DE102009031801A1

DE102009031801A1 - Hydraulische Verstelleinrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe

Info

Publication number: DE102009031801A1
Application number: DE102009031801A
Authority: DE
Inventors: Andreas Triller; Christian Dr. Lauinger
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2010-02-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine 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, die jeweils über eine Verbindungseinrichtung mit einer entsprechenden Freilaufeinheit in Verbindung stehen, wobei die Freilaufeinheiten axial nebeneinander auf einer in dem Getriebegehäuse angeordneten und parallel zur Antriebsachse verlaufenden Abtriebswelle angeordnet sind, wobei die Exzentereinheiten jeweils einen Verstellmechanismus zum radialen Verstellen eines Exzenterscheibenteils in Bezug auf die Rotationsachse der Antriebswelle aufweisen, wobei die Verbindungseinrichtung auf dem Exzenterscheibenteil drehbar gelagert ist. Dabei umfasst der Verstellmechanismus eine Druckkammer, der eine hydraulische Flüssigkeit über einen hohlen Bereich der Antriebswelle zum Verstellen des Hubes des Exzenterscheibenteils zuführbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Verstelleinrichtung für ein stufenloses Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 102 43 535 A1 geht ein stufenlos verstellbares Getriebe hervor, das eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle umfasst, die parallel zueinander in einem Getriebegehäuse verdrehbar gelagert ausgerichtet sind. Die beiden Wellen sind über einen Exzenterantrieb der Antriebswelle und eine auf der Abtriebswelle angeordnete Freilaufeinrichtung miteinander verbunden. Der Exzenterantrieb besteht aus mehreren Exzentereinheiten, die axial nebeneinander auf der Antriebswelle angeordnet sind. Die Freilaufeinrichtung besteht aus mehreren Freilaufeinheiten, die auf der Antriebswelle axial nebeneinander angeordnet sind. Zur Bildung jeder Exzentereinheit weist die Antriebswelle einen gegenüber ihrer Rotationsachse exzentrisch versetzten Führungsbereich auf, auf dessen Mantelfläche ein Exzenterbauteil verdrehbar gelagert ist. Auf dem Exzenterbauteil ist bei der Ausgestaltung des stufenlosen Getriebes als Kurbel-CVT (Continous Variable Transmission) wenigstens eine Pleuelstange verdrehbar angeordnet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Zur Ermöglichung eines besonders großen Exzenterhubes ist die Durchgangsöffnung des Führungsteiles vom Mittelpunkt des Führungsteiles zu der der Druckkammer abgewandten Seite hin exzentrisch versetzt.
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.
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.
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.
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.
Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung eine Kurbelgetriebeeinheit im Geared-Neutral-Punkt;
2 die Kurbelgetriebeeinheit der 1 im Zustand einer vorbestimmten Übersetzung;
3 in perspektivischer Darstellung die Antriebswelle der Kurbelgetriebeeinheit mit einer Dreheinführung und Öl-Bohrungen;
4a, 4b die Antriebswelle der 3 mit einem daran angeordneten Führungsteil bzw. eine vergrößerte Darstellung des Führungsteiles ohne Antriebswelle;
5 die Antriebswelle der 1 mit einem daran angeordneten Verstellteil und einem in einer Ausnehmung des Verstellteiles angeordneten Führungsteil;
6a, 6b perspektivische Darstellungen der Antriebswelle mit einer darauf angeordneten, zusammengebauten Exzentereinheit von vorne bzw. von hinten;
7 eine perspektivische Darstellung der Antriebswelle mit mehreren, nebeneinander auf der Antriebswelle angeordneten Verstelleinrichtungen;
8 eine Schnittdarstellung einer auf der Antriebswelle angeordneten; und
9a, 9d mehrere zusammengebaute und auf der Antriebsachse angeordnete Verstelleinrichtungen gemäß 7 sowie eine Detaildarstellung eines Rastelementes zur Ausrichtung zweier Verstelleinrichtungen in der Umfangsrichtung; und
10 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung.
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.
Gemäß 1 umfasst ein Exzenterantrieb 10 in der Form einer Kurbel-Getriebeeinheit im Wesentlichen eine in einem Getriebegehäuse (nicht dargestellt) gelagerte Antriebswelle 1, eine in dem Getriebegehäuse parallel zur Antriebswelle 1 gelagerte Abtriebswelle 2, eine auf der Antriebswelle 1 angeordnete hydraulische Verstelleinrichtung 4, eine auf der Abtriebswelle 2 angeordnete Freilaufeinrichtung 3 und eine die Antriebsseite mit der Abtriebsseite verbindende Pleueleinrichtung 5.
Gemäß den 1 und 2 umfasst die Verstelleinrichtung 4 mehrere in axialer Richtung der Antriebswelle 1 nebeneinander angeordnete Exzentereinheiten 6, von denen in den 1 und 2 jeweils drei Exzentereinheiten 6 dargestellt sind. Jede Exzentereinheit 6 umfasst im Wesentlichen ein auf der Antriebswelle vorzugsweise exzentrisch zur Rotationsachse 12 derselben gelagertes und von der Antriebswelle 1 gedrehtes, scheibenförmiges Führungsteil 31 (8) und ein auf dem Führungsteil 31 quer zur Rotationsachse verschieblich angeordnetes Exzenterscheibenteil 41 auf dem vorzugsweise zwei die Antriebsseite mit der Abtriebsseite verbindende Pleuelteile 13 angeordnet sind. Dabei sind jeweils die beiden Pleuelteile 13 einer Exzentereinheit 6 mit einer auf der Antriebswelle 2 angeordneten Freilaufeinheit 14 verbunden. Bei der Ausführungsform der 1 und 2 umfasst die Freilaufeinrichtung 3 entsprechend der Anzahl der Exzentereinheiten 6 drei nebeneinander angeordnete Freilaufeinheiten 14. Da die Funktion der Pleueleinrichtung 5, der Verstelleinrichtung 4 und der Freilaufeinrichtung 3 aus der eingangs bereits genannten DE 102 43 535 A1 bekannt sind, wird diese hier nicht näher erläutert.
Gemäß den 3 und 4 ist die Antriebswelle 1 zumindest in ihrem durch die Exzentereinrichtung 4 verlaufenden Bereich 15 als Hohlwelle ausgebildet, wobei eine Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Öl, über eine Zufuhröffnung 21 in den Durchgang des hohlen Bereiches 15 einführbar ist. Über den Umfang verteilt sind Austrittsöffnungen 22 vorgesehen, deren Funktion später näher erläutert werden wird und aus denen Öl aus dem Inneren des Durchganges des hohlen Bereiches 15 nach außen freigebbar ist, wie dies durch die Pfeile 8 angedeutet ist.
Die Antriebsachse 1 ist mit der Hilfe von Lagern (nicht dargestellt) in dem Getriebegehäuse gelagert. An der dem Antriebsbereich zugewandten Seite der Antriebswelle 1 ist ein axial fixiertes Lagerteil 16 angeordnet, auf dem das entsprechende Lager angeordnet ist und durch das sichergestellt werden kann, dass bei der Montage der Verstelleinrichtung 4 sowie deren Exzentereinheiten 6 auf der Antriebswelle 1 die einzelnen Komponenten der Exzentereinheiten 6 in die zu den Austrittsöffnungen 22 jeweils richtigen Lagen gelangen, wenn die Exzentereinheiten 6 axial aneinander liegen und an das Lagerteil 16 angrenzen.
In dem hohlen Bereich 15 besitzt die Antriebswelle 1 einen, sich in Richtung der Rotationsachse 12 erstreckenden, von der Kreisform abweichenden Querschnitt 23, der vorzugsweise kreissegmentförmig ausgebildet ist und dafür sorgt, dass ein auf die Antriebswelle 1 aufgeschobenes bzw. aufgesetztes, scheibenförmiges Führungsteil 31 gemäß den 4a und 4b drehfest mit der Antriebswelle 1 verbunden ist. Zu diesem Zweck besitzt das Führungsteil 31 eine vorzugsweise exzentrisch zur Rotationsachse 12 angeordnete Durchgangsöffnung 34, die komplementär zum Querschnitt 23 der Antriebswelle 1 im Bereich 15 ausgebildet ist.
Das vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltete Führungsteil 31 besitzt zwei sich in Bezug auf seinen Mittelpunkt 11 radial gegenüberliegende Führungsflächen 33, die parallel zueinander und senkrecht zur Rotationsachse 12 verlaufen.
Das Führungsteil 31 besitzt einen Durchgangskanal 36, der von einer einer Austrittsöffnung 22 des Bereiches 15 der Antriebswelle 1 zugewandten Eintrittsöffnung 7 vorzugsweise in radialer Richtung durch das Führungsteil 31 verläuft und sich an dem Außenumfang desselben in einer Austrittsöffnung 32 öffnet, wie dies die 8 besonders deutlich zeigt. Wenn das Führungsteil 31 gemäß 8 auf der Antriebswelle 1 montiert ist, mündet die Austrittsöffnung 22 der Antriebswelle 1 in den Durchgangskanal 36, sodass in die Zufuhröffnung 21 des hohlen Bereiches 15 der Antriebswelle 1 zugeführtes Öl über die Eintrittsöffnung 7 und den Durchgangskanal 36 zur Austrittsöffnung 32 gelangt. Der in der Antriebswelle 1 vom Innendurchgang des hohlen Bereiches 15 derselben zur Austrittsöffnung 22 vorzugsweise radial verlaufende Durchgangskanal ist mit 35 bezeichnet.
Auf das scheibenförmige Führungsteil 31 ist ein Exzenterscheibenteil 41 aufgesetzt, das eine Ausnehmung 43 besitzt, in die das Führungsteil 31 eingesetzt ist. Die Ausnehmung 43 weist sich gegenüberliegende Führungsflächen 42 auf, die parallel zueinander verlaufen, sich senkrecht zur Rotationsachse 12 erstrecken und derart voneinander beabstandet sind, dass sie an den Führungsflächen 33 des Führungsteiles 31 anliegen, wenn dieses in die Ausnehmung 43 des Exzenterscheibenteils 41 eingesetzt ist. Da sich die Ausnehmung 43 an beiden Enden der Führungsflächen 43 über den Umfang des Führungsteiles 31 hinaus erstreckt, kann sich das Exzenterscheibenteil 41 in Bezug auf das Führungsteil 31 in Richtung der Ersteckung der Führungsflächen 33, 42 bewegen. Der an der der Durchgangsöffnung 34 abgewandten Seite angeordnete Teilbereich der Ausnehmung 43 bildet eine Druckkammer 81. In der aus der 8 ersichtlichen Weise wird dann, wenn Öl über den Durchgangskanal 36 und die Austrittsöffnung 32 in die Druckkammer 81 eingeführt wird, das Exzenterscheibenteil 41 zur Vergrößerung des Hubes der Exzentereinheit 6 bzw. des Exzenterscheibenteils 41 nach außen, d. h. also nach links unten bewegt, wie dies durch den Pfeil 83 angedeutet ist. In der ebenfalls aus der 8 besonders deutlich ersichtlichen Weise ist auf dem Außenumfang des Exzenterscheibenteils 41 wenigstens ein Pleuelteil 13 drehbar gelagert.
Um eine Abdichtung der Druckkammer 81 in Bezug auf das Führungsteil 31 zu erreichen, weist dieses vorzugsweise an seiner der Druckkammer 81 zugewandten Seite eine um seinen Umfang herum verlaufende Umfangsnut 37 auf, in die ein entsprechendes Dichtmittel eingesetzt ist.
In der aus den 6a und 6b ersichtlichen Weise wird die Ausnehmung 43 des Exzenterscheibenteils 41 durch Deckelteile 52 und 54 verschlossen, die in Richtung der Rotationsachse 12 auf beide Seiten des Exzenterscheibenteils 41 dicht aufgesetzt sind. Die Deckelteil 52 weisen langlochförmige Aussparungen 55 bzw. 56 zum Hindurchführen der Antriebswelle 1 auf. Durch die langlochartige Form der Aussparungen 55, 56 wird der Hub des Exzenterscheibenteils 41 ermöglicht. Ferner besitzt das eine Deckelteil 52 eine in Richtung der Rotationsachse 12 vorstehende Nase 64, die in eine radial verlaufende Nut 53 des Deckelteiles 54 der benachbarten Exzentereinheit 6 eingreifen kann, wie dies besonders deutlich aus der 9b hervorgeht.
Die 7 und 9a zeigen, dass durch Eingreifen der Nase 64 eines Deckelteils 52 einer Exzentereinheit 6 in die langlochförmige Nut 53 des benachbarten Deckelteiles 54 der benachbarten Exzentereinheit 6 die beiden benachbarten Exzentereinheiten 6 in Umfangsrichtung zueinander ausgerichtet werden. Dadurch werden auch unerwünschte Verschiebungen benachbarter Exzentereinheiten 6 gegeneinander in der x-Richtung (8) verhindert.
Die 9a und 9b zeigen den zusammengebauten Zustand mehrerer Exzenterbauteile 11 auf der Antriebswelle 1 und das Eingreifen einer Nase 64 eines Deckelteiles 52 in die Nut 53 eines benachbarten Deckelteiles 54 besonders deutlich.
Im Folgenden wird im Zusammenhang mit dem Diagramm der 10 das Prinzip der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Bei der Verdrehung der Antriebswelle 1 hat die Pleuel-Kraft einen sinusförmigen Verlauf in Abhängigkeit von der Zeit und damit in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel. Infolgedessen wirkt diese Pleuel-Kraft auf die Exzentereinheiten 6. Im Folgenden wird diese Pleuel-Kraft als Exzenterscheiben-Kraft bezeichnet. Diese Exzenterscheiben-Kraft steht im Gleichgewicht mit der Öldruckkraft auf die Druckfläche in der Druckkammer 81.
Dadurch, dass vorzugsweise zwei Pleuel-Teile 13, nämlich ein Zug- und ein Druckpleuelteil, durch eine Exzentereinheit 6 angetrieben werden, hat die Exzenterscheiben-Kraft positive und negative Vorzeichen. Der hydraulische Druck, der in der Druckkammer 81 entsteht, steht immer im Gleichgewicht mit der Exzenterscheiben-Kraft. Solange diese Exzenterscheiben-Kraft ein positives Vorzeichen hat, steht die entsprechende Exzentereinheit 6 in einer festgelegten Position entlang der in der 8 mit x bezeichneten Richtung. Ab dem Zeitpunkt, in dem die Exzenterscheiben-Kraft ein negatives Vorzeichen hat, wird der entstehende Druck die Exzentereinheit 6 in die positive x-Richtung, d. h. also in Richtung einer längeren Übersetzung bzw. in Richtung „overdrive” bewegen. Dadurch können unterschiedliche Verschiebungen der verschiedenen Exzentereinheiten 6 in die x-Richtung entstehen. Um das zu vermeiden, werden die Nase 64 eines Deckelteiles 52 und die Nut 53 eines benachbarten Deckelteiles 54 als mechanische Anschläge vorgesehen. Benachbarte Exzentereinheiten 6 bzw. deren Deckelteile 52, 54 greifen dadurch ineinander ein.
Alle Exzentereinheiten 6 werden durch eine zentrale Einführung und Zuleitung der hydraulischen Flüssigkeit bzw. des Öls über die Wege 21-35-22-7-36-32 versorgt. Eine gewünschte Verstellung in Richtung lang (positive x-Richtung der 8) wird erreicht, indem durch eine Hydraulikpumpe ein bestimmter Ölvolumenstrom in die Druckkammer 81 eingeleitet wird. Die Entleerung bei einer Rückverstellung in Richtung auf kürzere Übersetzungen bzw. in Richtung „underdrive” (negative x-Richtung in 8) wird dadurch erreicht, dass das Öl aus der Druckkammer 81 in den Tank abgelassen wird. Hierzu weist die die vorliegende Verstelleinrichtung 4 antreibende Hydraulikeinheit eine entsprechende Vorrichtung auf.

1: Antriebswelle
2: Abtriebswelle
3: Freilaufeinrichtung
4: Verstelleinrichtung
5: Pleueleinrichtung
6: Exzentereinheit
7: Eintrittsöffnung
8: Pfeil
10: Exzenterantrieb
11: Mittelpunkt
12: Rotationsachse
13: Pleuelteil
14: Freilaufeinheit
15: Bereich
16: Lagerteil
21: Zuführöffnung
22: Austrittsöffnung
23: Querschnitt
31: Führungsteil
32: Austrittsöffnung
33: Führungsfläche
34: Durchgangsöffnung
35: Durchgangskanal
36: Durchgangskanal
37: Umfangsnut
41: Exzenterscheibenteil
42: Führungsfläche
43: Ausnehmung
52: Deckelteil
53: Nut
54: Deckelteil
55: Aussparung
56: Aussparung
64: Nase
81: Druckkammer
82: Pfeil
83: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10243535 A1 [0002, 0031]

Claims

Verstelleinrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT, mit einer in einem Getriebegehäuse gelagerten Antriebswelle (1), auf der in der Richtung ihrer Rotationsachse (12) nebeneinander mehrere Exzentereinheiten (6) angeordnet sind, die jeweils über eine Verbindungseinrichtung mit einer entsprechenden Freilaufeinheit (14) in Verbindung stehen, wobei die Freilaufeinheiten (14) axial nebeneinander auf einer in dem Getriebegehäuse angeordneten und parallel zur Antriebsachse (1) verlaufenden Abtriebswelle (2) angeordnet sind, wobei die Exzentereinheiten (6) jeweils einen Verstellmechanismus zum radialen Verstellen eines Exzenterscheibenteils (41) in Bezug auf die Rotationsachse (12) der Antriebswelle (1) aufweisen, wobei die Verbindungseinrichtung auf dem Exzenterscheibenteil (41) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus eine Druckkammer (81) umfasst, der eine hydraulische Flüssigkeit über einen hohlen Bereich (15) der Antriebswelle (1) zum Verstellen des Hubes des Exzenterscheibenteils (41) zuführbar ist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebswelle (1) drehfest ein scheibenförmiges Führungsteil (31) angeordnet ist, das in einer Ausnehmung (43) des Exzenterscheibenteils (41) angeordnet ist, dass das Exzenterscheibenteil (41) durch eine Führungseinrichtung (33, 42) in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse (12) relativ zum Führungsteil (31) bewegbar ist, und dass in der Ausnehmung (43) des Exzenterscheibenteils (41) durch einen Teilbereich des Außenumfanges des Führungsteiles (31) und einen Teilbereich des Innenumfanges der Ausnehmung (43) des Exzenterscheibenteils (41) eine Druckkammer (81) gebildet ist, der über einen in dem Exzenterscheibenteil (41) ausgebildeten Durchgangskanal (36) hydraulische Flüssigkeit aus dem hohlen Bereich (15) der Antriebswelle (1) zum Verschieben des Exzenterscheibenteils (41) relativ zum Führungsteil (31) zuführbar ist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (33, 42) zwei am Außenumfang des Führungsteiles (31) angeordnete und voneinander beabstandete, zueinander parallel verlaufende, geradlinige Führungsflächen (33) und zwei am Innenumfang der Ausnehmung (43) des Exzenterscheibenteils (41) angeordnete und voneinander beabstandete, parallel zueinander und parallel zu den Führungsflächen (33) des Führungsteiles (31) verlaufende, geradlinige Führungsflächen (42) aufweist, derart, dass die Führungsflächen (33) des Führungsteiles (31) und die Führungsflächen (42) des Exzenterscheibenteils (41) bei der Bewegung des Exzenterscheibenteils (41) relativ zum Führungsteil (31) aneinander gleiten.
Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (31) eine Durchgangsöffnung (34) aufweist, durch die die Antriebsachse (1) drehfest verläuft, dass der hohle Bereich (15) der Antriebsachse (1) über einen Durchgangskanal (35) der Antriebsachse (1) mit einer Austrittsöffnung (22) in Verbindung steht, über die im Montagezustand hydraulische Flüssigkeit aus dem hohlen Bereich (15) der Antriebswelle (1) in den Durchgangskanal (36) des Exzenterscheibenteils (41) zuführbar ist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse (1) in ihrem hohlen Bereich (15) einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, vorzugsweise einen kreissegmentförmigen Querschnitt (23), besitzt und dass die Durchgangsöffnung (34) des Führungsteiles (31) komplementär zu diesem Querschnitt ausgebildet ist.
Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (34) des vorzugsweise kreisförmig ausgestalteten Führungsteiles (31) vom Mittelpunkt (11) des Führungsteiles (31) zu der der Druckkammer (81) abgewandten Seite hin exzentrisch versetzt ist.
Versteileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (31) durch ein in einer Umfangsnut (37) des Führungsteiles (31) angeordnetes Dichtmittel in Bezug auf die Führungsflächen (42) des Exzenterscheibenteils (41) abgedichtet ist.
Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) mit der Hilfe von auf Lagerteilen (16) der Antriebsachse (1) angeordneten Lagern in dem Getriebegehäuse um die Rotationsachse (12) drehbar gelagert ist, wobei ein Lagerteil (16) neben dem hohlen Bereich (15) der Antriebswelle (1) derart angeordnet ist, dass im Montagezustand jedem Führungsteil (31) einer Exzentereinheit (6) eine Austrittsöffnung (22) zugeordnet ist, wenn die Exzentereinheiten (6) nebeneinander an das Lagerteil (16) angrenzend angeordnet sind.
Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (43) des Exzenterscheibenteils (41) an ihren in der Richtung der Rotationsachse (12) gesehenen Seiten jeweils durch ein Deckelteil (52, 54) dicht verschlossen ist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (81) in Bezug auf die Deckelteile (52, 54) und auf das Führungsteil (31) abgedichtet ist.
Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung eine Pleueleinrichtung (5) ist, die wenigstens ein Pleuelteil (13) umfasst, das auf dem Umfang des Exzenterscheibenteils (41) drehbar gelagert ist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleueleinrichtung (5) zwei Pleuelteile (13) umfasst, die um einen vorgegebenen Winkel in der Umfangsrichtung der Rotationsachse (12) der Antriebswelle (1) gegeneinander derart versetzt sind, dass sie an der ihnen jeweils zugeordneten Freilaufeinheit (14) an sich in Bezug auf die Rotationsachse der Abtriebswelle (2) radial gegenüberliegenden Punkten drehbar angreifen.
Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelteile (52, 54) jeweils den Hub der Exzenterscheibenteile (41) zulassende langlochähnliche Aussparungen (55, 56) besitzen.
Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (52) einer Exzentereinheit (6) eine in Richtung der Rotationsachse (12) der Antriebswelle (1) zum benachbarten Deckelteil (54) der benachbarten Exzentereinheit (6) vorstehende Nase (64) aufweist, die in eine radial verlaufende längliche Nut (53) eingreift, um eine unerwünschte Verschiebung der beiden benachbarten Exzentereinheiten (6) gegeneinander zu verhindern.