AT228652B

AT228652B - Selbsttätig wirkendes, stufenloses Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: AT228652B
Application number: AT778261A
Authority: AT
Original assignee: Fichtel & Sachs Ag
Priority date: 1960-11-17
Filing date: 1961-10-16
Publication date: 1963-07-25

Description

Selbsttätig wirkendes, stufenloses Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Keilriemengetriebe mit einem sich in Abhängigkeit von dem übertragenen Drehmoment stufenlos verändernden Übersetzungsverhältnis. Derartige Keilriemengetriebe sind bekannt ; sie umfassen mindestens eine Keilriemenscheibe, bestehend aus zwei relativ zueinander unverdrehbaren, aber in axialer Richtung verschiebbaren Keilriemenscheibenhälften ; in den Drehmomentverlauf ist mindestens ein Abstützelement eingeschaltet, welches durch das übertragene Drehmoment elastisch auslenkbar ist und dessen jeweilige Auslenkung den Abstand der Keilriemenscheibenhälften bestimmt.

Bei den bekannten Keilriemengetrieben tritt beim Auftreten eines höheren Widerstandes an der Abtriebswelle automatisch eine Übersetzungsänderung des Getriebes ein, so dass die Übersetzung des Getriebes dem höheren Drehmomentbedarf automatisch angepasst wird. Dies gilt jedoch nur, wenn das Drehmoment einen bestimmten Übertragungssinn hat, also etwa im Sinne des Antriebes bei Kraftfahrzeugen wirkt. Wird dagegen der Drehsinn des Drehmoments umgekehrt, d. h. wird die normalerweise als Abtriebswelle wirkende Welle angetrieben, so ergibt sich ein Freilaufeffekt. Dies ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen von Nachteil, da wegen dieses Freilaufeffektes die Bremswirkung des Motors nicht oder jedenfalls nicht im gewünschten Masse ausgenützt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und ein Keilriemengetriebe zu schaffen, welches unabhängig vom Übertragungssinn des Drehmoments eine Anpassung des'Übersetzungsverhält- nisses an den jeweiligen Drehmomentbedarf bewirkt. Die Erfindung geht aus von einem selbsttätig wirkenden stufenlosen Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem sich in Abhängigkeit von dem übertragenen Drehmoment stufenlos verändernden Übersetzungsverhältnis, umfassend mindestens eine Keilriemenscheibe, bestehend aus zwei relativ zueinander unverdrehbaren, aber in axialer Richtung verschiebbaren Keilriemenscheibenhälften und weiter umfassend mindestens eine in den Drehmomentverlauf eingeschaltete, durch das übertragene Drehmoment elastisch auslenkbare Drehmomentstütze,

deren Stellung den Abstand der Keilriemenscheibenhälften bestimmt. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsge- mäss dadurch gelöst, dass zwischen die elastisch auslenkbare Drehmomentstütze und eine der Riemenscheibenhälften eine doppelt wirkende Verstellkraftübertragungsvorrichtung eingeschaltet ist, vorzugsweise in Form eines durch die Drehmomentstütze verstellbaren, in eine die Keilriemenscheibenhälften zusammenhaltende Federung eingeschlossenen Spreizgliedes, wobei diese Verstellkraftübertragungsvorrichtung die Riemenscheibenhälften entsprechend dem Betrag der Auslenkung der Drehmomentstütze, jedoch unabhängig von der Richtung dieser Auslenkung verstellt.

Die Zeichnung stellt die Erfindung dar ; es zeigen : Fig. 1 ein erfindungsgemässes Keilriemengetriebe innerhalb des Triebwerkes eines Kraftfahrzeuges, Fig. 2 eine Keilriemenscheibe des Getriebes nach Fig. 1 in vergrössertem Massstab, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. 2, Fig. 4 eine andere Aus- führungsform der Keilriemenscheibe und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 4.

In Fig. l ist das erfindungsgemässe Keilriemengetriebe für einen Kraftfahrzeugantrieb dargestellt.

Mit 1 ist ein Antriebsmotor, mit 2 eine Antriebskeilriemenscheibe bezeichnet, deren Keilriemenscheibenhälften zueinander verschiebbar sind und entweder nur durch eine Feder oder durch eine drehzahl- abhängige Verstelleinrichtung aneinandergedrückt werden. Mit 4 ist ein Keilriemen bezeichnet, der die

Verbindung zwischen der Antriebskeilriemenscheibe 2 und einer Abtriebskeilriemenscheibe 5, 6 herstellt.

Auf einer Abtriebswelle 10 sitzt ein Fahrzeugrad 3.

In den Fig. 2 und 3 erkennt man Einzelheiten der Abtriebskeilriemenscheibe und ihrer Verstelleinrichtung. Die Abtriebskeilriemenscheibe besteht aus den beiden Hälften 5, 6, die gegenseitig verschiebbar ineinander gelagert sind. Die Keilriemenscheibenhäflte 5 ist axial nicht verschiebbar auf der Abtriebswelle 10 gelagert. Die Sicherung der beiden Keilriemenscheibenhälften gegen eine Verdrehung erfolgt durch die radial nach innen eingreifenden Ansätze 8 der Keilriemenscheibenhälfte 5, die in Aussparungen 17 der Keilriemenscheibenhälfte 6 geführt sind. An den Ansätzen 8 sind T-förmige Doppelhebel 7 befestigt, in deren Gabelstück radiale Abstützarme 9 der Abtriebswelle 10 eingreifen.

Die Doppelhebel 7 stützen sich auf der andern Seite über eine auf der Abtriebswelle geführte Widerlagerscheibe 12 und eine Druckfeder 11 an der verschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte 6 ab.

In den Fig. 4 und 5 ist eine gegenüber den Fig. 1, 2 und 3 abgeänderte Ausführung der Abtriebskeilriemenscheibe und der drehmomentabhängigen Verstelleinrichtung dargestellt. Die Abtriebskeilriemenscheibe besteht auch hier aus den beiden Keilriemenscheibenhälften 5 und 6, von denen die Keilriemenscheibenhälfte 5 axial nicht verschiebbar auf der Abtriebswelle 10 und die Keilriemenscheibenhälfte 6 innerhalb einer topfförmigen Ausbuchtung der Keilriemenscheibenhälfte 5 gelagert ist. Die Keilriemenscheibenhälfte 6 ist gegenüber der Keilriemenscheibenhälfte 5 axial verschiebbar, kann sich jedoch radial nicht verdrehen, da Ansätze 15 der Keilriemenscheibenhälfte 5 in die Aussparungen 17 der Keilriemenscheibenhälfte 6 eingreifen und beide Teile dadurch radial unverdrehbar verbunden sind.

Auf der Abtriebswelle 10 sind radiale Abstützarme 13 angeordnet, die mit einer Mulde einer Scheibe 14 zusammenarbeiten. Die Scheibe 14 greift mit ihrem Aussenrad ebenfalls in die sich axial erstreckenden Aussparungen 17 und stützt sich über eine Druckfeder 11 in der axial verschiebbaren Keilriemenscheibe 6 ab.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen drehmomentabhängigen Verstelleinrichtung, wie sie in den Fig. l, 2 und 3 dargestellt ist, ergibt sich wie folgt : Die vom Antriebsmotor 1 erzeugte Antriebskraft wird über die Antriebskeilriemenscheibe 2 und den Keilriemen 4 auf die Abtriebskeilriemenscheibenhälfte 5, 6 übertragen. Ergibt sich an der Antriebswelle 10 ein hoher Fahrwiderstand, z. B. beim Anfahren, Beschleunigen oder bei der Bergfahrt, so wird die Abtriebskeilriemenscheibenhälfte 5, 6 mit den Fortsätzen 8 gegenüber der Antriebswelle 10 mit den Fortsätzen 9 verdreht.

Durch diese Verdrehung wird der Doppelhebel 7 betätigt und über die verschiebbare Scheibe 12 die Druckfeder 11 stärker gespannt und damitie Keilriemenscheibenhälfte 6 tiefer in die Keilriemenscheibenhälfte 5 hineingeschoben. Der Keilriemen 4 gelangt dadurch auf einen grösseren Radius. Die Abtriebswelle 10 wird daher mit einem Drehmoment angetrieben, das um so höher ist, je stärker der Doppelhebel 7 yerdreht wird. Die Antriebskeilriemenscheibenhälfte 2 gleicht dabei die Radiusvergrösserung der Abtriebskeilriemenscheibenhälften 5, 6, aus, indem die Keilriemenscheibenhälften der Antriebskeilriemenscheibe 2 gegeneinander verschiebbar ausgebildet sind.

Wird die Antriebskeilriemenscheibe 2 mit einer beliebigen, an sich bekannten drehzahlabhängigen Verstellvorrichtung versehen, so ergibt sich auch eine zusätzliche drehzahlabhängige Übersetzungsregelung.

Bei schiebendem Fahrzeug, d. h. wenn die Abtriebswelle 10 vom Fahrzeugrad 3 angetrieben wird, verdreht sich die Antriebswelle 10 ebenfalls gegenüber der Abtriebskeilriemenscheibenhälfte 5, 6, jedoch diesmal entgegengesetzt. Es wird jedoch auch durch diesen Ausschlag des Doppelhebels 7 über die Scheibe 12 die Druckfeder 11 gespannt, die Keilriemenscheibenhälften 5, 6 ineinandergeschoben und der Keilriemen 4 dadurch auf einen grösseren Radius gebracht. Durch diese Übersetzungsänderung ergibt sich im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen kein Freilaufeffekt im Getriebe, der Motor kann daher zum Bremsen des Fahrzeuges herangezogen werden. Diese Anordnung ist auch für das Starten des Antriebsmotors 1 durch Anschieben des Fahrzeuges vorteilhaft, da dadurch der Motor gleich auf eine hohe Drehzahl gebracht wird.

Das Starten durch Anschieben des Fahrzeuges kommt besonders bei Zweiradfahrzeugen in Betracht.

Die Wirkungsweise der Verstelleinrichtung entsprechend den Fig. 4 und 5 ist genau die gleiche, wie die nach Fig. 1, 2 und 3.
EMI2.1

Claims

h.PATENTANSPRÜCHE : 1. Selbsttätig wirkendes, stufeliloses Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem sich in Ab- hängigkeit von dem übertragenen Drehmoment stufenlos verändernden Übersetzungsverhältnis, umfassend mindestens eine Keilriemenscheibe, bestehend aus zwei relativ zueinander unverdrehbaren, aber in axia- ler Richtung verschiebbaren Keilriemenscheibenhälften und weiter umfassend mindestens eine in den Drehmomentverlauf eingeschaltete, durch das übertragene Drehmoment elastisch auslenkbare Drehmo- mentstütze, deren Stellung den Abstand der Keilriemenscheibenhälften bestimmt, dadurch gekennzeich- net, dass zwischen die elastisch auslenkbare Drehmomentstütze (9 ;

13) und eine der Riemenscheibenhälf- ten (6) eine doppelt wirkende Verstellkraftübertragungsvorrichtung eingeschaltet ist, vorzugsweise in Form eines durch die Drehmomentstütze (9j13) verstellbaren, in eine die Keilriemenscheibenhälften (5, 6) zu- sammenhaltende Federung (8, 7, 12, 11 ; 14, 11) eingeschlossenen Spreizgliedes (7 ; 14), wobei diese Ver- stellkraftübertragungsvorrichtung die Riemenscheibenhälften (5,6) entsprechend dem Betrag der Auslen- kung der Drehmomentstütze (9 ; 13), jedoch unabhängig von der Richtung dieser Auslenkung verstellt.

2. Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Keilriemenschei- benhälften (5, 6) verdrehbar auf einer Welle (10) sitzen, wobei diese Welle (10) mit einer Drehmomentstütze (9 ; 13) elastisch gegenüber den Keilriemenscheibenhälften (5, 6) abgestützt ist.

3. Keilriemengetriebe nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Keilriemenscheibenhälften (5, 6) als konzentrisch ineinandergeschobene Töpfe ausgebildet sind, deren Böden von der Welle (10) durchsetzt werden, wobei innerhalb des inneren Topfes die Verstellkraft- übertragungsvorrichtung zwischen der Drehmomentstütze (9 ; 13) der Welle (10) und der einen Riemenscheibenhälfte (6) untergebracht ist.

4. Keilriemengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Riemenscheibenhälfte (5) mit ihrem Topfboden auf der Welle (10) gegen Axialverschiebung gesichert ist und dass am Topfmantel der einen Riemenscheibenhälfte (5) ein radialer Vorsprung (8) ausgebildet ist, welcher in einen Führungsschlitz (17) des Topfmantels der andern Riemenscheibenhälfte (6) eingreift.

5. Keilriemengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentstütze (9 ; 13) von mindestens einem radial abstehenden Stützarm (9) der Welle (10) gebildet ist und dass dieser Stützarm (9) mit dem freien Ende des Langsschenkels eines T-förmigen Verstellkraft- übertragungsgliedes (7) verbunden ist, welches an der axial unverschiebbaren Riemenscheibenhälfte (5) gelenkig gelagert ist und mit jeweils einem Ende der Querschenkel auf die andere Riemenscheibenhälfte (5) in axialer Richtung, zweckmässig unter Zwischenschaltung einer Abfederung (11), einwirkt.

6. Keilriemengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das T-förmige Übertragungsglied (7) mit den Enden seiner Querschenkel auf ein Widerlager (12) einer Schraubenfeder einwirkt, welche sich anderseits gegen die bewegliche Keilriemenscheibenhälfte (6) abstützt.

7. Keilriemengetriebe nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das T-förmige Übertragungsglied am freien Ende seines Längsschenkels gelagert ist und dass die Gabelung den radial abstehenden Stützarm (9) der Welle (10) erfasst.

8. Keilriemengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentstütze (10) von mindestens einem radial abstehenden Stützarm (13) gebildet ist, welcher mit einer abgerundeten Fläche in eine ebenfalls abgerundete, radial verlaufende Abstützmulde eines auf die bewegliche Keilriemenscheibenhalfte (6) drückenden Widerlagers (14) eingreift, wobei dieses Widerlager (14) gegen Verdrehung relativ zu den Riemenscheibenhälften (5, 6) gesichert ist.

9. Keilriemengetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei nach entgegengesetzten Richtungen abstehende Stützarme (13) der Welle (10) in eine diametral durchgehende Abstützmulde des Widerlagers (14) eingreifen.

10. Keilriemengetriebe nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager mit einem Vorsprung in den Filhrungsschlitz (17) des einen Topfmantels eingreift, welcher auch die gegenseitige Unverdrehbarkeit der Riemenscheibenhälften (5, 6) bewirkt.