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Dokumentenidentifikation DE69005194T2 07.07.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0399888
Titel Kontinuierlich verstellbares automatisches mechanisches Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von unendlich bis kleiner als eins.
Anmelder Guichard, Louis, Dijon, FR
Erfinder Guichard, Louis, Dijon, FR
Vertreter Strasse, J., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 81541 München
DE-Aktenzeichen 69005194
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 21.05.1990
EP-Aktenzeichen 904013471
EP-Offenlegungsdatum 28.11.1990
EP date of grant 15.12.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.07.1994
IPC-Hauptklasse F16H 33/08

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierlich verstellbares, automatisches mechanisches Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von unendlich bis kleiner als eins, das mit Zentrifugalkräften arbeitet.

Eine bekannte derartige Vorrichtung, wie sie in der Patentschrift EP-A-0 172 557 beschrieben ist, umfaßt eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die koaxial angeordnet sind, eine von der Antriebswelle angetriebene Antriebsscheibe, eine Abtriebsscheibe, die fest mit der Abtriebswelle verbunden ist und eine fortlaufende kreisförmige Spur aufweist, die bezüglich der gemeinsamen Achse von Antriebs- und Abtriebswelle exzentrisch ist, Rollen, die innerhalb der kreisförmigen Spur rollen, wobei jede Rolle von einem Schubteil, das auch als eine Pleuelstange bezeichnet werden kann, getragen wird, die um eine Drehachse herum auf der Antriebsscheibe gelenkig gelagert ist, wobei die Gelenke aller dieser Schubteile über einen Kreis verteilt sind, dessen Mittelpunkt sich auf der gemeinsamen Achse der beiden koaxial angeordneten Wellen befindet. Eine weitere bekannte Vorrichtung dieser Art umfaßt zwei unabhängige Einheiten aus Rollen, Spuren, Schubteilen, Gelenken und Antriebsscheiben, wobei diese zwei Einheiten exzentrische Achsen haben, die bezüglich der gemeinsamen Achse der Antriebs- und der Abtriebswelle diametral entgegengesetzt verlaufen.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen bestimmt ein Durchmesser A, A' (Figur 1), der durch die gemeinsame Achse 0 der Antriebsund der Abtriebswelle und durch die Achse 0' der kreisförmigen exzentrischen Spur verläuft, auf dieser Spur zwei Umfangshälften. In einer Umfangshälfte A.A' verschiebt sich die Achse einer jeden Rolle bei ihrer Annäherung an die Achse 0 der Antriebs- und der Abtriebswelle, wohingegen in der anderen Umfangshälfte A'.A sich die Achse einer jeden Rolle bei ihrer Entfernung von dieser Achse 0 weg verschiebt. Während der Verschiebung zwischen den Punkten A' und A erfährt die Rolle eine Beschleunigung und eine Erhöhung ihrer Bewegungsenergie. Diese Beschleunigung wird durch die Antriebskraft des Schubteils über die Antriebswelle erzielt und infolge der Winkelstellung des Schubteils bezüglich der Tangente zu der von der Spur bestimmten Bahn verringern sich aufgrund dieser Antriebskraft die Zentrifugalbelastungen der Rolle bei Drehung auf der Umfangshälfte A'A. Im Gegensatz hierzu unterliegt während der Verschiebung von Punkt A zu Punkt A' hin gemäß der entgegengesetzten Umfangshälfte die Rolle einer Verzögerung und einer Verringerung ihrer Bewegungsenergie und diese Verzögerung erzeugt, noch immer infolge der Winkelstellung des Schubteils einen Schub des Schubteils und eine Erhöhung der Belastungen der Rollen auf der Spur bei ihrer Drehung auf der Umf angshälfte A.A'. Die Wirkungen dieser Verringerungen der Belastungen auf der Bahn A'.A und diese Erhöhungen der Belastungen auf der Bahn A.A' summieren sich, um auf die Achse O' der Spur ein Drehmoment auszuüben, welches auf die Abtriebswelle der Achse o übertragen wird. Wenn der Empfänger sich zu drehen beginnt und dann schneller wird, verringern sich die übertragenen Momente in Abhängigkeit insbesondere von der Differenz der Geschwindigkeiten der Antriebsachse und des Empfängers. Diese Wirkung schlägt sich in einer Verringerung der Frequenz der vorher erwähnten Beschleunigungen und Verzögerungen nieder. Diese Momente gehen auf einen Wert Null zu, wenn diese Geschwindigkeiten gleich sind und wenn sich das Übersetzungsverhältnis 1/1 nähert, sie werden dann negativ und nehmen zu, wenn dieses Verhältnis weniger als 1/1 beträgt.

Im übrigen sind die Rollen bei Drehung des Motors kontinuierlichen Zentrifugalkräften ausgesetzt, die sich in allen Richtungen um die gemeinsame Achse O herum auswirken. Diese Zentrifugalkräfte erzeugen positive Momente auf der Achse O' während des Verlaufes von A nach A' und negative Momente während des Verlaufes von A' nach A. Es ist zu beobachten, daß infolge der Winkelstellung der Schubteile bezüglich der Spur die Verteilung der Anzahl von Rollen und folglich der aktiven Massen zwischen den beiden Umfangshälften A.A' und A'.A ungleich ist, wobei diese aktiven Massen auf dem Verlauf von A nach A' zahlreicher sind. Die positiven Momente, die im Teil A.A' übertragen werden, sind somit immer höher als die negativen Momente, die im Teil A'.A übertragen werden. Daraus folgt, daß, selbst wenn das Verhältnis der Geschwindigkeiten 1/1 ist und wenn die durch die Beschleunigungen und Verzögerungen bedingten Momente nicht mehr existieren, Momente, die auf die alleinigen Zentrifugalkräfte und auf die ungleiche Verteilung der Rollen zurückzuführen sind, immer noch übertragen werden, wobei die Höhe dieser Momente eine Funktion der Drehzahl der Gesamtheit Motor-Empfänger ist.

Die von der Vorrichtung übertragenen Momente sind vorwiegend Momente, die als Funktion der Steigerungen und Verringerungen der Bewegungsenergie erzeugt werden, die - wie bereits oben erläutert wurde - auf die Beschleunigungen und Verzögerungen der Rollen zurückzuführen sind. Diese Momente, die beim Anlaufen am größten sind, nehmen ab, wenn das Übersetzungsverhältnis sich verringert und sie gehen auf einen Wert Null zu, wenn sich dieses Verhältnis 1/1 nähert. Außerdem werden beim Verhältnis 1/1 die Momente infolge der ungleichen Verteilung der Anzahl von Rollen und der Zentrifugalkräfte zwischen den Umfangshälften A.A' und A'.A übertragen.

Da dies so ist, wirkt sich jede Modifikation der Drehzahlen und der Antriebsdrehmomente sofort auf die Übersetzungsverhältnisse und auf die Empfängermomente aus und paßt somit diese verschiedenen Parameter automatisch den Betriebsbedingungen der Vorrichtung an.

Die bis heute bekannten Vorrichtungen dieser Art weisen jedoch zahlreiche Nachteile auf. Während der Rollbewegung der Rollen auf der Spur treten die Rollen nämlich in zahlreichen Situationen in Abhängigkeit von den entwickelten Zentrifugalkräften aus der Rollspur aus und fallen auf die Antriebsachse zurück und schließlich werden bei bisweilen abruptem Anstieg der Zentrifugalkräfte die Rollen gegen die Spur zurückgeworfen. Dies verursacht wiederholte Schläge oder Stöße, die diese Elemente der Vorrichtung beschädigen. Die Rollen sind nicht schwer genug, um ausreichend starke Zentrifugalkräfte zu erzeugen und die Exzentrizitäten zwischen der Achse 0' der Spur und der Mittelachse O sind zu gering, um der Vorrichtung eine große Effizienz zu verleihen. Die Vorrichtungen haben ein erhebliches Volumen, vor allem, wenn sie mindestens zwei Einheiten aus Rollen, Spuren und Antriebsscheiben umfassen, um sich auszugleichen.

Nach aufmerksamem Studium der Figur 1 ist zu erkennen, daß in Wirklichkeit die Beschleunigungen der Rollen in der Umfangshälfte A'A erst in der Stellung A", die sich vor der Stellung A befindet, auftreten und daß die Verzögerung der Rollen effektiv in der Stellung A" einsetzt und sich über A verlaufend bis zur Stellung A' fortsetzt. Dieser Verzögerungsbereich zwischen A" und A erzeugt leider negative Momente auf der Achse O' der Spur, die zum Teil den Verlust der Wirkung der während des Beschleunigungsverlaufs von A' nach A" erzeugten positiven Momente verursachen.

Eine der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, diese Nachteile durch Bereitstellung einer Vorrichtung zu überwinden, welche eine größstmögliche Effizienz bei gleichzeitig verringertem Volumen hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes eine Rolle tragendes Schubteil auf dem äußeren Teil eines Gewichts gelenkig gelagert ist, welches wiederum auf der fest mit der Antriebswelle verbundenen Nabe gelagert ist, und jedes Gewicht ist in seinem äußeren Teil, der am weitesten von seiner Anlenkung auf der Antriebsnabe entfernt ist, beschwert.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die Vorrichtung auf der Abtriebsscheibe eine zweite kreisförmige Spur, die koaxial zu und innerhalb der ersten Spur verläuft und auf der jede Rolle außen rollen kann, wobei die beiden koaxialen Spuren den Rollen untereinander nur ein sehr geringes Spiel lassen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jedes Schubteil nicht direkt auf der Antriebsscheibe, sondern auf einem beschwerten Gewicht gelenkig gelagert, welches wiederum auf der Antriebsscheibe gelagert ist, und eine zwischen dem Schubteil und dem Gewicht angeordnete Feder ermöglicht es der Einheit aus Gewicht, Schubteil und Rolle, den Bereich A".A ohne bemerkenswerte Verzögerung zu durchlaufen und Verzögerungen und entsprechende Momente in den positiven Bereich A.A' zurückzubringen.

Gemäß einem weiteren zusätzlichen Merkmal der Erfindung wird der Schwerpunkt des äußeren beschwerten Teils eines jeden Gewichtes bezüglich der geraden Linie, die den Mittelpunkt der Rolle mit dem Mittelpunkt der Anlenkung auf der Antriebsscheibe verbindet, verschoben, und zwar nach vorne in Richtung der Verschiebung bei Drehung der Rolle, um somit die Zugkräfte auf dem Schubteil zu erhöhen, die dazu bestimmt sind, die Zentrifugalbelastungen auf der Umfangshälfte A'A zu verringern.

Gemäß einem weiteren zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist jede Einheit aus Schubteil und Gewicht bezüglich der Rolle seitlich angeordnet und ist bezüglich der Rolle auf der Seite der Antriebsscheibe angeordnet, um große winklige Durchfederungswege der Schubteile und Gewichte zu ermöglichen, was zu erheblichen Exzentrizitäten im Gebrauch führt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet eine gewisse Anzahl von Vorteilen. Erstens ermöglicht sie, einen großen kontinuierlichen automatischen Verstellbereich des Übersetzungsverhältnisses von einer Ausgangs- oder Abtriebsgeschwindigkeit Null bis über ein Verhältnis von 1/1 hinaus zu erhalten, wodurch die Verwendung einer Kupplungsvorrichtung zwischen der Motorwelle und dem Regelgetriebe überflüssig wird. Im übrigen können die Ausgangs- oder Abtriebsmomente beim Anlassen weitaus höher sein als das nominale Motordrehmoment. Sie ermöglicht auch eine automatische Anpassung der Verhältnisse der Geschwindigkeiten und der Momente an bessere Betriebsbedingungen. Ihr Aufbau ist bemerkenswert einfach, sie ist leicht herzustellen und anzupassen, ihr Herstellkostenpreis ist gering, sie bietet eine perfekte dynamische Auswuchtung, sie hat einen sehr guten mechanischen Wirkungsgrad, einen sehr geringen Platzbedarf, sie ist robust und betriebssicher und sie ermöglicht es, das, was angetrieben wird, über den Motor zu halten. Sie ermöglicht ebenfalls, den Verstellbereich des Verhältnisses der Geschwindigkeiten auf den Wert 1/1 oder einen voreingestellten Wert zu begrenzen. Die erf indungsgemäße Vorrichtung kann für äußerst verschiedenartige Übersetzungsaufgaben verwendet werden.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden im folgenden diverse Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als nicht-einschränkende Beispiele beschrieben. Es zeigen

Figur 1 ein Diagramm, das die Grundmerkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt;

Figur 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II gemäß Figur 3 einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 3 eine Axialschnittansicht entlang der Linie III-III gemäß Figur 2;

Figur 4 eine Axialschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 5 eine Axialschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 6 eine Frontansicht einer Ausführungsvariante der Einheit aus Gewicht, Schubteil, Rolle und Feder.

Wie es in den Figuren 1 und 3 zu sehen ist, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine fest mit einer Antriebswelle (2) verbundene Querantriebsnabe (1), welche um eine mittlere Längsachse O herum in Drehung versetzt wird. Die kreisförmige Antriebsnabe 1 versetzt eine kreisförmige Antriebsscheibe 3 der Achse O in Drehung, die fest mit einer rohrförmigen koaxialen Abtriebswelle 10 verbunden ist, welche die Antriebswelle 2 umgibt. Die Antriebsnabe 1 treibt eine Vielzahl von Rollen 4 mit Längsachsen B an, d.h. die parallel zur Achse O verlaufen, welche jeweils zur freien Drehung um diese Achsen B herum angeordnet sind. Jede Rolle 4 ist zur Drehung auf einem Schubteil 5 angeordnet, welches um eine Längsachse herum auf dem äußeren Teil eines Gewichts 6 gelenkig gelagert ist, und zwar über einen Längszapfen 7, und jedes Gewicht 6 ist wiederum um eine Längsachse C herum über einen Gelenkzapfen 8 auf der Antriebsnabe 1 gelenkig gelagert.

Die Lagerungsachse eines jeden Schubteils wird vom Gewicht 6 in der Nähe seines Endes gegenüber demjenigen, das den Gelenkzapfen 8 trägt, getragen und diese Achse des Schubteils 5 ist bezüglich der Achse C des Gelenkzapfens 8 nach hinten gesetzt, wobei dieses aus der Drehrichtung der Antriebsnabe 1 gesehen ist, die sich so, wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen ist, im Uhrzeigersinn dreht. Eine Druckfeder 9, die zwischen jedem Schubteil 5 und dem sie tragenden Gewicht 6 angeordnet ist, zieht diese auseinander, und die Winkelöffnung des Schubteils 5 ist durch einen Anschlag 11 begrenzt, der auf dem Gewicht 6 angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt mehrere Einheiten, die jeweils aus einem Gelenkzapfen 8, einem Gewicht 6, einem Schubteil 5, einer Feder 9 und einer Rolle 4 zusammengesetzt sind, wobei die Achsen C der Gelenkzapfen 8 gleichmäßig auf einem Innenkreis D verteilt sind, der auf der Achse 0 zentriert ist und einen Radius hat, der kleiner als der größte Abstand zwischen der Achse B einer Rolle 4 und der gemeinsamen Achse O ist.

Die Rollen 4 rollen auf der Innenfläche eines zylindrischen Mantels 12, der eine kreisförmige Spur 13 bildet. Der zylindrische Mantel 12 wird in seinem Mittelteil von einem exzentrischen Lagerzapfen oder Bolzen 14 von Achse O' getragen, über ein Lager (oder eine Büchse) 15. Dieser exzentrische Lagerzapfen oder Bolzen 14 ist fest mit der Abtriebsscheibe 3 von Achse O verbunden, koaxial mit der Antriebswelle 2, auf der er über ein Lager 16 zentriert ist.

Im Verlauf des Rollens der Rollen 4 auf der Spur 13, beispielsweise beim Anlaufen oder bei langsamen Drehgeschwindigkeiten, kann der Kontakt der Rollen 4 zu der Spur 13 verlorengehen. Um zu starke transversale Verschiebungen der Achsen B der Rollen 4 zu vermeiden, umfaßt die Vorrichtung auf dem zylindrischen Mantel 12 eine zweite kreisförmige Spur 17, die koaxial zu und innerhalb der ersten Spur 13 verläuft und auf der jede Rolle 4 außen laufen kann, wobei die beiden koaxial angeordneten Spuren 13, 17 den Rollen untereinander nur ein sehr geringes Spiel lassen.

Um eine ausreichend große Einheit aktiver Massen zu erhalten, welche den Beschleunigungen, Verzögerungen und Zentrifugalkräften ausgesetzt ist, die zur Erzeugung der Momente erforderlich sind, ist ebenfalls erfindungsgemäß vorgesehen, die Gewichte 6 zu beschweren. Jedes dieser Gewichte 6 ist somit in seinem äußeren Teil 6a beschwert, der am weitesten von seiner Lagerung 8 auf der Antriebsnabe 1 entfernt ist. Dieser äußere Teil 6a stellt eine größere Größe oder Dimension in Umfangsrichtung dar als diejenige des inneren Teils 6b, der sich näher an der Lagerungsachse C befindet, wie es besser in Figur 2 zu sehen ist. Der Schwerpunkt G der Einheit aus Gewicht 6, Stange 5, Rolle 4 wird somit bezüglich der Geraden BC nach vorne in der Drehrichtung der Rollen 4 um die Achse O herum verschoben.

Um ein perfektes dynamisches Gleichgewicht der Vorrichtung zu erhalten und die übertragbaren Momente noch zu erhöhen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine zweite Einheit aus Gewichten 6', Schubteilen 5' und Rollen 4' umfassen, die auf einer dritten Spur 13' rollen, welche Teil eines zweiten zylindrischen Mantels 12' ist, der über ein Lager (oder eine Büchse) 15' auf einem exzentrischen Lagerzapfen oder Bolzen 14' angeordnet ist, wobei der Lagerzapfen fest mit einer zweiten Abtriebsscheibe 3' verbunden ist und seine Achse O" bezüglich der Längsachse O exzentrisch ist und gleichzeitig der Achse O' der ersten Abtriebsscheibe 3, die den ersten zylindrischen Mantel 12 und die erste Spur 13 trägt, diametral entgegengesetzt ist. Diese zweite Einheit, die so angeordnet ist, daß sie der ersten Einheit diametral entgegengesetzt ist und transversal zum Abstand O'O" verschoben ist, umfaßt Gewichte 6', die über die Gelenkzapfen 8 auf der Antriebsnabe, die fest mit der Antriebswelle 2 verbunden ist, gelagert sind. Die beiden Einheiten aus Gewichten 6, 6', Stangen 5, 5' und Rollen 4,4' sind Rücken an Rücken zwischen den beiden Abtriebsscheiben 3,3' angeordnet. Die beiden transversalen Abtriebsscheiben 3,3' sind im übrigen über einen zylindrischen Körper miteinander verbunden, um ein zylindrisches Gehäuse 3a zu bilden, das alle beweglichen Elemente der Vorrichtung enthält.

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung basiert darauf, daß die Gerade BC (Figur 1), welche die Drehachse B einer Rolle 4 mit der Achse C des Gelenkzapfens 8 des Gewichts 6 auf der Antriebsnabe 1 verbindet, und die Tangente zur kreisförmigen Bahn der Drehachse B der Rolle 4 einen Winkel bilden, der bei seinem Höchstwert sehr offen ist und der im Verlauf einer Umdrehung beispielsweise von 0º bis 75º variieren kann, was die Verwendung einer hohen Exzentrizität 00' ermöglicht, die 6/10 der Länge BC erreichen kann.

Um keine Rollen 4 mit großen Durchmesser verwenden zu müssen, die mit erhöhten Drehgeschwindigkeiten im Inneren der Spur 13 oder 13' rollen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, ein Lager oder eine Büchse 15 oder 15' zwischen der kreisförmigen Spur und ihrer Achse 0' oder 0" anzuordnen. Aufgrund des Vorhandenseins dieses Lagers 15 oder 15' verändern sich die obengenannten Ergebnisse nicht, aber dadurch, daß der bzw. den Spuren 13, 13' ermöglicht wird, sich gleichzeitig mit der Einheit aus Rollen 4, 4', Schubteilen 5,5' und Gewichten 6,6' zu drehen, müssen die Rollen 4, 4' nicht mehr kontinuierliche und schnelle Drehungen im Inneren der Spur 13,13' vollziehen, sondern lediglich relative senkrechte Bewegungen mit geringer Amplitude. Diese Anordnung ermöglicht es, den Durchmesser der Rollen 4,4' sowie die äußeren Abmessungen der Vorrichtung zu verringern.

Die Figur 4 stellt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Unter Beibehaltung der gleichen allgemeinen Merkmale wie oben beschrieben unterscheidet sie sich von der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform darin, daß die angetriebenen Elemente: Spuren 13, 13' und Lager 15,15', die von der Abtriebswelle 10 getragen werden, eine Mittelposition einnehmen, und daß die antreibenden Elemente: Gewichte 6,6', Stangen 5,5', Rollen 4,4' von den über ein Gehäuse 2c verbundenen Antriebsscheiben 2a, 2b getragen werden, die eine äußere Position einnehmen und die Einheit der Elemente enthalten.

In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die sich von den bereits erwähnten darin unterscheidet, daß die Antriebsnabe 1 zur Drehung um die zentrale Abtriebswelle 10 herum angeordnet ist, über einen Ring oder über Lager 18, und daß diese Antriebsnabe 1 von einer Zwischenscheibe 19 in Drehung versetzt wird, die zwischen den beiden Einheiten aus Gewichten 6,61 eingefügt ist und über ihren äußeren Rand mit der antreibenden Scheibe 20 fest verbunden ist. Die zylindrischen Mäntel 12,121 sind zur Drehung auf zwei exzentrischen Lagerzapfen oder Bolzen 14,141 angeordnet, welche fest mit der zentralen Abtriebswelle 10 verbunden sind.

Figur 6 ist eine Frontansicht einer Einheit aus Gewicht, Schubteil, Rolle und Feder, in der das Gewicht 6 und die Stange 5 von der Druckkraft einer Torsionsfeder 9, die um den Gelenkzapfen 7 herum gewickelt ist, auseinandergedrückt werden.

Für gewisse Anwendungen in der Industrie, bei denen Verbrennungsmotoren verwendet werden, ist es möglich, die Ausgangsoder Abtriebsgeschwindigkeiten der Abtriebswelle 10 unter Verwendung einer Regelvorrichtung, die auf die Beaufschlagung des Motors und somit auf die Drehzahlen und die Momente wirkt, zu regeln. Die Verstellautomatik kommt nur noch vom Anlaufen bis zur vorbestimmten Abtriebsgeschwindigkeit zur Anwendung. Auf diese Weise wird somit der Verstellbereich der Abtriebsdrehzahlen begrenzt, um sie auf einen vorbestimmten Wert zu stabilisieren.

Erforderlichenfalls sieht die Erfindung vor, ein Freilaufelement zwischen dem bewegenden Teil und dem empfangenden Teil anzuordnen, um den Verstellbereich auf das Verhältnis 1/1 zu begrenzen und die Drehfähigkeit des Motors in diesem Verhältnis zu gewährleisten.


Anspruch[de]

1. Kontinuierlich verstellbares, automatisches mechanisches Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von unendlich bis kleiner als eins, das mit Zentrifugalkräften arbeitet, umfassend eine Antriebswelle (2) und eine Abtriebswelle (10), die eine gemeinsame Achse (0) haben, eine von der Antriebswelle (2) angetriebene Antriebsnabe (1), mindestens eine fest mit der Abtriebswelle (10) verbundene Abtriebsscheibe (3, 3'), die mindestens eine fortlaufende, kreisförmige Spur (13) aufweist, die bezüglich der gemeinsamen Achse (0) von Antriebs- und Abtriebswelle (2, 10) exzentrisch ist, Rollen (4, 4'), die innerhalb der kreisförmigen Spur (13) rollen und drehend um die jeweiligen Längsachsen (B) montiert sind, wobei jede Rolle (4, 4') von einer Pleuelstange (5, 5') getragen wird, die mit einer Drehachse (C) auf der Antriebsnabe (1) verbunden ist, wobei alle diese Drehachsen (C) gleichmäßig über einen Kreis (D) verteilt sind, dessen Mittelpunkt sich auf der gemeinsamen Achse (0) der beiden koaxial angeordneten An- und Abtriebswellen (2, 10) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß jede eine Rolle (4, 4') tragende Pleuelstange (5, 5') auf dem äußeren Teil eines Gewichts (6, 6') schwenkt, das selbst auf der fest mit der Antriebswelle (2) verbundenen Nabe (1) geschwenkt wird, und jedes Gewicht (6, 6') an seinem äußeren Teil (6a), der am weitesten von seinem Gelenk (8) auf der Antriebsnabe (1) entfernt liegt, schwerer ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es auf der Abtriebsscheibe (3, 3') eine zweite kreisförmige Spur (17) aufweist, die koaxial zu und innerhalb der ersten Spur (13) verläuft, und auf der jede Rolle (4, 4') außen rollen kann, wobei die beiden koaxialen Spuren (13, 17) den Rollen (4, 4') untereinander nur ein sehr geringes Spiel lassen.

3. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere, in Umfangsrichtung breitere Teil (6a) jedes Gewichts (6, 6') das Gelenk der Pleuelstange (5, 5') trägt.

4. Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen der Pleuelstange (5) und dem Gewicht (6) angeordnete Druckfeder (9) diese beiden Teile auseinanderzudrücken und die Pleuelstange (5) bis zu einem auf dem Gewicht (6) vorgesehenen Anschlag (11) zu drücken sucht.

5. Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt (G) der Einheit aus Gewicht (6), Stange (5) und Rolle (4) bezüglich der die Achse (B) der Rolle (4) und die Achse (C) des Gelenks (8) miteinander verbindenden Geraden (BC), gesehen in der Drehbewegungsrichtung der Rolle (4), nach vorne verlagert wird.

6. Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pleuelstange (5) seitlich bezüglich der Rolle (4) angeordnet und gegenüber dieser Rolle (4) auf der zur Abtriebsscheibe (3) entgegengesetzten Seite angeordnet ist.

7. Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei unabhängige Einheiten aus Rollen (4, 4'), Spuren (13, 17, 13', 17'), Pleuelstangen (5, 5'), Gewichten (6, 6'), Gelenken (8) aufweist, wobei diese beiden Einheiten exzentrische Achsen (0', 0") aufweisen, die bezüglich der gemeinsamen Achse (0) von Antriebsachse (2) und Abtriebsachse (10) diametral entgegengesetzt sind, und diese beiden Einheiten durch ein Gehäuse (3a), in dem alle Elemente untergebracht sind, fest miteinander verbunden sind.

8. Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum einen die Gerade (BC), welche die Drehachse (B) einer Rolle (4) mit der Achse (C) des Gelenks (8) des Gewichts (6) auf der Antriebsnabe (1) verbindet, und zum anderen die Tangente zur kreisförmigen Spur der Drehachse (B) der Rolle (4) einen Winkel (a) bilden, der bei seinem Höchstwert sehr offen ist.

9. Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen den beiden exzentrischen Spuren (13, 17) und einem exzentrischen Bolzen (14), der fest mit der Abtriebsscheibe (3) verbunden ist, ein Lager oder eine Büchse (15) aufweist.

10. Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsnabe (1) drehend um die zentrale Abtriebswelle (10) montiert ist und von einer Zwischenscheibe (19) angetrieben wird, die zwischen den beiden Einheiten aus Gewichten (6, 6') angeordnet und mit ihrem Außenrand fest mit der antreibenden Scheibe (20) verbunden ist.







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