DE880424C

DE880424C - Self-adjusting continuously variable transmission, especially for motor vehicle drives

Info

Publication number: DE880424C
Application number: DES25087A
Authority: DE
Inventors: Willi Auer; Helmut Soeder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-10-09
Filing date: 1951-10-09
Publication date: 1953-06-22

Description

Sich selbsttätig stufenlos regelndes Getriebe, insbesondere für den Kraftfahrzeugantrieb Gegenstand der Erfindung ist ein sich selbsttätig stufenlos regelndes Getriebe, insbesondere für den Kraftfahrzeugantrieb, bei dem die Antriebs- und die Arbeitswelle durch mittels eines zwischengeschalteten Differentialgetriebes gekuppelte Zahnräder miteinander verbunden sind, wobei die Räder dieses Getriebes einen eigenen Hilfsantrieb besitzen, der sie zusätzlich zu ihrer die Kupplung bewirkenden Drehung so in Umlauf setzt, daß sich dadurch das Drehzahlverhältnis zwischen Antriebs- und Arbeitswelle zweckgemäß verändert.Self-adjusting continuously variable transmission, especially for the Motor vehicle drive The subject of the invention is an automatically stepless regulating transmission, especially for the motor vehicle drive, in which the drive and the output shaft by means of an interposed differential gear coupled gears are connected to each other, the wheels of this transmission have their own auxiliary drive, which they effect the clutch in addition to their The rotation is set in circulation in such a way that the speed ratio between the drive and working shaft changed according to the purpose.

Ein Getriebe der angegebenen Art ist an sich schon bekannt. Es eignet sich jedoch in der bisherigen Ausführung nicht zur selbsttätigen Geschwindigkeitsregelung für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, weil ihm die erforderliche automatische Steuerung des Hilfsantriebs fehlt. Diese zu schaffen, bezweckt die Erfindung, und zwar in einer Weise, welche die Verhältnisse berücksichtigt, sowohl wie sie dem üblichen Gashebelbedienen entsprechen als auch wie sie die Besonderheiten des Anfahrens und des Fahrens in der Steigung, im Gebirge od. dgl. verlangen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der zusätzliche Antrieb des Differentials automatisch in Abhängigkeit von einem beschleunigungs- und bzw. oder steigungsempfindlichen Organ gesteuert ist, indem als Antrieb für das Differential z. B. ein bevorzugt von der Lichtmaschine gespeister Elektrohilfsmotor dient, versehen mit einem sich durch ein Pendelglied selbsttätig drehzahlregelnd einstellenden Vorschaltwiderstand. Hierdurch wird eine weitgehende vollautomatische Steuerung des angegebenen Getriebes gesichert,. das zwar in der üblichen Weise analog einer Gashebelbetätigung bedienbar bleibt, im übrigen aber die Momente des Anfahrens, des Fahrens in der Steigung u_ dgl., also die Momente der Beschleunigung und der erhöhten Kraftbeanspruchung selbsttätig mitberücksichtigt.A transmission of the specified type is already known per se. It is suitable however, in the previous version, it was not used for automatic speed control for vehicles, especially for motor vehicles, because it has the required automatic Control of the auxiliary drive is missing. To create this, the invention aims, and in a way that takes into account the circumstances as well as them common throttle controls as well as how they correspond to the peculiarities of starting and driving on inclines, in the mountains or the like. According to the invention this object is achieved in that the additional drive of the differential automatically depending on an acceleration and / or incline sensitive Organ is controlled by as a drive for the differential z. B. a preferred Serves electrical auxiliary motor fed by the alternator, provided with a by means of a pendulum element that automatically adjusts the speed to regulate the speed. This results in a largely fully automatic control of the specified Transmission secured,. this can be operated in the usual way, analogous to actuating the throttle remains, but otherwise the moments of starting, driving on the slope u_ Like., So the moments of acceleration and the increased stress automatically also taken into account.

Hierdurch läßt sich eine beachtliche Fortschrittlichkeit erzielen.In this way, considerable progressiveness can be achieved.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung mit ihren näheren Einzelheiten dient das nachfolgend an Hand von Zeichnungen beschriebene Ausführungsbeispiel. Es zeigt in Fig: z in schematischer Darstellungsweise o im Schnitt ein sich selbsttätig stufenlos regelndes Getriebe ,der vorliegenden Art mit seiner der Erfindung entsprechenden automatischen Steuerung der Geschwindigkeitsverhältnisse; Fig.2 ist eine Seitenansicht zum Getriebeteil.To further explain the invention with its further details the exemplary embodiment described below with reference to the drawings is used. It shows in Fig: z in a schematic representation o in section an automatic continuously variable transmission, of the present type with its corresponding to the invention automatic control of speed ratios; Fig.2 is a side view to the transmission part.

Das in den Figuren dargestellte Getriebe besteht aus einem Planetenausgleichsgetriebe a bis f und einem sogenannten Pendelausgleich g bis o. Durch das Planetenausgleichsgetriebe wird die Drehzahl der Motorwelle, die gegen die Drehzahl des Motors bereits ins Langsame übersetzt ist, mit dem auf ihr befestigten, innenverzahnten Zahnrad a auf die Übertragungszahnräder b übertragen. Wenn das Schneckenrad c im Stillstand ist, d. h. wenn die mit einem Elektromotor verbundene Schnecke d steht, so muß die gesamte- . Drehbewegung von a auf das mit dem Kardan . verbundene Kardanzahnrad e übertragen werden.The gear shown in the figures consists of a planetary compensating gear a to f and a so-called pendulum compensation g to o. The planetary compensating gear reduces the speed of the motor shaft, which is already reduced to the speed of the motor, with the internally toothed gear attached to it a transferred to the transmission gears b. When the worm wheel c is at a standstill, ie when the screw d connected to an electric motor is at a standstill, the entire-. Rotary movement from a to the one with the cardan. connected cardan gear e are transmitted.

Steht der Kardan bei laufender Motorwelle, so muß die Schnecke d das -Schneckenrad c mit den auf ihren Aufsteckachsen f laufendenÜbertragungszahnrädern b so schnell drehen, caß die. Übertragungszahnräder b auf dem Kardänzahnrad e umlaufen.If the cardan is stationary while the motor shaft is running, the worm d must rotate the worm wheel c with the transmission gears b running on their slip-on axles f as fast as the. Transmission gears b revolve on cardan gear e.

Die Drehgeschwindigkeit der Schnecke d bestimmt somit das jeweilige -Übersetzungsverhältnis. Dreht sich die Schnecke d bei konstanter Motordrehzahl schnell, so wird sich der Kardan langsam drehen, und umgekehrt. _ Die Drehzahl der Schnecke d ist abhängig von der jeweiligen Leistung der Lichtmaschine, die den Schneckenmotor mit Strom versorgt, von der Gaspedaleinstellung und von der Stellung des Schwere-. pendels.The speed of rotation of the screw d thus determines the respective -Transmission ratio. If the worm d rotates at a constant engine speed fast, the cardan will turn slowly, and vice versa. _ The speed of the Screw d depends on the respective power of the alternator that drives the screw motor powered, from the accelerator pedal setting and from the position of the gravity. commuting.

Wird aus dem Leerlauf das Gaspedal g nach unten getreten, d. h. wird Gas gegeben, so überträgt die am Gaspedal befindliche Zahnstange h die Bewegung auf das Widerstandszahnrad i.If the accelerator pedal g is stepped down from idling, d. H. will If the accelerator is applied, the toothed rack h located on the accelerator pedal transmits the movement on the resistance gear i.

Der Schleifwiderstand k wandert infolge der Drehung des Widerstandszahnrads i nach links, d. h. die Widerstandsstrecke wird länger, und der Schneckenmotor erhält weniger Strom. Bei Vollgas wird sich dadurch die Schnecke d langsam; bei Leerlauf schnell drehen.The drag resistance k migrates due to the rotation of the resistance gear i to the left, d. H. the drag distance gets longer, and the worm motor gets less electricity. At full throttle, this causes the worm d to move slowly; at idle turn fast.

Der Schwerependel l dient zwei Aufgaben: Wenn er infolge einer Beschleunigung des Fahrzeuges nach rechts (= hinten) auswandert, so überträgt sich diese Bewegung über das mit ihm verbundene Pendelzahnrad m auf das Stromabnehmerzalinrad n. Dadurch wird der Stromabnehmer o nach' links bewegt und die Widerstandsstrecke verkürzt, d. h. die Schnecke d wird nicht zu schnell abgebremst, sondern nur in dem Maße, wie die Beschleunigung des Fahrzeugs geringer wird. Der Pendelausschlag ist durch die Zahnräder m und n übersetzt, damit bei geringem Pendelausschlag schon -eine größere Bewegung des Stromabnehmers o erreicht wird. Der Schwerependel L wird mittels eines Anschlages daran gehindert, über die Senkrechte hinaus nach vorn auszuwandern (beim Bergfahren und beim Bremsen).The gravity pendulum serves two purposes: When it is due to an acceleration of the vehicle migrates to the right (= rear), this movement is transmitted via the pendulum gear m connected to it on the pantograph gear n the pantograph o is moved to the left and the resistance path is shortened, d. H. the screw d is not braked too quickly, but only to the extent that how the acceleration of the vehicle slows down. The pendulum swing is through the gears m and n translated, so with a small pendulum swing already -one greater movement of the pantograph o is achieved. The gravity pendulum L is prevented a stop from migrating beyond the vertical to the front (when driving uphill and when braking).

Bei Bergfahrt dreht der Schwerependel l um so viel nach hinten, wie die Steigung der Strecke ausmacht. Dadurch wird die Widerstandsstrecke verkürzt.When driving uphill, the gravity pendulum rotates backwards by as much as constitutes the gradient of the route. This shortens the resistance path.

' Diese "drei verschiedenen Steuerungen der Drehgeschwindigkeit der Schnecke d, die oben für sich allein dargestellt wurden, wirken während der Fahrt ineinander und haben zur Folge, daß sich stets das beste Übersetzungsverhältnis selbständig einstellt, unier, der Voraussetzung, daß die Länge der Zahnstange h zum Radius des Widerstandszahnrads i und die Radien der Zahnräder m und ia zueinander in einem Verhältnis stehen, daß die gegebene Länge des Schleifwiderstandes k, über welche ein Spannungsabfall bis zu Null zu erfolgen hat, durch den Stromabnehmer o voll abgegriffen wird, sowohl beim Betätigen des Gaspedals g von Leerlauf bis zu Vollgas als auch beim Bergfahren bis zu einer bestimmten Steigung, die als maximal befahrbare Steigung bei Vollgas anzunehmen ist. Beispiel für -eine Berechnung Die Drehzahl eines Motors sei 45oo U/m, die Übersetzung bis zum Planetenausgleichsgetriebe z : 9 ins Langsame und die Drehzahl des innenverzahnten Zahnrads a 5oo U/m. Wenn der Kardan steht, so dreht sich das Schneckenrad c mit 25o U/m. Die Drehzahl der Schnecke d ist ro ooo U/m, die Übersetzung bei dreigängiger Schnecke d _ : 40, die benötigte PS-Zahl des Schneckenmotors 1/40 der Motorleistung. Wenn die Schnecke d steht, überträgt sich die Drehzahl des innenverzahnten Zahnrads a auf Kardanzahnrad e im Verhältnis ihrer Größe.'These "three different controls of the rotational speed of the worm d, which were shown above for themselves, interact with each other during the journey and have the result that the best transmission ratio is always set automatically, provided that the length of the rack h to the radius of the resistance gear i and the radii of the gears m and ia are in a ratio to each other that the given length of the grinding resistance k, over which a voltage drop to zero has to take place, is fully tapped by the current collector o, both when the Accelerator pedal g from idling to full throttle and when driving uphill up to a certain incline, which is to be assumed as the maximum incline that can be negotiated at full throttle slow down and the speed of the internally toothed gear a 5oo rpm. When the cardan is at a standstill, turn t worm wheel c rotates at 25o rpm. The speed of the worm d is ro ooo rpm, the gear ratio for a three-start worm d _: 40, the required number of horsepower for the worm motor is 1/40 of the motor output. When the worm d is at a standstill, the speed of the internally toothed gear a is transferred to the cardan gear e in proportion to their size.

Die Motorwelle und der Kardan laufen ineinander. Schneckenrad c läuft auf dem Lager des Kardanzahnrads e.The motor shaft and the cardan run into one another. Worm gear c runs on the bearing of the cardan gear e.

Das automatische, stufenlose Zahnradgetriebe für Motorfahrzeuge ist gegenüber den bisher bekannten Konstruktionen dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Antrieb dienende Drehbewegung mittels eines Planetenausgleichsgetriebes in zwei Drehbewegungen zerlegt wird, die voneinander in einer solchen Abhängigkeit stehen, daß eine willkürliche Beschleunigung der einen die entgegengesetzte Beschleunigung der anderen verursacht. Ferner ist es gekennzeichnet durch die automatische Steuerung einer der beiden voneinander abhängigen Drehbewegungen durch eine Schnecke, deren Drehgeschwindigkeit von der Lichtmaschine, der Gaspedaleinstellung und dem Schwerependel abhängig ist.The automatic, continuously variable gear transmission for motor vehicles is compared to the previously known constructions characterized in that one for Rotary movement used for drive by means of a planetary compensating gear in two Rotational movements are decomposed which are dependent on one another in such a way that that an arbitrary acceleration of the one the opposite acceleration the other caused. It is also characterized by the automatic control one of the two interdependent rotary movements by a screw whose Rotation speed of the alternator, the accelerator pedal setting and the gravity pendulum is dependent.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Automatic, continuously variable transmission, in particular for motor vehicle propulsion; in which the drive shaft and the working shaft are connected to one another by means of an interposed differential gear, the gears of this gear have their own auxiliary drive which, in addition to their rotation causing the clutch, sets them into circulation so that the speed ratio between the Drive and working shaft appropriately changed, characterized in that the additional drive of the differential (b, c, d) is automatically controlled as a function of an acceleration and / or slope-sensitive organ (l). B. an auxiliary electric motor, preferably fed by the alternator, is provided with a series resistor (k) which is automatically set to regulate the speed by a pendulum element (l).

2. Transmission according to claim i, characterized in that the series resistor (k) of the auxiliary motor for the differential gear can be regulated by an actuation corresponding to the throttle lever, in such a way that the working shaft z. B. by pressing the lever in question (g) receives a higher Tourenzabl while z. B. an increase in the resistance (k) connected upstream of the motor is brought about so that this motor rotates more slowly and the speed of the additional rotational movement of the differential gear (b, c, d) is reduced to increase the number of revolutions of the working shaft.

3. Transmission according to claim i and 2, characterized characterized in that the adjustment of the throttle lever (g) or a corresponding one Lever the series resistor (k) of the auxiliary motor opposite a sliding contact (o) with-shifts by said lever z. B. a rack (1a) in its longitudinal direction adjusted, which meshes with a gear (i) on which the series resistor (k) Is arranged in an arc of a circle, so that it is standing on a radial to it provided sliding contact (o) moves past. q ..

Transmission according to claim i and the following, characterized in that the sliding contact standing radially to the series resistor is (o) this resistance to automatically depending on the position of a pendulum arranged heavyweight (l) can be adjusted, which according to his Inertia corresponding to the acceleration and deceleration of the vehicle speed can swing out.

5. Transmission according to claim i and the following, characterized in that that the radial sliding contact (o) is carried by a gear (n), which meshes with a transmission wheel (m) to which the pendulum weight (l) is rigidly attached so that the pendulum oscillation is translated to the sliding contact (o) where the adjustment of this sliding contact (o) corresponds to the regulating resistor (k) opposite is chosen so that the series resistance when starting the vehicle automatically reduced.

6. Transmission according to claim i and the following, characterized in that that the control of the series resistance of the auxiliary motor for the differential gear mutually dependent at the same time on the throttle and on the swinging pendulum weight takes place.

7. Transmission according to claim i and the following, characterized in that that the differential gear consists of one driven by a worm spindle (d) Worm wheel (c), which is coaxial to the gear wheel (a or e) of the drive or the output shaft is mounted, of which the former (a) is preferred as a wheel with internal teeth is designed, whereby the worm wheel (c) itself serves as a bearing for intermediate gears, with both the gearwheel (a) of the drive shaft and the gearwheel (e) of the output shaft comb. Referred publications German patent specification No. 458 i55.