DE897050C

DE897050C - Infinitely variable transmission, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE897050C
Application number: DEW8677A
Authority: DE
Inventors: Kurt Wollschlaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-05-28
Filing date: 1952-05-28
Publication date: 1953-11-16

Description

Stufenlos regelbares Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Das im Patent 847 2,57 ges-chützte stufenlos regelbare Getriebe besitzt ein einstellbares radial verschiebbares Zahnrad, das in dauerndem Ein#griff mit mehreren Ritzeln steht. Es hat sich gezeigt, daß bei niedrigen Abtri4#bsdrehzahlen,des Zahnrades das Drehmoment für die Ritzel sehr groß wird und daß andererseits die Drehzah-1 der Ritzel bei hoher Abtriebsdrehzahl des Zähnrades ebenfalls sehr hoch wird. Die Drehzahlen der Ritzel schwellen bei einer Um,drehung des das Zahnrad antreibenden Hebels von Null bis zu einer Maximaldrehzahl entsprechend den Durchmessern des Zahnrades und des Ritzels an und sinken im periodischen Spiel wieder auf Null zurück. Hierbei bestehen Schwierigkeiten insofern, als einerseits das Drehmoment zu groß. wird und andererseits bei den hohen Drehzahlen der Ritzel diese schwer zu lagern sind. Es müßten nämlich die Ritzel, um kleine Drehtnomente und kleine Drehzahlen zu erhalten, wegen. des großen Dreh-Moments möglichst klein und wegen der hohen Drehzahlen möglichst groß sein. Außerdem bringen zu hohe Drehzahlen der Ritzel hohe Verluste des zu übertragenden Drehmoments durch die Beschleunigungen der Ritzel von Nuli auf Maximaldrehzahl -bei einer 'Umdrehung des Hebels. Der Wirikungsgrad des Getriebes wird also da-durch ungünstig beeinflußt.Infinitely variable transmission, especially for motor vehicles The steplessly variable transmission protected in patent 847 2.57 has an adjustable, radially displaceable gear wheel that is in constant engagement with several pinions. It has been shown that at low output speeds of the gear, the torque for the pinion is very high and that, on the other hand, the speed of the pinion is also very high at a high output speed of the gear. The speeds of the pinions swell when the lever that drives the gear is rotated from zero to a maximum speed corresponding to the diameters of the gear and the pinion and fall back to zero in the periodic play. There are difficulties here in that, on the one hand, the torque is too large. and on the other hand, at the high speeds of the pinion, these are difficult to store. It would have to be because of the pinion in order to obtain small torques and small speeds. of the high torque should be as small as possible and as large as possible because of the high speeds. In addition, too high speeds of the pinions cause high losses of the torque to be transmitted due to the accelerations of the pinions from zero to maximum speed - with one turn of the lever. The efficiency of the transmission is thus adversely affected.

Um die Einrichtung des Getriebes des; Patents# 847 257 zu verbessern, steht erfindungsgemäß das auf der Antriebswelle einstellbare und exzentrisch verstellbare Zahnrad mit mehreren innenverzahnten Zahnrädern in dauerndem Eingriff. Diese Zahnräder werden mit an sich bekannten Mitteln, in ein-er Richtung -gesperrt und in feststehenden radialen Führungen gehalten.To set up the transmission of the; To improve patent # 847 257 , according to the invention, the gear wheel which is adjustable and eccentrically adjustable on the drive shaft is in permanent engagement with a plurality of internally toothed gears. These gears are locked in one direction by means known per se and held in fixed radial guides.

In der Zeichnung ist ein Aus,führungsbeispiel de. Erfindung dargestellt.The drawing shows an example of execution de. Invention shown.

Abb. i stellt das Abtriebezahnrad in der maximalen exzentrischen Stellung, Abb.:2 in der Nullstellung dar; Abb. 3 zeigt schematisch die Anordnung der innenverzahnten Zahnräder mit dem Abtriebsrad. In Abb. i ist das Zahnrad i auf dem Radkörper 13 mittels der nicht dargestellten, an sich bekannten Lagerung 12 nach bei-den Drehrichtungen frei drehbargela:,gert. DerRadkörper 13 hat eine exzentrische Bohrung zur Aufnahme der Lagerung auf dem Exzenter 17 mit seinem Mittelpunkt Ij. Der Mittelpunkt des Abtriebsrades i liegt im Punkt 15. Die Antriebswelle 16 tragt den Exzenter 17 um, den Punkt 14 mit,dem gleichen Exzentrizitätsmaß wie der Abtriebsradkörper 13. Bei einer Drehung des Rajd-körpers 13 um i 8o' in Pfeilrichtung, vom Punkt iS beginnend., beträgt die gesamte Exzentrizität vom Wellenmittelpunkt 4 aus gerechnet, dein -festen Lagerungsmittelpunkt, bis zum Mittelpunkt 15 des Albtriebsrades i somit zweimal Üas Exzentrizitätsmaß des Exzenters 17 bzw. der Radikörperexzentrizität ödes Abtriebsradkörpers 13. Fig. I shows the output gear in the maximum eccentric position, Fig.:2 in the zero position; Fig. 3 shows schematically the arrangement of the internally toothed gears with the output gear. In Fig. I, the gear wheel i is freely rotatable on the wheel body 13 in both directions of rotation by means of the bearing 12, which is not shown and is known per se. The wheel body 13 has an eccentric bore for receiving the bearing on the eccentric 17 with its center point Ij. The center of the driven wheel i is 15, at the point The drive shaft 16 carries out the eccentric 17 about the point 14, the same amount of eccentricity as the Abtriebsradkörper 13. Upon rotation of the Rajd body 1 3 to i 8o 'in direction of the arrow from point iS starting, the total eccentricity calculated from the shaft center point 4 is your - fixed bearing center point, up to the center point 15 of the output gear i, thus twice the degree of eccentricity of the eccentric 17 or the wheel body eccentricity of the output gear body 13.

Abb. 2 zeigt die Nullstellun#g, wobei sich- beide Exzenter infolge ihres gleichen Exzentrizitätsmaßes auf-gehoben haben, da der Radkörper 13 gegenüber Abb. i um iSo' zurückgedreht wurde. Der Mittelpunkt 15 des, Abtriebsrades i fällt mit dem MittellYtInkt 4 der Antriebswelle 16 zusammen.Fig. 2 shows the zero position, with both eccentrics as a result have their same degree of eccentricity on-lifted, since the wheel body 13 opposite Fig.i has been turned back iSo '. The center 15 of the output gear i falls with the MittellYtInkt 4 of the drive shaft 16 together.

Die Verstellung und das Festhalten des Abtriehsradkörpers 1(3 gegenüber dem Exzenter 17 während des Betriebes des Getriebes erfolgt durch ein PlanetenTaid- oder Differentialgetriebe bekannter Art.The adjustment and the holding of the Abtriehsradkörpers 1 (3 with respect to the eccentric 17 during operation of the gearbox is done by a planetary Taid or differential gear of a known type.

In Abb. i ist die maximale Exzentrizität des Abtriebsrades i dargestellt. Hierbei wird die größte Abtriebsdrehzahl und das kleinste Abtriebsdrehmoment erzielt.In Fig. I the maximum eccentricity of the output gear i is shown. The highest output speed and the lowest output torque are achieved here.

Abb. 2 dagegen zeigt die Nullstellung -,des Getriebes, wobei keine Abtriebsdrehzahl wegen Fehlens einer Exzentrizität und somit kein Abtriebsdrehnionient erzeugt wird.Fig. 2, on the other hand, shows the zero position -, of the gearbox, with none Output speed due to the lack of eccentricity and therefore no output rotational ionient is produced.

Die exzentrische Verstellung zur niederen Abtri.&bsdrehzahl braucht nicht zur zentrischen Lage des Abtriebsrades i zum Mittelpunkt 4 der Antriebswelle 16 zu führen, sondern kann auf ein Mindestexzentrizitä,tsmaß beschränkt bleiben, wo-.durch sich eine bestimmte kleinste Abtriehsdrehzahl mit einem -dazugehörigen größten Abtriebsdrehinoinent ergibt. Erreicht wird dieses durch ungleiche Exzentrizitätsmaße des Exzenters 17 und des Lagerungsexzenters in dem Radkörper 13 des Abtriebsrades i. Hierbei ergeben sich dann andere Drehzahlbereiche im Abtrieb.The eccentric adjustment to the lower outlet speed needs not to the central position of the output gear i to the center point 4 of the drive shaft 16, but can remain limited to a minimum degree of eccentricity, where-.by a certain lowest stripping speed with an associated largest output rotational speed results. This is achieved through unequal dimensions of eccentricity of the eccentric 17 and the bearing eccentric in the wheel body 13 of the driven gear i. This then results in other speed ranges in the output.

Abb, 3 zeigt die innenverzahnten Zahnräder 5 mit je,einem nicht dargestellten, an sich bekannten Gesperreig--(Freilatif), welchenur die Drehung in Pfeilrichtung7 zulassen. Die äußeren, sich nicht drehenden GesperreköTper 2-o sind in Führungen, beispielsweise mittels der Bolzen.2i, in Richtung A-A, B-B, C-C.,beweglich.Fig. 3 shows the internally toothed gears 5 , each with a not shown, known locking mechanism (Freilatif), which only allow rotation in the direction of arrow7. The outer, non-rotating locking bodies 2-o are movable in guides, for example by means of the bolts. 2i, in the directions AA, BB, CC.

Um ein-en zeitlichen Gleichlauf des Abtriebsradesi zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Zahl der innenverzahnten Zahnräder 5 möglichst hoch zu wählen.In order to achieve synchronization of the output gear over time, it is expedient to select the number of internally toothed gears 5 as high as possible.

In Abb:. 3 sind sechs inneaverzahnte Zahnräder 5 dargestellt, wovon je zwei vertikal in die'Zeichnungsebene versetzt in der -gleichen Führungsrichtung A-A, B-B, C-C liegen, die gegenüberliegend in das Aibtriebsrad i stetig eingreifen und sich der je- weiligen Lage des Abtriebs-rades i anpassen. Die Führungen A-A, B-B, C-C selbst können mit bekannten Mitteln verschieden ausgeführt wer-den. Die hintereinanderliegenden innenverzahnten Zahnräder 5 können beispielsweise in Kammern mit festen Wänden angeordnet sein, welche die Führungseleinente fiir die äußeren, sich nicht drehenden Gesperrekörper 2o tragen. Der Zahnkörper des Abtriebsra,des i muß dementsprechend lang genug sein, um alle hintereinanderliegenden innenverzahnten Zahnräder 5 eingreifen zu lassen. Der feste, nicht veränderliche Abstand der innenverzahnten Zahnräder 5 vom Mittelpunkt 15 Kles Abtriebsra-des i an der jeweiligen, sich selbstleinstellenden Berührungsstelle der beiden Teilikreise kann mit bekannten Mitteln gelöst werden. Die freie Drehrichtun.-7 der innenverzahnten Zahnräder 5 ist durch die Innenverzahnung gegenüber der Antriebsdrehrichtung ii der Antriebswelle 16 entgegengesetzt. gerichtet. Die Mittelpunkte2-2, der innenverzahnten Zahnräder 5 wandern je nach. eingestellter Exzentrizität der Punkte 4 und 15 in ihren Führungen entsprechend der Stellung des Abtriebsrades i bei Drehung der Antriebswelle 16 hin und her. Die innenverzahnten Zahnräder 5 bleiben stetig im Eingriff mit dem Abtriebsrad - i. Die Mittelpunkte .2:2 nehmen aber einen bestimmten Punkt auf den Führungsfinien A-A, B-B, C-C ein, wenn die Exzentrizität Null ist, d.h. wenn der Punkt 15 mitdem Punkt 4 zusammenfällt. Folglich bewegen sie sich nicht aud den Führungslinien hin und her, auch wenn sich #die Antriebswelle 16 dreht, da keine Exzentrizität vorhanden ist und das Abtriebsrad i zentrisch züm Mittelpunkt 4 steht. Das Abtriebsrad i steht also-, lind -die Drehung wird dann von der Lagerung 12 aufgenommen. Die Antriebswelle 16 mit dein Abtriebsradkörper iß kann nur in einem, zu wählenden Drehsinn gedreht werden; das Getriebe ist nur für einen Antriebs- und Abtriebsdrehsinn geeignet. Umkehrung der Abtriebs-,drehrichtung ist nur durch Nachschaltung eines Wendegetriebes möglich.In Fig :. 3, six inneaverzahnte gears 5 shown, two each of which vertically in die'Zeichnungsebene lie offset in the -gleichen guide direction AA, BB, CC, the opposite i intervene continuously in the Aibtriebsrad and conform to the JE weiligen position of the output drive wheel i . The guides AA, BB, CC themselves can be designed in different ways using known means. The internally toothed gearwheels 5 lying one behind the other can be arranged, for example, in chambers with fixed walls which carry the guide elements for the outer, non-rotating locking body 20. The tooth body of the Abtriebsra, des i must accordingly be long enough to allow all internally toothed gears 5 lying one behind the other to engage. The fixed, invariable distance of the internally toothed gears 5 from the center point 15 Kles Abtriebsra-des i at the respective, self-adjusting contact point of the two partial circles can be solved by known means. The free direction of rotation of the internally toothed gears 5 is opposite to the driving direction of rotation ii of the drive shaft 16 due to the internal toothing. directed. The center points 2-2 of the internally toothed gears 5 move depending on. set eccentricity of points 4 and 1 5 in their guides corresponding to the position of the output gear i when the drive shaft 16 rotates back and forth. The internally toothed gears 5 remain constantly in engagement with the output gear - i. The center points .2: 2, however, occupy a certain point on the guide lines AA, BB, CC when the eccentricity is zero, ie when the point 15 coincides with the point 4. As a result, they do not move back and forth on the guide lines, even if the drive shaft 16 rotates, since there is no eccentricity and the output gear i is centered on the center point 4. The output gear i is therefore -, lind - the rotation is then absorbed by the bearing 12. The drive shaft 16 with your output gear body can only be rotated in one direction of rotation to be selected; the gear unit is only suitable for one drive and one output direction of rotation. Reversal of the output, direction of rotation is only possible by adding a reversing gear.

Die Drehmoniente der innenverzahnten Zahnrä#der 5 können jetzt bei Aden im Verhältnis zum Abtrie'bsrad'.i -größeren Durchmesser der innenverzahnten Zahnräder 5 besser -gelagert und aufgenom# men werden, da die Gesperre ig einen größeren Unif ang haben. Die periodisch mit jeder Umdrehung der Antriebswelle 16 mit dem Abtriebsrad-körper 13 -bei größter Exzentrizität an- und abschwellenden Drehzahlen der innenverzahnten Zahnräder 5 -werden im Verhältnis der Durchmesser des Abtriebsrades i und der innenverzahnten Zahnräder 5 kleiner.The Drehmoniente the internally toothed Zahnrä # of 5 can now at Aden in relation to Abtrie'bsrad'.i -Increases the diameter of the internally toothed gears 5 and better -gelagert aufgenom # men, since the locking mechanism have a greater strength Unif ang. The periodically with each revolution of the drive shaft 16 with the driven gear body 13 -with the greatest eccentricity increasing and decreasing speeds of the internally toothed gears 5 -are smaller in the ratio of the diameter of the output gear i and the internally toothed gears 5 .

Das in Abb. 3 dargestellte Ausführungs,beispiel mit dergrößten eingestellten Exzentrizität wird in Pfeilrichtung ii angetrieben, der Mittelpunkt 15 liegt gerade in der Führungsebene C-C linIks. Bei fortschreitender Drehung der Antriebswelle 16 und damit des Punktes 15 in Pfeilrichtung ii wälzt sich das Abtriebsrad i an dem links in der Führung C-C in das Abtriebsrad i eingreifenden sperrenden innenverzähnten Zahnrad 5 ab und erteilt sich eine Drehung in Pfeilrichtung io. Alle übrigen in das Abtriebsrad i eingreifenden innenverzahnten Zahnräder 5 können sich in ihrer freien Gesperredrehrichtung7 drehen. Die maximale Drehzahl erhält in Abb. 3 augenblicklich das rechts in der Führung C-C in Idas Abtrielbsrad i eingreifende innen.verzahnte Zahnrad 5. The embodiment shown in Fig. 3 , for example with the largest set eccentricity, is driven in the direction of arrow ii, the center point 15 is just in the guide plane CC left. As the rotation of the drive shaft 16 and thus the point 15 in the direction of arrow ii continues, the driven gear i rolls on the locking internally toothed gear 5 engaging in the driven gear i on the left in the guide CC and rotates in the direction of the arrow io. All other internally toothed gears 5 engaging in output gear i can rotate in their free locking direction7. In Fig. 3, the maximum speed is instantly obtained by the internally toothed gear 5 engaging in the guide CC in Ida's output wheel i on the right.

Die exzentrische Verstellung des Zahnrades i kann durch doppelte Exzenter, von denen einer auf der Antriebswelle 16 und der andere mit dem gleichen Exzentrizitätsmaß in dem Radikörper 13 des Zahnrades i angebracht sind, vorgenommen werden. Statt zwei gleicher Exzenter können auch Exzenter mit ungleichem Exzentrizitätsmaß, verwandt werden. Der Abtrieb, vom Abtriebsrad i zentral auf den Mittelpunkt 4 kann beispielsweise mit ein-er allgemein bekannten Schere oder anderen Mitteln erreicht werden.The eccentric adjustment of the gear wheel i can be carried out by double eccentrics, one of which is mounted on the drive shaft 16 and the other with the same degree of eccentricity in the wheel body 13 of the gear wheel i. Instead of two identical eccentrics, eccentrics with a different degree of eccentricity can also be used. The output from the output gear i centrally to the center point 4 can be achieved, for example, with a pair of generally known scissors or other means.

Dieses stufenlos regelbare Getriebe ist auch für alle anderen normal-en stufenlosen Antriebe verwendbür.This continuously variable transmission is also normal for everyone else infinitely variable drives can be used.

Claims

PATENT CLAIMS-i. Infinitely variable transmission, especially for motor vehicles, according to patent 847 257, characterized in that the eccentrically adjustable gear (i) which can be set on the drive shaft (16) is in permanent engagement with several internally toothed gears (5) which are known per se Means are locked in one direction and held in fixed radial guides.

2. Infinitely variable transmission according to claim i, characterized in that the eccentric adjustment of the gear (ii) by double eccentrics, one of which (17) on the drive shaft (16) and the other with the same degree of eccentricity in the wheel body (13) of the gear are attached, is made. 3. Infinitely variable transmission according to claim i and 2, characterized in that the eccentricity dimensions of the two eccentrics are unequal.