DE2645577A1 - GEAR WITH CONTINUOUSLY ADJUSTABLE RATIO - Google Patents
GEAR WITH CONTINUOUSLY ADJUSTABLE RATIOInfo
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Description
Getriebe mit stufenlos verstellbarer ÜbersetzungGearbox with infinitely variable translation
Beanspruchte Priorität: Großbritannien, 11. Oktober 1975,Claimed priority: Great Britain, October 11, 1975,
Nr. 41753/75No. 41753/75
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit stufenlos verstellbarer Übersetzung, das eine erste und eine zweite Kegel-Riemenscheibe aufweist, die mit einem Endlosriemen oder einer Endloskette miteinander verbunden sind, wobei die erste Kegel-Riemenscheibe auf einer ersten und die zweite Kegel-Riemenscheibe auf einer zweiten Getriebewelle befestigt sind.The invention relates to a continuously variable transmission Translation, which has a first and a second conical pulley, which with an endless belt or a Endless chain are connected to one another, the first conical pulley on a first and the second conical pulley are mounted on a second gear shaft.
Solche Getriebe werden bevorzugt (wenn auch nicht ausschließlich) im Kraftfahrzeugbau verwendet. Unter dem Begriff "Kegel-Riemenscheibe" (manchmal auch als "Stufenscheibe" bezeichnet) wird hier eine Riemenscheibe verstanden, die senkrecht zu ihrer Drehachse in zwei Einzelteile aufgespalten ist, die ihrerseits zueinander axial bewegbar sind, und deren jedes auf seiner, dem anderen Teil zugewandten Seite diametrisch so (z.B. kegelförmig) ausgebildet ist, daß bei einer Axialverschiebung der beidenSuch transmissions are preferred (although not exclusively) used in motor vehicle construction. Under the term "cone pulley" (sometimes referred to as "step pulley") is understood here to mean a pulley that is perpendicular to its axis of rotation is split into two parts, which in turn are axially movable to each other, and each of which on his, the the other part facing side is diametrically designed (e.g. conical) that with an axial displacement of the two
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Teile zueinander der effektive (d.h. auf den angetriebenen bzw. antreibenden Endlosriemen wirksame) Durchmesser variierbar ist.Parts to each other the effective (i.e. effective on the driven or driving endless belt) diameter can be varied.
Bei der einleitend genannten, bekannten Art solcher stufenlos verstellbarer Getriebe erweist sich zumindest hinsichtlich deren Anwendung auf automobiltechnischem Gebiet der relativ eingeschränkte Übersetzungsbereich des Getriebes, innerhalb dessen variiert werden kann, als nachteilig.In the case of the known type of such continuously variable transmission mentioned in the introduction, it turns out at least with regard to their Application in the automotive field of the relatively limited transmission range of the transmission, within which can be varied as disadvantageous.
Aufgabe der'Erfindung ist es, hier eine Verbesserung zu schaffen und ein solches Getriebe zu finden, bei dem ein größerer nutzbarer Übersetzungsbereich zur Verfügung steht. Bei einem Getriebe der einleitend genannten Art wird diese Aufgabe gelöst -durch ein Planetengetriebe mit einem als Sonnenrad, einem als Drehkranz und einem als Planetenrad-Träger ausgebildeten Getriebeelement, wobei eines der Getriebeelemente des Planetengetriebes mit der ersten Getriebewelle und ein anderes Getriebeelement des Planetengetriebes mit der zweiten Getriebewelle antreibbar verbunden und das dritte Getriebeelement des Planetengetriebes als Ausgang des Gesamtgetriebes ausgeführt ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen läßt sich in jeder Drehrichtung des Getriebes eine erhebliche Verbreiterung des verfügbaren und ausnutzbaren Übersetzungsbereiches des Getriebes erzielen.The task of the invention is to create an improvement here and to find such a transmission in which a larger usable gear ratio range is available. At a Transmission of the type mentioned in the introduction, this object is achieved - by a planetary gear with a sun gear, a as a slewing ring and a gear element designed as a planetary gear carrier, one of the gear elements of the planetary gear with the first gear shaft and another gear element of the planetary gear with the second gear shaft drivably connected and the third gear element of the planetary gear is designed as the output of the overall gear. By means of the measures according to the invention, a considerable broadening of the available speed can be achieved in every direction of rotation of the transmission and achieve usable gear ratio range of the transmission.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Eingangswelle des Gesamtgetriebes als erste Getriebewelle vorgesehen.In an advantageous embodiment of the invention, the input shaft of the entire transmission provided as the first transmission shaft.
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Es erweist sich weiterhin als vorteilhaft, wenn die erste Getriebewelle mit dem Drehkranz des Planetengetriebes verbunden ist. Vorzugsweise wird weiterhin die zweite Getriebewelle mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden.It also proves to be advantageous if the first gear shaft is connected to the slewing ring of the planetary gear is. The second gear shaft is preferably also connected to the sun gear of the planetary gear.
Eine weitere, vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die erste Getriebewelle über eine dritte und eine vierte, mit einem Endlosriemen oder einer Endloskette miteinander verbundene Kegel-Riemenscheibe mit dem mit ihr zu verbindenden Getriebeelement des Planetengetriebes verbunden ist. Dabei kann die dritte Kegel-Riemenscheibe auf der ersten Getriebewelle befestigt sein. In bestimmten Anwendungsfällen ist es jedoch von Vorteil, wenn die erste und die dritte Kegel-Riemenscheibe auf zwei verschiedenen Getriebewellen befestigt sind. Vorzugsweise wird dabei noch eine Einrichtung vorgesehen, mittels derer die erste und die dritte Kegel-Riemenscheibe in entgegengesetzte Drehrichtungen antreibbar sind. Diese Einrichtung zum Umkehr der Drehrichtungen kann in besonders einfacher Ausgestaltung zwei miteinander kämmende Zahnräder aufweisen, deren eines auf der ersten Getriebewelle und deren anderes auf der Welle befestigt ist, auf der die dritte Kegel-Riemenscheibe angeordnet ist.Another, preferably embodiment of the invention is that the first transmission shaft has a third and a fourth, with an endless belt or an endless chain interconnected conical pulley with the one to be connected to it Gear element of the planetary gear is connected. The third cone pulley can be placed on the first Gear shaft to be attached. In certain use cases However, it is advantageous if the first and the third conical pulley are on two different transmission shafts are attached. A device is preferably also provided by means of which the first and the third conical belt pulley can be driven in opposite directions of rotation. This device for reversing the directions of rotation can in a particularly simple embodiment, have two intermeshing gears, one of which is on the first gear shaft and the other of which is fixed on the shaft on which the third bevel pulley is arranged.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below by way of example with reference to the drawing explained in more detail. Show it:
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Fig. 1 die Prinzipdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;Fig. 1 shows the principle representation of an embodiment of a transmission according to the invention;
Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes; 2 shows another embodiment of a transmission according to the invention;
Fig.' 3 eine weitere, dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes.Fig. ' 3 a further, third embodiment of an inventive Transmission.
Das in Fig. 1 dargestellte Getriebe mit kontinuierlich veränderbarer Übersetzung weist eine erste Kegel-Riemenscheibe 1 sowie eine zweite Kegel-Riemenscheibe 2 auf, die durch einen ersten Endlosriemen oder durch eine erste Endloskette 3 miteinander verbunden sind. Weiterhin ist in dem Getriebe eine dritte Kegel-Riemenscheibe 4 und eine vierte Kegel-Riemenscheibe 5 vorgesehen, die ihrerseits wiederum durch einen zweiten Endlosriemen oder eine zweite Endloskette 6 miteinander verbunden sind.The transmission shown in Fig. 1 with continuously variable Translation has a first conical pulley 1 and a second conical pulley 2, which by a first endless belt or by a first endless chain 3 are connected to one another. Furthermore, in the transmission is a third cone pulley 4 and a fourth cone pulley 5 provided, which in turn by a second endless belt or a second endless chain 6 are connected to one another.
Die Kegel-Riemenscheiben 1 und 4 sind auf einer gemeinsamen Eingangswelle 7 festgekeilt. Die Kegel-Riemenscheibe 2 ist auf einer ersten Getriebewelle 8 und die Kegel-Riemenscheibe 5 auf einer zweiten Getriebewelle 9, die ihrerseits koaxial zur ersten Getriebewelle 8 verläuft, befestigt.The cone pulleys 1 and 4 are on a common Input shaft 7 wedged. The conical pulley 2 is on a first gear shaft 8 and the conical pulley 5 on a second transmission shaft 9, which in turn runs coaxially to the first transmission shaft 8.
Weiterhin ist ein Planetengetriebe vorgesehen, das allgemein mit 10 bezeichnet ist. Es weist ein Sonnenrad 11, einen Dreh-Furthermore, a planetary gear is provided that generally is denoted by 10. It has a sun gear 11, a rotary
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kranz 12 und einen Planetenrad-Träger 13 auf. Die Getriebewelle 8 ist treibbar mit dem Sonnenrad -11 und die GetriebewelLe 9 treibbar mit dem Drehkranz 12 verbunden; weiterhin ist der Planetenrad-Träger 13 mit einer Ausgangswelle 14 des Gesamtgetriebes verbunden.wreath 12 and a planet gear carrier 13. The gear shaft 8 can be driven with the sun gear -11 and the gear shaft 9 drivably connected to the turntable 12; Furthermore, the planetary gear carrier 13 is connected to an output shaft 14 of the Overall transmission connected.
Die Wirkungsweise des dargestellten Getriebes ist wie folgt:The mode of operation of the transmission shown is as follows:
Die Eingangswelle 7 des Getriebes wird mit der Ausgangsseite des Motors verbunden und weiterhin der effektive (wirksame) Durchmesser der Kegel-Riemenscheiben 1, 2, 4 und 5 in bekannter Weise mittels eines geeigneten Regelsystems so variiert, daß sich kontinuierlich veränderbare Getriebeübersetzungen, im gezeigten Fall beispielshalber innerhalb eines Bereiches von etwa 4:1, erzielen lassen. Durch die Verbindung des kontinuierlich veränderbaren Getriebes aus den vier Kegel-Riemenscheiben und den zwei Endlosriemen oder Endlosketten mit einem Planetengetriebe wird die Möglichkeit geschaffen, den Übersetzungsbereich des Getriebes in jeder Drehrichtung noch zu erhöhen bzw. zu vergrößern.The input shaft 7 of the transmission is with the output side of the motor and furthermore the effective (effective) diameter of the conical pulleys 1, 2, 4 and 5 in known Way by means of a suitable control system so that continuously variable gear ratios, in the case shown, for example, within a range of about 4: 1. By connecting the continuously variable transmission from the four conical pulleys and the two endless belts or endless chains with a planetary gear make it possible to use the transmission range of the gear in each direction of rotation to increase or enlarge.
In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für ein Getriebe nach der Erfindung gezeigt, wobei solche Elemente, die Elementen aus der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Der Unterschied zuIn Fig. 2, another embodiment of a transmission according to the invention is shown, wherein such elements, the elements correspond to the embodiment shown in Fig. 1, are provided with the same reference numerals. The difference too
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dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 besteht bei dem in Fig. dargestellten Getriebe darin, daß"die Kegel-Riemenscheiben und 4 unabhängig voneinander auf Getriebewellen 15 und 16 befestigt sind und miteinander über Getrieberäder 17 und 18 in Verbindung bzw. in Wirkeingriff so miteinander stehen, daß die Kegel-Riemenscheiben 1 und 4 in zueinander entgegengesetzten Richtungen drehen.In the case of the transmission shown in FIG. 1, the embodiment of FIG. 1 consists in that "the conical pulleys and 4 are fastened independently of one another on gear shafts 15 and 16 and to one another via gear wheels 17 and 18 are in connection or in operative engagement with one another so that the conical pulleys 1 and 4 in mutually opposite Rotate directions.
In Fig. 3 ist eine weitere, andere Ausfuhrungsform für ein Getriebe nach der Erfindung gezeigt, bei der solche Elemente, die Elementen aus dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe entsprechen, wiederum mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Das Planetengetriebe 10 ist hier nun zwischen den Kegel-Riemenscheiben 2 und 5 angeordnet. Das zweite miteinander zusammenarbeitende Paar von Kegel-Riemenscheiben 4 und 5 bildet zusammen mit dem Endlosriemen 6 (bzw. der Endloskette 6) ein zweites, in seiner Übersetzung kontinuierlich veränderbares Getriebe (Übersetzung), durch das (die) die ansonsten beim Ausführungsbeispiel dieser Figur bereits vorliegende erfindungsgemäße Zusammenschaltung von Planetengetriebe einerseits und variablem Kegel-Riemenscheiben-Getriebe andererseits in vorteilhafter Weise noch ergänzt werden kann. Hierbei sind die Kegel-Riemenscheiben 1 und 4 wiederum auf der gemeinsamen Eingangswelle 7 angeordnet.In Fig. 3 is a further, different embodiment for a transmission shown according to the invention, in which such elements, which correspond to elements from the transmission shown in Fig. 1, are again provided with the same reference numerals. The planetary gear 10 is now between the conical pulleys 2 and 5 arranged. The second cooperating pair of cone pulleys 4 and 5 forms together with the endless belt 6 (or the endless chain 6) a second, continuously variable in its translation Transmission (translation) through which (the) the otherwise already present in the embodiment of this figure according to the invention Interconnection of planetary gear on the one hand and variable bevel pulley gear on the other hand in an advantageous manner Way can still be added. Here, the conical pulleys 1 and 4 are again on the common Input shaft 7 arranged.
Die" Verbindung zwischen der Eingangswelle 7 und der Welle 9 des Planetengetriebes kann jedoch auch in einer anderen alsThe "connection between the input shaft 7 and the shaft 9 of the planetary gear can, however, also in a different than
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der dargestellten Art ausgebildet sein: so kann z.B. auch ein Paar von Riemenscheiben mit festem Durchmesser und ein sie verbindender Riemen ebenso angewendet werden wie ein Paar von Zahnrädern, durch die wiederum eine Umkehr der Drehrichtung der Getriebewellen erfolgte. In diesem Fall könnte man allerdings auch zwischen dem Zahnrad auf der Welle 7 und dem Zahnrad auf der Welle 9 ein Zwischenzahnrad einschieben, wenn erreicht werden soll, daß die Welle 9 sich in derselben Richtung wie die Welle 7 dreht.of the type shown: for example, a pair of pulleys with a fixed diameter and one of them connecting belts are used as well as a pair of gears, which in turn reverse the direction of rotation the gear shafts took place. In this case one could, however, also between the gear on the shaft 7 and the gear insert an intermediate gear on the shaft 9 if it is to be achieved that the shaft 9 is in the same direction as the shaft 7 rotates.
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