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Hydraulisch gesteuertes stufenloses Keilriemengetriebe für
Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein hydraulisch gesteuertes stufenloses Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge, bei welchem die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses mit Hilfe eines gegen eine Feder drückenden hydraulischen Servomotors wie Kolben od. dgl. erfolgt.
Um die Steuerung des Flüssigkeitsdruckes allein entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit gestalten zu können und dabei ein billiges und einfaches Getriebe für Kleinwagen zu schaffen, steht erfindungsge- mäss der Servomotor unter der Wirkung eines durch die veränderbare Drosselung der Umlaufleitung einer hydraulischen Förderpumpe beeinflussten Flüssigkeitsdruckes, wobei der wirksame Querschnitt der verän- derbaren Drosselstelle mittels eines Hebels od.
dgl. veränderbar ist, wobei jeder Stellung des Handorgans ein genau bestimmes Übersetzungsverhältnis entspricht und die fortschreitende Verstellung des Handorgans eine fortschreitende Steuerung des Übersetzungsverhältnisses verursacht und wobei das Keilriemengetriebe aus antreibenden und angetriebenen Keilriemenscheibenpaaren besteht, von welchen je eine Scheiben- hälfte an der Welle unverdrehbar und axial unverrückbar befestigt und je eine Scheibenhälfte an der
Welle unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar angeordnet ist und bei welchem die axial verschiebbaren Scheibenhälften mit einer Feder zu deren Annäherung belastet sind,
wobei die die angetriebenen Schei- benhälften belastende Feder stärker ausgebildet ist als die die antreibenden Scheibenhälften belastende Feder und wobei ein hydraulischer Kolben vorgesehen ist, der der belastenden Federkraft der angetriebe- nen Scheiben entgegenwirkt und der unter der Einwirkung der Druckflüssigkeit steht.
Die Fig. l und 2 zeigen Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung. Fig. l zeigt schematisch die Anordnung eines stufenlosenKeilriemengetriebes mit der erfindungsgemässen Regelung und Fig. 2 das auf der Lenkradsäule befestigte und mit einem Handhebel betätigte Drosselventil.
In Fig. l ist die Anordnung im Zusammenhang mit einem stufenlosen Keilriemengetriebe schematisch dargestellt, in welchem das antreibende Keilriemenscheibenpaar 30 und 31 das angetriebene Keilriemenscheibenpaar 32 und 33 mittels eines Keilriemen 34 antreibt.
Sowohl an der antreibenden Welle 35, die vom Verbrennungsmotor 2 über die Fliehgewichtkupplung 3 angetrieben ist, wie an der angetriebenen Welle 36 ist je eine Keilriemenscheibenhälfte 30 und 33 auf der Welle unverdrehbar und unverschiebbar angeordnet und je eine Scheibenhälfte 31 und 32 auf der Welle unverdrehbar, jedoch axial, verschiebbar angeordnet. Die beiden axial verschiebbaren Scheibenhälften 31 und 32 sind in Richtung ihrer festen Scheiben 30 und 33 mit den Federn 37 und 38 belastet, wobei die Kraft der Feder 38 die Kraft der Feder 37 überwiegt. Die angetriebene Welle 36 ist als Hohlwelle ausgebildet, in deren Bohrung 39 der Kolben 40 axial verschiebbar ist, der mit der axial verschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte 32 durch den Bolzen 41 verbunden ist.
Die zur Steuerung dienende Druckflüssigkeit wird über den feststehenden Rohrstutzen 16, der mit dem Dichtungsring 17 abgedichtet ist, in den Druck raum 15 der Hohlwelle 36 eingeführt.
Solange kein Öldruck vorhanden ist, läuft der Keilriemen infolge der überwiegenden Kraft der Feder 38 auf der antreibenden Welle auf dem kleinsten und auf der angetriebenen Welle auf dem grössten Laufradius, d. h. mit der grössten Untersetzung. Sobald aber die Feder 38 durch die Wirkung des ansteigenden Öldruckes zusammengedrückt wird, wird die Feder 37 den Keilriemen auf einen grösseren Laufradius zwingen, so dass mit ansteigendem Öldruck die Untersetzung verringert wird.
Der Flüssigkeitsdruck wird durch Drosselung des Umlaufes einer Flüssigkeitsförderpumpe 18 erzeugt und dieser Druck mittels eines mit der Hand verstellbaren zusätzlichen Überströmventils 27 geregelt.
Zur Erleichterung für den Fahrer, die Übersetzungsveränderung möglichst genau entsprechend der
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Fahrgeschwindigkeit zu regeln, ist in Fig. 1 auch ein Beispiel eines optischen Hilfsmittels dargestellt, das aber nur dann richtig funktionieren kann, wenn der Steuerdruck von der Drehzahl der Förderpumpe unab- hängig gestaltet ist. Zu diesem Zweck wird der zur Steuerung notwendige, Öldruck mit Hilfe der durch den Verbrennungsmotor 2 angetriebenen Förderpumpe 18 erzeugt, durch welche die Flüssigkeit über die
Rohre 19, 20 und 23 im Kreislauf gehalten wird, wobei das Saugrohr 20 auch mit dem Arbeitsmittelbehäl- ter 21 in Verbindung steht und das Druckrohr 19 mit dem Rohrstutzen 16 verbunden ist.
Zwischen'dem Druckrohr 19 und dem Saugrohr 20 sind zwei Kurzschlussleitungen 22 und 23 vorgese- hen. In der Kurzschlussleitung 22 ist ein federbelastetes Überströmventil 25 angeordnet, das auf den zur
Steuerung notwendigen maximalen Öldruck eingestellt ist. In der Druckleitung 19 ist ein Drosselventil 26 mit einem konstanten Drosselquerschnitt vorgesehen, der so bemessen ist, dass mit Hilfe dieses in der
Druckleitung schon bei niedriger Drehzahl des Verbrennungsmotors-bei welchem die Fliehkraftkupplung wirksam wird-der maximale Öldruck erreicht werden kann.
Wenn die Drehzahl des Motors bzw. der Förderpumpe ansteigt, wird der hiedurch und durch die kon- stante Drosselung bedingteÖldruckanstieg über das Überdruckventil 25 abgelassen, so dass im Druckrohr 19, unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors, stets der durch das Überströmventil bestimmteöl- druck vorhanden ist.
Von diesem Öldruck wird zum Zwecke, der Steuerung mittels des in der Kurzschlussleitung 23 angeordneten Ventils 2 stets so viel Öl als notwendig abgelassen, indem mit diesem durch den Fahrer mit der Hand betätigten Ventil zu dem konstanten Drosselquerschnitt 26 ein zusätzlicher Durchflussquerschnitt geschaffen wird, so dass der Öldruck entsprechend sinken wird.
Auf diese Weise kann mit der kontinuierlichen Verstellung des Handhebels 28 die Über- bzw. Untersetzung in dem Getriebe progressiv oder degressiv kontinuierlich verstellt werden ; da der Ausgangsöldruck in dieser Anordnung von der Drehzahl derFörderpumpe unabhängig konstant ist, wird einer jeden Handhebestellung immer genau ein gewisses Übersetzungsverhältnis, entsprechen, so dass, wenn entlang des Handhebelweges eine Gradeinteilung 42 angebracht wird, die mit dem Zifferblatt eines Tachome- ters 43 übereinstimmt, der Drosselventilhandhebel in dem festgestellten Fahrgeschwindigkeitsbereich-z. B. zwischen 20 und 60 km Stundengeschwindigkeit - ziemlich genau der Fahrgeschwindigkeit entsprechend verstellt werden kann.
Eine solche optische Kontrollmöglichkeit stellt eine Erleichterung für den nicht geübten Fahrer dar.
Um die Steuerung des Getriebes für den Fahrer bequem zu machen und ihm zu ermöglichen, hiebei seine Hand vom Steuerrad nicht wegnehmen zu müssen, kann das Steuerventil 27 mit seinem Handhebel 28, wie in Fig. 2 gezeigt, auf der feststehenden Lenkradsäule 46 in unmittelbarer Nähe der Hand des Fahrers angeordnet werden, oder auch am Lenkrad selbst vorgesehen sein.