DE102010007402B4

DE102010007402B4 - Stufenloses-schlupffreies Getriebe

Info

Publication number: DE102010007402B4
Application number: DE201010007402
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: DE102010007402A1

Abstract

Stufenloses schlupffreies Getriebe mit einer Getriebeantriebswelle 1, die, stufenlos verstellbar, in eine gewünschte axiale Winkelstellung zu einer Abtriebswelle 2 gebracht werden kann, wobei über zwei Mitnahmegelenke GA am Außenrand eines großen Kegelzahnrades Z1 ein Dreh- und Kippanschluß zur Antriebswelle 1 besteht, wobei diese Anschlußart – bei gegebener axialer Winkelstellung zwischen Antriebswelle 1 und Abtriebswelle 2 – beim großen Kegelzahnrad Z1 zu ungleichförmigen zyklischen Drehrichtungsänderungen mit einhergehender Rotation um die Abtriebsachse führt, wobei die ungleichförmige Drehrichtungsänderung von zwei im Zahneingriff mit dem großen Kegelzahnrad Z1 und auf dessen Zahnkranz gegenüberliegenden kleinen Kegelzahnrädern Z2, Z3 in einen Rundlauf überführt wird, in dem diese, auf Grund ihrer Freilauflagerung auf der Abtriebswelle 2, im Wechselspiel, einen Antrieb und einen Freilauf bewirken.

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe, welches Drehzahlen und Drehmomente vom Antrieb auf den Abtrieb schlupffrei überträgt. Die Stufenlosigkeit wird über einen ungewöhnlichen Funktionsablauf eines Winkeltriebes, mit vorgegebener Übersetzungsgröße ermöglicht. Es wird der gesamte Fahrzeuggetriebebereich berührt. Aus der Fachliteratur z. Bsp. ”Automatische-.Fahrzeug-Getriebe” Badische Landes Bibliothek-Karlsruhe Nr. 91 A 110 15 kann entnommen werden, dass sich kein stufenloses schlupffreies Getriebe mit größerer Drehmomentübertragung in Umlauf bzw. im Gebrauch befindet. Wie mir bekannt ist, besteht beim CVT-Umschlingungsvariator-Getriebe eine begrenzte Beherrschung der Drehmomente, welches damit die Nutzung für den PKW-Bereich einschränkt und für LKW ausschließt. Aktuell ist somit dieses stufenlose Getriebe in nur verhältnismäßig geringer industrieller Fertigung. Sonstige stufenlose Getriebe wie z. Bsp. Schaltwerkgetriebe, finden – auf Grund des ungleichförmigen Abtriebs – im Fahrzeuggetriebebereich keine besondere Beachtung. Die Druckschriften DE 198 60 571 A1 , DE 33 09 143 A1 , DE 195 03 923 A1 , DE 42 05 260 C1 , DE 42 20 975 A1 , DE 103 05 483 B3 , DE 10 2004 022 583 A1 , FR 1 323 617 A , FR 1 051 460 A und CH 190 229 A geben auch hier keine weiterführenden Erkenntnisse. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine stufenlose nutzbare Übersetzungsgröße in einem Getriebe zu ermöglichen. Dabei sollte die Übersetzungsregelung im günstigsten Bereich zwischen Antriebsdrehmoment und Abtriebswiderstandsmoment liegen und der interne Widerstand im Getriebesystem dem eines Stufengetriebes naheliegen. Zusätzlich sollte eine hohe Drehmomentbeherrschung gegeben sein.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dahingehend erfüllt, dass man bezüglich einem Winkeltrieb mit fester Übersetzungsgröße – die Drehung vom ersten Kegelzahnrad um deren eigenen Achse, mit dem Kippumlauf um die Achse des zweiten Kegelzahnrads in ein Mischungsverhältnis bringt. Die Erfindung erfüllt die gewünschten vorteilhaften Auswirkungen und Möglichkeiten in Richtung stufenlose Übersetzungsregelung, die Stufenlosigkeit zur optimalen Nutzung von Antriebsdrehmoment und Antriebsdrehzahl, sowie eine hohe Drehmomentbeherrschung. Ferner besteht eine Getriebegewichtsminimierung. All dies führt zu Einsparungen im Bereich Antriebsenergie, Produktionsaufwand und Kosten. Bei einer Automatik-Übersetzungsregelung zeigt sich die entsprechend vorteilhafte Auswirkung wie im folgenden praktischen Beispiel. Ein Fahrzeug wird abrupt beschleunigt. Die Masseverzögerung wirkt dem Antriebsdrehmoment- massiv-entgegen. Das stufenlose-schlupflose Getriebe arbeitet nun dahingehend, dass es auf Grund der veränderten zu einander stehenden Momente, unverzüglich den Übersetzungszustand zurücknimmt, um ihn anschließend – dem angestrebten Gleichgewicht der Momente folgend – stufenlos wieder zu erhöhen. Die Erfindung wird im folgenden über 1 bis 4 näher gebracht. Dabei zeigt 1 herausstellend den Winkelstellbereich VB der Antriebswelle 1. 2 zeigt die Gelenkverbindung zwischen Gabel G und Kegelzahnrad Z1. 3 zeigt die Seitenansicht v. l. und 4 zeigt den Schnitt durch 2.
Beschreibung
Es ist von der Antriebswelle 1 auszugehen, welche stufenlos in ihrer Winkelstellung zur Abtriebswelle 2 verändert werden kann. Die Antriebswelle 1 überträgt Drehzahl und Drehmoment über deren Mitnahmegabel G bzw. die Gelenkanschlüsse GA am Außenrand von Kegelzahnrad Z1. Das Kegelzahnrad Z1 als Teil des Winkelgetriebes W mit vordefinierter bedarfsgerechter Übersetzungsgröße kann um die Abtriebsachse X rotieren. Bei einer gegebenen Winkelstellung zwischen Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 2 , wird das Kegelzahnrad Z1 durch die Gabelanschlüsse GA in eine ungleichförmige – zyklisch sich ändernde – Drehrichtung und Rotationsbewegung um die Abtriebsachse X gebracht. Je näher sich die Umfangsgeschwindigkeit von Kegelzahnrad Z1 – beim Vorgang Drehrichtungsänderung – zu Null hin bewegt, je mehr erhöht sich deren Rotationsgeschwindigkeit um die Achse X. All diese ungleichförmigen Vorgänge werden durch zwei Kegelzahnräder Z2 und Z3 mit drehrichtungsgleich eingebauten Freiläufen auf der Abtriebswelle 2; in die Gleichförmigkeit geführt, in dem sich die beiden Kegelzahnräder – bei eintretendem Rücklauf von Kegelzahnrad Z1 – in der Übertragung des Drehmoments auf die Abtriebswelle 2, über ihre Freiläufe abwechseln. Bei nicht vorhandener Winkelstellung zwischen Antriebswelle 1 und Abtriebswelle 2 erfolgt keine Drehbewegung von Kegelzahnrad Z1, sondern dessen ausschließliche Rotation um die Achse X bzw. um die Kegelzahnräder Z2 und Z3. Dies ist mit der 1 zu 1 Übersetzung im Getriebesystem gleichzusetzen. Beim Einsatz von Klinkenfreiläufen bezüglich der Kegelzahnräder Z2 und Z3 bzw. auf der Abtriebswelle 2 besteht im Getriebesystem der Formschluß und kein Schlupf.