(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ユニットであって、無段階に調節可能な円錐プーリー巻掛け式伝動装置を備えており、該円錐プーリー巻掛け式伝動装置が入力軸及び出力軸を有しており、入力軸が前置の機関のクランク軸に作用結合されており、トルク伝達路内に駆動側の円錐プーリー対と被駆動側の円錐プーリー対とが配置されており、巻掛け手段が円錐プーリー対間の駆動結合部を形成しており、円錐プーリー対に伝達比調節のため及び巻掛け手段の圧着のための調節手段が配置されており、トルク伝達路内で入力軸と出力軸との間に場合によってはトルク変換器若しくはクラッチ及び回転方向転換装置が配置されており、円錐プーリー対がそれぞれ１つの軸に回転可能に支承されている形式のものにおいて、円錐プーリー対のそれぞれの回転軸線が機関のクランク軸の軸線に対してあらかじめ規定可能な角度を成して位置するように円錐プーリー対が配置されており、前記あらかじめ規定可能な角度が、０゜よりも大きくかつ９０゜よりも小さい値を有していることを特徴とする駆動ユニット。
【請求項２】
円錐プーリー対の回転軸線が互いに平行に配置されている請求項１記載の駆動ユニット。
【請求項３】
入力軸と出力軸との軸線が互いにかつクランク軸の軸線に対して平行に配置されている請求項１又は２記載の駆動ユニット。
【請求項４】
円錐プーリー対の回転軸線と入力軸及び出力軸の軸線若しくはクランク軸の軸線との間の角度が１５゜から７５゜の範囲の値である請求項１から３のいずれか１項記載の駆動ユニット。
【請求項５】
円錐プーリー対の回転軸線と入力軸及び出力軸の軸線若しくはクランク軸の軸線との間の角度が３０゜から６０゜の範囲の値である請求項１から４のいずれか１項記載の駆動ユニット。
【請求項６】
伝動装置の入力軸と第１の円錐プーリー対の軸との間の駆動結合が、かさ歯車段を介して行われ、かつ第２の円錐プーリー対の軸と後置の軸との駆動結合が、かさ歯車段を用いて行われている請求項１から５のいずれか１項記載の駆動ユニット。
【請求項７】
特に自動車のための駆動ユニットであって、円錐プーリー対の備えられた無段階の円錐プーリー巻掛け式伝動装置、回転方向転換装置、及び駆動エレメント、並びに伝達比を変化させるため及び巻掛け手段を円錐プーリー対に圧着するための調節手段を備えている形式のものにおいて、駆動ユニットの入力軸の後方にトルク変換器若しくはクラッチ若しくは回転方向転換装置を配置してあり、続く力伝達路内に１つのかさ歯車段が配置されていて、第１の円錐プーリー対を駆動するようになっており、第１の円錐プーリー対が巻掛け手段を用いて第２の円錐プーリー対に力伝達可能に結合されており、第２のかさ歯車段が第２の円錐プーリー対の出力軸を後置の回転方向転換装置若しくはトルク変換器若しくはクラッチに結合しており、該トルク変換器若しくはクラッチの後方に伝動装置出力軸が配置されており、円錐プーリー対の軸線が入力軸及び出力軸に対して１５゜乃至７５゜の範囲の角度を成していることを特徴とする駆動ユニット。
【請求項８】
クランク軸軸線に対して角度を成して配置された円錐プーリー対の軸線が１つの平面を形成しており、駆動ユニットの入力軸及び出力軸が前記平面内に位置している請求項１から７のいずれか１項記載の駆動ユニット。
【請求項９】
クランク軸軸線に対して角度を成して配置された円錐プーリー対の軸線が１つの平面を形成しており、駆動ユニットの入力軸及び出力軸が前記平面内に位置していない請求項1から７のいずれか1項記載の駆動ユニット。
【請求項１０】
第２のかさ歯車段の出力回転方向が第１のかさ歯車段の入力回転方向と同じである請求項７記載の駆動ユニット。
【請求項１１】
クラッチが摩擦クラッチ若しくは湿式のクラッチから成っており、トルク変換器若しくは摩擦クラッチ若しくは湿式のクラッチが力伝達路内で入力軸と第１の円錐プーリー対との間に配置され、若しくは力伝達路内で第２の円錐プーリー対と出力軸との間に配置されている請求項１から１０のいずれか１項記載の駆動ユニット。
【請求項１２】
回転方向転換装置が力伝達路内で入力軸と第１の円錐プーリー対との間、若しくは第２の円錐プーリー対と出力軸との間に配置されている請求項１から１１のいずれか１項記載の駆動ユニット。
【請求項１３】
回転方向転換装置がトルク変換器若しくはクラッチと一緒に構成ユニットとしてまとめられている請求項1から１２のいずれか1項記載の駆動ユニット。
【請求項１４】
入力軸が出力軸に対して同軸に配置されている請求項１から１３のいずれか１項記載の駆動ユニット。
【請求項１５】
入力軸が出力軸に対して同軸ではないものの、出力軸に対して平行に配置されている請求項１から１３のいずれか１項記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に自動車のための駆動ユニットであって、円錐プーリー巻掛け式伝動装置のような無段階に調節可能な伝動装置を備えており、該伝動装置が入力軸若しくは出力軸のような入力エレメント及び出力エレメントを有しており、入力エレメントが前置の機関のクランク軸に作用結合されており、駆動側の円錐プーリー対と被駆動側の円錐プーリー対とがトルク伝達路内に配置されており、巻掛け手段が円錐プーリー対間の駆動結合部を形成している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記形式の伝動装置においては、構成空間が通常は軸線方向で著しく短く、それというのは円錐プーリー巻掛け式伝動装置の両方のプーリーユニットが軸線方向でわずかな構成スペースしか有していないからである。これに対して半径方向では該伝動装置はスペースが十分である。
【０００３】
例えばフロントモータ及び後輪駆動部を有する車両のための、円錐プーリー巻掛け式伝動装置のような無段階に調節可能な伝動装置を備えた駆動ユニットは、わずかな構成スペースしか必要としてはならず、それというのは車両のカルダンシャフト管が通常は著しく狭いからであり、この場合、該伝動装置の長さに対しては特に制限は設けられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、クランク軸軸線に対して半径方向でわずかな構成スペースしか有さず、構造及び機能を改善され、かつ経済的に製作され得る駆動ユニットを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の構成では、円錐プーリー対に伝達比調節のため及び巻掛け手段の圧着のための調節手段が配置されており、トルク伝達路内で入力軸と出力軸との間に場合によってはトルク変換器若しくはクラッチ及び回転方向転換装置が配置されており、円錐プーリー対がそれぞれ１つの軸に回転可能に支承されており、円錐プーリー対のそれぞれの回転軸線が機関のクランク軸の軸線に対して０゜よりも大きくかつ９０゜よりも小さいあらかじめ規定可能な角度を成して位置するように円錐プーリー対が配置されている。
【０００６】
さらに有利には、円錐プーリー対の回転軸線が互いに平行に配置されている。
【０００７】
本発明の思想に基づき有利には、入力軸と出力軸との軸線が互いにかつクランク軸の回転軸線に対して平行に配置されている。
【０００８】
さらに有利には、円錐プーリー対の回転軸線と入力軸及び出力軸の軸線若しくはクランク軸の軸線との間の角度が１５゜から７５゜の範囲の値であり、有利には３０゜から６０゜、特に４０゜から５０゜の範囲の値である。
【０００９】
本発明の思想に基づき特に有利には、伝動装置の入力軸と第１の円錐プーリー対の軸との間の駆動結合が、かさ歯車段のような伝動装置段を介して行われ、かつ第２の円錐プーリー対の軸と後置の軸との駆動結合が、かさ歯車段のような伝動装置段を用いて行われている。
【００１０】
本発明の別の思想に基づき、特に自動車のための駆動ユニットであって、円錐プーリー巻掛け式伝動装置のような無段階の伝動装置、回転方向転換装置、及び駆動エレメント、並びに伝達比を変化させるため及び巻掛け手段を円錐プーリー対に圧着するための調節手段を備える形式のものにおいて有利には、駆動ユニットの入力軸の後方に走行エレメント若しくは回転方向転換装置を配置してあり、続く力伝達路内に１つのかさ歯車段が配置されていて、第１の円錐プーリー対を駆動するようになっており、第１の円錐プーリー対が巻掛け手段を用いて第２の円錐プーリー対に力伝達可能(in Kraftverbindung)に結合されており、１つのかさ歯車段が第２の円錐プーリー対の出力軸を後置の回転方向転換装置若しくは走行エレメントに結合しており、該走行エレメントの後方に伝動装置出力軸が配置されており、円錐プーリー対の軸線が入力軸及び出力軸に対して１５゜乃至７５゜の範囲の角度を成している。
【００１１】
有利には、クランク軸軸線に対して角度を成して配置された円錐プーリー対の軸線が１つの平面を形成しており、伝動装置ユニットの入力軸及び出力軸がほぼ前記平面内に位置している。
【００１２】
さらに有利には、クランク軸軸線に対して角度を成して配置された円錐プーリー対の軸線が１つの平面を形成しており、駆動ユニットの入力軸及び出力軸が前記平面内に位置していない。
【００１３】
本発明の思想に基づき有利には、第２のかさ歯車段の出力回転方向が第１のかさ歯車段の入力回転方向と同じである。
【００１４】
本発明の実施態様において有利には、トルクコンバータ若しくは摩擦クラッチ(Reibungskupplung)若しくは湿式のクラッチ(nasslaufende Kupplung)のような走行エレメントが力伝達路内で入力軸と第１の円錐プーリー対との間に配置され、若しくは力伝達路内で第２の円錐プーリー対と出力軸との間に配置されている。
【００１５】
さらに有利には、前進・後進切換ユニット、転換ユニットのような回転方向転換装置が力伝達路内で入力軸と第１の円錐プーリー対との間、若しくは第２の円錐プーリー対と出力軸との間に配置されている。さらに有利には、回転方向転換装置が走行エレメントと一緒に構成ユニットとしてまとめられている。
【００１６】
本発明のさらに有利な構成では、入力軸が出力軸に対して同軸的に配置されているか、場合によっては、入力軸を出力軸に対して平行にではあるが、出力軸に対して同軸的にではなく配置することも有利である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は特に自動車のための、入力軸２及び出力軸３を備えた駆動ユニット１を概略的に示しており、この場合、入力軸が出力軸３に対してほぼ平行に配置されている。図１の実施例では、入力軸２は出力軸３に対して同軸的には配置されていないものの、別の実施例では同軸的な配置が有利である。力伝達路（力の流れ）の方向で見て入力軸２の後方に構成ユニット３を配置してあり、該構成ユニットが出力側で走行エレメント(Anfahrelement)４に作用結合されている。
【００１８】
構成ユニット３はトーション振動減衰装置として、例えば、場合によってはばね減衰ユニット及び摩擦減衰ユニット、並びに場合によってはフライホイールを備えた湿式若しくは乾式の減衰装置として、若しくは一次質量及び二次質量の互いに相対的に運動可能なエレメント間のトーション振動減衰のための手段を備えたツウマスフライホイール(Zweimassenschwungrad)として構成されていてよい。
【００１９】
走行エレメント４は図１に概略的に示してあるように、コンバータロックアップ機構(Wandlerueberbrueckungskupplung)を備えた若しくは備えないトルクコンバータ(Drehmomentwandler)として設けられていてよく、この場合、同じく乾式若しくは湿式のクラッチ(Kupplung)が別の実施例に使用される。
【００２０】
走行エレメント４の出力エレメント４ａがかさ歯車５ａに結合されている。かさ歯車５ａの歯が別のかさ歯車５ｂの歯にかみ合っており、別のかさ歯車は軸線６に対して回転可能に配置されており、この場合、軸線６は軸線７に対して所定の角度に配置されている。この角度ψは図示の実施例ではほぼ４５゜である。かさ歯車５ｂは軸８に結合されており、該軸には第１の円錐プーリー対(Kegel-scheibenparr)９を配置してあり、円錐プーリー(Kegelscheibe)９ａが軸線方向で不動に軸８に結合されており、円錐プーリー９ｂが調節部材１０を用いて軸線方向に運動可能に配置されている。  軸線方向で不動の円錐プーリー１１ａ及び軸線方向に運動可能でかつ調節手段１２によって軸線方向に移し可能な円錐プーリー１１ｂを備えた第２の円錐プーリー対１１は、軸１３を用いて回転可能に配置されており、軸１３の軸線１４が軸８の軸線６に対してほぼ平行に配置されている。
【００２１】
第１の円錐プーリー対９と第２の円錐プーリー対１１との間のトルク伝達のために、巻掛け手段１５が作用方向で両方の円錐プーリー対間に配置されており、軸線方向に運動可能な円錐プーリー９ｂ，１１ｂの軸線方向の移動によって無段階の伝達比変化が行われる。
【００２２】
被駆動側の円錐プーリー対１１の軸１３はかさ歯車１６に結合されており、この場合、かさ歯車１６の歯は別のかさ歯車１７の歯とかみ合っていて、従って作用結合が生じており、かさ歯車１７の軸線１８が第２の円錐プーリー対の軸線１４に対して所定の角度で配置されている。
【００２３】
第２のかさ歯車１７には、転向ユニット１９のような回転方向転換のためのユニットが配設されており、回転方向転換のためのユニットの後方に駆動ユニット２０の被駆動軸が配置されている。
【００２４】
図２には、円錐プーリー巻掛け式伝動装置のような無段階に調節可能な伝動装置を備えた駆動ユニット１００が示してある。
【００２５】
駆動ユニット１００の入力エレメント１０１は、力の流れ方向で前置された駆動機関のクランク軸１０２に作用結合されている。図２の実施例では、入力エレメント１０１がフレキシブルな駆動プレート（フレックスプレート[Flexplate])として構成されており、フレックスプレートは半径方向内側の領域でねじ１０３を用いてクランク軸１０２にねじ結合されていて、かつねじ１０４のような結合手段を用いて走行エレメント１０５に作用結合されている。入力エレメント１０１の半径方向外側の領域に始動歯冠１０６が配置されており、駆動機関の始動が可能である。
【００２６】
走行エレメント１０５の出力軸１０７は軸受１０８を用いて支承されていて、第１のかさ歯車１０９を有しており、該かさ歯車１０９の歯がかさ歯車１１０の歯とかみ合っている。さらに、液力ポンプ(Hydraulikpumpe)の駆動のための歯車１１１が配置されている。
【００２７】
第１の円錐プーリー対１２０は軸１２１に回転可能に支承されており、第１の円錐プーリー１２２ａが軸に対して軸線方向で固定されており、第２の円錐プーリー１２２ｂが軸線方向に運動可能に構成されている。円錐プーリー１２２ｂの軸線方向の移動のために、少なくとも１つの圧力室１２３を設けてあり、圧力室が液力流体で負荷可能であり、その結果、巻掛け手段１２５の圧着、円錐プーリー１２２ｂの軸線方向の位置の調節、ひいては伝動装置の無段階の伝達比が可能である。
【００２８】
さらに軸１２１にトルク検出部材(Drehmomentfuehler)１２６を配置してあり、トルク検出部材が液力流体の、発生するトルクに関連した圧力を変化させる。
【００２９】
軸１２１は領域１３０ａ及び領域１３０ｂで回転可能に支承されている。軸１２１は部分的に中空軸として構成されており、対応する圧力室への液力流体の供給が保証されている。例えば、通路１３２が軸の内部に配置されており、従ってトルク検出部材に液力流体を供給し、かつトルク検出部材からの流出を保証することができる。
【００３０】
軸線方向運動可能な円錐プーリー１２２ｂの軸線方向の移動のための調節装置が単式ピストン若しくはダブルピストン-原理で行われ、例えば圧力室１２３が巻掛け手段の圧着及び伝達調節のために制御され、若しくは１つの仕切壁がこの圧力室を仕切って、これによって２つの室が形成されてよい。同様に、両方の圧力室の逆の機能形式も有利である。
【００３１】
トルク検出部材１２６は、機械原理に基づく弁であり、該弁が生じるトルクに関連して流過量若しくは圧力を調節する。
【００３２】
第２の円錐プーリー対１３１は同じく軸１３１ａを用いて回転可能に支承されており、軸受１３２ａ，１３３ａが使用されている。第１の円錐プーリー１３４ａは軸線方向に移動できず、第２の円錐プーリー１３４ｂが調節手段１３５ｂを用いて軸線方向に移動可能である。室１３５が油漏れ補償に役立っている。
【００３３】
軸１３１ａの一方の端部にかさ歯車１３６を配置してあり、該かさ歯車が歯で以てかさ歯車１３７の歯とかみ合っていて、該かさ歯車と駆動結合されている。かさ歯車１３７の後方に回転方向転換装置１３８を配置してあり、該回転方向転換装置は前進・後進切換プラネットギヤユニット(Vorwaerts-,Rueckwaerts-
Umschaltplanetensatz)として構成されていてよい。
【００３４】
走行エレメントと回転方向転換装置とは１つのユニットに統合されていてよく、若しくは配置の順序を取り替えられていてもよい。
【００３５】
このような関連で被駆動側のクラッチが特に有利であり、それというのは車両静止の状態で伝達比変化、例えば調節が簡単に行われるからである。
【００３６】
図２の駆動ユニットの、入力軸の軸線若しくは出力軸の軸線を基準にした半径方向の寸法は、この実施例では特にわずかである。曲線(Kurve)１５０は後輪駆動装置を備えた車両のカルダンシャフト管(Kardantunnel)の包絡線である。傾斜された円錐プーリー軸線を有する駆動ユニットの配置によって、実施例において最大に与えられる構成空間の限界条件が申し分なく満たされる。半径方向の小さい構成空間に基づき、駆動ユニットの長さのわずかな増大が可能であり、後輪駆動装置を備えた車両においては可能な構成空間は軸線方向で大きな余地を有している。
【００３７】
本出願は、先願のドイツ連邦共和国特許出願第４２０１６９２号及びドイツ連邦共和国特許出願第１９５４６２９３号に関連しており、該出願の内容は本出願の開示内容に属する。本出願人は、これまで詳細な説明及び／又は図面にのみ示した別の構成の特許請求を留保している。サブクレームにおける引用形式は、メインクレームの構成をそれぞれサブクレームの特徴によって改善することを示したものであり、サブクレームはサブクレームの構成を独立請求項として立てることを放棄したものであると理解されるべきではない。
【００３８】
本発明は、記載の実施例に限定されるものではなく、本発明の枠内で種々の変更が可能であり、記載された若しくは図面に示された構成及び部材、若しくは処置段階を利用して若しくは組合せてあらたな構成、若しくはあらたな処置段階を導くものであり、さらに製造方法、検査方法、及び作業方法も含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく駆動ユニットの概略平面図
【図２】本発明に基づく駆動ユニットの断面図
【符号の説明】
４  走行エレメント、    ４ａ  出力エレメント、    ５ａ，５ｂ  かさ歯車、    ６，７  軸線、    ８  軸、    ９  円錐プーリー対、    ９ａ，９ｂ  円錐プーリー、    １０  調節部材、    １１  円錐プーリー対、    １１ａ，１１ｂ  円錐プーリー、    １２  調節手段、    １３  軸、    １４  軸線、１５  巻掛け手段、    １６，１７  かさ歯車、    １８  軸線、    １９転向ユニット、    ２０  駆動ユニット、    １００  駆動ユニット、    １０１  入力エレメント、    １０２  クランク軸、    １０３  ねじ、    １０４  ねじ、    １０５  走行エレメント、    １０６  始動歯冠、    １０７  出力軸、    １０８  軸受、    １０９，１１０  かさ歯車、    １１１  歯車、    １２０  円錐プーリー対、    １２１  軸、    １２３  圧力室、    １２５  巻掛け手段、    １２６  トルク検出部材、    １３１  円錐プーリー対、    １３１ａ  軸、    １３２  通路、    １３２ａ  軸受、    １３３ａ  軸受、    １３４ｂ  円錐プーリー、    １３５  室、    １３５ｂ  調節手段、    １３６，１３７  かさ歯車、    １３８  回転方向転換装置
【図１】
0003847394.tif 000002
【図２】
0003847394.tif 000003