JP4806827B2

JP4806827B2 - 円錐形ディスク式巻掛け伝動装置および突起付きリング

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Publication number: JP4806827B2
Application number: JP2004085327A
Authority: JP
Inventors: グラースローナルト
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: US7896764B2; US20040258338A1; JP2004308901A; DE102004015215A1

Description

本発明は、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置であって、ＣＶＴ伝動装置の巻掛け手段として働くチェーンと、ベースボディに対する軸の支承装置に用いられる遮音装置とが設けられている形式のものに関する。さらに、本発明は、このような遮音装置に用いられる突起付きリングに関する。

自動車では、特に音響効果に関しても快適さ要求が一般的に極めて高まっている。車両運転者および乗員は、特に高級範疇の自動車において、自動車のユニットの運転に基づき運転中に発生する煩わしい騒音を望んでいない。いまや、内燃機関および別のユニット、たとえば伝動装置も、十分に煩わしいと感知される恐れがある騒音を発生させるようになっている。無段調整可能な伝動装置では、リンクプレートチェーンの使用時に騒音が生ぜしめられ得る。なぜならば、このようなリンクプレートチェーンが、リンクプレートとピンとを備えた構造によって伝動装置の運転中に、この伝動装置の円錐形ディスクに対するピンの衝突による繰り返される打撃を生ぜしめるからである。

連続的に可変な変速を伴う円錐形ディスク式巻掛け伝動装置は、相互間隔を置いて位置する軸に支承された２つの円錐形ディスク対を有している。両円錐形ディスク対は、この両円錐形ディスク対の円錐面に摩擦係合する巻掛け手段によって巻き掛けられる。円錐形ディスク対の間の間隔の逆方向の変化によって、伝動装置の変速比を連続的に変えることができる。巻掛け手段として、特に比較的高いトルク、たとえば３００Ｎｍ以上の範囲内のトルクを伝達することができる伝動装置では、金属製のチェーンが使用される。

負荷された回転軸受けの振動断絶のために、現在では、ラジアル波形ばねが使用される。しかし、このラジアル波形ばねは、その撓みによって、軸の、負荷に関連した移動が生ぜしめられるという欠点を有している。このことは、一方では、係合する構成部材に対する損傷にまで至る負荷を生ぜしめ、他方では、高められた騒音形成を生ぜしめ得る。

さらなる欠点は、ラジアル波形ばねの突起高さが半径方向内側でかつ周面で互いに異なっていることにある。製作により誤差が生ぜしめられる。この誤差は、静的な位置誤差として、撓みによって生ぜしめられた、負荷に関する移動に付加的に加算される。これによって、ハウジングに対する軸の相対的な位置の総誤差が極めて大きくなる。

本発明の課題は、円錐形ディスクから車両内への騒音伝播、特に固体伝播音伝播が、軸の、負荷に関連した移動の排除によって減少させられ、このために必要となる製作コストが可能な限り僅かに保たれるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、円筒状の外面を備えて形成された軸受けアウタレースが設けられており、該軸受けアウタレースの内部に軸が支承されており、ベースボディに剛性的に結合された、前記外面を取り囲む内面が設けられており、前記外面と前記内面との間に少なくとも１つの突起付きリングが配置されており、該突起付きリングが、弾性変形下で、制限された相対的な半径方向運動を前記内面と前記外面との間で許容しているようにした。

以下に、本発明による遮音装置の有利な構成および改良形を例示的に列挙する。この場合、これらの例は確定的なものではない。

少なくとも２つの突起付きリングが、軸方向で間隔を置いて相並んで配置されており、該突起付きリングが、前記外面と前記内面との間での設定された半径方向の相対運動後に前記内面または前記外面に当て付けられていて、さらなる半径方向の相対運動を阻止している。

突起付きリングが、内外に支持突起を備えて形成されており、該支持突起が、遊びを備えて前記外面および／または前記内面に当て付けられている。この場合、突起または支持突起の高さは同一に寸法設定されている。これによって、運転条件下で僅かな軸ずれが生ぜしめられる。これによって、支承断絶体の使用分野が著しく拡張される。さらに、突起付きリングのこの解決手段によって、廉価な製作が可能となる。

前記遊びが、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍの誤差で変動させられる。この場合、遊びが、有利には０．１ｍｍ以下に寸法設定されていることが望ましい。

有利には、前記外面もしくは前記内面に対する各支持突起の間の遊びが同じ大きさに寸法設定されている。

前記外面と前記内面との軸方向の少なくとも１つの縁部に、半径方向に延びるそれぞれ１つの側面が形成されており、少なくとも１つの支持構成部材が設けられており、該支持構成部材を介して、前記側面が相互に支持されている。

前記外面と、該外面に対して半径方向に延びる側面とに、全体的にＵ字形の横断面を備えたスリーブが装着されており、該スリーブと前記外面との間に少なくとも１つの突起付きリングが配置されている。

前記外面の半径方向の側面が、内面の半径方向の側面に、スリーブの、全体的に半径方向に延びる曲げられた側壁を介して、軸方向で弾性的にフレキシブルに互いに支持されている。

前記外面と、該外面に対して半径方向に延びる側面とに、全体的にＵ字形の横断面を備えた、突起付きリングを形成するばねスリーブが装着されており、該ばねスリーブの、全体的に軸平行に延びる底部が半径方向に膨出させられている。

ばねスリーブの底部が、軸方向で間隔を置いて配置された、軸方向の波長方向を備えた、全周にわたって延びる半径方向の少なくとも２つの波付け部を有している。

半径方向の波付け部の間の環状領域が、前記外面の、全周にわたって延びる切欠き内に突入している。

ばねスリーブの底部が、周方向に延びる波長方向を備えた半径方向の少なくとも１つの波付け部を有している。

軸方向のかつ／または周方向に延びる波長方向を備えた底部の半径方向の波付け部が、同じ高さを有している。

突起付きリングが、前記内面もしくは前記外面の全周の部分にわたって延びる複数のセグメントによって形成されている。

以下に、本発明による遮音装置に使用することができる本発明による突起付きリングの有利な構成の例を列挙する。

円筒状の外面の少なくとも一部周面を取り囲むための突起付きリングが、周方向で間隔を置いて配置された、半径方向の外側と半径方向の内側とに形成された突起を有しており、該突起が、前記外面と、該外面を取り囲む、該外面に対して同心的な内面とに永続的に当て付けられている。

突起を備えて形成された突起付きリングが、スリットを有している。

当該突起付きリングが、打抜き加工および後続の曲げ加工によって製作可能である。このことは、廉価な製作に対して極めて有利である。

当該突起付きリングが、方形のまたは円形の線材材料から成っていると、同じく廉価な製作に対して有利である。

さらに、支持突起が、横方向流動プレス加工法によって正確な寸法で一体に打出し可能であると有利である。

本発明による遮音装置および本発明による突起付きリングを備えた円錐形ディスク式巻掛け伝動装置は、あらゆる種類の支承装置のために使用することができる。円錐形ディスク式巻掛け伝動装置が転がり軸受けのために使用されると有利である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

図１には、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の一部、つまり、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置１の、たとえば内燃機関のような駆動原動機によって駆動される駆動側のまたは入力側の部分しか示していない。完全に形成された円錐形ディスク式巻掛け伝動装置では、この入力側の部分に、無段調整可能な円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の、相補的に形成された被駆動側の部分が対応している。この場合、両部分は、たとえばリンクプレートチェーン２の形の巻掛け手段を介して、トルク伝達のために互いに結合されている。円錐形ディスク式巻掛け伝動装置１は入力側に軸３を有している。この軸３は、図示の実施例では、固定の円錐形ディスク４と一体に形成されている。軸方向固定のこの円錐形ディスク４は、軸３の長手方向において、軸方向可動の円錐形ディスク５に隣り合って向かい合って位置している。

図１には、リンクプレートチェーン２が駆動側の円錐形ディスク対４，５において半径方向外側の位置で示してある。この位置は、軸方向可動の円錐形ディスク５が、図面で見て右方向に移動させられ、軸方向可動の円錐形ディスク５のこの運動によって、リンクプレートチェーン２が半径方向外側に向かって運動させられることにより得られる。これによって、増速方向への伝動装置の変速比変化が得られる。

軸方向可動の円錐形ディスク５は、自体公知の形式で、図平面で見て左方にも移動することができる。この場合、この位置では、リンクプレートチェーン２が、（符号２ａを備えた）半径方向内側の位置に位置している。この位置では、減速方向への円錐形ディスク式巻掛け伝動装置１の変速比が得られる。

駆動原動機（図示せず）によって形成されたトルクは、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の、図１に示した駆動側の部分に、軸３に支承された歯車６を介して導入される。この歯車６は軸３に、軸方向のかつ半径方向の力を受け止める玉軸受け７の形の転がり軸受けを介して支承されている。この転がり軸受けは軸３にディスク８と軸ナット９とを介して位置決めされる。歯車６と、軸方向可動の円錐形ディスク５との間には、トルクカムとも呼ばれるトルクフィーラ１０が配置されている。このトルクフィーラ１０には、軸方向固定の拡開ディスク１１と、軸方向可動の拡開ディスク１２とを備えた拡開ディスク構成体１３が対応している。両拡開ディスク１１，１２の間には、たとえば図示のボール１４の形の転動体が配置されている。

歯車６を介して導入されたトルクによって、軸方向固定の拡開ディスク１１と、軸方向可動の拡開ディスク１２との間に回転角が形成される。これによって、拡開ディスク１２の軸方向の移動が、この拡開ディスク１２に配置された滑動斜面に基づき生ぜしめられる。この滑動斜面に対してボールが走行し、したがって、拡開ディスク相互の軸方向のずれが生ぜしめられる。

トルクフィーラ１０は２つの圧力室１５，１６を有している。両圧力室のうち、第１の圧力室１５は、導入されたトルクに関連した圧力媒体で負荷するために設けられており、第２の圧力室１６には、伝動装置の変速比に関連して圧力媒体が供給される。

リンクプレートチェーン２を軸方向固定の円錐形ディスク４と、軸方向可動の円錐形ディスク５との間で法線力で負荷する圧着力を形成するためには、ピストン／シリンダユニット１７が設けられている。このピストン／シリンダユニット１７は２つの圧力室１８，１９を有している。第１の圧力室１８は、トルクフィーラ１０の、トルクに関連して制御される圧力室１５に相俟って、リンクプレートチェーン２を両円錐形ディスク４，５の間で負荷する圧着力を増減させるために働き、第２の圧力室１９は、リンクプレートチェーン２の負荷を変速比に関連して変化させるために働く。

軸３は、圧力室に圧力媒体を供給するために３つの通路２０を有している。これらの通路２０を介して、ポンプ（図示せず）によって圧力媒体が圧力室内に供給される。出口側の通路２１を介して、圧力媒体が軸３から流出することができ、回路に再び供給され得る。

圧力室１５，１６，１８，１９の負荷は、軸３に設けられた軸方向可動の円錐形ディスク５の、モーメントと変速比とに関連した移動を生ぜしめる。軸３は、可動の円錐形ディスクを取り付けるためにセンタリング面２２′を有している。このセンタリング面２２′は、可動の円錐形ディスク５のための滑り嵌め部として働く。

図１につき容易に見ることができるように、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置１は、軸３に対する円錐形ディスク５の支承箇所の領域にそれぞれ１つの騒音減衰装置２３を有している。このためには、この騒音減衰装置が環状体と減衰挿入体とを有していてもよいし、減衰挿入体からしか成っていなくてもよい。

図２によれば、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の円錐形ディスク対の軸（図示せず）は軸受けインナレース２２によって取り囲まれている。この軸受けインナレース２２と、この軸受けインナレース２２に対して同心的に配置された軸受けアウタレース４４との間には転動体６６が配置されており、これによって、これらの構成部材２２，４４，６６全体が転がり軸受けを形成している。当然ながら、軸受けインナレース２２の、転動体６６が転動させられる外面は、軸（図示せず）の、適宜に加工された外面によって直接形成されていてよい。軸受けアウタレース４４はベースボディ８８、たとえば伝動装置ハウジングの環状切欠き内に収容されている。この環状切欠きは、図２によれば、取外し可能な環状カバー１１０によって右側で閉鎖されている。

軸受けアウタレース４４の外面は環状切欠きの底部に直接支持されておらず、種々異なる環状構成部材と、選択的に環状切欠き内に嵌め込まれたシェル１１２とを介在して支持されている。より正確には、図示の例では、軸受けアウタレース４４の外面１１４とシェル１１２の内面１１６との間に環状の４つの突起付きリング１１８が配置されている。これらの突起付きリング１１８の間には、軸方向の間隔確保のためにストップリング２２０が配置されている。軸方向の両外側にはスペーサリング２２２が設けられている。

突起付きリング１１８の剛性は、４つの突起付きリング１１８によって、支承軸（図示せず）の半径方向の移動に対する支承装置の所望の剛性が得られるように設定されている。図２のＡ−Ａ方向における詳細図を示した図３から明らかであるように、突起付きリング１１８は、常に外面１１４と内面１１６とに当て付けられているように成形されている。たとえば鋼から製造されたハウジングリング１１２は選択的であり、たとえば軽金属から成っていてよいベースボディ８８の切欠きもしくは孔の摩耗を阻止するために働く。

図２に示した実施例では、突起付きリング１１８の軸方向外側に周方向で位置決めリング２２２が設けられている。

図３から明らかであるように、突起付きリング１１８は内外に向かって、周方向で間隔を置いて配置された支持突起２２４を備えている。これらの支持突起２２４は外面１１４もしくは内面１１６に常に当て付けられている。突起付きリング１１８はベースボディ８８に支持されている。これによって、転がり軸受けの均一な支持が得られる。

図４および図５には、図２および図３にほぼ相当する支承装置の構成もしくはベースボディ８８からの軸受けアウタレース４４の分離装置の構成が示してある。この分離装置によって、転がり軸受けからベースボディへの騒音伝播が減少させられる。

図６および図７に示した構成では、軸受けアウタレース４４の外面が切欠きもしくは溝を有していない。突起付きリング１１８の側壁が軸受けアウタレース４４の側壁に対して平行に延びている。これによって、ばねスリーブが軸方向ばねの機能を有していない。図７のばねスリーブは付加的に軸方向ばねの機能を有している。

図８には、左半分に縦断面図でかつ右半分に側面図で、ばねスリーブとして形成された突起付きリング１１８の別の構成が示してある。軸受けアウタレース４４は、肉薄のばね鋼薄板から成るばねスリーブ１１８によって取り囲まれる。このばねスリーブ１１８は、横断面で見て全体的にＵ字形に形成されている。ばねスリーブ１１８の半径方向の側壁６６６は環状段部６６８に半径方向で支持されている。この環状段部６６８はアウタリング４４の側面に形成されている。半径方向の可撓性もしくはフレキシビリティは、ばねスリーブ１１８の底部７７０のクラウニングもしくは半径方向の膨出によって得られる。基本剛性には、薄板厚さを介して影響を与えることができる。ばね特性線は、場合によっては複数回波付けされて底部の曲率経過の選択によってかつ／または側壁６６６の輪郭によって目的に応じて選択することができる。たとえば、ばね特性線には、底部７７０がアウタリング４４の外面に、ある程度の半径方向の変形後に接触することによって影響を与えることができる。さらに、ばねスリーブ１１８の軸方向のフレキシビリティには、側壁６６６と、軸受けアウタレース４４の、隣り合った側面との適宜な構成によって影響を与えることができる。半径方向の側壁６６６はその平面での非対称的な曲げ加工によって付加的にばねスリーブ１１８の半径方向のフレキシビリティに貢献することができる。

半径方向の側壁６６６がアウタリング４４に上方から十分に係合しているかもしくはアウタリング４４を十分に取り囲んでいることによって、一方では、半径方向のスペース要求が最小限に抑えられ、他方では、比較的大きな軸方向のフレキシビリティが可能となる。環状段部６６８からの側壁の滑落は、必要に応じて、適宜なアンダカットを備えた段部６６８の構成によって阻止することができる。ばねスリーブ１１８はアウタリング４４の全周面を取り囲んで一体に延びている必要はない。ばねスリーブ１１８は２つの周方向セグメントの形で形成されていてよい。ばねスリーブ１１８の結合は、組付け状態において、ベースボディ８８の、収容する孔もしくは切欠きによって保証されている。この場合、ばねスリーブのクラウニングによって、このばねスリーブの組付けが容易になる。

軸受けの軸方向の位置決めのためには、ばねスリーブ１１８の、全周にわたって延びる半径方向の突起７７４を使用することができる。この突起７７４は、ベースボディ８８に設けられた環状溝７７６内に係合する。この環状溝７７６は、ベースボディ８８の内面１１６に形成された段付け部によって形成することができる。この段付け部は、ベースボディ８８に固定された環状カバー１１０によって側方で閉鎖される。

図９には、突起付きリングの１つの可能な構成が示してある。この突起付きリングでは、内外の突起２２４がそれぞれ反対の側に配置されている。別の有利な解決手段は、突起２２４が、規定された間隔を置いて反対の側でずらされて配置されていることであってもよい。

円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の部分図である。

支承軸線に対して平行に切断した支承装置の第１の構成の部分断面図である。

支承軸線に対して垂直に切断した支承装置の第１の構成の部分断面図である。

支承軸線に対して平行に切断した支承装置の第２の構成の部分断面図である。

支承軸線に対して垂直に切断した支承装置の第２の構成の部分断面図である。

支承軸線に対して平行に切断した支承装置の第３の構成の部分断面図である。

支承軸線に対して平行に切断した支承装置の第４の構成の部分断面図である。

突起付きリングの別の構成の部分断面図および部分側面図である。

１つの突起付きリングの構成を示す図である。

符号の説明

１円錐形ディスク式巻掛け伝動装置、２リンクプレートチェーン、３軸、４円錐形ディスク、５円錐形ディスク、６歯車、７玉軸受け、８ディスク、９軸ナット、１０トルクフィーラ、１１拡開ディスク、１２拡開ディスク、１３拡開ディスク構成体、１４ボール、１５圧力室、１６圧力室、１７ピストン／シリンダユニット、１８圧力室、１９圧力室、２０通路、２１通路、２２軸受けインナレース、２２′ センタリング面、２３騒音減衰装置、４４軸受けアウタレース、６６転動体、８８ベースボディ、１１０環状カバー、１１２シェル、１１４外面、１１６内面、１１８突起付きリング、２２０ストップリング、２２２スペーサリング、２２４支持突起、６６６側壁、６６８環状段部、７７０底部、７７４突起、７７６環状溝

Claims

円錐形ディスク式巻掛け伝動装置であって、巻掛け手段として働くチェーンと、ベースボディに対する軸の支承装置に用いられる遮音装置とが設けられている形式のものにおいて、
円筒状の外面を備えて形成された軸受けアウタレースが設けられており、該軸受けアウタレースの内部に軸が支承されており、
ベースボディに剛性的に結合された、前記外面を取り囲む内面が設けられており、
前記外面と前記内面との間に少なくとも１つの突起付きリングが配置されており、該突起付きリングが、弾性変形下で、制限された相対的な半径方向運動を前記内面と前記外面との間で許容しており、半径方向内側に配置された突起と反対の側に、それぞれ半径方向外側に配置された突起が位置していることを特徴とする、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
少なくとも２つの突起付きリングが、軸方向で間隔を置いて相並んで配置されており、該突起付きリングが、前記外面と前記内面との間での設定された半径方向の相対運動後に前記内面または前記外面に当て付けられていて、さらなる半径方向の相対運動を阻止している、請求項１記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
突起付きリングが、内外に支持突起を備えて形成されており、該支持突起が、遊びを備えて前記外面および／または前記内面に当て付けられている、請求項１または２記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
前記遊びが、０．０２ｍｍ以上に寸法設定されている、請求項３記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
前記外面もしくは前記内面に対する各支持突起の間の遊びが、同じ大きさに寸法設定されている、請求項３または４記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
前記外面と前記内面とに、半径方向に延びるそれぞれ１つの側面が形成されており、少なくとも１つの支持構成部材が設けられており、該支持構成部材を介して、前記側面が軸方向で相互に支持されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
前記外面と、該外面に対して半径方向に延びる側面とに、全体的にＵ字形の横断面を備えたスリーブが装着されており、該スリーブと前記外面との間に少なくとも１つの突起付きリングが配置されている、請求項１記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
前記外面の半径方向の側面が、内面の半径方向の側面に、スリーブの、全体的に半径方向に延びる曲げられた側壁を介して、軸方向で弾性的にフレキシブルに互いに支持されている、請求項７記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
前記外面と、該外面に対して半径方向に延びる側面とに、全体的にＵ字形の横断面を備えた、突起付きリングを形成するばねスリーブが装着されており、該ばねスリーブの、全体的に軸平行に延びる底部が半径方向に膨出させられている、請求項１記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
前記底部が、軸方向で間隔を置いて配置された、軸方向の波長方向を備えた、全周にわたって延びる半径方向の少なくとも２つの波付け部を有している、請求項９記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
半径方向の波付け部の間の環状領域が、前記外面の、全周にわたって延びる切欠き内に突入している、請求項９または１０記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
スリーブ状の突起付きリングの底部が、周方向に延びる波長方向を備えた半径方向の波付け部を有している、請求項９から１１までのいずれか１項記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
軸方向のかつ／または周方向に延びる波長方向を備えた底部の半径方向の波付け部が、同じ高さを有している、請求項９記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
突起付きリングが、複数の周方向セグメントの形で形成されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置。
円筒状の外面の少なくとも一部周面を取り囲むための突起付きリングにおいて、周方向で間隔を置いて配置された、半径方向の外側と半径方向の内側とに形成された突起が設けられており、該突起が、前記外面と、該外面を取り囲む、該外面に対して同心的な内面とに永続的に当て付けられており、半径方向内側に配置された突起と反対の側に、それぞれ半径方向外側に配置された突起が位置していることを特徴とする、突起付きリング。
円筒状の外面の少なくとも一部周面を取り囲むための突起付きリングにおいて、周方向で間隔を置いて配置された、半径方向の外側と半径方向の内側とに形成された当接突起が設けられており、該当接突起が、前記外面と、該外面を取り囲む、該外面に対して通常は同心的な内面とに、該内面に対して相対的な前記外面の設定された半径方向の移動後に当て付けられるようになっており、半径方向内側に配置された突起と反対の側に、それぞれ半径方向外側に配置された突起が位置していることを特徴とする、突起付きリング。
当該突起付きリングが、スリットを有している、請求項１５または１６記載の突起付きリング。
当該突起付きリングが、打抜き加工および後続の曲げ加工によって製作可能である、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の突起付きリング。
当該突起付きリングが、方形のまたは円形の線材材料から成っている、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の突起付きリング。
支持突起が、横方向流動プレス加工法によって正確な寸法で一体に打出し可能である、請求項１５から１９までのいずれか１項記載の突起付きリング。