DE822931C

DE822931C - Stepless transmission

Info

Publication number: DE822931C
Application number: DEH2480A
Authority: DE
Inventors: Kamill Huebner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-04-22
Filing date: 1950-04-22
Publication date: 1951-11-29

Description

Stufenloses Getriebe Es sind bereits stufenlose Getriebe bekannt, die auf dem Prinzip der gegenseitigen radialen Verstellbarkeit des treibenden und getriebenen Teiles beruhen. Der treibende und getriebene Teil sind dabei durch Kupplungsarme verbunden, die an einem Teil angelenkt sind und mit dem anderen Teil über Klemmkupplungen im Eingriff stehen, die in Abhängigkeit vom Unterschied der Umlaufgeschwindigkeit der beiden Teile arbeiten.Infinitely variable transmission Infinitely variable transmissions are already known based on the principle of mutual radial adjustability of the driving and driven part are based. The driving and driven part are thereby through coupling arms connected, which are articulated on one part and with the other part via clamping couplings are engaged, depending on the difference in the rotational speed of the two parts work.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion für derartige stufenlose Getriebe zu schaffen, die besonders zum Einbau innerhalb von Naben, insbesondere der Naben der Hinterräder von Fahrrädern geeignet ist.The present invention is based on the object of a construction for creating such continuously variable transmissions, which are particularly suitable for installation within of hubs, especially the hubs of the rear wheels of bicycles.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch,, daß der eine (treibende oder getriebene) Teil des Getriebes, auf dem ungekröpften Teil einer gegenüber dem andren (getriebenen oder treibenden) Teil parallelachsigen Kurbelwelle gelagert, im Zahneingriff mit einem auf dem gekröpftenTeilgelagertenZwischenglied steht, das über die Kupplungsarme mit dem anderen Teil verbunden ist, und der andere Kupplungsteil auf Lagerkörpern läuft, in denen exzentrisch die Kurbelwelle gelagert ist. Der ander.° Kupplungsteil ist zweckmäßig als die Kurbelwelle umfassendes Gehäuse ausgebildet, dessen Stirnseiten durch die Lagerkörper gebildet sind, und der eine, auf der Kurbelwelle gelagerte Kupplungsteil trägt ein Triebrad außerhalb und ein Triebrad innerhalb des Gehäuses. Auf dem Zwischenglied ist axial hintereinander eine Mehrzahl von Ringen gelagert, deren jeder einerseits über in der einen Drehrichtung wirksame Klemmkupplungsglieder mit dem Zwischenglied und andererseits über die Kupplungsarme mit dem anderen Kupplungsteil in Verbindung steht. Mindestens ein Ring kann einerseits über in der anderen Drehrichtung wirksame Klemmkupplungsglieder mit dem Zwischenglied und andererseits mit einem auf die - Gehäuseinnenseite wirkenden Bremselement in Verbindung stehen.This task is solved by the fact that the one (driving or driven) Part of the gearbox, on the uncranked part one opposite the other (driven or driving) part parallel-axis crankshaft mounted, in mesh with an intermediate link, which is supported on the cranked, partially supported, via the coupling arms is connected to the other part, and the other coupling part on bearing bodies runs, in which the crankshaft is mounted eccentrically. The other. ° coupling part is expediently designed as a housing encompassing the crankshaft, the end faces of which are formed by the bearing body, and the one mounted on the crankshaft Coupling part carries a drive wheel outside and a drive wheel inside the housing. A plurality of rings are mounted axially one behind the other on the intermediate member, each of which on the one hand via clamping coupling members effective in one direction of rotation with the intermediate member and on the other hand via the coupling arms with the other coupling part communicates. At least one ring can on the one hand over in the other direction of rotation effective clamping coupling members with the intermediate member and on the other hand with a braking element acting on the inside of the housing stand.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes, und zwar Fig. i das Getriebe schematisch im Axialschnitt, wobei die winkelversetzt liegenden Kupplungsarme als in einer Ebene liegend dargestellt sind, Fig. 2 die Stirnansicht des Getriebes, Fig. 3 im Schnitt nach Linie 111-11I der Fig. i, Fig. 4 im Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. i. Die Kurbelwelle i" die zweiteilig ausgebildet ist, ist exzentrisch in einem Gehäuse 2, das den getriebenen Teil, d. h. die Hinterradnabe des Fahrrades darstellt, gelagert. Der Gehäuseumfang 2 ist unter Vermittlung von Kugeln 3 zentrisch auf Lagerscheiben 4 und 5 gelagert, die durch Halteorgane 32 gegen Drehung gesichert sind. In der Scheibe 4 ist unter Vermittlung von Kugeln 6 exzentrisch eine Scheibe 7 gelagert, die vom einen ungekröpften Ende der Kurbelwelle i durchsetzt ist. Die Scheibe 5 hingegen trägt, mit der Scheibe 7 gleichachsig, die Nabe 8 zweier Zahnräder 9 und io. Die Nabe 8 ist von,dem anderen Ende der Kurbelwelle i durchsetzt. An diesem Ende ist die Kurbelwelle mit einem Schneckenrad i i versehen, in welches zum Zwecke der Verdrehung .die Schnecke 12 eingreift. Das Zahnrad oder Kettenrad 9 der Nabe 8 liegt außerhalb des Gehäuses 2 und ist dazu bestimmt, z. B. durch die Kette des Fahrrades angetrieben zu werden. Das Zahnrad io, das als Tellerrad mit Innenverzahnung ausgebildet ist, liegt innerhalb des Gehäuses 2., In die Innenverzahnung 13 des Tellerrades io greift das Zahnrad 14 eines auf dem gekröpftenTeil 15 der Kurbelwelle gelagerten muffenartigen Zwischengliedes 16 ein. Dieses Zwischenglied 16 wird somit durch das Zahnrad 9, das Tellerrad io und das Zahnrad 14 angetrieben.The drawing shows an embodiment of a transmission according to the invention, namely Fig. i the transmission schematically in axial section, the angularly offset lying coupling arms are shown as lying in one plane, Fig. 2 the Front view of the transmission, FIG. 3 in section along line 111-11I of FIG. 4 in section along line IV-IV of FIG. The crankshaft i "is designed in two parts is, is eccentric in a housing 2 which contains the driven part, i.e. H. the rear hub of the bicycle is stored. The housing scope 2 is mediated by Balls 3 mounted centrally on bearing washers 4 and 5, which are held by holding members 32 are secured against rotation. In the disc 4 is mediated by balls 6 eccentrically mounted a disk 7 from one end of the crankshaft that is not cranked i is interspersed. The disc 5, on the other hand, is coaxial with the disc 7, the hub 8 of two gears 9 and io. The hub 8 is from the other end of the crankshaft i interspersed. At this end the crankshaft is provided with a worm wheel i i, in which .die screw 12 engages for the purpose of rotation. The gear or Sprocket 9 of the hub 8 is located outside the housing 2 and is intended, for. B. to be driven by the chain of the bicycle. The gear io, which is called The ring gear is designed with internal teeth, is located within the housing 2., In the internal toothing 13 of the ring gear io, the gear 14 engages on the cranked part 15 of the crankshaft mounted sleeve-like intermediate member 16. This intermediate member 16 is thus through the gear 9, the ring gear io and the Gear 14 driven.

Auf dem Zwischenglied 16 sitzen axial hintereinander die Ringe 17, 18, i9 und 20. Jeder Ring 17 bis 2o ist über den angelenkten Kupplungsarm 21 gelenkartig mit dem Innenumfang des Gehäuses 2 verbunden. Das Zwischenglied 16 besitzt im Bereiche jedes Ringes 17 bis 20, jeweils auf dem Umfang des Zwischengliedes 16 verteilt, Aussparungen 22 (Fig.4) mit schräg verlaufenden Böden, in welchen die die Klemmkupplungen darstellenden Rollkörper 23., durch Federn 24 belastet, liegen. Der Schrägverlauf der Böden der Aussparungen 22 ist derart, daß bei Antrieb des Zwischengliedes 16 in der Pfeilrichtung der Fig.4 das Zwischenglied 16 über die Rollkörper 23 mit dem jeweiligen Ring 17 bis 2o gekuppelt ist.On the intermediate member 16 sit axially one behind the other, the rings 17, 18, 19 and 20. Each ring 17 to 20 is articulated via the articulated coupling arm 21 connected to the inner circumference of the housing 2. The intermediate member 16 has in the area each ring 17 to 20, each distributed on the circumference of the intermediate member 16, Recesses 22 (Fig.4) with sloping floors, in which the clamping couplings representing rolling body 23, loaded by springs 24, lie. The slope the bottoms of the recesses 22 is such that when the intermediate member 16 in the direction of the arrow of Figure 4, the intermediate member 16 on the rolling body 23 with the respective ring 17 to 2o is coupled.

Ein weiterer Ring 25 ist schließlich noch auf dein gekröpften Teil 15 der Kurbelwelle i gelagert, der jedoch im Gegensatz zu den Ringen 17 bis 20 dann kuppelt, wenn die Drehrichtung des Zwischengliedes 16 gegenüber der Pfeilrichtung der Fig. 4 umgekehrt ist.Another ring 25 is finally on your cranked part 15 of the crankshaft i stored, which, however, in contrast to the rings 17 to 20 then couples when the direction of rotation of the intermediate member 16 is opposite to the direction of the arrow of Fig. 4 is reversed.

Der .Ring 25 besitzt einen Nocken 26 (Feg. i und 3), der dazu bestimmt ist, mit einem Bremshocken 27 bei Verdrehung in Wechselwirkung zu treten. Der Bremsnocken 27 ist um eine Welle 28 des Bremssegmentes 29 verschwenkbar gelagert. Das Bremssegment 29 ist vierschwenkbar um einen Zapfen 3o der Lagerscheibe 4 und besitzt an seinem Außenumfang einen Bremsbelag 31, der dazu bestimmt ist, in Bremswechselwirkung mit dein Innenumfang des Gehäuses 2 zu treten.The .Ring 25 has a cam 26 (Feg. I and 3), which is intended is to interact with a braking cam 27 when twisted. The brake cam 27 is mounted pivotably about a shaft 28 of the brake segment 29. The brake segment 29 is four-pivotable about a pin 3o of the bearing washer 4 and has on his Outer circumference a brake lining 31, which is intended to interact with the brake your inner circumference of the housing 2 to kick.

Die Wirkungsweise des Getriebes ist wie folgt: In der Stellung der Kurbelwelle i gemäß Fig. i ist die Kröpfung 15 der Kurbelwelle gleichachsig mit den beiden Drehkörpern 4 und 5. Wird das Kettenrad 9 durch die Kette angetrieben, so wird dieser Drehimpuls über die Nabe 9, das Tellerrad io und das Zahnrad 14 dem Zwischenglied 16 erteilt, das infolgedessen in der Pfeilrichtung der Fig.4 rotiert. Durch diese Rotierung werden alle Kupplungsglieder 23 eingerückt, so daß das Zwischenglied 16 über jeden Ring 17 bis 20 und die Kupplungsarme 21 das Gehäuse 2, d. h. die Hinterradnabe des Fahrrades antreibt.The mode of operation of the gearbox is as follows: In the position of the Crankshaft i according to FIG. I, the crank 15 of the crankshaft is coaxial with the two rotating bodies 4 and 5. If the chain wheel 9 is driven by the chain, so this angular momentum on the hub 9, the ring gear io and the gear 14 dem Intermediate member 16 granted, which consequently rotates in the direction of the arrow in FIG. As a result of this rotation, all the coupling members 23 are engaged, so that the intermediate member 16 via each ring 17 to 20 and the coupling arms 21 the housing 2, d. H. the rear hub of the bike.

Wird durch Verdrehen der Schnecke 12 das Schneckenrad i i mit der Kurbelwelle i verdreht, so liegt die Kröpfung i5 exzentrisch gegenüber dem Gehäuse 2 und damit auch das Zwischenglied i6 mit den Ringen 17 bis 20. Das Zwischenglied 16 wird infolgedessen mit demjenigen Ring 17 bis 20 kuppeln, dessen Kupplungsaren 21 bei .der Gegenseitigkeitsstellung des Gliedes 16 und des Gehäuses 2 die kürzeste wirksame Länge aufweist. Den anderen Ringen 17 bis 20 wird zufolge der größeren Hebellänge über die Arme 21 durch das Gehäuse 2 eine größere Drehgeschwindigkeit erteilt, so daß sie, die bestimmte Gegenseitigkeitsstellung vorausgesetzt, dem Zwischenglied 16 vorauseilen und damit selbsttätig die Entkupplung zwischen dem betreffenden Ring und dein Zwischenglied 16 vornehmen. Sie laufen leer, bis zufolge des Eintretens einer anderen Gegenseitigkeitsstellung sie zum Antrieb herangezogen werden.Is by turning the worm 12, the worm wheel i i with the If the crankshaft i is rotated, the offset i5 is eccentric with respect to the housing 2 and thus also the intermediate link i6 with the rings 17 to 20. The intermediate link 16 will consequently couple with that ring 17 to 20 whose coupling arenas 21 with .der mutual position of the member 16 and the housing 2 the shortest effective length. The other rings 17 to 20 will be according to the larger one Lever length over the arms 21 through the housing 2 a greater rotational speed granted so that, assuming a certain reciprocity, it is the intermediate link 16 rush ahead and thus automatically the decoupling between the relevant ring and make your pontic 16. They run empty until after entering another mutuality they are used to drive.

Durch die Anordnung der Ringe 17 bis 20 init den auf den ganzen Umfang verteilten Klemmkupplun,gsgliedern 23 ist der Vorteil erreicht, daß einerseits eine Kupplung mit dein Eintreten der gleichen Drehgeschwindigkeit vom Zwischenglied 16 und Ring erfolgt und daß die Kupplung nicht an einem Punkt des Zwischengliedes 16 angreift, sondern an einer Mehrzahl auf dem Umfang des Zwischengliedes 16 verteilter Punkte.Due to the arrangement of the rings 17 to 20 init the on the whole circumference distributed clamping coupling, gslinks 23 has the advantage that on the one hand a Coupling with the occurrence of the same rotational speed of the intermediate member 16 and ring takes place and that the coupling is not at one point of the intermediate member 16 attacks, but on a plurality on the circumference of the intermediate member 16 distributed Points.

Es ist erkennbar, daß durch Verdrehung der Kurbelwelle i die Übersetzungsstufe innerhalb Grenzen beliebig verändert werden kann.It can be seen that by rotating the crankshaft i the transmission stage can be changed at will within limits.

Wird das Kettenrad 9 durch Zurücktreten beim Fahrrad in entgegengesetzterRichtung angetrieben. so wird die Kupplung zwischen dein Zwischenglied 16 und dem Ring 25 erfolgen; damit wird der Nocken 26 verschwenkt, der durch Anstoßen an den Bremsnocken 27 diesen uni die Achse 28 Verschwenkt. Es wird (las Breinssegnient 29 gegen den Innenumfang des Gehäuses 2 (Nabe) gedrückt, und es erfolgt eine Bremsung (Rücktrittbremse).If the sprocket 9 is stepped back on the bike in the opposite direction driven. so the coupling between your intermediate member 16 and the ring 25 take place; so that the cam 26 is pivoted, which is caused by hitting the brake cam 27 this uni the axis 28 is pivoted. It will (read Breinssegnient 29 against the The inner circumference of the housing 2 (hub) is pressed, and braking takes place (coaster brake).

Es ist erkennbar, daß dieses Getriebe außerordentlich zum Einbau im Gehäuse geeignet ist, die durch den getriebenen oder auch treibenden Teil selbst gebildet sind (Fahrradnabe). Das Gehäuse 2 dreht um die Mittelachse der Scheiben 4 und 5, die gemäß der Gegenseitigkeitsstellung nach Fig. i mit der Achse der Kröpfung 15 zusammenfällt.It can be seen that this transmission is extremely suitable for installation in Housing is suitable for the driven or driving part self are formed (bicycle hub). The housing 2 rotates around the central axis of the disks 4 and 5, according to the mutual position according to FIG. I with the axis of the offset 15 coincides.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Continuously variable transmission with radially adjustable driving and driven part, on one of which coupling arms are articulated, which act on the other part via links coupling depending on the difference in rotational speed, characterized in that one part '($, 9, ro) of the transmission , mounted on the uncranked part of a crankshaft (i) parallel to the other part (2), in tooth engagement (io, 14) with an intermediate member (16) mounted on the cranked part (15), which via the coupling arms (21) is connected to the other part (2), and the other coupling part (2) runs on bearing disks (4, 5) in which the crankshaft (i) is mounted eccentrically.

2. Continuously variable transmission according to claim i, characterized in that the other Coupling part is designed as the crankshaft (i) comprehensive housing (2), the End faces are formed by the bearing washers (4, 5), and the one on which Crankshaft (i) bearing-mounted coupling part (8) a drive wheel (9) outside and a drive wheel @ (io) carries inside the housing (2).

3. continuously variable transmission according to claim i and 2, characterized in that on the intermediate member (16) axially one behind the other Plural of wrestlers. (17 to 20) is stored, each of which on the one hand over in the a direction of rotation effective clamping coupling members (23) with the intermediate member (16) and on the other hand via the coupling arms (21) to the other coupling part (2) in Connection.

4. Continuously variable transmission according to claim T Ibis 3, characterized in that that a ring (25) over clamping coupling members effective in the other direction of rotation (23) with the intermediate member (16) and on the other hand with one on the inside of the housing acting braking element (29) is in connection.