(57)【要約】  本発明は、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のためのトルクフィーラ装置であって、軸に対して相対的に軸線方向に移動可能であるフィーラピストンを備えており、軸はフィーラピストンの軸線方向の位置に基づいて有効な排出横断面を有する少なくとも１つの排出口を有しており、フィーラピストンは、閉鎖位置において排出口を漏れがないように閉鎖するシート弁装置と協働するトルクフィーラ装置に関する。
2012523534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のためのトルクフィーラ装置であって、軸（４）に対して相対的に軸線方向に移動可能であるフィーラピストン（２；３２；４２；５２）を備えており、前記軸（４）は前記フィーラピストンの軸線方向の位置に基づいて有効な排出横断面を有する少なくとも１つの排出口（２０）を有している、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のためのトルクフィーラ装置において、
前記フィーラピストン（３２；４２；５２）は、閉鎖位置において前記排出口（２０）を漏れがないように閉鎖するシート弁装置（３８；４６；６０）と協働することを特徴とする、トルクフィーラ装置。
【請求項２】
前記シート弁装置（３８；４６；６０）は、軸線方向において前記フィーラピストン（２；３２；４２；５２）に連結される閉鎖体（３９；４７；６２）を有していることを特徴とする、請求項１記載のトルクフィーラ装置。
【請求項３】
前記閉鎖体（３９；４７；６２）が閉鎖位置に達すると、前記フィーラピストン（２；３２；４２；５２）は前記閉鎖体（３９；４７；６２）から独立して、前記閉鎖体の閉鎖方向にさらに運動することができるように、前記閉鎖体（３９；４７；６２）は前記フィーラピストン（２；３２；４２；５２）と連結されていることを特徴とする、請求項２記載のトルクフィーラ装置。
【請求項４】
前記閉鎖体（３９；４７；６２）は閉鎖体シールエッジ又は閉鎖体シール面を備えたシールリングとして構成されており、該シールリングは前記閉鎖体の閉鎖位置において対応シール面又は対応シールエッジに密に当接することを特徴とする、請求項２又は３記載のトルクフィーラ装置。
【請求項５】
前記閉鎖リングは少なくとも１つの連行体（４１；５０）を有しており、該連行体（４１；５０）は所定の軸線方向において前記フィーラピストン（４２；５２）との連結を可能にすることを特徴とする、請求項４記載のトルクフィーラ装置。
【請求項６】
前記対応シール面又は前記対応シールエッジは前記軸（４）に形成されていることを特徴とする、請求項４又は５記載のトルクフィーラ装置。
【請求項７】
前記対応シール面又は前記対応シールエッジは、前記軸（４）に固定されている対応ディスク（３０）に形成されていることを特徴とする、請求項４又は５記載のトルクフィーラ装置。
【請求項８】
前記対応ディスク（３０）は前記軸（４）とは異なる材料から形成されているかつ／又は硬化されていることを特徴とする、請求項７記載のトルクフィーラ装置。
【請求項９】
前記閉鎖体（３９；４７；６２）は閉鎖位置に予め付勢されていることを特徴とする、請求項２から８までのいずれか一項記載のトルクフィーラ装置。
【請求項１０】
前記閉鎖体（３９；４７；６２）はバネ装置（４０；４８；６８）により閉鎖位置に予め付勢されていることを特徴とする、請求項９記載のトルクフィーラ装置。
【請求項１１】
前記閉鎖体（３９；６２）は押圧により閉鎖位置に予め付勢されていることを特徴とする、請求項９又は１０記載のトルクフィーラ装置。
【請求項１２】
前記閉鎖体（３９）と前記フィーラピストン（３２）との間にシール体（３３）が配置されていることを特徴とする、請求項２から１１までのいずれか一項記載のトルクフィーラ装置。
【請求項１３】
前記閉鎖体（６２）と前記軸（４）との間にシール体（６６）が配置されていることを特徴とする、請求項２から１２までのいずれか一項記載のトルクフィーラ装置。
【請求項１４】
前記閉鎖体（６２）は少なくとも１つの制御ノッチ（７０）を有していることを特徴とする、請求項２から１３までのいずれか一項記載のトルクフィーラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸に対して相対的に軸線方向に移動可能であるフィーラピストンを備えており、軸はフィーラピストンの軸線方向の位置に基づいて有効な排出横断面を備えた少なくとも１つの排出口を有している、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のためのトルクフィーラ装置に関する。
【０００２】
国際特許出願公開第２００７１１００２６号明細書において、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のための上記トルクフィーラ装置が公知である。構成に基づいて運転中に荷重をかけられて変形するにもかかわらず、フィーラピストンの円滑な運動を保証しつつ、回避できない製造公差を許容するために、軸とフィーラピストンとの間に半径方向における所定の間隙を設ける必要がある。軸とフィーラピストンとの間の半径方向の間隙は漏れに繋がる。この漏れの量は粘性に基づいて高温時に増大する。
【０００３】
本発明の目的は、間隙の量を非現実的な公差に合わせることなく、請求項１の上位概念部に記載したトルクフィーラ装置における漏れ量を最小に抑えることである。
【０００４】
上記目的は、軸に対して相対的に軸線方向に移動可能であるフィーラピストンを備え、軸がフィーラピストンの軸線方向の位置に基づいて有効な排出横断面を有する少なくとも１つの排出口を有している、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のためのトルクフィーラ装置において、フィーラピストンが、閉鎖位置において漏れがないように排出口を閉鎖するシート弁装置と協働することにより達成される。軸線方向の概念は、軸の回動軸線又は長手方向軸線に基づく。軸線方向とは、長手方向軸線に向かう方向又は長手方向軸線に対して平行であることを意味する。国際特許出願公開第２００７１１００２６号明細書において公知である従来のトルクフィーラ装置において、排出口を備えたフィーラピストンは、漏れを伴うスライド弁である。本発明に係るシート弁装置は、閉鎖位置において漏れが排出口を介して導出されることを防ぐ。これによりトルクフィーラ装置の漏れを著しく減じることができる。
【０００５】
トルクフィーラ装置の有利な構成は、シート弁装置が軸線方向においてフィーラピストンに連結される閉鎖体を有していることを特徴とする。軸線方向におけるこの連結により、閉鎖体がフィーラピストンにより操作されることになる。上記連結により軸線方向における閉鎖体の連行がフィーラピストンにより可能になる。閉鎖体の連結又は連行は、例えば閉鎖体に設けられている段部又は連行体カムによって実現することできる。
【０００６】
トルクフィーラ装置の別の有利な構成において、閉鎖体が閉鎖位置に達するとフィーラピストンが、閉鎖体から独立して閉鎖体の閉鎖方向にさらに運動することができるように、閉鎖体はフィーラピストンと連結されていることを特徴とする。これにより、閉鎖体が閉鎖位置に達してからフィーラピストンがポンプ機能を実行することができる、ということが保証される。フィーラピストンの上記ポンプ機能により、特に著しく動的なトルクピークが発生した場合、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置の圧着室における迅速な圧力上昇が可能になる。フィーラピストンのポンプ機能のために、トルクフィーラ装置の傾斜機構において、有利には数ミリメートルのポンプ経路が提供される。
【０００７】
トルクフィーラ装置のさらに別の有利な構成は、閉鎖体が閉鎖体シールエッジ又は閉鎖体シール面を備えた、閉鎖体の閉鎖位置において対応シール面又は対応シールエッジと密に当接する閉鎖リングとして構成されていることを特徴とする。互いに当接するシール面及び／又はシールエッジは、閉鎖体の閉鎖位置において排出口を漏れなく閉鎖する、シール座部を形成する。シール面は、有利には円錐形に構成されている。
【０００８】
トルクフィーラ装置のさらに別の有利な構成は、閉鎖リングが、一方の軸線方向におけるフィーラピストンとの連結を可能にする少なくとも１つの連行体を有していることを特徴とする。この連行体は、閉鎖リング又は閉鎖体に設けられている段部、カム又はストッパとして構成されていてよい。連行体は閉鎖リング又は閉鎖体から、有利には半径方向外側に延びる。
【０００９】
トルクフィーラ装置のさらに別の有利な構成は、対応シール面又は対応シールエッジが軸に形成されていることを特徴とする。対応シール面又は対応シールエッジは、有利には軸段部に形成されている。排出口は、有利には軸段部の領域に配置されている。
【００１０】
トルクフィーラ装置のさらに別の構成は、対応シール面又は対応シールエッジが、軸に固定されている対応ディスクに形成されていることを特徴とする。この対応ディスクは、有利には特に軸とは別の耐摩耗性の材料から形成されている。対応ディスクは、有利には対応リングディスクとして構成されており、例えばプレス嵌めにより軸に固定されている。
【００１１】
トルクフィーラ装置のさらに別の構成は、対応ディスクが軸とは異なる材料から形成されているかつ／又は硬化されていることを特徴とする。対応ディスクの材料は、有利にはシール座部のシール機能に対する特に高い要求を満たすように選択されている。
【００１２】
トルクフィーラ装置のさらに別の構成は、閉鎖体が閉鎖位置に予め付勢されていることを特徴とする。これにより液圧媒体の排出口を通じての不都合な導出は防がれる。
【００１３】
トルクフィーラ装置のさらに別の構成は、閉鎖体がバネ装置により閉鎖位置へと予め付勢されていることを特徴とする。バネ装置は、例えば圧縮コイルバネとして又は皿バネとして構成されていてよい。
【００１４】
トルクフィーラ装置のさらに別の構成は、閉鎖体が押圧により閉鎖位置に予め付勢されていることを特徴とする。閉鎖体への加圧は、閉鎖体のバネによる上記付勢に対して択一的に又は付加的に実施することができる。
【００１５】
トルクフィーラ装置のさらに別の構成は、閉鎖体とフィーラピストンとの間にシール体が配置されていることを特徴とする。閉鎖体とフィーラピストンとの間の接点をシールすることにより、漏れをさらに最小に抑えることができる。
【００１６】
トルクフィーラ装置のさらに別の構成は、閉鎖体と軸との間にシール体が配置されていることを特徴とする。閉鎖体と軸との間の接点をシールすることにより、漏れをさらに最小に抑えることができる。
【００１７】
トルクフィーラ装置のさらに別の構成は、閉鎖体が少なくとも１つの制御ノッチを有していることを特徴とする。これにより閉鎖体によって形成されるシール座部における閉鎖は緩やかに行うことができる。これにより閉鎖体が閉鎖位置に達する前の本発明に係るシート弁の挙動は、スライド弁の挙動とほぼ同じになることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】フィーラピストンと軸とを備えた従来のトルクフィーラ装置の一区分の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における図１と同じ区分を示す図である。
【図３】図２の区分IIIの別の実施の形態を拡大して示す図である。
【図４】さらに別の実施の形態の図１と同じ区分を示す図である。
【図５】さらに別の実施の形態の図１と同じ区分を示す図である。
【図６】さらに別の実施の形態の図５と同じ区分を示す図である。
【００１９】
本発明のさらなる利点、特徴及び詳細については、異なる実施の形態を示す図面に関する以下の記載に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１に、フィーラピストン２と軸４とを備えた従来のトルクフィーラ装置を部分的に縦断面において示す。軸４は長手方向軸線又は回動軸線５を中心に回動可能である。フィーラピストン２は軸線方向の区分８を有しており、この軸線方向の区分８によってフィーラピストン２は軸線方向に移動可能に軸４上を案内されている。フィーラピストン２の軸線方向の区分８から、半径方向の区分９が半径方向外方に延びている。この半径方向の区分９からピストン体１０は斜め方向に、つまり長手方向軸線５に対して約４５°の角度を成して外方に延びている。フィーラピストン２の軸線方向の区分８は、半径方向の区分９によりピストンボディ１０と一体に接合されている。双方向矢印１２は、フィーラピストン２が運転中に両軸線方向に、つまり図１において左右に運動することができることを示す。
【００２１】
軸４は長手方向孔１４を有している。この長手方向孔１４は止まり孔として構成されており、長手方向孔１４からは横方向孔１５が延在している。さらに軸４は他の長手方向孔１７を有している。この長手方向孔１７は同様に止まり孔として構成されており、長手方向孔１７からは他の横方向孔１８が延在している。横方向孔１８の流出口は排出口２０とも称呼される。図１に示した状態において、フィーラピストン２の軸線方向の区分８は排出口２０を閉鎖する。フィーラピストン２が、鎖線２２により示されているように、右側にさらに運動すると、排出口２０は閉鎖されたままになる。フィーラピストン２が図１において左側に、つまり横方向孔１５から離れる方向に運動すると、排出口２０はまず部分的に開放され、次いで完全にフィーラピストン２の軸線方向の区分８から開放される。
【００２２】
図１に示して既に記載したように、従来のトルクフィーラ装置の構成及び機能は、例えば国際特許出願公開第２００７１１００２６号明細書において公知である。トルクフィーラ装置に関しては繰り返しを避けるために、この明細書を参照されたい。排出口２０と協働するフィーラピストン２はスライド弁であり、このスライド弁においては排出口２０がフィーラピストン２の軸線方向の区分８により閉鎖されていても、構成に基づきフィーラピストン２の排出口２０を通る漏れが生じる。具体的な形態に応じて、運転中に生じる漏れ量は、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置を駆動するための駆動流体を圧送するために使用されるポンプの圧送量の最大５０％に達する。
【００２３】
図２〜６に、本発明の種々異なる実施の形態を示す。これらの実施の形態においては、公知のスライド弁はシート弁と交換される。このシート弁が閉鎖されると同時に漏れはなくなるか又は漏れはほぼなくなる。シート弁が閉鎖位置に達する場合、運転中にフィーラピストンの重要なポンプ機能のためのさらなる行程は許容されないので、本発明のさらに別の重要な観点によれば、ポンプ機能を可能にするために、フィーラピストンは閉鎖エレメントから切り離される。本実施の形態において本発明に係るトルクフィーラ装置は、２段式、つまり２つの圧力段を持って可変に構成されていてもよい。２段式の実施の形態においては、フィーラピストンの押圧面は２つの部分面に分けられる。可変のトルクフィーラ装置においては、巻掛け手段、特にチェーンの圧着は、トルク及び／又は変速比に基づいて変えることができる。
【００２４】
図１〜６において、同じ部分には同じ符号を用いる。繰り返しをさけるために、図１に先だって記載した事項が参照される。以下に、主に個々の実施の形態間の相違点について説明する。
【００２５】
図２に示す実施の形態においては、軸４は横方向孔１８に対して付加的に、同様に長手方向孔１７から延在している他の横方向孔２８を有している。フィーラピストン３２は、軸線方向の区分３５と一体に接合されているピストンボディ３４を有している。軸線方向の区分３５から半径方向の区分３６が半径方向内側に曲げられている。ピストンボディ３４は、ほぼ斜め方向に延びており、軸線方向の区分３５及び半径方向の区分３６と一体に接合されている。軸線方向の区分３５とピストンボディ３４との間の接合個所に、フィーラピストン３２は半径方向内側に延びる突設部３７を有している。
【００２６】
図２に示したトルクフィーラ装置１は、閉鎖リングとして構成されている閉鎖体３９を備えたシート弁装置３８を有する。閉鎖体３９は圧縮コイルバネとして構成されているバネ装置４０により、軸４の段部に対して予め付勢されている。突設部３７は環状溝を有する。この環状溝には、例えばＯリングとして構成されていて、フィーラピストン３２と閉鎖体３９との間の接点を密閉するシール体３３が収容されている。さらに突設部３７は軸線方向（図２の左側）において連行体４１と協働して、閉鎖体３９はフィーラピストン３２の左側への、つまり横方向孔１５から離れる方向への運動時に、バネ装置４０の付勢力に抗してフィーラピストン３２と共に左側に運動する。バネ装置４０は、環状室として構成されていて、フィーラピストン３２及び軸４によって画成されるバネ室４３内に配置されている。このバネ室４３は他の横方向孔２８を介して長手方向孔１７と接続している。
【００２７】
閉鎖体３９はバネ装置４０とは反対側の端部にシールエッジを有している。このシールエッジは図２に示した閉鎖位置において軸段部と密な当接状態にある。軸段部の領域には排出口２０が配置されている。図示の閉鎖位置において、排出口２０は閉鎖体３９により漏れなく閉鎖される。閉鎖体３９が図示の閉鎖位置から左側に、つまり横方向孔１５から離れる方向に運動すると、排出口２０は先ず部分的に開放され、次いで完全に開放される。図２に示した実施の形態においては、閉鎖体３９はバネ４０の付勢力により及びバネ室４３内の圧力により閉鎖位置へと予め付勢される。さらに図２から、フィーラピストン３２が閉鎖体３９から独立して、図２に示した位置からさらに右側に、つまり横方向孔１５へと運動することができることが看取できる。閉鎖体３９の運動時にもたらされる動圧を、他の横方向孔２８を介して簡単に解消することができる。
【００２８】
図３に、別の実施の形態に基づく図２の区分IIIを拡大して示す。シール座部を形成するために、軸段部に円形ディスク状の対応ディスク３０が配置されている。この対応ディスク３０は軸４とは異なる材料から形成されている。対応ディスク３０と軸４との接点をシールするために、軸４の軸段部と対応ディスク３０との半径方向の間にシールリング３１が配置されている。閉鎖体３９のシールエッジは、図示の閉鎖位置において、対応ディスク３０のシール面に密に当接している。対応ディスク３０は、特にシール面の領域において硬化されている。
【００２９】
図４に示す実施の形態においては、フィーラピストン４２はピストンボディ４４を有している。このピストンボディ４４から半径方向内側において軸線方向の区分４５が延在している。この軸線方向の区分４５は、閉鎖体４７を有するシート弁装置４６の駆動のために働く。閉鎖体４７は軸線方向の端部にシールエッジを有する。このシールエッジは、排出口２０の領域において軸段部に設けられているシール面に当接している。閉鎖体４７は閉鎖リングとして構成されており、コイルバネとして構成されているバネ装置４８により、軸段部におけるシール面に対して予め付勢されている。バネ装置４８は、閉鎖体４７と軸線方向のストッパ４９との間において軸線方向に緊縮されている。軸線方向のストッパ４９は、方形の横断面を有する押圧リングとして構成されていてよい。
【００３０】
閉鎖体４７はバネ装置４８寄りの端部に連行体５０を有している。この連行体５０は連行体カムとして又は連行体つばとして、半径方向外側に延びている。連行体５０により、フィーラピストン４２が運転状況に基づき、図４の左側に、つまり横方向孔１５から離れる方向への運動をする場合、閉鎖体４７がバネ装置４８の付勢力に抗して、同様に図４の左側に、つまり横方向孔１５から離れる方向に運動することが保証される。したがって、フィーラピストン４２の軸線方向への、つまり図４の左側への運動時に、同様に閉鎖体４７は左側に運動して、排出口２０が先ず部分的に開放され、ついで完全に開放される。さらにフィーラピストン４２は閉鎖体４７から独立して右側に、つまり横方向孔１５に向かって運動することができる。
【００３１】
図５に示す実施の形態において、フィーラピストン５２は、軸線方向の区分５５が延在しているピストンボディ５４を有している。この軸線方向の区分５５からはまた、半径方向の区分５６が半径方向内側に曲げられている。この半径方向の区分５６からはまた、シール体５８を介在させて軸４の外周面に沿って案内されている軸線方向の区分５７が延在している。
【００３２】
フィーラピストン５２の軸線方向の区分５５と半径方向の区分５６とは、軸段部５９と一緒になって、閉鎖体６２を有するシート弁装置６０のための環状の収容室を画成する。閉鎖体６２は横方向孔１５寄りの軸線方向の端部に、図５に示す閉鎖位置において軸段部５９のシール面に当接しているシールエッジを有している。閉鎖体６２は半径方向外側に、第１の圧力室６４を第２の圧力室６５に接続する少なくとも１つの接続通路６３を有する。閉鎖体６２と軸４との間で半径方向内側にシール体６６が配置されている。
【００３３】
フィーラピストン５２は閉鎖体６２の駆動のためにストッパリング６７を有している。このストッパリング６７は、例えばプレス接続によりフィーラピストン５２に固定されている。２つの圧力室６４，６５は、シート弁装置６０のための環状の収容室内に配置されている。第１の圧力室６４には、圧縮コイルバネの形式のバネ装置６８が、フィーラピストン５２の軸線方向の区分５７と閉鎖体６２との間において軸線方向に緊縮されている。第２の圧力室６５は排出口２０の半径方向外側に配置されていて、閉鎖体６２が図５に示した閉鎖位置から左側に、つまり横方向孔１５から離れる方向に運動すると、第２の圧力室６５は排出口２０に接続される。
【００３４】
閉鎖体６２の開放運動は、フィーラピストン５２の運動により左側に、つまり横方向孔１５から離れる方向にもたらされる。フィーラピストン５２の開放運動は、ストッパリング６７が接続通路６３の領域において閉鎖体６２に当接すると同時に、ストッパリング６７を介して閉鎖体６２に伝達される。閉鎖体６２の閉鎖運動は２つの圧力室６４，６５の間の差圧、及び横方向孔１８若しくは長手方向孔１７における戻し圧によりもたらされる。バネ装置６８は図５に示す実施の形態においては任意であり、シールリング６６により閉鎖体６２の閉鎖時にもたらされる摩擦を克服するために役立つ。
【００３５】
図６に、図５に示した軸段部５９の区分のさらに別の実施の形態を拡大して示す。本実施の形態において、閉鎖体６２におけるシール座部を形成するために、円錐形のシール面７１が形成されている。この円錐形のシール面７１は軸段部５９のシールエッジに密に当接する。シール座部の領域における閉鎖体６２の閉鎖運動を緩やかにするために、閉鎖体６２は制御ノッチ７０を備えた付加的な環状体７４を有する。制御ノッチ７０は図６の軸４の縦断面図、及び図６の上方における閉鎖体６２の平面図に示されている。制御ノッチ７０は閉鎖位置に達する前に、スライド弁の挙動を可能にする。
【符号の説明】
【００３６】
１  トルクフィーラ装置、  ２  フィーラピストン、  ４  軸、  ５  長手方向軸線、  ８  軸線方向の区分、  ９  半径方向の区分、  １０  ピストンボディ、  １２  双方向矢印、  １４  長手方向孔、  １７  他の長手方向孔、  １８  他の横方向孔、  ２０  排出口、  ２２  鎖線、  ２８  他の横方向孔、  ３０  対応ディスク、  ３２  フィーラピストン、  ３３  シール体、  ３４  ピストンボディ、  ３５  軸線方向の区分、  ３６  半径方向の区分、  ３７  突設部、  ３８  シート弁装置、  ３９  閉鎖体、  ４０  バネ装置、  ４１  連行体、  ４２  フィーラピストン、  ４３  バネ室、  ４４  ピストンボディ、  ４５  軸線方向の区分、  ４６  シート弁装置、  ４７  閉鎖体、  ４８  バネ装置、  ４９  軸線方向のストッパ、  ５０  連行体、  ５２  フィーラピストン、  ５４  ピストンボディ、  ５５  軸線方向の区分、  ５６  半径方向の区分、  ５７  軸線方向の区分、  ５８  シール体、  ６０  シート弁装置、  ６２  閉鎖体、  ６３  接続通路、  ６４  第１の圧力室、  ６５  第２の圧力室、  ６６  シール体、  ６７  ストッパリング、  ６８  バネ装置、  ７０  制御ノッチ、  ７１  シール面、  ７２  シール面、  ７４  環状体
【図１】
2012523534.tif 000003
【図２】
2012523534.tif 000004
【図３】
2012523534.tif 000005
【図４】
2012523534.tif 000006
【図５】
2012523534.tif 000007
【図６】
2012523534.tif 000008
【国際調査報告】
2012523534.tif 000009
2012523534.tif 000010
2012523534.tif 000011
2012523534.tif 000012
2012523534.tif 000013
2012523534.tif 000014