DE2424577C2

DE2424577C2 - Schaltvorrichtung für stufenlos einstellbare Schaltwerksgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2424577C2
Application number: DE2424577A
Authority: DE
Inventors: Franz 8941 Boos Riedl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-21
Filing date: 1974-05-21
Publication date: 1984-09-27
Also published as: FR2272292A1; ZA753286B; DE2424577A1; CA1029987A; SE7505692L; CH598510A5; GB1501494A; NL7505996A; FR2272292B1; BE829319A; SE407971B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Schaltvorrichtung dieser Art — DE-AS 12 09 003— ist die dort verwendete Planscheibe beidseitig mit einem Plangewinde versehen, was den wesentlichen Nachteil mit sich bringt, daß die Planscheibe außer der komplizierten und teueren Fertigung nur im Lauf gegenüber der Antriebswelle verstellt werden kann und durch eine Endausschaltung gesichert werden muß, die das Vor- und Nacheilen der Planscheibe gegenüber der Antriebswelle bei Erreichen der Drehzahl Null und der maximalen Drehzahl automatisch unterbricht und die Planscheibe mit der Antriebswelle synchron laufen läßt Ein Nachteil dieser Endausschaltung ist jedoch, daß bei nicht sorgfältiger Ausführung und exakter Einstellung sich die Planscheibe an der Antriebswelle festdreht wodurch das Getriebe ausfällt wie durchgeführte Versuche gezeigt haben.

ίο Bei einer weiterhin bekannten Schaltvorrichtung — DE-OS 19 29 092 — sind für die Verstellung von Scheiben, die nur im Stillstand umständlich und mit viel Zeitaufwand durchgeführt werden kann, außer den radialen Schlitzen auch bogenförmige Schlitze erforderlich, damit ein Stift durch die eine Scheibe durchragen und in den radialen Schlitz der anderen Scheibe einfassen kann. Der bogenförmige Schlitz wird auch bei der anderen Scheibe benötigt um den Austausch gegen die eine Scheibe zu ermöglichen und den Massenausgleich herzustellen. Die Verstellbewegungen der exzentrisch gelagerten Scheiben werden über in Rillen geführte Kugeln weitergegeben, was den wesentlichen Nachteil mit sich bringt daß das rückwirkende Moment über die Kugel in der Rille an dem Stift und einer halbkugelförmigen Tasehe im hinsichtlich der Steuerbewegung abgetriebenen Teil abgestützt wird und wegen der hohen Flächenpressung eine teuere Wärme- und Oberflächenbehandlung verlangt Dennoch kann flicht verhindert werden, daß die Rille der exzentrischen Scheiben und die Tasche des abgetriebenen Teiles durch hohe Axial- und Radialbelastung einem entsprechenden Verschleiß unterliegt der dazu führt daß die Scheiben in verhältnismäßig kurzer Zeit ausfallen und ein kontinuierlicher Betrieb nicht erreicht werden kann.

Schließlich ist bei einer noch bekanntgewordenen Schaltvorrichtung — DE-PS 9 14 087 — für das Verschieben der exzentrisch gelagerten Scheiben eine Winkelhebelanordnung vorgesehen, die verhältnismäßig aufwendig ausgebildet ist und eine Vielzahl von Lagerstellen bzw. Eingriffsausbildunger. aufwebt Das rückwirkende Moment und die Fliehkraft der Scheiben kann von den Winkelhebeln und der damit verbundenen Gewindespindel nicht so abgestützt werden, daß die eingestellte Drehzahl konstant bleibt. Ebenfalls wird nicht erreicht, daß die erforderliche Verstellkraft, die durch die Fliehkraft der Scheiben besonders nachteilig ansteigt, entsprechend gering gehalten werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der in Frage stehenden Art zu schaffen, die eine schnelle Drehzahländerung während des Betriebes und eine Drehzahlverstellung im Stillstand des Getriebes unter erheblich verringertem Herstel-Iungsaufwand und Verschleiß erlaubt.

Ausgehend von einer Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Schaltvorrichtung ermöglicht bei einfacher Herstellung sowohl hinsichtlich des Eingriffes in die Exzenterscheiben als auch hinsichtlich deren Verdrehsteuerung eine einfache Herstellung unter Verwendung nur weniger Teile, wodurch auch sichergestellt wird, daß rückwirkende Momente bzw. Fliehkräfte der Scheiben die jeweilige Einstellung des Übersetzungsverhältnisses nicht verändern.

Von besonderer Bedeutung ist, daß die Drehzahlverstellung eines mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ausgerüsteten Getriebes im Lauf und im Still-

stand durchgeführt werden kann. Bei Erreichen der Drehzahl Null und der maximalen Drehzahl wird keinerlei Sicherung benötigt

Die Herstellung ist deshalb einfach, weil keinerlei bogenförmige Schlitze oder derartige Gewindeausbildungen benötigt werden. Die Belastung der aneinander abgestützten Teile ist derart, daß eine besondere Wärme- und Oberflächenbehandlung nicht erforderlich ist Entsprechend gering bzw. vernachlässigbar ist der Verschleiß. Die Di ehzahlverstellung kann im Lauf sowie im Stillstand beliebig schnell und zugleich exakt erfolgen, wobei die eingestellte Drehzahl auch bei Lastschwankungen konstant gehalten werden kann, wodurch ein störungsfreier Betrieb auch bei hohen Anforderungen an diese Eigenschaften gewährleistet ist Zudem ergibt sich ein einfacher, billiger und kompakter Aufbau nicht zuletzt dadurch, daß die Planscheibe zentrisch mit der Antriebswelle umlaufend angeordnet ist

In besonders bevorzugter Ausführung ist die die Exzenterscheibe steuernde Planscheibe durch Stangen mit der Hülse verbunden. Dies ergibt einen besonders robusten und spielfreien Aufbau.

Durch die bevorzugte Anordnung der Schütze in der dritten Planscheibe derart, daß sie zueinander um 180° versetzt sind, erhält man einen besonders einfachen Aufbau.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführung besteht die Verstelleinrichtung aus einem um eine gehäusefeste Achse verschwenkbaren Hebel, der mit einer Gabel in die Hülse eingreift, wie dies an sich bekannt ist

In anderer, bevorzugter Ausbildung der Verstelleinrichtung ist ein die Hülse drehbeweglich und ihr gegenüber axial unverschiebbar umfassender Gewindering ,vorgesehen, der gegen Drehbewegung gesichert axial verschiebbar geführt ist und in dessen Gewinde ein mit korrespondierendem Gewinde versehener Körper eingreift, der an dem Gehäuse drehbar und gegen axiale Verschiebung gesichert gelagert ist und der mit Hilfe eines Ritzels verstellbar ausgebildet ist.

In den Zeichnungen sind zwei in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele der Schaltvorrichtung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein stufenlos einstellbares Schaltwerkgetriebe mit einer Schaltvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Teillängsschnitt durch eine abgewandelte Schaltvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie Λ-Z? der F i g. 2.

Die Antriebswelle 1 des stufenlos einstellbaren Schaltwerkgetriebes ist im Gehäuse 2 durch Wälzlager 3 und 4 gelagert. Das Wälzlager 3 befindet sich im Boden des topfartigen Gehäuses 2, es ist nach außen abgedichtet durch einen in einer Abdeckscheibe 5 festgelegten Dichtungsring 6. Das Wälzlager 4 ist in einer mehrere Durchbrechungen 7 aufweisenden, gehäusefesten Zwischenwand 8 angeordnet. Auf der Antriebswelle 1 ist ein topfartiger Körper 9 frei drehbar gelagert, der abgeschlossen ist durch eine zwei Schlitze 10 und 11 aufweisende Planscheibe 12.

Die Planscheibe 12 ist durch Schrauben 13 mit dem topfartigen Körper 9 starr verbunden. In den Schlitz 10 faßt die Nase 14 von der Planscheibe 15 und in den Schlitz 11 die Nase 16 von der Planscheibe 17 ein, die sich von- bzw. zueinander bewegen, wenn sich die Planscheibe 12 in ihrer Drehbewegung gegenüber der Antriebswelle 1 ändert Beide Planscheiben 15 und 17 weisen außermittige Bohrungen auf, die je eine von zwei mit der Antriebswelle 1 utarr verbundene, um 180° gegeneinander exzentrisch versetzte Kreisscheiben 18 und

19 umfassen und mit der Drehzahl der Antriebswelle 1 umlaufen. Während die Planscheibe 15 über Wälzlager

20 schwingend hin- und herbewegbare Arme 21 von Freilaufkupplungen o.dgL beeinflußt deren äußere Hauptteile mit 22 und deyen Klemmrollen mit 23 bezeichnet sind, ist die einen Ring 24 tragende Planscheibe als Gegengewicht ausgebildet um eine Unwucht bei exzentrischen Verstellen der Planscheibe 15 zu vermeiden. Werden die Arme 21 über Segmente 25 hin- und herbewegt dann nehmen diese beispielsweise die äußeren Hauptteile 22 mit so daß die in den Lagern 26,27 gelagerten Wellen 28 der außen angeordneten Freilaufkupplungen von denen der besseren Übersicht wegen nur eine dargestellt ist in entsprechender Richtung umlaufen. Die Wellen 28 von denen dementsprechend nur eine dargestellt ist tragen je ein Zahnrad 30 die mit einem auf der Abtriebswelle 29 festgelegten Zahnrad 29' kämmen. Die Abtriebswelle 29 ist mittels Lager 31 und 32 in. einen Deckel 33 bzw. der Zwischenwand 8 gelagert. Der Innenraum des Deoyls ist durch einen Dichtungsring 34 abgedichtet

Der topfartige Körper 9 ist über Stangen 35 mit einer Hülse 36 verbunden, die auf einem Steilgewinde 37 von der Antriebswelle 1 verschiebbar angeordnet ist und beim Verschieben auf Gewindelänge eine Drehbewegung gegenüber der Antriebswelle 1 um 180° ausführt In die Hülse 36 faßt eine Gabel 38 ein, die mit einen Hebel 39 beweglich verbunden ist, der in einem mit dem Gehäuse 2 verschraubten Deckel 40 drehbar gelagert ist

Die Hülse 30 kann auch über ein Wälzlager 41 mit einem Gewindering 42 verbunden und verschoben werden, der z. B. in einen mit gleichem Gewinde versehenen Körper 43 bewegbar ist und mittels einer im Gehäuse 2 befestigten Stange 44 gegen Drehung gesichert wird. Der Körper 43 ist im Gehäuse 2 drehbar gelagert wird von einem Seegerring 45 gegen axiales Verschieben gesichert und ist beispielsweise mit einer Verzahi.-ung 46 versehen, in welche ein Ritzel 47 einfaßt.

Wird nun die Hülse 36 mit den vorgenannten oder entsprechend anderen Mitteln in Richtung des Kugellagers 3 bewegt, dann wird die Planscheibe 12 und die mit ihr in Wirkverbindung stehende Planscheibe 15 und 17 gegenüber der Antriebswelle 1 zwischen 0 und 180° verdreht, was z. B. in beliebigen Zeitabständen erfolgen kann.

Ist also ein mit der beschriebenen Schaltvorrichtung ausgestattetes, stufenlos einstellbares Schaltwerkgetriebe in einem Kraftfahrzeug eingebaut, wobei man zwischen der An- und Abtriebswelle noch einen Freilauf vorsehen müßte, dann ist man beispielsweise in der 1λ-ge, durch Verschieben der Hülse 36 die Maximaldrehzahl .ier Abtriebswelle 29 auch plötzlich auf den Wert 0 zu reduzieren, was dem Auskuppeln der Hauptkupplung üblicher Kfuitfahrzeuge entspricht. Der umgekehrte Fall, d. h. das Erhöhen von der Drehzahl 0 auf Maximaldrehzahl hat im Kraftfahrzeugwesen keine allzu große Bedeutung, sondern nur dann, wenn es darauf ankommt, daß eine möglichst schnelle Beschleunigung erreicht wird, wobei vorausgesetzt ist, daß der Antriebsmotor in der Lage ist, die erforderüche Beschleunigung zu bieten, ohne dabei abgewürgt zu werden. Durchgeführte Versuche haben ergeben, daß die einfache und robuste Schaltvorrichtung nicht nur dort mit Vorteil verwendet werden kann, wo es darauf ankommt, eine Maxirnidrehzahl schnell zu senken, wie dies beispielsweise bei Spulenwickelmaschinen von erheblicher Be-

deutung ist, sondern sie kann auch dort vorteilhaft eingesetzt werden, wo Wert darauf gelegt werden muß, schnelle Drehzahländerungen zu erzielen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

IO

15

20

25

JO

40

45

50

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung für stufenlos verstellbare Schaltwerkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeu-'ge, mit zwei auf der Antriebswelle gelagerten, mit dieser umlaufenden und radial entgegengesetzt zueinander verstellbaren.Planscheiben, von denen die eine hin- und herbewegte Teile von Freilaufkupplungen oder Schaltwerken vom Nullhub bis zum Maximalhub steuert, während die andere als Gegengewicht für die erstere dient, mit einer dritten, auf der Antriebswelle drehbeweglich, axial unverschiebbar und konzentrisch gelagerten Planscheibe, die mit den ersten Planscheiben in Mitnahmeverbindung steht und mit einer auf der Antriebswelle angeordneten, über eine Verstelleinrichtung axial verschiebbaren Hülse, die der dritten Planscheibe bei ihrer Verstellung eine Relativdrehung gegenüber der Antriebswelle erteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die ibfeiden ersten Planscheiben (15, 17) außermittige Bonrungen aufweisen, über die sie auf zwei auf der Antriebswelle (1) um 180° zueinander versetzten Kreisexzentern (18, 19) axial unverschiebbar angeordnet sind, daß die beiden ersten Planscheiben (15,17) mit der dritten Planscheibe (12) über in Schlitze (10 bzw. 11) eingreifende Nasen (14 bzw. 16) in Mitnahmeverbindung stehen und daß die axiale verschiebbare Hülse (36) gegenüber der dritten Planscheibe (12) drehfest und gegenüber der Antriebswelle (1) auf einer Schraubachse geführt ist.
. Z Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Planscheibe (12) durch Stangen (35) mit der Hülse (36) verbunden ist

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schlitze (10, 11) an der dritten Planscheibe (12) angeordnet und zueinander um 180° versetzt sind.

4. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung aus einem um eine gehäusefeste Achse verschwenkbaren Hebel (39) besteht, der mit einer Gabel (38) in die Hülse (36) eingreift

5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Verstelleinrichtung einen die Hülse (36) drehbeweglich und ihr gegenüber axial unverschiebbar umfassenden Gewindering (42) aufweist, der gegen Drehbewegung gesichert axial verschiebbar geführt ist und in dessen Gewinde ein mit korrespondierendem Gewinde versehener Körper (43) eingreift, der am Gehäuse (2) drehbar und gegen axiale Verschiebung gesichert gelagert ist und mit Hilfe eines Ritzels (47) verstellbar ist.