DE2626329C3 - Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit stufenloser automatischer Übersetzungseinstellung - Google Patents
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit stufenloser automatischer ÜbersetzungseinstellungInfo
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- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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- F16H9/16—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts
- F16H9/18—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts only one flange of each pulley being adjustable
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung.
Ein derartiges Getriebe ist in der US-PS 26 51 210 beschrieben. Bei diesem Getriebe weist die Fliehkraftstelleinrichtung
schwenkbar gelagerte Fliehgewichte auf, deren Lagerwellen jeweils einen Antriebshebel,
welcher in die axial verschiebbare Losscheibe eingreift, und einen Rückstellhebel tragen. Die beiden Rückstellhebel
sind durch eine Zugfeder miteinander verbunden, welche die Fliehgewichte radial nach innen vorspannt.
Dieses bekannte Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ist insbesondere als automatisches Schaltgetriebe für
Fahrzeuge ausgelegt. Eine andere Verwendung eines solchen Getriebes, bei dem das Übersetzungsverhältnis
in Abhängigkeit von der Drehzahl der Eingangswelle eingestellt wird, ist der Antrieb von Hilfsaggregaten
durch die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Derartige Hilfsaggregate sind z. B. die
Lichtmaschine, der Ventilator des Kühlers, eine Lenkhilfenpumpe oder der Kompressor einer Klimaanlage.
In all diesen Fällen ist es nicht erwünscht, daß das Hilfsaggregat mit zur Drehzahl der Brennkraftmaschine
proportionaler Drehzahl angetrieben wird; vielmehr ist es vorteilhaft, diese Hilfsaggregaie mit im wesentlichen
konstanter Drehzahl, unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine anzutreiben.
Für den Antrieb von Hilfsaggregaten einer Brennkraftmaschine konnte sich das bekannte Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
nicht durchsetzen, da es verhältnismäßig teuer ist
Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Art so weitergebildet werden, daß die Fliehkraftstelleinrichtung unter
weitgehender Verwendung sowieso schon vorhandener Bauteile preiswert hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Hauptanspruchs durch die im Kennzeichen aufgeführten
Merkmale a) und b) gelöst
Die im Hauptanspruch unter a) aufgeführte Maßnahme ist bereits bei Kegelscheibenumschlingungsgetrieben
mit stufenloser automatischer Übersetzungseinstellung bekannt (US-PS 37 57 593). Dort sind aber die
Fliehgewichte als Kugeln ausgebildet, welche in sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung als
auch in axialer Richtung profilierten Vertiefungen der Losscheibe laufen und mit zusammen mit der Festscheibe
umlaufenden rampenförmigen Nocken zusammenarbeiten. Die Losscheibe muß also entweder ein
Formgußteil sein oder kompliziert mechanisch bearbeitet werden. Auch der Zusammenbau des die Fliehkraftstelleinrichtung
aufweisenden Kegelscheibenpaares ist kompliziert. Darüber hinaus können sich die als Kugeln
ausgebildeten Fliehgewichte im Betrieb verklemmen und sind Verschleiß ausgesetzt.
Bei dem erfindungsgemäßen Kegelscheibenumschlingungsgetriebe sind dagegen die Fliehgewichte fest auf
der Tellerfeder verankert und sorgen so bei Erhöhung der Drehzahl für ein auf die Tellerfeder direkt
ausgeübtes Biegemoment, durch welches sie ohne irgendwelche Relativbewegung von Teilen gegeneinander
verformt wird und die Losscheibe entsprechend axial verstellt.
Bei dem erfindungsgemäßen Kegelscheibenumschlingungsgetriebe wird also eine Tellerfeder, wie sie an sich zur Vorspannung einer Losscheibe eines Kegelscheibenpaares bekannt ist (vgl. hierzu auch die DE-AS 11 21 897) zugleich als Schwenklagerung für Fliehgewichte und als elastisches Übertragungsgestänge zwischen den schwenkbar gelagerten Fliehgewichten und der Losscheibe verwendet.
Bei dem erfindungsgemäßen Kegelscheibenumschlingungsgetriebe wird also eine Tellerfeder, wie sie an sich zur Vorspannung einer Losscheibe eines Kegelscheibenpaares bekannt ist (vgl. hierzu auch die DE-AS 11 21 897) zugleich als Schwenklagerung für Fliehgewichte und als elastisches Übertragungsgestänge zwischen den schwenkbar gelagerten Fliehgewichten und der Losscheibe verwendet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die im Anspruch 3 angegebene Drehkopplung zwischen Losscheibe und der Eingangswelle unter Vermittlung einer Anpreßfeder unter Reibschluß ist an sich bei Kegelscheibenumschlingungsgetrieben bekannt (vgl. die DE-OS 20 19 207, DE-OS 15 50 656 und die DE-AS 11 62 644).
Die im Anspruch 3 angegebene Drehkopplung zwischen Losscheibe und der Eingangswelle unter Vermittlung einer Anpreßfeder unter Reibschluß ist an sich bei Kegelscheibenumschlingungsgetrieben bekannt (vgl. die DE-OS 20 19 207, DE-OS 15 50 656 und die DE-AS 11 62 644).
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 wird erreicht, daß die Tellerfeder am inneren
Rand um eine große Strecke axial verlagert werden kann und die Gesamtbiegesteifigkeit der Tellerfeder
trotzdem nicht zu groß ist, ein großer axialer Verstellweg der Losscheibe also auch durch die fest mit
der Tellerfeder verbundenen Fliegewichte bewerkstelligt werden kann. Zudem erhält man über die Länge der
Schlitze und Federarme einen zusätzlichen Parameter
zur Einstellung der Federcharakteristik der Scheibenfeder und damit der Übersetzungs-Charakteristik des
Kegelscheibenumschlingungsgetriebes.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert In dieser zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kjgelscheibenumschlingungsgetriebe
zum Antrieb von Hilfsaggregaten einer Brennkraftmaschine in der Stellung, welche die
Getriebeteile bei Leerlauf der Brennkraftmaschine einnehmen,
Fig.2 einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 1, wobei
jedoch die Teile des Getriebes in der Stellung gezeigt sind, welche sie bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine
einnehmen,
Fig.3 eine Aufsicht auf die Tellerfeder des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes,
F i g. 4 einen axialen Schnitt durch die Tellerfeder von Fig.3 längs der Linie 4-4, wobei die Tellerfeder in
unbelastetem Zustand gezeigt ist,
Fig.5 eine Aufsicht auf eine Antriebsnabe der
Losscheibe des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und die mit ihr zusammenarbeitenden Enden der Finger
der Tellerfeder,
Fig.5A eine perspektivische Ansicht des in Fig.5
durch einen Kreis eingefaßten Teils der Antriebsnabe der Losscheibe,
Fig.6 eine grafische Darstellung der Drehzahl der
Ausgangswelle des Getriebes in Abhängigkeit von der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes,
F i g. 7 eine grafische Darstellung der Federkraf« in
Abhängigkeit von der Auslenkung für die Tellerfeder des die Fliehkraftstelleinrichtung aufweisenden Kegelscheibenpaares,
Fig.8 eine grafische Darstellung der Federkraft in
Abhängigkeit von der Auslenkung für eine zweite Tellerfeder, welche die Losscheibe des zweiten Kegelscheibenpaares
vorspannt,
F i g. 9 verschiedene Kurven, welche die Federkraft verschiedener harmonischer und unharmonischer Fedem
in Abhängigkeit von der Auslenkung wiedergeben, darunter auch eine Tellerfeder, welche anschließend an
einen ersten Bereich mit positiver Federkonstante einen zweiten Bereich nut Federkonstante Null aufweist,
Fig. 10 eine Kurve, welche die Drehzahlen von Eingangswelle und Ausgangswelle für ein herkömmliches
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe zeigt.
F i g. 1 zeigt ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe zum Antrieb des Ventialtors des Kühlers einer
Brennkraftmaschine sowie weiterer Hilfsaggregate.
Eine Eingangswelle des Getriebes ist mit einer Kurbelwelle 11 der Brennkraftmaschine über einen
Schwingungsdämpfer 12 verbunden. Die Eingangswelle 10 trägt ein treibendes Kegelscheibenpaar 13, welches
durch eine Festscheibe 14 und eine axial vei stellbare Losscheibe 16 gebildet ist. Die Festscheibe 14 sitzt auf
einem verminderten Durchmesser aufweisenden Wellenabschnitt 18 der Eingangswelle 10 und liegt an einer
den Wellenabschnitt 18 begrenzenden Schulter 20 an. Eine die Eingangswelle 10 durchsetzende Schraube 22
ist in eine Gewindebohrung 24 der Kurbelwelle 11 eingeschraubt und verspannt unter Zwischenschaltung
einer Unterlegscheibe 26 die Festscheibe 14 mit der Eingangswelle 10.
Die Losscheibe 16 ist im Preßsitz auf eine zylindrische Hülse 30 aufgesetzt, die ihrerseits von auf der
Außenseite der Eingangswelle 10 laufenden Gleitbuchsen 32 getragen ist. Letztere sind aus einem üleitlagermaterial,
z. B. einem Kunststoff niederer Reibung hergestellt Anstelle zweier Gleitbuchsen 32 kann
natürlich auch ein entsprechend langes einstückiges Teil verwendet werden. Die Losscheibe 16 ist so zusammen
mit der Hülse 30 in axialer Richtung bezüglich der Festscheibe 14 verlagerbar.
An einem zylindrischen Nabenabschnitt 36 der Losscheibe 16 ist eine Antriebsnabe 34 festgeschweißt
Letztere besteht im wesentlichen aus öinem gewellten
Flansch 38 mit einzelnen Mitnehmerfingern 40, welche in radiale Schlitze 50 einer Tellerfeder 46 eingreifen.
Die Tellerfeder 46 dient zum Vorspannen der Losscheibe 16 in die Stellung kleinsten axialen
Abstandes von der Festscheibe 14 und stellt darüber hinaus einen Teil einer Fliehkraftstelleinrichtung für die
Losscheibe dar. Der Rand der Tellerfeder 46 ist an einem becherförmigen Federhalter 42 aus Stahl
festgelegt Dieser ist mit der Eingangswelle 10 verschweißt und mittels Schrauben am Schwingungsdämpfer
12 befestigt Zur Aufnahme des Randes der Tellerfeder 46 hat der Federhalter 42 einen aufgeweiteten
Randabschnitt 44, der den äußeren Umfangsrand der Tellerfeder 46 reibschlüssig aufnimmt. Auf diese
Weise kann der Federhalter 42 durch Reibungskräfte Drehmomente auf die Tellerfeder 46 übertragen.
Wie am besten aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, hat die Tellerfeder 46 eine Mehrzahl radial nach innen
verlaufender Finger 54, welche durch die Schlitze 50 begrenzt sind. Die Finger 54 enden bei einer mittigen
öffnung 48 der Tellerfeder 46, durch welche die Hülse 30 hindurchgeführt ist.
Die Schlitze 50 enden in erweiterten öffnungen 52, in
welche Fliehgewichte 56 z. B. durch Schmieden, Pressen oder Nieten fest eingesetzt sind.
Die Drehmomentübertragung von der Eingangswelle 10 zur Losscheibe 16 erfolgt somit über den Federhalter
42, die reibschlüssige Verbindung zwischen dem letzteren und der Tellerfeder 46 sowie über die
Klauenkupplung, welche durch die Schlitze 50 und die Mitnehmerfinger 40 gebildet ist.
Wie schon dargelegt, ist die Antriebsnabe 34 gewellt und hat so einen axial nach außen weisenden
Stützabschnitt, auf welchem die radial innenliegenden Enden der Finger 54 verkippbar abgestützt sind.
Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Fliehkraftstelleinrichtung
ist in jede der Öffnungen 52 ein Fliehgewicht 56 eingesetzt. Es versteht sich, daß man
zur Änderung des Ansprechverhaltens der Fliehkraftstelleinrichtung auch nur in einige der Öffnungen 52
Fliehgewichte 56 einsetzen kann.
Die Länge des zylindrischen Nabenabschnitts 36 ist so gewählt, daß man eine bestimmte Vorspannung der
Tellerfeder 46 erhält. In diesem vorgespannten Zustand ist die Höhe Λ (vgl. F i g. 4) der im unbelasteten Zustand
kegelstumpfförmigen Tellerfeder 46 vermindert, so daß die Losscheibe 16 in Anlage an einem Riemen 88
gehalten wird, über welchen das treibende Kegelscheibenpaar 13 mit einem getriebenen Kegelscheibenpaar
82 verbunden ist. Auf diese Weise kann also der Riemen 88 nicht zwischen der Festscheibe 14 und der
Losscheibe 16 durchrutschen.
Das getriebene Kegelscheibenpaar 82 sitzt auf einer Ausgangswelle 70 des Getriebes, auf welcher ein
mehrere Flügel aufweisender Ventilator 72 des Kühlers einer Brennkraftmaschine befestigt ist. Der Ventilator
72 hat eine ringförmige Nabe 74, welche mittels einer Mutter auf einem mit Gewinde versehenen Endabschnitt
der Ausgangswelle 70 des Kegelscheibenum-
schlingungsgetriebes befestigt ist. Die Ausgangswelle 70 trägt ferner über eine Nabe 81 eine Riemenscheibe 80
mit einer Mehrzahl von Nuten zur Aufnahme von Keilriemen, welche verschiedene Hilfsaggregate, z. B.
die Wasserpumpe, die Lichtmaschine, eine Lenkhilfenpumpe oder den Kompressor einer Klimaanlage
antreiben. De- Radius der verschiedenen Nuten kann unterschiedlich gewählt werden, so daß jedes der
Hilfsaggregate mit der für ihn optimalen Drehzahl angetrieben wird.
Das getriebene Kegelscheibenpaar 82 weist eine Festscheibe 84 und eine Losscheibe 86 auf. Die
Festscheibe 84 ist direkt an der Riemenscheibe 80 angeschweißt, wie durch Schweißpunkte in der Zeichnung
angedeutet ist.
Die Losscheibe 86 hat einen zylindrischen Nabenabschnitt 90, der unter Zwischenschaltung einer Gleitbuchse
94 auf einem Zylindrischen Nabenabschnitt 92 der Riemenscheibe 80 axial verschiebbar ist. Die
Gleitbuchse 94 besteht wieder aus einem Kunststoffmaterial niederer Reibung. Die Losscheibe 86 hat ferner
einen axial nach vorne verlaufenden Randabschnitt 96, welcher im Randabschnitt eines becherförmigen Federhalters
98 aufgenommen ist. Der letztere hat einen zylindrischen Nabenabschnitt 100, welcher über eine
Gleitbuchse 102 auf einer Hülse 101 gelagert ist, welche ihrerseits drehfest mit der Ausgangswelle 70 verspannt
ist.
Am Randabschnitt 96 der Losscheibe 86 ist der Rand einer Tellerfeder 104 reibschlüssig eingespannt, welche
ganz ähnlich ausgebildet ist wie die in den F i g. 3 und 4 näher gezeigte Tellerieoer 46. Sie hat eine Mehrzahl in
radialer Richtung verlaufender, nach innen offener Schlitze 108, welche außen in vergrößerten Öffnungen
HO enden und radial verlaufende Finger 112 begrenzen.
Eine mittige Öffnung 106 der Tellerfeder 104 umgibt den mittigen Teil einer Antriebsnabe 114, welche
ähnlich ausgebildet ist wie die in den F i g. 5 und 5A gezeigte Antriebsnabe 34 und drehschlüssig zwischen
die Hülse 101 und die Nabe 81 eingespannt ist. Die Antriebsnabe 114 hat Mitnehmerfinger 116, welche
jeweils in einen der Schlitze 108 eingreifen. Ein umlaufender ringförmiger Abstützabschnitt 118 der
Antriebsnabe 114 bildet eine gekrümmte Stützfläche 120, auf welcher die radial innenliegenden Enden der
Finger 112 der Tellerfeder 104 verkippbar abgestützt sind. Die Tellerfeder 104 ist ebenso wie die Tellerfeder
46 durch reinen Reibschluß mit dem zugeordneten Federhalter verbunden, gesonderte drehmomentübertragende
Bauteile wie Stifte oder Keile, welche im Betrieb verschleißen können, werden also nicht
verwendet.
Das Ausmaß der Vorspannung der Tellerfeder 104 läßt sich durch die Länge der Hülse 101 und die axiale
Abmessung der Nabe 81 vorgeben. Die Tellerfeder 104 wird derart vorgespannt eingebaut, daß sie bei der in
F i g. 1 gezeigten Stellung der Getriebeteile (Leerlauf der Brennkraftmaschine) über ihre Mittelebene hinweg
bewegt ist Auf diese Weise wird auf die Losscheibe 86 stets eine Vorspannkraft ausgeübt.
Das oben beschriebene Kegelscheibenumschlingungsgetricbe zum Antreiben von Hilfsaggregaten
einer Brennkraftmaschine von der Kurbelwelle her bei automatischer Erniedrigung des Obersetzungsverhältnisses
mit Erhöhung der Drehzahl arbeitet wie folgt:
Bei stillstehender Brennkraftmaschine nehmen die Teile des Getriebes die in F i g. 1 gezeigte Stellung ein.
Das Obersetzungsverhältnis zwischen dem Kegelschei
ίο
benpaar 13 und dem Kegelscheibenpaar 82 ist unter diesen Bedingungen und bei den hier betrachteten
Abmessungen der Kegelscheibenpaare 1, 25. Dieses Übersetzungsverhältnis bleibt bei kleinen Drehzahlen
der Kurbelwelle U zunächst erhalten, da die auf die Fliehgewichte 56 einwirkenden Fliehkräfte zunächst
noch klein sind, so daß die Vorspannung der Tellerfeder 46 noch nicht überwunden wird. Mit zunehmender
Drehzahl der Eingangswelle 10 nimmt also die Drehzahl der Ausgangswelle 70 zunächst linear zu. Dieser Bereich
ist in F i g. 6 mit a bezeichnet. Bei einer Drehzahl der Eingangswelle 10 von etwas weniger als 1000 U/min
wird dann die Vorspannung der Tellerfeder 46 durch das durch die Fliehgewichte auf sie ausgeübte Drehmoment
überwunden und die Finger 54 werden zunehmend in der Zeichnung nach rechts verkippt. Die Antriebsnabe
34 und die mit ihr verbundene Festscheibe 16 folgen. Gleichzeitig wird unter der Kraft der Tellerfeder 104
der Abstand der Losscheibe 86 von der Festscheibe 84 verkleinert, so daß der Riemen 88 weiterhin unter
gleicher Spannung läuft. Das Übersetzungsverhältnis des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes wird nun mit
Erhöhung der Drehzahl zunehmend verkleinert, und die Drehzahl der Ausgangswelle 70 ändert sich mit
Erhöhung der Drehazhl der Eingangswelle 10 nur noch wenig. Dieser Bereich, in welchem die Drehzahl der
Ausgangswelle 70 im wesentlichen konstant bleibt, ist in F i g. 6 mit b bezeichnet und erstreckt sich von rund 1000
bis rund 3000 Umdrehungen der Eingangswelle pro Minute.
Dieser Regelbereich findet dadurch sein Ende, daß die Fliehgewichte 56 in Anlage an die Umfangswand des
becherförmigen Federhalters 42 kommen. Ab diesem Zeitpunkt führt eine Erhöhung der Drehzahl dann zu
keiner weiteren Verkippung der Finger 54 und zu keiner weiteren axialen Verlagerung der Losscheibe 16. Der
Riemen 88 läuft nun beim inneren Rand der Kegelflächen des Kegelscheibenpaares 13 und man hat
wieder ein konstantes Übersetzungsverhältnis, das spiegelbildlich zum Übersetzungsverhältnis bei kleinen
Drehzahlen ist, beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel etwa 0.75 beträgt. Der entsprechende Arbeitsbereich
des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist in F i g. 6 mit c bezeichnet.
Bei Verringerung der Drehzahl werden die Kurvenabschnitte c, b und a der in Fig.6 gezeigten
Betriebs-Charakteristik des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes in umgekehrter Richtung nacheinander
durchlaufen, wobei bei einer Drehzahl der Eingangswel-Ie 10 von etwa 3000 U/min die Fliehgewichte 56 wieder
vom Federhalter 42 frei kommen und bei einer Drehzahl der Eingangswelle 10 von 1000 U/min wieder das große
konstante Übersetzungsverhältnis von 1,25 erreicht
wird.
Die Abhängigkeit des Übersetzungsverhältnisses des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes von der Drehzahl
hängt natürlich von der Federcharakteristik der Tellerfeder 46 ab. Die Federcharakteristik der Tellerfeder
46 hängt ab vom Verhältnis h/t (Höhe der Feder zu Dicke der Feder; VgL F i g. 4). Dieses Verhältnis beträgt
für die Tellerfedern des oben beschriebenen Kegelscheibenumschlingungsgetriebes
etwa 1. Durch diese Wahl ist sichergestellt daß die Federkonstante stets positiv
ist, wie die Fig.7 und 8 zeigen. In diesen ist die
Federkraft in Abhängigkeit von der Auslenkung für die Tellerfeder 46 bzw. die Tellerfeder 104 wiedergegeben.
Diese haben die gleiche Geometrie der Schlitze und Ausnehmungen, sind jedoch verschieden stark und
werden verschieden stark vorbelastet eingebaut.
Die Tellerfeder 46 wird bis zum Punkt D vorverformt
eingebaut. Sie muß auf die Losscheibe 15 bei Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine noch eine so
große Kraft ausüben, daß der Riemen 88 nicht durchrutscht. Bei einer bestimmten Drehzahl der
Eingangswelle 70 erreicht die Tellerfeder 46 unter dem
durch die Fliehgewichte 56 ausgeübten Drehmoment dann ihre maximale Auslenkung D-I, in welcher die
Fliehgewichte 56 am Federhalter 42 anliegen. Zwischen dieser maximalen Auslenkung D-S und der minimalen
Auslenkung D hängt die Federkraft im wesentlichen linear von der Auslenkung ab; die Federkonstante ist
stets positiv. Die Tellerfeder wird nicht rasch umgebogen und schnappt auch nicht um.
Für die Tellerfeder 104 gehen die obenstehenden
Ausführungen analog. In F i g. 8 ist der Punkt, bis zu dem die Tellerfeder (04 über ihre Miltelebene hinausgehend
vorgespannt ist, mit d bezeichnet, der Punkt, bis zu welchem die Tellerfeder 104 bei hohen Drehzahlen
entlastet wird, mit d-\. Die Federkraft der Tellerfeder 104 ist aber insgesamt kleiner als die der Tellerfeder 46.
Die Tellerfedern 46 und 104 haben einen Außendurchmesser von etwa 20 cm. Für die Tellerfeder 46 ist h
etwa 033 cm und t etwa 0,32 cm. Das Verhältnis h/t ist
somit 1,024. Für die Tellerfeder 104 ist h 0,32 cm, ί
0,24 cm und h/t gleich 1,223.
Der Durchmesser der Kegelscheibenpaare beträgt etwa 18 cm. In die vergrößerten öffnungen 52 sind
jeweils Fliehgewichte 56 von 90 g eingesetzt Die insgesamt 18 Fliehgewichte liegen jeweils einen halben
Zentimeter vom Ende der Schlitze 30 entfernt. Der Riemen 88 ist ein Keilriemen mit einer Basislänge des
Querschnittes von etwa 23 cm, einem Keilwinkel von 26° und einer effektiven Länge von etwa 87 cm.
Bei einem Kraftfahrzeug, bei dem verschiedene Hilfsaggregate (Luftpumpe, automatisches Getriebe,
Klimaanlage, Wasserpumpe, Lenkhilfe, Lichtmaschine und Ventilator) über ein oben beschriebenes Kegel-
scheibenumschlingungsgetriebe angetrieben wurden, wurden die Werte für den Kraftstoffverbrauch bei
arbeitender und stillstehender Klimaanlage gemessen. Dieselben Messungen wurden bei einem Kraftfahrzeug
desselben Typs durchgeführt. Man erhält bei Verwendung des Kegelschcibenumschlingungsgetriebes wie
oben beschrieben eine Treibstoffersparnis von 9,5% bei laufender Klimaanlage und von 1,1% bei stillstehender
Klimaanlage. Ähnliche Messungen an einem Kraftfahrzeug des gleichen Typs, weiches jedoch keine
Luftpumpe als Hilfsaggregat aufweist, ergaben eine Treibstoffersparnis von 8,3% bei laufender Klimaanlage
und von 2,3% bei stehender Klimaanlage.
F i g. 9 zeigt die Federcharakteristiken verschiedener Federn. Die Kurve A zeigt eine typische Tellerfeder, bei
welcher die Federkraft mit zunehmender Auslenkung zunächst annimmt, dann abfällt und schließlich wieder
annimmt Man hat also einen Arbeitsbereich mit negativer Federkonstante. Die Kurve B zeigt dagegen
das Verhalten einer Tellerfeder, bei der die Federkonstante stets positiv ist. Derartige Tellerfedem können in
dem oben beschriebenen Kegelscheibenumschüngungsgetriebe
verwendet werden. Die Kurve C zeigt eine Tellerfeder, bei der die Federkonstante im mittleren
Arbeitsbereich gleich Null ist. Die Kurve D zeigt eine ideale Feder mit streng linearer Abhängigkeit der
Federkraft von der Auslenkung. Praktisch verwendete Schraubenfedern haben Federcharakteristiken mit
Sprüngen, wie die Kurve D'zeigt
F i g. 10 zeigt die Drehzahlbeziehung zwischen dem
treibenden und dem getriebenen Kegelscheibenpaar bei einem herkömmlichen Kegelscheibenumschlingungsgetriebe.
Wird die Drehzahl der Eingangswelle erhöht, se erhöht sich die Drehzahl der Ausgangsweile noch
stärker. Dies geht so lange weiter, bis die Drehzahl aes treibenden Kegelscheibenpaares einen bestimmten
Wert erreicht, und von diesem Zeitpunkt an wird keine
Leistung auf das getriebene Kegelscheibenpaar mehr übertragen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit stufenloser automatischer Übersetzungseinstellung,
insbesondere zum Antrieb von Zusatzaggregaten, deren auf der Getriebeausgangs- bzw. -eingangswelle
angeordnete Kegelscbeibenpaare neben einer Festscheibe je eine axial verschiebbare Losscheibe
aufweisen, die durch je eine Federvorrichtung axial vorgespannt ist, wobei mindestens auf der Getriebeeingangswelle
eine der Federspannkraft entgegenwirkende Fliehkraftstelleinrichtung mit Fliehgewichten
vorgesehen ist, deren Stellkraft — entgegen der Federvorspannung — im Sinne einer Konstanthaltung
der Getriebeausgangsdrehzahl auf die ihr zugeordnete Losscheibe einwirkt, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) die Federvorrichtung eine mit der zugehörigen Losscheibe (16,86) umlaufende Tellerfeder (46,
104) aufweist und
b) daß die Fliehgewichte (56) so in der Tellerfeder (46) verankert sind und ihre fliehkraftabhängige
Stellkraft so auf die Charakteristik der Tellerfeder (46) abgestimmt ist, daß die Konstanthaltung
der Getriebeausgangsdrehzahl oberhalb einer bestimmten Getriebeeingangsdrehzahl beginnt.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern (46,104) konisch sind
und ein M-Verhältnis von ungefähr 1 besitzen, wobei h die anfänglich gebildete Höhe und f die
Dicke ist.
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern (46,104) längs
ihres äußeren Umfangs durch Reibung an die Eingangs welle (11) bzw. die Ausgangswelle (70)
angekoppelt sind.
4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern (46,
104) durch radiale Schlitze (50,108) getrennte Finger
(54, 112) aufweisen, welche an der zugeordneten Losscheibe (16,86) angreifen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/585,900 US4020711A (en) | 1975-06-11 | 1975-06-11 | Drive system |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2626329A1 DE2626329A1 (de) | 1976-12-23 |
DE2626329B2 DE2626329B2 (de) | 1981-01-22 |
DE2626329C3 true DE2626329C3 (de) | 1981-10-29 |
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ID=24343434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2626329A Expired DE2626329C3 (de) | 1975-06-11 | 1976-06-11 | Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit stufenloser automatischer Übersetzungseinstellung |
Country Status (12)
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JP (1) | JPS51151457A (de) |
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