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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Das in der
WO 2012/144023 beschriebene riemengetriebene, stufenlose Getriebe umfasst zwei Drehwellen, die parallel zueinander angeordnet sind, einen antreibenden Scheibensatz und einen angetriebenen Scheibensatz, die jeweils auf einer jeweiligen dieser Drehwellen angeordnet sind, und einen Übertragungsriemen, der um Riemenumschlingungsnuten geschlungen ist, die jeweils V-förmige Nuten und in dem antreibenden Scheibensatz bzw. dem angetriebenen Scheibensatz gebildet sind. Wenn durch die Drehwelle Leistung von einer in dem Fahrzeug eingebauten Leistungsquelle dem antreibenden Scheibensatz zugeführt wird, wird durch die Reibungskraft zwischen dem antreibenden Scheibensatz und dem Übertragungsriemen die Leistung von dem antreibenden Scheibensatz auf den Übertragungsriemen übertragen. Wenn durch die Reibungskraft zwischen dem angetriebenen Scheibensatz und dem Übertragungsriemen Leistung von dem Übertragungsriemen zu dem angetriebenen Scheibensatz übertragen wird, wird die Leistung durch die Drehwelle von dem angetriebenen Scheibensatz zu den Antriebsrädern übertragen. Der antreibende Scheibensatz und der angetriebene Scheibensatz sind jeweils aus einer sich verjüngenden, insbesondere konischen (kegelförmigen), festen Scheibe, die an der Drehwelle befestigt ist, und einer sich verjüngenden, insbesondere konischen (kegelförmigen) bewegbaren Scheibe, die in einer axialen Richtung auf der Drehwelle bewegbar ist, gebildet, wobei konische, einander gegenüberliege Oberflächen der festen Scheibe und der bewegbaren Scheibe die Riemenumschlingungsnut bilden. Ein Ändern der Breiten der Riemenumschlingungsnuten des antreibenden Scheibensatzes und des angetriebenen Scheibensatzes führt zu Änderungen des Umschlingungsradius des Übertragungsriemens. Auf diese Weise kann das Übersetzungsverhältnis in einem Bereich zwischen einem maximalen Übersetzungsverhältnis und einem minimalen Übersetzungsverhältnis kontinuierlich geändert werden. In dem in der
WO 2012/144023 beschriebenen stufenlosen Getriebe ist ein Reibungskoeffizient zwischen einem radial äußeren Abschnitt jeder konischen Oberfläche des angetriebenen Scheibensatzes und dem Übertragungsriemen niedriger als ein Reibungskoeffizient zwischen einem radial inneren Abschnitt davon und dem Übertragungsriemen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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In einem riemengetriebenen, stufenlosen Getriebe ist eine Riemenspur für den Übertragungsriemen zum Laufen bei einem minimalen Übersetzungsverhältnis in einem radial äußeren Abschnitt des antreibenden Scheibensatzes und einem radial inneren Abschnitt des angetriebenen Scheibensatzes angeordnet. Bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis wird eine relativ große Schubkraft in dem antreibenden Scheibensatz ausgeübt, um die schmale Breite der Riemenumschlingungsnut in dem antreibenden Scheibensatz aufrechtzuerhalten. Bei dieser Schubkraft erfahren die feste Scheibe und die bewegbare Scheibe des antreibenden Scheibensatzes, die den Übertragungsriemen dazwischen halten, eine Scheibenverformung, bei der sich diese Scheibensätze in axialer Richtung nach außen verziehen bzw. verformen. Bei einer solchen Scheibenverformung bewegt sich zum Beispiel der Übertragungsriemen im Vergleich zu unverformten Scheibensätzen radial nach außen, so dass sich die Riemenspur auf der Seite des antreibenden Scheibensatzes, wo der Übertragungsriemen von der Seite des angetriebenen Scheibensatzes in den antreibenden Scheibensatz eintritt, verschiebt. Hier werden die feste Scheibe und die bewegbare Scheibe des antreibenden Scheibensatzes in axialer Richtung nach außen verzogen bzw. verformt. Daher wird auf der Seite des antreibenden Scheibensatzes, wo der Übertragungsriemen in den antreibenden Scheibensatz eintritt, der Kontaktbereich zwischen dem antreibenden Scheibensatz und dem Übertragungsriemen kleiner als bei nicht verformten Scheibensätzen, was zu einem Leistungsübertragungsverlust zwischen dem antreibenden Scheibensatz und dem Übertragungsriemen führt.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein stufenloses Getriebe bereit, das den Leistungsübertragungsverlust bei einem minimalen Übersetzungsverhältnis verringern kann.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe, das einen ersten Scheibensatz, eine erste Schubkraft-Erzeugungsvorrichtung, einen zweiten Scheibensatz, eine zweite Schubkraft-Erzeugungsvorrichtung und einen Übertragungsriemen umfasst. Der erste Scheibensatz umfasst eine erste, feste Scheibe, die an einer ersten Drehwelle befestigt ist, und eine erste, bewegbare Scheibe, die sich integral oder zusammen mit der ersten Drehwelle dreht und entlang der ersten Drehwelle bewegbar ist, wobei der erste Scheibensatz so ausgelegt ist, dass die Leistung von einer in einem Fahrzeug eingebauten Leistungsquelle durch die erste Drehwelle zu dem ersten Scheibensatz übertragen wird. Die erste Schubkraft-Erzeugungsvorrichtung ist ausgelegt, um eine Schubkraft zu erzeugen, die die erste, bewegbare Scheibe in Richtung der ersten, festen Scheibe drückt. Der zweite Scheibensatz umfasst eine zweite, feste Scheibe, die an einer zweiten Drehwelle befestigt ist, und eine zweite, bewegbare Scheibe, die sich zusammen bzw. integral mit der zweiten Drehwelle dreht und entlang der zweiten Drehwelle bewegbar ist, wobei der zweite Scheibensatz ausgelegt ist, um durch die zweite Drehwelle Leistung zu einem Antriebsrad des Fahrzeugs zu übertragen. Die zweite Schubkraft-Erzeugungsvorrichtung ist ausgelegt, um eine Schubkraft zu erzeugen, die die zweite, bewegbare Scheibe in Richtung der zweiten, festen Scheibe drückt. Der Übertragungsriemen ist ausgelegt, um dadurch Leistung zu übertragen, dass er um eine erste Riemenumschlingungsnut, die in dem ersten Scheibensatz durch konische, einander gegenüberliegende Oberflächen der ersten, festen Scheibe und der ersten bewegbaren Scheibe gebildet ist, und um eine zweite Riemenumschlingungsnut, die in dem zweiten Scheibensatz durch konische, einander gegenüberliegende Oberflächen der zweiten, festen Scheibe und der zweiten, bewegbaren Scheibe gebildet ist, geschlungen ist. Das stufenlose Getriebe ist ausgelegt, um durch kontinuierliches Ändern der Breite der ersten Riemenumschlingungsnut und der Breite der zweiten Riemenumschlingungsnut ein Übersetzungsverhältnis in einem Bereich zwischen einem maximalen Übersetzungsverhältnis und einem minimalen Übersetzungsverhältnis stufenlos zu ändern. In einer Riemenspur für den Übertragungsriemen zum Laufen bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ist ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen der ersten, festen Scheibe und der ersten, bewegbaren Scheibe relativ zu dem Übertragungsriemen in einem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen niedriger als ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen der zweiten, festen Scheibe und der zweiten, bewegbaren Scheibe in einem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen.
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Eine Einstellung des Übertragungsriemens in der Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis in dem ersten Scheibensatz des stufenlosen Getriebes des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung erfordert eine Kraft, die den Übertragungsriemen von den konischen Oberflächen der ersten, festen Scheibe und der ersten, bewegbaren Scheibe (nachfolgend als „die konischen Oberflächen des ersten Scheibensatzes“ bezeichnet) nach oben und radial nach außen drückt. Der Betrag dieser Hochdrückkraft wird durch eine Schubkraft, die in dem ersten Scheibensatz ausgeübt wird, und dem Reibungskoeffizienten jeder konischen Oberfläche des ersten Scheibensatzes relativ zu dem Übertragungsriemen bzw. bezüglich des Übertragungsriemens in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen bestimmt. In dem stufenlosen Getriebe des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung kann die in dem ersten Scheibensatz ausgeübte Schubkraft im Vergleich dazu verringert sein, dass in der Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis jede konische Oberfläche des ersten Scheibensatzes in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen den gleichen Reibungskoeffizient relativ zu dem Übertragungsriemen hat wie jede der konischen Oberflächen der zweiten, festen Scheibe und der zweiten, bewegbaren Scheibe (nachfolgend als „die konischen Oberflächen des zweiten Scheibensatzes“ bezeichnet) in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen. Da somit die in dem ersten Scheibensatz bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ausgeübte Schubkraft verringert werden kann, kann eine Scheibenverformung, bei der sich die erste, feste Scheibe und die erste, bewegbare Scheibe, die den Übertragungsriemen dazwischen halten, in axialer Richtung nach außen verziehen, entsprechend gemindert werden, so dass die Verschiebung der Riemenspur verringert werden kann. Dadurch kann ein Leistungsübertragungsverlust zwischen dem ersten Scheibensatz und dem Übertragungsriemen bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis verringert werden. Ferner kann in dem stufenlosen Getriebe des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung die Reibungskraft, die zwischen jeder konischen Oberfläche des zweiten Scheibensatzes und dem Übertragungsriemen auftritt, verglichen damit relativ verringert werden, dass in der Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis jede konische Oberfläche des zweiten Scheibensatzes in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen den gleichen Reibungskoeffizient relativ zu dem Übertragungsriemen hat wie jede konische Oberfläche des ersten Scheibensatzes in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass der Übertragungsriemen bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis über die konischen Oberflächen des zweiten Scheibensatzes rutscht, so dass der Leistungsübertragungsverlust zwischen dem zweiten Scheibensatz und dem Übertragungsriemen verringert werden kann. Auf diese Weise kann das stufenlose Getriebe des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung den Leistungsübertragungsverlust bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis verringern.
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In dem stufenlosen Getriebe des obigen Aspekts kann ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen der ersten, festen Scheibe und der ersten, bewegbaren Scheibe relativ zu dem Übertragungsriemen in einem radial äußeren Abschnitt niedriger sein als ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen der ersten, festen Scheibe und der ersten, bewegbaren Scheibe relativ zu dem Übertragungsriemen in einem radial inneren Abschnitt.
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In dem so ausgelegten stufenlosen Getriebe kann jede der konischen Oberflächen der ersten, festen Scheibe und der ersten, bewegbaren Scheibe des ersten Scheibensatzes in zwei Bereiche mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten unterteilt sein, einer an dem radial äußeren Abschnitt und der weitere an dem radial inneren Abschnitt, und der radial äußere Abschnitt, der die Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis bildet, kann als ein Bereich mit niedrigem Reibungskoeffizient mit einem relativ niedrigen Reibungskoeffizient bezeichnet werden.
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In dem stufenlosen Getriebe des obigen Aspekts kann ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen der zweiten, festen Scheibe und der zweiten, bewegbaren Scheibe relativ zu dem Übertragungsriemen in einem radial inneren Abschnitt höher sein als ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen der zweiten, festen Scheibe und der zweiten, bewegbaren Scheibe relativ zu dem Übertragungsriemen in einem radial äußeren Abschnitt.
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In dem so ausgelegten stufenlosen Getriebe kann jede der konischen Oberflächen der zweiten, festen Scheibe und der zweiten, bewegbaren Scheibe des zweiten Scheibensatzes in zwei Bereiche mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten unterteilt sein, einer in dem radial äußeren Abschnitt und der weitere in dem radial inneren Abschnitt, und der radial innere Abschnitt, der die Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis bildet, kann als ein Bereich mit hohem Reibungskoeffizienten mit einem relativ hohen Reibungskoeffizient bezeichnet werden.
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In dem stufenlosen Getriebe des obigen Aspekts kann in einer Riemenspur für den Übertragungsriemen zum Laufen bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen der zweiten, festen Scheibe und der zweiten, bewegbaren Scheibe relativ zu dem Übertragungsriemen in einem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen niedriger sein als ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen der ersten, festen Scheibe und der ersten, bewegbaren Scheibe in einem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen.
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In dem so ausgelegten stufenlosen Getriebe kann eine bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis in dem zweiten Scheibensatz ausgeübte Schubkraft verringert sein, um eine Scheibenverformung zu mindern, bei der sich die zweite, feste Scheibe und die zweite, bewegbare Scheibe, die den Übertragungsriemen dazwischen halten, in axialer Richtung nach außen verziehen, so dass eine Verschiebung der Riemenspur verringert sein kann. Dadurch kann ein Leistungsübertragungsverlust zwischen dem zweiten Scheibensatz und dem Übertragungsriemen bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis verringert sein. Ferner kann die Reibungskraft, die für das maximale Übersetzungsverhältnis zwischen jeder konischen Oberfläche des zweiten Scheibensatzes und dem Übertragungsriemen in der Riemenspur auftritt, relativ vergrößert sein. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass der Übertragungsriemen über die konischen Oberflächen des zweiten Scheibensatzes rutscht, so dass der Leistungsübertragungsverlust zwischen dem zweiten Scheibensatz und dem Übertragungsriemen verringert sein kann. Auf diese Weise kann ein Leistungsübertragungsverlust bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis verringert sein.
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In dem stufenlosen Getriebe des obigen Aspekts kann der Übertragungsriemen ein Metallriemen sein, der durch Einfädeln, durch einen kreisförmigen Ring, von mehreren Elemente gebildet ist, von denen beide Oberflächen in einer Breitenrichtung in Kontakt mit den konischen Oberflächen gelangen. Hier kann der kreisförmige Ring ein Ring sein, der durch Schichten von mehreren Ringen gebildet ist.
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Das so ausgelegte stufenlose Getriebe kann den Leistungsübertragungsverlust zwischen jeder konischen Oberfläche und den Elementen verringern.
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In dem stufenlosen Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung kann die in dem ersten Scheibensatz ausgeübte Schubkraft verglichen damit verringert sein, dass in der Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis jede konische Oberfläche des ersten Scheibensatzes in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen den gleichen Reibungskoeffizienten relativ zu dem Übertragungsriemen hat wie jede der konischen Oberflächen der zweiten, festen Scheibe und der zweiten, bewegbaren Scheibe in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen. Da somit die bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis in dem ersten Scheibensatz ausgeübte Schubkraft verringert sein kann, kann eine Scheibenverformung, bei der sich die erste, feste Scheibe und die erste, bewegbare Scheibe, die den Übertragungsriemen dazwischen halten, in axialer Richtung nach außen verziehen, entsprechend gemindert werden kann, so dass eine Verschiebung der Riemenspur verringert sein kann. Dadurch kann ein Leistungsübertragungsverlust zwischen dem ersten Scheibensatz und dem Übertragungsriemen bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis verringert werden. Ferner kann in dem stufenlosen Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung die Reibungskraft, die zwischen jeder konischen Oberfläche des zweiten Scheibensatzes und dem Übertragungsriemen auftritt, verglichen dazu relativ vergrößert sein, dass in der Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis jede konische Oberfläche des zweiten Scheibensatzes in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen den gleichen Reibungskoeffizient relativ zu dem Übertragungsriemen hat wie jede konische Oberfläche des ersten Scheibensatzes in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass der Übertragungsriemen bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis über die konischen Oberflächen des zweiten Scheibensatzes rutscht, so dass der Leistungsübertragungsverlust zwischen dem zweiten Scheibensatz und dem Übertragungsriemen verringert sein kann. Somit hat das stufenlose Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung den Vorteil, dass es dazu geeignet ist, den Leistungsübertragungsverlust bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis zu verringern.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
- 1 ein schematisches Diagramm ist, das schematisch einen Leistungsübertragungsmechanismus eines Fahrzeugs zeigt, das mit einem stufenlosen Getriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils des in 1 gezeigten Übertragungsriemens ist;
- 3 eine Vorderansicht eines in 2 gezeigten Elements ist;
- 4 eine Vorderansicht ist, die einen Teil eines Übertragungsriemens in einem weiteren Beispiel zeigt, der in dem stufenlosen Getriebe gemäß der Ausführungsform verwendet werden kann;
- 5 eine Ansicht ist, die Reibungskoeffizienten von konischen Oberflächen des in 1 gezeigten primären Scheibensatzes und sekundären Scheibensatzes zeigt;
- 6 eine Ansicht ist, die eine Scheibenverformung des primären Scheibensatzes zeigt;
- 7 eine Ansicht ist, die eine Reibungskraft und eine Ringhochdrückkraft in einem Fall zeigt, in dem ein äußerer Abschnitt jeder konischen Oberfläche des primären Scheibensatzes einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat;
- 8 eine Ansicht ist, die eine Reibungskraft und eine Ringhochdrückkraft in einem Fall zeigt, in dem der äußere Abschnitt jeder konischen Oberfläche des primären Scheibensatzes einen hohen Reibungskoeffizienten gleich dem eines Bereichs mit hohem Reibungskoeffizienten des sekundären Scheibensatzes hat;
- 9 eine Ansicht ist, die Riemenspuren des stufenlosen Getriebes bei einem minimalen Übersetzungsverhältnis zeigt; und
- 10 eine Ansicht ist, die eine Riemenspur des stufenlosen Getriebes bei einem maximalen Übersetzungsverhältnis zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend ist eine Ausführungsform eines stufenlosen Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
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1 ein schematisches Diagramm, das schematisch einen Leistungsübertragungsmechanismus eines Fahrzeugs Ve zeigt, das mit einem stufenloses Getriebe 5 ausgestattet ist. Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst das Fahrzeug Ve einen Motor 1 als eine Leistungs- bzw. Antriebsquelle. Eine von dem Motor 1 ausgegebene Leistung wird durch einen Drehmomentwandler 2, einen Vorwärts-Rückwärtsfahrt-Umschaltmechanismus 3 und eine Eingangswelle 4 dem riemengetriebenen, stufenlosen Getriebe 5 zugeführt und von dem stufenlosen Getriebe 5 durch eine Ausgangswelle 6 und ein Ausgangszahnrad 7 auf einen Vorgelegemechanismus 8, einen Differenzialmechanismus 9, Achsen 10 und Antriebsräder 11 übertragen. Die Eingangswelle 4 ist ein Beispiel der „ersten Drehwelle“ der vorliegenden Erfindung, und die Ausgangswelle 6 ist ein Beispiel der „zweiten Drehwelle“ der vorliegenden Erfindung.
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Der Drehmomentwandler 2 und der Vorwärts-Rückwärtsfahrt-Umschaltmechanismus 3 sind durch eine Turbinenwelle 2a leistungsübertragbar miteinander gekoppelt. Der Vorwärts-Rückwärtsfahrt-Umschaltmechanismus 3 ist ein Mechanismus, der wahlweise die Drehrichtung der Eingangswelle 4 relativ zur Drehrichtung der Turbinenwelle 2a zwischen der gleichen Richtung und der entgegengesetzten Richtung umschaltet. Der Vorwärts-Rückwärtsfahrt-Umschaltmechanismus 3 besteht zum Beispiel aus einem Planetengetriebemechanismus und mehreren Eingriffsvorrichtungen. Der Vorwärts-Rückwärtsfahrt-Umschaltmechanismus 3 ist durch die Eingangswelle 4 leistungsübertragbar mit dem stufenlosen Getriebe 5 gekoppelt.
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Das stufenlose Getriebe 5 umfasst einen primären Scheibensatz 20, der ein erster Scheibensatz ist, einen sekundären Scheibensatz 30, der ein zweiter Scheibensatz ist, und einen Transmission- oder Treib- oder Übertragungsriemen 40, der um Riemenumschlingungsnuten geschlungen ist, die in dem primären Scheibensatz 20 und dem sekundären Scheibensatz 30 gebildet sind. Der primäre Scheibensatz 20 dreht sich integral oder zusammen mit der Eingangswelle 4. Der sekundäre Scheibensatz 30 dreht sich integral oder zusammen mit der Ausgangswelle 6. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist eine primäre Welle, die eine Drehwelle des primären Scheibensatzes 20 ist, durch die Eingangswelle 4 gebildet. Eine sekundäre Welle, die eine Drehwelle des sekundären Scheibensatzes 30 ist, ist durch die Ausgangswelle 6 gebildet.
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Der primäre Scheibensatz 20 umfasst eine feste Scheibe 21, die an der Eingangswelle 4 befestigt ist, eine bewegbare Scheibe 22, die in einer axialen Richtung D1 auf der Eingangswelle 4 relativ bewegbar ist, und eine erste Hydraulikkammer 23, die eine erste Schubkraft-Erzeugungsvorrichtung zum Ausüben einer Schubkraft auf die bewegbare Scheibe 22 ist. Die bewegbare Scheibe 22 ist keilverzahnt auf der Eingangswelle 4, so dass sich die bewegbare Scheibe 22 und die Eingangswelle 4 zusammen bzw. gemeinsam drehen. Eine erste Riemenumschlingungsnut des primären Scheibensatzes 20 (nachfolgend als „die V-Nut des primären Scheibensatzes 20“ bezeichnet) ist durch eine konische Oberfläche 21a der festen Scheibe 21 und eine konische Oberfläche 22a der bewegbaren Scheibe 22 gebildet. Die erste Hydraulikkammer 23 ist auf einer Rückseite der bewegbaren Scheibe 22 (die bezüglich der konischen Oberfläche 22a entgegengesetzte Seite) angeordnet und erzeugt eine Schubkraft als eine Kraft, die die bewegbare Scheibe 22 hydraulisch in axialer Richtung D1 zur festen Scheibe 21 drückt. Diese Schubkraft bewirkt, dass sich die bewegbare Scheibe 22 in axialer Richtung D1 bewegt, wodurch die Breite der V-Nut des primären Scheibensatzes 20 geändert wird. Die feste Scheibe 21 ist ein Beispiel der „ersten, festen Scheibe“ der vorliegenden Erfindung. Die bewegbare Scheibe 22 ist ein Beispiel der „ersten, bewegbaren Scheibe“ der vorliegenden Erfindung.
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Der sekundäre Scheibensatz 30 umfasst eine feste Scheibe 31, die an der Ausgangswelle 6 befestigt ist, eine bewegbare Scheibe 32, die in axialer Richtung D1 auf der Ausgangswelle 6 relativ bewegbar ist, und eine zweite Hydraulikkammer 33, die eine zweite Schubkraft-Erzeugungsvorrichtung zum Ausüben einer Schubkraft auf die bewegbare Scheibe 32 ist. Die bewegbare Scheibe 32 ist keilverzahnt auf der Ausgangswelle 6, so dass sich die bewegbare Scheibe 32 und die Ausgangswelle 6 zusammen bzw. gemeinsam drehen. Eine zweite Riemenumschlingungsnut des sekundären Scheibensatzes 30 (nachfolgend als „die V-Nut des sekundären Scheibensatzes 30“ bezeichnet) ist durch eine konische Oberfläche 31a der festen Scheibe 31 und eine konische Oberfläche 32a der bewegbaren Scheibe 32 gebildet. Die zweite Hydraulikkammer 33 ist auf einer Rückseite der bewegbaren Scheibe 32 angeordnet und erzeugt eine Schubkraft als eine Kraft, die die bewegbare Scheibe 32 in axialer Richtung D1 hydraulisch zur festen Scheibe 31 drückt. Diese Schubkraft bewirkt, dass sich die bewegbare Scheibe 32 in axialer Richtung D1 bewegt, wodurch die Breite der V-Nut des sekundären Scheibensatzes 30 geändert wird. Die feste Scheibe 31 ist ein Beispiel der „zweiten, festen Scheibe“ der vorliegenden Erfindung. Die bewegbare Scheibe 32 ist ein Beispiel der „zweiten, bewegbaren Scheibe“ der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Übertragungsriemens 40. 3 ist eine Vorderansicht eines Elements 41. Der Übertragungsriemen 40 ist ein Endlosmetallriemen, der durch miteinander Verbinden mehrerer Metallelemente 41 zu einem Kreis durch zwei geschichtete Ringe 42 gebildet ist, die jeweils durch Schichten mehrerer Metallringe 42a1 bis 42a6 gebildet sind (siehe 3). Abschnitte auf beiden Seiten der Elemente 41 in einer Breitenrichtung des Übertragungsriemens bilden Kontaktoberflächen, die mit den konischen Oberflächen 21a, 22a, 31a, 32a der festen Scheiben 21, 31 und der bewegbaren Scheiben 22, 32 in Kontakt gelangen. Da die festen Scheiben 21, 31 und die bewegbaren Scheiben 22, 32 die Elemente 41 dazwischen halten, erfahren die Elemente 41 einen Haltedruck. Aufgrund der zwischen den konischen Oberflächen der festen Scheiben 21, 31 und der bewegbaren Scheiben 22, 32 und den Kontaktoberflächen der Elemente 41 auftretenden Reibungskraft wird durch den Übertragungsriemen 40 zwischen dem primären Scheibensatz 20 und dem sekundären Scheibensatz 30 eine Antriebskraft übertragen.
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4 ist eine Vorderansicht, die einen Teil eines Übertragungsriemens 40A in einem weiteren Beispiel zeigt, das in dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform verwendet werden kann. Das stufenlose Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform kann den Übertragungsriemen 40A, wie er in 4 gezeigt ist, verwenden, der durch miteinander Verbinden der Elemente 41A zu einem Kreis durch einen geschichteten Ring 42A gebildet ist, der durch Schichten mehrerer Metallringe 42Aa1 bis 42Aa6 gebildet ist. In dem Übertragungsriemen 40A sind beide Seitenabschnitte in einer Breitenrichtung der Elemente 41A in den V-Nuten des primären Scheibensatzes 20 und des sekundären Scheibensatzes 30 gehalten, wobei zwischen diesen Seitenabschnitten und den konischen Oberflächen 21a, 22a, 31a, 32a eine Reibungskraft erzeugt wird.
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In dem stufenlose Getriebe 5 ändert sich bei einer Änderung der Breiten der V-Nuten des primären Scheibensatzes 20 und des sekundären Scheibensatzes 30 das Verhältnis zwischen dem Radius des um den primären Scheibensatz 20 geschlungenen Übertragungsriemens 40 (nachfolgend als „der Riemenumschlingungsradius auf der Primärseite“ bezeichnet) und dem Radius des um den sekundären Scheibensatz 30 geschlungenen Übertragungsriemens 40 (nachfolgend als „der Riemenumschlingungsradius auf der Sekundärseite“ bezeichnet) kontinuierlich. Somit kann das Übersetzungsverhältnis y des stufenlosen Getriebes 5 stufenlos geändert werden.
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Wenn eine Gangschaltsteuerung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses y des stufenlosen Getriebes 5 ausgeführt wird, wird ein Öldruck in der primärseitigen ersten Hydraulikkammer 23 so gesteuert, dass die Riemenumschlingungsradien auf dem primären Scheibensatz 20 und dem sekundären Scheibensatz 30 geändert werden, und ein Öldruck in der sekundärseitigen zweiten Hydraulikkammer 33 wird so gesteuert, dass ein Riemenhaltedruck in dem stufenlosen Getriebe 5 auf einen geeigneten Betrag gesteuert wird. Der Riemenhaltedruck bezieht sich auf eine Kraft, mit der die konischen Oberflächen 21a, 31a auf der festen Seite und die konischen Oberflächen 22a, 32a auf der bewegbaren Seite des primären Scheibensatzes 20 und des sekundären Scheibensatzes 30 den Übertragungsriemen 40 von beiden Seiten in der axialen Richtung D1 halten. Durch Steuern des Riemenhaltedrucks auf einen geeigneten Wert tritt eine optimale Reibungskraft zwischen jedem von dem primären Scheibensatz 20 und dem sekundären Scheibensatz 30 und dem Übertragungsriemen 40 auf, und eine Riemenspannung zwischen dem primären Scheibensatz 20 und dem sekundären Scheibensatz 30 ist gewährleistet. Die Leistung, deren Drehzahl in dem stufenlosen Getriebe 5 geändert worden ist, wird von dem Ausgangszahnrad 7 ausgegeben, das sich zusammen mit der Ausgangswelle 6 dreht.
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Die Ausgangszahnrad 7 greift kämmend in ein angetriebenes Vorgelege-Zahnrad 8a des Vorgelegemechanismus 8. Insbesondere bilden das Ausgangszahnrad 7, das ein Antriebszahnrad ist, und das angetriebene Vorgelege-Zahnrad 8a, das ein Abtriebszahnrad ist, ein Zahnradpaar. Der Vorgelegemechanismus 8 ist ein Drehzahlverminderungsmechanismus, der angetriebene Vorgelege-Zahnrad 8a, ein antreibendes Vorgelege-Zahnrad 8b und eine Vorgelegewelle 8c, die ausgelegt sind, um sich zusammen bzw. gemeinsam zu drehen, umfasst. Das antreibende Vorgelege-Zahnrad 8b greift kämmend in ein Differenzial-Hohlrad 9a des Differenzialmechanismus 9 ein. Das linke 11 und das rechte Antriebsrad 11 sind durch eine linke 10 und eine rechte Achse 10 mit dem Differenzialmechanismus 9 gekoppelt.
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Nachfolgend sind Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 21a, 22a, 31a, 32a der festen Scheiben 21, 31 und der bewegbaren Scheiben 22, 32 des primären Scheibensatzes 20 und des sekundären Scheibensatzes 30 relativ zu den Kontaktoberflächen der Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 beschrieben. 5 ist eine Ansicht, die die Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 21a, 22a, 31a, 32a des primären Scheibensatzes 20 und des sekundären Scheibensatzes 30 zeigt.
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Wie es in 5 gezeigt ist, sind in der konischen Oberfläche 21a der festen Scheibe 21 des primären Scheibensatzes 20 ein Bereich 211a mit niedrigem Reibungskoeffizienten und ein Bereich 212a mit hohem Reibungskoeffizienten, die zwei Bereiche mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten sind, in einer radialen Richtung D2 nebeneinander gebildet. Der Bereich 211a mit niedrigem Reibungskoeffizienten ist ein Bereich in einem in radialer Richtung D2 äußeren Abschnitt der konischen Oberfläche 21a und hat einen niedrigen Reibungskoeffizienten µ1, der ein relativ niedriger Reibungskoeffizient ist. Der Bereich 212a mit hohem Reibungskoeffizienten ist ein Bereich auf einem in radialer Richtung D2 inneren Abschnitt der konischen Oberfläche 21a und hat einen hohen Reibungskoeffizienten µ2, der ein hoher Reibungskoeffizient relativ zu dem niedrigen Reibungskoeffizient µ1 ist.
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Ferner sind, wie es in 5 gezeigt ist, in der konischen Oberfläche 22a der bewegbaren Scheibe 22 des primären Scheibensatzes 20 ein Bereich 221a mit niedrigem Reibungskoeffizienten und ein Bereich 222a mit hohem Reibungskoeffizienten, die zwei Bereiche mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten sind, in radialer Richtung D2 nebeneinander gebildet. Der Bereich 221a mit niedrigem Reibungskoeffizienten ist ein Bereich in einem in radialer Richtung D2 äußeren Abschnitt der konischen Oberfläche 22a und hat den niedrigen Reibungskoeffizienten µ1, der ein relativ niedriger Reibungskoeffizient ist. Der Bereich 222a mit hohem Reibungskoeffizienten ist ein Bereich in einem in radialer Richtung D2 inneren Abschnitt der konischen Oberfläche 22a und hat den hohen Reibungskoeffizienten µ2, der relativ zu dem niedrigen Reibungskoeffizienten µ1 ein hoher Reibungskoeffizient ist.
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Eine Grenze B1 in radialer Richtung D2 zwischen den Bereichen 211a, 221a mit niedrigem Reibungskoeffizienten und den Bereichen 212a, 222a mit hohem Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 21a, 22a kann sich zum Beispiel an einer Stelle befinden, an der die konischen Oberflächen 21a, 22a in radialer Richtung D2 halbiert sind, oder an oder in der Nähe einer Position, an der der Übertragungsriemen 40 um den primären Scheibensatz 20 geschlungen ist, wenn das Übersetzungsverhältnis y des stufenlosen Getriebes 5 eins ist. In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform läuft der Übertragungsriemen 40 zumindest bei einem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin in einer solchen Riemenspur, dass die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt mit den Bereichen 211a, 221a mit niedrigem Reibungskoeffizienten gelangen. In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform läuft der Übertragungsriemen 40 zumindest bei einem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax in einer solchen Riemenspur, dass die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt mit den Bereichen 212a, 222a mit hohem Reibungskoeffizienten gelangen.
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Nachfolgend sind, wie es in 5 gezeigt ist, in der konischen Oberfläche 31a der festen Scheibe 31 des sekundären Scheibensatzes 30 ein Bereich 311a mit niedrigem Reibungskoeffizienten und ein Bereich 312a mit hohem Reibungskoeffizienten, die zwei Bereiche mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten sind, in radialer Richtung D2 nebeneinander gebildet. Der Bereich 311a mit niedrigem Reibungskoeffizienten ist ein Bereich in einem in radialer Richtung D2 äußeren Abschnitt der konischen Oberfläche 31a und hat einen niedrigen Reibungskoeffizienten µ3, der ein relativ niedriger Reibungskoeffizient ist. Der Bereich 312a mit hohem Reibungskoeffizienten ist ein Bereich in einem in radialer Richtung D2 inneren Abschnitt der konischen Oberfläche 31a und hat einen hohen Reibungskoeffizienten µ4, der ein relativ zu dem niedrigen Reibungskoeffizient µ3 hoher Reibungskoeffizient ist.
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Ferner sind, wie es in 5 gezeigt ist, in der konischen Oberfläche 32a der bewegbaren Scheibe 32 des sekundären Scheibensatzes 30 ein Bereich 321a mit niedrigem Reibungskoeffizienten und ein Bereich 322a mit hohem Reibungskoeffizienten, die zwei Bereiche mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten sind, in radialer Richtung D2 nebeneinander gebildet. Der Bereich 321a mit niedrigem Reibungskoeffizienten ist ein Bereich in einem in radialer Richtung D2 äußeren Abschnitt der konischen Oberfläche 32a und hat den niedrigen Reibungskoeffizient µ3, der ein relativ niedriger Reibungskoeffizient ist. Der Bereich 322a mit hohem Reibungskoeffizienten ist ein Bereich in einem in radialer Richtung D2 inneren Abschnitt der konischen Oberfläche 32a und hat den hohen Reibungskoeffizienten µ4, der relativ zu dem niedrigen Reibungskoeffizient µ3 ein hoher Reibungskoeffizient ist.
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Eine Grenze B2 in radialer Richtung D2 zwischen den Bereichen 311a, 321a mit niedrigem Reibungskoeffizienten und den Bereichen 312a, 322a mit hohem Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 31a, 32a kann sich zum Beispiel an einer Position befinden, an der die verjüngenden Oberflächen 31a, 32a in radialer Richtung D2 halbiert ist, oder an oder in der Nähe einer Position, an der der Übertragungsriemen 40 um den sekundären Scheibensatz 30 geschlungen ist, wenn das Übersetzungsverhältnis y des stufenlosen Getriebes 5 eins ist. In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform läuft der Übertragungsriemen 40 zumindest bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin in einer solchen Riemenspur, dass die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 mit den Bereichen 312a, 322a mit hohem Reibungskoeffizienten in Kontakt gelangen. In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform läuft der Übertragungsriemen 40 zumindest bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax in einer solchen Riemenspur, dass die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt mit den Bereichen 311a, 321a mit niedrigem Reibungskoeffizienten gelangen.
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Die Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 21a, 22a, 31a, 32a können zum Beispiel durch Oberflächenbehandlung der konischen Oberflächen 21a, 22a, 31a, 32a so eingestellt werden, dass die Oberflächenrauheit (arithmetischer Mittenrauwert Ra; eine mittlere Breite Rsm von Profilelementen) zwischen dem äußeren Abschnitt und dem inneren Abschnitt in radialer Richtung D2 verschieden ist. In dieser Ausführungsform sind der niedrige Reibungskoeffizient µ1 und der niedrige Reibungskoeffizient µ3 gleiche Werte, und der hohe Reibungskoeffizient µ2 und der hohe Reibungskoeffizient µ4 sind gleiche Werte. Zum Beispiel betragen in dieser Ausführungsform die niedrigen Reibungskoeffizienten µ1, µ3 jeweils 0,09 und die hohen Reibungskoeffizienten µ2, µ4 jeweils 1,2. Doch sind diese Reibungskoeffizienten nicht hierauf beschränkt.
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In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform läuft der Übertragungsriemen 40 bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax in einer solchen Riemenspur, dass die Bereiche 212a, 222a mit hohem Reibungskoeffizienten des primären Scheibensatzes 20 und die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt miteinander gelangen, und dass die Bereiche 311a, 321a mit niedrigem Reibungskoeffizienten des sekundären Scheibensatzes 30 und die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt miteinander gelangen.
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6 ist eine Ansicht, die eine Scheibenverformung des primären Scheibensatzes 20 zeigt. In dem stufenlosen Getriebe 5 wird bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin in dem Bereich zwischen dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax und dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin die Breite der V-Nut des primären Scheibensatzes 20 am schmalsten, und der Übertragungsriemen 40 läuft in einer solchen Riemenspur, dass er die äußeren Abschnitte der konischen Oberflächen 21a, 22a umschlingt. Das Einstellen des Übertragungsriemens 40 auf der Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis ymin in dem primären Scheibensatz 20 erfordert eine vorbestimmte Ringhochdrückkraft, mit der die geschichteten Ringe 42 durch die Elemente 41 nach oben und in radialer Richtung D2 nach außen gedrückt werden. Der Betrag dieser Ringhochdrückkraft wird durch eine Schubkraft, die in dem primären Scheibensatz 20 ausgeübt wird, und die Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 21a, 22a bestimmt.
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Wie es in 6 gezeigt ist, bewirkt, wenn die Schubkraft, die in dem primären Scheibensatz 20 bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin ausgeübt wird, auf eine relativ große Schubkraft F1 eingestellt wird, um die schmale Breite der V-Nut aufrecht zu erhalten bzw. zu bewahren, diese Schubkraft F1 eine Scheibenverformung, bei der sich die feste Scheibe 21 und die bewegbare Scheibe 22 in der axialen Richtung D1 nach außen verziehen. Wenn eine solche Scheibenverformung zum Beispiel auf der Seite des primären Scheibensatzes 20 auftritt, wo der Übertragungsriemen 40 von dem sekundären Scheibensatz 30 in den primären Scheibensatz 20 eintritt, bewegen sich die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 im Vergleich dazu, dass die Scheibensätze nicht verformt werden, in der radialen Richtung D2 nach außen (die Richtung des Pfeils D3 in 6). Dies führt zu einem Phänomen, das Spirallauf (spiral run) genannt wird, in dem der Übertragungsriemen 40 auf einer Riemenspur läuft, die in Antwort auf die Scheibenverformung in radialer Richtung verschoben wurde. Wenn dieser Spirallauf zum Beispiel auf der Seite des primären Scheibensatzes 20 auftritt, wo der Übertragungsriemen 40 in den primären Scheibensatz 20 eintritt, wird der Kontaktbereich zwischen jeder der konischen Oberflächen 21a, 22a und den Elementen 41 kleiner als der bei Fehlen eines Spirallaufs, so dass sich der Drehmomentübertragungsbereich verkleinert. Somit tritt, wenn bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin ein Spirallauf auftritt, ein Leistungsübertragungsverlust zwischen den konischen Oberflächen 21a, 22a und den Elementen 41, mit anderen Worten zwischen dem primären Scheibensatz 20 und dem Übertragungsriemen 40, auf.
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In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform läuft der Übertragungsriemen 40 bei der minimalen Übersetzungsverhältnis ymin in einer solchen Riemenspur, dass die Bereiche 221a, 221a mit niedrigem Reibungskoeffizienten des primären Scheibensatzes 20 und die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt miteinander gelangen und dass die Bereiche 312a, 322a mit hohem Reibungskoeffizienten des sekundären Scheibensatzes 30 und die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt miteinander gelangen. Mit anderen Worten, in dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform sind in der Riemenspur, damit der Übertragungsriemen 40 in dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin läuft, die Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 21a, 22a der festen Scheibe 21 und der bewegbaren Scheibe 22 des primären Scheibensatzes 20 relativ zu dem Übertragungsriemen 40 in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen 40 jeweils niedriger als die jeweiligen Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 31a, 32a der festen Scheibe 31 und der bewegbaren Scheibe 32 des sekundären Scheibensatzes 30 relativ zu dem Übertragungsriemen 40 in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen 40.
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Hier, wenn der Betrag der in dem primären Scheibensatz 20 ausgeübten Schubkraft gleich ist, wird die Reibungskraft, die zwischen den konischen Oberflächen 21a, 22a und den Elementen 41 auftritt, wenn sich während der Gangschaltung zum Übersetzungsverhältnis ymin die Elemente 41 entlang der konischen Oberflächen 21a, 22a in radialer Richtung D2 nach außen bewegen, umso kleiner, je niedriger die Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 21a, 22a werden. Ferner wird, wenn die Größe der Schubkraft gleich ist, die Ringhochdrückkraft, mit der die geschichteten Ringe 42 des Übertragungsriemens 40 durch die Elemente 41 nach oben und in radialer Richtung D2 nach außen gedrückt werden, wenn die Elemente 41 entgegen der Reibungskraft entlang der konischen Oberflächen 21a, 22a in radialer Richtung D2 nach außen bewegt werden, umso größer, je kleiner diese Reibungskraft wird.
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7 ist eine Ansicht, die eine Reibungskraft und eine Ringhochdrückkraft in einem Fall zeigt, in dem die äußeren Abschnitte der konischen Oberflächen 21a, 22a des primären Scheibensatzes 20 den niedrigen Reibungskoeffizienten µ1 haben. 8 ist eine Ansicht, die eine Reibungskraft und eine Ringhochdrückkraft in einem Fall zeigt, in dem die äußeren Abschnitte der konischen Oberflächen 21a, 22a des primären Scheibensatzes 20 den hohen Reibungskoeffizienten µ4 gleich dem Reibungskoeffizienten der Bereiche 312a, 322a mit hohem Reibungskoeffizienten des sekundären Scheibensatzes 30 haben.
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Vergleicht man die äußeren Abschnitte der konischen Oberflächen 21a, 22a des primären Scheibensatzes 20 für den Fall, dass sie den in 7 gezeigten niedrigen Reibungskoeffizienten µ1 haben, mit dem Fall, dass sie den in 8 gezeigten hohen Reibungskoeffizienten µ4 haben, so zeigt sich, dass, wenn die Schubkraft die gleiche Schubkraft F2 ist, eine Reibungskraft F3 bei dem in 7 gezeigten niedrigen Reibungskoeffizienten µ1 kleiner ist als eine Reibungskraft F5 bei dem in 8 gezeigten hohen Reibungskoeffizienten µ4. Daher ist bei einer in beiden Fällen gleich angenommenen Schubkraft F2 eine Ringhochdrückkraft F4 bei dem in 7 gezeigten niedrigen Reibungskoeffizienten µ1 größer als eine Ringhochdrückkraft F6 bei dem in 8 gezeigten hohen Reibungskoeffizienten µ4.
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9 ist eine Ansicht, die Riemenspuren für das minimale Übersetzungsverhältnis ymin zeigt. Der Pfeil D4 in 9 zeigt eine Laufrichtung des Übertragungsriemens 40. Eine durch die gestrichelte Linie in 9 gezeigte Riemenspur T1 ist eine ideale Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis ymin. Eine durch die langkurz-kurz-gestrichelte Linie in 9 gezeigte Riemenspur T2 ist eine Riemenspur durch einen Spirallauf bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin.
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Wie es in 9 gezeigt ist, sind in dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform die äußeren Abschnitte der konischen Oberflächen 21a, 22a des primären Scheibensatzes 20, die die Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis ymin bilden, als die Bereiche 221a, 221a mit niedrigem Reibungskoeffizienten mit dem niedrigen Reibungskoeffizienten µ1 bezeichnet. Somit kann im Vergleich dazu, wenn die konischen Oberflächen 21a, 22a den hohen Reibungskoeffizienten µ4 gleich dem Reibungskoeffizienten der Bereiche 312a, 322a mit hohem Reibungskoeffizienten des sekundären Scheibensatzes 30 haben, die die Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis ymin bilden, die in dem primären Scheibensatz 20 ausgeübte Schubkraft verringert sein, während die vorbestimmte Ringhochdrückkraft bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin aufrecht erhalten bleibt. Da somit die in dem primären Scheibensatz 20 bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin ausgeübte Schubkraft verringert sein kann, kann die Scheibenverformung des primären Scheibensatzes 20 entsprechend gemindert sein, so dass eine Verschiebung der Riemenspur durch Spirallauf gegenüber der Riemenspur T2 verringert sein kann, um so die Riemenspur näher an die ideale Riemenspur T1 zu bringen. Auf diese Weise kann das stufenlose Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform den Leistungsübertragungsverlust zwischen den konischen Oberflächen 21a, 22a und den Elementen 41, mit anderen Worten zwischen dem primären Scheibensatz 20 und dem Übertragungsriemen 40, bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin verringern.
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In dem stufenlosen Getriebe 5 wird bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin die Breite der V-Nut des sekundären Scheibensatzes 30 am breitesten, und der Übertragungsriemen 40 läuft in einer solchen Riemenspur, dass er um die inneren Abschnitte der konischen Oberflächen 31a, 32a geschlungen ist. Die in dem sekundären Scheibensatz 30 bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin ausgeübte Schubkraft ist relativ klein. In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform sind daher die inneren Abschnitte der konischen Oberflächen 31a, 32a des sekundären Scheibensatzes 30, die die Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis ymin bilden, als der Bereich 312a, 322a mit hohem Reibungskoeffizienten mit dem hohen Reibungskoeffizienten µ4 bezeichnet. Somit kann verglichen damit, dass die konischen Oberflächen 31a, 32a den niedrigen Reibungskoeffizienten µ1 gleich dem Reibungskoeffizienten der Bereiche 221a, 221a mit niedrigem Reibungskoeffizienten des primären Scheibensatzes 20, die die Riemenspur für das minimale Übersetzungsverhältnis ymin bilden, haben, die Reibungskraft, die zwischen den Bereichen 312a, 322a mit hohem Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 31a, 32a und den Elementen 41 des Übertragungsriemens 40 auftritt, relativ verringert sein, selbst wenn die Schubkraft relativ klein ist, so dass eine Verringerung des Drehmomentübertragungsvermögens vermieden werden kann. Auf diese Weise kann das stufenlose Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform den Leistungsübertragungsverlust zwischen den konischen Oberflächen 31a, 32a und den Elementen 41, mit anderen Worten zwischen dem sekundären Scheibensatz 30 und dem Übertragungsriemen 40 bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin verringern. Da die Reibungskraft, die zwischen den Bereichen 312a, 322a mit hohem Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 31a, 32a und den Elementen 41 des Übertragungsriemens 40 auftritt, relativ erhöht werden kann, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Übertragungsriemen 40 über die konischen Oberflächen 31a, 32a rutscht, so dass der Leistungsübertragungsverlust zwischen dem sekundären Scheibensatz 30 und dem Übertragungsriemen 40 verringert werden kann. Ferner ist es bei dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin weniger wahrscheinlich, dass die vorbestimmte Ringhochdrückkraft, mit der die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40, die sich in Kontakt mit den konischen Oberflächen 31a, 32a befinden, die geschichteten Ringe 42 in radialer Richtung D2 nach außen drücken, relativ so groß wird, dass sich die Riemenspur verschiebt und dass die Kraft, die die geschichteten Ringe 42 zieht, auf der Seite des sekundären Scheibensatzes 30 groß wird. Somit kann der Betrag des Spirallaufs (Verschiebung der Riemenspur), der einen Leistungsübertragungsverlust bewirkt, niedrig gehalten werden.
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10 ist eine Ansicht, die eine Riemenspur für das maximale Übersetzungsverhältnis ymax zeigt. In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform läuft der Übertragungsriemen 40 in einer solchen Riemenspur bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax, dass die Bereiche 212a, 222a mit hohem Reibungskoeffizienten des primären Scheibensatzes 20 und die Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt miteinander gelangen und dass die Bereiche 311a, 321a mit niedrigem Reibungskoeffizienten des sekundären Scheibensatzes 30 und der Elemente 41 des Übertragungsriemens 40 in Kontakt miteinander gelangen. Mit anderen Worten, in dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform ist in der Riemenspur für den Übertragungsriemen 40 zum Laufen bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen 31a, 32a der festen Scheibe 31 und der bewegbaren Scheibe 32 des sekundären Scheibensatzes 30 relativ zu dem Übertragungsriemen 40 in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen 40 niedriger als ein Reibungskoeffizient von jeder der konischen Oberflächen 21a, 22a der festen Scheibe 21 und der bewegbaren Scheibe 22 des primären Scheibensatzes 20 relativ zu dem Übertragungsriemen 40 in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Übertragungsriemen 40.
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In dem stufenlosen Getriebe 5 bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax in dem Bereich zwischen dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax und dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin wird die Breite der V-Nut des primären Scheibensatzes 20 am breitesten, und der Übertragungsriemen 40 läuft in einer solchen Riemenspur, dass er um die inneren Abschnitte der konischen Oberflächen 31a, 32a geschlungen ist. Die in dem primären Scheibensatz 20 bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax ausgeübte Schubkraft ist relativ klein. In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform sind daher die inneren Abschnitte der konischen Oberflächen 21a, 22a des primären Scheibensatzes 20, die die Riemenspur für das maximale Übersetzungsverhältnis ymax bilden, als die Bereich 212a, 222a mit hohem Reibungskoeffizienten mit dem hohen Reibungskoeffizienten µ2 bezeichnet. Somit kann verglichen damit, dass die inneren Abschnitte der konischen Oberflächen 21a, 22a den niedrigen Reibungskoeffizienten µ3 gleich dem Reibungskoeffizienten der Bereiche 311a, 321a mit niedrigem Reibungskoeffizienten des sekundären Scheibensatzes 30, die die Riemenspur für das maximale Übersetzungsverhältnis ymax bilden, haben, die Reibungskraft, die zwischen den Bereichen 212a, 222a mit hohem Reibungskoeffizienten der konischen Oberflächen 21a, 22a und den Elementen 41 des Übertragungsriemens 40 auftritt, relativ erhöht sein, selbst wenn die Schubkraft relativ klein ist, so dass eine Verringerung des Drehmomentübertragungsvermögens vermieden werden kann. Auf diese Weise kann das stufenlose Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform den Leistungsübertragungsverlust zwischen den konischen Oberflächen 21a, 22a und den Elementen 41, mit anderen Worten zwischen dem primären Scheibensatz 20 und dem Übertragungsriemen 40 bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax verringern.
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In dem stufenlosen Getriebe 5 wird bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax in dem Bereich zwischen dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax und dem minimalen Übersetzungsverhältnis ymin die Breite der V-Nut des sekundären Scheibensatzes 30 am schmälsten, und der Übertragungsriemen 40 läuft in einer solchen Riemenspur, dass er die äußeren Abschnitte der konischen Oberflächen 31a, 32a umschlingt. Die in dem sekundären Scheibensatz 30 bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax ausgeübte Schubkraft ist relativ groß. In dem stufenlosen Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform sind daher die äußeren Abschnitte der konischen Oberflächen 31a, 32a des sekundären Scheibensatzes 30, die die Riemenspur für das maximale Übersetzungsverhältnis ymax bilden, als die Bereiche 311a, 321a mit niedrigem Reibungskoeffizienten mit dem niedrigen Reibungskoeffizienten µ3 bezeichnet. Somit kann verglichen damit, dass die äußeren Abschnitte der konischen Oberflächen 31a, 32a den hohen Reibungskoeffizienten µ2 gleich dem Reibungskoeffizienten des Bereichs mit hohem Reibungskoeffizienten 212a, 222a des primären Scheibensatzes 20, die die Riemenspur für das maximale Übersetzungsverhältnis ymax bilden, haben, die in dem sekundären Scheibensatz 30 ausgeübte Schubkraft verringert sein, während die vorbestimmte Ringhochdrückkraft bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax aufrechtgehalten wird. Da somit die in dem sekundären Scheibensatz 30 bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax ausgeübte Schubkraft verringert sei kann, kann die Scheibenverformung in dem sekundären Scheibensatz 30 entsprechend verringert sein, so dass der Spirallauf (Verschiebung der Riemenspur) verringert sein kann. Auf diese Weise kann das stufenlose Getriebe 5 gemäß der Ausführungsform den Leistungsübertragungsverlust zwischen den konischen Oberflächen 31a, 32a und den Elementen 41, mit anderen Worten zwischen dem sekundären Scheibensatz 30 und dem Übertragungsriemen 40 bei dem maximalen Übersetzungsverhältnis ymax verringern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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