BE1021991B1 - Continu variabele transmissie (cvt) en aandrijving van een voertuig voorzien van zulke cvt - Google Patents

Abstract

Continu variabele transmissie (CVT,6) die voorzien is van een magnetische rem (28) waarmee onderdelen van een planetair tandwielstelsel (7) kunnen worden afgeremd of worden vastgehouden en die minstens twee remgedeelten (32,35) bevat die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn opgesteld, waarbij de remkracht van de rem (28) kan worden vergroot of worden verkleind door middel van instelmiddelen (31) waarmee de twee remgedeelten (32,35) respectievelijk dichter naar elkaar toe of verder van elkaar weg kunnen worden gebracht.

Description

Continu variabele transmissie (CVT) en aandrijving van een voertuig voorzien van zulke CVT.

De huidige uitvinding heeft eerst en vooral betrekking op een continu variabele transmissie (CVT).

Meer bepaald heeft de huidige uitvinding betrekking op zulke CVT die bedoeld is voor het omzetten van een draaiende beweging aan een ingaande as in een draaiende beweging aan een uitgaande as met een overbrengingsverhouding die continu instelbaar is tussen een minimum en een maximum.

De ingaande as van de CVT is typisch een as aangedreven door een verbrandingsmotor, bijvoorbeeld voor het aandrijven van een voertuig, maar het is niet uitgesloten volgens de uitvinding dat de ingaande as op andere wijzen is aangedreven, bijvoorbeeld elektrisch zoals bijvoorbeeld typisch het geval is in een boormachine of dergelijke.

Hierbij bevat een CVT waarop de uitvinding betrekking heeft een planetair tandwielstelsel met planeetwielen die draaibaar zijn aangebracht op planeetassen die voorzien zijn op een planetendrager en waarbij de planeetwielen ingrijpen, enerzijds, op een ringwiel en, anderzijds, op een zonnewiel.

Het toepassen van een CVT is reeds bekend en heeft tal van voordelen.

Zo kan de motor aan een vast toerental draaien en een maximaal koppel leveren aan een minimaal verbruik.

Tevens draagt het toepassen van een CVT in de transmissie van een voertuig bij aan het rij comfort, aangezien er met een CVT geen discontinue overgangen meer zijn om over te schakelen naar een hogere of lagere versnelling, zoals wel het geval is met een klassieke versnellingsbak.

Bovendien wordt tijdens het rijden de trekkracht nooit onderbroken.

Desalniettemin vertonen de CVT's die volgens de stand van de techniek beschikbaar zijn een aantal nadelen die voor verbetering vatbaar zijn.

Een eerste type bekende CVT's zijn de CVT's die volledig gebaseerd zijn op mechanische principes, zoals bijvoorbeeld de variator of variomatic.

In zulke variomatic is een riem of ketting tussen twee poelies aangebracht, waarbij elke poelie twee helften heeft die ten opzichte van elkaar bewegen, één en ander zodanig dat bij een wijziging van het toerental van de ingaande as de riem of ketting op een radiaal verder verwijderde afstand van de ingaande as, dan wel op een radiaal kortere afstand van de ingaande as tussen de betreffende helften van de poelies gaat lopen.

Andere CVT's van het mechanische type maken gebruik van rolkogels.

Het is echter duidelijk dat deze bekende types CVT's onderdelen bevatten die erg aan slijtage onderhevig zijn.

Nog een nadeel van zulke bekende CVT's is dat er meestal meerdere zulke mechanismen na elkaar dienen te worden toegepast om het ganse snelheidsbereik te kunnen bestrij ken.

In een ander bekend type CVT wordt er gebruik gemaakt van elektromagnetische kracht om de verschillende overbrengingsverhoudingen te verwezenlijken.

Een groot nadeel van dit bekende types CVT's is dat één of meerdere spoelen worden aangewend om magnetische remkrachten op te wekken.

Deze spoelen dienen uiteraard elektrisch gevoed te worden en dit bekend type CVT's wordt tevens voorzien van een sturing die meer elektrische stroom door de spoelen jaagt wanneer meer magnetische kracht vereist is.

Bijgevolg zijn zulke bekende CVT's van dit type relatief complex en duur, ten eerste omdat ze dienen te worden samengesteld op basis van dure componenten, maar ook omwille van hun verbruik aan elektrische energie.

De huidige uitvinding heeft dan ook als doel een oplossing te bieden aan één of meer van de voornoemde en/of andere nadelen.

Onder andere heeft de uitvinding tot doel een praktische en eenvoudige oplossing aan te bieden voor het realiseren van een CVT die bovendien zeer goedkoop is vergeleken bij de bekende types CVT's.

Hiertoe betreft de huidige uitvinding een CVT met de kenmerken van de preambule van conclusie 1 waarbij de CVT bijkomend voorzien is van een magnetische rem waarmee onderdelen van het planetair tandwielstelsel kunnen worden afgeremd of worden vastgehouden en die minstens twee remgedeelten bevat die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn opgesteld, waarbij de remkracht van de rem kan worden vergroot of worden verkleind door middel van instelmiddelen waarmee de twee remgedeelten respectievelijk dichter naar elkaar toe of verder van elkaar weg kunnen worden gebracht.

Een eerste groot voordeel van zulke CVT volgens de uitvinding is dat de rem een magnetische rem is, zodat bij het uitoefenen van een remkracht geen enkele wrijving of fysisch direct contact tussen onderdelen van de CVT betrokken is, waardoor de slijtage van de CVT tot een minimum is herleid.

Een ander groot voordeel van zulke CVT volgens de uitvinding is dat de regeling van de door de CVT uitgeoefende remkracht is gebaseerd op het doen naderen of verder uit elkaar doen bewegen van twee of meerdere remgedeelten en niet op het doen toenemen of afnemen van een elektrische stroom doorheen een spoel.

Bijgevolg ligt het energieverbruik van een CVT volgens de huidige uitvinding veel lager dan bij de bekende elektromagnetische CVT's.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een CVT overeenkomstig de uitvinding is één van de remgedeelten voorzien van één of meerdere permanente magneten.

Bijkomend of als alternatief is volgens de uitvinding bij voorkeur één van de remgedeelten voorzien van een ring die vervaardigd is uit een elektrisch geleidend materiaal, bij voorkeur uit rood koper.

Een groot voordeel van deze uitvoeringsvormen van een CVT overeenkomstig de uitvinding is dat de werking ervan geen of nauwelijks een verbruik van energie vergt.

Immers, in zulke uitvoeringsvorm van een CVT volgens de uitvinding is de uitgeoefende remkracht gebaseerd op het principe dat een permanente magneet een magnetische krachtwerking heeft op een elektrisch geleidend materiaal wanneer de permanente magneet en het elektrisch geleidend materiaal in beweging zijn ten opzichte van elkaar.

Door bijvoorbeeld één of meerdere permanente magneten op een bewegend gedeelte van het planetair tandwielstelsel van de CVT aan te brengen en op andere gedeelten van de CVT elektrisch geleidend materiaal te voorzien dat voldoende dicht in de buurt van deze permanente magneten kan worden gebracht, kan aldus een remmende werking worden verkregen, zoals verder in de tekst nog zal worden aangetoond.

Bovendien dient voor deze krachtwerking geen elektrische stroom te worden voorzien, behalve dan eventueel voor de sturing, meer bepaald voor het verplaatsen van het elektrisch geleidend materiaal naar het remgedeelte met permanente magneten.

Deze laatste elektrische stroom voor de sturing is echter van een gans andere grootteorde dan de elektrische stromen die gebruikelijk zijn voor het opwekken van een voldoende sterk magnetisch veld met een elektrische spoel.

Het is duidelijk dat de oplossing aangeboden door de huidige uitvinding zeer eenvoudig is en slechts een minimum aan elementen vereist, waardoor het gewicht van een transmissie sterk kan gereduceerd worden ten opzichte van het gewicht van transmissies die vervaardigd zijn volgens de bekende technieken.

Er zijn immers geen elektrische spoelen, slipkoppelingen, versnellingsbakken en zo meer nodig.

Het sterk gereduceerde gewicht van een transmissie vervaardigd met een CVT volgens de uitvinding is een bijkomende factor die bijdraagt aan een beperking van het energieverbruik.

De huidige uitvinding heeft tevens betrekking op een aandrijving van een voertuig.

Meer bepaald heeft de uitvinding op een aandrijving die voorzien is van een verbrandingsmotor met een uitgaande as die de ingaande as vormt van een CVT volgens de uitvinding zoals hiervoor werd beschreven.

Kenmerkend aan de aandrijving volgens de uitvinding is dat de uitgaande as van de voornoemde CVT volgens de uitvinding is aangesloten op een omkeringsmechanisme en dat de uitgaande as van het omkeringsmechanisme de ingaande as vormt van een differentieel.

Het omkeringsmechanisme is bedoeld voor het omzetten van de rotatie van de uitgaande as van de CVT in een rotatie van een uitgaande as van het omkeringsmechanisme die ofwel hetzelfde is of wel omgekeerd is in draaizin.

Kortom, het omkeringsmechanisme van de aandrijving laat toe het voertuig zowel voorwaarts als achterwaarts aan te drijven.

Een groot voordeel van zulke aandrijving overeenkomstig de uitvinding is dat ze uitermate geschikt is voor toepassing in allerhande voertuigen.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een CVT volgens de uitvinding, evenals een aandrijving volgens de uitvinding beschreven, met verwijzing naar bijgaande figuren, waarin: figuur 1 schematisch een aandrijving volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 illustreert in welke zin een dynamische magnetische kracht gericht is, tussen een elektrische geleider en een permanente magneet die relatief ten opzichte van elkaar in beweging zijn; figuren 3 tot 5 op grotere schaal het gedeelte weergeven dat in figuur 1 met F2 is aangeduid en dat de kern van de CVT volgens de uitvinding bevat, wanneer de sturing respectievelijk in een neutrale stand, in een accelererende stand en een stand tijdens een gedwongen vertraging is gebracht; figuren 6 en 7 uitvergroot het omkeringsmechanisme van de aandrijving weergeven dat in figuur 1 is aangeduid met F6, respectievelijk in een stand voor voorwaartse aandrijving en in een stand voor achterwaartse aandrijving; figuur 8 op grotere schaal het differentieel van de aandrijving weergeven dat in figuur 1 is aangeduid met F8; en, figuur 9 op analoge wijze als in figuur 3 een andere uitvoeringsvorm van een CVT volgen de uitvinding illustreert.

De in figuur 1 weergegeven aandrijving 1 volgens de uitvinding is bedoeld voor het aandrijven van een paar wielen 2 van een voertuig.

De aandrijving 1 is hierbij voorzien van een verbrandingsmotor 3 die slechts schematisch is weergegeven en waarvan de uitgaande as 4 de ingaande as 5 vormt van een continu variabel transmissie (CVT) 6 volgens de uitvinding.

Deze CVT 6 bevat eerst en vooral een planetair tandwielstelsel 7 met een ringwiel 8, planeetwielen 9 en een zonnewiel 10.

De planeetwielen 9 zijn met behulp van lagers 11 draaibaar aangebracht op planeetwielassen 12 die zich volgens de axiale richting AA' van het planetair tandwielstelsel 7 uitstrekken vanuit een planetendrager 13.

De as 5 van de planetendrager 13 is de ingaande as 5 van de CVT 6 of, wat in dit geval hetzelfde is, de uitgaande as 4 van de verbrandingsmotor 3.

Deze ingaande as 5 van de CVT 6 is gelagerd in de behuizing 14 van de verbrandingsmotor 3 met behulp van lagers 15.

Het zonnewiel 10 is vast gemonteerd op een as 16 die zich tevens uitstrekt volgens de axiale richting AA' van het planetair tandwielstelsel 7.

Deze as 16 van het zonnewiel 10 vormt de uitgaande as 16 van de CVT 6.

Deze uitgaande as 16 van de CVT 6 is aan één uiteinde 17 gelagerd en gesteund in de planetendrager 13 met behulp van lagers 18.

Aan het andere uiteinde 19 is de as tevens gelagerd in de behuizing 20 van de CVT 6 met behulp van lagers 21.

Voorts is een tussenliggende lagering 22 voorzien die is aangebracht rondom de as 16 en die is gemonteerd in een gedeelte 23 van de CVT 6 dat verbonden is met het ringwiel 8 en dat zich radiaal uitstrekt vanaf het ringwiel 8 tot aan de as 16 van het zonnewiel 10.

Het ringwiel 8 is voorzien van zowel een inwendige vertanding 24 als een uitwendige vertanding 25.

De planeetwielen 9 grijpen in op de inwendige vertanding 24 van het ringwiel 8 evenals op de vertanding van het zonnewiel 10 waarrond ze op regelmatige wijze geschikt zijn.

De uitwendige vertanding 25 is bedoeld om samen te werken met een tandwiel 26 dat axiaal verschuifbaar is tot het kan ingrijpen op de uitwendige vertanding 25 van het ringwiel 8 en dat wordt aangedreven door een startmotor 27, uiteraard slechts met de bedoeling de verbrandingsmotor 3 op te starten.

Na het starten van de verbrandingsmotor 3 wordt de verbinding tussen het tandwiel 26 en het ringwiel 8 opnieuw verbroken door een verschuiving van het tandwiel 26.

Zoals in de inleiding werd uiteengezet is de bedoeling van de CVT 6 dat de draaiende beweging van de ingaande as 5 wordt omgezet in een draaiende beweging aan de uitgaande as 16, waarbij het toerental van deze uitgaande as 16 continu instelbaar is tussen een minimum en een maximum.

De ingaande as 5 van de CVT wordt aangedreven door de verbrandingsmotor 3.

In de beginsituatie waarbij het voertuig stilstaat, wordt de ingaande as 5 door de verbrandingsmotor 3 aangedreven, terwijl de uitgaande as 16 niet roteert.

Het minimum toerental van de uitgaande as 16 is in dit geval dus 0 tpm.

Deze situatie is enkel mogelijk, wanneer het ringwiel 8 vrij kan roteren.

Wordt nu integendeel het ringwiel 8 volledig geblokkeerd, dan wordt de rotatie van de planetendrager 13, die nog steeds wordt aangedreven door de ingaande as 5 met behulp van de verbrandingsmotor 3, omgezet via de planeetwielen 9 in een rotatie van het zonnewiel 10 en dus van de uitgaande as 16.

De overbrengingsverhouding OV die hierbij van toepassing is, kan als volgt berekend worden:

Met : - Ni het toerental van de ingaande as 5 of dus de planetendrager 13; - Nu het toerental van de uitgaande as 16 of dus het zonnewiel 10; - Zr het aantal tanden voorzien op het ringwiel 8; - Zz het aantal tanden voorzien op het zonnewiel 10.

Het is duidelijk dat het zonnewiel 10 in deze situatie sneller roteert dan de planetendrager 13 in een mate die afhangt van het aantal tanden Zr en Zz voorzien respectievelijk op het ringwiel 8 en het zonnewiel 10.

In deze situatie met volledig geblokkeerd ringwiel 8 is het toerental Nu van de uitgaande as 16 het maximale toerental dat met dit planetair tandwielstelsel 7 kan worden bereikt, althans voor een bepaald gegeven toerental Ni van de ingaande as 5.

Kortom deze toestand komt overeen met de toestand waarin het voertuig aan maximale snelheid rijdt.

De idee achter de uitvinding toegepast op dit voorbeeld van figuur 1, bestaat erin het ringwiel 8 met behulp van een magnetische rem 28 in meerdere of mindere mate af te remmen om aldus alle mogelijke tussenliggende overbrengingsverhoudingen te realiseren en dit traploos of anders gezegd op continue wijze.

Meer algemeen gesteld, is het de bedoeling van de magnetische rem 28 onderdelen van het planetair tandwielstelsel 7 te kunnen afremmen of vast te houden.

Specifiek aan de uitvinding is voorts het kenmerk dat de magnetische rem 28 werkt op de principes van het dynamisch magnetisme, wat is geïllustreerd aan de hand van figuur 2.

Het is immers zo dat wanneer een elektrische geleider 29 een relatieve beweging ondergaat ten opzichte van een magnetisch veld er een zekere magnetische krachtwerking optreedt.

In figuur 2 beweegt een permanente magneet 30 met magneetveld B aan een snelheid v ten opzichte van een koperen geleider 29.

Deze beweging gaat gepaard met een magnetische reactiekracht F die de beweging tracht tegen te werken en die aldus tegengesteld gericht is aan de snelheid v.

Kortom, de koperen geleider 29 werkt als een magnetische rem 27 op de permanente magneet 30.

Wanneer de afstand D tussen de permanente magneet 30 en de koperen geleider 29 afneemt of wanneer de snelheid v toeneemt, dan neemt deze magnetische reactiekracht F toe.

Hetzelfde principe is toegepast in een CVT 6 volgens de uitvinding, waarbij de magnetische rem 28 een aantal remgedeelten bevat die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn opgesteld.

Hierbij kan de remkracht van de magnetische rem 28 worden vergroot of worden verkleind door middel van instelmiddelen 31 de twee remgedeelten respectievelijk dichter naar elkaar toe of verder van elkaar weg kunnen worden gebracht.

Meer bepaald is in het geval van de figuur 1 de CVT voorzien van een eerste remgedeelte 32 dat verbonden is met het ringwiel 8 door middel van een tubulair gedeelte 33 dat zich axiaal vanuit het ringwiel 8 uitstrekt.

Dit eerste remgedeelte 32 is voorzien van één of meerdere permanente magneten 34 die concentrisch rond de axiale richting AA' zijn aangebracht, meer bepaald aan de radiaal naar binnen gerichte zijde van het tubulair gedeelte 33.

De CVT 6 is voorts voorzien van een tweede remgedeelte 35 dat een koperen cilindervormige ring 36 bevat die tevens concentrisch is aangebracht rond de axiale richting AA' van het planetair tandwielstelsel 7.

Het eerste remgedeelte 32 heeft een inwendige diameter G die groter is dan de uitwendige diameter H van het tweede remgedeelte 35.

Het tweede remgedeelte 35 is axiaal verschuifbaar gemonteerd op de behuizing 20 van de CVT 6.

Hiertoe is de behuizing 20 van de CVT 6 voorzien van één of meerdere zich axiaal uitstrekkende geleidingen 37 en is het tweede remgedeelte 35 voorzien van axiaal gerichte openingen 38 waarmee het over de geleidingen 37 in de axiale richting AA' kan worden verschoven.

Kortom, de remgedeelten 32 en 35 zijn beweegbaar ten opzichte van elkaar volgens de axiale richting AA' van het planetair tandwielstelsel 7, waarbij het tweede remgedeelte 35 axiaal verschuifbaar is in het eerste remgedeelte 32.

Op volledig analoge wijze is de CVT 6 volgens de uitvinding in deze uitvoeringsvorm tevens voorzien van een derde remgedeelte 39 dat vast is verbonden met de as 16 van het zonnewiel 10.

Dit derde remgedeelte 39 is net zoals het eerste remgedeelte voorzien van één of meerdere permanente magneten 34 die concentrisch rond de axiale richting AA' zijn aangebracht, meer bepaald zijdelings aan een zich axiaal uitstrekkend tubulair gedeelte 40 dat zelf via een verbindingsgedeelte 41 is verbonden met de as 16.

Het verbindingsgedeelte 41 wordt in dit geval gevormd door een zich radiaal vanuit de as 16 uitstrekkende circulaire plaat 41.

De inwendige diameter I van het derde remgedeelte 39 ter plaatse van de permanente magneten 34 is even groot als de inwendige diameter G ter plaatste van de permanente magneten 34 van het eerste remgedeelte 32.

Voorts is het tubulair gedeelte 40 volledig binnen het tubulair gedeelte 33 gevat, zodanig dat het derde remgedeelte 39 vrij draaibaar is in het tubulair gedeelte 33.

Het tweede remgedeelte 35 is tevens axiaal verschuifbaar in het derde remgedeelte 39.

De permanente magneten 34 van het eerste remgedeelte 32 en het derde remgedeelte 39 en de koperen ring 36 hebben allemaal dezelfde axiale lengte L.

Tevens is er tussen de permanente magneten 34 van het eerste remgedeelte 32 en het derde remgedeelte 39 een tussenafstand die overeenstemt met de lengte L van hhhet tweede remgedeelte 35.

In andere uitvoeringsvormen is het uiteraard niet uitgesloten andere configuraties toe te passen.

De instelmiddelen 31 waarmee de axiale verschuiving van het tweede remgedeelte 35 kan worden ingesteld zijn in het getoonde voorbeeld als volgt opgebouwd.

Het tweede remgedeelte 35 is voorzien van een zich axiaal uitstrekkende doorvoeropening 42 met inwendige schroefdraad, waarin een zich axiaal uitstrekkende as 43 is geschroefd.

Deze as 43 is gelagerd in de behuizing 20 van de CVT 6 met lagers 44 en kan daarom roteren rond zijn as, wat uiteraard gepaard gaat met een axiale verplaatsing van het tweede remgedeelte 35.

Teneinde de rotatie van de as 43 te kunnen aansturen is op de as 43 voorts een conisch tandwiel 45 voorzien dat ingrijpt op een conisch tandwiel 46 dat gemonteerd is op het uiteinde van een motoras 47.

Deze motoras 47 wordt aangedreven door een elektrische motor 48.

De instelmiddelen 31 worden in dit geval aangestuurd door een pedaal 49 die met een voet 50 manipuleerbaar is en die in zijn midden kantelbaar is opgesteld over een scharnieras 51.

De pedaal 49 wordt automatisch terug naar een neutrale stand gebracht door middel van veren 52 voorzien aan weerszijden van de scharnieras 51.

Deze neutrale stand is meer in detail weergegeven in figuur 3 en stemt overeen met een positie van het tweede remgedeelte 35 precies tussen het eerste remgedeelte 32 en het derde remgedeelte 39, zodat in deze stand geen remkracht wordt uitgeoefend en zowel het ringwiel 8 als het zonnewiel 10 of de uitgaande as 16 vrij kunnen roteren.

Bij stilstand van het voertuig wordt typisch deze neutrale stand aangenomen, waarbij de uitgaande as 4 van de verbrandingsmotor 3 stationair draait terwijl de as 16 geen rotatie ondergaat.

Bij het kantelen van de pedaal 49 wordt de elektrische motor 48 geactiveerd.

Dit kantelen wordt gedetecteerd met detectiemiddelen 53 die tevens de motor 4 8 aansturen en wel zodanig dat bij een kanteling vanuit de neutrale stand door met de tip van de voet 50 de pedaal 4 9 naar beneden te duwen het tweede remgedeelte 35 axiaal wordt bewogen naar het eerste remgedeelte 32 met een afremming van het ringwiel· 8 tot gevolg.

Dit wordt simpelweg bewerkstelligd door de motor 48 in de juiste zin te doen draaien.

Deze situatie is in figuur 4 weergegeven.

Het afremmen van het ringwiel 8, terwijl de planetendrager 13 nog steeds aan hetzelfde toerental wordt aangedreven door de verbrandingsmotor 3 resulteert onvermijdelijk in een rotatie van het zonnewiel 10 en de uitgaande as 16 van de CVT 6, zodat het voertuig in beweging kan komen.

Naarmate het tweede remgedeelte 35 meer en meer axiaal naar het eerste remgedeelte 32 wordt verschoven, wordt het ringwiel 8 meer en meer afgeremd terwijl het zonnewiel 10 en de uitgaande as 16 juist sneller gaan roteren en steeds meer aan de aandrijfkracht van de verbrandingsmotor 3 worden onderworpen.

Dit is uiteraard de bedoeling bij het versnellen van het voertuig.

Door de pedaal 49 terug te laten kantelen in de richting van de neutrale stand wordt de motor 48 in de omgekeerde zin aangestuurd en wordt het tweede remgedeelte 35 axiaal in de richting van de neutrale stand tussen het eerste remgedeelte 32 en het derde remgedeelte 39 bewogen.

Hierbij wordt de overlapping tussen het eerste remgedeelte 32 en het tweede remgedeelte 35 verkleind en wordt het ringwiel 8 opnieuw meer en meer losgelaten, waardoor minder aandrijfkracht van de verbrandingsmotor 3 naar de uitgaande as 16 van de CVT 6 wordt aangevoerd.

Echter wanneer er minder aandrijfkracht naar de uitgaande as 16 wordt geleverd, treedt er nog niet noodzakelijk een vertraging van het voertuig op.

Om een gedwongen vertraging van het voertuig mogelijk te maken, zoals bijvoorbeeld bij het bergaf rijden, is het derde remgedeelte 39 voorzien dat verbonden is met het zonnewiel 10.

Wanneer de pedaal 4 9 met de hiel van de voet 50 naar beneden wordt gekanteld vanuit de neutrale stand, wordt het tweede remgedeelte 35 axiaal bewogen naar een derde remgedeelte 39 met een afremming van het zonnewiel 10 en dus van de uitgaande as 16 tot gevolg, evenals een vertraging van het voertuig.

Deze situatie is geïllustreerd in figuur 5.

In de hier besproken uitvoeringsvorm vervult de pedaal 49 gelijktijdig beide functies, doch in andere uitvoeringsvormen is het niet van de uitvinding uitgesloten voor het versnellen en voor het actief afremmen aparte instelmiddelen 31 te voorzien en/of aparte motoren 48 al dan niet met bijhorende remgedeelten.

Het is duidelijk dat de CVT 6 volgens de uitvinding zeer eenvoudig te vervaardigen is, licht kan worden uitgevoerd met een minimum aan componenten en dat de CVT 6 nauwelijks of geen energie verbruikt, behalve dan om het tweede remgedeelte 35 juist te positioneren met de elektrische motor 48.

Teneinde een echt functionele aandrijving 1 volgens de uitvinding te bekomen zijn er nog een aantal componenten voorzien zoals globaal is weergegeven in figuur 1.

Eerst en vooral is er op de uitgaande as 16 van de CVT 6 een omkeringsmechanisme 54 voorzien voor het omzetten van de rotatie van de uitgaande as 16 in een rotatie van een uitgaande as 55 van het omkeringsmechanisme 54 die ofwel hetzelfde is of wel omgekeerd is in draaizin.

Uiteraard is zulk omkeringsmechanisme 54 bedoeld om te kunnen schakelen tussen een voorwaartse aandrijving en een achterwaartse aandrijving van het voertuig.

Een mogelijke interessante uitvoeringsvorm van zulk omkeringsmechanisme is meer in detail weergegeven in de figuren 6 en 7.

Meer bepaald heeft dit omkeringsmechanisme 54 een ingaande as 56 die vast verbonden is met de uitgaande as 16 van de CVT 6 of die gevormd wordt door de uitgaande as 16 van de CVT 6.

De uitgaande as 55 van het omkeringsmechanisme 54 is voorzien diametraal tegenover de ingaande as 56 of ligt met andere woorden in het verlengde van de ingaande as 56.

Het omkeringsmechanisme 54 is voorts tevens voorzien van een kooi 57 die draaibaar is opgehangen aan de ingaande as 56 en de uitgaande as 55 door middel van lagers 58.

Op de ingaande as 56 en de uitgaande as 55 is verder telkens een conisch wrijvingswiel 59 gemonteerd.

Het omkeringsmechanisme 54 bevat voorts een paar tussenliggende conische tandwielen 60 die samen met het ander paar conische tandwielen 59 in een vierkant zijn gemonteerd.

Verder zijn er koppelmiddelen 61 voorzien die bedoeld zijn voor het blokkeren en terug loskoppelen van de i.ngaande as 56 en de uitgaande as 55 van het omkeringsmechanisme 54 aan de kooi 57.

Tot slot zijn er nog bijkomende koppelmiddelen 62 voor het aankoppelen en terug loskoppelen van de kooi 57 aan de behuizing 63 van het omkeringsmechanisme 54.

In figuur 6 is de toestand weergegeven waarbij de ingaande as 56 en de uitgaande as 55 aan de kooi 57 zijn gekoppeld door middel van de koppelmiddelen 61, terwijl de bijkomende koppelmiddelen 62 ontgrendeld zijn teneinde de kooi 57 vrijelijk te laten roteren ten opzichte van de behuizing 63.

In dit geval bevatten de koppelmiddelen 61 telkens een koppelwrijvingswiel 64 dat door middel van een spieverbinding 65 verschuifbaar over de ingaande as 56 dan wel de uitgaande as 55 tot tegen de kooi 57 kan worden verschoven voor de koppeling of ervan kan worden weggeschoven voor een ontkoppeling.

De spieverbinding 65 verzekert dat de koppelwrijvingswielen 64 steeds mee roteren met de betreffende as 55 of 56.

In de situatie van figuur 6 wordt de kooi 57 aldus verplicht mee te draaien met de ingaande as 56, waarbij deze draaibeweging rechtstreeks wordt overgebracht naar de uitgaande as 55.

De conische tandwielen 59 en 60 bewegen hierbij niet ten opzichte van elkaar en ondergaan enkel gezamenlijk de roterende beweging van de kooi 57.

In de situatie weergegeven in figuur 7 zijn de ingaande as 56 en de uitgaande as 55 van het omkeringsmechanisme 54 terug losgekoppeld van de kooi 57, terwijl de kooi 57 gekoppeld is aan de behuizing 63 met behulp van de bijkomende koppelmiddelen 62.

In deze situatie worden aldus de kooi 57 verhinderd van te roteren ten opzichte van de behuizing 63.

Het conische tandwiel 59 op de ingaande as 56 reageert echter met de tussenliggende conische tandwielen 60, die op hun beurt het conische tandwiel 59 aan de uitgaande as 55 aandrijven, evenwel in omgekeerde draaizin vergeleken met de draaizin van de ingaande as 56.

Kortom met de koppelmiddelen 61 en de bijkomende koppelmiddelen 62 kan er gemakkelijk geschakeld worden tussen een voorwaartse en een achterwaartse aandrijving.

In een laatste trap van de aandrijving 1 volgens de uitvinding is nog een differentieel 66 voorzien die de verschillen tussen de snelheden van de beide wielen 2 van het voertuig kan opvangen op een manier die voorts geheel bekend is.

Dit differentieel 66 is meer in detail weergegeven in figuur 8.

De uitgaande as 55 van het omkeringsmechanisme 54 is hiertoe voorzien van een tandwiel 67 dat het differentieel 66 aandrijft.

De beide uitgaande assen 68 van het differentieel drijven voorts elk een wiel 2 aan.

Tussen gedeelten van deze assen 68 zijn homokinetische koppelingen 69 voorzien, zoals gebruikelijk is.

Voorts zijn de wielen 2 voorzien van schijfremmen 70.

In figuur 9 is nog een alternatieve, meer praktische versie van een CVT 6 volgens de uitvinding weergegeven.

In deze uitvoeringsvorm is de behuizing 20 van de CVT ingedeeld in twee compartimenten 70 en 71 die van elkaar gescheiden zijn door een tussenwand 73.

Centraal in de tussenwand 73 is een opening 74 voorzien waardoor de uitgaande as 16 van de CVT 6 is aangebracht, evenals een gedeelte 75 dat het ringwiel 8 en het tubulair gedeelte 33 met elkaar verbindt en dat tevens de tussenliggende lagering 22 omsluit.

Dit gedeelte 75 is daartoe anders uitgevoerd dan het gedeelte 23 in figuur 3.

Meer bepaald vormt het gedeelte 75 een zich radiaal uitstrekkende gleuf 76 waarin de tussenwand zich uitstrekt.

Het compartiment 71 waarin het planetair tandwielstelsel 7 zich bevindt is oliegesmeerd, terwijl het compartiment 72 dat de magnetische rem 28 bevat luchtgekoeld.

Tussen het gedeelte 75 en de tussenwand 73 is dan ook een olieafdichting voorzien 77.

De ringen 34 zijn in deze uitvoeringvorm bij voorkeur uitgevoerd met koelvinnen waarover koude lucht kan stromen ter koeling ervan.

Om een goede doorstroming van lucht te verkrijgen zijn openingen 78 voorzien in de behuizing 20 van de CVT evenals opening 79 in het tubulair gedeelte 33.

Voor het positioneren van het tweede remgedeelte 35 is in deze uitvoeringsvorm ter vervanging van de conische tandwielen 45 en 46 gebruik gemaakt van een zelfremmende worm-wormwiel overbrenging 80.

Tot slot is de motor 48 uitgerust met een positieopnemer of Tacho 81.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en aan de hand van de figuren geïllustreerde uitvoeringsvormen van een CVT 6 en een aandrijving 1 volgens de uitvinding, doch zulke CVT 6 en aandrijving 1 kunnen op allerlei andere manieren worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (13)

1. Conclusies

   1. Continu variabele transmissie (CVT,6) voor het omzetten van een draaiende beweging aan een ingaande as (5) in een draaiende beweging aan een uitgaande as (16) waarbij het toerental aan de uitgaande as (16) instelbaar is tussen een minimum en een maximum en waarbij de CVT (6) een planetair tandwielstelsel (7) bevat met planeetwielen (9) die draaibaar zijn aangebracht op planeetassen (12) voorzien op een planetendrager (13) en die ingrijpen enerzijds op een ringwiel (8) en anderzijds op een zonnewiel (10), daardoor gekenmerkt dat de CVT (6) bijkomend voorzien is van een magnetische rem (28) waarmee onderdelen van het planetair tandwielstelsel (7) kunnen worden afgeremd of worden vastgehouden en die minstens twee remgedeelten (32,35) bevat die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn opgesteld, waarbij de remkracht van de rem (28) kan worden vergroot of worden verkleind door middel van instelmiddelen (31) waarmee de twee remgedeelten (32,35) respectievelijk dichter naar elkaar toe of verder van elkaar weg kunnen worden gebracht.
2. 2. CVT (6) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat één van de remgedeelten (32,39) voorzien is van één of meerdere permanente magneten (34).
3. 3. CVT (6) volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat één van de remgedeelten (35) voorzien is van een ring (36) die vervaardigd is uit elektrisch geleidend materiaal, bijvoorbeeld koper.
4. 4. CVT (6) volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de remgedeelten (32,35,39)gevormd worden door elementen die concentrisch rond de axiale richting van het planetair tandwielstelsel (7) zijn aangebracht.
5. 5. CVT (6) volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat een eerste remgedeelte (32) een inwendige diameter (G) heeft die groter is dan de uitwendige diameter (H) van een tweede remgedeelte (35).
6. 6. CVT (6) volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de remgedeelten (32,35, 39) beweegbaar zijn ten opzichte van elkaar volgens de axiale richting (AA') van het planetair tandwielstelsel (7).
7. 7. CVT (6) volgens conclusies 5 en 6, daardoor gekenmerkt dat een eerste remgedeelte (32) axiaal verschuifbaar is over een tweede remgedeelte (35) of andersom een tweede remgedeelte (35) axiaal verschuifbaar is in een eerste remgedeelte (32).
8. 8. CVT (6) volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de ingaande as (5) van de CVT (6) gevormd wordt door de as van de planetendrager (13) en de uitgaande as (16) door de as van het zonnewiel (10).
9. 9. CVT (6) volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat één van de remgedeelten (32) vast is verbonden met het ringwiel (8) en een ander remgedeelte (35) axiaal verschuifbaar is gemonteerd in de behuizing (20) van de CVT (6).
10. 10. CVT (6) volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de CVT (6) is voorzien van een derde remgedeelte (39) dat vast is verbonden met de as (16) van het zonnewiel (10).
11. 11. CVT (6) volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de instelmiddelen (31) worden aangestuurd door een pedaal (4 9) die met een voet (50) manipuleerbaar is en die in zijn midden kantelbaar is opgesteld over een scharnieras (51) en die automatisch terug naar een neutrale stand wordt gebracht door middel van veren (52) voorzien aan weerszijden van de scharnieras (51), waarbij bij het kantelen van de pedaal (49) een elektrische motor (48) wordt geactiveerd en zodanig wordt aangestuurd dat bij een kanteling vanuit de neutrale stand in een eerste zin een tweede remgedeelte (35) axiaal wordt bewogen naar een eerste remgedeelte (32) met een afremming van het ringwiel (8) tot gevolg, terwijl bij een kanteling vanuit de neutrale stand in tegengestelde zin het tweede remgedeelte (32) axiaal wordt bewogen naar een derde remgedeelte (39) met een afremming van het zonnewiel (10) tot gevolg.
12. 12. CVT (6) volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat op de uitgaande as (16) van de CVT (6) een omkeringsmechanisme (54) is voorzien voor het omzetten van de rotatie van de uitgaande as (16) in een rotatie van een uitgaande as (55) van het omkeringsmechanisme (54) die ofwel hetzelfde is of wel omgekeerd is in draaizin, waarbij dit omkeringsmechanisme (54) de volgende elementen bevat : - een ingaande as (56) die vast verbonden is met de uitgaande as (16) van de CVT (6) of die gevormd wordt door de uitgaande as (16) van de CVT (6); - een uitgaande as (55) die voorzien is diametraal ten opzichte van de ingaande as (56); - een kooi (57) die draaibaar is opgehangen aan de ingaande as (56) en de uitgaande as (55); een paar conische tandwielen (59) voorzien respectievelijk op de ingaande as (56) en de uitgaande as (55); - een paar tussenliggende conische tandwielen (60) die samen met het ander paar conische tandwielen (59) in een vierkant zijn gemonteerd; - koppelmiddelen (61) voor het aankoppelen en het terug loskoppelen van de ingaande as (56) en de uitgaande as (55) van het omkeringsmechanisme (54) aan de kooi (57); en, - bijkomende koppelmiddelen (62) voor het aankoppelen en terug loskoppelen van de kooi (57) aan de behuizing (63) van het omkeringsmechanisme (54).
13. 13. Aandrijving (1) van een voertuig, die voorzien is van een verbrandingsmotor (3) met een uitgaande as (4) die de ingaande as (5) vormt van een CVT (6) volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de uitgaande as (16) van de CVT (6) is aangesloten op een omkeringsmechanisme (54) volgens conclusie 12 en dat de uitgaande as (55) van het omkeringsmechanisme (54) de ingaande as vormt van een differentieel (66).