DE10300795A1

DE10300795A1 - Continuously variable transmission, for motor vehicle, has vehicle starting device co-axial with drive shaft on third shaft connected to driving or driven shaft via third shaft

Info

Publication number: DE10300795A1
Application number: DE10300795A
Authority: DE
Inventors: Elmar Lorenz
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: DE10300795B4; WO2003059676A3; AU2003205520A8; WO2003059676A2; AU2003205520A1

Abstract

The continuously variable transmission (1) has a drive unit with drive shaft (2) and set of conical disks (3), and a driven shaft (4) also with a set of conical disks. It includes a setting device (7) and a closed belt (8), also a starting device and a pressing device (9). The starting device is on a third shaft (14) connected by a transmission (15) to one of the other shafts.

Description

Die Erfindung betrifft ein variables Umschlingungsmittelgetriebe mit zwei Kegelscheibensätzen zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebseinheit auf eine Abtriebseinheit insbesondere als Geschwindigkeitswechselgetriebe für ein Fahrzeug. The invention relates to a variable belt transmission with two Conical disc sets for the transmission of a torque of one Drive unit on an output unit in particular as Speed change gearbox for a vehicle.

Derartige Umschlingungsmittelgetriebe eignen sich für Kraftfahrzeuge zum Frontquereinbau, bei einem Frontlängseinbau treten insbesondere durch den großen Durchmesser der Kegelscheiben Bauraumschwierigkeiten bezüglich der Bauhöhe des Umschlingungsmittelgetriebes auf, so dass derartige Anordnungen auf Fahrzeuge mit großer Bauhöhe oder verminderter Übersetzung, da die Übersetzung vom Durchmesser der Kegelscheiben abhängt, beschränkt ist. Weiterhin kann bei leistungsstärkeren Antriebseinheiten wie Brennkraftmaschinen, beispielsweise Diesel- oder Otto-Motoren ein Umschlingungsmittel erforderlich sein, das einen vorgegebenen Biegeradius auf weist, wodurch der radial innere Raum nicht beliebig genutzt werden kann, so dass auch bei großen, leistungsstarken Fahrzeugen der Bauraum begrenzt sein kann. Such belt transmission are suitable for motor vehicles Front-transverse installation, in particular with a longitudinal installation, through the large diameter of the conical disks with regard to the installation space Height of the belt transmission, so that such arrangements on vehicles with a large overall height or reduced translation, since the Gear ratio depends on the diameter of the conical washers, is limited. Furthermore, with more powerful drive units such as Internal combustion engines, such as diesel or gasoline engines Wrapping means may be required that have a predetermined bending radius points, whereby the radially inner space can not be used arbitrarily, so that the space is limited even for large, powerful vehicles can.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, an sich bekannte Umschlingungsmittelgetriebe insbesondere für einen Standard- oder Vierradantrieb mit einem Frontlängseinbau in der Weise zu verbessern, dass eine sehr kompakte Raumform ausgebildet wird. Hierbei soll eine möglichst hohe Übersetzung und eine leistungsfähige Übertragung von der Antriebseinheit auf die Abtriebseinheit, beispielsweise einem Heck- oder Allradantrieb möglich sein. The object of the invention is therefore known per se Belt transmission especially for a standard or Four-wheel drive with a front longitudinal installation in such a way that improve very compact spatial shape is formed. Here, the highest possible Translation and a powerful transmission from the drive unit to the Output unit, such as a rear or four-wheel drive may be possible.

Die Erfindung wird durch ein Umschlingungsmittelgetriebe insbesondere für ein Kraftfahrzeug zumindest bestehend aus einer ersten, einem von einer Antriebseinheit mit Drehmoment beaufschlagten Eingangsteil zugeordneten Welle mit einem ersten Kegelscheibensatz und einer zweiten, mit einem Abtrieb in Verbindung stehenden Welle mit einem zweiten Kegelscheibensatz gelöst, wobei die Kegelscheibensätze aus jeweils einer fest mit der entsprechenden Welle verbundenen konischen ersten Scheibe und aus einer mittels einer Verstelleinrichtung axial verlagerbaren zweiten konischen Scheibe gebildet sind, weiterhin ein Mittel zum Anfahren des Kraftfahrzeugs und ein Mittel zum Übertragen des Drehmoments auf zumindest ein Antriebsrad vorgesehen sind, ein in sich geschlossenes Umschlingungsmittel mittels eines mittels einer Anpressvorrichtung erzeugten Reibschlusses zwischen den beiden Kegelscheibensätzen zur Drehmomentübertragung und zur Einstellung einer von der Verstelleinrichtung durch Variation eines auf den Kegelscheibenpaaren einstellbaren variablen Laufdurchmessers des Umschlingungsmittels bewirkten Übersetzung axial zwischen den Kegelscheiben verspannt wird und das Mittel zum Anfahren des Kraftfahrzeuges im wesentlichen koaxial zu einer Antriebswelle einer Antriebseinheit auf einer dritten, zu den beiden Wellen parallelen Welle, die mit einer der beiden Wellen mittels eines Getriebes verbunden ist, angeordnet ist. Hierbei hat sich überraschend gezeigt, dass durch das Einführen einer dritten Welle für das Mittel zum Anfahren des Kraftfahrzeugs, die parallel zu den beiden die Kegelscheibensätze tragenden Wellen parallel angeordnet ist und, primär einen höheren Bauraumbedarf als eine Anordnung des Mittels zum Anfahren des Kraftfahrzeugs auf der ersten Welle benötigt, eine besonders günstige Raumordnung ermöglicht, die den primär erhöhten Bauraumbedarf überkompensiert. The invention is particularly through a belt transmission Motor vehicle at least consisting of a first, one of one Drive unit associated with the torque applied input part shaft with a first set of conical pulleys and a second one with an output in Connected shaft solved with a second set of conical disks, wherein the conical pulley sets consist of one fixed with the corresponding shaft connected conical first disc and by means of a Adjusting device are formed axially displaceable second conical disc, furthermore a means for starting the motor vehicle and a means for Transmission of the torque to at least one drive wheel are provided, a self-contained belt means by means of a Pressing device generated friction between the two Conical disc sets for torque transmission and for setting one of the adjustment device by varying one on the conical disk pairs adjustable variable barrel diameter of the belt Ratio is clamped axially between the conical pulleys and the mean for starting the motor vehicle essentially coaxially to a drive shaft a drive unit on a third, parallel to the two shafts, the is connected to one of the two shafts by means of a transmission. It has surprisingly been shown that by introducing a third Shaft for the means for starting the motor vehicle, which is parallel to the two the conical pulley bearing shafts are arranged in parallel and, primarily a higher space requirement than an arrangement of the means for starting the Motor vehicle needed on the first wave, a particularly cheap Spatial planning enables the primarily increased space requirement overcompensated.

Unter dem Getriebe zwischen den beiden Wellen, nämlich der ersten Welle, die den ersten Kegelscheibensatz trägt und der Welle, die das Mittel zum Anfahren trägt, kann jedes Getriebe verstanden werden, das eine Übertragung von Drehmoment zwischen zwei im wesentlichen parallelen Wellen erlaubt, beispielsweise eine Zahnrad, Riemen- Ketten- Reibradverbindung oder dergleichen. Es versteht sich, dass zwischen diesen beiden Wellen eine feste Übersetzung wirksam sein kann um beispielsweise eine Drehzahlanpassung zur Optimierung der Betriebsbereiche des Mittels zum Anfahren des Kraftfahrzeugs oder der Antriebseinheit vorzunehmen. Under the gearbox between the two shafts, namely the first shaft, the carries the first set of conical disks and the shaft that provides the starting means can be understood any transmission that transmits Allows torque between two substantially parallel shafts, for example a gear, belt-chain-friction wheel connection or like. It is understood that between these two waves there is a fixed one Translation can be effective for example to adjust the speed Optimization of the operating areas of the means for starting the motor vehicle or the drive unit.

Weiterhin kann es nach dem erfinderischen Gedanken für ein bauraumoptimiertes Umschlingungsmittelgetriebe vorteilhaft sein, die Mittelpunkte der beiden Wellen mit den Kegelscheibensätzen räumlich zwischen den Mittelpunkten der dritten Welle und dem Mittelpunkt einer Abtriebswelle angeordnet ist. Unter Abtriebswelle kann hierbei auch eine Welle, die in ein Differential oder eine Verteilergetriebe für einen Allradantrieb, ein Sperrdifferential oder dergleichen nnündet, verstanden werden. Furthermore, it can be based on the inventive idea for a space-optimized Belt transmission can be advantageous, the centers of the two shafts with the conical disk sets spatially between the centers of the third Shaft and the center of an output shaft is arranged. Under output shaft can also be a shaft that is in a differential or a transfer case for understands all-wheel drive, a limited slip differential or the like become.

Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn ein Winkel α zwischen einer gedachte Linie zwischen den Mittelpunkten der dritten Welle und der Abtriebswelle und einer Linie zwischen den Mittelpunkten der beiden Wellen kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 80° und besonders bevorzugt kleiner als 75° ist. Furthermore, it has proven to be particularly advantageous if an angle α between an imaginary line between the centers of the third wave and the output shaft and a line between the centers of the two shafts less than 90 °, preferably less than 80 ° and particularly preferably less than Is 75 °.

Zur weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann weiterhin das Umschlingungsmittelgetriebe zwischen dem Mittel zum Anfahren des Kraftfahrzeugs und einem der Kegelscheibensätze ein Drehmomentfühler angeordnet sein. For a further advantageous embodiment, the Belt transmission between the means for starting the Motor vehicle and one of the cone pulley sets a torque sensor be arranged.

Das Mittel zum Anfahren des Kraftfahrzeugs kann eine Reibungskupplung, beispielsweise eine Lamellenkupplung oder eine Scheibenkupplung sein, die im Ölbad oder trocken betrieben werden kann, ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Flüssigkeitskupplung sein: The means for starting the motor vehicle can be a friction clutch, for example, a multi-plate clutch or a disc clutch, which in the Can be operated in an oil bath or dry, a hydrodynamic Torque converter or a fluid coupling:

Die Erfindung wird anhand der beiden Fig. 1 und 2 näher erläutert, wobei The invention is explained in more detail with reference to the two FIGS. 1 and 2, wherein

Fig. 1 einen Längsschnitt und Fig. 1 shows a longitudinal section and

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Umschlingungsmittelgetriebe zeigt. Fig. 2 shows a cross section through the belt transmission.

Fig. 1 zeigt ein Umschlingungsmittelgetriebe 1 mit der ersten Welle und dem ersten Kegelscheibensatz 3, die mittels des Umschlingungsmittels 8 in Wirkverbindung mit dem auf der zweiten Welle 4 angeordneten Kegelscheibensatz 5 ist. Die Kegelscheibensätze 3, 5 sind jeweils aus einer fest mit den Wellen 2, 4 verbundenen Kegelscheibe 3a, 5a und einer axial von der Verstelleinrichtung 7 und Anpressvorrichtung 9, die auch als eine Wirkvorrichtung, beispielsweise nach dem Doppelkolbenprinzip vorgesehen sein können, verlagerbare Kegelscheibe 3b, 5b gebildet. Die erste Welle 2 ist mit der Welle 14, die im wesentlichen bis auf einen üblichen Radial- und/oder Winkelversatz zur Antriebswelle 13 einer nicht dargestellten Antriebseinheit koaxial angeordnet ist, mittels einer Wirkverbindung wie hier dem Getriebe 15 mit den Zahnrädern 15a, 15b verbunden. Dabei ist das Zahnrad 15b verdrehbar auf der Welle 2 angeordnet, wobei der Drehmomentfluss vom Zahnrad 15b über den Drehmomentfühler 16 in die Welle 2 eingeleitet wird. Auf der Welle 14 ist neben dem Mittel 10 zum Anfahren des Fahrzeugs, hier ein - nur angedeutet dargestellter - Drehmomentwandler 17 beziehungsweise eine Flüssigkeitskupplung, ein Reversiersatz 21 zur Richtungsumkehr des Drehmoments angeordnet. Der Abtrieb des Drehmoments erfolgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Allradantriebs einerseits über die Welle 4 über ein nur angedeutet dargestelltes Differential 22 auf eine erste Antriebsachse und mittels der Abtriebswelle 18, die mittels einer Verzahnung 23drehschlüssig mit der zweiten Welle 4 verbunden und zu dieser im wesentlichen parallel angeordnet ist. Fig. 1 shows a Umschlingungsmittelgetriebe 1 with the first shaft and the first conical disc set 3 which is by means of the belt 8 in operative connection with the mounted on the second shaft 4 conical disc set. 5 The sets of bevel discs 3, 5 are each comprised of a fixedly connected to the shafts 2, 4 cone pulley 3 a, 5 a and an axially of the adjustment device 7 and pressing device 9, which may also be provided as an active device, for example by double-piston principle, displaceable conical disk 3 b, 5 b formed. The first shaft 2 is arranged coaxially with the shaft 14 , which is essentially coaxial to the drive shaft 13 of a drive unit (not shown) except for a conventional radial and / or angular offset, by means of an operative connection such as here the gear 15 with the gears 15 a, 15 b connected. The gear 15 b is rotatably arranged on the shaft 2 , the torque flow from the gear 15 b via the torque sensor 16 being introduced into the shaft 2 . A reversing set 21 for reversing the direction of the torque is arranged on the shaft 14 in addition to the means 10 for starting the vehicle, here a torque converter 17 or a fluid coupling (only indicated). The output of the torque takes place in the embodiment shown in the form of an all-wheel drive on the one hand via the shaft 4 via a differential 22 ( only indicated) to a first drive axle and by means of the output shaft 18 , which is connected in a rotationally locking manner to the second shaft 4 by means of a toothing 23 and to the latter is arranged substantially in parallel.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Umschlingungsmittelgetriebe 1 senkrecht zu den in Fig. 1 gezeigten Wellen 2, 4, 14, 18 mit den Mittelpunkten 2a, 4a, 14a, 18a. Die Mittelpunkte 2a, 4a der beiden Wellen 2, 4 sind zwischen den beiden Mittelpunkten der Wellen 14 und 18 angeordnet und ermöglichen dadurch eine kompakte Anordnung des Umschlingungsmittelgetriebes. Weiterhin kann der Bauraum dadurch beschränkt werden, indem die Wellen 2, 4, 14, 18 ineinander geschachtelt in der Weise angeordnet werden, dass eine gedachte Linie 19 zwischen den Mittelpunkten 14a, 18a der Wellen 14, 18 und eine gedachte Linie 20 zwischen den Mittelpunkten 2a und 2a der Wellen 2, 4 einen Winkel α kleiner oder gleich 90°, vorzugsweise kleiner oder gleich 80° und bevorzugt kleiner 75° festlegen. Weiterhin ist der Winkel α auf mindestens 70° festgelegt. Fig. 2 shows a cross section through the belt transmission 1 perpendicular to the shafts 2 , 4 , 14 , 18 shown in Fig. 1 with the centers 2 a, 4 a, 14 a, 18 a. The center points 2 a, 4 a of the two shafts 2 , 4 are arranged between the two center points of the shafts 14 and 18 and thereby enable a compact arrangement of the belt transmission. Furthermore, the installation space can be limited by arranging the shafts 2 , 4 , 14 , 18 nested in one another in such a way that an imaginary line 19 between the centers 14 a, 18 a of the shafts 14 , 18 and an imaginary line 20 between the centers of 2 a and 2 a of the shafts 2, 4 an angle α less than or equal to 90 °, preferably less than or equal to 80 °, and preferably set less than 75 °. Furthermore, the angle α is set to at least 70 °.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen. The claims filed with the application are Proposed wording without prejudice for obtaining further patent protection. The The applicant reserves the right to add more, so far only in the description and / or To claim drawings disclosed combination of features.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Relationships used in subclaims point to the others Training the subject of the main claim by the features of respective subclaim; they are not a waiver of attainment an independent, objective protection for the combinations of features to understand the related subclaims.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen. Since the subjects of the subclaims with regard to the prior art reserves the right to make its own and independent inventions on the priority day Applicant before becoming the subject of independent claims or To make divisional declarations. You can continue to work independently Inventions contain one of the objects of the previous Have independent claims independent design.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen. The exemplary embodiments are not intended to limit the invention understand. Rather, there are numerous within the scope of the present disclosure Changes and modifications possible, especially such variants, Elements and combinations and / or materials, for example, by Combination or modification of individual in connection with that in the general description and embodiments as well as the claims described features and elements contained in the drawings or process steps for the person skilled in the art with a view to solving the Task can be removed and combined to create a new one Subject or new process steps or process step sequences lead, also insofar as they relate to manufacturing, testing and working processes.

Claims

1. Belt transmission, in particular for a motor vehicle, at least consisting of a first shaft assigned to an input part acted upon by a drive unit with a first conical pulley set and a second shaft connected to an output with a second conical pulley set, the conical pulley sets each consisting of a fixed one with the corresponding shaft connected conical first disc and are formed from a second conical disc axially displaceable by means of an adjusting device, a means for starting the motor vehicle and a means for transmitting the torque to at least one drive wheel, a self-contained belt means is by means of a Pressing device generated frictional engagement between the two sets of conical disks for torque transmission and for setting a by the adjusting device by varying an adjustable on the conical disk pairs ariablen running diameter of the belt caused translation axially clamped between the conical pulleys, characterized in that the means for starting the motor vehicle substantially coaxial with a drive shaft of a drive unit on a third shaft parallel to the two shafts, which with one of the two shafts by means of a gear is connected, is arranged.

2. belt transmission in particular according to claim 1, characterized characterized in that between the means for starting the motor vehicle and a torque sensor is arranged in one of the sets of conical disks.

3. Belt transmission in particular according to one of the preceding Claims, characterized in that the means for starting the Motor vehicle a friction clutch, a hydrodynamic Torque converter or a fluid coupling is.

4. Belt transmission in particular according to one of the preceding Claims, characterized in that the gearbox Gear connection is.

5. belt transmission especially according to one of the preceding Claims, characterized in that the centers of the two waves spatially between the midpoints of the third wave and the midpoint an output shaft is arranged.

6. Belt transmission in particular according to one of the preceding Claims, characterized in that an angle α between one imaginary line between the centers of the third wave and the Output shaft and a line between the centers of the two shafts less than 90 °, preferably less than 80 ° and particularly preferably less than 75 °.

7. Belt transmission in particular according to one of the preceding Claims, characterized in that the output shaft by means of a Gearing is arranged parallel to the shafts.

8. Belt transmission in particular according to one of the preceding Claims, characterized in that the output shaft at least one Drive wheel of a first drive axle and the second shaft at least one Drive wheel of a second drive axle drives.