DE19510772A1 - Getriebe mit stufenlos änderbarer Übersetzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit stufenloser Übersetzung vorzugsweise für Fahrräder.

Es sind stufenlos regelbare Umschlingungsgetriebe bekannt, die über axial verstellbare Kegelscheiben den Umschlingungsradius ändern können.

Der Nachteil dieser Getriebe besteht darin, daß diese Getriebe relativ viel Platz in Anspruch nehmen und damit für Fahrräder relativ ungeeignet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Getriebe mit stufenloser Übersetzung mit geringem Platzbedarf und Aufwand zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß nebeneinander anreihbar zentralgelagert auf einer Welle, vorzugsweise einer Tretlagerwelle eine Antriebsscheibe eine Abtriebsscheibe angeordnet sind, die über einen radial verschiebbaren Stellring mit betätigbaren Winkelhebeln über Klinkenhebel in eine als Freilauf ausgebildete Klinkenverzahnung mit der Abtriebsscheibe in Eingriff stehen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die außenliegende Seite der Winkelhebel als Zahnsegment ausgebildet ist. In das Zahnsegment greift ein mit Freilauf versehenes Doppelrad ein, das über ein weiteres Zahnrad mit einer an der Abtriebsscheibe angeordneten Innenverzahnung in Eingriff steht.

Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß an Stelle der Winkelhebel Rollen eingesetzt werden. Dabei ist die Antriebsscheibe mit diametral angeordneten Schlitzen versehen, in welchen sich in einer Ringnut der Abtriebsscheibe geführte Rollen bewegen.

Eine selbsttätige Drehzahlregelung wird erreicht, indem die je nach Belastung auf den Stellring wirkende Kraft mittels einer Regelungseinrichtung vorzugsweise mittels Feder und einer Dämpfungseinrichtung gesteuert wird.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Ausführung des Getriebes mit Winkelhebeln,

Fig. 2 Querschnitt zu Fig. 1,

Fig. 3 Weg der Winkelhebel bei voller Auslenkung des Stellringes,

Fig. 4 Ausführung des Getriebes mit Zahnradübersetzung,

Fig. 5 Ausführung des Getriebes für eine Anwendung im Hinterrad,

Fig. 6 Ausführung des Getriebes mit Rollen in einer Ringnut,

Fig. 7 Querschnitt zu Fig. 6,

Fig. 8 Weg der Antriebsrollen bei voller Auslenkung der Verstelleinrichtung,

Fig. 9 Ausführung mit Zusatzgetriebe auf Verstelleinrichtung,

Fig. 10 Querschnitt zu Fig. 9.

Wie in Fig. 1 dargestellt, überträgt die Tretlagerwelle 1 das Drehmoment über den Stift 9 auf eine Antriebsscheibe 2. An der Antriebsscheibe 2 sind rundum vorzugsweise sechs Winkelhebel 4 in einem Lagerpunkt 3 schwenkbar angeordnet Die Winkelhebel 4 sind an der innenliegenden Seite mit Rollen 8 und an der außenliegenden Seite mit federbelasteten Klinkenhebeln 14 versehen. Die Klinkenhebel 14 greifen in eine als Innenverzahnung ausgebildete Klinkenverzahnung 15 der auf der Tretlagerwelle 1 gelagerten Abtriebsscheibe 12. Klinkenhebel 14 und Klinkenverzahnung 15 sind als Freilauf 5 ausgebildet. Die Rollen 8 werden durch Zugfedern 10 im ständigen Kontakt zu einem Stellring 7 gehalten. Der Stellring 7 ist mittels Schiebestück 11 am nicht dargestellten Rahmen des Fahrzeuges radial verstellbar angeordnet. Je nach exzentischer Stellung des Stellringes 7 erfahren die Winkelhebel 4 während der Drehbewegung eine entsprechende hin- und hergehende Bewegung. Die Ausgangsposition A und die Endstellung E der Winkelhebel wird in Fig. 3 dargestellt. In diesem Bereich wird durch das Voreilen des am Winkelhebel 4 befestigten Klinkenhebels 14 eine zusätzliche Vorschubbewegung auf die Antriebsscheibe 2 ausgeübt.

Die Größe der Zusatzbewegung wird als Übersetzung durch die eingestellte Exzentrizität bestimmt. Im Lauf der zweiten Hälfte einer Umdrehung gehen die Winkelhebel in ihre Ausgangsposition zurück, d. h. das Kettenrad 6 wird von einem Winkelhebel 4 befördert bis der nächstfolgende Winkelhebel 4 übernimmt. Bei Anordnung mehrerer Getriebe nebeneinander kann das Übersetzungsverhältnis verdoppelt werden. Zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses ist dann eine getrennte Verstellung der Schiebestücke 11 sinnvoll. In weiterer Ausgestaltung kann der Winkelhebel 4 als Zahnsegment 23 ausgestaltet werden (Fig. 4 bzw. 5). Die Zusatzbewegung wird dabei über ein mit Freilauf versehenen Doppelrad 21 erreicht, welches über ein weiteres Zahnrad 22 in eine Innenverzahnung des Kettenrades 6 eingreift.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der Ausstattung mit automatischer Lastregelung (Fig. 4). Entsprechend der Belastung wirkt der Druck P der Rollen 8 auf den Stellring 7, so daß dieser durch radiale Änderung seiner Lage entsprechend der ausgelegten Kennlinie der Feder F im Zusammenhang mit der Dämpfungseinrichtung D über einen Hebel 26 das Übersetzungsverhältnis selbsttätig und lastabhängig reguliert. In Fig. 5 ist die Anwendung einer Ausführung dieses Getriebes zum Einbau in ein Hinterrad dargestellt. Dabei erfolgt der Antrieb über das Antriebsritzel 12 und mit Umkehrung des Freilaufes der Abtrieb 13 auf das Hinterrad.

Wie in Fig. 6/7 dargestellt, besteht eine veränderte Ausführung darin, daß die Antriebsscheibe 2 mit diametral angeordneten Schlitzen 16 versehen ist. Auf einer Grundplatte 19 sind Rollen 17A/B und 18 in einer an dem Kettenrad 6 angeordneten Ringnut 20 geführt. Der federbelastete Klinkenhebel 14 ist dabei an der Grundplatte 19 angeordnet. Das Kettenrad 6 ist auf dem Stellring 7 gelagert. In Fig. 8 ist für diese Ausführung bei voller Auslenkung des Kettenrades 6 der Weg der Rollen dargestellt. Ein größerer stufenloser Regelbereich läßt sich durch Kopplung mit einer Getriebestufe erreichen (Fig. 9/10). Auf dem Stellring 7 ist dazu ein mit einer Abtriebsscheibe 6A fest verbundenes Zahnrad 1 gelagert, welches über ein auf der Verstelleinrichtung gelagertes Doppelrad IIA/B ein mit dem Kettenrad 6 fest verbundenem Zahnrad III antreibt. Der stufenlose Regelbereich kann auch mit der Aneinanderreihung mehrerer erfindungsgemäßer Getriebe auf einer Tretlagerwelle 1 erhöht werden.

Bezugszeichenliste

1 Tretlagerwelle
2 Antriebsscheibe
3 Lagerpunkt
4 Winkelhebel
5 Freilauf
6 Kettenrad
6A Abtriebsscheibe
7 Stellring
8 Rolle
9 Stift
10 Zugfeder
11 Schiebestück
12 Antriebsritzel für Hinterrad
13 Abtrieb Hinterrad
14 Klinkenhebel
15 Klinkenverzahnung
16 Schlitz
17A/B Rollen
18 Rolle
19 Grundplatte
20 Ringnut
21A/B Doppelrad
22 Zahnrad
23 Zahnsegment
24 Innenverzahnung
A Ausgangsposition der Winkelhebel
D Dämpfungseinrichtung
E Endstellung der Winkelhebel
F Feder
P Kraft
I; IIA/B; III Zahnrad
IV Drehpunkt Verstelleinrichtung.

Claims (4)

1. Getriebe mit stufenlos änderbarer Übersetzung vorzugsweise für Fahrräder, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander anreihbar zentralgelagert auf einer Welle, vorzugsweise einer Tretlagerwelle (1), eine Antriebsscheibe (2) und Abtriebsscheibe (6 bzw. 6A) angeordnet sind, die über einen radial verschiebbaren Stellring (7) mit betätigbaren Winkelhebeln (4) über Klinkenhebel (14) in eine als Freilauf (S) ausgebildete Klinkenverzahnung (15) mit der Abtriebsscheibe (6 bzw. 6A) in Eingriff stehen.

2. Getriebe mit stufenlos änderbarer Übersetzung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegende Seite der Winkelhebel (4) als Zahnsegment (20) ausgebildet ist, in welches ein mit Freilauf versehenes Doppelrad (21a/21B) eingreift, das über ein weiteres Zahnrad (23) mit einer an der Abtriebsscheibe (12) angeordneten Innenverzahnung (24) in Eingriff steht.

3. Getriebe mit stufenlos änderbarer Übersetzung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (2) mit diametral angeordneten Schlitzen (16) versehen ist, in welche in einer Ringnut (20) der Abtriebsscheibe (6) geführte Rollen (18) angeordnet sind.

4. Getriebe mit stufenlos änderbarer Übersetzung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend einer auf den Stellring (7) wirkenden Kraft (P) dieser im Zusammenhang mit einer Regelungseinrichtung vorzugsweise bestehend aus einer Feder (F) und einer Dämpfungseinrichtung (D) selbsttätig verstellbar angeordnet ist.