DE866288C - Stepless gear transmission - Google Patents

Description

Stufenloses Zahnradgetriebe Während die bisher üblichen Wechselgetriebe der Kraftfahrzeuge durch wechselweises Einschalten der verschiedenen Gänge von Hand oder mehr oder weniger automatisiert das Übersetzungsverhältnis nur in einigen wenigen Stufen verändern können, bezweckt das im folgenden an Hand der Zeichnung beschriebene, die Erfindung bildende Getriebe stufen- und schaltpausenlose, fließende Veränderbarkeit des Übersetzungsverhältnisses ohne Unterbrechung der Kraftübertragung und volle Automatisierung, d. h. von Motorleistung und jeweiliger Beanspruchung abhängige automatische Regelung. Es handelt sich um ein Zahnradgetriebe, im Gegensatz zu den in letzter Zeit aufkommenden, dem gleichen Zwecke dienenden Flüssigkeitsgetrieben.Infinitely variable gear transmission While the previously usual change gears of the motor vehicles by switching on the various gears alternately by hand or more or less automates the gear ratio in just a few To be able to change stages, the aim is to do what is described below with reference to the drawing, the transmission forming the invention stepless and non-shifting, flowing variability of the transmission ratio without interruption of the power transmission and full Automation, d. H. depending on the engine power and the respective load automatic regulation. It is a gear transmission, in contrast to the recently emerging fluid drives serving the same purpose.

Das Getriebeprinzip beruht darauf, daß der wirksame Dreharm eines treibenden Rades A fließend verkürzt und verlängert werden kann durch exzentrische Verstellung des axial neben diesem liegenden getriebenen Rades C. Beide Räder sind in radialer Richtung beweglich durch ein Ausgleichsgetriebe verbunden (Mitnehmer = Ritzelpaar a, Mitnehmerarme b), welches die beim Umlaufen auftretenden radialen Bewegungen der Ritzelpaarea so verwertet, daß der Umfang des verstellbaren getriebenen Rades C einseitig auf der Nah- oder Fernpunktseite eine gleichmäßige und dem wirksamen Dreharm des treibenden Rades A verhältige Fortbewegung erhält.The gear principle is based on the fact that the effective rotary arm of a driving wheel A fluent can be shortened and lengthened by eccentric Adjustment of the axially next to this driven wheel C. Both wheels are Movable in the radial direction, connected by a differential gear (driver = Pinion pair a, driver arms b), which is the radial Movements of the pinion pairs utilized so that the scope of the adjustable driven Wheel C unilaterally on the near or far point side a uniform and the effective Rotary arm of the driving wheel A receives moderate locomotion.

Bau und Funktion des Getriebes: Das treibende Rad A stellt eine Mitnebmerscheibe dar mit auf der Stirnfläche angebrachten radialen Führungen für die Mitnehmerschlitten. Die Führungsflächen sind als Zahnstangen ausgebildet. In den Mitnehmerschlitten, die die freien Enden der um die Achse des verstellbaren Rades C schwenkbaren Mitnehmerarme b bilden, ist ein Ritzelpaar a gelagert. Dieses Ritzelhaar greift einerseits stets in eine der beiden. Zahnstangen der Führungen in der Stirnfläche der Mitnehmerscheibe A, andrerseits kämmt es mit dem Zahnkranz des verstellbaren Rades C. Da nur einseitig eine treibende Verbindung zwischen der Mitnehmerscheibe A und dem verstellbaren Rad C bestehen darf, muß der Umlaufkreis des Mitnehn iersystems um so viel größer als .der des verstellbaren Rades C sein, .daß Eingriffsmöglichkeit zwischen beiden nur begrenzt besteht, z. B. bei drei Mitnehmern nur auf ein Drittel der Umfänge. Liegen die Mitnehmerscheibe A und das verstellbare Rad C koaxial, so nimmt bei einer Umdrehung jedes Kitzelpaar ohne wesentliche Eigenumdrehung das versteilbare Rad C um ein Drittel seines Umfanges mit. Wird nun das eine Rad C gegenüber dem anderen Rad (Mitnehmerscheibe) A aus der koaxialen in eine exzentrische Lage verstellt, so tritt auf der Nahpunktseite eine Verkürzung des Dreharmes der Mitnehmerscheibe A auf. Das Mitnelunerritzelpaar d macht, in den Zahnstangen der Führungen abrollend; beim Umlaufen mehr oder weniger Eigenumdrehungen, die bei sinngemäßer Steuerung das Kitzelpaar a in dem Zahnkranz des verstellbaren Rades C um so viel vorauseilen lassen, daß der Umfang des verstellbaren Rades C im Laufe einer Umdrehung der Mitnehmerscheibe A nur um so viel vorwärts bewegt wird, als er durch ein Zahnrad mit dem Radius des gerade kürzesten Dreharmes bewegt würde. Im Nah-und Fernpunkt, also im Augenblick des Stillstandes der Ritzeleigenumdrehungen, muß ein Umsetzen des Kitzelpaares aus der einen in die ändere Zahnstange der Führung erfolgen. Wird das verstellbare Rad C in entgegengesetzter Richtung, .d. h. so, daß die Eingriffseite der Fernpunktseite entspricht, verlagert, bewirkt die umgekehrte Richtung der Eigenumdrehungen des Kitzelpaares ca eine entsprechende Mehrbewegung des Umfanges des verstellbaren Rades C. Theoretisch müßten also zwischen größter Untersetzung (Abb. 3) über den Gleichlauf (Abb. 2) bis zu größter Übersetzung (Abb. q:) alle Unter- bzw. Übersetzungsverhältnisse stufenlos herstellbar sein. Bei der beweglichen Verbindung zwischen den beiden Rädern A und C führt jede Stellungsveränderung zwangsläufig zu Anpassungsbewegungen im Ausgleichsgetriebe; so daß beliebige Veränderungen innerhalb gegebener Grenzen ohne Unterbrechung der Kraftübertragung fließend erfolgen können.Construction and function of the gearbox: The driving wheel A is a driver disk shown with radial guides for the driver slides attached to the end face. The guide surfaces are designed as racks. In the driver carriage, which are the free ends of the adjustable around the axis of the Wheel C form pivotable driver arms b, a pinion pair a is mounted. This pinion hair on the one hand always grabs one of the two. Toothed racks of the guides in the face the drive plate A, on the other hand, it meshes with the ring gear of the adjustable Rades C. There is only one driving connection between the drive plate A and the adjustable wheel C must exist, the circulation of the Mitnehn iersystems be so much larger than .that of the adjustable wheel C, .that possibility of intervention there is only a limited amount between the two, e.g. B. with three drivers only to a third the sizes. If the drive plate A and the adjustable wheel C are coaxial, so With one turn, each pair of tickles takes the steeper one without a significant turn of its own Wheel C by a third of its circumference with. Now is the one wheel C compared to the other wheel (drive plate) A moved from the coaxial to an eccentric position, so on the near point side there is a shortening of the rotary arm of the drive plate A on. The Mitnelunerritzelpaar d makes rolling in the racks of the guides; when revolving more or less self-revolutions, which with analogous control the tickle pair a in the ring gear of the adjustable wheel C advance by so much let that the circumference of the adjustable wheel C in the course of one revolution of the drive plate A is only moved forward by as much as it is driven by a gear wheel with the radius of the shortest rotating arm would be moved. In the near and far point, that is, in the moment the standstill of the pinion's own revolutions, a transfer of the tickle pair must be done the one in the other rack of the guide. Will the adjustable wheel C in the opposite direction, .d. H. so that the engagement side is the far point side corresponds, shifted, causes the opposite direction of the proper turns of the Tickle pair approx a corresponding additional movement of the circumference of the adjustable wheel C. Theoretically there should be between the greatest reduction (Fig. 3) via the synchronism (Fig. 2) up to the largest gear ratio (Fig. Q :) all sub-ratios or gear ratios be infinitely variable. With the moving connection between the two wheels A and C, every change in position inevitably leads to adaptive movements in the Differential gear; so that any changes within given limits without Interruption of the power transmission can take place fluently.

Verläuft die Bewegung in umgekehrter Richtung vom verstellbaren Rad C zur Mitnehmerscheibe A, dann- ist der Getriebeeffekt ebenfalls umgekehrt.Does the movement run in the opposite direction from the adjustable wheel C to drive plate A, then the gear effect is also reversed.

Der zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses erforderliche einfache Vorgang des Versteilens des Rades C kann einer vollen Automatisierung mit Hilfe bekannter Vorrichtungen (Schwungregler usw.) keine Schwierigkeiten machen.The simple one required to change the gear ratio The process of adjusting the wheel C can be fully automated with the help of known devices (swing regulator, etc.) do not cause any difficulties.

Zur Verwendung des Getriebes bei fest gelagertem Antriebs- und Arbeitsteil ergeben sich mehrere Möglichkeiten.For using the gearbox with a fixed drive and working part there are several possibilities.

So wäre z. B. vorstellbar ein Getriebe, das je ein stufenloses Getriebe der beschriebenen Art an der Antriebs- und an der Arbeitsseite ]hat. Den Teilen A und C auf .der Antriebsseite (Abb. 5 bis 7) entsprechen auf der Arbeitsseite die Teile B und C. Die verstellbaren Räder C und C sind, miteinander im Dauereingriff, gemeinsam verlagerbar. (Das jeweilige Übersetzungsverhältnis ist in den Abb.6 und 7 durch punktierte Kreise wiedergegeben.) Statt zweier verstellbarer Räder C könnte auch ein Doppelzahnrad (Abb. S) genügen. Die Teile A und B liegen koaxial, das verstellbare Doppelzahnrad C ist mit seinem Lager D zwischen beiden radial verschieblich. Die Eingriffsseite zwischen Mitnehmer und Zahnkranz C liegt bei A achsnahe, bei B achsfern. Weitergabe der Drehbewegung erfolgt dabei in gleicher Drehrichtung.So z. B. imaginable a transmission that has a continuously variable transmission of the type described on the drive and on the working side]. Parts A and C on the drive side (Fig. 5 to 7) correspond to parts B and C on the working side. The adjustable wheels C and C can be moved together, in permanent engagement with one another. (The respective gear ratio is shown in Figs. 6 and 7 by dotted circles.) Instead of two adjustable wheels C, a double gearwheel (Fig. S) could also suffice. The parts A and B are coaxial, the adjustable double gear C with its bearing D is radially displaceable between the two. The engagement side between the driver and the ring gear C is close to the A, and remote from B. The rotary movement is passed on in the same direction of rotation.

In einfachster Form bedarf das beschriebene stufenlose Getriebe nur noch eines Arbeitsteiles B (Abb. 9). Das verstellbare Rad C ist kreisbogenförmig mit dem Radius .des Abstandes der Achsen von Antriebs- und Arbeitsteil mit seinem Lager um die Arbeitsachse verschiebbar, es steht mit dem Arbeitszahnrad B, an dem es bei Stellungsveränderungen abrollt, im Dauereingriff. (C in Abb. 9 bei Untersetzung ausgezogen, Gleichlauf gestrichelt, Übersetzung punktiert.) Die praktische Bedeutung des Getriebes liegt in der mechanisch erreichbaren höchstmöglichen Schonung des Motors durch Anpassung an. die jeweiligen Belastungsverhältnisse und des gesamten Fahrwerkes infolge Wegfallens der Schaltstöße. Erhöhung der Fahrbequemlichkeit und der Fahrsicherheit, da, wenn eine von der automatischen Regulierung unabhängige Beeinflußbarkeit des Getriebes durch den Fahrer vorgesehen wird, eine Trennung des Motors vom Fahrwerk während des Fahrens nie notwendig ist.In its simplest form, the stepless transmission described only needs another working part B (Fig. 9). The adjustable wheel C is shaped like an arc of a circle with the radius .des distance between the axes of the drive and working part with his Bearing around the working axis, it is with the work gear B, on which it unrolls when there is a change in position, in continuous intervention. (C in Fig. 9 with reduction pulled out, dashed synchronism, dotted translation.) The practical meaning of the transmission lies in the mechanically achievable highest possible protection of the Motor by adapting to. the respective load conditions and the whole Chassis due to the omission of the shift shocks. Increase in driving comfort and the driving safety, since if one of the automatic regulation The possibility of influencing the transmission by the driver is provided, a separation of the Motor from the chassis while driving is never necessary.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Stufenloses Zahnradgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei axial nebeneinanderliegenden in radialer Richtung beweglich miteinander verbundenen Getrieberädern das eine Rad (C) .gegenübendem anderen Rad (A) zwecks' Veränderung von Drehmoment und Umlaufzahl aus der koaxialen in .eine exzentrische Lage verstellbar ist. PATENT CLAIMS: i. Continuously variable gear transmission, characterized in that that of two axially adjacent to one another movable in the radial direction connected gear wheels, one wheel (C), opposite the other wheel (A) for the purpose of ' Change of torque and number of revolutions from the coaxial to an eccentric one Position is adjustable. 2. Stufenloses Zahnradgetriebe nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (D) des verstellbaren Rades (C) radial zur Achse des anderen Rades (A) verschiebbar ist. 2. Continuously variable gear transmission according to claim i, characterized in that that the bearing (D) of the adjustable wheel (C) is radial to the axis of the other wheel (A) is slidable. 3. Stufenloses Zahnradgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (D) des verstellbaren Rades (C) auf einem Kreisbogen, der durch ,den Achsmittelpunkt des anderen Rades (A) geht, verschiebbar ist. 3. Continuously variable gear transmission according to claim i, characterized in that that the bearing (D) of the adjustable wheel (C) on an arc of a circle through which the Axis center of the other wheel (A) goes, is displaceable. Stufenloses Zahnradgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des verstellbaren Rades (C) mit dem anderen Rad (A) durch Kitzel (Mitnehmer a) erfolgt, ,die in auf der Stirnfläche des Rades (A) angebrachten radialen Schlitten geführt und in um die Achse des verstellbaren Rades schwenkbaren Armen (b) so gelagert sind, daß sie mit den Zähnen des verstellbaren Rades kämmen. Continuously variable gear transmission according to claim i, characterized in that the adjustable wheel (C) is connected to the other wheel (A) by means of a tickle (driver a) which is guided in radial slides attached to the end face of the wheel (A) and in about the axis of the adjustable wheel pivotable arms (b) are mounted so that they mesh with the teeth of the adjustable wheel. 5. Stufenloses Zahnradgetriebe nach Anspruch .4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen der Schlitten als Zahnstangen ausgebildet sind, auf denen die Ritzel abrollen. 5. Stepless Gear transmission according to claim 4, characterized in that the guide surfaces the carriage are designed as racks on which the pinions roll. 6. Stufenloses Zahnradgetriebe nach Anspruch .4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel mit einem am Umfang des verstellbaren Rades angebrachten Innenzahnkranz kämmen. 6th Continuously variable gear transmission according to claim 4, characterized in that the pinions mesh with an internal ring gear attached to the circumference of the adjustable wheel. 7. Stufenloses Zahnradgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel aus zwei gezahnten Ringen und einem zwischen diesen liegenden ungezaahnten Lagerteil von kleinerem Radius bestehen, wobei der eine Zahnkranz in der Schlittenführung abrollt, während der andere Zahnkranz mit dem Innenzahnkranz des verstellbaren Rades kämmt, und das eingezogene Nabenstück des Ritzels in einem Arm des das verstellbare Rad tragenden Lagerkörpers gelagert ist. B. Stufenloses Zahnradgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß .das verstellbare Rad (C) zwischen einem treibenden und einem getriebenen Rad (A, B) angeordnet und mit beiden in radialer Richtung beweglich verbunden ist.7. Continuously variable gear transmission according to claim 6, characterized in that the pinion consists of two toothed rings and an toothless bearing part of a smaller radius lying between them, one ring gear rolling in the slide guide, while the other ring gear meshes with the inner ring gear of the adjustable wheel , and the retracted hub piece of the pinion is mounted in an arm of the bearing body carrying the adjustable wheel. B. Continuously variable gear transmission according to claim i, characterized in that; that. The adjustable wheel (C) is arranged between a driving and a driven wheel (A, B) and is connected to both of them so as to be movable in the radial direction.