DD284451A5

DD284451A5 - STAGE-FREE, MANUALLY ADJUSTABLE DRIVING DRIVE

Info

Publication number: DD284451A5
Application number: DD32917689A
Authority: DD
Inventors: Gerald Beykirch; Josef Jahn; Uwe Kiel; Peter Koegler; Hansjuergen Linde
Original assignee: Veb Ifa-Motorenwerke Nordhausen,Dd
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1990-11-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen stufenlosen manuell stellbaren Fahrantrieb insbesondere fuer muskelgetriebene Fahrzeuge und basiert auf Kegelscheibenpaaren, die jeweils auf der treibenden und der getriebenen Welle sitzen und von einem Zugmittel umschlungen werden. Jede Kegelscheibe weist an ihrer konischen Innenflaeche radiale Fuehrungsbahnen mit Rechteckquerschnitt auf. Den Abstand zwischen zwei gegenueberliegenden Fuehrungsbahnen ueberbrueckt jeweils ein UEbertragungselement, in dessen tunnelartigem Querschlitz zwei Zylinderrollen so gefuehrt werden, dasz sie sich am Umfang beruehren und mit ihrem aus dem UEbertragungselement herausragenden Teil in die Fuehrungsbahnen eingreifen. Der Umfangsteil jedes UEbertragungselements dient dem drehmomentuebertragenden Kontakt mit dem Zugmittel. Die Naben der Kegelscheiben werden durch eine innere Druckfeder gegen die Enden von Verstellhebeln gedrueckt, die zwischen den Kegelscheibenpaaren gelenkig miteinander verbunden sind und unweit davon Ansatzpunkte fuer Betaetigungsmittel aufweisen. Fig. 3{Fahrantrieb, stufenlos; Zugmittel; Kegelscheibe; Fuehrungsbahn, radial; Rechteckquerschnitt; UEbertragungselement; Querschlitz, tunnelartig; Zylinderrollen, gefuehrt}The invention relates to a stepless manually adjustable traction drive, in particular for muscle-driven vehicles, and is based on pairs of conical disks, which each sit on the driving and driven shafts and are surrounded by a traction means. Each conical disk has on its conical inner surface radial guide tracks with a rectangular cross-section. The distance between two opposite Fuehrungsbahnen bridged in each case a UEbertragungselement, in whose tunnelartigem transverse slot two cylindrical rollers are guided so that they touch the circumference and engage with their protruding from the UEbertragungselement part in the Fuehrungsbahnen. The peripheral part of each transmission element serves for the torque transmitting contact with the traction means. The hubs of the conical disks are pressed by an inner compression spring against the ends of Verstellhebeln, which are hinged together between the conical disk pairs and close to it have starting points for Betetigungsmittel. Fig. 3 {drive, stepless; traction means; Conical disk; Guiding track, radial; Rectangular cross-section; transmission element; Transverse slot, tunnel-like; Cylindrical rollers, guided}

Description

6 4 46 4 4

Title of the invention:

Stufenloser, manuell stellbarer FahrantriebStepless, manually adjustable travel drive

Field of application of the invention;

Die Erfindung ist insbesondere zur Anwendung bei Antrieben muskelgetriebener Fahrzeuge vorgesehen, eignet sich, aber auch für andersgeartete Kraftübertragungen.The invention is intended in particular for use in drives of muscle-driven vehicles, is suitable, but also for other types of power transmissions.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik: Moderne PIV-Getriebe mit hohem Wirkungsgrad und absoluter Schlupffreiheit arbeiten mit Stahl-Lamellenketten, die in verzahnte Kegelscheiben wechselseitig eingreifen. Diese Ketten haben ein hohes Gewicht und erfordern eine gekapselte Bauweise. Aus diesem Grunde haben sich derartige Getriebe nicht für den Einsatz in muskelgetriebenen Fahrzeugen durchgesetzt. Characteristic of the known state of the art: Modern PIV transmissions with high efficiency and absolute freedom from slippage work with steel lamellae chains, which mutually intervene in toothed conical disks. These chains have a high weight and require an encapsulated construction. For this reason, such transmissions have not prevailed for use in muscle-powered vehicles.

Als Alternative zu den bei muskelgetriebenen Fahrzeugen allgemein gebräuchlichen Kettentrieben mit Zahnrad-, ITaben- bzw. Tretlagerschaltung ist ein verstellbares Umschlingungsgetriebe vorgeschlagen worden, das aus zwei Kegelscheibenpaaren besteht, von denen jeweils wenigstens eine Kegelscheibe axial verschiebbar ist (DE-OS 28 28 524). Die geneigten, einander zugewandten Kegelflächen weisen strahlenförmige, d. h. radial ausgerichtete Schwalbenschwanznuten auf, in denen die Enden achsparalleler Tragstäbe formschlüssig geführt sind. Die Außenflächen der Tragstäbe befinden sich im Kontakt mit einem Flachriemen. Der übersetzungsbestimmende Durchmesser der genannten Außenflächen richtet sich nach dem veränderbaren Abstand der Kegelscheiben. Der Hinweis auf die Bedeutung des einwandfreien Gleitens der Tragstäbe in den Nuten kann allerdings kaum ausschließen, daß bei der Vielzahl der zu realisierenden Führungen der eine oder andere Tragstab bereits bei einer minimalen Abweichung von seiner асhsparallelen Lage in der Schwalbenschwanznut verkantet und so eine Funktionsstörung verursacht, da in diesem Fall der axiale Abstand des betroffenen Kegelscheibenpaares blockiert und somit eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses unmöglich ist.As an alternative to the commonly used in muscle-driven chain drives with gear, ITaben- or pedal bearing circuit an adjustable Umschlingungsgetriebe has been proposed, which consists of two pairs of conical disks, of which at least one conical disk is axially displaceable (DE-OS 28 28 524). The inclined, facing conical surfaces have radial, d. H. radially aligned dovetail grooves, in which the ends of axially parallel support rods are guided positively. The outer surfaces of the support rods are in contact with a flat belt. The translation-determining diameter of said outer surfaces depends on the variable distance of the conical disks. The reference to the importance of proper sliding of the support rods in the grooves, however, can hardly rule out that with the large number of guides to be realized, one or the other support bar is tilted even with a minimal deviation from its asparallel position in the dovetail groove and thus causes a malfunction, because in this case, the axial distance of the conical disk pair concerned blocks and thus a change in the transmission ratio is impossible.

28445t28445t

Die Verstellung des wirksamen Durchmessers erfordert einen hohen Kraftaufwand. Weiterhin nachteilig Ъеі dieser Lösung ist, daß die als Zugmittel eingesetzten Flachriemen zur Vermeidung von Schlupf eine hohe Anpreßkraft benötigen und dadurch einen schlechten Wirkungsgrad hervorrufen. Neben den funktioneilen Mängeln ist diese Lösung durch einen hohen Pertigungsaufwand und hohes Gewicht gekennzeichnet. Herkömmliche Kettenschaltungen haben die Eigenschaft, daß sie zwar ein schlupffreies Antreiben bei hohem Wirkungsgrad erlauben, für die Schaffung einer hohen Belastungsharmonie der Radfahrer jedoch eine zunehmende Anzahl von Zahnkränzen und damit einen höheren Kompliziertheitsgrad erfordern.The adjustment of the effective diameter requires a lot of effort. Another disadvantage of this solution is that the flat belt used as traction means to avoid slippage require a high contact pressure and thereby cause poor efficiency. In addition to the functional deficiencies, this solution is characterized by a high Pertigungsaufwand and high weight. Conventional derailleurs have the characteristic that they allow a slip-free driving at high efficiency, but for the creation of a high load balancing the cyclists require an increasing number of sprockets and thus a higher degree of complexity.

Object of the invention:

Durch die Erfindung soll ein unkompliziertes,leicht herstellbares und gleichzeitig hohe Belastungsharmonie des Nutzers sicherndes Umschlingungsgetriebe erreicht werden.The invention is an uncomplicated, easy to manufacture and at the same time high load harmony of the user securing the belt transmission to be achieved.

Presentation of the invention of the invention:

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen schlupf- und energieverlustfreien manuell stufenlos stellbaren Fahrantrieb zu schaffen, obwohl neben einer leichten Verstellbarkeit die dazu notwendigen technischen Forderungen nach einer Teilungskonstanz des Zugmittels und einer stufenlosen Durchmesservariabilität der Antriebsräderpaare bisher nicht in einem System realisierbar sind.The object of the invention is to provide a slip and loss of energy manually manually infinitely variable drive, although in addition to a slight adjustability necessary technical requirements for a pitch constancy of the traction means and a stepless diameter variability of the drive wheel pairs are not yet realized in a system.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe unter Verwendung von gepaarten, axial verschiebbaren Kegelscheiben dadurch gelöst, daßAccording to the invention, this object is achieved by using paired, axially displaceable conical disks in that

- deren geneigte Innenflächen radiale Führungsbahnen mit parallelen Seitenflächen aufweisen,whose inclined inner surfaces have radial guideways with parallel side surfaces,

- jedem gegenüberliegenden Paar Führungsbahnen ein mit dem Zugmittel kontaktierendes Übertragungselement zugeordnet ist, das einen tunnelartigen Querschlitz für zwei vorzugsweise spielarm umfaßte, sich am Umfang berührende, mit ihrem aus dem Querschlitz herausragenden Teil in die zugehörige Führungsbahn eingreifende Zylin-- associated with the traction means transmitting element is assigned to each opposite pair of guideways, a tunnel-like transverse slot for two preferably with little play, on the circumference touching, with its protruding from the transverse slot part in the associated guideway engaging cylinder

2 θ 4 4 5 1 з2 θ 4 4 5 1 з

derrollen besitzt,has roles

- jedes Übertragungselement über eine Befestigungsmöglichkeit für eine Feder verfügt, die eine zur treibenden bzw. getriebenen Welle gerichtete üirkung entfaltet und somit jedes Kegelscheibenpaar sein eigenes Zugmittelträgersystem aufweist,- Each transmission element has a mounting option for a spring which unfolds a directed to the driving or driven shaft üeffekt and thus each conical disk pair has its own Zugmittelträgersystem,

- die Kegelscheiben einschließlich direkt benachbarter Zwischenringe axial verschiebbar, aber undrehbar auf der treibenden bzw. der getriebenen Welle sitzen, wobei sich zwischen den laben der Kegelscheiben eine Druckfeder befindet,the conical disks, including directly adjacent intermediate rings, are axially displaceable but non-rotatably seated on the driving or driven shaft, with a compression spring between the lobes of the conical disks,

- auf jeder Seite der Kegelscheibenpaare ein auf der freien Stirnseite des Zwisсhenringes aufliegender Verstellhebel angeordnet ist, wobei beide Verstellhebel zwischen den Kegelscheibenpaaren gelenkig miteinander verbunden sind und in der Iahe dieses Gelenkes Ansatzpunkte für eine mechanische, pneumatische, hydraulische oder elektrische Betätigung aufweisen.- On each side of the cone pulley pairs a resting on the free end face of Zwisshenringes adjusting lever is arranged, wherein both adjusting levers between the conical disk pairs are hinged together and have in the Iahe this joint starting points for a mechanical, pneumatic, hydraulic or electrical actuation.

Sine Wirkungsgradsteigerung ist möglich, wenn jede Zylinderrolle auf einem im Übertragungselement sitzenden Lagerbolzen angeordnet ist bzw. anstelle der Zylinderrollen Wälzlager Verwendung finden.Sine increase in efficiency is possible if each cylindrical roller is arranged on a seated in the transmission element bearing pin or find rolling bearings instead of the cylindrical rollers.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge besitzt der genannte Zwischenring Gewinde, so daß die Anordnung eines den Abstand zum Verstellhebel bzw. den Spannungsverlust des Zugmittels ausgleichenden Einstellringes nebst Kontermutter möglich ist.According to a further feature of the invention said intermediate ring has threads, so that the arrangement of the distance to the adjusting lever or the loss of tension of the traction device compensating adjustment ring together with the lock nut is possible.

Eine Sinstellmöglichkeit kann sich andererseits auch am Ende des Verstellhebels befinden.On the other hand, a Sinstell option can also be located at the end of the adjustment lever.

2 3 4 4 5t 42 3 4 4 5t 4

Zur Steigerung des übertragbaren Drehmoments ist vorgesehen, die Innenseite des Zugmittels bzw. die mit ihr korrespondierende Fläche jedes Übertragungselements mit einer haftungsverstärkenden bzv/. mikroformschlüssigen ОЪез fläche zu versehen.To increase the transmittable torque is provided, the inside of the traction means or the corresponding surface of each transfer element with an adhesion-enhancing bzv /. Microforming ОЪез surface to provide.

Schließlich kann es zweckmäßig sein, das Übertragungselement beidseits der Kontaktfläch.e für das Zugmittel mit einem den Riemenlauf begrenzenden Rand auszustatten.Finally, it may be expedient to equip the transmission element on both sides of the contact surface e for the traction means with a rim bounding the belt run.

V/erden durch Betätigung des Schalthebels über den Bowdenzug die Verstellhebel um ihr gemeinsames Gelenk verschwenkt, dann bewirkt dies eine entsprechende Be- bzw. Entlastung der Zwischenringe und damit auch der Kegelscheiben, deren Abstand sich gegensinnig verkleinert bzw. vergrößert· Entsprechend dieser axialen Verschiebung kommt es zu einer radialen Bewegung der Übertragungselemente, die über die in den Führungsbabnen leichtgängig abrollenden Zylinderrollen nach, außen gedrückt werden bzw. auf ein kleineres Durchmesserniveau gelangen. In jeder Phase dieses stufenlosen Vorganges bleibt die Haftung zwischen dem Zugmittel und den Übertragungselementen uneingeschränkt erhalten, so daß also während der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses das volle Drehmoment übertragen wird. Die Ausgewogenheit der in dem beschriebenen Fahrantrieb vorgesehenen Federkräfte hat geringe Bedienkräfte zur Folge. Die haftungsverstärkenden Oberflächen der Übertragungselemente verhindern die sonst durch Schlupf auftretenden Leistungsverluste stufenlos stellbarer Getriebe.V / earth by actuation of the shift lever via the Bowden cable pivots the adjusting lever to their common joint, then this causes a corresponding loading or unloading of the intermediate rings and thus the conical disks whose distance is reduced in opposite directions or increased · According to this axial displacement it to a radial movement of the transmission elements, which are pressed over the rolling in the Führungsbabnen smoothly rolling cylindrical rollers, outside or reach a smaller diameter level. In each phase of this stepless process, the adhesion between the traction means and the transmission elements is fully retained, so that during the change of the transmission ratio, the full torque is transmitted. The balance of the forces provided in the drive described spring forces has low operating forces. The adhesion-enhancing surfaces of the transmission elements prevent the otherwise occurring due to slip power losses continuously variable transmission.

2 г 4 4 5 1 52 г 4 4 5 1 5

Embodiment;

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenReference to an embodiment of the invention will be explained in more detail. In the accompanying drawings show

Pig» 1 den erfindungsgemäßen Fahrantrieb in einer Seitenansicht,Pig »1 the drive according to the invention in a side view,

Pig. 2 die zugehörige Draufsicht undPig. 2 the associated plan view and

Pig. 3 einen Schnitt durch, ein Kegelscheibenpaar.Pig. 3 a section through, a cone pulley pair.

Gemäß Pig. 1 sitzen sowohl auf der treibenden Welle 1 als auch auf der getriebenen V/elle 2 je zwei Kegelscheiben 3 axial verschiebbar, aber undrehbar, wobei ihre einander zugewandten konischen Innenflächen radiale Führungsbahnen 4 aufweisen. Die sich gegenüberliegenden Seitenflächen 5 der Führungsbahnen 4 verlaufen parallel. Die Haben 6 der Kegelscheiben 3 besitzen einen peripheren Innenbund 7, an dem sich eine Druckfeder 8 abstützt· Zwischen beiden Kegelscheiben 3 befindet sich im Bereich jeweils eines Paares Pührungsbahnen 4 ein Übertragungselement 9, in dessen tunnelartigem Querschlitz 10 zwei sich am Umfang berührende Zylinderrollen 11 weitgehend spielfrei geführt werden. Der auf jeder Seite aus dem Übertragungselement 9 herausragende Teil jeder Zylinderrolle 11 greift in die zugehörige Führungsbahn 4 ein und rollt im Punktionsfall in ihr ab. Alle Umfangsflächen der Übertragungselemente 9 sind mit einer haftungsverstärkenden bzw. mikroformschlüssigen Oberfläche 23 versehen und dienen der schlupffreien drehmomentuberragenden Auflage eines beide Kegelscheibenpaare umschlingenden,ebenfalls mit einer derartigen Oberfläche 24 versehenen Zugmittels 12. Übertragungselemente 9, die sich nicht im Kontakt mit dem Zugmittel 12 befinden, werden durch nach innen wirkende Federn 13 auf der vorgewählten Kreisbahn gehalten. Beidseits der Fläche, die mit dem Zugmittel 12 zusammenwirkt, weist das Übertragungselement 9 einen begrenzenden Rand 14 auf.According to Pig. 1 sitting on the driving shaft 1 as well as on the driven V / elle 2 per two conical disks 3 axially displaceable, but non-rotatable, with their mutually facing conical inner surfaces radial guide tracks 4 have. The opposite side surfaces 5 of the guideways 4 are parallel. The have 6 of the conical disks 3 have a peripheral inner collar 7, on which a compression spring 8 is supported · Between two conical disks 3 is in the region of a pair of Pührungsbahnen 4 a transmission element 9, in whose tunnelartigem transverse slot 10 two circumferentially contacting cylindrical rollers 11 largely be run free of play. The protruding on each side of the transmission element 9 part of each cylindrical roller 11 engages in the associated guideway 4 and rolls in the puncture case in her. All circumferential surfaces of the transmission elements 9 are provided with an adhesion-enhancing or mikroformschlüssigen surface 23 and serve the slip-free torque-bearing support of both conical disk pairs, also provided with such a surface 24 traction means 12. transmission elements 9, which are not in contact with the traction means 12, are held by inwardly acting springs 13 on the preselected circular path. On both sides of the surface, which cooperates with the traction means 12, the transmission element 9 has a limiting edge 14.

23 4 4 S \ б23 4 4 S \ б

In der Mitte zwischen den V/ellen 1; 2 befindet sich, das Gelenk 15 der miteinander verbundenen Verstellhebel 16, deren Ausbildung aus Pig. 2 hervorgeht. Die Verstellhebel 16 umgreifen jedes Kegelscheibenpaar seitlich derart, daß ihre Enden an der Nabe 6 bzw. einem vorgeschalteten Zwischenring 17 aufliegen (diese Einzelheit wie auch die Ausbildung des Übertragungselements 9 sind vor allem aus Pig. 3 ersichtlich). In dem zwischen Gelenk 15 und Umfang der Kegelscheiben 3 verbleibenden Raum weist jeder Verstellhebel 16 einen Ansatzpunkt 18 für einen Bowdenzug auf, der zu einem manuell zu betätigenden Schalthebel 20 führt. Anstelle der beschriebenen mechanischen Betätigung kann auch eine pneumatische, hydraulische oder elektrische zum Einsatz kommen.In the middle between the birds 1; 2 is located, the joint 15 of the interconnected lever 16, the training of Pig. 2 shows. The adjusting lever 16 engage around each conical disk pair laterally such that their ends rest on the hub 6 or an upstream intermediate ring 17 (this detail as well as the formation of the transmission element 9 are mainly from Pig. 3). In the space remaining between the joint 15 and the circumference of the conical disks 3, each adjusting lever 16 has a starting point 18 for a Bowden cable, which leads to a manually operated shift lever 20. Instead of the described mechanical actuation, a pneumatic, hydraulic or electrical can be used.

Nach Fig. 3 v/eist der Zwischenring 17 Gewinde auf, so daß mit dem darauf montierten Einstellring 21 ein eventuell auftretendes Spiel zum Ende des Verstellhebels 16 bzw. ein Nachlassen der Spannung des Zugmittels 12 ausgeglichen werden kann; mittels einer Kontermutter 22 wird der Einstellring 21 in bekannter Weise gesichert.According to FIG. 3, the intermediate ring 17 has threads, so that any play occurring at the end of the adjusting lever 16 or a decrease in the tension of the traction means 12 can be compensated with the adjusting ring 21 mounted thereon. by means of a lock nut 22, the adjusting ring 21 is secured in a known manner.

Claims

234451 Claims:

1 · stepless, manually adjustable traction drive, consisting of two conical disk pairs looped by a traction means using axially parallel support elements whose both ends are guided in radially aligned grooves of the conical disks and on the outer surfaces of which a traction means rests, characterized by the following features:

- The inclined inner surfaces of the conical disks (3) have radial guide tracks (4), whose opposite side surfaces (5) are parallel,

- Each opposing pair of guideways (4) is associated with the traction means (12) leontaktierendes transmission element (9) comprising a tunnel-like transverse slot (10) for two preferably playfully embraced, on the circumference touching, with her from the transverse slot (10) outstanding Part has in the associated guide track (4) engaging cylindrical rollers (11),

- Each transmission element (9) has a fastening possibility for springs (13) to the driving or driven shaft (1, 2) out oriented effect,

- Conical discs (3) including directly adjacent intermediate rings (17) sit axially displaceable, but undriven on the driving shaft (1) or the driven shaft (2), wherein between the hubs (6) of the conical disks (3) a compression spring ( 8) is located,

- On each side of the cone pulley pairs on the free end face of the intermediate ring (17) resting adjusting lever (16) is arranged, wherein both adjusting levers (16) between the conical disk pairs are hinged together and in the vicinity of this joint (15) starting points (18) for a device for actuation.

2nd traction drive after. Claim 1, characterized in that each disc (11) has a bore for a bagerbolzen sitting in the transmission element (9).

3 »drive according to claim 2, characterized in that find instead of the cylindrical rollers (11) roller bearings use.

4 · drive according to claims 1 to 3, characterized in that the intermediate ring (17) has threads for the arrangement of a with the adjusting lever (16) in operative connection, play-compensating adjusting ring (21) and a lock nut (22).

5 · drive according to claims 1 to 3, characterized in that at the end of the adjusting lever (16) is provided a Spielauagleichende adjustment.

6. Drive according to claims 1 to 5 »characterized in that the inside of the traction means (12) or with its corresponding part of each transmission element (9) has an adhesion-enhancing or mikroformschlüssige surface (23; 24).

7 »drive according to claims 1 to 6, characterized in that the transmission element (9) on both sides of the traction means (12) cooperating surface has an edge (14).

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