DE102009031801A1 - Adjusting device for stepless transmission, particularly for crank continuously variable transmission, has drive shaft mounted in transmission housing and multiple eccentric units arranged next to each other on drive shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Verstelleinrichtung für ein stufenloses Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The present invention relates to a hydraulic adjusting device for a continuously variable transmission, in particular for a crank-CVT transmission, according to the preamble of claim 1.
Aus
der
Jedes Exzenterbauteil besitzt eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Führungsbereiches, wobei um die Ausnehmung eine Innenverzahnung verläuft. Die Innenverzahnung ist dabei auf die Mantelfläche des Führungsbereiches derart abgestimmt, dass das Exzenterbauteil über die Innenverzahnung auf dem Führungsbereich zentriert ist.each Eccentric component has a recess for receiving a guide area, wherein an internal toothing extends around the recess. The internal toothing is on the lateral surface of the Guide area tuned such that the eccentric over the internal toothing is centered on the guide area.
Die Antriebswelle beziehungsweise die diese bildenden Führungsbereiche weisen eine sich in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle erstreckende Ausnehmung auf, in der eine Verstellwelle verdrehbar angeordnet ist. Die Verstellwelle besitzt eine Außenverzahnung, die in die Innenverzahnung der Exzenterbauteile eingreift. Die Verstellwelle ist über die den Kopfkreis der Außenverzahnung bildenden Abschnitte der Außenverzahnung in der Ausnehmung der antreibenden Welle gelagert. Die Führungsbereiche sind derart ausgebildet, dass die Ausnehmung über einen bestimmten Winkelbereich offen ist, sodass in diesem Bereich die Außenverzahnung der Verstellwelle gegenüber der äußeren Mantelfläche der Führungsbereiche radial vorstehen kann, wobei ein Eingriff in die Innenverzahnung des Exzenterbauteils ermöglicht wird.The Drive shaft or the guide areas forming this have one in the direction of the axis of rotation of the drive shaft extending recess in which an adjusting rotatable is arranged. The adjusting shaft has an outer toothing, which engages in the internal toothing of the eccentric components. The adjusting shaft is about the top circle of the external teeth forming portions of the external toothing in the recess stored the driving shaft. The management areas are formed such that the recess over a certain Angle range is open, so that in this area the external teeth the adjusting shaft relative to the outer Lateral surface of the guide regions can protrude radially, wherein an engagement in the internal toothing of the eccentric allows becomes.
Die scheibenartig ausgebildeten Führungsbereiche besitzen in Bezug auf ihre zylindrische Mantelfläche eine Mittellinie, die um einen bestimmten Abstand gegenüber der Rotationsachse der Antriebswelle exzentrisch angeordnet ist. Die Exzenterbauteile besitzen in Bezug auf ihre zylindrische Mantelflächen eine Mittellinie, die gegenüber der genannten Mittellinie der Führungsbereiche exzentrisch um einen Abstand so angeordnet ist, dass die Exzentrizität der Mittellinie der Exzenterbauteile gegenüber der Rotationsachse der Antriebswelle doppelt so groß ist, wie die Exzentrizität der Mittellinie der Führungsbereiche gegenüber dieser Rotationsachse.The have disc-shaped guide areas in Reference to its cylindrical surface a center line, at a certain distance from the axis of rotation the drive shaft is arranged eccentrically. The eccentric components have in relation to their cylindrical lateral surfaces one Midline, which is opposite to the midline of the Guide areas eccentrically arranged by a distance so is that the eccentricity of the center line of the eccentric components double compared with the axis of rotation of the drive shaft is as big as the eccentricity of the midline the guide areas relative to this axis of rotation.
Durch die Verdrehung der Verstellwelle in der Ausnehmung der Antriebswelle wird das Exzenterbauteil einer Exzentereinheit um die Mittellinie des entsprechenden Führungsbereiches verdreht. Dabei wandert die Mittelinie des Exzenterbauteils um die Mittellinie des Führungsbereiches, wobei das Ausmaß der Exzentrizität des Exzenterbauteils in Bezug auf die Rotationsachse der antreibenden Welle verändert wird.By the rotation of the adjusting shaft in the recess of the drive shaft becomes the eccentric component of an eccentric unit about the centerline twisted the corresponding leadership area. It wanders the center line of the eccentric component about the center line of the guidance area, wherein the extent of eccentricity of the eccentric component changed with respect to the axis of rotation of the driving shaft becomes.
Wie schon gesagt, wird zum Verstellen bzw. Verdrehen der Verstellwelle in der Ausnehmung der Antriebswelle ein elektrischer Antrieb verwendet, wobei für den Einbau des elektrischen Antriebs relativ viel Bauraum erforderlich ist.As already said, is used to adjust or twist the adjustment in the recess of the drive shaft uses an electric drive, for the installation of the electric drive relatively much Space is required.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Verstelleinrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe zu schaffen, die relativ einfach aufgebaut ist und zudem vergleichsweise wenig Bauraum benötigt.The The object of the present invention is therefore an adjusting device for a continuously variable transmission, in particular to create a crank-CVT transmission that is relatively simple in construction is and also requires relatively little space.
Diese Aufgabe wird durch einen hydraulischen Verstelleinrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT, mit einer in einem Getriebegehäuse gelagerten Antriebswelle, auf der in der Richtung ihrer Rotationsachse nebeneinander mehrere Exzentereinheiten angeordnet sind, gelöst, die jeweils über eine Verbindungseinrichtung mit einer entsprechenden Freilaufeinheit in Verbindung stehen. Die Freilaufeinheiten sind dabei axial nebeneinander auf einer in dem Getriebegehäuse angeordneten und parallel zur Antriebsachse verlaufenden Abtriebswelle angeordnet. Die Exzentereinheiten weisen jeweils einen Verstellmechanismus zum radialen Verstellen eines Exzenterscheibenteils in Bezug auf die Rotationsachse der Antriebswelle auf, wobei die Verbindungseinrichtung auf dem Exzenterscheibenteil drehbar gelagert ist. Der Verstellmechanismus umfasst eine Druckkammer, der eine hydraulische Flüssigkeit über einen hohlen Bereich der Antriebswelle zum Verstellen des Hubes des Exzenterscheibenteils zuführbar ist.These Task is by a hydraulic adjusting device for a continuously variable transmission, in particular for a crank CVT, with a mounted in a transmission housing Drive shaft, side by side in the direction of its axis of rotation a plurality of eccentric units are arranged, solved, the in each case via a connecting device with a corresponding Freewheel unit in connection. The freewheel units are while axially side by side on one in the transmission housing arranged and parallel to the drive axis extending output shaft arranged. The eccentric units each have an adjustment mechanism for radially adjusting an eccentric disk part with respect to the axis of rotation of the drive shaft, wherein the connecting means is rotatably mounted on the eccentric disk part. The adjustment mechanism includes a pressure chamber that transmits a hydraulic fluid over a hollow portion of the drive shaft for adjusting the stroke of the Exzenterscheibenteils is fed.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die vorliegende Verstelleinrichtung relativ wenig Bauraum benötigt, weil sie hydraulisch arbeitet und daher keinen eigenen elektrischern Antrieb erfordert. Insbesondere bei einer Verstelleinrichtung für ein mit einem Kettenvariator kombiniertes Kurbel-CVT-Getriebe als Anfahrelement ist die vorliegende Erfindung von Vorteil, weil für den Betrieb des Kettenvariators eine Hydraulikeinheit ohnehin zwingend erforderlich ist und daher gleichzeitig auch für den Betrieb der erfindungsgemäßen hydraulischen Verstelleinrichtung mitbenutzt werden kann. Ein zusätzlicher elektrischer Antrieb kann vorteilhafterweise entfallen. Der für einen elektrischen Antrieb erforderliche Bauraum wird daher gemäß einem Vorteil der vorliegenden Erfindung nicht benötigt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemäße hydraulische Verstelleinrichtung einfach aufgebaut ist. Komplizierte und störanfällige mechanische Bauelemente, wie zum Beispiel die eingangs erwähnte Verstellwelle und Verzahnungen, sind nicht erforderlich.A significant advantage of the present invention is that the present adjustment requires relatively little space, because it works hydraulically and therefore does not require its own electric drive. In particular, in an adjusting device for combined with a chain variator crank-CVT transmission as Anfahrele ment, the present invention is advantageous because the operation of the chain variator a hydraulic unit is already required anyway and therefore can be shared for the operation of the hydraulic adjusting device according to the invention at the same time. An additional electric drive can advantageously be dispensed with. The space required for an electric drive is therefore not required according to an advantage of the present invention. Another significant advantage is that the hydraulic adjusting device according to the invention is simple. Complicated and fault-prone mechanical components, such as the aforementioned adjusting shaft and gears, are not required.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Antriebswelle drehfest ein scheibenförmiges Führungsteil angeordnet ist, das in einer Ausnehmung des Exzenterscheibenteils angeordnet ist, wobei das Exzenterscheibenteil durch eine Führungseinrichtung in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse relativ zum Führungsteil bewegbar ist, und wobei in der Ausnehmung des Exzenterscheibenteils durch einen Teilbereich des Außenumfanges des Führungsteiles und einen Teilbereich des Innenumfanges der Ausnehmung des Exzenterscheibenteils eine Druckkammer gebildet ist, der über einen in dem Exzenterscheibenteil ausgebildeten Durchgangskanal hydraulische Flüssigkeit aus dem hohlen Bereich der Antriebswelle zum radialen Verschieben des Exzenterscheibenteils relativ zum Führungsteil zuführbar ist.at A preferred embodiment of the invention is on the drive shaft rotatably arranged a disc-shaped guide member is, which is arranged in a recess of the eccentric disc part, wherein the eccentric disk part by a guide device in a direction perpendicular to the axis of rotation relative to the guide part is movable, and wherein in the recess of the Exzenterscheibenteils through a portion of the outer periphery of the guide member and a portion of the inner periphery of the recess of the Exzenterscheibenteils a pressure chamber is formed, via one in the Exzenterscheibenteil trained through-channel hydraulic fluid from the hollow portion of the drive shaft for radial displacement of the Exzenterscheibenteils fed relative to the guide part is.
Dabei wird die Führungseinrichtung vorzugsweise dadurch gebildet, dass sie zwei am Außenumfang des Führungsteiles angeordnete und voneinander beabstandete, zueinander parallel verlaufende, geradlinige Führungsflächen und zwei am Innenumfang der Ausnehmung des Exzenterscheibenteils angeordnete und voneinander beabstandete, parallel zueinander und parallel zu den Führungsflächen des Führungsteiles verlaufende, geradlinige Führungsflächen aufweist, derart, dass die Führungsflächen des Führungsteiles und die Führungsflächen des Exzenterscheibenteils bei der Bewegung des Exzenterscheibenteils relativ zum Führungsteil aneinander gleiten. Eine besonders einfache drehfeste Anordnung des Führungsteiles auf der Antriebswelle erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, dass das Führungsteil eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die die Antriebsachse drehfest verläuft und dass der hohle Bereich der Antriebsachse über einen Durchgangskanal der Antriebsachse mit einer Austrittsöffnung in Verbindung steht, über die im Montagezustand hydraulische Flüssigkeit aus dem hohlen Bereich der Antriebswelle in den Durchgangskanal des Exzenterscheibenteils zuführbar ist. Insbesondere besitzt die Antriebsachse in ihrem hohlen Bereich einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, vorzugsweise einen kreissegmentförmigen Querschnitt, und ist die Durchgangsöffnung des Führungsteiles komplementär zu diesem Querschnitt ausgebildet.there the guide device is preferably formed by that they are two on the outer circumference of the guide part arranged and spaced apart, mutually parallel, rectilinear Guide surfaces and two on the inner circumference of the recess the eccentric disk part arranged and spaced from each other, parallel to each other and parallel to the guide surfaces the guide part extending, linear guide surfaces has, such that the guide surfaces of the guide member and the guide surfaces of the Exzenterscheibenteils during the movement of the eccentric disk part relative to the guide part glide together. A particularly simple rotationally fixed arrangement the guide member on the drive shaft is advantageously carried out in that the guide part has a passage opening has, through which the drive shaft is rotationally fixed and that the hollow portion of the drive axle via a Passage channel of the drive axle with an outlet opening in Connection stands on the hydraulic in the assembled state Fluid from the hollow area of the drive shaft in the passageway of the Exzenterscheibenteils be fed is. In particular, the drive axle has in its hollow area a deviating from the circular cross section, preferably one circular segment-shaped cross-section, and is the passage opening of the guide member complementary to this cross section educated.
Zur Ermöglichung eines besonders großen Exzenterhubes ist die Durchgangsöffnung des Führungsteiles vom Mittelpunkt des Führungsteiles zu der der Druckkammer abgewandten Seite hin exzentrisch versetzt.to Enabling a particularly large eccentric stroke is the passage opening of the guide part of Center of the guide member facing away from the pressure chamber Off-center offset.
Die Antriebswelle ist mit der Hilfe von auf Lagerteilen der Antriebwelle angeordneten Lagern in dem Getriebegehäuse um die Rotationsachse drehbar gelagert ist, wobei sich eine besonders einfache und effektive Montage der Exzentereinheiten lagerichtig auf der Antriebsachse dadurch ergibt, dass die Exzentereinheiten nebeneinander an das Lagerteil angrenzend angeordnet auf der Antriebsachse angeordnet werden, wobei dann im Montagezustand jedem Führungsteil einer Exzentereinheit automatisch eine Austrittsöffnung lagerichtig zugeordnet wird.The Drive shaft is with the help of on bearing parts of the drive shaft arranged bearings in the transmission housing about the axis of rotation is rotatably mounted, with a particularly simple and effective Assembly of the eccentric units in the correct position on the drive axle This results in that the eccentric units next to each other to the Bearing part arranged adjacent arranged on the drive axle be, in which case in the assembled state each guide part an eccentric automatically an outlet opening assigned in the correct position.
Die Ausnehmung des Exzenterscheibenteils ist an ihren in der Richtung der Rotationsachse gesehenen Seiten jeweils durch ein Deckelteil dicht verschlossen ist, wobei die Druckkammer in Bezug auf die Deckelteile und auf das Führungsteil abgedichtet ist.The Recess of the Exzenterscheibenteils is at their in the direction the rotation axis seen pages each by a cover part is sealed, the pressure chamber with respect to the lid parts and is sealed to the guide member.
Besonders bevorzugt ist die Verbindungseinrichtung eine Pleueleinrichtung, die wenigstens ein Pleuelteil umfasst, das auf dem Umfang des Exzenterscheibenteils drehbar gelagert ist. Eine besonders effektive Kräfteverteilung ergibt sich, wenn die Pleueleinrichtung zwei Pleuelteile umfasst, die um einen vorgegebenen Winkel in der Umfangsrichtung der Rotationsachse der Antriebswelle gegeneinander derart versetzt sind, dass sie an der ihnen jeweils zugeordneten Freilaufeinheit an sich in Bezug auf die Rotationsachse der Abtriebswelle radial gegenüberliegenden Punkten drehbar angreifen.Especially Preferably, the connecting device is a connecting rod device, which comprises at least one connecting rod part, which on the circumference of the Exzenterscheibenteils is rotatably mounted. A particularly effective distribution of forces results when the connecting device comprises two connecting rods, the by a predetermined angle in the circumferential direction of the axis of rotation the drive shaft are offset from each other such that they on the respective freewheel unit associated with them in relation to on the rotational axis of the output shaft radially opposite Rotatably attack points.
Die Deckelteile besitzen zweckmäßigerweise jeweils den Hub der Exzenterscheibenteile zulassende langlochähnliche Aussparungen. Außerdem kann das Deckelteil einer Exzentereinheit eine in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle zum benachbarten Deckelteil der benachbarten Exzentereinheit vorstehende Nase aufweisen, die in eine radial verlaufende längliche Nut eingreift, um eine unerwünschte Verschiebung der beiden benachbarten Exzentereinheiten gegeneinander zu verhindern.The Cover parts have expediently respectively the stroke of the eccentric disc parts allowing slot-like Cutouts. In addition, the cover part of an eccentric unit one in the direction of the axis of rotation of the drive shaft to the adjacent Cover part of the adjacent eccentric have protruding nose, which engages in a radially extending elongated groove, to an undesirable displacement of the two adjacent eccentric units to prevent each other.
Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:in the Below, the invention and its embodiments are related explained in more detail with the figures. Show it:
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurde erstmals der Gedanke gefasst, anstelle der bisher üblichen Verstelleinrichtungen mit elektrischen Antrieben zum Verstellen der Exzentereinheiten eines stufenlos verstellbaren Getriebes eine hydraulische Verstelleinrichtung einzusetzen. Dabei kann gleichzeitig eine Hydraulikeinheit verwendet werden, die z. B. dann ohnehin vorhanden ist, wenn ein Kurbel-CVT-Gertriebe als Anfahrelement mit einem Kettenvariator kombiniert wird. Ein zusätzlicher elektrisch angetriebener Verstellmechanismus und der von ihm beanspruchte Bauraum können entfallen.in the For the first time, the idea has been related to the present invention taken, instead of the usual adjustment with electric drives for adjusting the eccentric units a continuously variable transmission, a hydraulic adjusting device use. At the same time a hydraulic unit can be used, the z. B. is then present anyway if a crank-CVT transmission is combined as a starting element with a chain variator. One additional electrically driven adjusting mechanism and the space required by him can be omitted.
Gemäß
Gemäß den
Gemäß den
Die
Antriebsachse
In
dem hohlen Bereich
Das
vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltete
Führungsteil
Das
Führungsteil
Auf
das scheibenförmige Führungsteil
Um
eine Abdichtung der Druckkammer
In
der aus den
Die
Die
Im
Folgenden wird im Zusammenhang mit dem Diagramm der
Dadurch,
dass vorzugsweise zwei Pleuel-Teile
Alle
Exzentereinheiten
- 11
- Antriebswelledrive shaft
- 22
- Abtriebswelleoutput shaft
- 33
- FreilaufeinrichtungFreewheel device
- 44
- Verstelleinrichtungadjustment
- 55
- PleueleinrichtungPleueleinrichtung
- 66
- Exzentereinheiteccentric
- 77
- Eintrittsöffnunginlet opening
- 88th
- Pfeilarrow
- 1010
- Exzenterantriebeccentric
- 1111
- MittelpunktFocus
- 1212
- Rotationsachseaxis of rotation
- 1313
- Pleuelteilconnecting rod
- 1414
- FreilaufeinheitFreewheel unit
- 1515
- BereichArea
- 1616
- Lagerteilbearing part
- 2121
- Zuführöffnungfeed
- 2222
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 2323
- Querschnittcross-section
- 3131
- Führungsteilguide part
- 3232
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 3333
- Führungsflächeguide surface
- 3434
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 3535
- DurchgangskanalThrough channel
- 3636
- DurchgangskanalThrough channel
- 3737
- Umfangsnutcircumferential groove
- 4141
- ExzenterscheibenteilExzenterscheibenteil
- 4242
- Führungsflächeguide surface
- 4343
- Ausnehmungrecess
- 5252
- Deckelteilcover part
- 5353
- Nutgroove
- 5454
- Deckelteilcover part
- 5555
- Aussparungrecess
- 5656
- Aussparungrecess
- 6464
- Nasenose
- 8181
- Druckkammerpressure chamber
- 8282
- Pfeilarrow
- 8383
- Pfeilarrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 10243535 A1 [0002, 0031] - DE 10243535 A1 [0002, 0031]
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Applications Claiming Priority (3)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140213 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140213 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150402 |
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R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |