DE19850528A1 - Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, wie ein stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, das in einem Kraftfahrzeug zwischen einer Antriebseinheit und zumindest einem Rad im Kraftfluß angeordnet ist, mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle, einem Anfahrelement und einem Element zur Drehrichtungsumkehr.

Bei den oben genannten Getrieben ist der Bauraum in axialer Richtung in der Regel sehr kurz, da die beiden Scheibensätze des Kegelscheibenumschlin­ gungsgetriebes in axialer Richtung einen geringen Bauaufwand aufweisen. In radialer Richtung hingegen bauen diese Getriebe sehr groß und bauraumbenötigend.

Getriebe, wie stufenlos einstellbare Getriebe, wie Kegelscheibenumschlingungs­ getrieben, für beispielsweise Fahrzeuge mit Frontmotor und Hinterradantrieb dürfen nur sehr schmal konstruiert sein und somit einen geringen Bauraum benötigen, da der Kardantunnel dieser Fahrzeuge in der Regel sehr schmal und beengt ist. Jede Einsparung an Bauraum im Querschnittsbereich des Kardantunnels fällt somit dem Raumangebot im Innenraum des Fahrzeuges zu, was besonders vorteilhaft ist.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit zu schaffen, welche einen geringen Bauraum in radialer Richtung bezüglich der Kurbelwellenachse aufweist und gegebenenfalls in Aufbau und Funktionsweise verbessert ist und gegebenenfalls kostengünstig hergestellt werden kann.

Dies wird bei oben genannten Getrieben, wie stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, das in einem Kraftfahrzeug zwischen einer Antriebseinheit und zumindest einem Rad im Kraftfluß angeordnet ist, mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle, einem Anfahrelement und einem Element zur Drehrichtungsumkehr und einem ersten Kegelscheibensatz mit einer axial festen und einer axial verlagerbaren Kegelscheibe sowie einem zweiten Kegelscheibensatz mit einer axial festen und einer axial verlagerbaren Kegelscheibe und einem Umschlingungsmittel zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten und zweiten Kegelscheibensatz und einem Drehmomentfühler, die axial verlagerbaren Kegelscheiben weisen Stellmittel zur axialen Verlagerung auf, derart erreicht, daß die Anordnung der Elemente im Drehmomentfluß wie folgt ist:

• - das Anfahrelement ist der Eingangswelle nachgeordnet, wobei der Eingang des Anfahrelementes mit der Eingangswelle verbunden ist und der Ausgang des Anfahrelementes koaxial zur Eingangswelle angeordnet ist,
• - zwischen Ausgang des Anfahrelementes und dem Drehmomentfühler ist eine Getriebestufe angeordnet
• - der Drehmomentfühler und der erste Kegelscheibensatz sind koaxial auf einer Welle angeordnet,
• - der zweite Kegelscheibensatz ist auf einer weiteren Welle angeordnet, die über eine Getriebestufe mit dem Element zur Drehrichtungsumkehr verbunden ist,
• - das Element zur Drehrichtungsumkehr ist koaxial zur Ausgangswelle des Getriebes angeordnet.

Dies kann auch bei einer folgenden Anordnung der Elemente im Drehmomentfluß vorteilhaft sein:

• - das Anfahrelement ist der Eingangswelle nachgeordnet, wobei der Eingang des Anfahrelementes mit der Eingangswelle verbunden ist und der Ausgang des Anfahrelementes koaxial zur Eingangswelle angeordnet ist,
• - der Drehmomentfühler dem Ausgangselement nachgeordnet ist,
• - der Drehmomentfühler und der erste Kegelscheibensatz sind koaxial auf einer Welle angeordnet,
• - der zweite Kegelscheibensatz ist auf einer weiteren Welle angeordnet, dem das Element zur Drehrichtungsumkehr nachgeordnet ist,
• - das Element zur Drehrichtungsumkehr ist koaxial zur Ausgangswelle des Getriebes angeordnet.

Weiterhin ist es zweckmäßig wenn, wenn das Anfahrelement und der erste Kegelscheibensatz koaxial angeordnet sind.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Anfahrelement und eine Welle des ersten Kegelscheibensatzes versetzt zueinander angeordnet sind und die Drehmomentübertragung mittels einer Getriebestufe, wie Zahnradstufe mit beispielsweise Stirnrädern, erfolgt.

Weiterhin ist es besonders zweckmäßig, wenn der zweite Kegelscheibensatz koaxial zur Ausgangswelle angeordnet ist.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der zweite Kegelscheibensatzes versetzt zu der Ausgangswelle angeordnet ist und die Drehmomentübertragung mittels einer Getriebestufe, wie Zahnradstufe, erfolgt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die axial verlagerbare Kegelscheibe des ersten Kegelscheibensatzes die der Eingangswelle zugewandte Kegelscheibe ist.

Auch kann es vorteilhaft sein, wenn die axial verlagerbare Kegelscheibe des ersten Kegelscheibensatzes die der Ausgangswelle zugewandte Kegelscheibe ist.

Zweckmäßig ist es, wenn die axial verlagerbare Kegelscheibe des zweiten Kegelscheibensatzes die der Eingangswelle zugewandte Kegelscheibe ist.

In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn die axial verlagerbare Kegelscheibe des zweiten Kegelscheibensatzes die der Ausgangswelle zu gewandte Kegelscheibe ist.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die Welle des ersten Kegelscheibensatzes oberhalb der Eingangswelle angeordnet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn die Welle des ersten Kegelscheibensatzes unterhalb der Eingangswelle angeordnet ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Welle des zweiten Kegelscheibensatzes oberhalb der Eingangswelle angeordnet ist.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Welle des zweiten Kegelscheibensatzes unterhalb der Eingangswelle angeordnet ist. Damit kann Bauraum gespart werden.

Durch die vorteilhafte Anordnung kann Bauraum eingespart werden, wenn die Wellen des ersten und zweiten Kegelscheibensatzes in axialer Richtung betrachtet neben der Eingangswelle angeordnet sind.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Wellen des ersten und zweiten Kegelscheibensatzes sowie die Eingangswelle und die Ausgangswelle in einer Ebene liegen.

Besonders vorteilhaft und bauraumsparend ist es, wenn die Ausgangswelle zur Eingangswelle konzentrisch angeordnet ist.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft und bauraumsparend, wenn die Ausgangswelle zur Eingangswelle koaxial angeordnet ist.

In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn das Anfahrelement ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit oder ohne Wandlerüberbrückungskupplung ist.

In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn das Anfahrelement eine Reibungskupplung, wie trockenlaufende Einscheibenkupplung oder naßlaufende Lamellenkupplung, ist. Die Reibungskupplung kann somit eine in Öl laufende Lamellenkupplung mit zumindest einer Lamelle sein. Ebenfalls kann sie als Trockenreibungskupplung mit einer oder mehr als einer Kupplungsscheibe ausgebildet sein.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Element zur Drehrichtungsumkehr, wie Wendesatz, zwei Kupplungen und ein Planetengetriebe umfaßt. Dabei können die Kupplungen beispielsweise auch als Bremsen gegen ein ortsfestes Element kuppeln.

Zweckmäßig ist es, wenn das Anfahrelement und das Element zur Drehrichtungsumkehr als Baueinheit ausgebildet sind.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das Anfahrelement und das Element zur Drehrichtungsumkehr als Baueinheit ausgebildet sind und dem ersten Scheibensatz im Drehmomentfluß vorangestellt sind.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn das Anfahrelement und das Element zur Drehrichtungsumkehr als Baueinheit ausgebildet sind und dem zweiten Scheibensatz im Drehmomentfluß nachgeordnet sind.

Vorteilhaft ist es, wenn die Drehachsen der Kegelscheibenpaare parallel zueinander angeordnet sind.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Drehachsen der Eingangs- und der Ausgangswelle parallel zueinander und zu der Achse der Kurbelwelle angeordnet sind.

Entsprechend eines erfinderischen Gedankens ist es vorteilhaft, wenn die Stellmittel zwei Kolben-Zylinder-Einheiten umfassen zur druckmittelbeaufschlagten Verstellung der axial verlagerbaren Kegelscheiben, wobei jeweils eine Kolben-Zylinder-Einheit zur Übersetzungseinstellung des Getriebes und eine zweite Kolben-Zylinder-Einheit zur Anpressungseinstellung des Umschlingungsmittels vorgesehen ist.

In einem weiteren erfinderischen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn der Drehmomentfühler innerhalb des Getriebes entfällt.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Getriebe, wie ein stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, wobei es bei solchen Getrieben vorteilhaft ist, wenn das Getriebe ein Getriebegehäuse aufweist, welches aus einem geschäumtem Material hergestellt ist. Dies führt zu einer erfindungsgemäßen Einsparung, sowohl im Gewichtsbereich als auch im Kostenbereich, da durch die Gewichtsreduzierung ein geringerer Kraftstoffverbrauch entsteht und dies neben umweltschonenden Aspekten auch einen Kostenvorteil bedeutet.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Getriebe aus geschäumtem Metall, wie Aluminium oder Magnesium oder einem anderen Leichtmetall, hergestellt ist.

Weiterhin ist es nach einem weiteren erfinderischen Gedanken vorteilhaft, wenn bei einem Getriebe das Getriebegehäuse Hohlräume aufweist, die mit einem geschäumten Material zumindest teilweise ausgefüllt sind.

Vorteilhaft ist es, wenn das geschäumte Material ein geschäumtes Metall, wie Aluminium oder Magnesium oder ein anderes Leichtmetall, ist.

Die Erfindung sei anhand der Figuren erläutert, dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Erfindung.

Fig. 1a einen Schnitt durch ein teilweise dargestelltes Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einem erfindungsgemäßen Drehmomentfühler,

Fig. 1b eine im vergrößerten Maßstab dargestellte Teilansicht der Fig. 1a.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes 1, wie stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, welches in einem Kraftfahrzeug einer Antriebseinheit, wie Motor, im Kraftfluß nachgeordnet ist und welchem zumindest ein angetriebenes Rad des Kraftfahrzeuges nachgeordnet ist.

Das Getriebe 1 weist ein Gehäuse 99 auf, welches vorzugsweise aus geschäumtem Material. Als geschäumtes Material kann vorzugsweise Aluminium, Magnesium oder ein anderes Leichtmetall verwendet werden. Ebenso können Hohlräume des Gehäuses 99 mit einem solchen geschäumten Material ausgefüllt sein. Ebenso kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel ein solches geschäumtes Material als Beschichtung auf das Gehäuse aufgebracht sein. Dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, daß Schwingungen des Gehäuses gedämpft werden und somit eine Schallisolation erfolgt. Dies bringt erfindungsgemäß einen erhöhten Geräuschkomfort innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeuges, wobei gleichzeitig der Fertigungsaufwand reduziert ist. Durch die Verwendung von geschäumten Material, wie Aluminium oder Magnesium, kann die Dichte des Materials um beispielsweise 30% bis 60% reduziert werden, wie beispielsweise bei Aluminium von 2,7 g/cm³ oder bei Magnesium von 1,7 g/cm³ auf ca. 0,5 bis 1 g/cm³.

Das Getriebe 1 weist eine Eingangswelle 2 auf, die beispielsweise mit der Kurbelwelle einer Antriebseinheit, wie Motor oder Brennkraftmaschine, verbindbar ist. Weiterhin weist das Getriebe 1 eine Ausgangswelle 3 auf, die mit einer nachgeordneten Abtriebswelle oder Kardanwelle verbindbar ist. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Eingangswelle 2 im wesentlichen parallel zu der Ausgangswelle 3 angeordnet, wobei ein geringer Wellenversatz zwischen den beiden Wellen vorliegt 2 und 3. Die Eingangswelle 2 ist nicht koaxial zu der Ausgangswelle 3 angeordnet, wobei in einem anderen Ausführungsbeispiel eine solche koaxiale Anordnung vorteilhaft sein kann.

Der Eingangswelle 2 ist ein Anfahrelement 4 im Kraftfluß nachgeordnet. Als Anfahrelement 4 dient in diesem Ausführungsbeispiel ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 5 mit oder ohne Wandlerüberbrückungskupplung, dessen Außenkontur dargestellt ist. Die Eingangswelle 2 steht mit dem Anfahrelement 4 in Wirkverbindung, wobei die Eingangswelle 2 mit dem Gehäuse des Drehmomentwandlers verbunden ist und der Wandler mit der Kurbelwelle über die flexible Membran 6 und die als Schrauben ausgebildeten Befestigungsmittel 7 verbunden ist.

Das Anfahrelement 4 kann einen Torsionsschwingungsdämpfer, wie beispielsweise einen naß- oder trockenlaufender Dämpfer mit gegebenenfalls Federdämpfungs- und Reibungsdämpfungseinheiten sowie gegebenenfalls mit einem Schwungrad oder als Zweimassenschwungrad mit Mitteln zur Torsionsschwingungsdämpfung zwischen den relativ zueinander beweglichen Elementen der Primärmasse und der Sekundärmasse ausgebildet sein.

Das Anfahrelement 4 kann, wie in der vorliegenden Fig. 1 schematisch dargestellt, als Drehmomentwandler mit oder ohne Wandlerüberbrückungs­ kupplung vorgesehen sein, wobei ebenfalls eine trocken- oder naßlaufende Kupplung in weiteren Ausführungsbeispielen verwendet werden kann.

Das Ausgangselement 4a des Anfahrelementes 4 ist mit einem Zahnrad 7a verbunden. Die Verzahnung des Zahnrades 7a kämmt die Verzahnung eines weiteren Zahnrades 7b, welches bezüglich der Achse 8 drehbar angeordnet ist.

Das Zahnrad 7b ist mit der Welle 8b verbunden, auf welcher der Drehmomentfühler 10 und der erste Kegelscheibensatz 11 angeordnet ist. Der Drehmomentfühler 10 ist im Drehmomentfluß zwischen Welle 8b und Kegelscheibensatz 11 angeordnet. Die Welle 8b ist gegenüber der Eingangswelle 2 versetzt angeordnet.

Der erste Kegelscheibensatz 11 weist eine axial feste oder feststehende Kegelscheibe 11a auf, die mit der Welle 8b fest verbunden oder einstückig ausgebildet ist. Weiterhin weist der erste Kegelscheibensatz eine axial verlagerbare Kegelscheibe 11b auf, die relativ zu der ersten Kegelscheibe 11a verlagerbar ist, jedoch mit der Welle 8b drehfest verbunden ist. Die Steuerung der axialen Verlagerung der Kegelscheibe 11b erfolgt unter Druckbeaufschlagung von Stellmitteln 20, wie Kolben-Zylinder-Einheiten.

Die Welle 8b des ersten Kegelscheibensatzes 11 ist mittels zumindest eines Lagers 12, 12a, 12b, wie Wälzlager oder Kugellager oder Rollenlager, auf einem Ansatz 13 des Gehäuses 99 aufgenommen und gelagert. Dabei wird die Welle in axialer und/oder radialer Richtung zentriert.

Der zweite Kegelscheibensatz 21 weist eine axial feststehende Kegelscheibe 21a auf, die mit der Welle 22 fest verbunden oder einstückig ausgebildet ist. Weiterhin weist der zweite Kegelscheibensatz 21 eine axial verlagerbare Kegelscheibe 21b auf, die relativ zu der ersten Kegelscheibe 21a verlagerbar ist, jedoch mit der Welle 22 drehfest verbunden ist. Die Steuerung der axialen Verlagerung der Kegelscheibe 21b erfolgt unter Druckbeaufschlagung von Stellmitteln 30, wie Kolben-Zylinder-Einheiten. Die Welle 22 des zweiten Kegelscheibensatzes 21 ist mittels der Lager 23a, 23b, wie Wälzlager oder Kugellager oder Rollenlager, auf Ansätzen des Gehäuses 99 aufgenommen und gelagert. Dabei wird die Welle 22 in axialer und/oder radialer Richtung zentriert.

Zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Kegelscheibensatz 11 und dem zweiten Kegelscheibensatz 21 ist ein Umschlingungsmittel 25 in Wirkungsrichtung zwischen den beiden Kegelscheibensätzen angeordnet. Die Anpressung des Umschlingungsmittels zwischen den jeweiligen Kegelscheiben eines Kegelscheibensatzes gewährleistet die Drehmomentübertragung zwischen Umschlingungsmittel und Kegelscheibensatz. Die axiale Verlagerung der axial beweglichen Kegelscheiben bewirkt eine stufenlose Übersetzungsvariation des Getriebes.

Die Welle 22 des abtriebsseitigen Kegelscheibensatzes 21 ist mit einem Zahnrad 26 verbunden, wobei die Verzahnung des Zahnrades 26 die Verzahnung eines weiteren Zahnrades 27 kämmt und somit eine Antriebsver­ bindung herstellt. Dem zweiten Zahnrad 27 ist ein Element zur Drehrichtungsumkehr 28, wie Wendesatz, nachgeordnet, wobei die Abtriebswelle 3 des Getriebes 1 diesem Element zur Drehrichtungsumkehr nachgeordnet ist.

Von der Welle 4a wird über einen Nebenabtrieb des Zahnrades 40 eine Pumpe 41 angetrieben, die zur Drucksteuerung und Druckversorgung von Stellmitteln und zur Schmierung des Getriebes dient.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Anfahrelement 4 der Eingangswelle 2 des Getriebes 1 im Kraftfluß direkt nachgeordnet ist, wobei der Eingang des Anfahrelementes 4 mit der Eingangswelle 2 verbunden ist und der Ausgang des Anfahrelementes 4 koaxial zur Eingangswelle 2 angeordnet ist. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn zwischen Ausgang des Anfahrelementes und dem Drehmomentfühler 10 eine Getriebestufe angeordnet ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es zweckmäßig sein, wenn der Ausgang des Anfahrelementes direkt ohne Zwischenschaltung einer Getriebestufe oder Zahnradstufe mit dem Drehmomentfühler 10 verbunden ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Drehmomentfühler 10 und der erste Kegelscheibensatz 11 koaxial auf einer Welle 8b angeordnet sind. Dabei kann es in einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig sein, wenn der zweite Kegelscheibensatz 21 auf einer weiteren Welle 22 angeordnet ist, die über eine Getriebestufe 26, 27 mit dem Element zur Drehrichtungsumkehr 28 verbunden ist. Das Element zur Drehrichtungsumkehr 28 ist koaxial zur Ausgangswelle 3 des Getriebes 1 angeordnet.

In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn die Anordnung der Elemente des Getriebes im Drehmomentfluß wie folgt ist:

• - das Anfahrelement 4 ist der Eingangswelle 2 nachgeordnet, wobei der Eingang des Anfahrelementes mit der Eingangswelle 2 verbunden ist und der Ausgang des Anfahrelementes koaxial zur Eingangswelle 2 angeordnet ist,
• - der Drehmomentfühler 10 dem Anfahrelement nachgeordnet ist,
• - der Drehmomentfühler 10 und der erste Kegelscheibensatz 11 sind koaxial auf einer Welle 8b angeordnet,
• - der zweite Kegelscheibensatz 21 ist auf einer weiteren Welle 22 angeordnet, dem das Element zur Drehrichtungsumkehr 28 nachgeordnet ist,
• - das Element zur Drehrichtungsumkehr 28 ist koaxial zur Ausgangswelle des Getriebes 1 angeordnet.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn das Anfahrelement 4 und der erste Kegelscheibensatz 11 koaxial angeordnet sind. Ebenso ist es in einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn das Anfahrelement 4 und eine Welle 8b des ersten Kegelscheibensatzes 11 versetzt zueinander angeordnet sind und die Drehmomentübertragung mittels einer Getriebestufe 7a, 7b, wie Zahnradstufe mit beispielsweise Stirnrädern, erfolgt.

Entsprechend eines weiteren erfinderischen Gedankens ist es zweckmäßig, wenn der zweite Kegelscheibensatz 21 koaxial zur Ausgangswelle 3 angeordnet ist. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der zweite Kegelscheibensatz 21 versetzt zu der Ausgangswelle 3 angeordnet ist und die Drehmomentübertragung mittels einer Getriebestufe 26, 27, wie Zahnradstufe, erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die axial verlagerbare Kegelscheibe 11b des ersten Kegelscheibensatzes 11 die der Eingangswelle 2 zugewandte Kegelscheibe ist. Auch kann es in einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft sein, wenn die axial verlagerbare Kegelscheibe 11b des ersten Kegelscheibensatzes 11 die der Ausgangswelle 3 zugewandte Kegelscheibe ist.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn die axial verlagerbare Kegelscheibe 21b des zweiten Kegelscheibensatzes 21 die der Eingangswelle 2 zugewandte Kegelscheibe ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn die axial verlagerbare Kegelscheibe 21b des zweiten Kegelscheibensatzes 21 die der Ausgangswelle 3 zugewandte Kegelscheibe ist. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die Welle 8b des ersten Kegelscheibensatzes 11 oberhalb der Eingangswelle 2 angeordnet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn die Welle 8b des ersten Kegelscheibensatzes 11 unterhalb der Eingangswelle 2 angeordnet ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Welle 22 des zweiten Kegelscheibensatzes 21 oberhalb der Eingangswelle 2 angeordnet ist. Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Welle 22 des zweiten Kegelscheibensatzes 21 unterhalb der Eingangswelle 2 angeordnet ist. Durch diese erfinderischen Ausgestaltungen kann Bauraum eingespart werden. Durch die vorteilhafte Anordnung kann Bauraum eingespart werden, wenn die Wellen 8b, 22 des ersten und zweiten Kegelscheibensatzes 11, 21 in axialer Richtung betrachtet neben der Eingangswelle 2 angeordnet sind. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Wellen 8b, 22 des ersten und zweiten Kegelscheibensatzes 11, 21 sowie die Eingangswelle 2 und die Ausgangswelle 3 in einer Ebene liegen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es besonders vorteilhaft und bauraumsparend, wenn die Ausgangswelle 3 zur Eingangswelle 2 konzentrisch angeordnet ist. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft und bauraumsparend, wenn die Ausgangswelle 3 zur Eingangswelle 2 koaxial angeordnet ist.

Die in den Fig. 1, 1a und 1b teilweise dargestellte Ausführungsvariante eines stufenlos einstellbaren Kegelscheibenumschlingungsgetriebes besitzt ein antriebsseitiges auf der Antriebswelle A drehfest angeordnetes Scheibenpaar, wie Scheibensatz 101 und ein auf der Abtriebswelle B drehfest angeordnetes Scheibenpaar 102. Jedes Scheibenpaar hat ein axial bewegbares Scheibenteil, wie Kegelscheibe, 101a und 102a und je ein axial festes Scheibenteil, wie Kegelscheibe, 101b und 102b. Zwischen den beiden Scheibenpaaren ist zur Drehmomentübertragung ein Umschlingungsmittel in Form einer Kette oder eines Bandes 103 vorgesehen.

In der oberen Hälfte der jeweiligen Darstellung des entsprechenden Scheibenpaares 101, 102 ist jeweils die relative axiale Stellung zwischen den entsprechenden Scheibenteilen 101a, 101b bzw. 102a, 102b gezeigt, die der größten Übersetzung des Getriebes ins Langsame entspricht (underdrive), wohingegen in der unteren Hälfte dieser Darstellungen diejenige Relativposition zwischen den entsprechend zugeordneten Scheibenteilen 101a, 101b bzw. 102a, 102b gezeigt ist, die der größten Übersetzung ins Schnelle (overdrive) entspricht, dargestellt ist.

Das Scheibenpaar 101 ist über ein Stellglied, wie Stellmittel, 104, das als Kolben-/Zylindereinheit ausgebildet ist, axial verspannbar. Das Kegelscheibenpaar 102 ist in ähnlicher Weise über ein Stellglied, wie Stellmittel, 105, das ebenfalls als Kolben-/Zylindereinheit ausgebildet ist, axial gegen die Kette 103 verspannbar. In dem Druckraum 6 der Kolben-/Zylindereinheit 105 ist ein durch eine Schraubenfeder gebildeter Kraftspeicher 107 vorgesehen, der das axial bewegbare Scheibenteil 102a in Richtung des axial festen Scheibenteils 102b drängt. Wenn sich die Kette 103 abtriebsseitig im radial inneren Bereich des Scheibenpaares 102 befindet, ist die von dem Kraftspeicher 107 aufgebrachte Verspannkraft größer als wenn sich die Kette 103 im größeren Durchmesserbereich des Scheibenpaares 102 befindet. Das bedeutet also, daß mit zunehmender Übersetzung des Getriebes ins Schnelle die von dem Kraftspeicher 107 aufgebrachte Vorspannkraft zunimmt. Die Schraubenfeder 107 stützt sich einerseits unmittelbar am axial bewegbaren Scheibenteil 102a und andererseits an einem den Druckraum 106 begrenzenden topfförmigen und mit der Abtriebswelle B starr verbundenen Bauteil 108 ab.

Wirkungsmäßig parallel geschaltet zu den Kolben-/Zylindereinheiten 104, 105 ist jeweils eine weitere Kolben-/Zylindereinheit 110, 111 vorgesehen, die zur Übersetzungsänderung des Getriebes dienen. Die Druckkammern 112, 113 der Kolben-/Zylindereinheiten 110, 111 können wechselweise entsprechend dem geforderten Übersetzungsverhältnis mit Druckmittel befüllt oder entleert werden. Hierfür können die Druckkammern 112, 113 entsprechend den Erfordernissen entweder mit einer Druckmittelquelle, wie einer Pumpe, verbunden werden oder aber mit einer Ablaßleitung. Bei einer Übersetzungsänderung wird also eine der Druckkammern 112, 113 mit Druckmittel befüllt, also deren Volumen vergrößert, wohingegen die andere Druckkammer 113, 112 zumindest teilweise entleert, also deren Volumen verkleinert wird. Diese wechselseitige Druckbeaufschlagung bzw. Entleerung der Druckkammern 112, 113 kann mittels eines entsprechenden Ventils erfolgen. Bezüglich der Ausgestaltung und der Funktionsweise eines derartigen Ventils wird insbesondere auf den bereits erwähnten Stand der Technik verwiesen.

Zur Erzeugung eines zumindest momentabhängigen Druckes ist ein Drehmomentfühler 114 vorgesehen, der auf einem hydromechanischen Prinzip basiert. Der Drehmomentfühler 114 überträgt das über ein Antriebszahnrad oder Antriebsritzel 115 eingeleitete Drehmoment auf das Kegelscheibenpaar 101. Das Antriebszahnrad 115 ist über ein Wälzlager 116 auf der Antriebswelle A gelagert und ist über einen Formschluß bzw. eine Verzahnung 117 drehfest mit der sich auch axial am Antriebszahnrad 115 abstützenden Kurvenscheibe 118 des Drehmomentfühlers 114 verbunden. Der Momentenfühler 114 besitzt die axial feststehende Kurvenscheibe 118 und eine axial verlagerbare Kurvenscheibe 119, die jeweils Auflauframpen besitzen, zwischen denen Spreizkörper in Form von Kugeln 120 vorgesehen sind. Die Kurvenscheibe 119 ist auf der Antriebswelle A axial verlagerbar, jedoch gegenüber dieser drehfest. Hierfür weist die Kurvenscheibe 119 einen axial von den Kugeln 120 weg weisenden radial äußeren Bereich 119a auf, der eine Verzahnung 119b trägt, die mit einer Gegenverzahnung 121a eines mit der Antriebswelle A sowohl axial als auch in Umfangsrichtung fest verbundenen Bauteils 121 zusammenwirkt. Die Verzahnung 119b und Gegenverzahnung 121a sind dabei in bezug aufeinander derart ausgebildet, daß eine axiale Verlagerung zwischen den Bauteilen 119 und 121 möglich ist.

Die Bauteile des Drehmomentfühlers 114 begrenzen zwei Druckräume 122, 123. Der Druckraum 122 ist durch ein mit der Antriebswelle A starr verbundenes ringförmiges Bauteil 124 sowie durch von der Kurvenscheibe 119 gebildete bzw. getragene Bereiche bzw. Bauteile 125, 126 begrenzt. Der ringförmige Druckraum 123 ist praktisch radial außerhalb des ringförmigen Druckraumes 122, jedoch axial gegenüber letzterem versetzt angeordnet. Begrenzt wird der zweite Druckraum 123 ebenfalls durch das ringförmige Bauteil 124 sowie durch das mit letzterem fest verbundenen hülsenartigen Bauteil 121 und weiterhin durch das mit der Kurvenscheibe 119 fest verbundene ringförmige Bauteil 125, das axial verlagerbar ist und kolbenähnlich wirkt.

Die den Drehmomentfühler 114 und das Kegelscheibenpaar 101 tragende Eingangswelle A ist drehmomentfühlerseitig über ein Nadellager 127 und auf der dem Momentenfühler 114 abgewandten Seite des Kegelscheibenpaares 101 über ein die axialen Kräfte aufnehmendes Kugellager 128 und ein für die radialen Kräfte vorgesehenes Rollenlager 129 in einem Gehäuse 130 gelagert. Die das Abtriebsscheibenpaar 102 aufnehmende Abtriebswelle B ist an ihrem den Stellgliedern 105 und 111 benachbarten Ende über ein Zweifachkegelrollenlager 131, das sowohl Radialkräfte als auch die in beiden Axialrichtungen auftretenden Axialkräfte abfängt, und auf der den Stellgliedern 105, 111 abgekehrten Seite des Scheibenpaares 102 über ein Rollenlager 132 im Gehäuse 130 gelagert. Die Abtriebswelle B trägt an ihrem den Stellgliedern 105, 111 abgewandten Ende ein Kegelzahlrad 133, das z. B. mit einem Differential in Wirkverbindung steht.

Zur Erzeugung des über den Drehmomentfühler 114 zumindest momentabhängig modulierten Druckes, der für die Verspannung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes erforderlich ist, ist eine Pumpe 134 vorgesehen, die über einen in der Antriebswelle A eingebrachten zentralen Kanal 135, der in wenigstens einen radialen Kanal 136 mündet, mit dem Druckraum 122 des Drehmomentfühlers 114 in Verbindung steht. Die Pumpe 134 ist weiterhin über eine Verbindungsleitung 137 mit der Druckkammer 106 der Kolben-/Zylindereinheit 105 am zweiten Scheibenpaar 102 verbunden. Die Verbindungsleitung 137 mündet in einen in der Abtriebswelle B vorgesehenen zentralen Kanal 138, der wiederum über wenigstens einen radial verlaufenden Kanal 139 mit der Druckkammer 106 verbunden ist.

Der Druckraum 122 des Drehmomentfühlers 114 ist über den gegenüber dem Schnitt gemäß Fig. 1a in Umfangsrichtung versetzten und daher strichliert dargestellten Kanal 140 mit der Druckkammer 109 der Kolben-/Zylindereinheit 104 verbunden. Der Kanal 140 ist in das mit der Welle A starr verbundene ringförmige Bauteil 124 eingebracht. Über den Kanal 140 ist also stets eine Verbindung zwischen dem ersten Druckraum 122 und der Druckkammer 109 vorhanden. In der Antriebswelle A ist weiterhin wenigstens ein Abflußkanal 141 vorgesehen, der mit dem Druckraum 122 in Verbindung steht bzw. in Verbindung bringbar ist und dessen Abflußquerschnitt in Abhängigkeit zumindest des übertragenen Drehmomentes veränderbar ist. Der Abflußkanal 141 mündet in eine zentrale Bohrung 142 der Welle A, die wiederum mit einer Leitung verbunden sein kann, über die das aus dem Drehmomentfühler 114 abfließende Öl, z. B. zur Schmierung von Bauteilen, an die entsprechende Stelle geleitet werden kann. Die axial bewegbaren Rampen- bzw. Kurvenscheibe 119, welche axial verschiebbar auf der Antriebswelle A gelagert ist, bildet mit dem inneren Bereich 126a einen mit dem Abflußkanal 141 zusammenwirkenden Schließ­ bereich, der in Abhängigkeit zumindest des anstehenden Drehmomentes den Abflußkanal 141 mehr oder weniger verschließen kann. Der Schließbereich 126a bildet also in Verbindung mit dem Abflußkanal 141 ein Ventil bzw. eine Drossel­ stelle. Zumindest in Abhängigkeit des zwischen den beiden Scheiben 118, 119 anstehenden Drehmoments wird über die als Steuerkolben wirksame Scheibe 119 die Abflußöffnung bzw. der Abflußkanal 141 entsprechend geöffnet oder ge­ schlossen, wodurch ein wenigstens dem anstehenden Moment entsprechender, durch die Pumpe 134 aufgebrachter Druck zumindest in dem Druckraum 122 erzeugt wird. Da der Druckraum 122 mit der Druckkammer 109 und über die Kanäle bzw. Leitungen 135, 136, 137, 138 und 139 auch mit der Druckkammer 106 in Verbindung steht, wird auch in diesen Kammern 109, 106 ein entsprechender Druck erzeugt.

Aufgrund der Parallelschaltung der Kolben-/Zylindereinheiten 104, 105 mit den Kolben-/Zylindereinheiten 110, 111 werden die durch den vom Drehmomentfühler 114 gelieferten Druck auf die axial verlagerbaren Scheiben 101a, 102a erzeugten Kräfte hinzuaddiert zu den Kräften, welche auf diese Scheiben 101a, 102a einwirken infolge des in den Kammern 112, 113 vorhandenen Druckes für die Einstellung der Übersetzung des Getriebes.

Die Versorgung mit Druckmittel der Druckkammer 112 erfolgt über einen in der Welle A vorgesehenen Kanal 143, der über eine radiale Bohrung 144 mit einer in die Welle A eingebrachten Ringnut 145 in Verbindung steht. Von der Ringnut 145 geht wenigstens ein in das ringförmige Bauteil 124 eingebrachter Kanal 146 aus, der eine Verbindung herstellt mit dem in das hülsenförmige Bauteil 121 eingebrachten radialen Durchlaß 147, der in die Druckkammer 112 mündet. In ähnlicher Weise wird auch die Druckkammer 113 mit Öl versorgt, und zwar über den um den Kanal 138 gelegten Kanal 148, der über radial verlaufende Verbindungskanäle 149 mit der Druckkammer 113 kommuniziert. Die Kanäle 143 und 148 werden von einer gemeinsamen Druckquelle unter Zwischenschaltung wenigstens eines Ventils 150 über Verbindungsleitungen 151, 152 versorgt. Die mit dem Ventil 150 bzw. dem Ventilsystem 150 in Verbindung stehende Druckquelle 153 kann durch eine separate Pumpe gebildet sein oder aber auch durch die bereits vorhandene Pumpe 134, wobei dann ein entsprechendes Volumen- bzw. Druckverteilungssystem 154, das mehrere Ventile umfassen kann, erforderlich ist. Diese Alternativlösung ist strichliert dargestellt.

Der bei Druckbeaufschlagung wirkungsmäßig parallel mit dem Druckraum 122 geschaltete Druckraum 123 ist in der in der oberen Hälfte der Darstellung des Kegelscheibenpaares 101 gezeigten relativen Lage der einzelnen Bauteile von einer Druckmittelversorgung getrennt, und zwar, weil die mit dem Druckraum 123 in Verbindung stehenden Kanäle bzw. Bohrungen 155, 156, 157, 158, 159, 160 nicht mit einer Druckmittelquelle, wie insbesondere der Pumpe 134, in Verbindung stehen. Aufgrund der Position der axial verlagerbaren Scheibe 101a ist die radiale Bohrung 160 voll geöffnet, so daß der Raum 123 druckmäßig voll entlastet ist. Die infolge des zu übertragenden Drehmomentes vom Drehmomentfühler auf die Nocken bzw. Kurvenscheibe 119 ausgeübte Axialkraft wird lediglich über das sich im Druckraum 122 aufbauende Druckölpolster abgefangen. Dabei ist der im Druckraum 122 anstehende Druck um so höher je größer das zu übertragende Drehmoment ist. Dieser Druck wird, wie bereits erwähnt, über die als Drosselventil wirksamen Bereiche 126a und Abflußbohrung 141 gesteuert.

Bei einer Übersetzungsänderung ins Schnelle wird die Kegelscheibe 101a nach rechts in Richtung der Kegelscheibe 101b verlagert. Dies bewirkt am Kegelscheibenpaar 102, daß die Kegelscheibe 102a sich von der axial festen Kegelscheibe 102b axial entfernt. Wie bereits erwähnt, sind in den oberen Hälften der Darstellungen der Kegelscheibenpaare 101, 102 die Relativstellungen zwischen den Scheiben 101a, 101b und 102a, 102b dargestellt, welche der Extremposition für eine Übersetzung ins Langsame entspricht, wohingegen in den unteren Hälften dieser Darstellungen die Relativpositionen zwischen den entsprechenden Scheiben 101a, 101b und 102a, 102b gezeigt sind, die der anderen Extremstellung der Scheiben 101a, 101b und 102a, 102b relativ zuein­ ander für eine Übersetzung ins Schnelle entsprechen.

Um von dem in den oberen Hälften der Darstellungen der Kegelscheibenpaare 101, 102 gezeigten Übersetzungsverhältnis überzugehen in das in den entsprechenden unteren Hälften gezeigte Übersetzungsverhältnis wird durch entsprechende Steuerung des Ventils 150 die Druckkammer 112 entsprechend befüllt und die Druckkammer 113 entsprechend entleert bzw. im Volumen verringert.

Die axial verlagerbaren Kegelscheiben 101a, 102a sind mit der ihnen zugeordneten Welle A bzw. B jeweils über eine Verbindung 161, 162 mittels Verzahnungen drehfest gekoppelt. Die durch eine Innenverzahnung an den Scheiben 101a, 102a und eine Außenverzahnung an den Wellen A und B gebildeten drehfesten Verbindungen 161, 162 ermöglichen eine axiale Verlagerung der Scheiben 101a, 102a auf der entsprechenden Welle A, B.

Die in der oberen Hälfte der Darstellung des antreibenden Scheibenpaares 101 strichpunktiert dargestellte Stellung der axial verlagerbaren Scheibe 101a und der Kette 103 entspricht der höchstmöglichen Übersetzung des Getriebes ins Schnelle. Der strichpunktiert dargestellten Position der Kette 103 des Scheibensatzes 101 ist die voll ausgezogene Darstellung der Kette 103 des Scheibensatzes 102 zugeordnet.

Die in der unteren Hälfte der Darstellung des getriebenen Scheibensatzes 102 strichpunktiert dargestellte Position der axial verlagerbaren Kegelscheibe 102a und der Kette 103 entspricht der größtmöglichen Übersetzung des Getriebes ins Langsame. Dieser Position der Kette 103 ist die in der oberen Hälfte der Darstellung des ersten Scheibensatzes 101 voll ausgezogen dargestellte Position der Kette zugeordnet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Scheiben 101a, 102a radial innen Zentrierbereiche 163, 164 bzw. 165, 166, über die sie unmittelbar auf der entsprechenden Welle A bzw. B aufgenommen bzw. zentriert sind. Die praktisch spielfrei auf der Mantelfläche der Welle A aufgenommenen Führungsbereiche 163, 164 der axial verlagerbaren Scheibe 101a bilden in Verbindung mit den Kanälen 159, 160 Ventile, wobei die Scheibe 1a in bezug auf die Kanäle 159, 160 praktisch als Ventilschieber dient. Bei einer Verlagerung der Scheibe 101a aus der in der oberen Hälfte der Darstellung des Scheibensatzes 101 gezeigten Position nach rechts, wird nach einer bestimmten Wegstrecke der Kanal 160 mit zunehmendem Axialweg der Scheibe 101a durch den Führungsbereich 164 allmählich verschlossen. Das bedeutet also, daß der Führungsbereich 164 radial über dem Kanal 160 zu liegen kommt. In dieser Lage ist auch der Kanal 159 radial nach außen hin durch die Kegelscheibe 1a verschlossen, und zwar durch den Führungsbereich 163. Bei Fortsetzung der axialen Verlagerung der Scheibe 101a in Richtung der Scheibe 101b bleibt der Kanal 160 verschlossen, wohingegen die Scheibe 101a bzw. deren Steuer- bzw. Führungsbereich 163 den Kanal 159 allmählich öffnet. Dadurch wird über den Kanal 159 eine Verbindung zwischen der Druckkammer 109 der Zylinder-/Kolbeneinheit 104 und dem Kanal 158 hergestellt, wodurch wiederum über die Kanäle 157, 156 und 155 eine Verbindung zum Druckraum 123 hergestellt wird. Da der Kanal 160 praktisch geschlossen ist und nun eine Verbindung zwischen der Druckkammer 109 und den beiden Druckräumen 122 und 123 vorhanden ist, stellt sich in den beiden Druckräumen 122, 123 und in der Druckkammer 109 und somit auch in der über den Kanal 135 und die Leitungen 137, 138 mit diesen wirkungsmäßig verbundenen Kammer 106 - abgesehen von den im Übertragungsweg eventuell vorhandenen geringen Verlusten - praktisch der gleiche Druck ein. Durch die übersetzungsabhängige Verbindung zwischen den beiden Druckräumen 122 und 123 ist die axial wirksame Fläche des im Drehmomentfühler 114 vorhandenen Druckmittelpolsters vergrößert worden, und zwar, weil die axial wirksamen Flächen der beiden Druckräume 122, 123 wir­ kungsmäßig sich addieren. Diese Vergrößerung der axial wirksamen Abstütz­ fläche bewirkt, daß bezogen auf ein gleiches Drehmoment der vom Drehmomentfühler aufgebaute Druck praktisch proportional zur Flächenzunahme verringert ist, was wiederum bedeutet, daß auch in den Druckkammern 109 und 106 ein entsprechend reduzierter Druck anliegt. Es kann also mittels des erfindungsgemäßen Drehmomentfühlers 114 auch eine der drehmomentabhängigen Modulierung des Druckes überlagerte übersetzungsabhängige Modulierung des Druckes erzeugt werden. Der dargestellte Drehmomentfühler 114 ermöglicht praktisch eine zweistufige Modulierung des Druckes bzw. des Druckniveaus.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Kanäle 159, 160 in bezug zueinander und zu den mit diesen zusammenwirkenden Bereichen 163, 164 der Scheibe 101a derart angeordnet bzw. ausgebildet, daß die Umschaltung von dem einen Druckraum 122 auf beide Druckräume 122 und 123 und umgekehrt bei einem Übersetzungsverhältnis von ca. 1 : 1 des Kegel­ scheibenumschlingungsgetriebes erfolgt. Wie bereits angedeutet, kann jedoch eine derartige Umschaltung aufgrund der konstruktiven Ausführung nicht schlagartig erfolgen, so daß es einen Übergangsbereich gibt, bei dem der Abflußkanal 160 zwar bereits geschlossen ist, der Verbindungskanal 159 jedoch noch keine Verbindung mit der Druckkammer 109 aufweist. Um in diesem Übergangsbereich die Funktion des Getriebes bzw. des Drehmomentfühlers 114 zu gewährleisten, wofür eine axiale Verlagerungsmöglichkeit der Kurvenscheibe 119 sicherstellt sein muß, sind Ausgleichsmittel vorgesehen, die eine Volumen­ änderung des Druckraumes 123 ermöglichen, so daß der Drehmomentfühler 114 pumpen kann, was bedeutet, daß die Zylinderbauteile und die Kolbenbauteile des Drehmomentfühlers 114 axial zueinander sich bewegen können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Ausgleichsmittel durch eine Zungen- bzw. Lippendichtung 167 gebildet, die in einer radialen Nut des ringförmigen Bauteils 124 aufgenommen ist und mit der inneren Zylinderfläche des Bauteils 125 zusammenwirkt, um die beiden Druckräume 122, 123 in bezug aufeinander abzudichten. Der Dichtungsring 167 ist dabei derart ausgebildet und angeordnet, daß dieser nur in einer axialen Richtung absperrt bzw. einen Druckausgleich zwischen den beiden Kammern 122 und 123 verhindert, wohingegen in die andere axiale Richtung zumindest bei Vorhandensein eines positiven Differenzdruckes zwischen dem Druckraum 123 und dem Druckraum 122 ein Druckausgleich bzw. eine Durchströmung des Dichtringes 167 möglich ist. Der Dichtungsring 167 wirkt also ähnlich wie ein Rückschlagventil, wobei eine Strömung von dem Druckraum 122 in den Druckraum 123 verhindert wird, jedoch ein Durchströmen der durch den Dichtungsring 167 gebildeten Dichtungsstelle bei einem gewissen Überdruck im Druckraum 123 gegenüber dem Druckraum 122 möglich ist. Bei einer Bewegung der Kurvenscheibe 119 nach rechts kann also Druckflüssigkeit vom verschlossenen Druckraum 123 in den Druckraum 122 fließen. Bei einer darauf folgenden Bewegung der Kurvenscheibe 119 nach links kann im Druckraum 123 zwar ein Unterdruck entstehen und sich gegebenenfalls gar Luftbläschen innerhalb des Öls bilden. Dies ist jedoch für die Funktion des Drehmomentfüh­ lers bzw. des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes nicht schädlich.

Anstatt der rückschlagventilähnlich wirkenden Dichtung 167 könnte auch ein zwischen den beiden Druckräumen 122, 123 wirksames Rückschlagventil vorgesehen werden, das in dem ringförmigen Bauteil 124 installiert wäre. Es könnte dann eine in beide axiale Richtungen wirksame Abdichtung 167 Verwendung finden. Weiterhin könnte ein derartiges Rückschlagventil auch derart angeordnet werden, daß dieses zwischen den beiden Kanälen 135 und 158 wirksam ist. Das Rückschlagventil muß dabei derart angeordnet sein, daß ein Volumenstrom von dem Druckraum 123 in Richtung des Druckraumes 122 möglich ist, in umgekehrter Richtung das Rückschlagventil jedoch sperrt.

Aus der vorausgegangenen Funktionsbeschreibung geht hervor, daß praktisch über den gesamten Teilbereich des Übersetzungsbereiches, in dem das Getriebe ins Langsame übersetzt (underdrive), die durch die an den Scheiben 118, 119 vorgesehenen Kugelrampen erzeugte Axialkraft lediglich durch die vom Druckraum 122 gebildete, axial wirksame Fläche abgestützt wird, wohingegen praktisch über den gesamten Teilbereich des Übersetzungsbereiches, in dem das Getriebe ins Schnelle übersetzt (overdrive), die durch die Kugelrampen auf die Scheibe 119 erzeugte Axialkraft durch beide axial wirksame Flächen der Druckräume 122, 123 abgefangen wird. Somit ist, bezogen auf ein gleiches Ein­ gangsmoment, bei einer Übersetzung des Getriebes ins Langsame der vom Drehmomentfühler erzeugte Druck höher als derjenige, der vom Drehmomentfühler 114 erzeugt wird bei einer Übersetzung des Getriebes ins Schnelle. Wie bereits erwähnt, ist das dargestellte Getriebe derart ausgelegt daß der Umschaltpunkt, der eine Verbindung oder eine Trennung zwischen den beiden Druckräumen 122, 123 bewirkt, im Bereich einer Getriebeübersetzung von ca. 1 : 1 liegt. Durch entsprechende Anordnung und Ausgestaltung der Kanäle 159, 160 und der mit diesen zusammenwirkenden Bereiche 163, 164 der Kegelscheibe 101a kann jedoch der Umschaltpunkt bzw. der Umschaltbereich innerhalb des Gesamtübersetzungsbereiches des Kegelscheibengetriebes entsprechend verlagert werden.

Die Verbindung bzw. Trennung zwischen den beiden Druckräumen 122, 123 kann auch über ein hierfür vorgesehenes spezielles Ventil erfolgen, das im Bereich eines die beiden Druckräume 122, 123 verbindenden Kanals angeordnet sein kann, wobei dieses Ventil darüber hinaus nicht unmittelbar über die Scheibe 101a oder 102a betätigbar sein muß, sondern z. B. von einer äußeren Energie­ quelle betätigbar sein kann. Hierfür kann z. B. ein elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbares Ventil Verwendung finden, das in Abhängigkeit des Übersetzungsverhältnisses bzw. einer Übersetzungsänderung des Getriebes schaltbar sein kann. Es kann z. B. ein sogenanntes 3/2-Ventil Verwendung finden, das eine Verbindung oder Trennung zwischen den beiden Druckräumen 122, 123 bewirkt. Es können jedoch auch Druckventile Verwendung finden. Ein entsprechendes Ventil könnte im Bereich einer die beiden Kanäle 135 und 158 verbindenden Leitung vorgesehen werden, wobei dann die beiden Kanäle 159 und 160 verschlossen bzw. nicht vorhanden sind. Das entsprechende Ventil ist derart geschaltet bzw. angeschlossen, daß bei getrennten Druckräumen 122, 123 der Druckraum 123 über das Ventil druckentlastet ist. Hierfür kann das Ventil mit einer in den Ölsumpf zurückführenden Leitung verbunden sein.

Bei Verwendung eines von außen steuerbaren Ventils kann dieses auch noch in Abhängigkeit anderer Parameter betätigbar sein. So kann dieses Ventil beispielsweise auch in Abhängigkeit von im Antrieb auftretenden Drehmomentstößen betätigbar sein. Dadurch kann beispielsweise ein Durch­ rutschen der Kette zumindest bei bestimmten Betriebszuständen bzw. Übersetzungsbereichen des Kegelscheibengetriebes vermieden bzw. wenigstens reduziert werden.

Bei der in Fig. 1a bzw. 1b dargestellten Konstruktion ist der Drehmomentfühler 114 antriebsseitig und der axial verlagerbaren Kegelscheibe 101a benachbart angeordnet. Der Drehmomentfühler 114 kann jedoch im Drehmomentfluß an einer beliebigen Stelle vorgesehen und entsprechend adaptiert werden. So kann ein Drehmomentfühler 114, wie an sich bekannt, auch abtriebsseitig, z. B. auf der Abtriebswelle B, vorgesehen werden. Ein derartiger Drehmomentfühler kann dann - in ähnlicher Weise wie der Drehmomentfühler 114 - der axial verlagerbaren Kegelscheibe 102a benachbart sein. Auch können, wie an sich auch bekannt, mehrere Drehmomentfühler Verwendung finden. So kann z. B. sowohl antriebsseitig als auch abtriebsseitig ein entsprechender Drehmomentfühler angeordnet werden.

Auch kann der erfindungsgemäße Drehmomentfühler 114 mit wenigstens zwei Drückräumen 122, 123 mit anderen an sich bekannten Maßnahmen zur drehmomentabhängigen und/oder übersetzungsabhängigen Druckmodulierung kombiniert werden. So könnten beispielsweise die Wälzkörper 120, ähnlich wie dies in der DE-OS 42 34 294 beschrieben ist, in Abhängigkeit einer Übersetzungsänderung in radialer Richtung entlang der mit diesen zusammenwirkenden Abwälzrampen bzw. Abwälzbahnen verlagerbar sein.

Bei der beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 1a ist die Druckkammer 106 mit dem Drehmomentfühler 114 verbunden. Es kann jedoch auch die äußere Druckkammer 113 mit dem vom Drehmomentfühler 114 gelieferten Druck beaufschlagt werden, wobei dann die innere Druckkammer 106 zur Übersetzungsänderung dient. Hierfür ist es lediglich erforderlich, die Anschlüsse der beiden Leitungen 152 und 137 am zweiten Scheibensatz 102 alternieren bzw. gegenseitig auszutauschen.

Bei der Ausführungsform des Drehmomentfühlers 114 gemäß Fig. 1a sind die diesen bildenden Teile weitgehend aus Blech hergestellt. So können insbesondere die Kurvenscheiben 118 und 119 als Blechformteil, z. B. durch Prägen, hergestellt werden.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreiburg und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

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 Merkmale der rück­ bezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter­ ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel(e) der Beschrei­ bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände­ rungen 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 Verfah­ rensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt­ folgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (35)

1. Getriebe, wie stufenlos einstellbares Kegelscheiben­ umschlingungsgetriebe, das in einem Kraftfahrzeug zwischen einer Antriebseinheit und zumindest einem Rad im Kraftfluß angeordnet ist, mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle, einem Anfahrelement und einem Element zur Drehrichtungsumkehr, gekennzeichnet durch seine besondere Wirkungsweise und Ausgestaltung zumindest einzelner erfinderischer Merkmale entsprechend den Anmeldungsunterlagen.

2. Getriebe, wie stufenlos einstellbares Kegelscheiben­ umschlingungsgetriebe, das in einem Kraftfahrzeug zwischen einer Antriebseinheit und zumindest einem Rad im Kraftfluß angeordnet ist, mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle, einem Anfahrelement und einem Element zur Drehrichtungsumkehr und einem ersten Kegelscheibensatz mit einer axial festen und einer axial verlagerbaren Kegelscheibe sowie einem zweiten Kegelscheibensatz mit einer axial festen und einer axial verlagerbaren Kegelscheibe und einem Umschlingungsmittel zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten und zweiten Kegelscheibensatz und einem Drehmomentfühler, die axial verlagerbaren Kegelscheiben weisen Stellmittel zur axialen Verlagerung auf, wobei die Anordnung der Elemente im Drehmomentfluß wie folgt gekennzeichnet ist:

• - das Anfahrelement ist der Eingangswelle nachgeordnet, wobei der Eingang des Anfahrelementes mit der Eingangswelle verbunden ist und der Ausgang des Anfahrelementes koaxial zur Eingangswelle angeordnet ist,
• - zwischen Ausgang des Anfahrelementes und dem Drehmomentfühler ist eine Getriebestufe angeordnet,
• - der Drehmomentfühler und der erste Kegelscheibensatz sind koaxial auf einer Welle angeordnet,
• - der zweite Kegelscheibensatz ist auf einer weiteren Welle angeordnet, die über eine Getriebestufe mit dem Element zur Drehrichtungsumkehr verbunden ist,
• - das Element zur Drehrichtungsumkehr ist koaxial zur Ausgangswelle des Getriebes angeordnet.

3. Getriebe, wie stufenlos einstellbares Kegelscheiben­ umschlingungsgetriebe, das in einem Kraftfahrzeug zwischen einer Antriebseinheit und zumindest einem Rad im Kraftfluß angeordnet ist, mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle, einem Anfahrelement und einem Element zur Drehrichtungsumkehr und einem ersten Kegelscheibensatz mit einer axial festen und einer axial verlagerbaren Kegelscheibe sowie einem zweiten Kegelscheibensatz mit einer axial festen und einer axial verlagerbaren Kegelscheibe und einem Umschlingungsmittel zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten und zweiten Kegelscheibensatz und einem Drehmomentfühler, die axial verlagerbaren Kegelscheiben weisen Stellmittel zur axialen Verlagerung auf, wobei die Anordnung der Elemente im Drehmomentfluß wie folgt gekennzeichnet ist:

• - das Anfahrelement ist der Eingangswelle nachgeordnet, wobei der Eingang des Anfahrelementes mit der Eingangswelle verbunden ist und der Ausgang des Anfahrelementes koaxial zur Eingangswelle angeordnet ist,
• - der Drehmomentfühler dem Ausgangselement nachgeordnet ist,
• - der Drehmomentfühler und der erste Kegelscheibensatz sind koaxial auf einer Welle angeordnet,
• - der zweite Kegelscheibensatz ist auf einer weiteren Welle angeordnet, dem das Element zur Drehrichtungsumkehr nachgeordnet ist,
• - das Element zur Drehrichtungsumkehr ist koaxial zur Ausgangswelle des Getriebes angeordnet.

4. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrelement und der erste Kegelscheibensatz koaxial angeordnet sind.

5. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrelement und eine Welle des ersten Kegelscheibensatzes versetzt zueinander angeordnet sind und die Drehmomentübertragung mittels einer Getriebestufe erfolgt.

6. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kegelscheibensatz koaxial zur Ausgangswelle angeordnet ist.

7. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kegelscheibensatzes versetzt zu der Ausgangswelle angeordnet ist und die Drehmomentübertragung mittels einer Getriebestufe erfolgt.

8. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlagerbare Kegelscheibe des ersten Kegelscheibensatzes die der Eingangswelle zugewandte Kegelscheibe ist.

9. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlagerbare Kegelscheibe des ersten Kegelscheibensatzes die der Ausgangswelle zugewandte Kegelscheibe ist.

10. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlagerbare Kegelscheibe des zweiten Kegelscheibensatzes die der Eingangswelle zugewandte Kegelscheibe ist.

11. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlagerbare Kegelscheibe des zweiten Kegelscheibensatzes die der Ausgangswelle zugewandte Kegelscheibe ist.

12. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des ersten Kegelscheibensatzes oberhalb der Eingangswelle angeordnet ist.

13. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des ersten Kegelscheibensatzes unterhalb der Eingangswelle angeordnet ist.

14. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des zweiten Kegelscheibensatzes oberhalb der Eingangswelle angeordnet ist.

15. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des zweiten Kegelscheibensatzes unterhalb der Eingangswelle angeordnet ist.

16. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen des ersten und zweiten Kegelscheibensatzes in axialer Richtung betrachtet neben der Eingangswelle angeordnet sind.

17. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen des ersten und zweiten Kegelscheibensatzes sowie die Eingangswelle und die Ausgangswelle in einer Ebene liegen.

18. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle zur Eingangswelle konzentrisch angeordnet ist.

19. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle zur Eingangswelle koaxial angeordnet ist.

20. Getriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrelement ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit oder ohne Wandlerüberbrückungskupplung ist.

21. Getriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrelement eine Reibungskupplung, wie trockenlaufende Einscheibenkupplung oder naßlaufende Lamellenkupplung ist.

22. Getriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Element zur Drehrichtungsumkehr zwei Kupplungen und einen Planetensatz umfaßt.

23. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrelement und das Element zur Drehrichtungsumkehr als Baueinheit ausgebildet sind.

24. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrelement und das Element zur Drehrichtungsumkehr als Baueinheit ausgebildet sind und dem ersten Scheibensatz im Drehmomentfluß vorangestellt sind.

25. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahrelement und das Element zur Drehrichtungsumkehr als Baueinheit ausgebildet sind und dem zweiten Scheibensatz im Drehmomentfluß nachgeordnet sind.

26. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Kegelscheibenpaare parallel zueinander angeordnet sind.

27. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Eingangs- und der Ausgangswelle parallel zueinander und zu der Achse der Kurbelwelle angeordnet sind.

28. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle des Getriebes und der Welle des ersten Kegelscheibenpaares über eine Getriebestufe, eine Kegelradstufe, erfolgt und die Antriebsverbindung der Achse des zweiten Kegelscheibenpaares mit einer nachgeordneten Welle mit einer Getriebestufe, wie Kegelradstufe, erfolgt.

29. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsdrehrichtung der zweiten Kegelradstufe gleich der Eingangsdrehrichtung der ersten Kegelradstufe ist.

30. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel zwei Kolben-Zylinder-Einheiten umfassen zur druckmittelbeaufschlagten Verstellung der axial verlagerbaren Kegelscheiben, wobei jeweils eine Kolben-Zylinder-Einheit zur Übersetzungseinstellung des Getriebes und eine zweite Kolben- Zylinder-Einheit zur Anpressungseinstellung des Umschlingungsmittels vorgesehen ist.

31. Getriebe in Abänderung der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentfühler entfällt.

32. Getriebe, wie stufenlos einstellbares Kegelscheiben­ umschlingungsgetriebe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Getriebegehäuse aufweist, welches aus einem geschäumtem Material hergestellt ist.

33. Getriebe nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe aus geschäumtem Metall, wie Aluminium oder Magnesium oder einem anderen Leichtmetall, hergestellt ist.

34. Getriebe insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse Hohlräume aufweist, die mit einem geschäumten Material zumindest teilweise ausgefüllt sind.

35. Getriebe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das geschäumte Material ein geschäumtes Metall, wie Aluminium oder Magnesium oder ein anderes Leichtmetall, ist.