

Description

CVT-Getriebe
Die Erfindung betrifft CVT-Getriebe, mit dessen Hilfe eine Übertragung eines Drehmoments beispielsweise von einem Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs stufenlos eingestellt werden kann.
Beispielsweise aus JP 2005036855A ist ein als Umschlingungsgetriebe ausgestaltetes CVT- Getriebe für kleinere Leistungsbereiche bekannt. Das CVT-Getriebe weist zwei über einen Kunststoffriemen miteinander gekoppelte Kegelscheibenpaare auf, bei denen jeweils eine Kegelscheibe relativ zu einer feststehenden Kegelscheibe axial verschoben werden kann, wodurch der Riemen auf unterschiedlichen Radien an den jeweiligen Kegelscheibenpaar angreifen kann, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern. Zum axialen Verschieben der Kegelscheibenpaare wird genau eine VerStelleinrichtung verwendet, die an dem eingangsseitigen Kegelscheibenpaar eine Kegelscheibe verschiebt und über eine Zahnradverbindung mit der axial verschiebbaren Kegelscheibe des ausgangsseitigen Kegelscheibenpaares zwangsgekoppelt ist.
Ein derartige CVT-Getriebe wird bevorzugt für vergleichsweise geringe Leistungsbereiche und Drehmomentbereiche eingesetzt, da für höhere Leistungsbereiche und Drehmomentbereiche besonders hohe Reibungskräfte zwischen dem Kunststoffriemen und den Kegelscheibenpaaren vorgesehen werden müssen, um ein Durchrutschen des Riemens an den Kegelscheiben zu vermeiden. Dies führt zu einem hohem Verschleiß und einer geringen Lebensdauer eines derartigen CVT-Getriebes.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein CVT-Getriebe zu schaffen, das über einen hohen Drehmomentbereich einen geringen Verschleiß ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäile CVT-Getriebe zur im Wesentlichen stufenlos einstellbaren
Übertragung eines Drehmoments weist ein eingangsseitiges erstes Kegelscheibenpaar mit einer in axialer Richtung relativ zu einer ersten Gegenscheibe bewegbaren ersten Verstell-
BESTÄTIGUNGSKOPIE scheibe auf. Ferner ist ein ausgangsseitiges zweites Kegelscheibenpaar mit einer in axialer Richtung relativ zu einer zweiten Gegenscheibe bewegbaren zweiten Verstellscheibe vorgesehen, wobei ein von dem ersten Kegelscheibenpaar oder dem zweiten Kegelscheibenpaar aufgenommenes Umschlingungsmittel zur Drehmomentübertragung von dem ersten Kegelscheibenpaar zu dem zweiten Kegelscheibenpaar vorgesehen ist. Zusätzlich ist eine insbesondere elektrisch betriebene erste Verstelleinrichtung zum Verpressen des Umschlingungsmittels zwischen der ersten Gegenscheibe und der ersten Verstellscheibe und eine insbesondere elektrisch betriebene zweite VerStelleinrichtung zum Verpressen des Umschlingungsmittels zwischen der zweiten Gegenscheibe und der zweiten Verstellscheibe vorgesehen, wobei die zweite Versteileinrichtung zur Variation der Vorspannung des Umschlingungsmittels unabhängig von der ersten Versteileinrichtung betätigbar ist.
Da die erste Versteileinrichtung und die zweite VerStelleinrichtung unabhängig voneinander betätigt werden können, ist es möglich die axiale relative Verschiebbarkeit des ersten Kegelscheibenpaares unabhängig von dem zweiten Kegelscheibenpaar vorzunehmen. Eine Zwangskopplung der axialen Verschiebbarkeit des ersten Kegelscheibenpaares zum zweiten Kegel schei benpaar ist aufgehoben. Dies ermöglicht es nicht nur eine Veränderung der Übersetzung herbeizuführen sondern auch die Vorspannung und/oder axiale Anpressung des Umschlingungsmittels, insbesondere ein Riemen, Keilriemen, Lamellenkette oder ähnliches, bedarfsgerecht zu ändern. Vorzugsweise ist die Vorspannung des Umschlingungsmittels in Abhängigkeit von dem zu übertragenen Drehmoment beziehungsweise in Abhängigkeit der in das CVT-Getriebe eingeleiteten Leistung einstellbar. Bei einem geringen Drehmoment kann für das Umschlingungsmittel eine vergleichbare geringe Vorspannung gewählt werden, die aber immer noch eine Drehmomentübertragung mit minimalen Schlupf ermöglicht. Bei einem höheren Drehmoment kann durch ein Aufeinanderpressen der Verstellscheibe auf die Gegenscheibe des ersten Kegelscheibenpaares und/oder des zweiten Kegelscheibenpaares die Vorspannung in dem Umschlingungsmittel erhöht werden, so dass auch ein höheres Drehmoment mit minimalen Schlupf übertragen werden kann. Dadurch ist das CVT-Getriebe in der Lage über einen vergleichsweise großen Drehmomentbereich mit einem geringen Verschleiß ein Drehmoment zu übertragen. Eine unnötige Belastung der beteiligten Bauteile, insbesondere bei niedrigeren Drehmomenten, wird dadurch vermieden. Insbesondere ist es möglich je nach Situation einen möglichst verschleißarmen Betriebszustand für das CVT-Getriebe einzustellen.
Ein CVT-Getriebe ist ein Getriebe, das eine im Wesentlichen stufenlos verstellbare
Übersetzung ermöglicht (CVT:„Continuously variable transmission"). Ein derartiges stufenlos verstellbares Getriebe kann entsprechend der Geometrie der über das Zugmittel miteinander in Wirkverbindung stehenden Kegelscheibenpaaren zwischen einer radial maximal weit innen liegenden Position und einer radial maximal weit außen liegenden Position ein Übersetzungsverhältnis zur Wandlung eines eingeleiteten Drehmoments und einer eingeleiteten Drehzahl einstellen. Die Versteileinrichtung kann pneumatisch und/oder hydraulisch betrieben werden. Insbesondere ist die erste Versteileinrichtung und/oder die zweite Versteileinrichtung als E- lektromotor ausgestaltet. Die Leistungen der Elektromotoren können eingangsseitig und aus- gangsseitig unterschiedlich sein. Die Eingangsseite weist vorzugsweise einen stärkeren Elektromotor auf. Die erste Versteileinrichtung kann eine Leistung in der Größenordnung von etwa 1 kW aufweisen, während die zweite Versteileinrichtung eine Leistung von sogar kleiner 1 kW aufweisen kann. Mit diesen Werten lässt sich auch eine Leistungselektronik (Steuer- und Regeleinheit) noch kostengünstig realisieren. Vorzugsweise ist bei dem ersten Kegelscheibenpaar und/oder bei dem zweiten Kegelscheibenpaar die jeweilige Gegenscheibe axial unbeweglich mit einer Welle verbunden, wobei nur die jeweilige Verstellscheibe relativ zu der Welle axial verschiebbar ausgestaltet ist. Es ist aber auch möglich, dass sowohl die Gegenscheibe als auch die Verstellscheibe axial bewegbar zu der Welle ausgestaltet ist. Besonders bevorzugt sind die erste Versteileinrichtung und/oder die zweite VerStelleinrichtung insbesondere über einen CAN-Bus mit einer Motorsteuerung verbunden, so dass besonders frühzeitig auf eine Veränderung der von einem Motor abgegebenen Leistung an das CVT-Getriebe reagiert werden kann. Beispielsweise kann bereits bei einer Betätigung eines Gaspedals eines Kraftfahrzeugs die Vorspannung des Umschlingungsmittels erhöht werden, bevor eine erhöhte Leistung und/oder ein erhöhtes Drehmoment in das CVT-Getriebe eingeleitet wird. Das CVT- Getriebe ist insbesondere für Kraftfahrzeuge, Schneemobile, All Terrain Vehicle („ATV"), Fun- Bikes, Zweiräder, Aufsitzmäher und dergleichen geeignet. Das Umschlingungsmittel kann insbesondere mit einem Schmiermittel, vorzugsweise Öl, zumindest teilweise benetzt werden, um Verschleiß zu reduzieren und die beteiligten Baukomponenten zu schützen.
Insbesondere ist ein Getriebegehäuse vorgesehen, wobei das Getriebegehäuse das
Umschlingungsmittel umfasst und zumindest teilweise mit einem Schmiermittel zur Schmierung und Kühlung des Umschlingungsmittels gefüllt ist. Beispielsweise kann das Getriebegehäuse einen Schmiermittelsumpf aufweisen, durch den das Umschlingungsmittel hindurch geführt ist. Das Umschlingungsmittel ist insbesondere als Laschenkette ausgeführt, die mit dem Schmiermittel, insbesondere Öl, benetzt sein kann. Durch das Schmiermittel kann Verschleiß reduziert werden und/oder das Umschlingungsmittel sowie die Kegelscheibenpaare gekühlt werden, wodurch ebenfalls ein Verschleiß reduziert werden kann. Das Getriebegehäuse weist insbesondere eine hinreichende Dichtheit auf, damit im normalen Betrieb des CVT-Getriebes im Wesentlichen kein Schmiermittel unbeabsichtigt aus dem Getriebegehäuse austreten kann. Das Getriebegehäuse ist besonders bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere durch Kunststoffspritzguss, hergestellt.
Vorzugsweise ist ein Stützkäfig zur Aufnahme von Axialkräften und/oder Radialkräften des ersten Kegelscheibenpaares und/oder des zweiten Kegelscheibenpaares vorgesehen, wobei der Stützkäfig insbesondere innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen ist. Vorzugsweise erfolgt die Abtragung mechanischer Lasten der Kegelscheibenpaare im Wesentlichen ausschließlich über den Stützkäfig und/oder innerhalb des Stützkäfigs. Der Stützkäfig kann hierzu insbesondere aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl, hergestellt sein. Alternativ kann der Stützkäfig aus Kunststoff hergestellt sein. Der Stützkäfig ist vorzugsweise aus einem Blech ausgestanzt und beispielsweise durch Tiefziehen spanlos umgeformt. Ferner kann der Stützkäfig ein integriertes Zahnrad für den verStellantrieb aufweisen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass der Stützkäfig zur Aufnahme des Schmiermittels fluiddicht ist. Insbesondere kann der Stützkäfig Aussparungen aufweisen, um beispielsweise bei der Montage eine Sicht ins Innere des Stützkäfigs zu ermöglichen. Ferner kann durch die Aussparungen angesammeltes Fluid abfließen. Besonders bevorzugt weist der Stützkäfig mehrere Anlageflächen auf, über die der Stützkäfig an dem äußeren Getriebegehäuse abgestützt ist. Durch die Aufnahme der Hauptbelastungen und Lagerkräfte des CVT-Getriebes durch den Stützkäfig, werden über die Anlageflächen zum äußeren Getriebegehäuse nur geringe Belastungen weitergegeben, so dass für das äußere Getriebegehäuse ein Material mit einer geringeren Festigkeit, beispielsweise Kunststoff, verwendet werden kann.
Besonders bevorzugt ist das Getriebegehäuse und/oder der Stützkäfig zumindest zweischalig ausgestaltet. Bei der Montage des CVT-Getriebes können das Umschlingungsmittel und die Kegelscheibenpaare in eine Schale des Stützkäfigs und/oder des Getriebegehäuses eingesetzt und befestigt werden. Ferner ist es möglich Teile der ersten Versteileinrichtung und/oder der zweiten VerStelleinrichtung in diese Schale einzulegen und zu befestigen. Anschließend kann mit Hilfe einer zweiten Schale des Stützkäfigs und/oder des Getriebegehäuses die eingesetzten Bauteile abgedeckt werden. Die zumindest zwei Schalen des Stützkäfigs und/oder des Getriebegehäuses können hierzu beispielsweise miteinander lösbar oder unlösbar verbunden werden. Beispielsweise können die Schalen verschraubt, vernietet, verlötet, verschweißt, verklebt werden. Besonders bevorzugt sind die Schalen des Stützkäfigs spielfrei und unlösbar durch Vibrationen verschweißt oder vernietet. Insbesondere ist der Stützkäfig über einen Schwingungsdämpfer an dem Getriebegehäuse abgestützt. Bei der Drehmomentübertragung mit Hilfe der Kegelscheibenpaare auftretende Schwingungen können dadurch bereits innerhalb des CVT-Getriebes gedämpft werden. Eine Belastung von Bauteilen durch Schwingungen und/oder Geräuschentwicklungen können dadurch vermieden oder zumindest reduziert werden. Als Schwingungsdämpfer kann beispielsweise ein gummielastisches Element, eine Feder, beispielsweise Blattfeder verwendet werden.
Vorzugsweise ist ein mit dem zweiten Kegelscheibenpaar gekoppeltes Übertragungsgetriebe, insbesondere Differentialgetriebe, vorgesehen, wobei das Übertragungsgetriebe insbesondere innerhalb des Getriebegehäuses und/oder innerhalb des Stützkäfigs angeordnet und vorzugsweise mit dem Stützkäfig verbunden ist. Das Übertragungsgetriebe ist insbesondere über die Ausgangswelle mit dem zweiten Kegelscheibenpaar gekoppelt. Dadurch ist es insbesondere möglich die Lagerkräfte eines weiteren Übertragungsgetriebes, insbesondere ein Differentialgetriebe, vorzugsweise über den Stützkäfig abzustützen und das äußere Getriebegehäuse von den Hauptgetriebebelastungen freizuhalten. Ferner ergibt sich eine kompakte Bauweise, so dass das CVT-Getriebe für eine Vielzahl unterschiedliche Antriebsstränge unterschiedlicher Kraftfahrzeuge verwendet werden kann.
Besonders bevorzugt ist ein erster Axialkraftsensor zur Messung einer von der ersten Verstellscheibe aufgebrachten Axialkraft und/oder ein zweiter Axialkraftsensor zur Messung einer von der zweiten Verstellscheibe aufgebrachten Axialkraft vorgesehen. Der Axialkraftsensor kann insbesondere in ein Axiallager, insbesondere ein Gewindespindelaxiallager eines Gewindetriebs, insbesondere Planetenwälzgewindespindeltriebs, zum Antrieb der Versteileinrichtung integriert sein. Durch den jeweiligen Axialkraftsensor kann die Anpresskraft des jeweiligen Kegelscheibenpaares auf das Umschlingungsmittel abgeschätzt werden. Dies erleichtert eine Regelung der Vorspannkraft des Umschlingungsmittels. Ferner ist es möglich beispielsweise durch Verschleiß bedingte axiale Fehlstellungen der Verstellscheibe zur Gegenscheibe nachzustellen und zu kompensieren. Zusätzlich oder alternativ kann ein erster Drehzahlsensor zum Messen der Drehzahl des ersten Kegelscheibenpaares und/oder ein zweiter Drehzahlsensor zur Messung der Drehzahl des zweiten Kegelscheibenpaares vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein erster Wegmesser zur Messung eines axialen Verschiebungswegs des ersten Kegelscheibenpaares und/oder ein zweiter Weg messe r zur Messung eines axialen Verschiebungswegs des zweiten Kegelscheibenpaares vorgesehen sein. Die axiale Verstellung des jeweiligen Kegelscheibenpaares können dadurch besonders exakt und vorzugsweise redundant überprüft und/oder geregelt werden. Besonders bevorzugt weist der jeweilige Axialkraftsensor ein Piezo-Element auf, so dass eine auf den Axialkraftsensor aufgebrachte Kraft direkt in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt werden kann. Der Axialkraftsensor kann dadurch besonders klein ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt ist der Axialkraftsensor hierbei in das Hauptaxiallager auf der Seite der Verstellscheibe oder in das Axiallager der Verstellspindeleinheit integriert. Die Messung mit Hilfe des Drehzahlsensors und/oder mit Hilfe des Wegmessers erfolgt vorzugsweise induktiv.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Versteileinrichtung ein erstes Motorgehäuse mit einer axialen Erstreckung Lt und einer radialen Erstreckung Di aufweist, wobei 1 ,0 £ Di Li £ 5,0, insbesondere 1 ,3 £ D-1/L1 £ 3,5, vorzugsweise 1 ,5 £ J £ 2,5 und besonders bevorzugt D1/L1 = 2,0 ± 0,3 gilt, und/oder die zweite Verstelleinrichtung ein zweites Motorgehäuse mit einen axialen Erstreckung L2 und einer radialen Erstreckung D2 aufweist, wobei 1 ,0 £ D2/L2 £ 5,0, insbesondere 1,3 £ D2/L2 £ 3,5, vorzugsweise
1 ,5 £ D2/L2 £ 2,5 und besonders bevorzugt D2/L2 = 2,0 ± 0,3 gilt. Dadurch, dass die jeweilige Versteileinrichtung eine größere radiale Erstreckung als axiale Erstreckung aufweist, können das Motorgehäuse und die jeweiligen Motorkomponenten der Versteileinrichtung bauraumop- timal zumindest teilweise in radialer Richtung hinter dem jeweiligen Kegelscheibenpaar versetzt vorgesehen sein. Dies führt zu einem kompakten bauraumsparenden Aufbau des CVT- Getriebes. Vorzugsweise weisen die Motorgehäuse unterschiedliche Abmaße auf und weisen jeweils unterschiedlich groß dimensionierte Motoren mit unterschiedlichen Motorleistungen auf. Beispielsweise kann der größere Motor eine Motorleistung von ca. 1 kW aufweisen. Die Motoren können über eine Motorwelle und eine Zahnradstufe mit einem Gewindetrieb, insbesondere Planetenwälzgewindespindeltriebs, zum Antrieb der Versteileinrichtung gekoppelt sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste VerStelleinrichtung über einen selbsthemmenden ersten Gewindetrieb, insbesondere ein erster Planetenwälzgewindespindeltrieb, mit der ersten Verstell Scheibe gekoppelt ist, wobei insbesondere der erste Gewindetrieb über ein erstes S indelradiallager vorzugsweise an der ersten Verstellscheibe abgestützt ist und/oder die zweite Versteileinrichtung über einen selbsthemmenden zweiten Gewindetrieb, insbesondere ein zweiter Planetenwälzgewindespindeltrieb, mit der zweiten Verstellscheibe gekoppelt ist, wobei insbesondere der zweite Gewindetrieb über ein zweites Spindelradiallager vorzugsweise an der zweiten Verstellscheibe abgestützt ist. Das jeweilige Spindelradiallager kann sich an einem Axial lagerring der zugeordneten Verstell Scheibe abstützen. Durch den jeweiligen Gewindetrieb kann bei einem vergleichsweise geringen Bauraumbedarf eine ausreichende Über- setzung zwischen der jeweiligen VerStelleinrichtung und dem zugeordneten Kegelscheibenpaar erreicht werden. Durch das jeweilige Spindelradiallager, das sich bevorzugt am Lagerring des Hauptaxiallagers der Verstellscheibe abstützt, kann der Gewindetrieb, insbesondere eine Spindel, gegen radialer Verformung unter Last abgestützt sein. Der Gewindetrieb kann dadurch kostengünstiger hergestellt werden ohne einen erhöhten Verschleiß in Kauf nehmen zu müssen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die ersten Gegenscheibe über ein als Rollenlager ausgestaltetes erstes Gegenscheibenaxiallager abgestützt ist und/oder die zweite Gegenscheibe über ein als Rollenlager ausgestaltetes zweites Gegenscheibenaxiallager abgestützt ist. Zusätzlich oder alternativ ist die erste Verstellscheibe und/oder die zweite Verstellscheibe über ein insbesondere als Rollenlager ausgestaltetes Verstellscheibenaxiallager abgestützt. Das Rollenlager kann besonders einfach zur Aufnahme höherer axialer Lasten ausgestaltet sein. Das jeweilige Kegelscheibenpaar kann dadurch über das Rollenlager auch bei einer höheren Vorspannung des Umschlingungsmittels und/oder höheren zu übertragenen Drehmomenten ausreichend abgestützt sein. Vorzugsweise ist das jeweilige Gegenscheibenaxiallager von den Verformungen der Gegenscheibenlauffläche für das Umschlingungsmittel der jeweiligen Gegenscheibe entkoppelt. Diese Entkoppelung kann dadurch ausgeführt sein, indem die zur zugeordneten Gegenscheibe gerichtete Axiallagerlaufbahnfläche des Gegenscheibenaxi- a Ilagers auf ihrer Rückseite freigelegt ausgeführt ist.
Besonders bevorzugt ist das erste Kegelscheibenpaar im Wesentlichen gleichartig zum zweiten Kegelscheibenpaar ausgestaltet. Insbesondere kann die erste Gegenscheibe im Wesentlichen identisch zur zweiten Gegenscheibe ausgestaltet sein und/oder die erste Verstellscheibe ist im Wesentlichen identisch zur zweiten Verstellscheibe ausgestaltet. Dies ermöglicht die Verwendung einer Vielzahl von Gleichteilen, wodurch die Herstellung kostengünstiger erfolgen kann. Erforderlichenfalls kann sich das erste Kegelscheibenpaar von dem zweiten kegelscheibenpaar nur durch die jeweils verwendete Welle unterscheiden und vorzugsweise im Übrigen identisch ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ können Lagerungen für die jeweilige Verstellscheibe und/oder für die jeweilige Gegenscheibe identisch ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt kombiniert die jeweilige Lagerung ein Axiallager mit einem Radiallager.
Insbesondere ist die erste Verstellscheibe über ein insbesondere als Rollenlager ausgestaltetes erstes Verstellscheibenaxiallager abgestützt und/oder die zweite Verstellscheibe ist über ein insbesondere als Rollenlager ausgestaltetes zweites Verstellscheibenaxiallager abge- stützt. Vorzugsweise ist die jeweilige Verstellscheibe über einen Lagerring an dem jeweiligen Verstellscheibenaxiallager abgestützt. Der Lagerring kann eine Laufbahn für das jeweilige Verstellscheibenaxiallager ausbilden und gleichzeitig die jeweilige Versteilscheibe insbesondere in radialer Richtung versteifen.
Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer mit dem CVT- Getriebe, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, verbunden ist. Durch das CVT-Getriebe weist der Antriebsstrang über einen hohen Drehmomentbereich einen geringen Verschlei auf.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispieie exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
Fig. 1: eine schematische Schnittansicht eines CVT-Getriebes,
Fig. 2: eine schematische Detaildarstellung eines eingangsseitigen Kegelscheibenpaares des CVT-Getriebes aus Fig. 1 ,
Fig. 3: eine schematische Detaildarstellung einer alternativen Ausführungsform eins eingangsseitigen ersten Kegelscheibenpaares und
Fig. 4: eine schematische perspektivische Ansicht des CVT-Getriebes aus Fig. 1.
Das in Fig. 1 dargestellte CVT-Getriebe 10 weist ein flüssigkeitsdichtes Getriebegehäuse 12 auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer ersten Gehäuseschale 14 und einer zweiten Gehäuseschale 16 besteht, die miteinander verschraubt sind. Die erste Gehäuseschale 14 und/oder die zweite Gehäuseschale 16 kann aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Innerhalb des Getriebegehäuses 12 ist eingangsseitig ein erster Variator 18 und ausgangsseitig ein zweiter Variator 20 vorgesehen, die über eine Laschenkette 22 miteinander gekoppelt sind. Der zweite Variator 20 kann analog zum ersten Variator 18 ausgestaltet sein, wobei der erste Variator 18 spiegelbildlich zum zweiten Variator 20 angeordnet sein kann. Der erste Variator 18 weist eine Eingangswelle 24 auf, die mit einem ersten Kegelscheibenpaar 26 verbunden ist. Das erste Kegelscheibenpaar 26 weist eine in axialer Rieh- tung unbeweglich zur Eingangswelle 24 angeordnete erste Gegenscheibe 28 auf, auf die mit Hilfe einer ersten Versteileinrichtung 30 eine erste Verstellscheibe 32 zu bewegt werden kann, um die Laschenkette 22 zwischen der ersten Gegenscheibe 28 und der ersten Verstel Ischeibe 32 reibschlüssig zu verpressen. Entsprechend weist der zweite Variator 20 eine Ausgangswelle 34 auf, die mit einem zweiten Kegelscheibenpaar 36 verbunden ist. Das zweite Kegelscheibenpaar 36 weist eine zweite Gegenscheibe 38 auf, die fest mit der Ausgangswelle 34 verbunden ist. Ferner weist das zweite Kegelscheibenpaar 36 eine relativ zur zweiten Gegenscheibe 38 axial entlang der Ausgangswelle 34 bewegbare zweite Verstellscheibe 40 auf, die mit Hilfe einer zweiten Versteileinrichtung 42 bewegt werden kann, um die Laschenkette 22 zwischen der zweiten Gegenscheibe 38 und der zweiten Verstellscheibe 40 zu verpressen. Die erste Versteileinrichtung 30 und die zweite VerStelleinrichtung 42 können unabhängig voneinander betrieben werden, so dass es möglich ist über unterschiedlichen axiale Verstellwege der jeweiligen Verstellscheibe 32,40 zur jeweiligen Gegenscheibe 28,38 die Vorspannung innerhalb der Laschenkette 22 an ein zu übertragendes Drehmoment verschleißgünstig anzupassen. Hierzu kann insbesondere das Getriebegehäuse 12 ganz oder teilweise mit einem Schmiermittel, insbesondere Öl, gefüllt sein, so dass insbesondere die Laschenkette 22 ganz oder teilweise in dem eingefüllten Schmiermittel hindurchbewegt wird.
Der erste Variator 18 und der zweite Variator 20 sind zur Abtragung von auftretenden
Axialkräften und Radialkräften mit einem Stützkäfig 44 verbunden, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer ersten Käfigschale 46 und einer zweiten Käfigschale 48 besteht. Die erste Käfigschale 46 und die zweite Käfigschale 48 können nach der Montage des ersten Variators 18 und des zweiten Variators 20 in der jeweiligen Käfigschale 46,48 verschweißt oder vernietet werden. Der Stützkäfig 44 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel über verschiedene Schwingungsdämpfer 80, beispielsweise gummielastische Elemente, schwingungsgedämpft an dem Getriebegehäuse 12 abgestützt.
Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die Eingangswelle 24 über Radiallager 50 an dem Stützkäfig 44 abgestützt sein. Diese Abstützung kann mittelbar über einen Lagerring 52 erfolgen, an dem sich ebenfalls ein erstes Gegenscheibenaxiallager 54 der ersten Gegenscheibe 28 in Form eines Rollenlagers abstützen kann. Entsprechend kann sich die erste Verstellscheibe über ein als Rollenlager ausgestaltetes erstes Verstellscheibenaxiallager 56 an einem weiteren Lagerring 58 abstützen, der einen ersten Kegelscheibenhals 60 für die erste Verstel Ischeibe 32 versteift. Zur Bewegung der ersten Verstellscheibe 32 kann mit Hilfe der ersten Verstelleinrich- tung 30 ein erstes Ritzel 62 angetrieben werden, das mit einem ersten Zahnrad 64 kämmt. Die erste Versteileinrichtung 30 ist über eine erste Motorwelle 74 mit dem ersten Ritzel 62 verbunden. Mit Hilfe des ersten Zahnrads 64 kann eine erste Planetenwälzgewindespindel 66 (PWG) angetrieben werden, um die erste Verstellscheibe 32 axial zu verschieben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Planetenwälzgewindespindel 66 zusätzlich über ein erstes Spindelradiallager 75 in radialer Richtung an dem weiteren Lagerring 58 abgestützt, um eine radiale Verformung der ersten Planetenwälzgewindespindel 66 unter Last zu vermeiden. Die erste Planetenwälzgewindespindel 66 kann sich in axialer Richtung an einem ersten Ge- windespindelaxiallager 69 mit einem Axial kraftsensor 68 abstützen, wodurch es möglich ist die in axialer Richtung von der ersten Verstellscheibe 32 aufgebrachte Axialkraft abschätzen zu können. Zusätzlich ist es möglich mit Hilfe eines induktiven ersten Wegmessers 70 den Verstellweg der ersten Verstell Scheibe 32 zu messen. Darüber hinaus kann mit Hilfe eines induktiven ersten Drehzahlsensors 72 in Zusammenwirkung mit der ersten Gegenscheibe 28 die aktuelle Drehzahl gemessen werden.
Wie in Fig. 3 dargestellt, kann im Vergleich zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des CVT-Getriebes 10 zwischen dem ersten Ritzel 62 und dem ersten Zahnrad 64 eine erste Zwi- schenzahnradstufe 76 vorgesehen sein. Die erste Zwischenzahnradstufe 76 kann über ein erstes Zwischenlager 78 an dem Stützkäfig 44 abgestützt sein.
Wie in Fig. 4 dargestellt kann der Gehäusekäfig 44 mehrere Aussparungen 82 aufweisen, die es erleichtern die korrekte Montage des ersten Variators 8 und des zweiten Variators 20 zu überprüfen, Zusätzlich kann angesammeltes Fluid über die Aussparungen 82 abfließen. Es ist nicht erforderlich, dass der Stützkäfig 44 flüssigkeitsdicht ausgestaltet ist.
Bezugszeichenliste CVT-Getriebe
Getriebegehäuse
erste Gehäuseschale
zweite Gehäuseschale
erster Variator
zweiter Variator
Laschenkette
Eingangswelle
erstes Kegelscheibenpaar
erste Gegenscheibe
erste Versteileinrichtung
erste Verstellscheibe
Ausgangswelle
zweites Kegelscheibenpaar
zweite Gegenscheibe
zweite Verstellscheibe
zweite Versteileinrichtung
Stützkäfig
erste Käfigschale
zweite Käfigschale
Radiallager
Lagerring
ersten Gegenscheibenaxiallager
erstes Verstellscheibenaxiallager
weiterer Lagerring
erster Kegelscheibenhals
erstes Ritzel
erstes Zahnrad
erste Planetenwälzgewindespindel
erster Axial kraftsensor
erstes Gewindespindelaxiallager
erster Wegmesser 72 erster Drehzahlsensor
74 erste Motorwelle
75 erstes Spindelradiallager
76 erste Zwischenzahnradstufe 78 erstes Zwischenlager
80 Schwingungsdämpfer
82 Aussparung

Claims

Patentansprüche
1. CVT-Getriebe zur im Wesentlichen stufenlos einstellbaren Übertragung eines Drehmoments, mit
einem eingangsseitigen ersten Kegelscheibenpaar (26) mit einer in axialer Richtung relativ zu einer ersten Gegenscheibe (28) bewegbaren ersten Verstellscheibe (32), einem ausgangsseitigen zweiten Kegelscheibenpaar (36) mit einer in axialer Richtung relativ zu einer zweiten Gegenscheibe (38) bewegbaren zweiten Verstellscheibe (40), einem von dem ersten Kegelscheibenpaar (26) und dem zweiten Kegelscheibenpaar (36) aufgenommenen Umschlingungsmittel (22) zur Drehmomentübertragung von dem ersten Kegelscheibenpaar (26) zu dem zweiten Kegelscheibenpaar (36),
einer insbesondere elektrisch betriebenen ersten Versteileinrichtung (30) zum Verpressen des Umschlingungsmittels (22) zwischen der ersten Gegenscheibe (28) und der ersten Verstell scheibe (32) und
einer insbesondere elektrisch betriebenen zweiten VerStelleinrichtung (42) zum Verpressen des Umschlingungsmittels (22) zwischen der zweiten Gegenscheibe (38) und der zweiten Verstellscheibe (40),
wobei die zweite VerStelleinrichtung (42) zur Variation der Vorspannung des Umschlingungsmittels (22) unabhängig von der ersten VerStelleinrichtung (30) betätigbar ist.
2. CVT-Getriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebegehäuse (12) vorgesehen ist, wobei das Getriebegehäuse (12) das Umschlingungsmittel (22) umfasst und zumindest teilweise mit einem Schmiermittel zur Schmierung und Kühlung des Umschlingungsmittels (22) gefüllt ist.
3. CVT-Getriebe nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützkäfig (44) zur Aufnahme von Axialkräften und/oder Radialkräften des ersten Kegelscheibenpaares (26) und/oder des zweiten Kegelscheibenpaares (36) vorgesehen ist, wobei der Stützkäfig (44) insbesondere innerhalb des Getriebegehäuses (12) vorgesehen ist.
4. CVT-Getriebe nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (12) und/oder der Stützkäfig (44) zumindest zweischalig ausgestaltet ist.
5. CVT-Getriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkäfig (44) über einen Schwingungsdämpfer (80) an dem Getriebegehäuse (12) abgestützt ist.
6. CVT-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem zweiten Kegelscheibenpaar (36) gekoppeltes Übertragungsgetriebe, insbesondere Differentialgetriebe, vorgesehen ist, wobei das Übertragungsgetriebe insbesondere innerhalb des Getriebegehäuses (12) und/oder innerhalb der Stützkäfigs (44) angeordnet und vorzugsweise mit dem Stützkäfig (44) verbunden ist.
7. CVT-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Axialkraftsensor (68) zur Messung einer von der ersten Verstellscheibe (32) aufgebrachten Axialkraft und/oder ein zweiter Axialkraftsensor zur Messung einer von der zweiten Verstellscheibe (40) aufgebrachten Axialkraft vorgesehen ist.
8. CVT-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die erste VerStelleinrichtung (30) ein erstes Motorgehäuse mit einen axialen Erstreckung und einer radialen Erstreckung aufweist, wobei 1 ,0 -S 5,0, insbesondere
1 ,3 £ D^L, -S 3,5, vorzugsweise 1 ,5 £ D1/L1 -S 2,5 und besonders bevorzugt
Di Li = 2,0 ± 0,3 gilt, und/oder die zweite VerStelleinrichtung (42) ein zweites Motorgehäuse mit einer axialen Erstreckung L2 und einer radialen Erstreckung D2 aufweist, wobei 1 ,0 £ D2/L2 £ 5,0, insbesondere 1 ,3 £ D2/L2 -* 3,5, vorzugsweise 1,5 £ D2/L2 £ 2,5 und besonders bevorzugt D2/L2 = 2,0 ± 0,3 gilt.
9. CVT-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die erste VerStelleinrichtung (30) über einen selbsthemmenden ersten Gewindetrieb, insbesondere ein erster Planetenwälzgewindespindeltrieb (66), mit der ersten Verstel Ischeibe (32) gekoppelt ist, wobei insbesondere der erste Gewindetrieb (32) über ein erstes Spändelradial- lager (75) vorzugsweise an der ersten Verstellscheibe (30) abgestützt ist, und/oder die zweite Versteileinrichtung (42) über einen selbsthemmenden zweiten Gewindetrieb, insbesondere ein zweiter Planetenwälzgewindespindeltrieb, mit der zweiten Verstellscheibe (40) gekoppelt ist, wobei insbesondere der zweite Gewindetrieb über ein zweites Spindelradiallager vorzugsweise an der zweiten Verstellscheibe (40) abgestützt ist.
10. CVT-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gegenscheibe (28) über ein als Rollenlager ausgestaltetes erstes Gegenscheibenaxialla- ger (54) abgestützt ist und/oder die zweite Gegenscheibe (38) über ein als Rollenlager ausgestaltetes zweites Gegenscheibenaxiallager abgestützt ist.
PCT/DE2011/001787 2010-10-18 2011-09-30 Cvt-getriebe WO2012051985A2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013534163A JP5907976B2 (ja) 2010-10-18 2011-09-30 Ｃｖｔ型トランスミッション
CN201180050328.9A CN103180642B (zh) 2010-10-18 2011-09-30 无级变速器
DE112011103500T DE112011103500A5 (de) 2010-10-18 2011-09-30 CVT-Getriebe

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010048559 2010-10-18
DE102010048559.4 2010-10-18
DE102011104234 2011-06-14
DE102011104234.6 2011-06-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012051985A2 true WO2012051985A2 (de) 2012-04-26
WO2012051985A3 WO2012051985A3 (de) 2012-06-14

Family

ID=44970900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2011/001787 WO2012051985A2 (de) 2010-10-18 2011-09-30 Cvt-getriebe

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5907976B2 (de)
CN (1) CN103180642B (de)
DE (2) DE112011103500A5 (de)
WO (1) WO2012051985A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020113204A1 (de) 2020-05-15 2021-11-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG CVT-Getriebe

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104315121A (zh) * 2014-09-25 2015-01-28 洛阳睿能传动科技有限公司 燃油车无级变速器的箱体
DE102015214153A1 (de) * 2015-07-27 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Pneumatisch verstellbares CVT-Getriebe
DE102015214150A1 (de) * 2015-07-27 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Pneumatisch verstellbares CVT-Getriebe
DE102015225029B4 (de) * 2015-12-14 2018-05-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stufenlosgetriebe
WO2018070294A1 (ja) * 2016-10-11 2018-04-19 ジヤトコ株式会社 自動変速機および自動変速機の制御方法
JP6622924B2 (ja) * 2016-10-11 2019-12-18 ジヤトコ株式会社 自動変速機のプーリ推進装置および自動変速機の制御装置
DE102018104379A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Umschlingungsgetriebe für einen Antriebsstrang
DE102018104558A1 (de) * 2018-02-28 2019-08-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schaltanordnung zur Verstellung eines ersten Scheibensatzes und eines zweiten Scheibensatzes eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005036855A (ja) 2003-07-18 2005-02-10 Toyota Motor Corp ベルト式無段変速装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4331266C2 (de) * 1993-09-15 1995-09-21 Walter Schopf Anpresseinrichtung mit elektronischer Regelung für stufenlos veränderliche Getriebe (CVT)
JP2000158961A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Kubota Corp 作業機の伝動装置
JP3498901B2 (ja) * 1998-12-25 2004-02-23 日産自動車株式会社 ベルト式無段変速機の制御装置
DE10017402A1 (de) * 2000-04-07 2001-10-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Anordnung zur Betätigung eines Kraftfahrzeug-Umschlingungsgetriebes
JP3267596B2 (ja) * 2000-05-19 2002-03-18 ダイハツ工業株式会社 無段変速機
DE10310831A1 (de) * 2002-04-10 2003-11-06 Luk Lamellen & Kupplungsbau Antriebsstrang und Verfahren zu dessen Betrieb
EP1579126B1 (de) * 2002-12-23 2006-08-16 Van Doorne's Transmissie B.V. Stufenlos einstellbare übertragung
JP2010106957A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Ntn Corp ベルト式無段変速機
TWI352174B (en) * 2008-11-18 2011-11-11 Ind Tech Res Inst Hydraulic control apparatus for speed ratio change
JP2010127382A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Ntn Corp ベルト式無段変速機

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005036855A (ja) 2003-07-18 2005-02-10 Toyota Motor Corp ベルト式無段変速装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020113204A1 (de) 2020-05-15 2021-11-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG CVT-Getriebe

Also Published As

Publication number Publication date
DE112011103500A5 (de) 2013-12-24
JP5907976B2 (ja) 2016-04-26
CN103180642A (zh) 2013-06-26
WO2012051985A3 (de) 2012-06-14
DE102011083796A1 (de) 2012-04-19
JP2013540245A (ja) 2013-10-31
CN103180642B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012051985A2 (de) Cvt-getriebe
EP2504597B1 (de) Drehmomentübertragungseinrichtung
DE102014209618B4 (de) Mehrfachkupplungseinrichtung
EP2296925B1 (de) Hybridantriebsstrang für ein kraftfahrzeug
EP3516249A1 (de) Mehrfachkupplungseinrichtung und hybridmodul für ein kraftfahrzeug
WO2008064648A1 (de) Drehmomentübertragungseinrichtung
DE102018113958B4 (de) Kompaktes 2-Gang-Kraftfahrzeuggetriebe zur Ankoppelung einer elektrischen Maschine
DE112009000016B4 (de) Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe
DE202021100070U1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
EP3589862A1 (de) Getriebeanordnung für ein getriebe eines fahrzeugs oder dergleichen
EP1948976A1 (de) Hydrodynamische drehmomentwandler-vorrichtung für einen kraftfahrzeug- antriebsstrang
WO2016192724A1 (de) Riemenscheibenentkoppler mit gleitschalen
DE102012216499A1 (de) Zwei-Wellen-CVT
WO2021228310A1 (de) Zentralausrückeranordnung
DE102015225029B4 (de) Stufenlosgetriebe
WO2022188915A1 (de) Pendelwippendämpfer mit einer verdrehachse
DE102014224946B4 (de) Umschlingungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug
EP3724528B1 (de) Hybridmodul mit achsparallelem zweiten antriebsaggregat und antriebsstrang
EP1220761B1 (de) Getriebeeinheit
EP0349624B1 (de) Einrichtung zur geräusch- und schwingungsminderung, insbesondere bei einem stufenlosen kraftfahrzeuggetriebe mit leistungsverzweigung
DE102022102433B3 (de) Hybridantriebsstrang und Hybridmodul für diesen
DE4318475B4 (de) Scheibensatz für ein stufenloses Umschlingungsgetriebe
DE102019208626B3 (de) Variable Kupplungsanordnung mit zwei konzentrisch angeordneten Kupplungen
WO2022194321A1 (de) Einsatz einer umschlingungskupplung für momentübertragung zwischen e-maschinen in einem hybridgetriebe
EP1693602A1 (de) Getriebe mit vorgespanntem Sicherungselement

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11782369

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

ENP Entry into the national phase in:

Ref document number: 2013534163

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112011103500

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120111035004

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11782369

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112011103500

Country of ref document: DE

Effective date: 20131224