DE3137018A1 - Continuously variable belt drive - Google Patents
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- F16H9/10—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley provided with radially-actuatable elements carrying the belt
Abstract
Description
Stufenloses RiemengetriebeStepless belt transmission
Die Erfindung betrifft ein stufenloses Riemengetriebe mit einem Antriebs-Drehkörper, der über einen Riemen mit einem Abtriebs-Drehkörper verbunden ist, wobei der wirksame Durchmesser wenigstens eines der Drehkörper einstellbar ist.The invention relates to a continuously variable belt transmission with a rotary drive body, which is connected to an output rotary body via a belt, the effective Diameter of at least one of the rotating body is adjustable.
Ubliche, stufenlose Riemengetriebe bestehen aus gegeneinander gerichteten Konussen, die über einen Riemen miteinander verbunden sind. Je nach der axialen Stellung des Riemens auf seinem Konus wurde die Übersetzung bzw, Untersetzung eingestellt. Hiermit ist aber der Nachteil verbunden, daß, bedingt durch die konische Gestalt der Mantelfläche beider Drehkörper, der Riemen notwendigerweise unter einem Winkel zur Drehachse auf dem Konus aufliegt. Dadurch ergibt sich nicht nur ein schlechterer Wirkungsgrad dieses Riemengetriebes, sondern auch ein verhältnismässig rascher Verschleiß des Riemens, bedingt durch die unterschiedliche Zugbeanspruchung des Riemens über die Riemenbreite.Conventional, continuously variable belt drives consist of mutually directed Cones that are connected to each other by a belt. Depending on the axial Position of the belt on its cone, the translation or reduction was set. However, this has the disadvantage that, due to the conical shape the outer surface of both rotating bodies, the belt necessarily at an angle to the axis of rotation on the cone. This not only results in a worse one Efficiency of this belt drive, but also a relatively rapid wear of the belt, due to the different tensile stresses on the belt the belt width.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde ein stufenloses Riemengetriebe mit gutem Wirkungsgrad und langer Lebensdauer, insbesondere des Riemens, vorzuschlagen.The invention avoids these disadvantages. It is based on the task a continuously variable belt transmission with good efficiency and long service life, in particular of the belt to propose.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß beide Drehkörper als Scheiben mit zylindrischer Mantelfläche ausgebildet sind, und daß wenigstens eine der Scheiben radial verstellbare Segmente aufweist.To solve this problem, the invention is characterized in that that both rotating bodies are designed as disks with a cylindrical outer surface, and that at least one of the disks has radially adjustable segments.
Der Riemen ist somit über die gexadzyllndrischen Mantelflächen beider Scheiben geführt, die zudem eine bedeutend geringere Bautiefe in axialer Richtung aufweisen, als die sonst üblichen Konusse. Durch eine entsprechende Ein -stellung des wirksamen Radius zumindest einer der beiden Scheiben, bewirkt durch die verstellbaren Segmente dieser Scheiben, wird die Ubersetzung oder untersetzung dieses Riemengetriebes stufenlos eingestellt.The belt is thus over the gexadzyllndrischen lateral surfaces of both Slices out, which also have a significantly smaller overall depth in the axial direction than the usual cones. With a corresponding setting the effective radius of at least one of the two discs, caused by the adjustable Segments of these pulleys, the translation or reduction of this belt drive infinitely variable.
Die Segmente werden vonhand oder durch einen geeigneten Antrieb verstellt. Möglich ist auch eine Verstellung durch Fliehkraft. Sofern beide Scheiben aus radial verstellbaren Segmenten bestehend und die Verstellung über Fliehkraft erfolgen soll, wird es bevorzugte wenn die Segmente der einen Scheibe ein größeres Drehmoment haben0 als diejenigen der anderen Scheibe. Hierbei stelen sich die wirksamen Radien beider Scheiben durch Fliehkraftwirkung selbsttätig einç wodurch also ein automatisches Getriebe aufgebaut wird, daß sich selbsttätig abhängig von der jeweiligen Drehzahl einstellt. An einer der Scheiben kann auch eine selbsttätige Rückführung der Segmente vorgesehen sein, beispielsweise durch an den Segmenten angreifende Federelemente Die Segmente solle in Führungen radial geführt werden.The segments are adjusted by hand or by a suitable drive. Adjustment by centrifugal force is also possible. Provided both disks are off radially adjustable segments and the adjustment should take place via centrifugal force, it is preferred if the segments of one disk have a greater torque0 than those of the other disc. Here the effective radii of both are positioned Discs are activated automatically by the effect of centrifugal force, thus making them automatic Gearbox is built up automatically depending on the respective speed adjusts. An automatic return of the segments can also be carried out on one of the panes be provided, for example by engaging the segments spring elements The segments should be guided radially in guides.
Die Segmente der einen Scheibe können auch selbsthemmend einstellbar sein, wobei die der anderen Scheibe über Federelemente selbst nachstellend ausgebildet sind.The segments of one disc can also be adjusted to be self-locking be, with the other disk formed self-adjusting via spring elements are.
Durch die selbsthemmende Einstellung wird gewährleistet, daß eine Scheibe für ein gewünschtes Obersetzung-sverhAltnis vonhand oder selbsttätig eingestellt wird, während die andere Scheibe sich selbsttätig nachstellt.The self-locking setting ensures that a Washer adjusted manually or automatically for a desired transmission ratio while the other disc readjusts itself.
Dabei ist vorausgesetzt, daß eine Federspannung vorhanden ist, die größer ist, als der größte zu erwartende Riemenzug bei der Leistungsübertragung, um Schlupf zu vermeiden.It is assumed that there is a spring tension that is greater than the greatest belt pull to be expected during power transmission, to avoid slippage.
Es ist auch möglich, daß der Achsabstand beider Scheiben voneinander sich unter Federspannung selbsttStig einstellt.It is also possible that the center distance of the two disks from each other adjusts itself automatically under spring tension.
Hierbei hat die eine der Scheiben einen gleichbleibenden wirksamen Durchmesser und nur die andere Scheibe hat die erwähnten, radial sich einstellenden Segmente.Here one of the disks has a constant effective Diameter and only the other disk has the mentioned, radially adjusting Segments.
Der Achsabstand wird hierbei selbsttätig, abhängig vom Riemenzug, z.B. unter Federspannung, eingestellt.The center distance is automatically, depending on the belt tension, e.g. under spring tension.
Es werden dabei genügend Reibungskräfte zwischen den Scheiben und dem Riemen eingeleitet, um die gewünschte Leistung zu übertragen.There are enough frictional forces between the discs and initiated by the belt in order to transmit the desired power.
Weiterhin ist es möglich, daß die Segmente über ein Planetengetriebe eingestellt werden.It is also possible that the segments have a planetary gear can be set.
Hierbei kann das Sonnenrad des Planetengetriebes von einem der Planetenräder angetrieben werden, oder umgekehrt, das Sonnenrad die Planetenräder antreiben.Das Planetenrad, welches ja einen kleineren Durchmesser hat, als das Sonnenrad, dreht hierbei sehr leicht das Sonnenrad, wobei dadurch die tibersetzungen eingestellt werden.Here, the sun gear of the planetary gear can be from one of the planetary gears be driven, or vice versa, the sun gear drive the planetary gears Planet gear, which has a smaller diameter than the sun gear, rotates here the sun gear very easily, whereby the gear ratios are set will.
Es ist auch möglich, gegenüberliegende Segmente hydraulisch auseinanderzuschicben oder zusammenzuziehen, um dadurch den gewünschten Durchmesser bzw. das gewünschte Ubersetzungsverhältnis einzustellen.It is also possible to hydraulically separate opposing segments or contract to thereby achieve the desired diameter or diameter To adjust the transmission ratio.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben.The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments explained, from which further important characteristics result.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer ersten -Ausftlhrungsform des neuartigen, stufenlosen Riemengetriebes; Fig. 2 zeigt eine Ansicht von der Rücseite einer Scheibe mit radial einstellbaren Segmenten an der Vorderseite e wobei an der Rückseite ein Planetengetriebe die Einstellung bewirkt; Fig. 3 zeigt einen Axialschnitt durch Figur 2.Fig. 1 shows a view of a first embodiment of the novel, stepless belt transmission; Fig. 2 shows a view from the rear a disc with radially adjustable segments on the front side e where on the Rear side a planetary gear causes the adjustment; Fig. 3 shows an axial section through Figure 2.
Zunächst sei die grundsätzliche AusfGhrungsform des neuartigen, stufenlosen Riemengetriebes nach Figur 1 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Scheiben vorgesehen, die beide aus in radialer Richtung verstellbaren Segmenten bestehen. Das neuartige Riemengetriebe kann aber auch nur eine derartige Scheibe mit einstellbaren Segmenten haben.First of all, the basic design of the new, stepless Belt transmission according to Figure 1 described. In this embodiment there are two Disks provided, both of segments adjustable in the radial direction exist. The new type of belt drive can also only have one such pulley with adjustable segments.
Eine Antriebsscheibe 1 besteht aus einem Scheibenkörper 2 mit mehreren radialen Führungen 3.A drive pulley 1 consists of a pulley body 2 with several radial guides 3.
Außerdem sind mehrere Segmente 4 vorgesehen, in die unter Abstand voneinander paarweise Bolzen S eingeschraubt sind (vergl. auch Fig. 3), die die Führungen 3 durchgreifen und deren verbreiterte Knöpfe 6 sich von der anderen.In addition, several segments 4 are provided, in which at a distance from each other in pairs bolts S are screwed (see. Also Fig. 3), which the Reach through guides 3 and their widened buttons 6 from the other.
Seite an den Scheibenkörper 2 anlegen. Dadurch werden die Segmente 4 radial in den Führungen 3 ge£0hrt D die als Langlöcher ausgebildet sind.Place the side against the disc body 2. This will make the segments 4 radially drilled in the guides 3 which are designed as elongated holes.
Eine Abtriebsscheibe 7 ist grundsätzlich so aufgebaut0 wie die Antriebsscheibe 1. Beide Scheiben sind durch einen Riemen 8 miteinander verbunden, der über die Mantelfläche der Segmente 4 gelegt ist. Bei der Antriebsscheibe 1 nehmen alle Segmente die innerste Stellung ein und bei der Abtriebsscheibe 7 die radial äusserste Stellung.A driven pulley 7 is basically constructed in the same way as the drive pulley 1. Both pulleys are connected to one another by a belt 8, which runs over the The outer surface of the segments 4 is placed. With the drive pulley 1 take all segments the innermost position and, in the case of the output disk 7, the radially outermost position.
Die radiale Stellung der Segmente wenigstens einer der Scheiben 1,7 kann durch geeignete Mittel eingestellt werden0 wie vorstehend beschrieben.The radial position of the segments of at least one of the disks 1,7 can be adjusted by suitable means0 as described above.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine der Scheiben 1D7 wobei zum Verstellen der Segmente ein Planetengetriebe vorgesehen ist. Dies besteht aus einem Sonnenrad 9 und Planetenrädern 10. Die Zahl der Planetenräder entspricht vorzugsweise der Zahl der Segmente 4. Beiffl ge; zeigten Ausführunysbeispiel sind sechs Planotenräder und 6 Segmente vorgesehen.Figures 2 and 3 show one of the discs 1D7 for adjustment the segments a planetary gear is provided. This consists of a sun gear 9 and planet gears 10. The number of planet gears preferably corresponds to Number of segments 4. Supplements; The exemplary embodiment shown are six planote wheels and 6 segments are provided.
Entweder wird wenigstens eines der Planetenräder 10 zum Verstellen der Segmente 4 angetrieben, wobei dann die Kraft von diesem Planetenrad auf das Sonnen rad und von dort auf die Segmente übertragen wird, oder es wird das Sonnenrad angetrieben und dadurch werden huber die Planetenräder die Segmente verstellt.Either at least one of the planet gears 10 is used for adjustment of the segments 4 driven, with the power from this planet gear on the Sun wheel and is transmitted from there to the segments, or it becomes the sun wheel driven and thereby the segments are adjusted via the planet gears.
Die Wirkverbindung zwischen dem Sonnenrad und/oder den Planetenrädern einerseits und den Segmenten erfolgt auf geeignete Weise, beispielsweise über eine Reibungsverbindung zwischen den Planetenrädern 10 und Führungskörpern 11, die mit den Segmenten 4 verbunden sind, durch Reibungskräfte, wobei die Umfänge der Räder 9,10 mit Gummiauflagen oder dergleichen hohe Reibungskoeffizienten haben und so weiter.The operative connection between the sun gear and / or the planet gears on the one hand and the segments takes place in a suitable manner, for example via a Frictional connection between the planet gears 10 and guide bodies 11, which with the segments 4 are connected by frictional forces, the circumferences of the wheels 9,10 with rubber pads or the like have high coefficients of friction and so on Further.
Es ist ersichtlich, daß durch die beschriebene Anordnung ein stufenloses Riemengetriebe in flacher Bauweise mit langer Lebensdauer ausgebildet wird, das durch seine verschiedenen Aufbaumöglichkeiten den jeweils gewünschten, Gegebenheiten besonders gut angepasst werden kann.It can be seen that a stepless by the described arrangement Belt drive is designed in a flat design with a long service life, the Due to its various construction options, the respective desired conditions can be adapted particularly well.
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