Verfahren, um eine Drehbewegung durch ein mechanisches stufenloses Übersetzungsgetriebe in eine sich dem aufgezwungenen Drehmoment anpassende Drehbewegung umzuwandeln, und Übersetzungsgetriebe zur Durchführung des Verfahrens Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Ver fahren, um eine Drehbewegung durch ein mechani sches stufenloses übersetzungsgetriebe. automatisch in eine sich dem aufgezwungenen Drehmoment an passende Drehbewegung umzuwandeln und ein me- chani,sches stufenloses, übersetzungsgetriebe, zur Durchführung dieses Verfahrens, Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet,
dass die Antriebsbewegung zwei um mindestens annähernd<B>900</B> phasenverschobene peri odische Schaltbewegungen erzeugt,die übDr Einweg kupplungen auf ein Planetengetriebe übertragen wer den, derart, dass die Summe beider Schaltbewegungen eine kontinuierliche Drehbewegung ergibt.
Das zur Durchführung di--,s neuen Verfahrens die- .,eken,#n nende stufenlose übersetzungsgetriebe ist g zeichnet durch mindestens zwei Aggregate mit<B>je</B> mindestens einer exzentrisch gelagerten, umlaufen den Masse, welche Massen Bestandteile von ;schwin genden Systemen bilden, welche ihre Schwingungen über Einwegkupplungen. auf mindestens ein Planeten getriebe übertragen, wobei die Massen der Aggregate um 9011 phasenverschobene Schwingungen erzeugen.
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausfüh- run-Sformen eines stufenlosen Obersetzungsgetriebes gemäss vorliegender Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fi-. <B>1</B> einen Längsschnitt durch die erste Ausfüh- rungsform.
Fig. 2 und<B>3</B> sind Querschnitte nach den Linien II-II bzw. III-III der Fig. <B>1.</B>
Fig. 4 ist :ein Längsschnitt durch die zweite Aus führungsform, und Fig. <B>5</B> stellt einen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 4 dar. Das Getriebe gemäss den Fig. <B>1-3</B> umfasst ein Gehäuse 14, das beim dargestellten Beispiel zwei gleichartig ausgebildete Aggregate enthält. Zum An trieb beider Aggregate dient eine im Gehäuse 14 gelagerte Antriebswelle<B>1,</B> die zwei mit ihr dreh#fe-st verbundene Zahnräder 2 trägt.
Drehbar auf der er wähnten Welle<B>1</B> sitzen Schwingen<B>6,</B> die paarweise miteinander durch<B>je,</B> zwei parallelem Verbindungs, achsen <B>5</B> miteinander verbunden sind. Zwei Schwin- n <B>6</B> mit den beiden zugehörigen Verbindungsachsen <B>5</B> bilden einen Teil eines schwingenden Systems in jedem der erwähnten Aggregate. Um die Achsen<B>5</B> sind Fliehgewichte, <B>3</B> drehbar gelagert. Diese Flieb.- gewichte sind auf einer Axialseite mit<B>je</B> einem Zahn rad 4 fest verbunden.
Die beiden Zahnräder 4 eines jeden Aggregates kämmen mit dem zugeordneten Zahnrad 2. Eine, Drehung des letzteren hat, somit eine Drehung der Flichgewichte <B>3</B> um die Achsen<B>5</B> zur Folge. Wie in der Zeichnung schematisch an gedeutet, sind die Fliehgewichte eines jeden Aggre gates. um<B>1800</B> in bezug aufeinander versetzt. Die Fliehgewichte jedes Aggregates sind um<B>900</B> in bezug auf die daneben angeordneten Fliehgewichte des an deren Aggregates angeordnet.
Die Schwingen<B>6</B> weisen je eine Verzahnung<B>15</B> bzw. <B>16</B> auf. Die Verzahnungen<B>15</B> kämmen mit einem Zahnsegment<B>17</B> eines Ausse =ges<B>8</B> eineir Freilauf-Schaltkupplung <B>9.</B> Der Innenteil dieser Kupp lung wird von der Welle<B>10</B> (rechtes Aggregat in Fig. <B>1)</B> bzw. von der Aussenwelle<B>11</B> (linkes Aggregat in Fig. <B>1)</B> gebildet.
Die Verzahnuno",en <B>16</B> der rechten (Fig. <B>1)</B> Schwin gen<B>6</B> dereinzelnen Aggregate kämmen nicht unmit telbar mit den Aussenringen<B>8</B> der ihnen zugeordneten Kupplungen<B>9,</B> sondern über<B>je</B> ein Zwischenrad<B>7.</B> Wie aus den Fig. 2 und<B>3</B> ersichtlich, sind dabei die Kupplungen<B>9</B> der beiden Aggregate derart aus gebildet, dass die Wellen<B>10</B> bzw. <B>11</B> in entgegen- ,gesetztem Sinne verdreht werden. Die Drehrichtun gen sind durch die, in Fig. <B>1</B> eingezeichneten Pfeile angedeutet.
Die beiden Wellen<B>10, 11</B> wirken nun auf ein Planetengetriebc 12. Die Abtriebswelle desselben is mit<B>13</B> bezeichnet.
Der Antrieb erfo]Lo,>t über die Welle<B>1</B> und die Zahnräder 2, welch letztere die Flichgewichte <B>3</B> in Drehung versetzen,. Bei Drehung der Fliehgewichte<B>3</B> wechseln die Fliehkräfte in bezug auf die Welle<B>1</B> derart, dass sie das Schwingungssystem in sinusartiger Pendelbewegung versetzen, deren Frequenz gleich der Drehzahl der Fliehgewichte und deren Amplitude ab hängig ist vom Radius r des Schwerpunktabstandes<B><I>S</I></B> der Fliehgewichtü der Masisen, die hin und her be wegt werden und der Dämpfung,
die der Schwin- gungsbewegung entgegeng gesetzt wird. Die Fliehkraft- gewichte <B>3</B> der beiden Schwingungssysteme sind, wie erwähnt, so angeordnet, dass die beiden Pendelbewe- CD t' Crungen,
um 900 phasenverschoben sind. Durch die Pendelbewegung der Schwingungssysteme werden die Wellen<B>10</B> und<B>11</B> über die Freilaufkupplungen <B>9 je</B> in eine, kontinuierliche sinusartige Drehbewegung ver setzt, welche Bewegungen im Planetengetriebe 12 vereinigt eine kontinuierliche Abtriebsbewegung an der Abtriebswelle <B>13</B> ergeben.
Je nach dem Drehmoment, welches der Abtriebs- welle aufgezwungen wird, stellt sich die Amplitude der Pendelbewegung der Schwingungssysteme ein. Bei grösserem Drehmoment wird die Amplitude klei ner und bei kleinerem Drehmoment orrösser. Dement sprechend reduziert oder vergrössert sich die Ab- triebsdrehzahl der Welle<B>13,</B> das heisst die Abgangs drehzahl passt sich automatisch dem aufgezwungenen Drehmoment an, ohne dass die Antriebs,dTehzahl der Welle<B>1</B> geändert wird.
Auch die Leistungsabgabe bleibt über einem gro ssen Drehzahlbereich angenähert konstant. Bei Ab- triebsdrehzahl <B>0</B> ist das Drehmoment am -rössten. Die Leistungsaufuahme des Antriebsmotors jedoch gleich Null.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Bild der periodischen Schaltbewegung im Geschwin- digkeits-Zeitdiagramm sinusförmig. Dies muss nicht ,es Dia unbedingt der Fall sein. Auch ein sinusartig - gramm würde genügen. Von wesentlichem Vorteil ist es aber, wenn im erwähnten Geschwindigkeits- Zeitdiagramm die auf- und die absteigenden Äste der Kurve symmetrisch zur Geschwindigkeitsachse bzw. zu parallel zu derselben verlaufenden Ordinaten sind.
Während beim beschriebenen, Ausführungsbei spiel jedes Aggregat zwei umlaufende Massen<B>3</B> auf weist, wäre es auch möglich, nu-r eine oder aber mehr als zwei Massen in, jedem Aggregat vorzusehen.
Statt die periodischen Schaltbewegungen durch umlaufende Massen zu erzeugen, könnten auch an dere mechanische Mittel vorgesehen sein. Die Antriebsbewegung kann entweder gleichför mig oder ungleichförmig sein.
Das beschriebene Getriebe kann mit Vorteil für die übertragung der motorischen Leistung von Kraft fahrzeugen auf diie Triebräder VeTwendet werden.
Das übersetzungsgetriebe gemäss der Variante nach den, Fig. 4 und<B>5</B> stellt eigentlich eine konstruk tive Umkehrung der Auisführung nach den, Fig. <B>1-3</B> dar, wobei eine gedrängtere Konstruktion bzw. bei gleichem Bauvolumen, die übertragung einer grösse ren, Leistung möglich, ist. Der Antrieb erfolgt über das mit der Antriebswelle 21 fest verbundene Umlauf gehäuse 22, welches im stationären Gehäuse<B>31</B> dreh bar gelagert ist.
Im Umlaufgehäuse 22 sind zwei Schwingungselemente bzw. zwei Gruppen Schwin- gungsele-mente, bestehend<B>je</B> aus einem oder meh reren, z. B. zwei, Fliehcewichten <B>23,</B> drehbar gelagert. Diese beiden Gruppen, die um<B>900</B> gegeneinander ver setzt angeordnet sind, bilden<B>je</B> ein Schwingungs system. Mit den Fliehigewichiten <B>23</B> sind fest verbun den die Zahnräder 24, welche direkt bzw. über die Zwischenräder<B>25</B> mit den verzahnten Aussenringen der Freflaufkupplungen <B>26</B> in Eingriff stehen.
Beim Drehen des Umlaufgehäuse#s 22 werden auch die Fliehgewichte<B>23</B> in Drehung versetzt und erzeugen dabei eine periodische Pendelbewegung der Aussen ringe der Freilaufkupplungen <B>26,</B> welche diese in, eine fortschreitende periodische Bewegun <B>g</B> auf die Wellen <B>27</B> und<B>28</B> übertragen. Im Planetengetriebe<B>29</B> wer- dem nun diese um<B>900</B> phasenverschobenen periodi schen Bewegungen addiert und in eine kontinuier liche Drebbewegung umgesetzt, so dass die Abtriebs- welle <B>30</B> eine kontinuierliche Drehbewegung aus führt.
Die Drehzahl der Abtriebswelle <B>30</B> ist bei kon stanter Antriebsdrehzahl der Welle 21 von der Schwingungsweite der Aussenringe der Freilaufkupp- lungen. <B>26</B> und diese Weite vom Widerstand abhängig, welcher durch das aufgezwungene Drehmoment an der Abtriebswelle der Schwingung entgegengesetzt wird.
Anstelle eines Umlaufgehäuses könnte auch ein umlaufender Rahmen oder dergleichen vorgesehen sein.
Method of converting a rotary movement through a mechanical continuously variable transmission into a rotary movement that adapts to the imposed torque, and transmission gear for carrying out the method The present invention provides a method to drive a rotary movement through a mechanical continuously variable transmission. to convert automatically into a rotary movement that is suitable for the torque imposed and a mechanical, continuously variable transmission gear for carrying out this method. The method according to the invention is characterized in that
that the drive movement generates two periodic shift movements phase-shifted by at least approximately 900, which are transmitted to a planetary gear via one-way clutches, so that the sum of the two shift movements results in a continuous rotary movement.
The continuously variable transmission gearing that is used to carry out di -, s new process is characterized by at least two units with at least one eccentrically mounted, rotating mass which is part of the mass ; form vibrating systems, which generate their vibrations via one-way clutches. Transferred to at least one planetary gear, the masses of the units generating 9011 phase-shifted vibrations.
In the drawing, two exemplary embodiments of a continuously variable reduction gear according to the present invention are shown schematically, namely: FIG. <B> 1 </B> shows a longitudinal section through the first embodiment.
Fig. 2 and <B> 3 </B> are cross-sections along the lines II-II and III-III of Fig. 1
FIG. 4 is a longitudinal section through the second embodiment, and FIG. 5 shows a cross section along the line VV of FIG. 4. The transmission according to FIGS. 1-3 / B> comprises a housing 14 which, in the example shown, contains two similarly designed units. A drive shaft <B> 1 </B> which is mounted in the housing 14 and carries two gear wheels 2 connected to it in rotation is used to drive both units.
Swinging arms <B> 6 </B> are rotatably mounted on the shaft <B> 1 </B> mentioned, </B> in pairs through <B> each </B> two parallel connecting axes <B> 5 </ B > are connected to each other. Two Schwin- n <B> 6 </B> with the two associated connecting axes <B> 5 </B> form part of an oscillating system in each of the units mentioned. Flyweights <B> 3 </B> are rotatably mounted around axes <B> 5 </B>. These flyweights are firmly connected to a toothed wheel 4 on one axial side.
The two gear wheels 4 of each unit mesh with the assigned gear wheel 2. A rotation of the latter results in a rotation of the weights <B> 3 </B> about the axes <B> 5 </B>. As indicated schematically in the drawing, the flyweights of each unit are gates. offset by <B> 1800 </B> with respect to one another. The flyweights of each unit are arranged by <B> 900 </B> in relation to the flyweights of the other unit arranged next to it.
The rockers <B> 6 </B> each have a toothing <B> 15 </B> or <B> 16 </B>. The gears <B> 15 </B> mesh with a tooth segment <B> 17 </B> of an outer <B> 8 </B> of an overrunning clutch <B> 9. </B> The inner part of this The coupling is provided by the shaft <B> 10 </B> (right unit in Fig. 1) </B> or from the outer shaft <B> 11 </B> (left unit in Fig. <B > 1) </B> formed.
The gears <B> 16 </B> of the right (Fig. <B> 1) </B> oscillations <B> 6 </B> of the individual units do not mesh directly with the outer rings <B> 8 </B> of the clutches <B> 9, </B> assigned to them but via <B> each </B> an intermediate gear <B> 7. </B> As from FIGS. 2 and 3 < / B> can be seen, the clutches <B> 9 </B> of the two units are formed in such a way that the shafts <B> 10 </B> and <B> 11 </B> are in opposite directions The directions of rotation are indicated by the arrows drawn in FIG. 1.
The two shafts <B> 10, 11 </B> now act on a planetary gear mechanism 12. The output shaft of the same is designated with <B> 13 </B>.
The drive takes place via the shaft <B> 1 </B> and the gear wheels 2, which the latter set the Flicheweights <B> 3 </B> in rotation. When the centrifugal weights <B> 3 </B> rotate, the centrifugal forces with respect to the shaft <B> 1 </B> alternate in such a way that they set the oscillation system in a sinusoidal pendulum motion, the frequency of which is equal to the rotational speed of the centrifugal weights and their amplitude depends on the radius r of the distance from the center of gravity <B> <I> S </I> </B>, the flyweight of the masses that are moved back and forth and the damping,
which is set in opposition to the oscillatory movement. The centrifugal weights <B> 3 </B> of the two oscillation systems are, as mentioned, arranged so that the two pendulum movements
are out of phase by 900. Due to the pendulum motion of the oscillation systems, the shafts <B> 10 </B> and <B> 11 </B> are set into a continuous sinusoidal rotary motion via the overrunning clutches <B> 9 each </B>, which movements in the planetary gear 12 combines a continuous output movement on the output shaft <B> 13 </B>.
Depending on the torque that is forced on the output shaft, the amplitude of the pendulum movement of the oscillation systems is set. With a higher torque the amplitude becomes smaller and with a smaller torque it becomes larger. The output speed of the shaft <B> 13 </B> is reduced or increased accordingly, that is, the output speed automatically adapts to the forced torque without the drive speed of the shaft <B> 1 </B> being affected will be changed.
The power output also remains approximately constant over a large speed range. At output speed <B> 0 </B> the torque is greatest. The power consumption of the drive motor, however, is zero.
In the exemplary embodiment described, the image of the periodic switching movement in the speed-time diagram is sinusoidal. This does not have to be the case, it must be Dia. A sinusoidal gram would also suffice. However, it is of considerable advantage if, in the speed-time diagram mentioned, the ascending and descending branches of the curve are symmetrical to the speed axis or to ordinates running parallel to the same.
While in the described exemplary embodiment, each unit has two circumferential masses <B> 3 </B>, it would also be possible to provide only one or more than two masses in each unit.
Instead of generating the periodic switching movements by rotating masses, other mechanical means could also be provided. The drive movement can either be uniform or non-uniform.
The transmission described can be used with advantage for the transmission of the motor power of motor vehicles to the drive wheels.
The transmission according to the variant according to FIGS. 4 and 5 actually represents a constructive reversal of the embodiment according to FIGS. 1-3, with a more compact construction or With the same construction volume, the transfer of a larger output is possible. The drive takes place via the revolving housing 22 firmly connected to the drive shaft 21, which is rotatably mounted in the stationary housing 31.
In the circulating housing 22 there are two vibration elements or two groups of vibration elements, each consisting of one or more, e.g. B. two, centrifugal weights <B> 23 </B> rotatably mounted. These two groups, which are offset against each other by <B> 900 </B>, form <B> each </B> a vibration system. The gears are firmly connected to the flyweights <B> 23 </B> 24, which are in engagement directly or via the intermediate gears <B> 25 </B> with the toothed outer rings of the freewheel clutches <B> 26 </B>.
When the circulating housing 22 is rotated, the flyweights 23 are also set in rotation and generate a periodic pendulum movement of the outer rings of the overrunning clutches 26, which cause them to move in a progressive periodic movement <B> g </B> transferred to shafts <B> 27 </B> and <B> 28 </B>. In the planetary gear <B> 29 </B>, these periodic movements, phase-shifted by <B> 900 </B>, are now added and converted into a continuous rotary movement, so that the output shaft <B> 30 </ B > performs a continuous rotary movement.
With a constant drive speed of shaft 21, the speed of the output shaft <B> 30 </B> is equal to the oscillation amplitude of the outer rings of the overrunning clutches. <B> 26 </B> and this width depends on the resistance that is opposed to the vibration by the torque imposed on the output shaft.
Instead of a circulating housing, a peripheral frame or the like could also be provided.