DE717232C

DE717232C - Adjusting device for a crank pin

Info

Publication number: DE717232C
Application number: DEZ22601D
Authority: DE
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1935-07-07
Filing date: 1935-07-07
Publication date: 1942-02-09

Description

Verstelleinrichtung für einen Kurbelzapfen Die Erfindung betrifft :eine Versteileinrichtung für einen um eine Getriebewelle umlaufenden Hubzapfen.Adjusting device for a crank pin The invention relates to : an adjustment device for a crank pin rotating around a gear shaft.

In Getrieben, insbesondere Schaltwerksgetrieben, werden die Schaltwerksteile mittels eines gemeinsamen Hubzapfens (Exzenters) angetrieben, und es bestehen dabei Einrichtungen zur Änderung der Übersetzung bzw. Untersetzung durch Verstellung des Abstandes des Hubzapfens von der Getriebewelle. Während der Umlaufbewegung des. Zapfens werden die Drücke auf das Exzenter im Durchschnitt immer senkrecht zur Exzentrizität wirken. Es muß daher der Achsabstand genau in radialer Richtung von der Nullage, d. h. von der Mittelachse der Getriebewelle verstellt werden, damit die Verstellung selbst rückdruckfrei, d. h. ohne Einfluß der Kräfte, die auf das Exzenter rückwirken, vorgenommen werden kann. Bisher war es Üblich, die Verstellung entweder mit Hilfe einer Kulisse oder .eines doppelten Exzenters zu ermöglichen, wobei jedoch Schwierigkeiten bestehen. Zunächst ist es, sofern eine gedrängte Bauart das doppelte Exzenter verlangt, nicht ohne weiteres möglich, den Hubzapfen in radialer Richtung so zu führen, daß die Einzelteile den sehr -stark schwankenden Kräften des Schaltwerksgetriebes gegenüber standhalten.In gearboxes, in particular gearboxes, the gearshift parts driven by means of a common crank pin (eccentric), and there are thereby Devices for changing the translation or reduction by adjusting the Distance of the crank pin from the gear shaft. During the orbital movement of the. In the journal, the pressures on the eccentric are on average always perpendicular to the eccentricity works. The center distance must therefore be exactly in the radial direction from the zero position, d. H. be adjusted from the central axis of the gear shaft so that the adjustment free of back pressure, d. H. without the influence of the forces that act on the eccentric, can be made. So far it was customary to use either the adjustment a backdrop or .a double eccentric to enable, but difficulties exist. First of all, if a compact design requires the double eccentric, not easily possible to guide the crank pin in the radial direction so that the individual parts compared to the very strong fluctuating forces of the rear derailleur transmission withstand.

Nach der Erfindung wird eine solche Hubverstellung für einen Kurbelzapfen, der in seiner eingestellten Lage in beliebiger bekannter Weise festgehalten wird, dadurch verbessert, daß dabei das Kardankreisprinzip Anwendung findet, und zwar in solcher Weise, daß der Kurbelzapfen auf dem kleinen Kreiss des Kardankreispaares liegt und die Hubänderung durch Abrollen des kleinen Kreises in dem großen Kreiserfolgt, der um den Mittelpunkt der Kurbel geschlagen ist.According to the invention, such a stroke adjustment for a crank pin, which is held in its set position in any known manner, improved by the fact that the gimbal principle is used, namely in such a way that the crank pin on the small circle of the cardan circle pair and the stroke change is made by rolling the small circle in the large circle, which is wrapped around the center of the crank.

Man hat schon Einrichtungen zum Verstellen des von einem Zapfen abgeleiteten Hubes vorgeschlagen, bei denen die Zapfenmitte .auf dem kleinen Kreis eines Kardankreispaares liegt, während der große Kardankreis um die Mitte der Zapfenbewegung geschlagen ist. Bei diesen Getrieben bewegt sich der Hubzapfen jeweils auf einem Durchmesser des großen Kardankreises. Durch Verdrehung des als Zahnkranz ausgebildeten großen Kardankreises wird- die Richtung des Bewegungsdurchmessers verlagert. Verschiedenen Lagen des Hubzapfenbewegungsdurchmessers :entsprechen verschieden große Wege des von dem Hubzapfen über eine Koppelstange abgetriebenen, geradegeführten Maschinenteils. Diese bekannten Einrichtungen bieten aber nur die Möglichkeit der Regelung des von ihrem Zapfen abgeleiteten Hubes zwischen einem Höchst- und einem Mindestwert, und es ist mit ihnen nicht möglich, bei laufendem Antrieb vollkommenen Stillstand des Abtriebes zu erreichen.One already has devices for adjusting the one derived from a pin Hubes proposed in which the center of the pin .on the small circle of a pair of cardan circles lies while the great cardan circle is struck around the center of the pivot movement is. In these gears, the crank pin moves on one diameter each of the great cardan circle. By twisting the large one designed as a toothed ring The gimbal circle is shifted - the direction of the movement diameter. Different Positions of the crank pin movement diameter: correspond to different sized paths of the machine part driven straight from the crank pin via a coupling rod. These known facilities only offer the possibility of regulating the of their spigot derived stroke between a maximum and a minimum value, and it is not possible with them while running Perfect drive To achieve standstill of the output.

Nach der Erfindung ist der Hubzapfen eil j Kurbelzapfen, dessen Hubverstellung durch Abrollen des kleinen im großen Kardankreis erfolgt. Gegenüber der oben geschildert bekannten Einrichtung ergibt sich nicht nur die für viele Zwecke erwünschtere Kreisbewegung des Hubzapfens, sondern auch der Vorteil, daß, falls notwendig, sein Hub vom Höchstwert bis zum Wert o gesenkt werden kann.According to the invention, the crank pin is eil j crank pin, its stroke adjustment is done by rolling the small in the large cardan circle. Compared to the one outlined above known device results not only in the circular motion, which is more desirable for many purposes of the crank pin, but also the advantage that, if necessary, its stroke from the maximum value can be lowered to the value o.

Bei dem Erfindungsgegenstand soll vorzugsweise das stückweise Abrollen der Karda.nkreise ineinander durch Führung eines Punktes des kleinen Kardankreises auf einer Radialen des großen Kardankreises bewirkt werden. Dabei kann der Kurbelzapfen an dem einen Ende einer Schwinge angeordnet sein, deren .anderes Ende auf der Radiales} des großen Kardankreises geführt wird, während die Schwinge in ihrer Mitte in einem um die Kurbelachse umlaufenden Träger gelagert ist.In the case of the subject matter of the invention, the unrolling should preferably be carried out in pieces the cardan circles into each other by guiding a point of the small cardan circle be effected on a radial of the great gimbal circle. The crank pin can be arranged at one end of a rocker, whose .other end on the radial} of the large cardan circle is guided, while the swing arm in its center in a is mounted around the crank axis rotating carrier.

Besonders vorteilhaft ist es, die Schwinge mit einer schraubenförmig genuteten Welle zu versehen, damit durch axiale Verschiebung eines zugeordneten Mutterstückes die Schwinge gegenüber ihrem Träger verdreht und damit der Kurbelhub verstellt werden kann.It is particularly advantageous to have the rocker with a helical grooved shaft to be provided so by axial displacement of an associated Nut piece rotates the rocker against its carrier and thus the crank stroke can be adjusted.

Um die erfindungsgemäße Wirkung zu erzielen, ist es nicht uribedingt nötig, daß sieh der Kurbelzapfens genau auf dem kleinen Karliankreis befindet, die annähernde Lage genügt vielmehr schon.In order to achieve the effect according to the invention, it is not essential it is necessary that the crank pin is exactly on the small Karlian circle, the Rather, an approximate location is sufficient.

in `der Zeichnung sind drei Ausführungs beispiele gezeigt, und zwar eines schematisch in. der Abb. i und ein zweites ausführlicher in den Abb.2 und 3, und zwar in Vorder-und Seitenansicht.in `the drawing three execution examples are shown, namely one schematically in. Fig. i and a second in more detail in Fig.2 and 3, namely in front and side views.

In Abb. i sind der große Kardankreis i und der sich in ersterem abrollende, halb so große kleine Kardankreis 2 eingezeichnet. Man kann sich den Kreis i .als Hohlrad und den Kreis 2 als Innenrad vorstellen. Ein Verbindungsstück 3 führt sich mit dem am einen Ende sitzenden Zapfen 4. in einem radialen Schlitz 5 des Teils 6 der treibenden Welle 7. Mit dem Mittelpunkt 8 kann sich das Verbindungsstück 3 um die Achse o drehen. Seine Verbindung mit der Achse o ist beispielsweise durch einen Arm g angedeutet. Das freie Ende des Verbindungsstückes 3 trägt den zu verstellenden Hubzapfen i o für das eigentliche Getriebe, dessen Geschwindigkeit und Leistung zu verändern ist. Der Hubzapfen Io bzw. sein Mittelpunkt bewegen sich auf der zum Mittelpunkt o radial verlaufenden Geraden i i, wenn sich das Verbindungsstück 3 mit Punkt 8 um die Achse o dreht. Während des Betriebes; beispielsweise bei Drehung des an der treibenden Welle,- festen dementsprechend der Hubzapfen auf der Geraden i i, d. h. es wird der Abstand zwischen dem Hubzapfen Io und Mittelachse o verändert. Für die Verdrehung des Verbindungsstückes 3 gegenüber dem Arm g können beliebige Hilfsmittel vorgesehen werden.In Fig. I, the large cardan circle i and the half as large small cardan circle 2 rolling in the former are shown. One can imagine circle i. As a ring gear and circle 2 as an internal gear. A connecting piece 3 leads with the pin 4 seated at one end in a radial slot 5 of the part 6 of the driving shaft 7. With the center 8, the connecting piece 3 can rotate about the axis o. Its connection with the axis o is indicated, for example, by an arm g. The free end of the connecting piece 3 carries the crank pin to be adjusted io for the actual transmission, the speed and power of which is to be changed. The crank pin Io or its center point move on the straight line ii extending radially to the center point o when the connecting piece 3 rotates with point 8 about the axis o. During operation; for example when rotating the on the driving shaft, - fixed accordingly the crank pin on the straight line ii, ie the distance between the crank pin Io and the central axis o is changed. Any aids can be provided for rotating the connecting piece 3 with respect to the arm g.

Die in der. Abb. 2 und 3 dargestellte Ausführungsform stellt eine Weiterbildung dar, die besonderen, bei Schaltwerksgetrieben bestehenden Verhältnissen gerecht wird. In Schaltwerksgetrieben mit Wälzkörperklemmgesperren (Freilaufeinriehtungen ) der meist verbreiteten Art, bei denen die Klemmstufen sehr geringe Steigung besitzen, bestehen große Einrollwege für die Wälzkörper, und infolgedessen ergibt sich im Verein mit der innerhalb der einzelnen Freilaufeinrichtungen vorhandenep. Federung bei klein eingestellter Exzentrizität des Hubzapfens eine ungünstige Verlagerung der gesamten Druckkräfte im Kurbeltrieb. Der mittlere Rückdruck auf die Kurbel während eines Krafthubes wirkt bei sehr kleinen Exzentrizitäten infolge des Einroilweges der Wälzkörper (Rollen) bei der Durchfederung nicht mehr ` tangential, d. h. senkrecht auf die radiale Verstellung, sondern in einem Winkel, der gegen die Exzentrizität o hin stark zunimmt und sogar 9o' werden kann.The one in the. Fig. 2 and 3 illustrated embodiment represents a Further training represents the special conditions that exist in gearboxes is fair. In gearboxes with rolling element locking devices (freewheel devices ) of the most common type in which the clamping steps have a very low gradient, there are large roll-in paths for the rolling elements, and as a result, the result is Association with the existing within the individual free-wheeling facilities. suspension If the eccentricity of the crank pin is set small, an unfavorable displacement of the total pressure forces in the crank mechanism. The mean back pressure on the crank during of a power stroke acts with very small eccentricities due to the Einroilweges the rolling elements (rollers) no longer `tangential 'during deflection, i.e. H. perpendicular on the radial adjustment, but at an angle that opposes the eccentricity o increases sharply and can even become 9o '.

Diese nachteilige Wirkung wird dadurch vermieden, daß der Hubzapfenmittelpunkt sich nicht auf dem Umfang des kleinen Kardankreises befindet, sondern um einen gewissen Betrag außerhalb oder innerhalb der Umfangslinie liegt (s. Abb.2), so daß die Linie, entlang der sich der Hubzapfen bei seiner Verstellung bewegt, nicht durch die Mittel- i achse der Getriebewelle führt. Damit -wird erreicht, daß in allen vorkommenden Verstelllagen des Hubzapfens die Rückdruckkräfte, die aus dem Schaltwerksgetriebe herrühren, in jedem Punkt keinerlei Verstellung bewirken 1 können.This disadvantageous effect is avoided in that the crank pin center point is not on the circumference of the small gimbal circle, but around a certain one Amount is outside or inside the circumference (see Fig. 2), so that the line, along which the crank pin moves when it is adjusted, not through the central i axis of the gear shaft leads. With this it is achieved that occurring in all Adjustment positions of the crank pin the back pressure forces that result from the gearbox originate, cannot cause any adjustment in any point 1.

Eine geeignete Ausbildung und die günstigsten Abmessungen der Einzelteile der Verstelleinrichtung lassen sich aus den Abb.2 und 3 näher erkennen.A suitable training and the most favorable dimensions of the individual parts of the adjustment device can be seen in more detail in Figures 2 and 3.

Der Hubzapfen ist mit 2o b.ezeicanet, der kleine Kardankreis mit 2, der große Kardankreis mit i und dessen Mittelpunkt mit o. Dieser Mittelpunkt fällt in die Mittelachse der treibenden Welle z 1. Auf der treibenden i Welle 2i sitzt eine Scheibe o. dgl. z2 mit einem radial gerichteten Schlitz 23, in den verlaufenden Keilen und Nuten versehen ist und an ihrem anderen Ende mit einem Arm 27 den Hubzapfen 2 0 trägt. Die Keilwelle 126, angeordnet in einem bestimmten Abstand von der Mittelachse der Getriebewelle, lagert in zur Getriebewelle gleichachsigen Scheiben 28, die miteinander durch einen Wellenteil 29 verbunden und zusammen im Getriebegehäuse mit Hilfe von Wälzlagern 3o gelagert sind. Die Keilwelle 26 wird von einem auf der Welle 29 längs verschiebbaren Schaltring 3 i umfaßt. In den Schaltring 3 i greift mit Rollen 32 eine Schaltstange 33 ein, die im Getriebegehäuse gelagert ist und mit Hilfe von in der Zeichnung nicht dargestellten Mitteln längs verschoben werden kann. In Abb. 2 und 3 sind die Einzelteile in der Stellung gezeigt, bei der der Hubzapfen 2o einen verhältnismäßig großen Abstand von der Mittelachse o besitzt. Soll der Abstand des Hubzapfens 20 von der Mittelachse o verkleinert werden, so wird die Schaltstange 33 in der durch Pfeil (Abb. 3) angegebenen Richtung verschoben, wodurch eine Teildrehung der Keilwelle 26 zustande kommt und dadurch der Hubzapfen 2o näher zur Mittelachse o hin verstellt wird, wie beispielsweise in Abb. z punktiert dargestellt. Die Steigung der Keilwelle 26 ist so beschaffen, daß zwischen ihr und dem Schaltring 3 i hinreichende Selbsthemmung besteht, um jederlei ungewollte Verstellung infolge der Schwankungen der Rückdruckkräfte zu vermeiden. Die Bahn des Hubzapfens 2o ist radial oder, -wie in Abb. a dargestellt, annähernd radial zur Mittelachse o gerichtet.The crank pin is marked with 2o b.ezeicanet, the small cardan circle with 2, the large cardan circle with i and its center with o. This center point falls into the central axis of the driving shaft z 1. On the driving i shaft 2i there is a disk or the like z2 with a radially directed slot 23 into which extending wedges and grooves is provided and at its other end with an arm 27 carries the crank pin 2 0. The splined shaft 126, arranged at a certain distance from the central axis of the gear shaft, is supported in disks 28 coaxial with the gear shaft, which are connected to one another by a shaft part 29 and are supported together in the gear housing with the aid of roller bearings 3o. The splined shaft 26 is encompassed by a shift ring 3 i which is longitudinally displaceable on the shaft 29. In the switching ring 3 i engages with rollers 32 a switching rod 33 which is mounted in the gear housing and can be moved longitudinally with the aid of means not shown in the drawing. In Fig. 2 and 3 the individual parts are shown in the position in which the crank pin 2o has a relatively large distance from the central axis o. If the distance between the crank pin 20 and the central axis o is to be reduced, the shift rod 33 is shifted in the direction indicated by the arrow (Fig. 3), whereby a partial rotation of the splined shaft 26 occurs and thereby the crank pin 2o moves closer to the central axis o is shown in dotted lines, for example in Fig. z. The slope of the spline shaft 26 is such that there is sufficient self-locking between it and the switching ring 3 i to avoid any unintentional adjustment due to the fluctuations in the back pressure forces. The path of the crank pin 2o is directed radially or, as shown in Fig. A, approximately radially to the central axis o.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Adjusting device for the stroke derived from a pin, in which the pin center lies on the small circle of a cardan circle pair, while the large cardan circle is struck around the center of the pin movement, characterized in that the pin is a crank pin (20) and that its stroke change by Rolling of the small (2) in the large cardan circle (i) takes place.

2. Adjusting device according to claim i, characterized in that the rolling the cardan circles into each other by guiding a point (q.) of the small cardan circle on, a radial (5) of the great gimbal circle is effected (Fig. i).

3. Adjusting device according to claim i and z, characterized in that the crank pin (2o) on the one end of a double-armed rocker (25, 27) is arranged, the other end of which (2q.) Is guided on the radial (23) of the large cardan circle, whereby the rocker is mounted in its center in a support (z8) rotating around the crank axis (Fig. Z and 3). q ..

Adjusting device according to claim 3, characterized in that the rocker (z5, 27) is provided with a helically grooved shaft (z6) which can be rotated by axially displacing a nut piece (3 i).

5. Disposal device according to claim i, 2, 3 or q., Characterized in that that the crank pin (20) is not exactly, but only approximately on the small Cardan circle is located.