JP6938779B2 - 自動車用の円錐形ディスク式巻掛け変速機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用の円錐形ディスク式巻掛け変速機に関する。この円錐形ディスク式巻掛け変速機は、第１の軸に配置された第１の円錐形ディスク対と、第２の軸に配置された第２の円錐形ディスク対と、トルク伝達のために両方の円錐形ディスク対の間に設けられた巻掛け手段と、を少なくとも有している。

円錐形ディスク式巻掛け変速機は、特にＣＶＴ変速機（無段変速機）であって、好適には自動車用のＣＶＴ変速機である。特に、円錐形ディスク式巻掛け変速機は、内燃機関と共にまたは自動車を駆動するための別の駆動ユニットと共に使用される。

このような円錐形ディスク式巻掛け変速機は、通常、軸線に沿って可動の第１の円錐形ディスクと軸線の方向において固定の第２の円錐形ディスクとを備える第１の円錐形ディスク対と、軸線に沿って可動の第１の円錐形ディスクと軸線の方向において固定の第２の円錐形ディスクとを備える第２の円錐形ディスク対と、トルク伝達のために両方の円錐形ディスク対の間に設けられた巻掛け手段と、を少なくとも有している。

このような円錐形ディスク式巻掛け変速機は、従来から知られている。円錐形ディスク式巻掛け変速機の運転中には、巻掛け手段が、円錐形ディスク対に接して半径方向で内側の位置と外側の位置との間で移動される。

円錐形ディスク式巻掛け変速機は、ますますコンパクトに形成されており、これとともに、両方の軸の間ひいては両方の円錐形ディスク対の間の構成スペースがますます小さくなっている。これに伴い、両方の円錐形ディスク対の間に滑動用レールのために設けられる構成スペースも小さくなっている。滑動用レールは、巻掛け手段の張り側にも緩み側にも配置され、巻掛け手段をガイドするために用いられる。滑動用レールは、特に音響面で効率の良いチェーンガイド（巻掛け手段ガイド）に関して設計されなければならない。この場合、巻掛け手段のガイドの長さと滑動用レールの剛性とが重要な影響因子となる。従来、滑動用レールは、張り側と緩み側とに対して同じ構造で設計されていた。

構成スペースを減らすことによって、少なくとも滑動用レールのガイド長さを小さくしなければならない。

こういったことを前提として、本発明の課題は、先行技術から既知の問題を少なくとも部分的に解決することである。特に、コンパクトな構造に適した円錐形ディスク式巻掛け変速機を提案したい。

この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を有する円錐形ディスク式巻掛け変速機によって解決される。本発明の別の有利な構成は、複数の従属請求項に記載してある。これらの従属請求項に個々に記載した特徴は、科学技術的に有利な形式で互いに組合せ可能であり、本発明の別の構成を定義することができる。さらに、請求項に記載した特徴を明細書中に詳しく述べて説明し、本発明の別の好適な構成を示す。

少なくとも、第１の軸線を有する第１の軸に配置された第１の円錐形ディスク対と、第２の軸線を有する第２の軸に配置された第２の円錐形ディスク対と、を有する円錐形ディスク式巻掛け変速機が提案される。各円錐形ディスク対は、各軸線に沿って可動の第１の円錐形ディスクと、軸線の方向において固定の第２の円錐形ディスクとを有している。さらに、トルク伝達のために両方の円錐形ディスク対の間に設けられた巻掛け手段（例えばチェーン）が設けられている。この巻掛け手段は、各円錐形ディスク対に接して半径方向で内側の位置と外側の位置との間で円錐形ディスクの当付け面に沿って可動である。巻掛け手段は、張り側（ここでは、巻掛け手段の回転方向において、特に引張応力が巻掛け手段に作用している）と緩み側（ここでは、巻掛け手段の回転方向において、特に推進応力（Schubspannung）が巻掛け手段に作用している）とを伴いつつ、第１の円錐形ディスク対と第２の円錐形ディスク対との間の中間スペースを通って延びている。張り側は、中間スペースに配置された第１の滑動用レールを介して案内されており、緩み側は、中間スペースに配置された第２の滑動用レールを介して案内されている。第１の滑動用レールと第２の滑動用レールとは、互いに異なる構造で形成されている（つまり、例えば幾何学的にまたは使用される材料に関して異なる形態で形成されている）。

つまり、本発明では、特に既存の構成スペースに適合するように各滑動用レールを構造的に形成することが提案される。これによって、各滑動用レールに必要となるガイド長さと剛性とを構造的に確保することができ、または可能な限り長くかつ大きく設計することができる。

特に、巻掛け手段は、軸を向いた内面と、逆方向を向いた外面とを有しており、第１の滑動用レールは、外面に対して配置された外側の第１の巻掛け手段ガイドを有しており、第２の滑動用レールは、外面に対して配置された外側の第２の巻掛け手段ガイドを有しており、外側の第１の巻掛け手段ガイドと外側の第２の巻掛け手段ガイドとが、互いに異なる構造で形成されている。

好適には、外側の巻掛け手段ガイドは、軸線に対して横方向に（かつ特に外側の巻掛け手段ガイドの幾何学的な中心に沿って）延びる第１の平面内に、軸から離れる方向を向いたそれぞれ１つの外側の輪郭を有しており、外側の第１の巻掛け手段ガイドの外側の第１の輪郭と外側の第２の巻掛け手段ガイドの外側の第２の輪郭とが、互いに異なる構造で形成されている。

まさに、外側の巻掛け手段ガイドは、自動車の別の構成部材の配置に適合するように形成された外側の輪郭を有している。これによって、特に外側の巻掛け手段ガイドならびに滑動用レール全体の所要の剛性が損なわれてしまう。この形態では、特に場合により両方の外側の巻掛け手段ガイドのうちの一方だけを、そこに存在する構成部材に適合するように形成することが提案される。

特に、巻掛け手段は、軸を向いた内面と、逆方向を向いた外面とを有しており、第１の滑動用レールは、内面に対して配置された内側の第１の巻掛け手段ガイドを有しており、第２の滑動用レールは、内面に対して配置された内側の第２の巻掛け手段ガイドを有しており、内側の第１の巻掛け手段ガイドと内側の第２の巻掛け手段ガイドとが、互いに異なる構造で形成されている。

好適には、内側の巻掛け手段ガイドは、軸線に対して横方向に延びる第１の平面内に、軸を向いたそれぞれ１つの内側の輪郭を有しており、内側の第１の巻掛け手段ガイドの内側の第１の輪郭と内側の第２の巻掛け手段ガイドの内側の第２の輪郭とが、互いに異なる構造で形成されている。

内側の巻掛け手段ガイドも、自動車の別の構成部材の配置に適合するように形成された内側の輪郭を有している。これによって、特に内側の巻掛け手段ガイドならびに滑動用レール全体の所要の剛性が損なわれてしまう。この形態では、特に場合により両方の内側の巻掛け手段ガイドのうちの一方だけを、そこに存在する構成部材に適合するように形成することが提案される。

特に、中間スペースが、軸線を含む第２の平面内に、円錐形ディスク式巻掛け変速機の運転中に取り得る円錐形ディスクの各位置において第１の滑動用レールの配置のために空けられた第１の横断面積と、円錐形ディスク式巻掛け変速機の運転中に取り得る円錐形ディスクの各位置において第２の滑動用レールの配置のために空けられた第２の横断面積とを有している。少なくとも、第１の滑動用レールが、第１の横断面積を少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、好適には少なくとも９０％埋めることができるか、または第２の滑動用レールが、第２の横断面積を少なくとも７０％、特に少なくとも８０％、好適には少なくとも９０％埋めることができる。

特にまたは代替的には、第２の平面は、それぞれ各滑動用レールを通る巻掛け手段の延在方向に沿って、この場合、軸線に対して平行に延びている。第２の平面は、円錐形ディスクの位置と、その結果として生じる滑動用レールの位置とに応じて、特にその位置を変化させる。

円錐形ディスクの可能な位置は、巻掛け手段を一方の円錐形ディスク対における内側の位置を起点として、同円錐形ディスク対における外側の位置に向かって移動させ、これに関連して、巻掛け手段を他方の円錐形ディスク対においても対応する位置に移動させる、特に４つの円錐形ディスク相互の配置形態を含んでいる。

第２の平面内のかつ中間スペース内の各横断面積は、円錐形ディスク対と軸とによって設定される空間的な仕切りによって生じる。（軸線の方向における）各横断面積の幅は、特に固定の第２の円錐形ホイールの当付け面同士の最大の間隔によって設定されている。

さらに、前述した円錐形ディスク式巻掛け変速機を備える自動車が提案される。

円錐形ディスク式巻掛け変速機に対する記載は自動車にも同様に当てはまり、その逆も然りである。

念のために付言しておくと、本明細書で使用する数詞（「第１」、「第２」、・・・）は、主に複数の同種の対象物、大きさまたはプロセスを区別するため（だけ）に用いられるものである。つまり、特にこれらの対象物、大きさまたはプロセス相互の従属関係および／または順序を強制的に定めるものではない。従属関係および／または順序を必要とする際には、これについて本明細書で明示するか、または当業者にとっては、具体的に説明する構成を考察すれば明白である。

本発明ならびに技術的な環境について、以下に図面に基づき詳しく説明する。付言しておくと、本発明は図示の実施例によって限定されるものではない。特に断りがない限り、図面に示す実態の一部を抜き出して、本明細書および／または図面から得られる別の構成部分および知見に組み合わせることも可能である。特に付言しておくと、図面、特に図示の縮尺は概略的でしかない。同一の対象物には同一の符号が付してあるため、場合により、別の図面から説明を補足的に援用してもよい。

第１の円錐形ディスク式巻掛け変速機を備える自動車を示す側面図である。 張り側と緩み側とに対して同じ構造の滑動用レールが組み付けられると仮定したときの、円錐形ディスク対の可能な位置の図示を含む、円錐形ディスク式巻掛け変速機を上方から見た図である。 図２に応じて形成される内側の巻掛け手段ガイドの斜視図である。 張り側と緩み側とに対して異なる構造の滑動用レールが組み付けられると仮定したときの、円錐形ディスク対の可能な位置の図示を含む、円錐形ディスク式巻掛け変速機を上方から見た図である。 張り側と緩み側とに対して異なる構造の滑動用レールが組み付けられると仮定したときの、円錐形ディスク対の可能な位置の図示を含む、図４に示した円錐形ディスク式巻掛け変速機を下方から見た図である。 図４および図５に応じて形成される第１および第２の内側の巻掛け手段ガイドの斜視図である。 第２の円錐形ディスク式巻掛け変速機の側面図である。 図７に応じて形成される外側の巻掛け手段ガイドの側面図である。 第３の円錐形ディスク式巻掛け変速機の側面図である。 図９に応じて形成される第１および第２の外側の巻掛け手段ガイドの側面図である。 滑動用レールの斜視図である。

図１には、第１の円錐形ディスク式巻掛け変速機１を備える自動車３５が側面図で示してある。図２には、張り側１６と緩み側１７とに対して同じ構造の滑動用レール１８，１９が組み付けられると仮定したときの、円錐形ディスク対４，７の可能な位置３２の図示を含む、円錐形ディスク式巻掛け変速機１を上方から見た図が示してある。図３には、図２に応じて形成される内側の第１の巻掛け手段ガイド２７が斜視図で示してある。図１〜図３を以下で一緒に説明する。

円錐形ディスク式巻掛け変速機１は、第１の軸線３を有する第１の軸２に配置された第１の円錐形ディスク対４と、第２の軸線６を有する第２の軸５に配置された第２の円錐形ディスク対７とを有している。各円錐形ディスク対４，７は、各軸線３，６に沿って可動の第１の円錐形ディスク８と、軸線３，６の方向において固定の第２の円錐形ディスク９とを有している。さらに、トルク伝達のために両方の円錐形ディスク対４，７の間に設けられた巻掛け手段１０（例えばチェーン）が設けられている。この巻掛け手段１０は、各円錐形ディスク対４，７に接して内側の位置１２と外側の位置１３との間で円錐形ディスク８，９の当付け面１４に沿って、半径方向１１で可動である。巻掛け手段１０は、張り側１６と緩み側１７とを伴いつつ、第１の円錐形ディスク対４と第２の円錐形ディスク対７との間の中間スペース１５を通って延びている。張り側１６は、中間スペース１５に配置された第１の滑動用レール１８を介して案内されており、緩み側１７は、中間スペース１５に配置された第２の滑動用レール１９を介して案内されている。第１の滑動用レール１８と第２の滑動用レール１９とは、同じ構造で形成されている。

巻掛け手段１０は、軸２，５を向いた内面２０と、逆方向を向いた外面２１とを有している。第１の滑動用レール１８は、外面２１に対して配置された外側の第１の巻掛け手段ガイド２２を有しており、第２の滑動用レール１９は、外面２１に対して配置された外側の第２の巻掛け手段ガイド２３を有している。

外側の巻掛け手段ガイド２２，２３は、軸線３，６に対して横方向にかつ外側の巻掛け手段ガイド２２，２３の幾何学的な中心に沿って延びる第１の平面２４内に、軸２，５から離れる方向を向いたそれぞれ１つの外側の輪郭２５，２６を有している。

さらに、第１の滑動用レール１８は、内面２０に対して配置された内側の第１の巻掛け手段ガイド２７を有しており、第２の滑動用レール１９は、内面２０に対して配置された内側の第２の巻掛け手段ガイド２８を有している。

内側の巻掛け手段ガイド２７，２８は、軸線３，６に対して横方向にかつ外側の巻掛け手段ガイド２２，２３の幾何学的な中心に沿って延びる第１の平面２４内に、軸２，５を向いたそれぞれ１つの内側の輪郭２９，３０を有している。

この実施の形態では、同じ構造の滑動用レール１８，１９が組み付けられているので、図２に示したように、円錐形ディスク８，９の全ての可能な位置３２が考慮されなければならない。この場合に中間スペース１５において滑動用レール１８，１９の配置のために利用可能な構成スペースは、この実施の形態では、第１の横断面積３３と第２の横断面積３４とによって視覚化されている。

図４には、張り側１６と緩み側１７とに対して異なる構造の滑動用レール１８，１９が組み付けられると仮定したときの、円錐形ディスク対４，７の可能な位置３２の図示を含む、円錐形ディスク式巻掛け変速機１を上方から見た図が示してある。図５には、張り側１６と緩み側１７とに対して異なる構造の滑動用レール１８，１９が組み付けられると仮定したときの、円錐形ディスク対４，７の可能な位置３２の図示を含む、図４に示した円錐形ディスク式巻掛け変速機１を下方から見た図が示してある。図６には、図４および図５に応じて形成される第１および第２の内側の第１の巻掛け手段ガイド２７，２８が斜視図で示してある。図４〜図６を以下で一緒に説明する。図１〜図３に対する記載を参照する。

図１〜図３と異なり、この実施の形態では、互いに異なる構造の滑動用レール１８，１９が使用される。この場合には、この事情を考慮して、中間スペース１５において滑動用レール１８，１９の配置のために利用可能な構成スペースが、円錐形ディスク８，９の可能な位置３２に基づき求められる。したがって、固定の第２の円錐形ホイール９が位置固定されて、規定されている。

中間スペース１５は、軸線３，６を含む第２の平面３１内に、円錐形ディスク式巻掛け変速機１の運転中に取り得る円錐形ディスク８，９の各位置３２において第１の滑動用レール１８の配置のために空けられた第１の横断面積３３と、円錐形ディスク式巻掛け変速機１の運転中に取り得る円錐形ディスク８，９の各位置３２において第２の滑動用レール１９の配置のために空けられた第２の横断面積３４とを有している。滑動用レール１８，１９は、利用可能な横断面積３３，３４の大部分を埋めるように形成されている。滑動用レール１８，１９の構造サイズが異なることは、図３および図６に示した内側の巻掛け手段ガイド２７，２８に基づき明らかである。

第２の平面３１内のかつ中間スペース１５内の各横断面積３３，３４は、円錐形ディスク対４，７と軸２，５とにより設定される空間的な仕切りによって生じる。（軸線３，６の方向における）各横断面積３３，３４の幅は、固定の第２の円錐形ホイール９の当付け面１４同士の最大の間隔３６によって設定されている。

図７には、第２の円錐形ディスク式巻掛け変速機１が側面図で示してある。図８には、図７に応じて形成される外側の第１の巻掛け手段ガイド２２が側面図で示してある。図７および図８を以下で一緒に説明する。図１〜図３に対する構成を参照する。

外側の巻掛け手段ガイド２２，２３は、軸線３，６に対して横方向に延びる第１の平面２４内に、軸２，５から離れる方向を向いたそれぞれ１つの外側の輪郭２５，２６を有している。外側の第１の巻掛け手段ガイド２２の外側の第１の輪郭２５と、外側の第２の巻掛け手段ガイド２３の外側の第２の輪郭２６とは、この実施の形態では同じ構造で形成されている。

外側の第１の巻掛け手段ガイド２２は、自動車３５の別の構成部材の配置に適合するように形成された外側の輪郭２５を有している。これまでは常に同じ構造の滑動用レールまたは巻掛け手段ガイド２２を使用していたので、この構成スペース制約を外側の第２の巻掛け手段ガイド２３にも実現していた。

図９には、第３の円錐形ディスク式巻掛け変速機１が側面図で示してある。図１０には、図９に応じて形成される第１および第２の外側の巻掛け手段ガイド２２，２３が側面図で示してある。図９および図１０を以下で一緒に説明する。図７および図８に対する記載を参照する。

図７および図８と異なり、この実施の形態では、互いに異なる構造の外側の巻掛け手段ガイド２２，２３が組み付けられる。外側の第１の巻掛け手段ガイド２２は、この実施の形態では、自動車３５の構成部材の配置を考慮している。第１の輪郭２５のこの適合は、外側の第２の巻掛け手段ガイド２３の第２の輪郭２６には含まれていない。

図１０には、第１の滑動用レール１８が斜視図で示してある。この滑動用レール１８の、組込み箇所に応じた構成に基づき、滑動用レール１８は、巻掛け手段１０に対するガイドの長さを可能な限り大きくし、かつ剛性を可能な限り大きくして形成することができる。

１ 円錐形ディスク式巻掛け変速機
２ 第１の軸
３ 第１の軸線
４ 第１の円錐形ディスク対
５ 第２の軸
６ 第２の軸線
７ 第２の円錐形ディスク対
８ 第１の円錐形ディスク
９ 第２の円錐形ディスク
１０ 巻掛け手段
１１ 半径方向
１２ 内側の位置
１３ 外側の位置
１４ 当付け面
１５ 中間スペース
１６ 張り側
１７ 緩み側
１８ 第１の滑動用レール
１９ 第２の滑動用レール
２０ 内面
２１ 外面
２２ 外側の第１の巻掛け手段ガイド
２３ 外側の第２の巻掛け手段ガイド
２４ 第１の平面
２５ 外側の第１の輪郭
２６ 外側の第２の輪郭
２７ 内側の第１の巻掛け手段ガイド
２８ 内側の第２の巻掛け手段ガイド
２９ 内側の第１の輪郭
３０ 内側の第２の輪郭
３１ 第２の平面
３２ 位置
３３ 第１の横断面積
３４ 第２の横断面積
３５ 自動車
３６ 間隔

Claims (6)

1. 円錐形ディスク式巻掛け変速機（１）であって、
   第１の軸線（３）を有する第１の軸（２）に配置されており、前記軸線（３）に沿って可動の第１の円錐形ディスク（８）と、前記軸線（３）の方向において固定の第２の円錐形ディスク（９）とを備える、第１の円錐形ディスク対（４）と、
   第２の軸線（６）を有する第２の軸（５）に配置されており、前記軸線（６）に沿って可動の第１の円錐形ディスク（８）と、前記軸線（６）の方向において固定の第２の円錐形ディスク（９）とを備える、第２の円錐形ディスク対（７）と、
   トルク伝達のために両方の前記円錐形ディスク対（４，７）の間に設けられた巻掛け手段（１０）と、
   を少なくとも有しており、
   前記巻掛け手段（１０）は、各円錐形ディスク対（４，７）において半径方向（１１）で内側の位置（１２）と外側の位置（１３）との間で前記円錐形ディスク（８，９）の当付け面（１４）に沿って可動であり、
   前記巻掛け手段（１０）は、張り側（１６）と緩み側（１７）とを伴いつつ、前記第１の円錐形ディスク対（４）と前記第２の円錐形ディスク対（７）との間の中間スペース（１５）を通って延びており、
   前記張り側（１６）は、前記中間スペース（１５）に配置された第１の滑動用レール（１８）を介して案内されており、前記緩み側（１７）は、前記中間スペース（１５）に配置された第２の滑動用レール（１９）を介して案内されており、
   前記第１の滑動用レール（１８）と前記第２の滑動用レール（１９）とが、互いに異なる構造で形成されており、
   前記巻掛け手段（１０）は、前記軸（２，５）を向いた内面（２０）と、逆方向を向いた外面（２１）とを有しており、前記第１の滑動用レール（１８）は、前記外面（２１）に対して配置された外側の第１の巻掛け手段ガイド（２２）を有しており、前記第２の滑動用レール（１９）は、前記外面（２１）に対して配置された外側の第２の巻掛け手段ガイド（２３）を有しており、前記外側の第１の巻掛け手段ガイド（２２）と前記外側の第２の巻掛け手段ガイド（２３）とが、互いに異なる構造で形成されている、
   円錐形ディスク式巻掛け変速機（１）。
2. 前記外側の巻掛け手段ガイド（２２，２３）は、前記軸線（３，６）に対して横方向に延びる第１の平面（２４）内に、前記軸（２，５）から離れる方向を向いたそれぞれ１つの外側の輪郭（２５，２６）を有しており、前記外側の第１の巻掛け手段ガイド（２２）の外側の第１の輪郭（２５）と前記外側の第２の巻掛け手段ガイド（２３）の外側の第２の輪郭（２６）とが、互いに異なる構造で形成されている、請求項１記載の円錐形ディスク式巻掛け変速機（１）。
3. 前記巻掛け手段（１０）は、前記軸（２，５）を向いた内面（２０）と、逆方向を向いた外面（２１）とを有しており、前記第１の滑動用レール（１８）は、前記内面（２０）に対して配置された内側の第１の巻掛け手段ガイド（２７）を有しており、前記第２の滑動用レール（１９）は、前記内面（２０）に対して配置された内側の第２の巻掛け手段ガイド（２８）を有しており、前記内側の第１の巻掛け手段ガイド（２７）と前記内側の第２の巻掛け手段ガイド（２８）とが、互いに異なる構造で形成されている、請求項１または２記載の円錐形ディスク式巻掛け変速機（１）。
4. 前記内側の巻掛け手段ガイド（２７，２８）は、前記軸線（３，６）に対して横方向に延びる第１の平面（２４）内に、前記軸（２，５）を向いたそれぞれ１つの内側の輪郭（２９，３０）を有しており、前記内側の第１の巻掛け手段ガイド（２７）の内側の第１の輪郭（２９）と前記内側の第２の巻掛け手段ガイド（２８）の内側の第２の輪郭（３０）とが、互いに異なる構造で形成されている、請求項３記載の円錐形ディスク式巻掛け変速機（１）。
5. 前記中間スペース（１５）は、前記軸線（３，６）を含む第２の平面（３１）内に、前記円錐形ディスク式巻掛け変速機（１）の運転中に取り得る前記円錐形ディスク（８，９）の各位置（３２）において前記第１の滑動用レール（１８）の配置のために空けられた第１の横断面積（３３）を有しており、かつ、前記円錐形ディスク式巻掛け変速機（１）の運転中に取り得る前記円錐形ディスク（８，９）の各位置（３２）において前記第２の滑動用レール（１９）の配置のために空けられた第２の横断面積（３４）を有しており、少なくとも、前記第１の滑動用レール（１８）は、前記第１の横断面積（３３）を少なくとも７０％埋めているか、または前記第２の滑動用レール（１９）は、前記第２の横断面積（３４）を少なくとも７０％埋めている、請求項１から４までのいずれか１項記載の円錐形ディスク式巻掛け変速機（１）。
6. 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変速機（１）を備える自動車（３５）。

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