DE102017119799A1

DE102017119799A1 - Ursprungsverschiebungssystem

Info

Publication number: DE102017119799A1
Application number: DE102017119799.0A
Authority: DE
Inventors: Huan Hsiung Tseng; Kuo-Hung Tseng
Original assignee: Tseng Kuo Hung
Current assignee: Tseng Kuo Hung
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2018-04-26
Also published as: CN107975578A; TWI761381B; JP6998010B2; CN107975578B; KR20180045812A; JP2018071785A; TW201825808A

Abstract

Ein zu einem verbesserten stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) zugehöriges Verschiebungssystem kann eine Leistungsabgabegruppe, eine Leistungseingangsgruppe, eine Kragenbaugruppe und eine Verbindungsgruppe zum Verbinden der Leistungsabgabegruppe mit der Leistungseingangsgruppe umfassen. Das Verschiebungssystem ist vorteilhaft, da es nur Zahnräder und Hydraulik für die Kraftübertragung verwendet, wodurch sie in jedem Drehmomentszenario von Szenarios mit niedrigen-Drehmomenten bis zu Schwerlastszenarios, beispielsweise für große Personenkraftfahrzeuge, große Lastkraftwagen und Schwerlastmaschinen, verwendet werden kann. Darüber hinaus besteht keine Notwendigkeit zur Nutzung von zusätzlicher Energie, um das Getriebe „fest genug“ im Eingriff zu halten und um irgendein „Verrutschen“ zu vermeiden, sodass die Gesamteffizienz der Kraftübertragung erhöht werden kann.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Erfindung ist eine Teilfortsetzungsanmeldung (CIP) der Anmeldung mit Nummer 14/859,302, die am 20. September 2015 angemeldet wurde und nun anhängig ist und hierin durch Verweis integriert ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verschiebungssystem für Fahrzeuge und insbesondere ein zu einem verbesserten stufenlos verstellbaren Getriebe (continuously variable transmission, CVT) gehöriges Verschiebungssystem mit einer einfachen Struktur, welches langlebiger ist und verwendet werden kann, um höhere Drehmomente als herkömmliche CVTs zu erzeugen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Allgemein gesagt sind Automatikgetriebe im Wesentlichen modulierende Wandler, welche ein bestehendes Übersetzungsverhältnis als eine Funktion der gegenwärtigen oder erwarteten Betriebsbedingungen, beispielsweise Teillast, Schub und Umgebungsparameter (z.B. Temperatur, Luftdruck und Feuchtigkeit), schrittweise oder stufenlos und selbstständig ändern. In dieser Gruppe enthalten sind modulierende Wandler, die auf elektrischen, pneumatischen, hydrodynamischen oder hydrostatischen Prinzipien oder einer Kombination dieser Prinzipien basieren.
Ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) beinhaltet üblicherweise eine erste Welle, welche ein Drehmoment von einem Primärantrieb aufnehmen kann, eine zweite Welle, welche zur ersten Welle parallel ist oder sein kann, eine einstellbare Rolle oder Scheibe an jeder der beiden Wellen und ein endloses flexibles Element, beispielsweise eine Kette oder ein Riemen (und deshalb im Folgenden als Kette bezeichnet), welches über die beiden Rollen angebracht ist, um ein Drehmoment von der ersten Welle an die zweite Welle zu übertragen, wenn die erste Welle durch den Primärantrieb angetrieben wird. Die beiden Rollen sind verstellbar und zu diesem Zweck ist jede Rolle mit einem ersten konischen Flansch, der an der entsprechenden Welle befestigt ist, und einem zweiten konischen Flansch ausgebildet, der mit dem ersten Flansch drehbar ist und in Bezug auf die entsprechende Welle axial in Richtung des und weg von dem entsprechenden ersten Flansch beweglich ist. Diese Einstellbarkeit der Rollen ermöglicht es, dass die Kette einen ihrer Schlaufenabschnitte radial nach innen in Richtung einer der Wellen bewegen kann, während ihr anderer Schlaufenabschnitt radial nach außen und weg von der anderen Welle bewegt wird, oder umgekehrt.
Stufenlos verstellbare Getriebe (CVTs) werden häufig gegenüber Automatikgetrieben bevorzugt, welche einen hydrokinetischen Drehmomentkonverter in Kombination mit einer sogenannten Bypass- oder Überbrückungskupplung einsetzen. Der Grund dafür ist, dass das stufenlos verstellbare Getriebe einen höheren Komfort für den Insassen oder die Insassen des Kraftfahrzeugs bereitstellt, da die Wechsel in verschiedene Übersetzungsverhältnisse immer graduell ohne irgendwelche spürbaren Stöße stattfinden. Darüber hinaus bringt die Anwendung eines stufenlos verstellbaren Getriebes im Antriebsstrang erhebliche Einsparungen hinsichtlich des Kraftstoffbedarfs des Kraftfahrzeugs mit sich.
Allerdings können herkömmliche CVTs, aufgrund der physikalischen Beschränkungen für stufenlos verstellbare Getriebe, welche das „Kegelscheiben-“ Konzept oder ein durch einen Riemen/Kette angetriebenes System verwenden, nur für Niederdrehmomentszenarios verwendet werden, beispielsweise kleine Personenkraftwagen und Leichtlastmaschinen. Außerdem müssen die Kegel oder Riemen/ Kette eines CVT gespannt gehalten werden, um genügend Reibung bereitzustellen, um eine effiziente Kraftübertragung zu ermöglichen und ein „Rutschen“ zu vermeiden. Diese Energie, die verwendet wird, um die Kegel und Riemen/ Kette gespannt zu halten, ist im Endeffekt eine andere Form der Energieverschwendung und somit wird die Gesamteffizienz verringert.
Darüber hinaus gibt es in herkömmlichen CVTs eine zeitliche „Verzögerung“ zwischen dem Zeitpunkt des Drückens des Gaspedals und dem Zeitpunkt der Beschleunigung des Autos, was auch durch die physikalischen Beschränkungen des herkömmlichen CVT - Systems mit Kegelscheiben oder Riemen/Ketten bedingt wird, aus welchen sich langsamere Beschleunigungen und unzureichende Drehmomente ergeben. Außerdem gibt es bei herkömmlichen CVTs Probleme bezüglich des Lärms, der Vibrationen und der Härte. Und da die Struktur der herkömmlichen CVTs kompliziert ist, ist deren Zuverlässigkeit und Lebensdauer geringer. Deshalb besteht weiterhin ein Bedarf für ein verbessertes Verschiebungssystem, um die vorab genannten Probleme zu lösen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zu einem verbesserten stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) zugehöriges Verschiebungssystem bereitzustellen, das nur Zahnräder und Hydraulik für die Kraftübertragung verwendet, welches in jedem Drehmomentszenario von niedrigen-Drehmomenten bis zu Schwerlastszenarios, beispielsweise große Personenkraftfahrzeuge, große Lastkraftwagen und Schwerlastmaschinen, eingesetzt werden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zu einem verbesserten CVT zugehöriges Verschiebungssystem bereitzustellen, das nur Zahnräder und Hydraulik für die Kraftübertragung verwendet, sodass keine Notwendigkeit zur Nutzung von zusätzlicher Energie besteht, um das Getriebe „fest genug“ im Eingriff zu halten und um irgendein „Verrutschen“ zu vermeiden, sodass die Gesamteffizienz der Kraftübertragung erhöht werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zu einem verbesserten CVT zugehöriges Verschiebungssystem bereitzustellen, das nur Zahnräder und Hydraulik für die Kraftübertragung verwendet, sodass die Kraftübertragung unmittelbar erfolgt und nicht durch die „Verzögerung“ der Beschleunigung beeinträchtigt wird, wodurch die Kontrollierbarkeit, Effizienz und Sicherheit des Übertragungssystems verbessert werden kann.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zu einem verbesserten CVT zugehöriges Verschiebungssystem bereitzustellen, das nur Zahnräder und Hydraulik für die Kraftübertragung verwendet, um die mit der Beschleunigung in herkömmlichen CVTs verbundenen Probleme des Lärms, der Vibrationen und der Härte zu beseitigen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zu einem verbesserten CVT zugehöriges Verschiebungssystem mit einer eher einfachen Struktur bereitzustellen, welche zuverlässiger und langlebiger ist, wobei die Herstellungskosten deutlich reduziert werden können.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zu einem umweltfreundlichen CVT zugehöriges Verschiebungssystem bereitzustellen, das unabhängig von der Geschwindigkeit und den Bedingungen das am besten geeignete und effizienteste Übersetzungsverhältnis einstellen kann, um den Energieverbrauch zu verringern.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zu einem verbesserten CVT zugehöriges Verschiebungssystem bereitzustellen, das nur Zahnräder und Hydraulik für die Kraftübertragung verwendet, welches aufgrund seiner Fähigkeit zur unverzögerten und vollständigen Beschleunigung für verschiedene Situationen, beispielsweise Autorennen oder Bergsteigen, eingesetzt werden kann.
Verschiedene Ausführungsformen werden in den Zeichnungen und der hierin bereitgestellten Beschreibung dargestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Gegenstand der Erfindung nicht auf diese spezifischen Ausführungsformen, die in den Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargestellt sind, beschränkt ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht des zu einem verbesserten stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) zugehörigen Verschiebungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 ist eine schematische Ansicht einer Leistungsabgabegruppe gemäß der vorliegenden Erfindung,
3 ist eine schematische Ansicht eines Hauptstabs und der Freilaufräder der Leistungsabgabegruppe gemäß der vorliegenden Erfindung,
4 ist eine schematische Ansicht des ersten und des zweiten Zahnrads und des Abtriebszahnrads der Leistungsabgabegruppe gemäß der vorliegenden Erfindung,
5 ist eine schematische Ansicht einer Kragenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung,
6 ist eine schematische Ansicht einer Leistungseingangsgruppe gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei diese gezeigt ist, wenn die Strecker an dem Dreharm aufgeklappt sind, um als Ziel eine hohe Geschwindigkeit und ein geringes Drehmoment zu realisieren,
7 ist eine schematische Ansicht der Leistungseingangsgruppe gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei diese gezeigt ist, wenn die Strecker an dem Dreharm zueinander bewegt sind, um als Ziel ein hohes Drehmoment und eine niedrige Geschwindigkeit zu realisieren,
8 veranschaulicht den Parameter R der vorliegenden Erfindung,
9 ist eine schematische Ansicht des zu einem verbesserten stufenlos verstellbaren Getriebe zugehörigen Verschiebungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn der Dreharm parallel zum Verbindungsstab ist,
10 ist eine schematische Ansicht des zu einem verbesserten stufenlos verstellbaren Getriebe zugehörigen Verschiebungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn der Dreharm so gedreht ist, dass er parallel zum Verbindungsstab ist,
11 ist eine schematische Ansicht des zu einem verbesserten stufenlos verstellbaren Getriebe zugehörigen Verschiebungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn der Dreharm in Bezug auf die Position in 9 um 180 Grad gedreht wurde, und
12 ist eine schematische Ansicht des zu einem verbesserten stufenlos verstellbaren Getriebe zugehörigen Verschiebungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn der Dreharm in Bezug auf die Position in 9 um 270 Grad gedreht wurde.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die nachstehend dargelegte ausführliche Beschreibung soll zur Darstellung einer gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung bereitgestellten beispielhaften Vorrichtung dienen und ist nicht vorgesehen, um die einzigen Formen, in welchen die vorliegende Erfindung gefertigt oder genutzt werden kann, wiederzugeben. Vielmehr versteht es sich, dass die gleichen oder äquivalente Funktionen durch verschiedene Ausführungsformen realisiert werden können und dass die Bauteile in verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt sein können, welche auch im Geist und Umfang der Erfindung enthalten sein sollen.
Sofern es nicht anders definiert ist, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie üblicherweise von einem Fachmann auf dem Gebiet angenommen wird. Obwohl beliebige Methoden, Vorrichtungen und Materialien, die zu denjenigen, die hierin beschrieben sind, gleichartig oder äquivalent sind, in der Anwendung oder in der Erprobung der Erfindung verwendet werden können, werden nun einige beispielhafte Methoden, Vorrichtungen und Materialien beschrieben.
Alle hierin genannten Veröffentlichungen sind zum Zweck der Beschreibung und Offenlegung der Erfindung durch Verweis darauf aufgenommen. Beispielsweise könnten die Konstruktionen und Methodologien, welche in den Veröffentlichungen beschrieben sind, in Verbindung mit der jetzt beschriebenen Erfindung verwendet werden. Die Veröffentlichungen, die vorstehend, nachstehend und im Verlauf des Textes aufgeführt oder diskutiert werden, werden lediglich aufgrund ihrer Offenlegung vor dem Anmeldedatum der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt. Nichts hierin soll als ein Eingeständnis ausgelegt werden, dass die Erfinder nicht zur Antedatierung einer solchen Offenlegung aufgrund der früheren Erfindung berechtigt sind.
Gemäß der Verwendung in der Beschreibung hierin und im Verlauf der angehängten Ansprüche beinhaltet die Bedeutung von „ein“, „eine“ und „der/ die/ das“ den Verweis auf eine Mehrzahl sofern es der Kontext nicht eindeutig anders verlangt. Außerdem sind die in der Beschreibung hierin und im Verlauf der angehängten Ansprüche verwendeten Begriffe „umfassen“ oder „umfassend“, „beinhalten“ oder „beinhaltend“, „aufweisen“ oder „aufweisend“, „enthalten“ oder „enthaltend“ und dergleichen so zu verstehen, dass sie mit offenem Ende sind, d.h. im Sinne von einschließlich aber nicht darauf beschränkt zu verstehen sind. Gemäß der Verwendung in der Beschreibung hierin und im Verlauf der angehängten Ansprüche beinhaltet der Begriff „in“ die Auslegung „in“ und „an“ sofern es der Kontext nicht eindeutig anders verlangt.
Es wird davon ausgegangen, dass, obwohl die Begriffe „erste“, „zweite“, usw., hierin verwendet werden können, um unterschiedliche Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Begriffe beschränkt werden sollen. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Beispielsweise kann ein erstes Element alternativ als zweites Element bezeichnet werden und ebenso kann ein zweites Element alternativ als erstes Element bezeichnet werden ohne den Umfang der Ausführungsformen zu verlassen. Gemäß der Verwendung hierin beinhaltet der Begriff „und/oder“ jede beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der im Zusammenhang damit aufgelisteten Objekte.
Es wird davon ausgegangen, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Wenn ein Element hingegen als mit einem anderen Element „direkt verbunden“ oder „direkt gekoppelt“ bezeichnet wird, gibt es keine dazwischenliegenden Elemente.
In einer Erscheinungsform kann ein Verschiebungssystem, wie in 1 bis 3 dargestellt ist, eine Leistungsabgabegruppe 100, eine Leistungseingangsgruppe 200, eine Kragenbaugruppe 300 und eine Verbindungsgruppe 400 zum Verbinden der Leistungsabgabegruppe 100 mit der Leistungseingangsgruppe 200 umfassen. In einer Ausführungsform bezieht sich das Verschiebungssystem auf ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT). Die Leistungsabgabegruppe 100 kann ein erstes Freilaufrad 1, das durch eine erste Welle 7 mit einem ersten Zahnrad 3 gekoppelt ist, und ein zweites Freilaufrad 2 beinhalten, das durch eine zweite Welle 8 mit einem zweiten Zahnrad 4 gekoppelt ist. In einer Ausführungsform kann das erste Freilaufrad 1 mit einer Hauptstabzahnstange 10 an einem oberen Abschnitt eines Hauptstabs 9 in Eingriff stehen, während das zweite Freilaufrad 2 mit dem Hauptstab 9 an einem unteren Abschnitt des Hauptstabs 9 in Eingriff stehen kann.
Der Hauptstab 9 ist durch ein Drehgelenk 13 schwenkbar mit einem Verbindungsstab 11 verbunden, um einen Schwenkmechanismus 12 zu bilden, sodass, wenn durch die Leistungseingangsgruppe 200 eine Kraft erzeugt wird, die Kraft verwendet werden kann, um den Verbindungsstab 11 durch die Verbindungsgruppe 400 anzutreiben. In einer Ausführungsform kann sich der Hauptstab 9 in Richtung einer ersten Richtung 15 (wie in 1 bis 3 gezeigt ist) bewegen und der Hauptstab 10 steht mit dem ersten Freilaufrad 1 und dem zweiten Freilaufrad 2 durch eine „Zahnstange und Ritzel“-Methode in Eingriff. In der Zwischenzeit drehen sich das zweite Freilaufrad 2 sowie das zweite Zahnrad 4 durch die zweite Welle 8 im Uhrzeigersinn, wobei das zweite Zahnrad 4 konfiguriert ist, um mit wenigstens einem Abtriebszahnrad 5 mit einer Abtriebswelle 6 ineinanderzugreifen, um das Abtriebszahnrad 5 zu einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn anzutreiben. Das Antriebszahnrad 5 steht auch mit dem ersten Zahnrad 3 in Eingriff, um das erste Zahnrad 3 ebenso wie das erste Freilaufrad 1 zur Drehung im Uhrzeigersinn anzutreiben. Wenn sich der Hauptstab 9 in Richtung der der ersten Richtung 15 bewegt, muss sich das erste Freilaufrad 1 allerdings gegen den Uhrzeigersinn drehen. Da zwei unterschiedliche Impulse zur Drehung in verschiedene Richtungen gleichzeitig auf das Freilaufrad 1 wirken, kann das Freilaufrad 1 in den Leerlauf kommen. Es sei darauf hingewiesen, dass der Hauptstab 9 so konfiguriert ist, um sich mit einer Mehrzahl von Gleiträdern 31 entlang einer an jeder der Seiten des Hauptstabs 9 vorgesehenen Schiene 17 zu verschieben.
In einer anderen Ausführungsform bewegt sich der Hauptstab 9 in Richtung einer zweiten Richtung 14, wie in 1 bis 3 gezeigt ist, wobei der Hauptstab 10 mit dem ersten Freilaufrad 1 und dem zweiten Freilaufrad 2 durch eine „Zahnstange und Ritzel“-Methode ineinandergreift. In der vorliegenden Phase drehen sich das erste Freilaufrad 1 sowie das erste Zahnrad 3 durch die erste Welle 7 im Uhrzeigersinn, wobei das erste Zahnrad 3 konfiguriert ist, um mit wenigstens einem Abtriebszahnrad 5 mit einer Abtriebswelle 6 ineinanderzugreifen, um das Abtriebszahnrad 5 zu einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn anzutreiben. Das Antriebszahnrad 5 steht auch mit dem zweiten Zahnrad 4 in Eingriff, um das zweite Zahnrad 4 sowie das zweite Freilaufrad 2 zur Drehung im Uhrzeigersinn anzutreiben. Wenn sich der Hauptstab 9 in die zweite Richtung 14 bewegt, muss sich das zweite Freilaufrad 2 jedoch gegen den Uhrzeigersinn drehen. Da zwei verschiedene Momente zur Drehung in unterschiedliche Richtungen gleichzeitig auf das Freilaufrad 2 wirken, kann das Freilaufrad 2 in einen Leerlaufzustand kommen.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich das erste Zahnrad 3 und das zweite Zahnrad 4 unabhängig von der Auslenkungsrichtung des Hauptstabs 9, immer im Uhrzeigersinn drehen und sich das Abtriebszahnrad 5 immer gegen den Uhrzeigersinn dreht, wie in 4 gezeigt ist. Die Kraft kann dann durch die Abtriebswelle 6 ebenfalls in einer gegen den Uhrzeigersinn gerichteten Weise nach außen transferiert werden.
Weiterhin bezugnehmend auf 1 kann die Leistungseingangsgruppe 200 ein Antriebszahnrad 29, eine Antriebswelle 30 und eine Leistungsquelle 40 umfassen. In einer Ausführungsform steht das Antriebszahnrad 29 mit einem Reduzierzahnrad 28 in Eingriff. Ein Ende einer Hauptdrehwelle 21 ist in die Mitte des Reduzierzahnrads 28 eingesteckt und das andere Ende derselben ist mit einem Dreharm 18 verbunden, sodass der Dreharm 18 mittels des Reduzierzahnrads 28 durch die Hauptdrehwelle 21 angetrieben werden kann.
Die Leistungseingangsgruppe 200 kann ferner einen Hydraulikzylinder 27 beinhalten, der mit einer hydraulischen Positionierstange 22 gekoppelt ist, wobei die Bewegung des Hydraulikzylinders 27 durch eine Kontrolleinheit 33 gesteuert wird, und wobei die Positionierstange 22 mit einer Endplatte 25 verbunden ist. Wie in 5 gezeigt ist, kann die Leistungseingangsgruppe 200 eine Kragenbaugruppe 300 aufweisen, welche einen vorderen Kragen 26, einen mittleren Kragen 34, einen hinteren Kragen 35 und einen Schiebekragen 36 beinhalten kann. Der Schiebekragen 36 ist konfiguriert, um sich an der Hauptdrehwelle 21 zu verschieben und zu drehen. Der vordere Kragen 26 und der hintere Kragen 35 sind beide mit dem Schiebekragen 36 gekoppelt, sodass sich die drei Krägen 26, 35, 36 als eine Einheit an der Hauptdrehwelle 21 drehen können. Es sei darauf hingewiesen, dass der mittlere Kragen 34 ein nicht-drehbarer Kragen ist und zwischen dem vorderen Kragen 26 und dem hinteren Kragen 35 eingeklemmt ist, wobei der mittlere Kragen 34 auch an der Hauptdrehwelle 21 verschoben werden kann. Der Schiebekragen 36 ist zu einer hin- und hergehenden Verschiebung an der Hauptdrehwelle 21 konfiguriert, da der mittlere Kragen 34 mit der Endplatte 25 verbunden ist, welche durch den Hydraulikzylinder 27 bewegt wird.
Die Leistungseingangsgruppe 200 kann auch einen ersten Strecker 19 beinhalten, der an einem Ende mit einem oberen Flansch 24' (an einer Schiebehülse 20) verbunden ist und mit dem anderen Ende mit einem oberen Abschnitt 24 des Schiebekragens 36 verbunden ist, während ein zweiter Strecker 19' an einem Ende mit einem unteren Flansch 23' (an einer Schiebehülse 20') verbunden ist und mit dem anderen Ende mit einem unteren Abschnitt 23 des Schiebekragens 36 verbunden ist. In einer Ausführungsform sind die Strecker (19, 19') in einer V-förmigen Konfiguration angeordnet, wie in 1 gezeigt ist. In einer anderen Ausführungsform kann die Leistungseingangsgruppe 200 eine Pumpe 39 beinhalten, um den Hydraulikzylinder 27 und die Kontrolleinheit 33 durch Hydraulik-ölleitungen 32 und 38 mit Öl zu versorgen.
Wenn sich in einer beispielhaften Ausführungsform der Hydraulikzylinder 27 in Richtung des Dreharms 18 bewegt, drückt er durch die hydraulische Positionierstange 22 gegen die Endplatte 25 und schiebt den Schiebekragen 36 außerdem in Richtung des Dreharms 18. Da die Strecker (19, 19') schwenkbar mit dem oberen und dem unteren Abschnitt (24, 23) des Schiebekragens 36 sowie dem oberen und dem unteren Abschnitt der Flansche (24', 23') verbunden sind, werden die Schiebehülsen 20 und 20' unterdessen dann entsprechend zu einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung an dem Dreharm 18 angetrieben, wie in 6 gezeigt ist. In dieser Phase wird der Abstand zwischen den Streckern (19, 19') an dem Dreharm 18 vergrößert, was einem „Heraufschalten“ in einem Fahrzeuggetriebe mit einer höheren Geschwindigkeit, aber einem niedrigeren Drehmoment entspricht.
Andererseits wird, wenn der Hydraulikzylinder 27 eingefahren wird, um die Endplatte 25 weg von dem Dreharm 18 zurückzuziehen, der Schiebekragen 36 ebenfalls weg von dem Dreharm 18 zurückgezogen, wodurch außerdem die Strecker 19 und 19' so zum Bewegen angetrieben werden, dass sie an dem Dreharm 18 nahe beieinander liegen, wie in 7 gezeigt ist. In dieser Phase wird der Abstand zwischen den Streckern (19, 19') an dem Dreharm 18 verkleinert, was einem „Herunterschalten“ in einem Fahrzeuggetriebe mit einer kleineren Geschwindigkeit, aber einem höheren Drehmoment entspricht.
Bezugnehmend auf 8 kann ein Parameter R als R_x/R₀ definiert werden, wobei R_x eine Variable ist, die den Abstand zwischen dem Mittelabschnitt des Dreharms 18 und der Position des oberen (oder unteren) Flansches angibt, und wobei R₀ der Radius des Freilaufrads 1 oder 2 ist. Wie vorstehend diskutiert wurde, nimmt der Abstand der Strecker 19 und 19' an dem Dreharm 18 zu, wenn der Hydraulikzylinder 27 in Richtung des Dreharms 18 bewegt wird, was bedeutet, dass R_x größer wird (wie in 8 gezeigt ist). Unter der Annahme, dass R₀ eine Konstante ist, lässt sich somit feststellen, dass je größer der Parameter R ist, umso größer ist die Geschwindigkeit und umso kleiner ist das Drehmoment, das durch das Getriebe bereitgestellt wird. Wenn der Parameter R kleiner ist, bedeutet dies umgekehrt, dass die Geschwindigkeit geringer ist, aber das Drehmoment größer ist.
Die Verbindungsgruppe 400 kann den Dreharm 18, den oberen Flansch 24' an der Schiebehülse 20, den unteren Flansch 23' an der Schiebehülse 20', einen Ausgleichszapfen 37 und einen sich von der gegenüberliegenden Seite des oberen Flansches 24' erstreckenden Kurbelzapfen 16 beinhalten. Der Kurbelzapfen 16 ist schwenkbar mit dem Verbindungsstab 11 verbunden, sodass die Kraft, die von der Leistungseingangsgruppe 200 erzeugt wird, an die Leistungsabgabegruppe 100 übertragen werden kann.
9 bis 12 zeigen, wie die Kraft durch das verbesserte CVT von der Leistungseingangsgruppe 200 an die Leistungsabgabegruppe 100 übertragen wird. Der Dreharm 18 beginnt mit einer Null-Grad-Stellung, die parallel zu dem Verbindungsstab 11 ist. Wenn die Krafteinwirkung von der Leistungseingangsgruppe 200 anfängt, wird die Hauptdrehwelle 21 so angetrieben, dass sie den Dreharm 18 bis zu einem Winkel von 90 Grad, der senkrecht zur Hauptdrehwelle 21 ist, und dann bis zu einem Winkel von 180 Grad und 270 Grad dreht, um einen gesamten Kraftübertragungszyklus zu vollenden. Während dem Kraftübertragungszyklus wird der Verbindungsstab 11 so angetrieben, dass er den Hauptstab 9 bewegt, um die Freilaufräder 1 und 2 anzutreiben und außerdem das Abtriebszahnrad/ die Wellen 5 und 6, wie vorstehend diskutiert wurde.
Im Vergleich mit herkömmlichen CVTs ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft, da das verbesserte stufenlos verstellbare Getriebe (CVT) der vorliegenden Erfindung nur Zahnräder und Hydraulik für die Kraftübertragung einsetzt. Insbesondere können dabei die Geschwindigkeit und das Drehmoment durch die Strecker 19 und 19' über deren Öffnung an dem Dreharm 18 gesteuert werden, welche durch den Hydraulikzylinder 27 kontrolliert wird, wodurch nicht die Verwendung von zusätzlicher Energie erforderlich ist, um das Getriebe „fest genug“ im Eingriff zu halten und um irgendein „Verrutschen“ zu vermeiden, sodass die Gesamteffizienz der Kraftübertragung erhöht werden kann.
Die Erfindung wurde anhand der vorstehenden Beschreibung und Darstellungen dargelegt, wobei jedoch selbstverständlich sein sollte, dass dies nur beispielhaft erfolgt ist und nicht als Beschränkung angesehen werden soll. Demgemäß soll die Erfindung nicht als durch die vorhergehende Beschreibung begrenzt angesehen werden, sondern schließt beliebige Äquivalente mit ein.

Claims

Verschiebungssystem, das zu einem stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) gehört, umfassend: eine Leistungseingangsgruppe, die eine Leistungsquelle, ein hydraulisches Kraftübertragungssystem, einen Hauptdreharm und eine verstellbare Getriebebaugruppe aufweist, eine Leistungsabgabegruppe mit einem ersten Freilaufrad, das durch eine erste Welle mit einem ersten Zahnrad verbunden ist, einem zweiten Freilaufrad, das durch eine zweite Welle mit einem zweiten Zahnrad verbunden ist, einem Hauptstab, einem Abtriebszahnrad und einer Abtriebswelle, wobei das erste Freilaufrad mit einer Hauptstabzahnstange an der Oberseite des Hauptstabs in Eingriff steht, während das zweite Freilaufrad mit einer Hauptstabzahnstange an einem unteren Abschnitt des Hauptstabs in Eingriff steht, eine Kragenbaugruppe mit einem Schiebekragen, der zur Verschiebung an der Hauptdrehwelle konfiguriert ist und schwenkbar mit der verstellbaren Getriebebaugruppe verbunden ist, eine Verbindungsgruppe mit einem Dreharm, einer Mehrzahl von Schiebehülsen, die mit der verstellbaren Getriebebaugruppe verbunden sind, und einem Kurbelzapfen, der sich schwenkbar von dem Dreharm erstreckt und schwenkbar mit einem Verbindungsstab verbunden ist, der schwenkbar mit dem Hauptstab verbunden ist, wobei das hydraulische Kraftübertragungssystem in der Leistungseingangsgruppe wenigstens einen Hydraulikzylinder aufweist, der mit einer sich davon erstreckenden hydraulischen Positionierstange versehen ist, wobei das andere Ende der hydraulischen Positionierstange konfiguriert ist, um mit einer Endplatte verbunden zu werden, um die Bewegung der verstellbaren Getriebebaugruppe zu steuern, wobei die verstellbare Getriebebaugruppe einen ersten Strecker hat, der an einem Ende schwenkbar mit einem oberen Abschnitt des Schiebekragens verbunden ist und schwenkbar mit einer oberen Schiebehülse an dem Dreharm verbunden ist, wobei ein zweiter Strecker an einem Ende schwenkbar mit einem unteren Abschnitt des Schiebekragens verbunden ist und schwenkbar mit einer unteren Schiebehülse an dem Dreharm verbunden ist, wobei der Dreharm konfiguriert ist, um sich in einer kreisförmigen Weise zu drehen, um den Verbindungsstab und den Hauptstab anzutreiben, um ferner das erste und das zweite Zahnrad und die Abtriebszahnräder anzutreiben, wobei die Geschwindigkeit und das Drehmoment, die durch das verbesserte CVT bereitgestellt werden, durch einen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Strecker an dem Dreharm kontrolliert werden.
Zu einem stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) gehöriges Verschiebungssystem nach Anspruch 1, bei welchem das erste und das zweite Freilaufrad mit der Hauptstabzahnstange des Hauptstabs durch eine Zahnstangen-und-Ritzel-Methode in Eingriff stehen.
Zu einem stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) gehöriges Verschiebungssystem nach Anspruch 1, bei welchem die Leistungseingangsgruppe ferner eine Antriebswelle beinhaltet, die sich von der Leistungsquelle erstreckt und mit einem Antriebszahnrad verbunden ist, welches mit einem Reduzierzahnrad in Eingriff steht.
Zu einem stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) gehöriges Verschiebungssystem nach Anspruch 3, bei welchem die Hauptdrehwelle durch das Reduzierzahnrad angetrieben wird.
Zu einem stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) gehöriges Verschiebungssystem nach Anspruch 1, bei welchem, wenn sich der Hydraulikzylinder in Richtung des Dreharms bewegt, um durch die hydraulische Positionierstange gegen die Endplatte zu drücken und um außerdem den Schiebekragen in Richtung des Dreharms zu schieben, der erste und der zweite Strecker, welche schwenkbar mit dem oberen und dem unteren Abschnitt des Schiebekragens sowie dem oberen und dem unteren Abschnitt der Schiebehülsen verbunden sind, dann angetrieben werden, sich entsprechend an dem Dreharm aufwärts- und abwärts zu bewegen, um einen Abstand dazwischen zu vergrößern.
Zu einem stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT) gehöriges Verschiebungssystem nach Anspruch 1, bei welchem, wenn der Hydraulikzylinder eingezogen wird, um die Endplatte und den Schiebekragen weg von dem Dreharm zurückzuziehen, ferner der erste und der zweite Strecker angetrieben werden, sich an dem Dreharm zueinander zu bewegen.