Selbsttätig arbeitendes, stufenloses Keilriemengetriebe Es sind stufenlose Keilriemenget.riebe in verschiedenen Ausführungen bekannt und vor geschlagen mit zwei zweiteiligen Riemenschei ben, bei welchen je eine Riemenscheibenhälfte axial verschiebbar und in Richtung der An näherung an die andere Hälfte durch Feder kraft belastet. ist. Diese Keilrieinengetriebe ge nügen jedoch den gestellten Anforderungen nicht.
Ihre Regelträgheit. ist zu gross, als dass sie mit Erfolg für den Antrieb eines Motor fahrzeuges verwendet werden könnten, denn die Keilriemen arbeiten mit, grosser Verzöge rung und sprechen nur unvollkommen auf Widerstandsänderungen an, und zwar sind es nicht nur die Verhältnisse auf der Antriebs welle, sondern ebensosehr die auf der Ab triebswelle, die eine unvollkommene Regelung und vor allen Dingen eine Verzögerung be dingen.
Wird die Drehzahl des Antriebsmotors plötzlich gesteigert, um das Fahrzeug zu be- sschleunigen, so geht die Wanderung des Keil- riemens vom kleineren auf den grösseren Ra dius der Antriebsscheibe nur mit empfind licher Verzögerung vor sich,
da für eine rasche Wanderung der axial belastende Federdruck im Sinne der Annäherung der beiden Schei benhälften zii klein ist. Auf der andern Seite muss bei Abnehmen des Fahrwiderstandes der Keilriemen auf den getriebenen Scheibenhälf ten vom grösseren Radius in Richtung des kleineren Radius wandern und dieser Wande rung steht der zunehmende Federdruck bei gegenseitiger Entfernung der Scheibenhälften merkbar entgegen.
Es ist erkennbar, dass für beide Keilriemenscheiben, nämlich der An triebs- und der Abtriebsscheibe, Vorkehrungen getroffen werden müssen, um ein -den An forderungen entsprechendes Zusammenarbei ten zu ermöglichen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss da durch gelöst, dass der einen, verschiebbaren Scheibenhälfte der antreibenden Riemen scheibe ein Betätigungsorgan zugeordnet ist, welches unabhängig von der selbsttätigen Ver- stellung, die Verschiebung der Scheibenhälfte entgegen der Belastung in Richtung der Ab- standsvergrösserung der beiden Scheibenhälf ten ermöglicht.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine bei- spiel6-aveise Ausführungsform des erfindungs gemässen Keilriemengetriebes im Axialsehnitt, und zwar bei jeder Keilriemenscheibe hälftig bei angenäherten und hälftig bei voneinander entfernten Scheibenhälften.
Von den beiden Scheibenhälften 19 und 20 der Antriebsscheibe ist die Scheibenhälfte 20 axial verschiebbar. Sie besitzt zu diesem Zweck eine sich nach beiden Seiten axial er streckende Nabe mit den Teilen 21 und 22. Der Nabenteil 22 greift durch die Scheiben hälften 19 und ist durch die Federn 23 be lastet,
die mit ihren einen Spreizarmen 30 sich an der Aussenseite -der Scheibenhälfte 19 abstützen und mit ihren andern Spreizarmen 31 in einen tellerförmigen Fortsatz 32 des 11Tabenteils 22 eingreifen und die bestrebt sind, die beiden Scheibenhälften einander zu nähern. Der tellerförmige Fortsatz 32 der Nabe ist im, übrigen durch einen gehäuseartigen An satz 29 der Welle 28 umfasst, der die Welle 28 mit der Scheibenhälfte 19 verbindet. Der Na benteil 21 der Scheibenhälfte 20 ist im übrigen durch einen Keil 33 ebenfalls mit der Welle 28 gekuppelt.
Auf dem Nabenteil 22 sitzt ein Leer- lanTring 24, der bei voneinander entfernten Scheibenhälften 19 und 20 ein Leerlaufen des Keilriemens 3 auf der Keilriemenscheibe 19, 20 bedingt. Auf der Scheibenhälfte 19 sind, um zur Welle 28 senkrecht stehende Zapfen verdrehbar, Fliehgewichte 34 gelagert. Die Fliehgewichte 31 tragen an ihren freien Enden Fortsätze 36, die die Spreizarme, 31 der Federn 23 erfassen.
Bei voneinander entfernten Scheibenhälf ten 19 und 20 (in der Zeichnung unterer Teil) nehmen die Fliehgewichte 34 (geringe Dreh zahl) eine in der Richtung der Welle 28 eingeschwenkte Lage ein.
Mit zunehmender Drehzahl. der Seheibenhälften 19 und 20 sind die Fliehgewichte 34 bestrebt, radial nach aussen zu schwingen und beeinflussen. damit die Spreizarme 31 in Richtung der Verschie bung des Tellers 32 und damit, der Nabe 22 und der Scheibenhälfte 20 in Richtung nach links, d. h. im Sinne der Annäherung an die Scheibenhälfte 19.
Die Belastung im Sinne der Annäherung der beiden Scheibenhälften 19 und 20 wird also mit. zunehmender Dreh zahl grösser, d. h. bei plötzlich steigender Dreh zahl der Welle 28 steigt die Tendenz der Wanderung des Keilriemens 3 vom kleineren Radius auf den grösseren Radius der beiden Scheibenhälften 19 und 20.
Auf dein Nabenteil 22 der verschiebbaren Scheibenhälfte 20 ist frei drehbar ein Lauf ring 24 gelagert., der bei gespreizten Scheiben hälften 1.9 und 20 frei liegt und dazu bestimmt ist, in voller Spreizstellung den Keilriemen 3 aufzunehmen. Da in diesem Falle der Keil riemen 3 keine Berührung mit den Flanken der Scheibenhälften 19 und 20 besitzt, so liegt. Leerlauf vor. Das stufenlose, selbsttätig arbei- tende Getriebe bedarf also einer zusätzlichen Kupplung nicht..
An dem Nabenteil 21 greift, ein Schwenk hebel 25 an, über den eine axiale Verschiebung des Nabenteils 21 und damit der Scheiben hälfte 20 entgegen der Wirkung der Bela stungsfedern 23 erfolgen kann. Dieser Hebel ermöglicht es, in die selbsttätige Automatik des Schaltgetriebes von aussen her einzugrei fen, um dann, wenn die Empfindlichkeit des Getriebes, z. B. bei plötzlich auftretenden Widerständen, nicht ausreicht; das gewünschte Übersetzungswerhältnis von aussen her plötz lich und rasch einzustellen.
Der Hebel 25 ermöglicht also jede beliebige Übersetzungs- einstellung im Sinne der Verzögerung des Übersetzungsverhältnisses . bis zum Leerlauf. In Spreizstellung der beiden Scheibenhälften 19 und 20 ist der Stellhebel 25 feststellbar, um den Leerlauf aufrechterhalten zti können.
Der Nabenteil 21 besitzt stirnseitig einen Schmiernippel<B>26.</B> Durch diesen Schmiernip pel eingepresstes Fett gelangt in einen Hohl- raiun 27, der durch einen die Seheibenhälfte 19 mit. der Welle verbindenden Gehäuseteil 29 eingeschlossen ist. Eingepresstes Fett kann im Bereich :
des Eingriffes der Federn 23 in die sem Nabenhohlraum austreten und somit die Federandiruckstelle mit Schmiermittel ver sehen, ohne da.ss dieses in den Zwischenraum zwischen die beiden Seheibenhälften 19 und 20 gelangt.
Von den beiden Keilriemenabtriebsschei- benhälften 1 und 2 ist die Scheibenhälfte 1 axial verschiebbar. Zwischen den beiden Schei ben läuft der Keilriemen 3. Die Scheibenhälfte 1 trägt eine sich in der Zeichnung nach reehts erstreckende Nabe 4, die in die Nabe 5 der feststehenden Seheibenhälfte 2 eingreift.
Die beiden Naben 4 und 5 besitzen eine axiale Länge solcher Grösse, dass in der Endspreiz- stellung (-untere Hälfte der in der Zeichnung obern Riemenscheibe) ein gegenseitiger Ein griff der beiden Naben 4 und 5 vorliegt. Zwi- achen den beiden Naben 4 und .5 ist ein Dichten ,gsring 6 vorgesehen, der gegenüber dem Zwischenraum 7 zwischen den beiden Scheibenhälften 1 und 2 abdichtet.
und ein Austreten von öl oder Schmiermittel in diesen Zwischenraum zu verhindern bestimmt. ist. Die Nabe 5 der Scheibenhälfte 2 ist mit der Welle 8 verbunden, die eine axiale Bohrung 9 mit. Sehmiernippel 10 besitzt. Die axiale Boh rung mündet in eine Querbohrung 11 der Welle 8, so dass durch den Nippel eingepresste Schmiermittel zunächst zwischen die Nabe 4 und die Welle 8 und sodann zwischen die Naben 4 und 5 gelangt. Überschüssiges Schmiermittel kann durch eine Lochung 12 der übergreifenden Nabe 5 austreten, und zwar in einem Bereich, in dem es nicht mehr zwischen die beiden Scheibenhälften 1 und 2 gelangen kann.
Diese müssen, um eine ein wandfreie Wirkung aufrechtzuerhalten, stets frei von Schmiermitteln sein.
Die Scheibenhälfte 1 besitzt starr an ihr befestigte Axialbolzen 13, die Lochungen der Scheibenhälfte 2 durchsetzen und mit einer Scheibe 14 verbunden sind, die auf der Nabe 5 verschiebbar geführt ist. Zwischen der fest- ,stehenden Scheibenhälfte 2 und der Scheibe 14 sind Blattfedern<B>1.5</B> angeordnet.. Die Scheibe 2 trägt aussen am Rand eine Ringnut 16, in die die einen Enden der Federn 15 eingreifen, während die andern Federenden mit einer gewissen Vorspannung an Anschlägen 17 der Scheibe 14 sich abstützen.
Der Biegungsradius der Federn 15 ist der grösste, wenn (obere Hälfte der obern Riemenscheibe der Zeich nung) die Scheibenhälften 1 und 2 den ge ringsten Abstand voneinander haben.
Die Blattfedern 15 wirken ohne jegliche Zwischenglieder. Das ist von Vorteil deshalb, weil Zwischenglieder im besonderen Masse der Fliehkraft unterliegen und damit die beson dere Wirkung der Federn 15 wieder aufheben könnten. Die Federn 15 selbst besitzen so wenig Masse, dass die auftretenden Fliehkräfte vernachlässigt werden können. Im übrigen würden sich die Federn 15 auch durch Wickel federn (Torsionsfedern) ersetzen lassen, wie sie als Federn 23 den Scheibenhälften 19 und 20 der Antriebswelle 28 zugeordnet sind.
Die Spreizarme 23 dieser Federn würden eben falls dazu geeignet sein, bei Verschiebung der Scheibenhälften 1 und 2 die Druckrichtung zu ändern.
Nimmt der Seitendruck des Riemens 2 im Sinne der Entfernung der Scheibenhälfte 1 von der Scheibenhälfte 2 zu, so wirkt sich dieser Seitendruck als auf die Scheibe 14 wirkende Kraft od ler Belastung aus, und. durch axiale Verschiebung der Scheibenhälfte 1 nähert sich die Scheibe 14 der Scheibenhälfte 2, wodurch die Blattfeder 15 im Sinne eines kleineren Biegungsradius deformiert wird.
Es ist erkennbar, dass mit zunehmender, Verschiebung der Scheibenhälfte 1 (in der Zeichnung nach links der der Verschiebung entgegenstehende Widerstand, hervorgerufen durch die Feder 15, nicht zunimmt, wie dies bei Federn üblicher Art der Fall ist, sondern abnimmt dadurch, dass die Angriffsrichtung der Kraft aus einer mehr axialen in eine mehr radiale Richtung verlegt wird. Dies veran lasst den Keilriemen 3 dazu, bei Veränderung des Abtriebswiderstandes selbsttätig in den Bereich des kleineren und vor allem schneller in den des grösseren Radius der beiden Schei benhälften 1 und 2 zu wandern.
Die bei gegenseitiger Entfernung der Scheibenhälften abnehmende axiale Belastung kann auch durch Anwendung zweier oder mehrerer Federkräfte mit verschiedenen Wir kungsrichtungen und bzw. oder unterschied lichen Charakteristiken erfolgen.
Durch den Umstand, dass an der Antriebs scheibe mit Hilfe des Hebelarmes 25 die auto- matisehe Funktion der Getriebe jederzeit aufgehoben bzw. diese auf Leerlauf gestellt werden kann, ist das beschriebene Getriebe insbesondere zum Motorfahrzeugantrieb ge- eignet, da, wenn das Getriebe auf Freilauf gestellt war, damit automatisch auch immer die grösste Übersetzung eingestellt wird,
so dass zum Anfahren stets die grösste überset- zitng vorhanden ist. Es ist eine stufenlose Änderung von der grössten Übersetzung über die kleinste bis zum Leerlauf möglich.
Dies kann bei einem stufenlos veränder baren Keilriemenget.riebe mit einem zusätz lichen Kupplungsorgan niemals erreicht wer den. Das Übersetzungsverhältnis wird unver- ändert immer dasselbe bleiben, unabhängig davon, von welcher Übersetzungsstufe aus der Leerlauf eingestellt wurde. Wenn also der Leerlauf von niedriger Übersetzungsstufe aus eingestellt wurde, kann von diesem aus nur das grösste Übersetzungsverhältnis zunächst wieder hergestellt werden.
Der beschriebene Keilriemenantrieb ist das Ergebnis einer sorgfältigen Entwicklungs- arbeit. Die mit der praktischen Ausführung angestellte, auf alle Fahrverhältnisse sich er streckende, weitgehende Erprobung hat bewie sen, dass der Keilriementrieb allen gestellten Anforderungen vollauf entspricht.
Automatically working, continuously variable V-belt transmission There are continuously variable V-belt drives in various designs known and proposed with two two-part belt pulleys, each of which has a pulley half axially displaceable and in the direction of approaching the other half loaded by spring force. is. However, these V-belt gears do not meet the requirements.
Your sluggishness. is too large to be used successfully to drive a motor vehicle, because the V-belts work with great delays and respond only imperfectly to changes in resistance, and it is not just the conditions on the drive shaft, but just as much those on the output shaft, which cause imperfect regulation and, above all, a delay.
If the speed of the drive motor is suddenly increased in order to accelerate the vehicle, the migration of the V-belt from the smaller to the larger radius of the drive pulley only takes place with a sensitive delay.
because the axially loaded spring pressure in the sense of the approach of the two disc halves zii is small for a rapid migration. On the other hand, when the driving resistance decreases, the V-belt on the driven pulley halves must migrate from the larger radius towards the smaller radius and this migration is noticeably opposed to the increasing spring pressure as the pulley halves move away from each other.
It can be seen that for both V-belt pulleys, namely the drive pulley and the driven pulley, precautions must be taken in order to enable a cooperation that corresponds to the requirements.
This object is achieved according to the invention in that the one displaceable pulley half of the driving belt pulley is assigned an actuating element which, independently of the automatic adjustment, enables the pulley half to be displaced against the load in the direction of increasing the distance between the two pulley halves .
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the V-belt drive according to the invention in axial section, namely half for each V-belt pulley and half for pulley halves that are close to one another and half for spaced apart pulley halves.
The disk half 20 is axially displaceable from the two disk halves 19 and 20 of the drive disk. For this purpose, it has a hub axially stretching on both sides with parts 21 and 22. The hub part 22 engages through the washer halves 19 and is loaded by the springs 23,
which are supported with one of their spreading arms 30 on the outside of the disc half 19 and with their other spreading arms 31 engage in a plate-shaped extension 32 of the 11 tab part 22 and strive to bring the two disc halves closer together. The plate-shaped extension 32 of the hub is, moreover, encompassed by a housing-like extension 29 of the shaft 28, which connects the shaft 28 to the disk half 19. The hub part 21 of the disk half 20 is also coupled to the shaft 28 by a wedge 33.
On the hub part 22 there is an idle ring 24 which, when the pulley halves 19 and 20 are separated from each other, causes the V-belt 3 to idle on the V-belt pulley 19, 20. On the disk half 19, centrifugal weights 34 are mounted so as to be rotatable about pins perpendicular to the shaft 28. At their free ends, the flyweights 31 have extensions 36 which grip the spreading arms 31 of the springs 23.
At spaced-apart Scheibenhälf th 19 and 20 (in the drawing lower part), the flyweights 34 (low speed) take a pivoted in the direction of the shaft 28 position.
With increasing speed. of the Seheibenhälften 19 and 20, the flyweights 34 strive to swing radially outward and influence. so that the spreading arms 31 in the direction of the displacement environment of the plate 32 and thus, the hub 22 and the disc half 20 in the direction to the left, d. H. in the sense of approaching the disk half 19.
The load in the sense of the approach of the two disk halves 19 and 20 is thus with. increasing speed, d. H. When the speed of the shaft 28 suddenly increases, the tendency for the V-belt 3 to migrate from the smaller radius to the larger radius of the two pulley halves 19 and 20 increases.
On your hub part 22 of the displaceable pulley half 20, a running ring 24 is freely rotatably mounted. The halves 1.9 and 20 is exposed when the disks are spread and is intended to accommodate the V-belt 3 in the full spread position. Since in this case, the belt 3 has no contact with the flanks of the pulley halves 19 and 20, so is. Idle forward. The continuously variable, automatic transmission does not need an additional clutch.
At the hub part 21 engages, a pivot lever 25 via which an axial displacement of the hub part 21 and thus the disc half 20 against the action of the Bela stungsfedern 23 can take place. This lever makes it possible to einzugrei fen into the automatic automatic transmission from the outside, in order to then, when the sensitivity of the transmission, eg. B. with suddenly occurring resistance, is not sufficient; the desired gear ratio can be set suddenly and quickly from the outside.
The lever 25 thus enables any transmission setting in terms of delaying the transmission ratio. until idling. In the spread position of the two disc halves 19 and 20, the adjusting lever 25 can be locked in order to be able to maintain idling.
The hub part 21 has a lubrication nipple 26 on the front side. Grease pressed in through this lubrication nipple reaches a hollow raiun 27, which through one of the half 19 of the washer. the shaft connecting housing part 29 is included. Injected fat can be in the range:
the engagement of the springs 23 in this hub cavity and thus see the spring pressure point ver with lubricant without da.ss this gets into the space between the two Seheibenhälften 19 and 20.
The pulley half 1 of the two V-belt drive pulley halves 1 and 2 is axially displaceable. The V-belt 3 runs between the two discs. The disc half 1 carries a hub 4 which extends to reehts in the drawing and which engages in the hub 5 of the stationary Seheibenhhalf 2.
The two hubs 4 and 5 have an axial length such that in the end spread position (lower half of the upper pulley in the drawing) there is mutual engagement of the two hubs 4 and 5. A sealing gsring 6 is provided between the two hubs 4 and 5, which seals against the space 7 between the two disk halves 1 and 2.
and to prevent oil or lubricant from escaping into this space. is. The hub 5 of the disk half 2 is connected to the shaft 8, which has an axial bore 9. Sehmi nipple 10 has. The axial borehole opens into a transverse bore 11 of the shaft 8, so that lubricant pressed in through the nipple first passes between the hub 4 and the shaft 8 and then between the hubs 4 and 5. Excess lubricant can escape through a perforation 12 in the overlapping hub 5, specifically in an area in which it can no longer get between the two disk halves 1 and 2.
In order to maintain a flawless effect, these must always be free of lubricants.
The disk half 1 has axial bolts 13 rigidly attached to it, which pass through the perforations in the disk half 2 and are connected to a disk 14 which is guided on the hub 5 so as to be displaceable. Leaf springs 1.5 are arranged between the stationary disk half 2 and the disk 14. The disk 2 has an annular groove 16 on the outside at the edge, into which one ends of the springs 15 engage, while the other spring ends with a certain bias on stops 17 of the disc 14 are supported.
The radius of curvature of the springs 15 is the greatest when (upper half of the upper pulley of the drawing) the disc halves 1 and 2 have the smallest distance from each other.
The leaf springs 15 act without any intermediate links. This is advantageous because intermediate links are subject to a particular mass of centrifugal force and thus the special effect of the springs 15 could be canceled again. The springs 15 themselves have so little mass that the centrifugal forces that occur can be neglected. In addition, the springs 15 would also be replaced by coil springs (torsion springs), as they are assigned as springs 23 to the disk halves 19 and 20 of the drive shaft 28.
The spreader arms 23 of these springs would also be suitable if the shifting of the disc halves 1 and 2, the pressure direction to change.
If the side pressure of the belt 2 increases in the sense of the distance of the pulley half 1 from the pulley half 2, this side pressure acts as a force or load acting on the pulley 14, and. by axial displacement of the disk half 1, the disk 14 approaches the disk half 2, whereby the leaf spring 15 is deformed in the sense of a smaller bending radius.
It can be seen that with increasing displacement of the disk half 1 (in the drawing to the left, the resistance opposing the displacement, caused by the spring 15, does not increase, as is the case with springs of the usual type, but decreases because the direction of attack The force is shifted from a more axial to a more radial direction. This causes the V-belt 3 to move automatically into the area of the smaller and above all faster into the area of the larger radius of the two pulley halves 1 and 2 when the output resistance changes .
The axial load, which decreases when the disc halves are removed from each other, can also be achieved by applying two or more spring forces with different directions of action and / or different characteristics.
Due to the fact that the automatic function of the gearbox can be canceled at any time with the aid of the lever arm 25 on the drive disk or it can be set to idle, the gearbox described is particularly suitable for motor vehicle propulsion, since when the gearbox is on freewheel was set so that the largest translation is always set automatically,
so that the largest gear ratio is always available for starting. A stepless change from the largest gear ratio to the smallest to idle is possible.
This can never be achieved with a continuously variable V-belt drive with an additional coupling element. The gear ratio will always remain the same, regardless of the gear stage from which idling was set. So if the idling has been set from a low gear stage, only the highest gear ratio can initially be restored from this.
The V-belt drive described is the result of careful development work. The extensive testing carried out with the practical implementation, which extends to all driving conditions, has proven that the V-belt drive fully meets all the requirements.