DE19507525A1 - Stufenloses Getriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Stufenlose Getriebe dienen zur Übertragung von Drehbewe­ gungen, bei denen die Übersetzung innerhalb eines bestimm­ ten Stellbereichs stufenlos eingestellt werden kann. Die Kraftübertragung erfolgt durch Reibschluß. Dies hat den Nachteil, daß ein nicht erwünschter Schlupf auftritt, außerdem ist der Verschleiß der Reibelemente hoch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein stufenloses Getriebe zu schaffen, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem gattungsgemäßen Ge­ triebe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Haupt­ anspruchs enthaltenen Merkmale. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.

Erfindungsgemäß wird die bisher durch Reibelemente bewirkte Kraftübertragung durch Kegelzahnräder und in die Kegel­ zahnräder eingreifende Schraubenfederschleifen ersetzt. Dadurch ist es erstmals möglich, auch in stufenlosen Ge­ trieben eine schlupffreie und verschleißarme Kraftüber­ übertragung zu gewährleisten. Dabei wirken die geschlosse­ nen Schraubenfederschleifen mit ihren nicht gespannten, fest aneinander liegenden Windungen in erster Linie als Schubelemente, nicht als Zugelemente, wie sie sonst häufig bei Kraftüber­ tragungen eingesetzt werden. Ein seitliches Abknicken der Schraubenfederschleife kann vermieden werden, indem ent­ weder Führungselemente vorgesehen werden oder die zu über­ tragende Schubkraft so eingestellt wird, daß sie die seit­ liche Auslenkungskraft nicht übersteigt.

Bevorzugt werden die Schraubenfederschleifen über Kegel­ rollen geführt, die die Schraubenfederschleifen in Rich­ tung zu den Kegelrollen hin beaufschlagen. Dadurch werden die Schraubenfederschleifen gegen die Kegelzahnräder ge­ drückt, so daß eine schlupffreie Kraftübertragung durch den Formschluß zwischen Kegelzahnrädern und Schraubenfeder­ schleife zustande kommt.

Es können weiterhin Laufrollen vorgesehen sein, die die Schraubenfederschleifen in Richtung zu den Kegelrollen hin beaufschlagen. Diese Laufrollen wirken als Andruckelemente für die Schraubenfederschleife an die Kegelrollen und außerdem als Führungselemente, die ein Abknicken der Schraubenfederschleife verhindern.

Um ein problemloses Verschieben der Schraubenfederschleife zwischen den Kegelzahnrädern zu ermöglichen, können die Kegelrollen und die Laufrollen an einem Gestänge angeordnet sein, das in einer Führung verschiebbar ist. Diese Führung kann parallel zu den Neigungsflanken der Kegelzahnräder verlaufen, aber auch parallel zu deren Achsen.

Vorzugsweise ist die Verzahnung der Kegelzahnräder dem sich beim Verschieben der Schraubenfederschleife ergebenden Spreizeffekt angepaßt. Umschlingt die Schraubenfeder­ schleife einen kleineren Durchmesser der Kegelrolle, so werden die Windungen weiter gespreizt. An dieser Stelle hat das mit der Schraubenfederschleife gepaarte Kegelzahn­ rad eine gröbere Verzahnung. Umgekehrt entspricht die Um­ schlingung auf einem größeren Durchmesser der Kegelrolle einer geringeren Spreizung der Windungen der Schrauben­ federschleife, die auf eine feinere Verzahnung des Kegel­ zahnrads an dieser Stelle trifft.

Die Verstellung der Schraubenfederschleifen, Kegelrollen und Laufrollen einschließlich des Gestänges kann in den Führungen mit einem Handhebel vorgenommen werden, sie kann aber auch maschinell bzw. automatisch erfolgen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figurenbeschrei­ bung beispielhaft näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines stufenlosen Getrie­ bes; und

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des gleichen Getriebes von oben.

Die Antriebswelle 10 wird von einem Motor 8 angetrieben. Die Antriebswelle 10 ist mit einem Kegelzahnrad 1 fest verbunden, das als Antriebszahnrad wirkt. Die Neigungs­ flanke 11 des Kegelzahnrads 1 wird entsprechend dem ge­ wünschten Übersetzungsverhältnis eingestellt.

In einem Spaltabstand, der dem Durchmesser der eingesetzten Schraubenfederschleife in etwa entspricht, ist eine Kegel­ rolle 4 angeordnet, deren Neigungswinkel mit dem des Kegel­ zahnrads 1 übereinstimmt. Über diese Kegelrolle 4 ist eine Schraubenfederschleife 2 geführt, die von zwei Laufrol­ len 3 in Richtung zur Kegelrolle hin beaufschlagt werden.

Die Laufrollen 3 sind an einem Gestänge 5 angeordnet, das in einer Führung (nicht dargestellt) in Pfeilrichtung 12 verschiebbar ist. Ein Handgriff 7 dient zum Verschieben des Gestänges 5, das über ein Lenkgestänge 6 mit dem Hand­ griff 7 verbunden ist.

Die Schraubenfederschleife 2 läuft an der der Antriebsseite entgegengesetzten Abtriebsseite über eine Kegelrolle, die der Kegelrolle 4 auf der Antriebsseite entspricht. Ent­ sprechend sind auf der Abtriebsseite auch Laufrollen und ein zweites Kegelzahnrad angeordnet.

Claims (4)

1. Stufenloses Getriebe zur Übertragung von Drehbewegungen von einer An- zu einer Abtriebsachse, mit kegelförmigen Rotationskörpern auf der An- und Abtriebswelle und mit die Drehbewegung zwischen den Rotationskörpern übertragenden Zwischengliedern, die parallel zu den Neigungsflanken der kegelförmigen Rotationskörper verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß
die kegelförmigen Rotationskörper Kegelzahnräder (1) sind und
die Zwischenglieder in sich geschlossene Schraubenfeder­ schleifen (2) sind, die die Drehbewegung formschlüssig auf die Kegelzahnräder übertragen.

2. Stufenloses Getrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schraubenfederschleifen (2) über Kegelrollen (4) geführt sind, die die Schraubenfederschleifen (2) in Richtung zu den Kegelzahnrädern (1) beaufschlagen.

3. Stufenloses Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfederschleifen (2) von Laufrollen (3) in Richtung zu den Kegelrollen (4) beaufschlagen.

4. Stufenloses Getriebe nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelrollen (4) und Laufrollen (3) an einem Gestänge (5) angeordnet sind, das in einer Führung (11) verschieb­ bar ist.