DE1148457B

DE1148457B - Stufenlos regelbares Kugelgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1148457B
Application number: DES76837A
Authority: DE
Inventors: Willi Seikel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-11-25
Filing date: 1961-11-25
Publication date: 1963-05-09

Description

Stufenlos regelbares Kugelgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos regelbares Kugelgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit als Antriebsteil dienenden, gegeneinander durch einen Fliehkraftregler axial verschiebbaren Laufbahnringen, mit gegeneinander axial verstellbaren, durch Federkraft belasteten, unterschiedlichen Durchmesser von den durch den Fliehkraftregler verschiebbaren Laufbahnringen aufweisenden Laufbahnringen wobei zwischen den Kugeln auf gleichem Durchmesser Trennrollen vorgesehen sind.
Bei einem bekannten stufenlos regelbaren Kugelgetriebe dieser Art ist zum Verstellen der Laufbahnringe ein Fliehkraftregler vorgesehen, wobei die Laufbahnringe andererseits durch Federn gegeneinander belastet sind. Auch wird dabei bereits eine Regelung in Abhängigkeit vom Drehmoment, am Abtrieb und der Motordrehzahl ermöglicht. Diese Regelung erfolgt mittels einer Gleitkurve, die über Zwischenglieder vom Kugelgetriebe bewegt wird, wodurch auf deren einseitig ansteigenden Gleitbahnen Hebel- oder Spannungsschlüssel verschoben werden, um auf diese Weise die Laufbahnringe in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals zu verschieben. Dieses Kugelgetriebe benötigt jedoch relativ viel Platz, vor allem, weil der Fliehkraftregler getrennt vom Kugelgetriebe angeordnet ist. Auch ist eine Anzahl von Zwischengliedern und Kurvenstücken erforderlich. Dieses Getriebe hat dadurch einen relativ verwickelten Aufbau und ist somit störanfällig.
Es sind weiterhin Kugelgetriebe bekannt, bei denen die Kugeln zwischen Laufbahnringen angeordnet sind, die mittels hydraulischer Regelglieder verschoben werden können. Diese Art des Verschiebens ist jedoch in der Hauptsache für kleine Antriebe, wie für elektrische Generatoren oder für die Ventilatorkühlung, geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die insbesondere bei Kraftfahrzeugen in verschiedenen Fahrsituationen gewünschten, der Antriebsmaschine angepaßten Abtriebsdrehzahlen selbsttätig zu regeln und eine betriebssichere Wirkungsweise in einfacher und gedrängter Bauweise zu erreichen.
Die Erfindung besteht bei einem Kugelgetriebe der eingangs genannten Art darin, daß das Abstützteil des Kugelgetriebes über Schrägflächen an Schrägflächen des ortsfesten Getriebegehäuses in Umfangsrichtung aufläuft, so daß die Vorspannung der auf die Laufbahnringe wirkenden Federkräfte in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Abstützteiles verstellbar ist. Durch diese Anordnung wird eine besonders sichere und einfache Verschiebung der Laufbahnringe erreicht, um bei wechselndem Fahrwiderstand die dem Antriebsdrehmoment entsprechenden Abtriebsdrehzahlen selbsttätig zu regeln.
Bei einem stufenlos regelbaren Kugelgetriebe, bei dem die inneren Laufbahnringe mit der Antriebswelle verbunden sind, die äußeren Laufbahnringe als Abstützteil dienen und die zwischen den Kugeln angeordneten Trennrollen auf einem Durchmesser der Abtriebswelle angeordnet sind, ist eine weitere Abbildung der Erfindung darin zu sehen, daß der die inneren Laufbahnringe axial verstellende Fliehkraftregler in an sich bekannter Weise auf der Antriebswelle angeordnet ist, und die bei Relativdrehung der Schrägflächen in der Vorspannung veränderlichen Federn die äußeren Laufbahnringe gegeneinander verschieben.
Durch diese Ausbildung wächst sowohl die durch das Drehmoment verursachte als auch die durch die Drehzahl der Antriebsmaschine verursachte axiale Kraft gegen die Laufbahnringe entsprechend, wobei durch Gasgeben die Drehzahl der Antriebsmaschine beeinflußt wird. Damit läuft das Kugelgetriebe bei erhöhtem Fahrwiderstand mit hohen Antriebsdrehzahlen und niedrigen Abtriebsdrehzahlen. Läßt der erhöhte Fahrwiderstand nach, so regelt sich das Kugelgetriebe selbsttätig auf hohe Abtriebsdrehzahlen.
Vorteilhaft ist ferner, daß die Schrägflächen in an sich bekannter Weise nach beiden Seiten ansteigend ausgebildet sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß auch beim Bremsen mit der Antriebsmaschine beim Bergabfahren geringe Abtriebsdrehzahlen auf dieselbe Art in der umgekehrten Drehrichtung des Abstützteiles selbsttätig eingestellt werden.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, das in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt Abb. 1 das Kugelgetriebe schematisch im Längsschnitt, Abb.2 die Anordnung der Kugeln und Trennrollen schematisch, Abb.3 und 4 die die Federkraft verstellenden Schrägflächen in Ruhestellung und in Tätigkeit. Am Antriebsmaschinengehäuse 1 ist das Getriebegehäuse 14 mittels des Flansches 2 befestigt. Die Antriebswelle 3 ist mit der Kurbelwelle der Antriebsmaschine verbunden. An der Antriebswelle 3 sind die Hebel 4 mit den Fliehgewichten 5 bei 6 angebracht. Die Hebel 4 sind mit der Schiebebüchse 7 verbunden. Am Flansch der Abtriebwelle 10 sind die Aufnahmebolzen 11 befestigt. Auf den Aufnahmebolzen 11 lagern die Trennrollen 12. Die Abtriebswelle 10 lagert mittels Kugellagern 13 im Abscblußdeckel des Getriebegehäuses 14. Die Kugeln 15 lagern in nach zwei Seiten ansteigenden Schrägflächen 16 des ortsfesten Getriebegehäuses 14 und eines Federringes 17, der mit dem Abstützteil 18 drehfest und axial verschiebbar verbunden ist.
Durch die Tellerfedern 21 werden über die Verbindungsbüchse 24 die äußeren Laufbahnringe 22 und 23, die mit dem Abstütztei118 drehfest, aber axial verschiebbar gekuppelt sind, zusammengeschoben und die inneren Laufbahnringe 25 und 26 über die Kugeln 27 auseinandergedrückt. Die Fliehgewichte 5 werden dabei über die Schiebebüchse 7 und die Hebel 4 in die in Abb. 1 gezeigte Stellung gedrückt. Das Kugelgetriebe läuft so mit den niedrigsten Abtriebsdrebzahlen. Bei höheren Antriebsmaschinendrehzahlen bewegen sich ab einer bestimmten Drehzahl die Fliehgewichte 5 in radialer Richtung und verschieben die inneren Laufbahnringe 25 und 26 zusammen und die äußeren Laufbahnringe 22 und 23 über die Kugeln 27 auseinander, wodurch die höchsten Abtriebsdrehzahlen erreicht werden. Der axial wirkende Federdruck, der sich auf den Federring 17 und das Abstützteil 18 auswirkt, wird von dem Wälzlager 20 und den Kugeln 15 aufgenommen. Bei erhöhter Beanspruchung, wie beim Anfahren, Bergauf- und Bergabfahren, wird das Abstütztei118 in Drehung versetzt. Bei dieser Drehbewegung laufen die Kugeln 15 den Schrägflächen 16 entlang und verschieben den Federring 17 gegen die äußeren Laufbahnringe 22 und 23, wodurch das Kugelgetriebe auf langsame Abtriebsdrehzahlen auch bei hohen Antriebsmaschinendrehzahlen gezwungen wird. Die Fliehgewichte werden dabei in die in der Abb. 1 gezeigte Stellung niedergedrückt.
Der Federring 17, das Abstützteil 18 und die Verbindungsbüchse 24 sind mit den Kupplungen 19 versehen, wodurch ein Drehen dieser Teile gegeneinander verhindert und ein Verschieben in Achsrichtung ermöglicht ist.
Bei dem Kugelgetriebe nach der Erfindung erfolgt der Antrieb über die inneren Laufbahnringe 25 und 26 und der Abtrieb über die Trennrollen 12. Als abstützendes Glied dienen dabei die äußeren Laufbahnringe 22 und 23. Bei höherem Fahrwiderstand wirkt sich dieses auf das Abstützteil 18 dadurch aus, daß es diesem eine Drehbewegung vermittelt. Dadurch wird ein Ablaufen der mit dem Abstützteil18 über den Federring 17 verbundenen Schrägflächen 16 auf den ortsfesten Schrägflächen hervorgerufen, was wiederum eine axiale Verschiebung bewirkt und die Vorspannung der auf die Laufbahnringe wirkenden Tellerfedern 21 ändert.

Claims

PATENT ANS PR ÜCH L: 1. Stufenlos regelbares Kugelgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit als. Antriebsteil dienenden gegeneinander durch einen Fliehkraftregler axial verschiebbaren Laufbahnringen, mit gegeneinander axial verstellbaren, durch Federdruck belasteten, unterschiedlichen Durchmesser von den durch den Fliehkraftregler verschiebbaren Laufbahnringen aufweisenden Laufbahnringen und zwischen den Laufbahnringen geschalteten Kugeln, wobei zwischen den Kugeln auf gleichem Durchmesser Trennrollen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil des Kugelgetriebes über Schrägflächen (16) an Schräg$ächen (16) des ortsfesten Getriebegehäuses in Umfangriehtung aufläuft, so daß die Vorspannung der auf die Laufbahnringe wirkenden Federkräfte in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Abstützteiles verstellbar ist.
2. Stufenlos regelbares Kugelgetriebe nach Anspruch 1, wobei die inneren Laufbahnringe mit der Antriebswelle verbunden sind, die äußeren Laufbahnringe als Abstützteil dienen und die zwischen den Kugeln vorgesehenen Trennrollen auf einem Durchmesser der Abtriebswelle angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der die inneren Laufbahnringe (25 und 26) axial verstellende Fliehkraftregler (4, 5, 6) in an sich bekannter Weise auf der Antriebswelle (3) angeordnet ist und die bei Relativdrehung der Schrägflächen (16) in der Vorspannung veränderlichen Federn (21) die äußeren Laufbahnringe (22 und 23) gegeneinander verschieben.
3. Stufenlos regelbares Kugelgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (16) in an sich bekannter Weise nach beiden Seiten ansteigend ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 926 887, 866 748; deutsche Auslegeschrift Nr. 1115 551; schweizerische Patentschrift Nr. 282 491; französische Patentschrift Nr. 609 809; USA: Patentschrift Nr. 2 349 981; Zeitschrift »Engineering« vom 22. Dezember 1950, S. 530 und 531.