DE4240176A1 - Infinitely variable gearing with cone pulleys - achieves transfer of large shear force through two friction engaging chains pressed onto two shafts between cone pulleys and against axially displaceable centre disc. - Google Patents

Infinitely variable gearing with cone pulleys - achieves transfer of large shear force through two friction engaging chains pressed onto two shafts between cone pulleys and against axially displaceable centre disc.

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Abstract

An axially displaceable centre disc (0) with parallel end faces is pressed against two friction engaging chains (1 to 4) on two shafts (8,9) between the two cone pulley discs (5,6). The long cylindrical smooth bolts (1) each have a conical friction- resistant end face with flattened centre edge faces and a normal friction-resistant end face and are made of reinforced plastics with a hard sleeve face. The shorter smooth bearings (2) have normal end faces and are made of plastics with a high compressive strength and good slide properties. The bolts and bearings are enclosed by two wide outer flexible fibre glass reinforced belts (5) with a high tensile strength and by two inner wide thin elastic steel belts (4). USE/ADVANTAGE - Infinitely variable gearing with cone pulleys is for vehicles with reversing gears connected in at the front. The cone pulley discs are only adjusted when the clutch is disengaged with low axial force.

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe, bei dem nach P 42 30 605.1 auf den zwei Wellen zwischen den beiden Kegel­ scheiben eine Schubgliederkette über zwei Druckluftzylinder axial und radial verstellt wird .The invention relates to a continuously variable transmission in which P 42 30 605.1 on the two shafts between the two cones disks a thrust link chain axially over two compressed air cylinders and is adjusted radially.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein stufenloses Getriebe vorzuschlagen, das bei gleichem Kegelscheiben­ durchmesser und gleicher Axialkraft eine größere Schubkraft über­ tragen kann.It is an object of the invention propose a continuously variable transmission with the same conical pulleys diameter and the same axial force over a greater thrust can carry.

Für die Lösung dieser Aufgabe ist auf den zwei Wellen zwischen den den Kegelscheiben je eine axialverschiebare Mittenscheibe mit parallelen Seitenflächen erforderlich, damit eine größere Schub­ kraft durch zwei reibungsschlüssige Schubgliederketten übertragen wird.To solve this problem is on the two waves between the each with an axially displaceable center disk parallel side surfaces required to give greater thrust transmitted through two frictional link chains becomes.

Die Übertragung einer größeren Schubkraft erfolgt erfindungsgemäß durch zwei reibungsschlüssige Schubgliederketten, die auf den zwei Wellen zwischen den Kegelscheiben gegen je eine axialverschiebare Mittenscheibe mit parallelen Stirnflächen gedrückt werden.A greater thrust is transmitted according to the invention thanks to two frictional link chains on the two Shafts between the conical disks against one axially displaceable Center disc with parallel faces are pressed.

Die Verstellung der Kegelscheiben erfolgt nur bei geöffneter Kupplung und bei kleiner Axialkraft und Kraftstoffmenge. Nach der Verstellung wird bei großer Axialkraft die Kupplung weich geschlossen.The conical pulleys are only adjusted when the is open Coupling and with small axial force and fuel quantity. After the adjustment, the clutch is released with a large axial force soft closed.

Damit bei der axialen Bewegung der Kegelscheiben auf einer Welle nach innen durch die Druckluftzylinder die zwei Schubglieder­ ketten gleichmäßig radial nach außen gedrückt werden, und hierbei auf der anderen Welle radial nach innen gezogen werden, wird die um eine Welle mit zwei Hebeln schwenkende Spannrolle durch einen seitlich angeordneten Druckluftzylinder belastet, und läuft nach der Verstellung wieder frei.This means that the axial movement of the conical pulleys on a shaft through the compressed air cylinders the two thrust links chains are pressed evenly radially outwards, and here on the other shaft will be pulled radially inwards through the tension pulley swiveling around a shaft with two levers loaded a laterally arranged air cylinder, and runs freely again after the adjustment.

Für eine axiale Verstellung der Kegelscheiben bei kleiner Axial­ kraft und dem erforderlichen Druckunterschied in den zwei Druck­ luftzylindern sperrt ein Steuerschieber, der in der Mittenlage Luft mit hohem Druck aus einem Speicher in die Druckluftzylinder auf den zwei Wellen strömen läßt, in den zwei anderen Lagen den Weg zu diesem Speicher ab, und läßt die Luft von den zwei Druck­ luftzylindern beim Hochschalten bei kleinerem Druck aus der Ab­ triebswelle durch einen größeren Kanal im Steuerschieber schneller frei ausströmen als aus der Antriebswelle.For an axial adjustment of the conical pulleys with a small axial force and the required pressure difference in the two pressures air cylinders locks a spool that is in the central position High pressure air from a reservoir into the compressed air cylinder can flow on the two waves, in the other two layers Get off to that store, and let the air out of the two pressures air cylinders when shifting up at lower pressure from the down drive shaft faster thanks to a larger channel in the spool flow out freely than from the drive shaft.

Beim Rückschalten strömt umgekehrt die Luft aus der Antriebswelle bei kleinerem Druck durch einen größeren Kanal im Steuerschieber schneller als aus der Abtriebswelle frei aus.Conversely, when switching down, the air flows out of the drive shaft at lower pressure through a larger channel in the spool faster than freely from the output shaft.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt und zwar zeigt:In the drawing, the invention is shown for example and that shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schubgliederkette über dem kleinsten Kegelscheiben-Durchmesser, Fig. 1 is a side view of a push link chain to the smallest bevel wheel diameter,

Fig. 2 einen Querschnitt einer Schubgliederkette mit Kunststoff­ bolzen, Fig. Bolt 2 a cross section of a push link chain with plastic,

Fig. 3 eine Querschnitt einer Schubgliederkette mit Stahlrohrbolzen 1a, Fig. 3 is a cross section of a push link chain with steel pipe bolt 1 a,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die beiden Wellen 8 u. 9 eines stufenlosen Getriebes mit zwei Schubgliederketten und Steuer­ schieber A. Fig. 4 shows a longitudinal section through the two shafts 8 u. 9 of a continuously variable transmission with two thrust link chains and control spool A.

Nach Fig. 1 u. 2 bestehen die zwei Schubgliederketten für ein stufen­ loses Getriebe aus leichten, langen, dicken Bolzen 1 und Lager 2 mit glatten, zylindrischen Mantelflächen und je einer reibfesten, kegeligen Seitenfläche mit abgeflachten mittl. Randflächen R und einer normalen Seitenfläche aus glasfaserverstärktem Kunst­ stoff mit hoher Druckfestigkeit.According to Fig. 1 u. 2, the two thrust link chains for a continuously variable transmission from light, long, thick bolts 1 and bearing 2 with smooth, cylindrical outer surfaces and one friction-resistant, conical side surface with flattened middle. Edge surfaces R and a normal side surface made of glass fiber reinforced plastic with high compressive strength.

Die Fliehkräfte der beweglichen Bolzen und Lager werden von zwei breiten, äußeren, biegsamen, glasfaserverstärkten Kunststoff­ bänder 3 mit hoher Zugfestigkeit aufgenommen.The centrifugal forces of the movable bolts and bearings are absorbed by two wide, outer, flexible, glass fiber reinforced plastic strips 3 with high tensile strength.

Innen sind die beweglichen Schubglieder 1 und 2 durch zwei breite elastische, dünne Stahlbänder 4 eingeschlossen.Inside, the movable push elements 1 and 2 are enclosed by two wide elastic, thin steel strips 4 .

Nach Fig. 3 können die beweglichen, leichten, Bolzen 1a auch aus glattem Stahlrohr mit eingepreßten seitlichen reibfesten Kunst­ stoffkörper 1b u. 1c mit je einer kegeligen und normalen Seiten­ fläche und glatten Kunststofflager 2 bestehen.According to Fig. 3, the movable, light, bolts 1 a also made of smooth steel tube with pressed-in lateral friction-resistant plastic body 1 b. 1 c with a tapered and normal side surface and smooth plastic bearing 2 exist.

Nach Fig. 4 ist auf der Antriebswelle 8 und auf der Abtriebs­ welle 9 je eine feststehende Kegelscheibe 5 und eine durch je einen Druckluftzylinder 7 axial verschiebbare Kegelscheibe 6 angeordnet.According to FIG. 4 is on the drive shaft 8 and the driven shaft 9 each have a fixed conical disc 5 and an axially movable by a respective air cylinder 7 conical disk 6 is arranged.

Außerdem ist erfindungsgemäß auf den zwei Wellen 8 u. 9 zwischen den Kegelscheiben 5 u. 6 je eine axial verschiebbare Mittenscheibe 0 mit parallelen Seitenflächen angeordnet, damit durch zwei reibungsschlüssige Schubgliederketten eine größere Schubkraft übertragen wird.In addition, according to the invention on the two shafts 8 u. 9 between the conical pulleys 5 u. 6 each have an axially displaceable center disk 0 with parallel side faces, so that a greater thrust force is transmitted by two frictional link chains.

Die axiale Bewegung der Kegelscheiben erfolgt nur bei geöffneter Kupplung und bei verminderter Axialkraft und Kraftstoffmenge Für die radiale Bewegung der zwei Schubgliederketten wird er­ findungsgemäß bei der axialen Bewegung der Kegelscheiben 6 durch die Druckluftzylinder 7, die um die Welle 11 mit den zwei Hebeln 12 schwenkende Spannrolle 13 durch einen seitlich von den Kegel­ scheiben angeordneten Druckluftzylinder 14 belastet. The axial movement of the conical disks only takes place when the clutch is open and when the axial force and fuel quantity are reduced.For the radial movement of the two thrust link chains, according to the invention, during the axial movement of the conical disks 6 it is actuated by the compressed air cylinder 7 , the tensioning roller pivoting around the shaft 11 with the two levers 12 13 loaded by a side of the cone disks arranged compressed air cylinder 14 .

Hierbei werden bei axialer Bewegung einer Kegelscheibe nach innen die zwei Schubgliederketten durch die belastete Spannrolle 13 gleichmäßig radial nach außen gedrückt und auf der anderen Welle radial nach innen gezogen.When a conical disk moves axially inwards, the two thrust link chains are evenly pressed radially outwards by the loaded tensioning roller 13 and pulled radially inwards on the other shaft.

Nach der Verstellung wird bei starker Axialkraft die Kupplung weich geschlossen und die Spannrolle nicht mehr belastet.After the adjustment, the clutch is released under strong axial force softly closed and the tension pulley no longer loaded.

Die Kühlung der zwei Schubgliederketten erfolgt durch Anblasen der Spalten zwischen den äußeren, biegsamen Kunststoffbändern 3 und den innerern, elastischen Stahlbändern 4 mit Luft L.The two thrust link chains are cooled by blowing the gaps between the outer, flexible plastic bands 3 and the inner, elastic steel bands 4 with air L.

Damit das axiale Verstellen der Kegelscheiben 6 mit kleinerer Axial­ kraft erfolgt müssen die Druckluftzylinder 7 auf den zwei Wellen 8 u. 9 verbunden sein mit einem Steuerschieber A, der bei ge­ schlossener Kupplung in der Mittenlage Druckluft mit hohem Druck a einem Speicher B in die zwei Druckluftzylinder 7 strömen läßt, und den zwei anderen Lagen die Verbindung mit dem Speicher B ab­ sperrt und die Luft aus den zwei Druckluftzylinder 7 frei ausströmen läßt.So that the axial adjustment of the conical pulleys 6 takes place with a smaller axial force, the compressed air cylinders 7 on the two shafts 8 u. 9 be connected to a spool valve A, which can flow with a closed clutch in the middle position compressed air at high pressure a a memory B into the two compressed air cylinders 7 , and the two other layers blocks the connection to the memory B and the air from the two compressed air cylinders 7 can flow freely.

Bei dem für eine axiale Verstellung der Kegelscheiben 6 erforder­ lichen Druckunterschied in den zwei Druckluftzylindern 7 strömt bei der Hochschaltung die Druckluft von der Abtriebswelle 9 durch einen größeren Kanal im Steuerschieber A schneller ab als die Druckluft von der Antriebswelle 8.In the case of an axial adjustment of the conical pulleys 6 , the pressure difference in the two compressed air cylinders 7 during the upshift, the compressed air flows from the output shaft 9 through a larger channel in the control spool A faster than the compressed air from the drive shaft 8 .

Beim Rückschalten strömt umgekehrt die Druckluft von der Antriebs­ welle 8 durch einen größeren Kanal schneller ab als von der Ab­ triebswelle 9.When switching back, the compressed air flows from the drive shaft 8 through a larger channel faster than from the drive shaft 9 .

In der Mittenlage des Steuerschiebers A werden die Druckluft­ zylinder 7 auf den zwei Wellen 8 u. 9 mit Druckluft des ersten Speichers B wieder verbunden und die Kupplung wird weich geschlossen.In the central position of the control spool A, the compressed air cylinder 7 on the two shafts 8 u. 9 reconnected with compressed air from the first accumulator B and the clutch is closed softly.

Bei stufenlosen Getrieben mit einer Schubgliederkette ist für das Schalten mit kleiner Axialkraft zusätzlich nur der Steuerschieber A erforderlich. For continuously variable transmissions with a push link chain is for that Switching only with small axial force only the spool A required.  

Das stufenlose Getriebe wird für Fahrzeuge mit einem vorgeschalteten Wendegetriebe ausgeführt.The continuously variable transmission is used for vehicles with an upstream Reverse gear executed.

Bei der Schaltung wird die Kupplung durch ein Pedal oder einen Saug­ luft- oder Druckluftzylinder betätigt.When shifting, the clutch is operated by a pedal or a suction air or compressed air cylinder actuated.

Die Schaltung erfolgt bei geöffneter Kupplung und kleiner Axialkraft von Hand mit einem Steuerschieber A der in der Mittenlage die große Axialkraft einstellt.The shift takes place with the clutch open and a small axial force by hand with a control spool A in the middle position sets large axial force.

Beim Schalten wird außerdem die Einspritzmenge autom. vermindert. Die Schaltung kann auch autom. durch einen Drehzahlregler erfolgen­ der bei max. und min. Drehzahl der Antriebswelle den Steuerschieber A auf Hochschaltung bzw. Rückschaltung verstellt.When switching, the injection quantity is also autom. reduced. The circuit can also autom. done by a speed controller the at max. and min. Speed of the drive shaft the spool A adjusted to upshift or downshift.

Mit Kegelscheiben von 110 bis 200 mm Durchmesser können z. B. bei Schubkräften von 4000 bis 17 000 N und einer Geschwindigkeit von 30 m/s durch zwei Schubgliederketten mit einer Dicke von 10 bis 20 mm und einer Breite von 2·50 mm bis 2·100 mm Leistungen von 120 bis 510 kW bei max. Drehmomenten von 200 bis 1530 Nm über­ tragen werden.With conical disks from 110 to 200 mm in diameter, e.g. B. at Thrust forces from 4000 to 17 000 N and a speed of 30 m / s through two push link chains with a thickness of 10 to 20 mm and a width of 2 · 50 mm to 2 · 100 mm 120 to 510 kW at max. Torques from 200 to 1530 Nm above will wear.

Mit diesen Werten hat das vorgeschl. stufenlose Getriebe für Fahr­ zeuge gegenüber den bekannten Zahnrad-Wechselgetrieben bedeutende Vorteile und wird auch in der Herstellung billiger sein.With these values, the continuously variable transmission for driving testify to the known gear change transmissions significant Advantages and will also be cheaper to manufacture.

Claims (3)

1. Stufenloses Getriebe mit zwei Schubgliederketten bei dem nach P 42 30 605.1 auf den zwei Wellen (8 u. 9) zwischen den beiden Kegelscheiben (5 u. 6) eine Schubgliederkette (1 bis 4) über zwei Druckluftzylinder (7) axial und radial verstellt wird, ist bei gleichem Kegelscheibendurchmesser und gleicher Axialkraft für eine Vergrößerung der reibungsschlüssigen Schubkraft dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf den zwei Wellen (8 u. 9) zwischen den beiden Kegelscheiben (5 u. 6) je eine axial verschiebbare Mittenscheibe (0) mit parallelen Stirnflächen (S) gegen zwei reibungsschlüssige Schubgliederketten (1 bis 4) gedrückt wird,
  • - daß die langen, zylindrischen, glatten Bolzen (1) je eine kegelige, reibfeste Stirnfläche (S) mit abgeflachten mittl. Randflächen (R) und eine normale reibfeste Stirnfläche (S) haben und aus armiertem Kunststoff mit harter Mantelfläche bestehen,
  • - daß die kürzeren glatten Lager (2) normale Stirnflächen haben und aus einem Kunststoff mit hoher Druckfestigkeit und guter Gleiteigenschaft bestehen,
  • - daß die Bolzen (i) und Lager (2) eingeschlossen sind von zwei breiten, äußeren, biegsamen glasfaserverstärkten Kunststoff­ bänder (3) mit hoher Zugfestigkeit,
  • - und von zwei inneren breiten dünnen elastischen Stahlbänder (4).
1. Continuously variable transmission with two thrust link chains in which according to P 42 30 605.1 on the two shafts ( 8 and 9 ) between the two conical pulleys ( 5 and 6 ) a thrust link chain ( 1 to 4 ) via two compressed air cylinders ( 7 ) axially and radially is adjusted, with the same conical disk diameter and the same axial force for an increase in the frictional thrust characterized in that on the two shafts ( 8 and 9 ) between the two conical disks ( 5 and 6 ) each have an axially displaceable center disk ( 0 ) parallel end faces (S) are pressed against two frictional thrust link chains ( 1 to 4 ),
  • - That the long, cylindrical, smooth bolts ( 1 ) each have a conical, friction-resistant end face (S) with flattened middle. Have edge surfaces (R) and a normal, friction-resistant end face (S) and are made of reinforced plastic with a hard outer surface,
  • - That the shorter smooth bearings ( 2 ) have normal end faces and consist of a plastic with high pressure resistance and good sliding properties,
  • - That the bolt (i) and bearing ( 2 ) are enclosed by two wide, outer, flexible glass fiber reinforced plastic tapes ( 3 ) with high tensile strength,
  • - And of two inner wide thin elastic steel bands ( 4 ).
2. Stufenloses Getriebe mit zwei Schubgliederketten nach Anspruch 1, bei dem bei der axialen Bewegung der Kegelscheiben (6) auf einer Welle (8 o. 9) nach innen durch die Druckluftzylinder (7) die zwei Schubgliederketten (1 bis 4) gleichmäßig radial nach außen gedrückt werden und hierbei auf der anderen Welle radial nach innen gezogen werden dadurch gekennzeichnet, daß die um die Welle (11) mit den zwei Hebeln (12) schwenkende Spannrolle (13) durch einen seitlich angeordneten Druckluftzylinder (14) belastet wird und nach der Verstellung wieder frei läuft. 2. Continuously variable transmission with two thrust link chains according to claim 1, in which with the axial movement of the conical disks ( 6 ) on a shaft ( 8 or 9 ) inwards through the compressed air cylinder ( 7 ) the two thrust link chains ( 1 to 4 ) evenly radially after are pressed on the outside and are pulled radially inwards on the other shaft, characterized in that the tensioning roller ( 13 ) pivoting about the shaft ( 11 ) with the two levers ( 12 ) is loaded by a laterally arranged compressed air cylinder ( 14 ) and after that Adjustment runs freely again. 3. Stufenloses Getriebe mit zwei Schubgliederketten nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem die axiale Verstellung der Kegelscheiben bei kleiner Axialkraft und dem erforderlichen Druckunterschied in den zwei Druckluftzylinder (7) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (A) der in der Mittenlage Luft mit hohem Druck aus einem Speicher (B) in die Druckluftzylinder (7) auf den zwei Wellen (8 u. 9) strömen läßt, in den zwei anderen Lagen den Weg zu dem Speicher (B) absperrt, und die Luft von den zwei Druckluftzylindern (7) beim Hochschalten bei kleinerem Druck aus der Abtriebswelle (9) durch einen größeren Kanal im Steuer­ schieber (A) schneller frei ausströmen läßt als aus der Antriebs­ welle (8). Beim Rückschalten strömt umgekehrt die Luft aus der Antriebswelle (8) bei kleinerem Druck durch einen größeren Kanal als aus der Ab­ triebswelle (9) frei aus.3. Continuously variable transmission with two thrust link chains according to claims 1 and 2, in which the axial adjustment of the conical disks takes place with a small axial force and the required pressure difference in the two compressed air cylinders ( 7 ), characterized in that the control slide (A) is in the central position Air with high pressure from a reservoir (B) flows into the compressed air cylinder ( 7 ) on the two shafts ( 8 and 9 ), in the other two positions blocks the way to the reservoir (B), and the air from the two Compressed air cylinders ( 7 ) when upshifting at a lower pressure from the output shaft ( 9 ) through a larger channel in the control slide (A) can flow out faster than from the drive shaft ( 8 ). When switching down, the air flows out of the drive shaft ( 8 ) at a lower pressure through a larger channel than from the drive shaft ( 9 ).
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