WO2010086160A1

WO2010086160A1 - Stufenloses getriebe

Info

Publication number: WO2010086160A1
Application number: PCT/EP2010/000500
Authority: WO
Inventors: Joachim Eismann
Original assignee: Plain Vanilla Investments Bv
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2010-08-05
Also published as: DE102009006310A1

Abstract

Ein stufenloses Getriebe (1) zur Kraftübertragung von oder auf zumindest eine rotierbare Welle (20; 21), insbesondere einer Antriebs- und einer Abtriebswelle, wobei zumindest einer Welle (20; 21) ein von einem Umschlingungsmittel (4; 7) umlaufener und über seinen axialen Verlauf mit einem variierenden Radius (r) versehener Rotationskörper (22) zugeordnet ist, wird so ausgebildet, daß dem Rotationskörper (22) über seinen Umfang zumindest ein mit einem kraftübertragenden Umschlingungsmittel (4), insbesondere einer sog. Antriebskette, in formschlüssigem Kontakt stehendes Ausgangszahnrad oder dergleichen Eingriffsmittel (9) zugeordnet ist.

Description

Beschreibung:

Stufenloses Getriebe

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe mit zumindest einer rotierbaren Welle und einem von zumindest einem Umschlingungs- mittel umlaufenen und über seinen axialen Verlauf mit einem variierenden Radius versehenen Rotationskörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Stufenlose Getriebe, bei denen einer Welle, etwa einer Antriebs- oder Abtriebswelle, ein Rotationskörper zugeordnet ist, der eine kegelförmige Ausbildung mit einem sich über seinen axialen

Verlauf verändernden Radius aufweist, sind grundsätzlich bekannt. Dabei ist es üblich, die Kraft im Getriebe über ein als

Riemen ausgebildetes Umschlingungsmittel, das den Kegelmantel umläuft, weiterzuleiten . Ein derartiges Getriebe besitzt jedoch nur eine reib- bzw. kraftschlüssige Verbindung zum Kegelmantel, so daß nur relativ geringe Kräfte übertragen werden können und eine

Durchrutschgefahr des Riemens besteht. So werden derartige

Getriebe etwa bei Kraftfahrzeugen nur bei kleinen und mittelgroßen Fahrzeugen eingesetzt, während sie bei Lastkraftwagen so gut wie keine Anwendung finden. Eine Alternative für hohe Drehmomente bilden stufenlos regelbare hydraulische Antriebe . Sie erlauben jedoch nur eine relativ geringe Höchstgeschwindigkeit und haben einen schlechten Wirkungsgrad.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde , ein stufenloses Getriebe bereitzustellen, das eine Übertragung auch von sehr hohen Drehmomenten ermöglicht.

Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , des Anspruchs 10 oder des Anspruchs 15 , die einzeln oder in Kombination miteinander verwirklicht sein können . Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die abhängigen Ansprüche 2 bis 9 , 1 1 bis 14 und 16 bis 2 1 verwiesen .

Durch die Erfindung ist ein Getriebe geschaffen, bei dem zuverlässig ein Formschluß zwischen dem Rotationskörper und dem kraftübertragenden Element erreicht ist, zum Beispiel einem Zug- oder Schubgliederband, einer Kette oder ähnlichem Element, das einen formschlüssigen Eingriff erlaubt und das hier allgemein als Antriebskette bezeichnet wird, jedoch verschieden ausgebildet sein kann, Die Antriebskette kann entweder Kraft in den so ausgestatteten Rotationskörper und die mit ihm in Verbindung stehende Welle einleiten oder Kraft von diesem weiterleiten. Verschiedene Anordnungen sind daher möglich, auch ein Hintereinanderschaltung von mehreren derartigen Wellenabschnitten mit Rotationskörpern.

Insbesondere können über den Umfang verteilt mehrere derartige Ausgangszahnräder vorgesehen sein, so daß in jeder Winkellage des Rotationskörpers ein zuverlässiger formschlüssiger Eingriff zwischen mindestens einem Ausgangszahnrad an seinem Umfang, und somit im Bereich der Fläche des Kegelmantels, und der Antriebskette erreicht ist.

Die Bezeichnung „Ausgangszahnrad" betrifft die Beeinflussung dieses Zahnrads durch eine unten noch näher bezeichnet Steuerkette; hinsichtlich der Kraftübertragung kann ein derartiges Zahnrad auch einen Eingang darstellen.

Jedoch ist besonders vorteilhaft das zumindest eine Ausgangs- zahnrad relativ zur Antriebskette von einem weiteren Element, das weiter unten als „Eingangszahnrad" bezeichnet wird, des Getriebes positionierbar. Dadurch wird erreicht, daß zu jeder Zeit die

Ausgangszahnräder eine Ausrichtung relativ zu ihrer Drehachse erfahren, die einen exakten formschlüssigen Eingriff von Zähnen oder ähnlichem in die Antriebskette ermöglichen . Zwischen diesen beiden Elemente tritt daher während der Eingriffsphase keine

Relativbewegung auf. Dadurch ist es ausgeschlossen, daß etwa

Zähne der umfangseitigen Ausgangszahnräder auf Niete in der

Antriebskette treffen und erst bei diesem Kontakt von der Antriebskette verschleißaufwendig in die Zwischenräume gedrückt werden.

Insbesondere ist die Stellung des jeweiligen Ausgangszahnrads durch eine Steuerkette positionierbar, die an einem oben bereits erwähnten Eingangzahnrad angreift, das gemeinsam mit dem jeweiligen Ausgangszahnrad auf einem mit Drehung des Rotationskörpers um die Antriebs- oder Abtriebswelle bewegbaren Umlaufelement angeordnet ist. Steuerkette und Antriebskette können dann parallel als Umschlingungsmittel umlaufen und synchron an dem jeweiligen Ausgangs- und Eingangszahnrad eines jeden Umlaufelements angreifen. Ein Umlaufelement besitzt somit Kontakt zu beiden Ketten. Zur Steuerkette besitzt es dauerhaften formschlüssigen Kontakt, so daß es jederzeit im Umlauf von diesem ausgerichtet wird . Zur Antriebskette besitzt es nur dann formschlüssigen Kontakt, wenn diese an der Stelle des Umlaufelements den Rotationskörper umschlingt. Bei einer Bewegung der Steuerkette relativ zum Umlaufelement dreht sich das Eingangszahnrad. Dessen Drehbewegung wird auf das zugehörige Ausgangszahnrad übertragen, so daß dieses die für den formschlüssigen Eingriff in die Antriebskette passende Ausrichtung erfährt. Der Begriff des Ausgangszahnrads soll beispielsweise auch eine Schnecke oder eine ähnliches formschlüssiges Eingriffsmittel umfassen, ebenso wie die Antriebskette auch ein Schubgliederband, eine Zahnstange oder anderes umfassen kann .

Steuerkette und Antriebskette können denselben Umschlingungs- radius besitzen . Besonders vorteilhaft besitzen sie für eine exakte

Ausrichtung auch den gleichen Gliederabstand . So läuft während der Umschlingung genau ein Kettenglied der Antriebskette neben einem Kettenglied der Steuerkette . Es gibt ein eindeutiges

Verhältnis für die Positionierung eines Kettenglieds der Antriebskette zu einem Kettenglied der Steuerkette, so daß jedes

Umlaufelement durch die Steuerkette so ausgerichtet werden kann, daß es passend in die Antriebskette eingreift.

Bei der Bewegung der Steuerkette relativ zu einem Umlaufelement mit einer bestimmten Relativgeschwindigkeit muß sich das Ausgangszahnrad im Eingriffspunkt für die Antriebskette mit derselben Geschwindigkeit drehen, um ein formschlüssiges Eingreifen mit der Antriebskette bei der Umschlingung zu ermöglichen . Besitzen Antriebskette und Steuerkette unterschiedliche Radien zum Mittelpunkt der Achse , ist ein anderes Geschwindigkeitsverhältnis erforderlich . Das Eingangszahnrad eines Umlaufelements wird durch die Steuerkette so gedreht, daß sich das zugehörige Ausgangszahnrad zwangsweise in die optimierte Stellung für einen Eingriff in die Antriebskette positioniert.

Damit sich das Ausgangszahnrad nicht verdreht, während die Antriebskette mit diesem formschlüssig verbunden ist (dann würde im Extremfall keine Kraft übertragen) , ist besonders vorteilhaft das Umlaufelement so gebaut, daß zwischen dem Eingangszahnrad und dem Ausgangszahnrad ein selbsthemmendes Hilfsgetriebe vorgesehen ist, derart, daß sich zwar bei einer Krafteinleitung am Eingangszahnrad das Ausgangszahnrad drehen kann, so daß das Ausgangszahnrad durch das Eingangszahnrad positioniert werden kann , andererseits jedoch eine Krafteinleitung am Ausgangszahnrad nicht zu einer Drehung am Eingangszahnrad führen kann.

Beispielsweise umfaßt hierfür das mit dem j eweiligen Umlaufelement mitbewegbare Hilfsgetriebe einen Schneckentrieb . Kraftübertragungswinkel und Materialien im Schneckentrieb sind dabei so zu wählen, daß eine Drehung des Schneckentriebs nur einseitige bewirkbar sind . Auch eine Verhinderung der Drehung durch den Einbau eines bremsenden Elements ist alternativ möglich.

Um zu erreichen, daß die Umlaufelemente jederzeit eine formschlüssige Verbindung mit der Steuerkette haben, sind die Umlaufelemente in der Ausbildung nach Anspruch 10 auf Bahnen mit einer radialen Komponente zwischen einzelnen Segmenten des Rotationskörpers entsprechend der Radiusvariation des Rotationskörpers ein- oder auswärts bewegbar. Die Steuerkette ist meist größer als der Umfang des Rotationskörpers, so daß es sich anbietet, diese durch einen oder mehrere Kettenspanner federnd aufzuspannen . Damit die Umlaufelemente nicht mit den Kettenspannern kollidieren, bietet es sich an, eine breite Kette zu wählen oder auch beispielsweise die Umlaufelemente an der Außenseite der Steuerkette in diese eingreifen zu lassen .

Beispielsweise können drei bis fünf Segmente vorgesehen sein, gemäß der Zeichnung vier, die zwischen sich eine entsprechende

Anzahl, hier vier, von Radialkanälen belassen . Auf jeder dieser

Bahnen kann beispielsweise ein Umlaufelement geführt sein, wobei das oder jedes Umlaufelement von einer äußeren Steuerkette, die ein Umschlingungsmittel des Rotationskörpers bildet, bei seiner radialen Ein- oder Auswärtsbewegung sowie auch in einer radial gleichbleibenden Stellung geführt und ausgerichtet ist. Dabei kann das oder jedes Umlaufelement zumindest ein mit der Steuerkette in formschlüssigem Kontakt stehendes Eingangszahnrad umfassen, das über einen Bügel auch die Steuerkette hintergreift und dadurch auch von dieser radial auswärts gezogen werden kann .

Um die Übersetzung zu ändern, können entweder einzelne oder auch alle Segmente zur Änderung der Übersetzung axial bewegbar sein, so daß sich darüber der j eweils wirksame Durchmesser im Angriffsbereich der Steuer- und Antriebskette an einem oder mehreren Umlaufelementen ändert.

Die Gesamtheit aus Rotationskörper, Radialkanälen und Umlaufelementen wird auch als Variator bezeichnet.

Der Variator eignet sich sowohl für den Antrieb als auch den Abtrieb des Getriebes . Um die Kraft weiter zu übertragen, läuft die Antriebskette noch über ein weiteres Zahnrad oder einen zweiten Variator. Dieser zweite Variator kann wie oben beschrieben aufgebaut sein . Die benötigte Länge der Antriebskette ändert sich mit dem Radius des Rotationskörpers . So ist e s sinnvoll, die Antriebskette nicht nur noch über ein zweites Rad zur Kraftübertragung laufen zu lassen, sondern auch noch über ein verstellbares Rad zur Kettenspannung. Dieses kompensiert die durch unterschiedliche Radien benötigte Länge der Antriebskette .

Die Veränderung der Spreizung des stufenlosen Getriebes kann durch den Einsatz eines Planetengetriebes geschehen. Auch eine

Kombination mehrerer Getriebe zu einem Gesamtgetriebe ist möglich. Das erfindungsgemäße Getriebe ist nicht nur bei

Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen, sondern auch bei stationären

Einheiten, etwa auch bei Windkraftanlagen oder anderen Großanlagen mit einer Drehmomentübertragung von vielen kNm möglich.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Aus- führungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein beispielhaftes stufenloses Getriebe,

Fig. 2 eine mögliche und nur schematisch dargestellte Variante eines Umlaufelements mit Eingangs- und Ausgangszahnrad sowie einem zwischengeschalteten, selbst- hemmenden Getriebe,

Fig. 3 einen Rotationskörper in perspektivischer Darstellung, Fig. 4 einen Schnitt durch den Rotationskörper entlang der

Ebene IV-IV in Figur 3 ,

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4 , j edoch nach Weglassen der Segmente des Rotationskörpers und Hervorhebung der radialen Bahnen für die hier vier darin geführten Umlaufelemente ,

Fig. 6 den Rotationskörper in seitlicher Gesamtansicht in zwei verschiedenen axialen Ausfahrzuständen zur Einstellung von zwei verschiedenen Übersetzungen , j eweils mit angedeuteter Steuerkette und Antriebskette als

Umschlingungsmittel, wobei jeweils eine Schnittansicht aus Richtung des Pfeils D in Höhe der Umschlingung des Rotationskörpers neben die Seitenansicht gezeichnet ist,

Fig. 7 eine vergrößerte Detailansicht des Eingangs- und

Ausgangszahnrads sowie der damit in Kontakt stehenden Steuer- und Antriebskette,

Fig. 8 eine Draufsicht auf ein Eingangszahnrad und einen damit verbundenen Bügel, der die Steuerkette übergreift und den führenden Kontakt der Steuerkette mit dem Eingangszahnrad sicherstellt,

Fig. 9 eine schematisierte Draufsicht aus Richtung des Pfeils D in Figur 6 mit zusätzlich eingezeichneter Steuer- und Antriebskette und jeweiligen Umlaufelementen,

Fig. 10 eine schematische Ansicht der Funktion des Umlaufelements bei Kontakt nur mit der Steuerkette und bei Kontakt sowohl mit der Antriebs- als auch mit der Steuerkette . Das in Figur 1 dargestellte und insgesamt mit 1 bezeichnete Getriebe ist zur Kraftübertragung von oder auf zumindest eine(r) rotierbare(n) Welle 20, 2 1 vorgesehen. Hier sind beispielhaft eine krafteinleitende Antriebswelle 20 und eine kraftausleitende Abtriebswelle 2 1 vorgesehen .

Hier ist beispielhaft der Antriebswelle 20 ein von einem Um- schlingungsmittel 3 , 7 umlaufener und über seinen axialen Verlauf mit einem variierenden Radius r versehener Rotationskörper 22 zugeordnet, der zentral und drehfest mit der Welle 20 verbunden ist und eine insgesamt ungefähr kegelförmige Gestalt 12 hat, wie in der schematischen Darstellung nach Figur 3 angedeutet ist. Dieser Kegel 12 ist um eine Achse 13 drehbar. Der Rotationskörper 22 ist über seinen Umfang in mehrere Segmente 22a, 22b , 22c, 22d geteilt, hier in genau vier Segmente, die mit Abstand zueinander stehen . Die Anzahl kann jedoch variieren . Auch müssen nicht alle Segmente 22a, 22b, 22c, 22d gleichartig ausgebildet sein .

Zwischen den Segmenten sind Ausnehmungen 14 gebildet, die jeweils mit einer radialen Komponente versehene Bahnen 23 ausbilden, deren Anzahl ebenfalls je nach Anzahl der Segmente variieren kann . Hier verlaufen die Bahnen 23 exakt radial. Auf diesen Bahnen 23 sind mit dem Rotationskörper 22 außen um die Welle 20 mitbewegbare Umlaufelemente 6 entlang von Halterungen 15 bewegbar. Diese Umlaufelemente 6 stehen jeweils in Kontakt mit zumindest einem Umschlingungsmittel, hier während ihres ganzen Umlaufs mit einer Steuerkette 7 und während eines Teils ihres Umlaufs zusätzlich mit einer Antriebskette 4 , wie unten noch näher erläutert ist. Die Umlaufelemente 6 umlaufen den Rotationskörper 22 während des Betriebs in Höhe eines sog. Regelrades 3 zumindest teilweise an seinem Kegelmantel, so daß sie mit den außen den hier kegelförmigen Rotationskörper 22 umlaufenden Umschlingungsmitteln 4 , 7 in Kontakt stehen können . Als Regelrad 3 wird der Kreis im Getriebe 1 bezeichnet, auf dem die Umschlingungsmittel 4, 7 den Rotationskörper 22 umlaufen. Die momentane axiale Lage des Regelrades 3 variiert je nach Übersetzung, da zur Änderung der Übersetzung der Rotationskörper 22 durch einen Motor 24 entlang dem Pfeil 25 axial verlagerbar ist (Fig. 6) .

Dem Rotationskörper 22 ist an seinen umfangseitigen Umlaufelementen 6 j eweils zumindest ein Ausgangszahnrad 9 zugeordnet, über das der mit der Welle 20 drehende Rotationskörper 22 über seinen Umfang mit einem kraftübertragenden Umschlingungsmittel 4 , einer sog. Antriebskette, in formschlüssigem Kontakt steht. Mittels dieser Antriebskette 4 wird die Kraft von der Welle 20 auf die Welle 2 1 (oder umgekehrt) übertragen . Aufgrund des formschlüssigen Eingriffs ist ein Durchrutschen der Antriebskette 4 oder eines ähnlichen Kraftübertragungsmittels, zum Beispiel eines Gliederbandes oder einer Schnecke, auch bei Übertragung von großen Drehmomenten mit mehreren oder mehreren zehn kN zuverlässig verhindert. Jedes zum formschlüssigen Zusammenwirken mit dem als Antriebskette benannten Kraftübertragungsmittel 4 geeignete ausgreifende Element 9 wird hier als Ausgangszahnrad bezeichnet.

Besonders bemerkenswert ist, daß das zumindest eine Ausgangszahnrad (hier ist an jedem der vier Umlaufelemente 6 jeweils ein Ausgangszahnrad 9 vorgesehen) relativ zur Antriebskette 4 von einem Element des Getriebes 1 positionierbar ist. Hier ist für diese Positionierung eine sog. Steuerkette 7 vorgesehen, die an einem Eingangzahnrad 8 angreift, das gemeinsam mit dem jeweiligen Ausgangszahnrad 9 auf einem mit Drehung des Rotationskörpers 22 um die Antriebs- oder Abtriebswelle 20, 2 1 bewegbaren Umlaufelement 6 angeordnet ist.

Die Benennung von Eingangs- und Ausgangszahnrad 8, 9 ist insoweit auf die Beeinflussung durch die Steuerkette 7 ausgerichtet, nicht auf das Zusammenwirken mit der Antriebskette 4.

Zwischen dem Eingangszahnrad 8 und dem Ausgangszahnrad 9 ist in jedem Umlaufelement 6 eine sich selbst sperrende Mechanik als selbsthemmendes Hilfsgetriebe 26 vorgesehen, das zwar eine Positionierung des Ausgangszahnrads 9 durch das Eingangszahnrad 8 ermöglicht, eine umgekehrte Beeinflussung jedoch blockiert, wie etwa in Figur 10 oben deutlich wird: Bei einer Kraftbeeinflussung F des Eingangszahnrades 8 durch die daran anliegende Steuerkette 7 wird über das Hilfsgetriebe 26, das einen Schneckentrieb 1 1 umfaßt, eine Kraft auf das Ausgangszahnrad 9 ausgeübt, das sich in dieser Stellung nicht in Kontakt mit der Antriebskette 4 befindet, so daß es durch die Drehgeschwindigkeit v i des Eingangszahnrads 8 auf eine Drehgeschwindigkeit v2 zwangssynchronisiert und damit zwangsausgerichtet wird .

In Figur 10 unten steht hingegen das ausgerichtete Ausgangszahnrad 9 in formschlüssigem Kontakt mit der Antriebskette 4 , zum Beispiel dadurch, daß etwa drei Zähne jeweils momentan formschlüssig in zwischen Nieten der Antriebskette gelegene Zwischenräume eingreifen. Dabei kann jedoch das Ausgangszahnrad 9 auch bei einer Krafteinleitung F durch diese nicht verdreht werden, da eine Rückkraft über das Hilfsgetriebe 26 nicht auf das Eingangszahnrad 8 übertragen werden kann.

Eine zu Figur 10 unten ähnliche Ansicht ist auch in Figur 2 dargestellt, wobei hier zusätzlich die tangentialen Eingriffsbereiche der Zahnräder 8, 9 an den Ketten 7 , 4 eingezeichnet sind . Die Anordnung von Eingangs- und Ausgangszahnrad 8 , 9 ist in zwei übereinander gelegenen Ebenen (Fig. 7) , die

Nebeneinanderdarstellung gemäß den Figuren 2 und 10 dient insoweit der Veranschaulichung des Funktionsprinzips.

Eine Positionierung des jeweiligen Umlaufelements 6 für einen formschlüssigen Kontakt mit der Antriebskette 4 kann daher nur durch Krafteinwirkung der Steuerkette 7 erreicht werden. Diese Steuerkette 7 besitzt vorzugsweise den gleichen Gliederabstand wie die Antriebskette 4 und läuft während der Umschlingung des Regelrades 3 im selben Umschlingungsradius r wie die Antriebskette 4. Die Umlaufelemente 6 haben jederzeit Kontakt zur Steuerkette 7, wie in Figur 1 erkennbar ist. Deshalb ist ihr Abstand zur Drehachse des Rotationskörpers 22 auch über dessen äußere Mantelfläche hinaus variabel, wie zum Beispiel an dem Umlaufelement 6 links unten in Figur 1 zu erkennen ist.

Entsprechend ist die führende Halterung 1 5, die in Figur 5 dargestellt und in den Ausnehmungen 14 gelegen ist, auch mit ihren Armen hinreichend lang, daß sie ein Heraustreten eines Umlaufelements 6 aus dem Regelkreis 3 nach außen über den Kegelmantel hinaus ermöglichen kann.

Um die Übersetzung zu ändern, sind entweder alle Segmente 22a, 22b, 22c , 22d des Rotationskörpers 22 in Richtung des Pfeils 25 axial beweglich, oder es kann auch zunächst nur ein einzelnes Segment bewegt werden, dessen Umlaufelement 6 gerade nicht in Kontakt mit der Antriebskette 4 steht. Während der weiteren Drehung können dann sukzessive die weiteren Segmente in der axialen Bewegung folgen. Die auf den Bahnen 23 radial ein- und auswärts bewegbaren Umlaufelemente 6 haben sämtlich jederzeit Kontakt zu der Steuerkette 7 , die wie auch die Antriebskette 4 beispielsweise durch Rollen 16 und Federn 17 oder ähnliche zusätzliche Spannelemente aufgespannt werden kann . Auch eine Straffung durch eine Bewegung des Zahnrades 5 ist möglich. Auch mehrere Antriebsketten 4 und/ oder mehrere Steuerketten 7 können verwendet werden .

Um zu ermöglichen, das die Umlaufelemente von der äußeren Steuerkette 7 , die ein Umschlingungsmittel des Rotationskörpers 22 bildet, nicht nur bei ihrer Lage auf dem Kegelmantel, sondern auch bei ihren radialen Ein- oder Auswärtsbewegungen geführt und ausgerichtet werden können, sind die Eingangszahnräder 8 mit einer die Steuerkette 7 außen bügelartig übergreifenden Führungshilfe 27 versehen, die einen j ederzeitigen formschlüssigen Eingriff des Eingangszahnrades 8 in die Steuerkette 7 an der tangentialen Eingriffsstelle 10 sicherstellt und somit ein radiales Entfernen der Steuerkette 7 von dem Eingangszahnrad 8 verhindert. Daher ist die Steuerkette 7 auch in der Lage, das Umlaufelement in der Bahn 23 radial über den Umfang des Kegels 12 hinauszuziehen (Fig. 1 , Fig. 9) und dadurch die Ausrichtung der den jeweiligen Umlaufelementen 6 zugeordneten Eingangszahnräder 8 auch rechtzeitig vor dem erneuten Kontakt des Ausgangszahnrads 9 mit der Antriebskette 4 zu ermöglichen .

Die Gesamtheit aus Rotationskörper 22 , Radialkanälen 23 und Umlaufelementen 6 wird auch als Variator 2 bezeichnet. Im Variator 2 befindet sich das Regelrad 3 des Getriebes 1 . Durch seine axiale Verlagerung läßt sich der Radius des Regelrades 3 - und somit die Übersetzung des stufenlosen Getriebes 1 - beeinflussen . Die Antriebskette 4 kann dabei, wie oben dargestellt, Kräfte vom Zahnrad 5 zum Variator 2 oder andersherum über- tragen. Eine Veränderung des Radius des Kegels 12 als Teils des Variators ist durch eine vollständige oder sukzessive teilweise Verschiebung des Kegels parallel zu seiner Drehachse 13 bewirkbar.

Mit der Erfindung ist daher ein Getriebe 1 geschaffen, bei dem mindestens ein Umlaufelement 6 jederzeit durch mindestens eine Steuerkette 7 zwangsweise positioniert wird, und zwar so, daß eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Umlaufelement 6 und der kraftübertragenden Antriebskette 4 entsteht. Die Umlaufelemente 6 sind dabei durch die führenden Halterungen 15 und die Steuerkette 7 so weit mit einer radialen Komponente ein- und auswärts bewegbar, daß die Führung durch einen Kegelmantel auch entbehrlich sein kann .

Die Positionierung der Umlaufelemente 6 kann dabei auch durch ein anderes Element als eine Steuerkette 7 erfolgen , jedoch erfolgt die Ausrichtung in j edem Fall zwangsweise durch einen diese steuernden Mechanismus und richtet ebenso zwangsweise das Ausgangszahnrad zu einem verschleißminimierten formschlüssigen Eingriff in die Antriebskette 4 aus.

Claims

Paten tan sprüche :

1 . Stufenloses Getriebe ( 1 ) zur Kraftübertragung von oder auf zumindest eine rotierbare Welle (20;2 1 ) , insbesondere einer

Antriebs- und einer Abtriebswelle, wobei zumindest einer

Welle (20 ;2 1 ) ein von einem Umschlingungsmittel (4 ; 7) umlaufener und über seinen axialen Verlauf mit einem variierenden Radius (r) versehener Rotationskörper (22) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotationskörper (22) über seinen Umfang zumindest ein mit einem kraftübertragenden Umschlingungsmittel (4) , insbesondere einer sog. Antriebskette , in formschlüssigem Kontakt stehendes Ausgangszahnrad oder dergleichen Eingriffsmittel (9) zugeordnet ist.

2. Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Ausgangszahnrad oder dergleichen Eingriffsmittel (9) relativ zum kraftübertragenden Umschlingungsmittel (4) von einem Element (7) des Getriebes ( 1 ) positionierbar ist.

3. Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des j eweiligen Ausgangszahnrads (9) durch eine Steuerkette (7) positionierbar ist, die an einem

Eingangzahnrad (8) angreift, das gemeinsam mit dem jeweiligen Ausgangszahnrad (9) auf einem mit Drehung des Rotationskörpers (22) um die Antriebs- oder Abtriebswelle (20;2 1) bewegbaren Umlaufelement (6) angeordnet ist.

4. Getriebe ( 1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingangszahnrad (8) und dem Ausgangszahnrad (9) ein selbsthemmendes Hilfsgetriebe (26) vorgesehen ist.

5. Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsgetriebe (26) eine Positionierung des Ausgangs- zahnrads (9) durch das Eingangszahnrad (8) ermöglicht, eine umgekehrte Beeinflussung j edoch blockiert.

6. Getriebe ( 1 ) nach einem der Ansprüche 4 oder 5 , dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangszahnrad (8) durch eine Steuerkette (7) derart zwangsausrichtbar ist, daß dadurch über das Hilfsgetriebe (26) ein demselben Umlaufelement (6) zugeordnete Ausgangszahnrad (9) derart zwangsausrichtbar ist, daß es mit seinen Zähnen formschlüssig in zwischen Nieten der

Antriebskette (4) gelegene Zwischenräume eingreift.

7. Getriebe ( 1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsgetriebe (26) einen Schneckentrieb ( 1 1 ) umfaßt.

8. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskette (4) und die Steuerkette (7) den gleichen Abstand ihrer Kettenglieder besitzen.

9. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskette (4) und die Steuerkette (7) bei der Umschlingung des Rotationskörpers (22) denselben Umschlin- gungsradius (r) besitzen.

10. Stufenloses Getriebe (1) zur Kraftübertragung von oder auf zumindest eine rotierbare Welle (20;21), insbesondere einer

Antriebs- und einer Abtriebswelle, wobei zumindest einer Welle (20;21) ein von einem Umschlingungsmittel (4;7) umlaufener und über seinen axialen Verlauf mit einem variierenden Radius (r) versehener Rotationskörper (22) zugeordnet ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper (22) über seinen Umfang in mehrere Segmente (22a;22b;22c;22d) geteilt ist, zwischen denen zumindest eine mit einer radialen Komponente versehene

Bahn (23) für jeweils zumindest ein über einen Teil oder seine ganze Bewegung mit zumindest einem Umschlingungsmittel (4;7) in Kontakt stehendes und mit dem Rotationskörper (22) um die Welle (20;21) mitbewegbares Umlaufelement (6) gebildet ist.

11. Getriebe (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (22a;22b;22c;22d) zur Änderung der Übersetzung gleichzeitig oder nacheinander axial bewegbar sind .

12. Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß mehrere radiale Bahnen (23) vorgesehen sind und auf jeder zumindest ein Umlaufelement (6) geführt ist.

13. Getriebe ( 1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Umlaufelement (6) von einer äußeren

Steuerkette (7) , die ein Umschlingungsmittel des Rotationskörpers (22) bildet, bei seiner radialen Ein- oder Auswärtsbewegung sowie in einer radial gleichbleibenden Stellung geführt und ausgerichtet ist.

14. Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, daß das oder j edes Umlaufelement (6) zumindest ein mit der Steuerkette (7) in formschlüssigem Kontakt stehendes

Eingangszahnrad (8) umfaßt.

15. Stufenloses Getriebe ( 1 ) mit einem Variator (2) , mindestens einem Umlaufelement (6) , mindestens einer Antriebskette (4) und mindestens einer Steuerkette (7) , wobei mindestens ein

Umlaufelement (6) durch mindestens eine Steuerkette (7) positioniert wird .

16. Stufenloses Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Umlaufelement (6) durch eine Steuerkette

(7) so positioniert wird, daß eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Umlaufelement (6) und der Antriebskette (4) entsteht.

17. Stufenloses Getriebe nach einem der Ansprüche 15 oder 16 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung im wesentlichen durch das blockierende Schneckengetriebe ( 1 1 ) in den Umlaufelementen (6) stattfindet.

18. Stufenloses Getriebe ( 1 ) nach Anspruch 15 bis 17 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionierung des Umlaufelements (6) durch eine

Krafteinwirkung durch die Steuerkette (7) , aber nicht durch eine Krafteinwirkung durch die Antriebskette (4) bewirkbar ist.

19. Stufenloses Getriebe ( 1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 18 , dadurch gekennzeichnet, daß jedes Umlaufelement (6) über eine sich selbst sperrende Mechanik verfügt.

20. Stufenloses Getriebe ( 1 ) nach einem der Ansprüche 15 bis 19 , dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Umlaufelement (6) mindestens ein Schneckengetriebe (11) eingebaut ist.

21. Stufenloses Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung der Umlaufelemente (6) durch ein anderes Element als eine Steuerkette (7) erfolgt.