DE1256022B

DE1256022B - Stufenlos selbstschaltendes Keilriemengetriebe mit wenigstens einer axial verschiebbaren Keilriemenscheibenhaelfte

Info

Publication number: DE1256022B
Application number: DEL45945A
Authority: DE
Inventors: Leopold Hladik
Original assignee: Lohnerwerke GmbH
Current assignee: Lohnerwerke GmbH
Priority date: 1962-09-15
Filing date: 1963-09-14
Publication date: 1967-12-07

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Flöh

Deutsche KI.: 47 h-15

1256 022
L45945XII/47h
14. September 1963
7. Dezember 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenloses selbstschaltendes Keilriemengetriebe mit wenigstens einer axial verschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte, mit in beiden Umfangsrichtungen entgegengesetzt ansteigenden Spreizbahnen an der axial verschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte und einer axial unverschiebbaren Spreizscheibe und mit in die Drehmomentübertragung zwischen den Spreizbahnen eingeschalteten Kugeln, wobei die Keilriemenscheibenhälften gegen Relatiwerdrehung gesichert und gemeinsam relativ zur Spreizscheibe verdrehbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Getrieben dieser Gattung die Einflüsse von Drehmoment und Drehzahl auf die Übersetzungsemstellung in besonderer Weise abzustimmen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spreizbahnen nach einer Kegelfläche geformt sind, an welche sich nach außen konvergierende Tangentialflächen anschließen, und die Kugeln auf den unter einem kleineren Winkel geneigt radial verlaufen- »o den Spreizbahnen unter der Wirkung ihrer Fliehkraft und auf den unter einem größeren Winkel geneigten, in Umfangsrichtung verlaufenden Spreizbahnen unter der Wirkung ihres Drehmomentes abrollen können.

Durch entsprechende Bemessung der Neigung der radial bzw. tangential verlaufenden Spreizbahnen kann der Einfluß der Fliehkraft und der Einfluß des Drehmomentes auf die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses abgestimmt werden. Wenn die Spreiz- bahnen in beiden Umfangsrichtungen gleiche Steigungswinkel aufweisen, d. h. wenn die Kegelflächenachse parallel ist zur Keilriemenscheibenachse, so ist die Wirkung in beiden Drehrichtungen die gleiche. Durch Wahl der Neigungswinkel der Kegelflächen kann die Charakteristik der Übersetzungsänderung entsprechend den Erfordernissen festgelegt werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Neigung der Erzeugenden der Kegelfläche etwa 45°, bezogen auf eine Normalebene zur Drehachse, zu wählen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Relatiwerdrehung zwischen der Keilriemenscheibe und der Spreizscheibe und somit die maximale Übersetzungseinstellung durch Anschläge begrenzt. Dadurch wird gesichert, daß auch im Fall eines Bruches der Spreizkörper, über die das gesamte Drehmoment im Normalbetrieb übertragen wird, der Betrieb ermöglicht wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein Keilriemengetriebe im Achsenschnitt, Fig. 2 eine Spreizscheibe in axialer Draufsicht,

Stufenlos selbstschaltendes Keilriemengetriebe
mit wenigstens einer axial verschiebbaren
Keilriemenscheibenhälfte

Anmelder:

Lohnerwerke Gesellschaft m. b. H., Wien

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner

und Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwälte,

München 22, Widenmayerstr. 49

Als Erfinder benannt:
Leopold Hladik, Wien

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 15. September 1962 (A 7365/62)

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III der Fig.1.

In F i g. 1 verbindet der Keilriemen 1 die treibende Keilriemenscheibe 2, 3 mit der getriebenen Keilriemenscheibe 4, 5. Die treibende Scheibenhälfte 2 ist mittels einer Buchse 6 axial fixiert und um die Antriebswelle 7 drehbar gelagert, während die Scheibenhälfte 3 auf der Buchse 6 axial verschiebbar angeordnet und durch eine Verzahnung 8 gegen Relativverdrehung gegenüber der Buchse 6 gesichert ist. Auf der Buchse 6 ist eine Spreizscheibe 9 axial unverschieblich, jedoch drehbar gelagert. Die Spreizscheibe 9 ist dabei mit der Trommel 10 einer Fliehkraftkupplung verbunden, deren Einsatz 11 mit der Antriebswelle 7 drehfest verbunden ist. In die Spreizscheibe 9 und die Keilriemenscheibenhälfte 3 sind Spreizbahnen 12, 13 eingeformt, von denen jeweils eine Spreizbahn 12 in der Spreizscheibe 9 einer Spreizbahn 13 in der Keilriemenscheibenhälfte 3 gegenüberliegt, wobei je eine Spreizkugel 14 mit einer Spreizbahn 12 der Spreizscheibe 9 und einer Spreizbahn 13 der Keilriemenscheibenhälfte 3 zusammenwirkt. Die Keilriemenscheibenhälfte 3 greift außerdem mit achsparallelen Bolzen 15 in Lang-

709 707/328

Claims

löcher 16 der Spreizscheibe 9, um die Relatiwerdrehung zu begrenzen (Fig. 2). Die getriebene Scheibenhälfte 4 ist mittels einer Buchse 17 auf der Abtriebswelle 18 axial festgelegt und drehbar gelagert, während die Scheibenhälfte S auf der Buchse 17 axial verschiebbar gelagert und mit der Scheibenhälfte 4 durch achsparallele Mitnehmerbolzen 19 gegen Relatiwerdrehung gesichert verbunden ist. Diese Bolzen 19 greifen anderseits in längliche Ausnehmungen am Umfang einer Spreizscheibe 21 und bilden somit Anschläge, welche die Relatiwerdrehung zwischen Keilriemenscheibenhälfte 5 und Spreizscheibe 21 begrenzen. Die in die Spreizscheibe 21 und in die Keilriemenscheibenhälfte 5 eingeformten Spreizbahnen 22 und 23 liegen wieder jeweils einander gegenüber und wirken mit Spreizkugeln 24 zusammen. Die Spreizscheibe 21 sitzt fest auf der Abtriebswelle 18, die mit ihrem Lagergehäuse 25 um eine zur Welle 18 parallele Achse 26 geschwenkt werden kann, wobei eine Feder 27 der Spannung des Keilriemens 1 bei der Verschwenkung entgegenwirkt. Die beiden Keilriemenscheiben sind so zueinander angeordnet, daß die treibende axial festgelegte Scheibenhälfte 2 sich auf der einen und die getriebene axial festgelegte Scheibenhälfte 4 sich auf der anderen Seite des Keilriemens 1 befindet, so daß der Keilriemen 1 bei einer Bewegung, bei der er in die eine Keilriemenscheibe tiefer eindringt, während er in der anderen Keilriemenscheibe weiter nach außen gedrängt wird, sich auf der treibenden Keilriemenscheibe in gleicher Richtung wie auf der getriebenen Keilriemenscheibe axial verschiebt und daher stets in einer zu den Achsen der Wellen 7, 18 normalen Ebene laufen kann. Durch diese Bewegung des Keilriemens, bei der die beweglichen Keilriemenscheibenhälften 3 bzw. 5 sich gegenüber den axial festgelegten Keilriemenscheibenhälften 2 bzw. 4 verschieben, wird die Übersetzung stufenlos geändert, und zwar in dem Maße, als das Verhältnis der wirksamen Riemenscheibenhalbmesser α und b sich ändert. Fig. 3 zeigt die Spreizbahn22 der Spreizscheibe 21 und die Spreizbahn 23 der Keilriemenscheibenhälfte 5 in Umfangsrichtung bzw. im Tangentialschnitt. Die zur Drehachse normale Ebene ist mit c bezeichnet. Die Spreizbahnen 22 und 23 steigen in beiden Umfangsrichtungen unter Winkeln von 45° zur Normalebene c an, wobei die Spreizkugeln 24 jeweils mit zwei zueinander parallelen Trassen22' bzw. 23' der Spreizbahnen 22 bzw. 23 in Berührung ist. Die Spreizbahnen 12 auf der Spreizscheibe 9 (F i g. 2) bestehen aus kegelförmigen Ausnehmungen, deren größter Durchmesser den Durchmesser der Spreizkugeln 14 übertrifft. Diese Ausnehmungen sind in radialer Richtung nach außen durch konvergierende Tangentialflächen 12' vergrößert, wobei die Spreizbahnen 12 und 13 in radialer Richtung unter Winkeln von nur etwa 25° zur Normalebene d ansteigen (Fig. 1). Im Betrieb bewirkt eine Erhöhung des von der Abtriebswelle 18 übertragenen Drehmomentes gemäß F i g. 3 eine Abspreizung der Keilriemenscheibenhälfte 5 von der Spreizscheibe 21, wodurch sich die Hälften 4, 5 der getriebenen Keilriemenscheibe einander nähern und der Keilriemen 1 auf einen größeren Durchmesser der Keilriemenscheibe 4,5 gedrängt wird. Gleichzeitig dringt der Keilriemen 1 tiefer in die Keilriemenscheibe 2, 3 ein, wobei er deren Hälften entgegen der Spreizkraft der Kugeln 14 auseinanderschiebt und dadurch auf einem kleineren Scheibendurchmesser zu laufen kommt. Dadurch wird das Keilriemengetriebe auf ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis geschaltet, wodurch das Drehmoment der Antriebswelle 7 unverändert bleiben kann. Eine Erhöhung der Antriebsdrehzahl hat erhöhte Fliehkräfte zur Folge, unter deren Wirkung die Spreizkugeln 14 auf den Spreizbahnen 12 bzw. 13 radial nach außen drängen und die verschiebbare Keilriemenscheibenhälfte 3 gegen die festgelegte Keilriemenscheibenhälfte 2 schieben. Dadurch gelangt der Keilriemen 1 auf einen größeren Laufhalbmesser α der treibenden Keilriemenscheibe und auf einen kleineren Laufhalbmesser b der getriebenen Keilriemenscheibe. Damit vergrößert sich die Übersetzung des Keilriemengetriebes, und die Antriebsdrehzahl wird wieder verringert. Diese Wirkung wird durch eine Spreizfeder 28 zwischen den Hälften 4, 5 der getriebenen Keilriemenscheibe unterstützt. Bei geändertem Drehsinn oder bei Abbremsen des Abtriebes 18 durch den Antrieb 7 bleiben die Wirkungen der Spreizbahnen und Spreizkugeln auf die Getriebeschaltung dieselben, da von den in Umfangsrichtung verlaufenden Spreizbahntrassen, wie z.B. 22' und 23', jene mit entgegengesetzter Steigungsrichtung, wie z. B. 22" und 23" mit den Spreizkugeln zusammenwirken. Der Übergang von Antrieb auf Bremsen erfolgt dabei stoßfrei, da die Spreizkugeln auf den kegelförmigen Spreizbahnen von der einen Trasse zu der anderen rollen können. Patentansprüche:

1. Stufenlos selbstschaltendes Keilriemengetriebe mit wenigstens einer axial verschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte, mit in beiden Umfangsrichtungen entgegengesetzt ansteigenden Spreizbahnen an der axial verschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte und einer axial unverschiebbaren Spreizscheibe und mit in die Drehmomentübertragung zwischen den Spreizbahnen eingeschalteten Kugeln, wobei die Keilriemenscheibenhälften gegen Relatiwerdrehung gesichert und gemeinsam relativ zur Spreizscheibe verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizbahnen nach einer Kegelfläche (12) geformt sind, an welche sich nach außen konvergierende Tangentialflächen (12') anschließen, und die Kugeln (14, 24) auf den unter einem kleineren Winkeln geneigt radial verlaufenden Spreizbahnen unter der Wirkung ihrer Fliehkraft und auf den unter einem größeren Winkel geneigten in Umfangsrichtung verlaufenden Spreizbahnen unter der Wirkung ihres Drehmomentes abrollen können.

2. Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relatiwerdrehung zwischen der Keilriemenscheibe (3, 5) und der Spreizscheibe (9, 21) durch Anschläge (15, 19) begrenzt ist.

3. Keilriemengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Keilriemenscheibenhälfte mit achsparallelen Bolzen (19) ausgebildet ist, welche in Löcher der anderen Keilriemenscheibenhälften eingreifen, wobei diese Bolzen in Langlöcher (16) der Spreizscheibe (21)