DE1550899C - Stellgerat fur die Ubersetzungseinstellung eines Getriebes, insbesondere eines Umschhngungsgetnebes - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich ;iuf ein Stellgcrät für nung so abgestimmt ist, daß die Wirkung des Dreh-

clie ÜbLTSctzungseinstellung eines Getriebes, insbeson- momentgebers unterhalb eines vorbestimmten Dreh-

dere eines Umschlingungsgctriebcs, dessen Stellglied momentwertes verhindert wird.

durch einen auf die Drehzahl der Getriebecingangs- Es ist bereits ein Drehmomentgeber für das Stell-;

welle ansprechenden, das Stellglied bei Zunahme der 5 glied eines hydrostatischen Motors bekannt, dessen; ■

Eingangsdrehzahl im Sinne einer Übersetzungsver- Stellglied.über einen drehmomentabhängig betätigten,_:.

ringeiung (-- Erhöhung der Ausgangsdrehzahl) ver- Stellgerätgeber betätigt wird. Bei diesem ist ein KoI-

schiebenden Drehzahlgeber sowie durch einen auf ben des Stellgerätgebers über eine Flüssigkeitsleitung

das übertragene Drehmoment ansprechenden, das mit der Arbeitsleitung eines hydrostatischen Getrie-

Stellglicd bei Drehmomenterhöhung im Sinne einer io bes verbunden, so daß an ihm immer der dem ab-

Übersetzungsvergrößerung verschiebenden Dreh- gebenen Drehmoment proportionale Getriebehoch-

momentgeber betätigt wird, wobei der Drehzahlgeber druck wirkt. Zwischen dem Stellgerätgeber und dem

und der Drehmomentgeber in Parallelschaltung auf Stellglied ist mittels einer Kulissenführung mit einem

das Stellglied einwirken. · Langloch und einem Zapfen ein Leerhub möglich,

Bei einem bekannten Getriebe dieser Art erfolgt 15 so daß das Stellglied erst nach dem Erreichen eines die drehmomentabhängige Steuerung des Stellgliedes bestimmten Antriebsdrehmomentes betätigt wird. Der über eine pneumatische Steuerung mit Hilfe des am Ansprechpunkt für die Einstellung des Hydromotors Saugrohr eines Verbrennungsmotors erzeugten Unter- ist auch hier durch Festlegung einer bestimmten Fedrucks (deutsche Patentschrift I 093 679). Bei dieser derkennung möglich. Diese Anordnung weist jedoch Anordnung ist das Stellglied mit einem Stellzylinder 20 lediglich eine drehmomentabhängige Übersetzungsverbunden, der über eine mit dem Gaspedal eines einstellung auf; es ist jedoch keine zusätzliche dreh-Verbrennungsmotors verbundene · Ventilanordnung zahlabhängige Steuerung möglich,
mit dem Saugrohr dieses Verbrennungsmotors ge- Weiterhin ist aus der, deutschen Auslegeschrift koppelt ist. Bei dieser Anordnung ist bei Nullstellung I 001 901 ein Stellgerät mit einem Drehzahlgeber des Gaspedals die Verbindung zwischen dem Saug- 25 und einem Drehmomentgeber unter Verwendung von rohr des Antriebsmotors und dem Stellzylinder des mit einer einseitigen Sägeverzahnung versehenen Stellgliedes unterbrochen. Bei Öffnen der Motordros- Scheiben bekannt. Hierbei ist jedoch kein Element sei und somit bei einer Drehmomenterhöhung an der vorgesehen, das auf das Stellglied nur bei Überschrei-Eingangswelle wird die Verbindung zwischen dem ten eines vorgegebenen niedrigsten Drehmomentwer-Saugkanal und dem Stellzylinder in der pneumatischen 30 tes einwirkt, und die beiden Geber arbeiten in Serie Steuerleitung langsam geöffnet, wobei die Änderung ohne daß ein Leerhub vorgesehen ist.
des drehmomentabhängigen Steuersignals bei einer Durch die Erfindung wird ein einfaches mecha-Ändcrung der Drosselklappenstellung laufend beein- nisches Stellgerät geschaffen, bei dem sich eine erflußt würde. Erst nach Erreichen der höchsten Dreh- hebliche Vergrößerung des Regelbereiches ergibt, so momentsteüung, d.h., bei einem vollständigen Nie- 35 daß eine mit dem Stellgerät verbundene Antriebsderdrücken des Gaspedals ist die Übersetzung unab- maschine im jeweils günstigsten Arbeitsbereich behängig von anderen Einflüssen und wird unmittelbar trieben werden kann. Durch die Einführung des Leervom Unterdruck im Saugkanal bestimmt. Hierbei er- hubes zwischen dem Drehmomentgeber und dem gibt sich keine eindeutige drehmomentabhängige Stellglied wird die Wirkung des Drehmomentes der Steuerung des' Stellgliedes, und die Verwendung der 40 Welle vom Übersetzungsverhältnis annähernd unab-Anordniing ist auf Verbrennungsmotoren beschränkt. hängig, so daß einem Betriebspunkt der Antriebs-

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- maschine mehrere Übersetzungsverhältnisse entspre-

steht darin, ein Stellgerät zu schaffen, bei dem die _chen können. Wenn das übertragene Drehmoment

automatische Übersetzungseinstellung die Ausnutzung geringer als der vorbestimmte Drehmomentwert ist,

des ganzen Drehzahlbereiches einer Antriebsmaschine 45 erfolgt die Regelung des Übersetzungsverhältnisses

von der niedrigsten bis zur höchsten Drehzahl ent- .nur durch den Drehzahlgeber, so daß sich auch bei

sprechend der benötigten Leistung ermöglicht, so daß niedrigen Drehmomenten keine zu hohe Drehzahl

die Antriebsmaschine immer mit der dem günstigsten der Antriebsmaschine ergibt. Im Vergleich zu ande-

Wirkungsgrad zugeordneten Drehzahl laufen kann. ren, nicht mechanischen Vorrichtungen, die auf an- Dabei soll auch bei niedrigster Antriebsmaschinen- 5° dere Weise eine entsprechend wirksame Regelung er-

drehzahl die schnellste Übersetzungseinstellung (nied- möglichen, ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen

rigstes Übersetzungsverhältnis) möglich sein. Das Stellgerät ein wesentlich einfacherer Aufbau, ein stark '

Stellgerät soll eine solche Charakteristik aufweisen, vermindertes Gewicht und ein geringerer Raum-

daß sich die vom drehzahlabhängigen Stellglied be- bedarf, so daß ein leichterer Einbau möglich ist. stimmte Eingangswellendrehzahl bei zunehmendem 55 Das erfindungsgemäße Stellgerät ist insbesondere

Eingangswellendrehmoment entsprechend dem gün- zur Verwendung für kegelscheibenumschlingungs-

stipsten Wirkungsgrad vergrößert. Dabei sollen wei- getriebe geeignet, doch ist es ohne weiteres als Stell-

terhin aufwendige pneumatische Steuerungen vermie- gerät für jedes beliebige Stellglied eines stufenlos ein- j

den werden, und das Stellgerät soll auf beliebige An- stellbaren Getriebes verwendbar. Falls am Stellglied

triebs- und Getriebeanordnungen anwendbar sein. 60 keine durch das Getriebe unmittelbar erzeugte Reak-

Diese Aufgabe wird bei einem Stellgerät der oben- tionskraft vorhanden ist* kann eine solche Reaktionsgenannten Art dadurch gelöst, daß zwischen dem kraft ohne weiteres, beispielsweise durch eine Feder, Drehmomentgeber und dem Stellglied ein Leerhub erzeugt werden.

vorgesehen und somit eine freie Verschiebung des Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Stell-

Stcllgliedes unter der Wirkung des Drehzahlgebers 65 gerätes für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe

möglich ist, so lange die Stellkraft des Drehmoment- ist es vorteilhaft, wenn das Stellglied durch eine

gebers die Kraft einer vorgespannten Federvorrich- Kegelscheibenhälfte einer treibenden Riemenscheibe

tung noch nicht überwunden hat, deren Federken- gebildet ist und dabei die getriebene Kegelscheibe

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mit einer zwischen ihren beiden Hälften wirkenden gewirkt. Die Wirkungsweise des unter Bezugnahme Feder zur Spannung des Keilriemens versehen ist. . auf die Fig. 1 beschriebenen Stcilgeräts ist folgende. Eine einfache Möglichkeit zur Realisierung des Das Stellgerät ist an der Antriebsriemenscheibe anDrehzahlgebers ergibt sich dadurch, daß der Dreh- gebracht und bei Zunahme der Drehzahl der Anzahlgeber Fliehkraftmassen aufweist, deren Abstand 5 Iriebswelle 1 entfernen sich die Kugeln I) von deren von der Drehachse sich bei zunehmender Drehzahl Achse, wobei sie die Riemenscheibenhälfte 6 gc;;cn vergrößert. die Scheibenhälfte 6' drücken und eine Verengung Dabei kann der Drehmomentgeber unmittelbar der zwischen denselben befindlichen Keilrille ver- bzw. mittels eines Zwischengestänges auf das Stell- Ursachen. Demzufolge windet sich der Keilriemen geglied einwirken. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der io maß immer größeren Durchmessern um die Riemen-Drehmomentgeber nach Überwindung eines Leer- scheibe und das Übersetzungsverhältnis von der Anhubes (der sich beispielsweise durch ein Langloch er- triebsriemenscheibe zur getriebenen Riemenscheibe gibt) direkt auf den Drehzahlgeber einwirkt. wird immer kleiner (= höhere Ausgangsdrehzahl).

Das erfindungsgemäße Stellgerät kann in vorteil- Wenn das auf das Stellgerät wirkende Drehmoment · hafter Weise an der getriebenen Riemenscheibe an- 15 größer wird als jenes, das auf Grund der Neigung geordnet sein, es ist jedoch auch möglich, das Stell- der Schraubenkupplung der Vorspannung der Fegerät an einer treibenden Riemenscheibe anzuordnen. der 8 entspricht, widr der Schieber 2 zufolge der Wir-Die Erfindung wird nachfolgend an Hand zweier kung des Stiftes 3 in der Rille 4 nach links in Fi g. 1 Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die verschoben. Neben der Überwindung der Vorspan-Zeichnung näher erläutert. .20 nung der Feder 8 muß der Schieber 2 auch die Fe-F i g. 1 zeigt eine erste Ausführung des Stellgerätes der um eine mit geringer werdender Drehzahl der nach der Erfindung im Axialschnitt; ' Antriebswelle zunehmende Strecke zusammendriik-F i g. 2 veranschaulicht eine zweite Ausführung des ken, bevor er gegen die Anschläge 10 zum Anliegen Stellgerätes ebenfalls im Axialschnitt und kommt. Die untere Grenze, bei der der Steuereinfluß Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten des Stellgerätes 25 des Drehmomentes ■ zur Auswirkung kommt, liegt nach Fig. 2 in zwei verschiedenen Betriebszustän- daher bei der Einstellung für das größte Übersetden im Schnitt nach der Linie III-III der F ig. 2. Zungsverhältnis etwas höher als bei der Stellung für Bei dem in Fig. 1 dargestellten Stellgerät ist die das kleinste Übersetzungsverhältnis. Oberhalb dieser Antriebswelle 1 mit einem Schieber 2 durch den Ein- Grenzen wird die Veränderung des Übersetzungsgriff eines Stiftes 3 in eine schraubenlinienförmige 30 Verhältnisses gleichzeitig durch die Drehzahl und das Rille 4 verbunden. Drehmoment gesteuert. Unterhalb des, der Feder-Der Schieber 2 ist längs Führungen 5, die außen vorspannung entsprechenden Drehmomentes, insbean der einen Hälfte 6 der Antriebsriemenscheibe vor- sondere desjenigen bei kleinstem Übersetzungsverstehen, verschiebbar geführt. Der Schieber 2 ist axial- hältnis, kann hingegen, wenn sich der Schieber 2 in verschiebbar, jedoch undrehbar mit einem Teller7 35 Ruhelage (ganz nach rechts in Fig. 1 verschoben) gekuppelt und zwischen diesen beiden Teilen wirkt befindet, die Verschiebung der Riemenscheibeneine Druckfeder 8, während zwischen dein Teller 7 hälfte 6 und somit die Veränderung des Überset- und der Außenfläche der Riemenscheibenhälfte 6 zungsverhältnisses nur unter der Wirkung der Flieh-Fliehkraftmassen in Form von Kugeln 9 angeordnet kraftmassen 9 allein erfolgen, da die Führungen 5 frei sind. Die Feder 8 wird beim Einbau vorgespannt, 4° durch die durchgehenden Führungslöcher des Schieso daß sie im Ruhezustand gegen den ganz nach bers 2 gleiten. Diese Wirkung ist sehr stark, weil die rechts in Fig. 1 verschobenen Schieber 2einen Druck Fliehkraftmassen derart bemessen sind, daß sie dem ausübt, der dem auf die Schraubenkupplung des maximalen Druck der, an der getriebenen Riemen-Schiebers vom Antriebsdrehmoment erzeugten Ver- scheibe angebrachten Gegenfeder auch bei der geschiebedruck entgegenwirkt. 45 ringsten für den Betrieb vorgeschriebenen Drehzahl An den Enden der Führungen 5 befinden sich An- entgegenwirken. Es genügt daher eine geringe Verschlage 10 und die Länge der Führungen 5 ist derart ringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit, um zu erberechnet, daß der Schieber 2 bei ganz auseinander reichen, daß das Stellgerät rasch den Zustand des geschobenen Riemenscheibenhälften 6 und 6' erst größten Übersetzungsverhältnisses erreicht. dann die Anschläge 10 erreicht, wenn er sich in seiner 50 Die Vorspannung der Feder 8 könnte auch daganz nach links verschobenen, mit 2 bezeichneten durch erreicht werden, daß dem Schieber 2 eine zu-Lage befindet. sätzliche Leerlaufverschiebung gestattet wird. In die-Wenn sich die Kugeln 9 von der Drehachse ent- sem Fall sind die Führungen 5 und den Sitz der Fefernen, nähern sich die Hälften 6 und 6' der Riemen- der 8 um den Wert der Vorspannungsverschiebung scheibe einander, und der Keilriemen 11 wird nach 55 zu verlängern.

außen (von der Achse weg) verschoben. Wenn sich Ein anderes Ausführungsbeispiel nach der Erfin-

die Riemenscheibenhälfte 6 der anderen Hälfte 6' dung, deren Wirkungsweise ähnlich derjenigen der

nähert wird auch die Leerlaufstrecke verkleinert, die beschriebenen Vorrichtung ist, ist in den Fi g. 2 bis 4

der Schieber 2 zurücklegen muß, bevor er gegen die dargestellt.

Anschläge 10 stößt. Bei maximal einander angenäher- 60 Die Antriebswelle 12 ist mit einem Zahnritzel 13

ten Riemenscheibenhälften ist diese Leerlaufstrecke verbunden, das mit den Zahnsektoren 14 ein epizyk-

gleich Null. Der Keilriemen 11 läuft über eine ge- lisches Getriebe bildet. Die Zahnsektoren 14 sitzen

triebene Riemenscheibe (nicht dargestellt), deren fest auf Zapfen 15, welche in einem Gehäuse 16 dreh- -

Keilrille in ihrer Breite ebenfalls veränderlich ist, wo- bar gelagert sind, das an der einen Hälfte I7 der bei der Erweiterung der Rille eine Feder entgegen- 65 Antriebsriemenscheibe befestigt ist, die prismatisch

wirkt. Auf diese Weise wird der Riemen in Spannung mit der anderen beweglichen Hälfte 17' verbunden

gehalten und es wird der Entfernung der Kugeln 9 ist. Auf den Zapfen 15 sind Schieber 19 verschiebbar

von der Achse der Antriebswelle 1 elastisch entgegen- gelagert, die mit den entsprechenden Zahnsektoren

durch Schraubenkupplung«! verbunden sind und auf die je eine vorgespannte Feder 18 einwirkt. Die Schieber 19 gestatten somit Verdrehungen der entsprechenden Zahnsektoren 14 nur unter Zusammendrücken der zugehörigen Feder 18, die sich einerseits am Schieber 19 andererseits am Zapfen 15 abstützt.

Um die Zapfen 15 sind Fliehkraftmassen 25 frei drehbar gelagert, die je eine schraubenlinienförmige Gleitfläche 20 aufweisen, auf der Rollen 20 gleiten, die an einem Schwenkhebel 21 gelagert sind, der um ao einen Zapfen 22 am Ende einer Stange 23 schwenkbar angeordnet ist. Die Stange 23 ist an der verschiebbaren Riemenscheibenhälfle 17' befestigt und mittels Rillen 24 prismatisch mit dem Gehäuse 16 und somit mit der Riemenscheibenhälfte 17 gekuppelt. Air jeder Fliehkraftmasse 25 ist mittels eines Bolzens 26 ein Stab 27 angelenkt (s. insbesondere F i g. 3), der ein Langloch 29 aufweist, in welches ein, an einem der Zahnsektoren 14 befestigter Stift 28 eingreift.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende. Wenn sich die Fliehkraftmassen 25 von der Drehachse entfernen, gelangen die Rollen 20' auf höhere Stellen der entsprechenden Gleitflächen 20, so daß die Stange 23 nach links in Fig. 2 verschoben wird und > dabei die Riemenscheibenhälfte 17' mitverschiebt, wodurch die zwischen den beiden Riemenscheibenhälften ausgebildete Keilrille verengt wird und der in derselben geführten nicht dargestellte Keilriemen veranlaßt wird, sich vom Zentrum der Riemenscheibe zu entfernen. Ein vom Keilriemen übertragenes Drehmoment verursacht eine Relativdrehung des Gehäuses 16 in bezug auf die Antriebswelle 12. wodurch die Zahnscktorcn 14 entgegen der Wirkung der Federn 18 verdreht werden. Durch entsprechende Vorspannung der Federn 18 wird das geringste Drehmoment festgelegt, welches die Bewegung der Sektoren 14 nicht beeinflussen soll.

In der in Fig. 3 dargestellten Lage befinden sich die Sektoren 14 in Ruhe und in der Lage gemäß 40" F i g. 4 sind sie am meisten von-der Ruhelage entfernt. Aus Fig. 3 geht klar hervor, daß eine Entfernung der Massen 25 von der Drehachse eine Verschiebung der Stäbe 27 mit den Langlöchern 29 längs der Stifte 28 verursacht, wodurch die Strecke verkleinert wird, um die sich die Stifte 28 bei Verdrehen der Sektoren 14 frei in den Langlöchern 29 verschieben können, bevor sie deren Enden erreichen und somit die Fliehkraftmassen 25 veranlassen sich der Drehachse zu nähern.

Wenn sich die Sektoren 14 in Ruhelage befinden, dann sind die Fliehkraftmassen 25 bei Drehmomenten unterhalb des der Federvorspannung entsprechenden Momentes zufolge der Bewegungsfreiheit der Stifte 28 in den Langlöchern 29 frei, ihre Reglerwirkung in Abhängigkeit von der Drehzahl allein auszuüben und somit bei niedrigen Drehzahlen die gegenseitige Entfernung der Riemenscheibenhälften

17 und 17' zu gestatten, wodurch eine Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses hervorgerufen und die Vorrichtung in einem Zustand versetzt w'ird, .in der eine sofortige Beschleunigung mit größtem Drehmoment auf die getriebene Riemenscheibe übertragen werden kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Stellgerät für die Übersetzungseinstellung eines Getriebes, insbesondere eines Umschlingungsgetriebes, dessen Stellglied durch einen auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ansprechenden, das Stellglied bei Zunahme der Eingangsdrehzahl im Sinne eines Übersetzungsverringerung (= Erhöhung der Ausgangsdrehzahl) verschiebenden Drehzahlgebers sowie durch einen auf das übertragene Drehmoment ansprechenden, das Stellglied bei Drehmomenterhöhung im Sinne einer Übersetzungsvergrößerung verschiebenden Drehmomentgeber betätigt wird, wobei der Drehzahlgeber und der Drehmomentgeber in Parallelschaltung auf das Stellglied einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehmomentgeber (2, 3; 14, 27) und dem Stellglied (6; 17', 23) ein Leerhub vorgesehen und somit eine freie Verschiebung des Stellgliedes unter der Wirkung dos Drehzahlgebers (9; 20, 20', 25) möglich ist, so lange die Stellkraft des Drehmomentgebers die Kraft einer .vorgespannten Federvorrichtung (8; 18, 19) noch nicht überwunden hai. deren Federkennung so abgestimmt ist, daß die Wirkung des Drehmomentgebers unterhalb eines vorbestimmten Drehmomentwertes verhindert wird.

2. Stellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied durch eine Kegelscheibenhälfte (6) einer treibenden Riemenscheibe (6. 6') gebildet ist und daß die getriebene Kegelscheibe mit einer zwischen ihren beiden Hälften wirkenden Feder zur Spannung des Keilriemens versehen ist.

3. Stellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlgeber Fliehkraftmassen (9 und 25) aufweist, deren Abstand von der Drehachse sich bei zunehmender Drehzahl vergrößert.

4. Stellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentgeber unmittelbar bzw. mittels eines Zwischengestänges auf das Stellglied (6 bzw. 17', 23) einwirkt.

5. Stellgcrät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentgeber (14, 27) nach Überwindung des Leerhubes (Langloch 29) direkt auf den Drehzahlgeber einwirkt.

6. Stellgerät' nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß es an der getriebenen Riemenscheibe angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen