Die vorliegende Erfindung betrifft ein schrittweise arbeitendes, stufenloses
Getriebe, das für den Hochleistungsbetrieb und den Betrieb mit hoher Winkelgeschwindigkeit
vorgesehen ist, und das dadurch zu einer Kraftübertragung in Rückwärtsrichtung
zwecks Motorbremsung in der Lage ist.
AUSGANGSSITUATION DER ERFINDUNG
Es gibt eine beträchtliche Menge von Vorveröffentlichungen,
die sich auf stufenlose Getriebe der oben genannten Art beziehen. Typische Beispiele
dafür werden in den folgenden Druckschriften beschrieben: im Zusammenhang mit
Fahrrädern – US4878883,
GB2062142A, GB2135743A,
US4618331, US3956944,
US4832660, US5984814
und US4787879, im Zusammenhang mit stufenlos
regelbaren Getrieben – WO03/042575
und WO03/078869, im Zusammenhang mit genutetem
bzw. geripptem Kegelscheibeneingriff – WO01/75333
und US4367067, im Zusammenhang mit einer
Gelenkkette mit verstellbaren Zahnradzähnen – WO94/04411
und US5406863.
Aus den Patentbeschreibungen US4878883,
GB2062142A, GB2135743A,
US46118331, US3956944,
US4832660, US5984814
und US4787879 ist ersichtlich, dass diese
Getriebe größtenteils aus radial positionierbaren Eingriffsvorrichtungen
bestehen, die entweder mit Hilfe von Kettenradzähnen oder reibschlüssig
innerhalb feststehender Führungsbahnen arbeiten, die radial mit Zwischenräumen
um eine verstellbare Kettenradnabe angeordnet sind. Wegen der begrenzten Anzahl
von Eingriffsvorrichtungen bildet die aus flexiblen Gliedern bestehende und um sie
herum führende Führungsbahn keinen Kreisbogen und ihre Abtriebsleistungen
sind infolgedessen pulsierend. Ein weiteres Problem bei diesen Getrieben nach dem
bisherigen Stand der Technik besteht in der ungenauen Synchronisation ihrer Eingriffsvorrichtungen
mit den Antriebskettengliedern, wo der Eingriff über federnde Kettenradzähne
oder drehbare Vollkettenräder erfolgt, die in festen Führungsbahnen laufen,
die diese Vorrichtungen nur für Anwendungen mit geringer Drehzahl geeignet
machen, wie z. B. für Fahrräder. Bei Anwendungen mit hoher Drehzahl und
hohem Drehmoment sind die oben genannten Getriebe, die dem bisherigen Stand der
Technik entsprechen, ungeeignet.
Bei den in den Patentschriften WO03/042575
und WO03/078869 genannten Fällen,
die die kennzeichnenden Eigenschaften aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbaren,
sind die Synchronisationsprobleme weitgehend gelöst worden, beruhen aber auf
Freilaufkupplungen, die keine Kraftübertragung in beiden Richtungen gewährleisten
(ermöglichen keine Motorbremsung).
Bei den in den Patenten WO01/75333
und US4367067 beschriebenen Fällen
stellt der formschlüssige, synchronisierte Eingriff der Kette in die Scheibennuten
bzw. -rippen wiederum ein Synchronisationsproblem dar.
Bei den in den Patenten WO94/0441
und US5406863 beschriebenen Fällen
erfolgt ein formschlüssiger Eingriff, jedoch die Lagerung der Gelenkkette sowie
ihre Einstellung führt bei Anwendungen mit hoher Drehzahl zu einem Problem.
Die Vorrichtungen in den meisten der oben genannten Druckschriften
opfern den synchronisierten, formschlüssigen Eingriff der Fähigkeit zur
Veränderung des Übersetzungsverhältnisses in unendlich kleinen Intervallschritten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein stufenloses Getriebe gemäß der Erfindung umfasst eine
Antriebswelle, ein Antriebsrad, das von der Antriebswelle drehend antreibbar ist,
eine Abtriebswelle, eine Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung,
die koaxial auf der Abtriebswelle montiert ist und mit dieser drehbar ist, einen
endlosen Riemen, der über das Antriebsrad und in einer offenen Schleife über
die Ubersetzungsverhältnisänderungsausformungen hinwegläuft, die
die Schleife des Riemens an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
abstützen, und Steuermittel, die verursachen, dass die Übersetzungsverhältnisänderungsausformungen
das Rotationsverhältnis der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Vergrößern
und Verringern der Schleifendimension des Riemens um die Achse der Abtriebswelle
an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung variieren, Riemenführungsmittel,
über die sich der Riemen bewegt, um eine Verengung, durch die der Riemen in
seine Schleife an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
eintritt und diese verlässt, bereitzustellen, eine Antriebsanordnung,
die an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung zur Übertragung
der Antriebskraft zu der Abtriebswelle, die mit dem Riemen in einem Abschnitt seiner
Schleife an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung in Eingriff
ist, die mit dem Riemen beidseitig der Verengung in seinem Übergang über
die Verengung während der Rotation der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
in Eingriff bringbar ist, angeordnet ist, und den optimalen Eingriff mit dem Riemen
in allen Übersetzungsverhältnispositionen der Schleife des Riemens an
der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung aufrechterhält.
Das Führungsmittel für den Riemen umfasst vorzugsweise zwei
Führungsräder für den Riemen, die nah zueinander angeordnet sind
und die zwischen sich die Verengung für den Riemen bilden.
Das Getriebe kann ein Rahmenelement, das die Abtriebswelle und die
Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung trägt, die Antriebswelle
und eine Riemenspannvorrichtung sowie ein Rahmenelement umfassen, das das oder jedes
Riemenführungsmittel trägt und durch die Steuervorrichtung relativ zu
dem Rahmenelement zu der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
und von dieser weg in zunehmenden Schaltschritten beweglich ist, um den variierenden
Schleifendimensionen des Riemens während der Übersetzungsverhältnisveränderung
zu folgen und vorbestimmte Längen des Riemens durch die Riemenverengung zu
der Schleife des Riemens an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
je nach Erfordernis bereitzustellen und zu entfernen, wobei die Antriebsanordnung
von der Kettenverengung frei ist, während das Rotationsverhältnis der
Antriebswelle zu der Abtriebswelle des Getriebes durch die Steuervorrichtung verändert
wird.
Die Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung kann
ein Paar Kegelstumpfscheiben umfassen, die durch die Steuermittel zueinander und
voneinander weg auf der Abtriebswelle beweglich sind, wobei ihre konischen Flächen
zueinander weisen und zwischen sich Übersetzungsverhältnisänderungsausformungen
bereitstellen, auf denen die entgegengesetzten Kanten des Riemens abgestützt
sind.
Der Riemen kann eine Kette sein, die aus Kettengliedern aufgebaut
ist, die durch gleich beabstandete Verbindungsstifte verbunden sind, die von den
Seitenkanten der Kette vorragen und Endflächen aufweisen, die sich auf den
konischen Fläche abstützen und zu dem Kegelwinkel der konischen Flächen
der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben komplementär konisch
ausgebildet sind, um zu verursachen, dass die gespannte Schleife der Kette zwischen
den Scheiben kreisförmig ausgebildet ist, wobei die Breite der Kette durch
den Zwischenraum zwischen den Scheiben in der niedrigen Übersetzungsverhältnisposition
der Kette zwischen diesen und durch den Kegelwinkel deren konischer Flächen
bestimmt ist, und wobei die Riemenscheiben Kettenräder sind.
Das Rahmenelement kann zwei beabstandete Arme umfassen, die von dem
übrigen Teil des Elements vorstehen und die jeweils mit einer Ausformung auf
einer der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben gleitend in Eingriff
sind, wobei die Arme und die Scheibenausformungen derart ausgebildet sind, dass
sie die Scheiben zueinander und voneinander weg auf der Abtriebswelle bewegen, während
das Rahmenelement durch die Steuervorrichtung von den Scheiben weg und zu diesen
bewegt wird.
Die Antriebsanordnung kann ein Teilkettenrad aufweisen, das eine Bogenlänge
aufweist, die größer als die Breite des Spalts in der kreisförmigen
Schleife der Kette auf der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
an der Kettenverengung ist. Die Kettenradzähne der Antriebsanordnung können
voneinander getrennt und relativ zueinander beweglich sein, wobei ihre Zentren bei
allen Übersetzungsverhältnispositionen der Kettenschleife an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
durch Führungsmittel, die an der Abtriebswelle angebracht sind, auf der Achse
der Abtriebswelle zentriert bleiben. Praktischerweise können die Kettenradzähne
jeweils von einem ersten Ende eines Arms getragen werden, wobei die Zähne an
entgegengesetzten Seiten eines zentralen Zahns des Teilkettenrads auf ihren Armen
weg von dem zentralen Zahn geneigt verlaufen, und wobei die Abtriebswelle quer getrennt
ist, wobei seine getrennten Enden jeweils an einem Zahnführungsscheibengehäuse
koaxial angebracht sind, in dem Stifte an den zweiten Enden der Zahnarme quer zur
Achse der Abtriebswelle in Nuten in dem Führungsscheibengehäuse für
die Führungsbewegung der Zähne auf die Achse der Abtriebswelle zu und
von dieser weg als auch gleichzeitig zueinander und voneinander weg bewegbar sind,
um den Bogen des Kettenrads zu verändern, um den Krümmungsradius der Schleife
der Kette zwischen den Scheiben für jede beliebige Übersetzungsverhältnisposition
des Getriebes genau anzupassen.
Die Antriebsanordnung kann bei einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung eine Gruppe von hinterschnittenen Nuten in der konischen Fläche
jeder der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben umfassen, die sich
von dem Scheibenumfang zu der Abtriebswelle erstrecken, wobei ihre Mittellinien
über ihre Längen um ein Maß, das dem Abstand entspricht, mit dem
die Achsen der Kettenverbindungsstifte auf einem einzelnen Verbindungsglied voneinander
getrennt sind, voneinander beabstandet sind, und wobei die Böden der Nuten sich
zu den konischen Flächen der Scheiben parallel erstrecken.
Die Antriebsanordnung kann bei dieser Ausführungsform der Erfindung
separate Zahnmitnehmer mit einer festgelegten Länge umfassen, deren Anzahl
gleich der der Nuten an den Scheiben ist, die Kettenräderzähne tragen,
wobei die Mittellinie jedes der Zähne in allen Übersetzungsverhältnispositionen
der Kette zwischen den Scheiben von der Achse der Abtriebswelle ausgehend auf radialen
Linien angeordnet ist und Ausformungen an den Enden der Mitnehmer umfasst, die zu
dem Kegelwinkel der Böden der Nuten komplementär winklig angeordnet sind
und in gegenüberliegenden Nuten jeder Gruppe in den Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
in Eingriff sind. Die Anzahl der Nuten jeder Gruppe an den Scheiben für die
Kettenzähne ist den Zahnträgern angemessen, damit sie an den Nuten der
zwei gegenüberliegenden Gruppen von Nuten in den Scheiben in Eingriff bringbar
sind, um die Kettenverengung zu überbrücken, während wenigstens ein
Zahn an jedem Ende der Antriebsanordnung mit der Kette beidseitig der Verengung
für einen Zeitraum während des Übergangs der Antriebsanordnung über
die Verengung in Eingriff verbleibt.
Eine zentrale Nut jeder Gruppe scheibenseitiger Nuten ist auf einer
von der Achse der Abtriebswelle ausgehenden radialen Linie angeordnet und Abschnitte
der Nuten beidseitig der zentralen Nut sind zu der Abtriebswelle hin in Richtung
zu der zentralen Nut gebogen, so dass der Achsabstand der zwei Verbindungsstifte
zwischen ihren Mittellinien aufrechterhalten bleibt, um veranlassen, dass sich die
Mittellinien der Zähne der Zahnträger in diesen Nuten von dem zentralen
Zahn bei der Übersetzungsverhältnisänderung von den niedrigen zu
den hohen Übersetzungsverhältnispositionen der Kettenschleife zwischen
den Scheiben weg und bei der Übersetzungsverhältnisänderung zu den
niedrigen Bereichspositionen der Kette hin drehen, um eine Zahnkurve des Teilkettenrads
aufrechtzuerhalten, die für den Kreis der Kette an einer beliebigen Übersetzungsverhältnisposition
zwischen den Scheiben angemessen ist, während sie auf der Achse der Abtriebswelle
zentriert verbleiben, während die Mittellinien der Zähne auf der Achse
der Abtriebswelle zentriert verbleiben.
Die hinterschnittenen Abschnitte der zentralen Nut in jeder Gruppe
beidseitig der äußeren Abschnitte der Nuten sind über deren Längen
vorzugsweise gleich, während die hinterschnittenen Abschnitte der Nuten beidseitig
der zentralen Nut an den Umfängen der Scheibe von den äußeren Abschnitten
der Nuten in einer Richtung weg von der zentralen Nut versetzt sind, wobei der Versatz
des Hinterschnitts jeder Nut in den Nuten sequentiell größer ist, die
zunehmend von der zentralen Nut entfernt sind, wobei der Versatz der Hinterschnitte
der Nuten sich über die Längen der Nuten zu der zentralen Nut bewegt.
Die Nuteingriffsausformungen an den Enden des zentralen Zahnträgers
können Querausformungen sein, die mit den äußeren Abschnitten der
Nuten in den Nutenhinterschnitten in Eingriff bringbar sind, und die Ausformungen
an den Enden jedes verbleibenden Zahnträgers können eine nach außen
vorragende zylindrische erste Ausformung sein, die in den äußeren Abschnitten
der Nuten eng anliegt, und unterhalb dieser ist eine zweite Ausformung vorgesehen,
die einen zylindrischen Zapfen aufweist, der im Querschnitt kleiner dimensioniert
ist als die Breite des äußeren Abschnitts der Nut, und der an seinem freien
Ende eine radial vorragende Ausformung trägt, die in den Hinterschnittsabschnitt
der Nut eng anliegend passt, in dem er mit seiner Fläche, die auf dem Boden
der Nut anliegt, in gleichem Maße wie die Fläche der zylindrischen Ausformung
eben ausgebildet ist und der Boden der Nut in einem Winkel angeordnet ist, der dem
Kegelwinkel der konischen Flächen der Scheiben entspricht, und der den Träger
um seine Achse durch die ersten Ausformungen um die erste Ausformung teilweise dreht,
wenn er entlang des Hinterschnittsabschnitts der Nut bei der Übersetzungsverhältnisänderung
bewegt wird.
Bei einer Variation der zweiten Ausführungsform des Getriebes
ist eine zentrale Nut jeder Gruppe von Nuten in den Scheiben auf einer radialen
Linie von der Achse der Abtriebswelle angeordnet und Abschnitte der Nuten sind zu
der Abtriebswelle hin beidseitig der zentralen Nut in Richtung der zentralen Nut
gebogen, wobei ein einziger Verbindungsstiftachsenabstand zwischen ihren Mittelinien
aufrechterhalten bleibt, wobei die äußeren Abschnitte der Hinterschnittsabschnitte
jeder Nut im Querschnitt beidseitig der Mittellinie der Nut symmetrisch sind.
Bei dieser Variation des Getriebes kann die Antriebsanordnung Antriebsanordnungsstäbe
umfassen, die anzahlmäßig der Anzahl der Nuten in einer Gruppe an den
Scheiben entspricht, wobei ihre Enden in einem Winkel aufeinander zu verlaufen,
der dem Kegelwinkel der Böden der Nuten entspricht und Nuten in entgegengesetzten
Seiten der Stäbe umfasst, die zu ihren konischen Enden für den Eingriff
in die äußeren Abschnitte der Nuten parallel sind, um die Stäbe in
den Nuten zu halten, wobei ihre konischen Enden auf den Böden der Nuten ruhen.
Der bei diesem Getriebe verwendete Riemen kann eine Kette sein, die
aus Gliedern aufgebaut ist, die durch Verbindungsstifte verbunden
sind, und die an ihren Zentren zwischen den Verbindungsstiften, mit denen sie verbunden
sind, und von einer gemeinsamen Kante jeweils eine nach innen gebogene Ausformung
aufweisen, wobei das obere Ende der Ausformung sich oberhalb der Achsen der benachbarten
Verbindungsstifte befindet und die gebogenen Ausformungen mit und über die
Antriebsanordnungsstäbe für die Übertragung der Antriebsleistung
von der Kette auf die Antriebsanordnungsstäbe in Eingriff bringbar sind. Die
Glieder können in einer gemeinsamen Richtung der Kette gebogen sein, wobei
die gebogenen Ausformungen sich bis in die Glieder von ihren konkaven Kanten aus
erstrecken.
Die Anzahl der Nuten in jeder Gruppe von Nuten in den Scheiben ist
für die Stäbe der Antriebsanordnung zwischen den Scheiben vorzugsweise
ausreichend, um die Kettenverengung zu überbrücken, während eine
Anzahl von Stäben mit der Kette an entgegengesetzten Seiten der Verengung für
eine Periode während des Überlaufs der Antriebsanordnungsstäbe über
die Verengung bei der Rotation der Scheiben in Eingriff verbleibt.
Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung können die
Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben jeweils eine Gruppe von beabstandeten
Rippen umfassen, die von der Fläche der Scheibe nach außen vorragen und
sich von dem Umfang der Scheibe zu der Abtriebswelle erstrecken, um zwischen sich
Antriebsanordnungsnuten zu bilden, deren Böden an der konischen Fläche
der Scheibe angeordnet sind und in denen sich die Kettenverbindungsstifte befinden
und aus denen sie entfernt werden, wenn die Antriebsanordnung die Verengung vor
oder nach der Übersetzungsverhältnisänderung des Getriebes durchquert.
Die Nuten zwischen den Rippen können in allen Übersetzungsverhältnispositionen
der Kette zwischen den Scheiben voneinander über ihre Länge mit einem
Abstand, der dem Abstand entspricht, der die Achsen benachbarter Kettenverbindungsstiften
voneinander trennt, angeordnet sein.
Eine zentrale Nut jeder Scheibennutgruppe kann auf einer radialen
Linie von der Achse der Abtriebswelle angeordnet sein und die Abschnitte der Nuten
zu der Abtriebswelle hin beidseitig der zentralen Nut könnten in der Richtung
zur zentralen Nut gebogen sein, wobei der Achsabstand der einzelnen Verbindungsstifte
zwischen ihren Mittellinien aufrechterhalten bleibt.
Die Anzahl der Nuten jeder Scheibennutgruppe für die Kettenverbindungsstifte
ist vorzugsweise ausreichend, um in die Nuten der zwei entgegengesetzten Reihen
von Nuten in den Scheiben in Eingriff gebracht zu werden, um die Kettenverengung
zu überbrücken, während wenigstens eine Nut an jedem Ende der Antriebsanordnung
mit der Kette an beiden Seiten der Verengung für eine Periode während
des Übergangs der Nuten der Antriebsanordnung über die Verengung in Eingriff
verbleibt.
Die Seiten der Rippen können von ihren oberen Flächen zu
dem Boden der Nuten hin zwischen ihnen nach außen konisch ausgebildet sein.
Die quer vorragenden Enden der Kettenverbindungsstifte, die bei dieser
Ausführungsform des Getriebes zur Anwendung kommen, können mit einem Kegelwinkel
konisch verlaufen, der dem Kegelwinkel der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
entspricht, wobei jede einen konischen Kopf trägt, der so bemessen ist, dass
er gut in die konischen Nuten zwischen den Rippen passt. Die Köpfe der Verbindungsstifte
können mit den Endabschnitten der Stifte in Gleitverbindung stehen und die
Kette umfasst äußere Verbindungsanordnungen an benachbarten Paaren von
Stiften, die in einem linearen Abschnitt der Kette so ausgebildet sind, dass die
konischen Endabschnitte der Stifte von ihren Köpfen frei liegen, und dass dann,
wenn die Kette in eine Kurve eintritt, die Köpfe zu den konischen Enden der
Stifte weiter bewegt werden, um ihren Eintritt in und den Austritt aus den Scheibenantriebsanordnungsnuten
bezüglich der Kettenverengung zu erleichtern.
Die Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben bei der
zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung können jeweils an zu
ihren konischen Flächen abgewandten Flächen einen nach außen vorragenden
Zapfen, der die Abtriebswelle umschließt, ein Übersetzungsverhältnisänderungszahnrad,
das an einem zylindrischen Übersetzungsverhältnisänderungszahnradträger
mit Außengewinde befestigt ist, der mit dem Zapfen in Eingriff ist und frei
auf diesem rotieren kann und derart mit einem Körper mit Innengewinde an dem
Getrieberahmenelement gewindemäßig in Eingriff ist, dass eine gleichzeitige
Rotation der Übersetzungsverhältnisänderungszahnräder die Scheiben
veranlasst, sich auf einander zu und voneinander weg in Abhängigkeit von der
Rotationsrichtung der Zahnräder zu bewegen, umfassen. Das Getriebe umfasst
praktischerweise zwei Schaltzahnräder, die an einer gemeinsamen Welle befestigt
sind, die für die Rotation in dem Getrieberahmenelement gelagert ist, und die
jeweils mit einem Übersetzungsverhältnisänderungszahnrad in Eingriff
sind, eine Auslöseanordnung zum Auslösen der Rotation der Schaltzahnradwelle,
um eine oder mehrere vorbestimmte Teilschaltrotationen der Schaltzahnräder
und der Übersetzungsverhältnisänderungszahnräder in einer erforderlichen
Richtung auf Befehl der Getriebesteuerung hervorzurufen, was gleichzeitig veranlasst,
dass das Rahmenelement zu der ursprünglichen Schleife der Kette zwischen den
Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben oder von dieser weg, wie
benötigt, weiterschaltend bewegt wird, um vorbestimmte Längen der Kette
zu der Schleife der Kette hinzuzufügen oder von dieser zu entfernen.
Die Auslöseanordnung umfasst vorzugsweise eine mechanische Energiespeichervorrichtung,
die die Welle des Schaltzahnrads einschnappend in Drehung versetzt, wenn dies durch
die Auslöseanordnung ausgelöst wird. Die Energiespeichervorrichtung könnte
ein Torsionsstab sein. Die Welle des Schaltzahnrads kann ein Rohr sein und ein Ende
des Torsionsstabs kann in dem Schaltzahnradrohr angeordnet und an diesem befestigt
sein, wobei sein zweites Ende mit einem geeignet getriebemäßig angeschlossenen
Motor zur Bereitstellung des geeigneten Drehmoments für den Stab in beliebiger
Rotationsrichtung der Schaltzahnräder, die von der Steuervorrichtung ausgewählt
wurde, verbunden ist.
Bei einer Variation der dritten Ausführungsform der Erfindung
können die Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben jeweils eine
Gruppe von beabstandeten Rippen umfassen, die von der Fläche der Scheibe nach
außen vorragen und sich von dem Umfang der Scheibe zu der Abtriebswelle erstrecken,
um zwischen sich Nuten der Antriebsanordnung zu bilden, deren Böden sich an
der konischen Fläche der Scheibe befinden.
Der bei dieser Variation des Getriebes verwendete Riemen kann ein
endloses Band aus einem nicht dehnbaren, flexiblen Material sein, das an entgegengesetzten
Seiten quer vorragende Ausformungen umfasst, die zu den Nuten der Scheiben der Antriebsanordnung
komplementär ausgebildet sind.
Das Getriebeantriebsrad kann eine angeflanschte Riemenscheibe sein,
die an den inneren Flächen ihrer Flansche nach innen vorragende Rippenausformungen
aufweist, die den Ausformungen der Rippen und der Nuten auf den Scheiben entsprechen,
und die Führungsräder des übrigen Teils des Riemens des Getriebes
sind Rollen.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Getriebes gemäß
der Erfindung kann die Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
eine Verbundscheibenanordnung sein, die erste und zweite aufeinandergestapelte Scheiben
mit ebenen Seiten, wenigstens drei lineare Schlitze in der ersten Scheibe, die auf
von der Abtriebswelle ausgehenden Radien angeordnet sind, eine gleiche Anzahl von
gebogenen Schlitzen in der zweiten Scheibe, Riemenabstützstifte, die in den
Schlitzen beider Scheiben angeordnet sind und durch diese hindurchtreten und von
der ersten Scheibe rechtwinklig vorragen und über die die Schleife des Riemens
auf der Verbundsscheibe abgestützt ist, und die Mittel umfasst, die durch die
Getriebesteuerungsmittel betrieben werden, um die zweite Scheibe relativ zu der
ersten Scheibe teilweise zu drehen, um zu verursachen, dass die darin befindlichen
gebogenen Schlitze die Riemenabstützstifte radial nach innen oder nach außen
in den Schlitzen der ersten Scheibe bewegt werden, um die Größe der Schleife
des Riemens auf den Stiften und so das Rotationsverhältnis der Antriebswelle
und der Abtriebswelle zu variieren.
Der Riemen dieses Getriebes kann eine Kette sein, die zwischen ihren
Verbindungsstiften einheitlich dimensioniert ist.
Die Antriebsanordnung dieses Getriebes kann jene aus der ersten Ausführungsform
der Erfindung sein.
In dieser Patentbeschreibung, einschließlich ihrer Ansprüche,
ist die Bedeutung des Wortes „Riemen" so zu verstehen, wie sie im Nachschlagewerk
The American Heritage Dictionary of the English language definiert wird, nämlich
„Ein ununterbrochenes Band oder eine ununterbrochene Kette zur Übertragung
einer Bewegung oder Kraft von einem Rad auf ein anderes bzw. von einer Welle auf
eine andere".
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Jetzt werden Ausführungsformen des stufenlosen Getriebes gemäß
der Erfindung anhand von Beispielen beschrieben, die keine Einschränkung darstellen,
und zwar lediglich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 die schematische Seitenansicht einer Grundvariante
des stufenlosen Getriebes gemäß der Erfindung ist,
2 die Vorderansicht von zwei Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
des Getriebes aus der 1 ist,
3 die isometrische Ansicht einer praktischen Ausführungsform
des Getriebes aus der 1 von oben ist, das in seiner
Arbeitsposition bei einem niedrigen Übersetzungsverhältnis gezeigt wird,
4 die gleiche Ansicht wie die in der 3
ist, hier aber das Getriebe in seiner Arbeitsposition bei einem hohen Übersetzungsverhältnis
zeigt,
5 im Schnitt die Vorderansicht der Kette des Getriebes
aus der 3 zeigt,
6 die isometrische Ansicht der Übersetzungsverhältnisänderungsscheibe
und eines Rahmenelements des Getriebes aus der 3 in
auseinander gezogener Darstellung ist,
7 die Schnittdarstellung der Vorderansicht der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
des Getriebes aus der 3 ist,
8 die isometrische Ansicht der Antriebsanordnung des
Getriebes aus der 3 in auseinander gezogener Darstellung
ist,
9 mehrere isometrische Ansichten des Zahntriebmechanismus
der Antriebsanordnung aus der 8 in auseinander gezogener
Darstellung zeigt,
10 eine teilweise schematische Vorderansicht der zusammengebauten
Antriebsanordnung des Getriebes ist, die in der Arbeitsposition des Getriebes mit
niedrigem Übersetzungsverhältnis gezeigt wird,
11 und 12 Seitenansichten
des Getriebes aus der 3 sind, das jeweils in den Arbeitspositionen
des Getriebes mit niedrigem und hohem Übersetzungsverhältnis gezeigt wird.
13 die perspektivische Ansicht von oben einer zweiten
Ausführungsform des stufenlosen Getriebes gemäß der Erfindung ist,
14 die auseinander gezogene Darstellung einer Übersetzungsverhältnisänderungsscheibe,
eines Übersetzungsverhältnisänderungszahnrades der Scheibe und der
Antriebsanordnung des Getriebes aus der 13 ist,
15 eine Schnittzeichnung der Vorderansicht der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
des Getriebes aus der 13 ist,
16 eine auseinander gezogene Darstellung der isometrischen
Ansicht von drei der fünf Zahnmitnehmer ist, die in der Antriebsanordnung des
Getriebes aus der 13 verwendet werden,
17 und 18 weitgehend Vorderansichten
der Schaltauslösevorrichtung des Getriebes aus der 13
sind,
19 eine fragmentarische Vorderansicht der Scheibe und
Antriebsanordnung des Getriebes aus der 13 ist,
20 und 21 fragmentarische
isometrische Ansichten einer Variation einer Kette sind, die zur Verwendung im Getriebe,
das in der 13 zu sehen ist, und vielleicht für
andere Dinge bestimmt ist,
22 die isometrische Ansicht der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
einer dritten Ausführungsform des Getriebes gemäß der Erfindung ist,
23 eine perspektivische Ansicht der Übersetzungsänderungsscheibe
des Getriebes aus der 22 ist,
24 einen Abschnitt einer Kette zeigt, die zur Verwendung
im Getriebe bestimmt ist, das in der 22 zu sehen ist,
25 und 26 Vorderansichten
eines Kettenfragments zur Verwendung in einer Variation des Getriebes
aus der 22 sind,
27 bis 29 isometrische
Ansichten eines kurzen Stücks einer Kette sind, die zur Verwendung in der Nutvariation
des Getriebes aus der 22 bestimmt ist, die in der
25 gezeigt wird,
30 und 31 isometrische
Ansichten noch weiterer Variationen der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
des Getriebes aus der 22 sind, die zur Verwendung in
einem Antriebsgurt anstatt in einer Kette bestimmt sind,
32 und 33 fragmentarische
Vorderansichten der Nuten der Antriebsanordnung der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
aus der 22 sind, die zur Erläuterung eines mathematischen
Modells verwendet werden,
34 und 35 Diagramme sind,
die in dem mathematischen Modell aus der 32 und
33 genutzt werden,
36 die schematische Seitenansicht einer vierten Ausführungsform
des stufenlosen Getriebes gemäß der Erfindung ist, nd
37 bis 39 isometrischen
Ansichten der Komponenten der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
des Getriebes aus der 36 sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das standardmäßige schrittweise arbeitende, stufenlose Getriebe
10 gemäß dieser Erfindung wird in den 1
und 2 schematisch dargestellt und umfasst eine Antriebswelle
12, die ein fest stehendes Antriebskettenrad 14 trägt, ein
Spannkettenrad 16, das für die Bewegung in der durch die Pfeile in
1 angezeigten Richtung durch Steuerung oder gegen oder
durch Vorspannmittel (nicht abgebildet) ausgelegt ist, und eine Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung,
die generell mit 18 gekennzeichnet ist.
Die Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
18 umfasst ein Paar Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20, die zur Rotation an und mit der Abtriebswelle 22 des Getriebes
befestigt sind. Die in der 2 dargestellten Scheiben
weisen stumpfkonische Stirnflächen 24 auf und lassen sich auf der
Abtriebswelle 22 (wie nachstehend erläutert werden wird) aufeinander
zu und voneinander weg bewegen, wie durch die Pfeile auf der Zeichnung angezeigt
wird. Die Scheiben 20 sind jedoch nicht bei allen Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Getriebes anzutreffen und könnten, wie aus
der letzten Ausführungsform des in dieser Patentbeschreibung beschriebenen
Getriebes ersichtlich sein wird, durch Scheiben ersetzt werden, die zwar keine konischen
Flächen aufweisen, aber die gleiche Funktion wie die Scheiben 20 erfüllen.
Die Vorrichtung 18 enthält außerdem zwei Spannkettenräder
26, die in einem ortsfesten räumlichen Verhältnis in unmittelbarer
Nähe zueinander in einem Steuerrahmenelement 28 in dem Getrieberahmen
drehbar befestigt sind, der auf der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die zwischen
ihnen befindlichen Spannkettenräder 26 bilden eine Kettenverengung
30.
Das Steuerrahmenelement 28 lässt sich durch ein beliebiges
geeignetes Steuerungsmittel, wie z.B. eine geeignete Verstellschraubenspindel oder
eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, in die durch die Pfeile in der
1 gekennzeichnete Richtung zur Abtriebswelle
22 des Getriebes hin oder von ihr weg bewegen, die drehbar gelagert ist,
um sich in einer ortsfesten Position im Getrieberahmen zu drehen und gleichzeitig
zu bewirken, dass die Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20 erforderlichenfalls auf der Welle 22 aufeinander zu und voneinander
weg bewegt werden. Das Rahmenelement 28 wird in kleinen zunehmenden Schritten
in beide Richtungen bewegt, dessen Zweck nachstehend erläutert wird.
Die Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
18 umfasst weiterhin eine mit Teilkettenrädern versehene Antriebsanordnung
32, deren Zähne sich einzeln oder gruppenweise in Bezug aufeinander
zu bewegen lassen. Die Antriebsanordnung 32 wird mechanisch an die Abtriebswelle
22 des Getriebes oder direkt an die konischen Flächen 24
der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben 20 angekoppelt,
wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben werden wird, um die Antriebskraft
auf die Abtriebswelle 22 zu übertragen.
Die verschiedenen rotierenden Komponenten des Getriebes
10 sind miteinander durch ein endloses Band verbunden, das bei diesem Beispiel
eine Antriebskette 34 ist, die durch die gestrichelte Linie in der
1dargestellt wird. In der 2 wird die
Kette auf der Scheibe 20 in einer Situation gezeigt, in der sie sich zwischen
den Positionen für das niedrige und hohe Übersetzungsverhältnis des
Getriebes befindet.
Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Entfernung,
durch die die Spannkettenräder 26 in der Verengung 30 voneinander
getrennt sind, immer geringer als der Durchmesser der fast kreisförmigen Kettenbahn
34 zwischen den Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20 in Bezug auf die Achse der Abtriebswelle 22 in allen Betriebsstellungen
zwischen den und einschließlich der Getriebepositionen für ein niedriges
und hohes Übersetzungsverhältnis sein muss und am besten im Wesentlichen
auch so bleiben sollte.
Ganz allgemein betrachtet, ist die Funktionsweise des Getriebes
10 gemäß 1 folgendermaßen:
irgendeine geeignete Antriebsmaschine (nicht abgebildet) wird an die Antriebswelle
12 und ihr Antriebskettenrad 14 angekoppelt. Das Spannkettenrad
16 hält die Kette 34 gegenüber dem Teil der Kette
34 in Spannung, der durch die kegelförmigen Enden ihrer in der
2 hervorgehoben dargestellten Verbindungsstifte
36 gegen die abgeschrägten Flächen 24 der Scheiben
20 gezwängt wird, um einer unkontrollierten, radial nach innen gerichteten
Bewegung der Kette zu der Position hin entgegenzuwirken, die das Getriebe bei einem
hohen Übersetzungsverhältnis einnimmt. Die Zähne der Antriebsanordnung
32 des Teilkettenrades sind zwischen den benachbarten Verbindungsstiften
36 der Kette 34 in jeder Position an der Peripherie der Kette
zwischen den Scheiben 20 im Eingriff, die die Abtriebswelle 22
antreiben.
Wenn alle Komponenten des stufenlosen Getriebes sich in den Positionen
befinden, die in der 1 angezeigt sind, wird die Antriebsmaschine
eingeschaltet, um die Kette 34 auf dem in der 1
veranschaulichten Weg laufen zu lassen. Dabei wird die Abtriebswelle 22
des Getriebes durch die Antriebsanordnung dank ihrer mechanischen Kupplung mit der
Abtriebswelle 22 oder direkt mit den Scheiben 20 angetrieben.
Um eine ununterbrochene Rotation der Scheiben 20 und der
Abtriebswelle 22 zu gewährleisten, ist es wichtig, dass die Antriebsanordnung
32 die Verengung 30 überspannt, da sie durch die Kette ohne
irgendeine Unterbrechung ihrer kreisförmigen, kettengetriebenen Bewegung gedreht
wird. Um das zu ermöglichen, ist es erforderlich, dass die Zähne der Antriebsanordnung
32 auf ihrer die Verengung überbrückenden Bahn mit der Kette
34 auf beiden Seiten der Verengung 30 perfekt in Eingriff sind,
bevor sie die Kettenkrümmung beim Verlassen der Verengung freigeben, um die
Stetigkeit der Antriebskraft von der Kette bis zur Abtriebswelle 22 des
Getriebes während eines vollständigen 360° umfassenden Kreislaufs
der Antriebsanordnung zu gewährleisten. Dieser Übergang der Antriebsanordnung
über die Verengung muss auf allen für das Übersetzungsverhältnis
relevanten Positionen der Kette 34 zwischen den Scheiben 20 erfolgen.
Um jegliche Eingriffsstörung der Kette 34 zu vermeiden,
und zwar unabhängig davon, welche Antriebsanordnung 32 auch immer
durch das Getriebe verwendet wird, kommt es darauf an, dass alles, was auch immer
das Getriebe steuert, jede Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
verhindern wird, während sich die Antriebsanordnung im Bereich der Verengung
30 des Kettenkreislaufes zwischen den Scheiben 20 befindet.
Um das Antriebsübersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle
und der Abtriebswelle des Getriebes ausgehend von der in der 1
dargestellten Lage der Kette 34 mit niedrigem Übersetzungsverhältnis
zu verändern, wird das Steuerrahmenelement 28 in Bezug auf den Getrieberahmen
auf der Zeichnung nach links bewegt, und zwar durch jedes Steuermittel, welches
auch immer dafür verwendet wird, um das zu erreichen. Wenn das Rahmenelement
28 bewegt wird, geschieht das auch mit den Spannkettenrädern
26, die es trägt. Die Scheiben 20 werden gleichzeitig durch
irgendetwas, was sie steuert, veranlasst (was bei diesem Beispiel ein nach vorn
herausragender Teil des Rahmenelements 28 ist), sich auf der Abtriebswelle
22 voneinander weg zu bewegen. Die nach außen gerichtete Bewegung
der Scheiben 20 versetzt die Kettenverbindungsstifte 36 und somit
die Kette zusammen mit der Antriebsanordnung 32 in die Lage, zwischen ihnen
zur Abtriebswelle hin bewegt zu werden, wobei die Scheibenbewegung den Durchmesser
der Kettenbahn zwischen den Scheiben kleiner werden lässt, um das Antriebs-
bzw. Abtriebsübersetzungsverhältnis des Getriebes zu verändern. Das
Kettenspannkettenrad 16 wird gleichzeitig ausgehend von seiner Position
in der 1 durch sein Steuermittel oder durch seine Vorspannung
nach oben bewegt, um die Spannung auf der Kette während jeder beliebigen Änderung
des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes aufrechtzuerhalten. Um das
Übersetzungsverhältnis des Getriebes erneut zu verringern, wird das Steuerrahmenelement
28 in der 1 nach rechts bewegt, wobei die
Richtungsänderungen der Bewegung seiner oben beschriebenen Komponenten gleichzeitig
umgekehrt werden.
Die erste praktische Ausführungsform des Getriebes gemäß
1 wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf die
3 bis 12 beschrieben.
Die 3 und 4
veranschaulichen das Getriebe 10 gemäß 1
jeweils in seinen Positionen mit niedrigem und hohem Übersetzungsverhältnis.
Auf diesen beiden Zeichnungen werden die gleichen Bezugszeichen verwendet wie diejenigen
in der 1 für die gleichen Komponenten des Getriebes
gemäß 1.
Die Kette 34 ist eine Dreifachkette, bei der die Kettenglieder
auf gemeinsamen Verbindungsstiften 36 fixiert sind, wie in der
5 zu sehen ist. Die Kettenglieder werden voneinander
durch Rollen 38 auf den Verbindungsstiften 36 auf Abstand gehalten,
wie in der 5 zu sehen ist. Die überstehenden Enden
der Verbindungsstifte 36 sind entweder abgeflacht oder mit den in der
5 gezeigten Alternativen in einem Winkel &agr; abgeschrägt,
der dem Kegelwinkel der Flächen 24 der Scheiben 20 entspricht.
Die konischen Stiftenden halten die Kette eingezwängt gegen die Scheibenflächen
in ihrer Position mit dem gewählten Übersetzungsverhältnis zwischen
den Scheiben, und zwar entgegen einer radial nach innen gerichteten Bewegung hin
zur Abtriebswelle 22 des Getriebes. Die Kette führt zu den dreifachen
Antriebskettenrädern 14, Spannkettenrädern 16 und Spannkettenrädern
26, die die Verengung bilden, wie in den 3
und 4 zu sehen ist.
Wie aus den 3 und 4
und noch deutlicher aus den 11 und 12
ersichtlich ist, weisen die Spannkettenräder 26 keine deutlich angespitzten
Kettenradzähne auf, da sie bei der Kraftübertragung des Getriebes keine
Rolle spielen und lediglich mit einem Profil versehen sind, um die Kette zwischen
ihren Rollen 38 leicht in Eingriff zu bringen und sie innerhalb und außerhalb
der Verengung 30 zu führen und eine Eingriffstörung mit den Zähnen
der teilweise mit Zähnen versehenen Antriebsanordnung im Bereich der Verengung
30 zu vermeiden.
Das stufenlose Getriebe befindet sich in einem Rahmen 40,
der zwei spiegelbildlich angeordnete Seitenplatten 42 aufweist, wie in
den 3 und 4 zu sehen ist.
Die Seitenplatten des Rahmens tragen jeweils Wellenlager (nicht abgebildet), in
denen die Antriebswelle 12 und Abtriebswelle 22 des Getriebes
zwecks Rotation drehbar gelagert sind, und weisen einen schrägen Schlitz
44, in dem sich die Welle 46 der der Kettenspannung dienenden
Spannkettenräder 16 bewegen lässt, sowie einen zweiten horizontalen
Schlitz 48 und eine Ausformung 50 auf, die eine Spiralfeder
52 zum nach oben gerichteten Vorspannen der Welle 46 des Spannkettenrades
in ihrem Schlitz 44 trägt.
Die 6 zeigt die Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
18, die die Baugruppe der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20, die Abtriebswelle 22 des Getriebes und das Steuerrahmenelement
28 umfasst. Das Rahmenelement 28 umfasst zwei Seitenarme
53 und eine Rahmenquerträgerplatte 54, die die Arme in dem
mit Zwischenräumen angeordneten Verhältnis hält, das in der
6 gezeigt wird. Die Platte 54 trägt zwei
Paare von nach vorn und entgegengesetzt gerichteten bogenförmigen Platten
55, wobei jedes Plattenpaar an den freien Enden der Platten eine Achse
trägt, auf der die drei Spannkettenräder 26 (Baugruppe), die
die Verengung 30 bilden, frei drehbar sind. Die Arme 53 auf der
anderen Seite sind identisch und jeder Arm weist ein Paar nach außen überstehender
Tragformationen 56 auf, die sich gleitend in den horizontalen Schlitzen
48 in den Seitenplatten 42 des Rahmens (siehe 3)
bewegen, um die gesteuerte Bewegung des Rahmenelements 28 in Bezug auf
den Rahmen 40 des Getriebes zu lenken. Die nach vorn gerichteten Enden
der Arme 53 haben die auf der Zeichnung dargestellte Form, um Führungsschienen
57 auf jeder Seite der sich gegenüberliegenden, nach innen abgeschrägten
Führungsschienenschlitze 58 zur Verfügung zu stellen.
Wie in den 6 und 7
zu sehen ist, umfassen die Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20 jeweils einen nach außen überstehenden, integralen Zapfen
60, der neben seinem äußeren Ende in die Aussparung
62 eingelassen ist, eine Keilnut 64, die sich in einen im Wesentlichen
dreieckigen, radialen Schlitz 66 auf der Rückseite der Scheibe
20 öffnet, und eine Gegengewichtsvorrichtung 68 für
das Ausgleichen der Anordnung der Scheiben 20 während der Rotation.
Die Anordnung der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20 umfasst außerdem, wie in der 6 angezeigt,
zwei Laufbuchsen 59, die jeweils auf entgegengesetzten Seiten mit einer
Nut versehen sind, wobei die Böden der Nuten zueinander parallel verlaufen
und voneinander eine Abstandsdimension haben, die dem Zwischenraum entspricht, der
die Führungsschienen 57 trennt, die die Nuten 58 in den vorderen
Abschnitten der Arme 53 des Rahmenelementes 28 begrenzen. Die
Winkel der quer über die Außenflächen der Laufbuchsen 59
verlaufenden Nuten entsprechen den schrägen Winkeln der Nuten 58.
In der zusammengebauten Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
18 sind die Laufbuchsen 59 in den Aussparungen 62 auf
den Zapfen 60 der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20 fixiert. Die Laufbuchsen lassen sich auf den Zapfen 60 frei
drehen. Die Führungsschienen 57 auf jeder Seite der Nuten
58 des schräg liegenden Rahmenelements 28 sind gleitend in
den Nuten der Laufbuchsen 59 gelagert. Bei dieser Anordnung
lässt sich das Rahmenelement hin zur relativ fixierten Baugruppe der Scheiben
20 und von ihr weg bewegen, wobei seine Arme 53 in den Nuten der
Laufbuchsen 59 lagern und durch sie geführt werden, um das Übersetzungsverhältnis
des Getriebes durch das Bewegen der Scheiben 20 voneinander weg und zueinander
hin zu verändern, während die ebenen Außenflächen der Laufbuchsen
zur Achse der Abtriebswelle 22 des Getriebes senkrecht bleiben.
Die Gegengewichtsvorrichtungen 68 enthalten jeweils ein auf
dem Kopf stehendes, U-förmiges Steuerglied 70, das ein bogenförmiges
Ausgleichsgewicht 72 trägt. Die Steuerglieder 70 umfassen
jeweils ein Paar Schenkel 74, die die Zapfen 60 der Scheiben
20 sowie ein Brückenglied 76 und auf den Rückseiten
der Schenkel 74 Ausformungen (nicht abgebildet) überspannen, die mit
im Querschnitt T-förmigen Nuten (auch nicht abgebildet) auf den Außenflächen
der Scheiben in Eingriff und in ihnen gleitend gelagert sind, um die Gegengewichte
in die Lage zu versetzen, zur Abtriebswelle 22 hin und von ihr weg bewegt
zu werden.
Die Abtriebswelle des Getriebes, die in den 7
und 8 gezeigt wird, ist eine aus zwei Komponenten bestehende
Verbundwelle 22, wobei jeder Teil der Welle auf seinem inneren Ende eine
Kettenradzahnführungsscheibe 78 der Antriebsvorrichtung und ein dreieckiges
Steuerelement 80 des Gegengewichts trägt.
Die Steuerelemente 80 der Gegengewichte sind an den Rückseiten
der Scheiben 78 befestigt, wobei ihre Bodenflächen auf den Bodenflächen
der Nuten 64 auf den Zapfen 60 der Übersetzungsverhältnisänderungsscheibe
20 ruhen, wie in der 7 zu sehen ist. Die Teile
der Steuerelemente 80, die in den Nuten 64 und 66 der
Scheiben 20 fixiert sind, verkeilen die Scheiben 20 gegen eine
relative Rotation in Bezug auf die Komponenten der Abtriebswelle 22 und
deren Zahnführungsscheiben 78. Die Brückenglieder 76
der Steuerelemente 70 der Gegengewichte ruhen auf den schrägen Oberflächen
der dreieckigen Steuerelemente 80 der Gegengewichte. Während des Betriebs
des stufenlosen Getriebes stützt eine von den Ausgleichsgewichten
72 erzeugte Zentrifugalkraft die Brückenglieder gegen die abgeschrägten
Flächen der Steuerelemente 80 ab, wobei die Bewegung der Scheiben
20 und der Steuerelemente 80 zueinander und voneinander weg während
der Übersetzungsverhältnisänderung die Brückenglieder
76 der Gegengewichtsanordnung dazu bringt, die Gegengewichte gegen die
abgeschrägten Elemente 80 zur Achse der Abtriebswelle 22
hin und von ihr weg zu bewegen, um das vorausberechnete Ungleichgewicht der Masse
der Scheibenbaugruppe 20 auszugleichen, wie z.B. dasjenige, welches durch
die exzentrische Lage der Antriebsanordnung 32 und andere Komponenten in
der Scheibenbaugruppe verursacht wird.
Der Teilkettenradzahntriebmechanismus der Antriebsanordnung
32, die in den 8 und 9
gezeigt wird, umfasst einen einzelnen zentralen Zahn 82 und zwei weitere
Zahnpaare 84 und 86. Wie in der 9
zu sehen ist, werden die Teilkettenradzähne durch die Hebelarme 82,
841 und 861 getragen, wobei die Zähne jedes der Zahnpaare
84 und 86 und ihre Hebelarme auf den sich gegenüberliegenden
Seiten des Arms mit dem zentralen Zahn einander spiegelbildlich gleichen. Der Hebelarm
821 des Kettenradzahns 82 trägt neben dem Zahn
82 einen Querstift 88, der – wie in den 7
und 9 zu sehen ist – angewinkelte Enden hat,
die, während sie in der Kette im Eingriff bleiben, wie die Verbindungsstifte
36 der Kette 34 radial nach außen und nach innen zwischen
den Flächen 24 der Scheiben 20 bewegt werden, wenn die Scheiben
zueinander und voneinander weg auf der Abtriebswelle 22 bewegt werden.
Der Hebelarm 821 weist außerdem vertikale Rippen 89 auf,
die sich auf entgegengesetzten Seiten des Arms 821 zwischen dem Stift
88 und dem freien Ende des Arms erstrecken. Die übrigen Arme jedes
Zahnarmpaares 841 und 861 tragen jeweils an ihren unteren Enden
einen Querstift 90, der in beiden Seiten des Zahnarmhebels verankert ist
und aus ihnen hervorsteht.
Die Zahnführungsscheiben 78 auf den Komponenten der
Abtriebswelle 22 sind jeweils mit einer mittigen, fast diametralen Nut
92 und auf jeder Seite der Nut mit einem Paar dicht beieinander angeordneter
Nuten 94 und einem Paar außen angeordneter Nuten 96 versehen.
Die Nuten 94 und 96 verlaufen – wie aus der 10
noch deutlicher ersichtlich ist – ausgehend von Ausgangspunkten an der Grundlinie
der Nut 92 in den Oberflächen der Scheiben gewölbt und nach außen
gefächert.
Wie in der 8 gezeigt wird, weisen die
Zahnführungsscheiben 78 außerdem jeweils einen erhabenen, teilweise
peripheren Abstandszahnkranz 98 auf, mit dessen Hilfe die beiden Führungsscheiben
und Teile der Abtriebswelle zusammen durch Senkschrauben (nicht abgebildet) mit
den Zahnarmen 821, 841 und 861 gekoppelt werden, die
in dem oben offenen Hohlraum zwischen den Scheiben fixiert sind und aus ihr herausragen.
Die ziemlich festen Rippen 89 auf dem Zahnarm 821 sind gleitend
in den Nuten 92 der Scheibe 78 fixiert und dienen als das Drehmomentübertragungsmittel
zwischen der Kette 34 und der Abtriebswelle 22. Die Stifte
90 auf den übrigen Zahnarmen 841 und 861 sind gleitend
in den Nuten 94 und 96 fixiert, wie aus den 10,
11 und 12 ersichtlich
ist.
Der Teilkettenradzahntriebmechanismus der Antriebsanordnung
32 ist in den 9 und 10
noch deutlicher abgebildet. Alle Zähne und Arme, die sie tragen, sind aus geeigneten
Metallplatten gefertigt, die schichtweise zusammengefügt sind.
Der Zahnarm 821 weist zwei nach außen vorstehende Ohren
auf, in denen sich jeweils eine bogenförmige Nut 100 befindet, die
– wie in den 9 und 10
zu sehen ist – einen Krümmungsradius R1 aufweist, der auf
die Mitte der Verbindungsstiftachse der Kettenrolle 38 eingestellt ist,
die beim Betrieb in dem Zahn 82 auf der Seite des Zahnarms im Eingriff
ist, auf der sich das Ohr befindet, in dem es fixiert ist. Die Zahnarme
841 haben jeweils nur ein einziges vorstehendes Ohr, das von dem Zahnarm
821 weg führt und eine bogenförmige Nut 102 aufweist,
wobei deren Krümmungsradius R2 auf die Mitte der Achse des Verbindungsstiftes
der Kettenrolle 36 eingestellt ist, die mit der Seite des Zahnarms
841 im Eingriff ist, von der das geschlitzte Ohr vorsteht. Die Zahnarme
861 weisen jeweils ein nach außen vorstehendes Ohr 104 auf,
das eine gekrümmte Oberfläche hat, die mit der Mitte auf R2
eingestellt ist, auf der sich die Unterseite der auf den Zahnarmen 84 befindlichen
Ohren stützt.
Die Querseiten der Zahnhebelarme 841 und 861 sind
in der Mitte über ihre gesamte Länge oberhalb und unterhalb der vorstehenden
Ohren geschlitzt, die sie tragen, wie in der 9 zu sehen
ist. Die oberen Teile der Nuten unterhalb der Zähne 84 und
86 tragen jeweils die feststehenden, gekrümmten Führungselemente
106 und 108. Die Führungselemente 108 befinden sich
in dem zusammengebauten Zahntriebmechanismus, um in den Nuten 102 der Ohren
auf den Zahnarmen 841 eine gute Gleitpassung zu gewährleisten, wobei
die Führungselemente 106 in ähnlicher Weise in den Nuten
100 in den Ohren der Zahnarme 821 fixiert sind.
Um zwischen den Zähnen 82, 84 und
86 für das Tragen der Rollen 38 der Kette 34 eine
durchgehende Oberfläche des Teilkettenrades zu gewährleisten, werden die
unteren Abschnitte der Zähne nach außen auf einen Radius aufgeweitet,
der dem Radius der Außenflächen der Kettenrollen 38 entspricht.
Um die fortlaufende Stützoberfläche für die Kette zu
erhalten, wenn die Zähne 82, 84 und 86 durch ihre
Hebelarme in Bezug aufeinander bewegt werden, da der Kettenradius sich beim Betrieb
zwischen den Flächen 24 der Scheiben 20 ändert, tragen
die Zähne 84 und 86jeweils nur auf ihren nach außen
gerichteten Seiten in den Befestigungskeilen 110 und 112 sowie
der zentrale Zahn 82 einen Keil 114 auf jeder Seite des Zahns.
Die Oberseiten der Keile sind alle gekrümmt, um als Fortsetzungen der ausgeweiteten
unteren Abschnitte der Zähne zu dienen. Die Keile 110 auf den Zähnen
84 sind gleitend in den Nuten 116 auf den nach innen gerichteten
Seiten der Zahnarme 861 fixiert und die Keile 114 sind in ähnlicher
Weise in den Nuten 118 auf den Armen 841 fixiert.
Die aus Teilkettenradzähnen bestehende Antriebsanordnung
32 wird in den 10 und 11
in der Position des niedrigen Übersetzungsverhältnisses des Getriebes
gezeigt, wobei sich die Mittelpunkte der Kettenradzähne – wie in der
10 zu sehen ist – auf punktierten, strahlenförmig
von der Achse der Abtriebswelle 22 des Getriebes abgehenden Linien befinden,
um auf optimale Weise zwischen den benachbarten Rollen 30 der Kettenglieder
im Eingriff zu sein und auf ihnen aufzuliegen. Wie oben bereits erwähnt, ist
es erforderlich, dass diese Ausrichtung der Zähne 82, 84
und 86 in Bezug auf die Kettenrollen und die Achse der Abtriebswelle des
Getriebes beibehalten wird, wenn das Übersetzungsverhältnis des Getriebes
ausgehend von der in den 10 und 11
gezeigten Stellung der Antriebsanordnung 32 mit großem Radius und
niedrigem Übersetzungsverhältnis und der in der 12
gezeigten Stellung mit kleinerem Radius und hohem Übersetzungsverhältnis
verändert wird.
Die Endstellungen der Bewegung der Zähne 82,
84 und 86 sowie ihrer Arme zwischen den Zahnführungsscheiben
78 der Abtriebswelle des Getriebes werden in den 11
und 12 veranschaulicht.
Bei der in den 10 und 11
dargestellten und für ein niedriges Übersetzungsverhältnis erforderlichen
Stellung der Kette 34 und des Zahntriebmechanismus der Antriebsanordnung
32 werden die Zahnarme 841 und 861 – wie auf den
Zeichnungen zu sehen ist – durch die Fixierungen ihrer Stifte 90
in den Nuten 94 und 96 auseinander sowie von der diametralen Nut
92 weg gespreizt, die der Führung der Radialbewegung des Zahnarms
821 und auf diese Weise des gesamten miteinander verbundenen Zahntriebmechanismus
dient.
Bei der Bewegung von der in den 10 und
11 zu sehenden und für ein niedriges Übersetzungsverhältnis
bestimmten Stellung der Kette 34 zwischen den Trennungsscheiben
20 (auf Veranlassung durch das Getriebesteuergerät) hin zu der in
der 12 dargestellten Position für ein hohes Übersetzungsverhältnis
werden die Kettengliederstifte 36 und der Stift 88 des Arms
821 des Zahntriebmechanismus durch die Spannung der Kette 34 in
radialer Richtung nach innen gegen die konischen Flächen 24 der Scheiben
bewegt, um auf diese Weise zu erreichen, dass der Rotationsradius
der Kette im Verhältnis zur Achse der Abtriebswelle reduziert wird. Dabei werden
die Arme mit den Teilkettenradzähnen in den Nuten 94 und
96 für ihre Stifte 90 nach unten bewegt, wie in der
10 zu sehen ist, sowie aufeinander zu bewegt, wie in
der 12 zu sehen ist. Bei der Bewegung des Zahntriebmechanismus
zu dieser Getriebeposition für ein hohes Übersetzungsverhältnis sind
die nach außen geneigten, zahnbestückten Abschnitte der Zahnarme
841 und 861 teilweise jeweils auf den Radien R1 und
R2 gedreht worden, um die punktierten Radiallinien, die mittig über
die Zähne hinwegführen, wie in der 10 zu
sehen ist, fächerartig nach außen auszubreiten, um den Winkel zwischen
ihnen zu vergrößern, wie in der 12 zu sehen
ist, während sie in allen Positionen des Übersetzungsverhältnisses
zwischen den in den 1, 11
und 12 dargestellten Positionen des niedrigen und hohen
Übersetzungsverhältnisses auf der Achse der Abtriebswelle 22
zentriert bleiben. Die oben erwähnte, durch die Nuten 94 und
96 sowie durch die Nuten 100 und 102 gesteuerte Bewegung
der Zahnarme gewährleistet, dass die Zähne 82, 84 und
86 immer in allen Positionen des Übersetzungsverhältnisses des
Getriebes auf optimale Weise zwischen und mit den benachbarten Kettenrollen im Eingriff
sein werden, und zwar ungeachtet der Geschwindigkeit der Kette und somit der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20 und ihrer zusammengesetzten Abtriebswelle 22.
Wie oben unter Bezugnahme auf die 1,
6 und 7 bereits erwähnt
wurde, lässt sich das Rahmenelement 28, das mit den Laufbuchsen
59 der Baugruppe der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
20 im Eingriff ist, und das die Spannkettenräder 26 trägt,
die die Kettenverengung 30 bilden, durch die Steuermittel des Getriebes
zu der Baugruppe der Scheiben 20 und der Abtriebswelle hin und von ihr
weg bewegen, die sie in schrittweisen Stufen befördert. Der Zweck dieser schrittweisen
Bewegung besteht genau darin, die Länge der Kette 34 zu regeln, die
in den Kettenkreislauf zwischen den Scheiben 20 über die Spannkettenräder
26 hinweg während der Übersetzungsverhältnisänderung
des Getriebes bei laufendem Betrieb eingeführt und aus ihm herausgenommen wird.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die gewählte
Länge des Kettengliedes – wie in der 10
zu sehen ist – gleich der Länge L eines Kettengliedes, die zwischen
den Achsen der benachbarten Verbindungsstifte 36 gemessen wird. Die schrittweise
Bewegung des Rahmenelements 28 durch das Steuergerät des Getriebes
führt dazu, dass ein Glied der Kette dem Kettenkreislauf hinzugefügt oder
aus ihm entfernt wird, um so zu gewährleisten, dass die Zwischenräume
zwischen den Kettengliedrollen 38 mit den verschiedenen Zähnen des
Zahntriebmechanismus der Antriebsanordnung 32 auf beiden inneren Seiten
der Kette in der Verengung 30 absolut synchronisiert sind, wenn der Zahntriebmechanismus
die Verengung überquert, wie in den 11 und
12 zu sehen ist. Wie oben bereits erwähnt wurde,
darf diese Kettenbewegung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
in den Kettenkreislauf zwischen den Scheiben 20 hinein oder aus ihm heraus
nur dann erfolgen, wenn die Zähne des Teilkettenradzahntriebmechanismus der
Antriebsanordnung 32 nicht in Berührung mit der Verengung
30 des Kettenkreislaufs sind. Diese Synchronisation der Zähne der
Kettenanordnung mit den Zwischenräumen zwischen den Gliedern der Kette
34 macht einen sauberen und perfekten Eingriff der Zähne in die Kette
bei allen von der Konstruktion vorgesehenen Abtriebswinkelgeschwindigkeiten der
Abtriebswelle 22 möglich, die eine Höhe von 6000 Umdrehungen
pro Minute erreichen könnten, und zwar ohne irgendeine Unterbrechung der Drehmomentübertragung
oder der Abtriebswinkelgeschwindigkeit.
Wie in der Präambel zu dieser Patentbeschreibung erwähnt,
stützen sich viele bekannte, offensichtlich funktionsfähige stufenlose
Getriebe der oben beschriebenen Art bei ihrer Arbeitsweise auf die Verwendung von
Einwegkupplungen oder Freilaufkupplungen, wobei die Freilaufkupplungen die Möglichkeit
einer Kraftübertragung in beiden Richtungen über die Getriebe ausschließen.
In dem oben beschriebenen Getriebe gemäß der Erfindung gibt es jedoch
kein Hindernis für die Kraftübertragung von der Abtriebswelle
22 zur Antriebswelle 12, wodurch die Eignung des Getriebes für
die Motorbremsung voll und ganz gewährleistet wird.
Eine zweite Ausführungsform des stufenlosen Getriebes gemäß
der Erfindung wird in der 13 gezeigt und umfasst ein
statisches Rahmenglied 120, das einen Übersetzungsverhältnisänderungsmechanismus
122 sowie eine Schaltvorrichtung 124 trägt. Das Getriebe
umfasst außerdem ein Rahmenelement 126, das an dem Rahmen
120 beweglich befestigt ist, um sich mit Hilfe der Verstellschraubenspindel
oder elektronisch gesteuerten hydraulischen Vorrichtung der ersten Ausführungsform
hin zu dem Übersetzungsänderungsmechanismus 122 oder von ihm
weg zu bewegen. Das Rahmenelement 126 ist weitgehend das gleiche wie das
Rahmenelement 28 aus der ersten Ausführungsform des Getriebes, weist
aber nicht die Rahmenköpfe der Arme 53 auf, die die schrägen
Führungsschienen 57 tragen, wenn die Übersetzungsverhältnisänderungsbewegung
des Mechanismus 122 bei dieser Ausführungsform der Erfindung durch
die Schaltvorrichtung 124 in Gang gesetzt wird. In der 13
werden die zur Kennzeichnung der Komponenten und Konstruktionsgebilde verwendeten
Bezugszeichen der Zeichnung der Komponenten des Rahmenelementes 28 benutzt,
die die gleichen wie diejenigen sind, die bei dieser zweiten Ausführungsform
verwendet werden.
Der Mechanismus 122 zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
enthält – wie in den 14 und 19
zu sehen ist – zwei Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
128, die auf ihren konischen Stirnflächen 130 – wie
aus der 19 am besten ersichtlich ist – jeweils
eine zentrale, lineare Nut 132, die auf die Achse der genuteten Abtriebswelle
138 zentriert ist, und zwei Paar außen liegender Nuten 134
und 136 aufweisen, wobei eine Nut aus jedem Paar sich auf den entgegengesetzten
Seiten der zentralen Nut 132 befindet. Die Nuten 134 sind ausgehend
von ihren äußeren Enden hin zu ihren inneren Enden nach innen gebogen,
wobei sich ihre Krümmungsrate zu den unteren Enden hin verstärkt. Die
Nuten 136 sind in gleicher Weise gebogen, wobei ihre Krümmungsrate
– wie aus der 19 ersichtlich ist – stärker
betont ist als die der Nuten 134 zu ihren unteren Enden hin. Die Nut
132 ist – wie aus den 14 und
19 ersichtlich wird – hinterschnitten und im
Querschnitt gleichmäßig T-förmig über ihre gesamte Länge,
während die hinterschnittenen Abschnitte der Nuten 134 und
136, die in der 19 mit punktierten Linien
dargestellt sind, mit den offenen äußeren Abschnitten der Nuten nicht
symmetrisch sind, und zwar für einen Zweck, der weiter unten erläutert
wird.
Die Antriebsanordnung 140 umfasst bei dieser Ausführungsform
der Erfindung – wie aus den 14, 16
und 19 ersichtlich ist – zusammen mit den Scheibennuten
132, 134 und 136 einen zentralen Zahnmitnehmer
142, ein erstes Paar von Zahnmitnehmern 144, die dicht bei dem
Mitnehmer 142 angeordnet sind, und ein zweites Paar äußerer Zahnmitnehmer
146.
Die beim Getriebe dieser zweiten Ausführungsform verwendete Antriebskette
bleibt auch die Kette 34 der ersten Ausführungsform und jeder der
Zahnmitnehmer umfasst drei quer ausgerichtete Kettenradzähne, die so geformt
sind, wie es in den 14, 16
und 19 gezeigt wird, wobei die Zähne jedes Zahnmitnehmerpaars
144 und 146, die sich auf den entgegengesetzten Seiten des zentralen
Mitnehmers 142 befinden, einander spiegelbildlich gleich sind. Wie aus
der 16 klar ersichtlich ist, sind die Bodenabschnitte
jedes Kettenradzahns auf den Zahnmitnehmern nach außen ausgeweitet, genauso
wie jene aus der vorhergehenden Ausführungsform, um so Sitze für die Aufnahme
der Kettenrollen 38 auf jeder Seite eines Kettenglieds zu schaffen, mit
dem der Zahn in allen Übersetzungsverhältnisänderungspositionen der
Kette zwischen den Scheiben 128 im Eingriff ist.
Die Zähne jedes Zahnmitnehmers sind an einer Querstange
148 befestigt und werden voneinander durch eine Dimension auf Abstand gehalten,
die den quer ausgerichteten Zwischenräumen zwischen den Rollen 38
der Kette 34 entspricht.
Die Enden der Querstange 148 des Zahnmitnehmers
142 tragen jeweils eine rechteckige Querausformung 150, die zum
Kegelwinkel der Flächen 130 der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
128 und somit auch zu den hinterschnittenen Abschnitten der Böden
der Scheibennuten 132, in denen sie gleitend fixiert sind, zusätzlich
auf Winkel gebogen ist.
Die Enden der Zahnmitnehmer 144 und 146 enthalten
jeweils – wie aus der 16 ersichtlich ist –
eine nach außen vorstehende obere, zylindrische Ausformung 152, wobei
sich ihr Ende zum Boden der Scheibennut hin zusätzlich verjüngt, in der
sie beim Betrieb fixiert ist, sowie eine zweite Ausformung 154, die aus
einem zylindrischen Zapfen besteht, der an seinem freien Ende eine radial vorstehende
Scheibe 156 trägt. Die zylindrischen Ausformungen 152 haben
jeweils einen Durchmesser, der eine genaue Gleitpassung in den äußeren
Abschnitten der Nuten 134 und 136 auf den Flächen der Scheiben
128 ermöglicht. Der Zapfen der Ausformung 154 hat einen geringeren
Durchmesser als der Zapfen der Ausformungen 152, wobei seine Achse in Bezug
auf die Achse der Ausformung 152 nach unten geneigt ist, so dass die Achse
senkrecht zu den Böden der Nuten 134 oder 136 der Scheiben
128 steht, in denen sie beim Betrieb fixiert ist, wobei die äußere
Oberfläche seiner Scheibe 156 mit der konischen Fläche der Ausformung
152 auf der gleichen Ebene liegt. Die Scheibe 156 der Ausformung
154 hat eine Stärke und einen Durchmesser, die eine gute Gleitpassung
in den hinterschnittenen Abschnitten der Nuten 134 oder 136 ermöglichen.
Die Oberflächen der Scheiben 156 klemmen die Zahnmitnehmer in den
Nuten gegen eine nach oben oder nach unten gerichtete Bewegung aus ihren ausgewählten
Übersetzungsverhältnispositionen in den Nuten so fest, wie es durch das
Ausmaß der Separation der Scheiben bestimmt wird.
In der zusammengebauten Baugruppe 122 der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
und der Baugruppe ihrer Antriebsanordnung 140 dienen die Ansatzkegel der
Ausformungen 150, 152 und 154 jeweils auf den Zahnmitnehmern
142, 144 und 146 dem gleichen Zweck wie die Ansatzkegel
der Verbindungsstifte 36 der Kette 34, die im Zusammenhang mit
dem stufenlosen Getriebe der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, und
zwar beim Festklemmen gegen die Böden der Nuten der Scheiben 128,
in denen sie fixiert sind, um eine von der Achse der Abtriebswelle des Getriebes
wegführende, unkontrollierte Radialbewegung der Zahnmitnehmer zu verhindern,
wenn sie beim Durchlaufen der Verengung 30 zwischen den Spannkettenrädern
26 keinen Kontakt mehr mit der Kette 34 haben, und die Zahnmitnehmer
in die Lage zu versetzen, nach innen oder nach außen zwischen den Scheiben
128 bewegt zu werden, während ihre Zähne genau mit der Kette
34 im Eingriff bleiben, um das Antriebs- bzw. Abtriebsübersetzungsverhältnis
des Getriebes zu verändern, wenn die Scheiben 128 auf der Abtriebswelle
138 voneinander weg und aufeinander zu bewegt werden, wie es weiter unten
beschrieben wird.
Genauso wie das bei den Zähnen der Zahnbaugruppe der vorhergehenden
Ausführungsform des Getriebes der Fall war, ist es auch hier erforderlich,
dass die Zähne der Zahnmitnehmer 144 und 146 etwas nach außen
und vom Zahnmitnehmer 142 weg gedreht und enger zusammen bewegt werden,
wenn die Antriebsanordnung 140 in den Nuten 134 und
136 ihrer Scheiben 128 zusammen mit den fünf Zahnmitnehmern
142, 144 und 146 durch die Kettenspannung hin zur Position
der Abtriebswelle des Getriebes bei hohem Übersetzungsverhältnis und kleinem
Radius des Kettenrades bewegt wird, wie in der 13 zu
sehen ist. Das wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht,
dass die Scheiben 156 der Zahnmitnehmerausformungen 154 von der
oberen Position in der 19 zu ihren mit einer punktierten
Linie gekennzeichneten, unteren Positionen bewegt werden. In dieser Position haben
die außermittigen, hinterschnittenen Abschnitte der Nuten 134 und
136 die Scheiben 156 der Ausformung 154 und auf diese
Weise die Zahnmitnehmer 144 und 146 sowie deren Zähne ein
wenig um die Achsen ihrer Ausformungen 152 gedreht, um einen Ausgleich
für die Verringerung des Radius der Kettenbahn zwischen den Scheiben
128 zu schaffen und gleichzeitig die Zähne des Zahnmitnehmers mit
der Kette genau in Eingriff zu halten. Das bleibt eine Sache von entscheidender
Bedeutung, wenn die Zähne der Antriebsanordnung 140 die Kettenverengung
30 durchlaufen, wobei ihre äußeren Zähne mit der Kette auf
beiden Seiten der Verengung im Eingriff sind. Bei der Rückführung des
Getriebes zu seinem niedrigen Übersetzungsverhältnis und zur Position
bei vergrößertem Kettenbahnradius werden die Zahnmitnehmer und die Ketten
zwischen den sich schließenden Scheiben 128 nach außen bewegt,
wobei der hinterschnittene Abschnitt der Nuten 134 und 136 jetzt
die Zahnmitnehmer 144 und 146 sowie ihre Zähne in die entgegengesetzte
Richtung dreht, um einen Ausgleich für die Vergrößerung des Radius
der Kettenbahn zu schaffen.
Der periphere Abstand der Zahnmittelpunkte zwischen den Zahnmitnehmern
142, 144 und 146 bei dieser Ausführungsform des
Getriebes beträgt 2 × L im Gegensatz zu L bei der ersten Ausführungsform.
Wie bei dem Getriebe der vorhergehenden Ausführungsform bleibt
es wichtig, dass jede Veränderung des Übersetzungsverhältnisses und
jede Verlängerung oder Verkürzung der Kette, die zwischen den Scheiben
128 stattfindet, nur solange vor sich gehen kann, wie die Teilkettenradzähne
der Antriebsanordnung 140 nicht in Berührung mit dem Bereich der Verengung
30 der Kettenbahn zwischen den Scheiben 128 stehen.
Wie in den 13, 14
und 15 zu sehen ist, gehören zu den konischen
Scheiben 128 für die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
bei dieser Ausführungsform der Erfindung jeweils auch die Zahnräder
158 für die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses,
wie aus der 15 ersichtlich wird. Die Zahnräder
158 sind an den Außenflächen der Scheiben 128 durch
zylindrische Mitnehmer 162 befestigt und von ihnen in Abstand gebracht,
die rotierend im Eingriff und in den Aussparungen 161 in den Zapfen
160 auf den Scheiben frei drehbar sind, wie aus der 15
ersichtlich ist. Die Zahnmitnehmer 162 sind mit Außengewinde versehen
und in Ringen 164 mit Innengewinde im Schraubeingriff, die an den Seitenwänden
des Abschnitts des Getrieberahmens 120 befestigt sind, in dem die Baugruppe
122 für die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
untergebracht ist. Die Gewinde auf den Zahnmitnehmern 162 und den Ringen
sind dergestalt, dass während der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
des Getriebes die Scheiben 128 gleichzeitig aufeinander zu und voneinander
weg bewegt werden, während die Zahnräder 158 in einer gemeinsamen
Richtung gedreht werden.
Die Zahnräder 158 sind, wie in der 13
zu sehen ist, mit den Schaltzahnrädern 166 der Schaltvorrichtung
124 im Eingriff und werden beim Betrieb durch sie gedreht. Die Schaltzahnräder
166 werden durch kerbverzahnte Wellenstümpfe einer Rohrwelle
168 gedreht und lassen sich in Achsenrichtung auf den kerbverzahnten Wellenstümpfen
einer Rohrwelle 168 bewegen, die in Lagern (nicht abgebildet) in den Seitenwänden
des Abschnitts des Rahmenelementes 120 der Baugruppe 122 für
die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses drehbar ist. Die Schaltzahnräder
166 weisen jeweils ringförmige Seitenplatten 170 auf, die
von den Zähnen des Zahnrades radial nach außen ragen, wie in der
13 zu sehen ist, um so einen Drehkanal zu schaffen,
in dem die mit Zähnen versehenen Abschnitte der Zahnräder 158
in der Eingriffszone der Zahnräder fixiert werden, so dass die Bewegung der
Zahnräder 158 während der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
zum Getrieberahmen hin und von ihm weg die Schaltzahnräder 166 veranlasst,
ihrer Bewegung auf den kerbverzahnten Wellenstümpfen der Wellen 168
zu folgen, um die Zahnräder in Eingriff zu halten, ohne dass es viel breiterer
und schwererer Schaltzahnräder 166 bedarf.
Die Schaltvorrichtung 124 weist außerdem eine Auslöseanordnung
172 für das Schalten auf, die sich in einem Abschnitt des Rahmenelementes
120 an der Außenseite des oberen Schaltzahnrades 166 in der
13 befindet, sowie einen Torsionsstab 174,
der drehbar in der Bohrung der Welle 168 fixiert ist, und dessen eine Stirnseite
auf jede geeignete Weise an der Welle an oder zu ihrem Wellenstumpf hin befestigt
ist, der die Auslöseanordnung 172 und einen Getriebemotor
176 trägt, der mit der zweiten Stirnseite des Torsionsstabes
174 verbunden ist, der aus der Welle 168 auf der Außenseite
des Rahmens 120 herausragt.
Aus den 17 und 18
geht hervor, dass die Auslöseanordnung 172 aus zwei identischen Sperrvorrichtungen
zusammengesetzt ist, die sich in einer Rücken-an-Rücken-Konfiguration
auf dem kerbverzahnten Wellenstumpf der Welle 168 befinden. Jedes der sich
drehenden Sperrräder 178 trägt bei dieser Ausführungsform
der Erfindung sechs Sperrklinkenzähne 180, die in gleichmäßigen
Abständen voneinander mit Zwischenräumen von 60° um den Kreisumfang
der Sperrklinke herum angeordnet sind. Die Auslöseklinken 182 sind
so geformt, wie sie auf den Zeichnungen dargestellt sind, und sind jeweils teilweise
um einen normalen Bolzen 184 drehbar, dessen Stirnseiten in den Seitenwänden
des Rahmenabschnitts verankert sind, in dem die Auslöseanordnung fixiert ist,
wie aus der 13 ersichtlich ist.
Die Steuervorrichtung für das in der 13
dargestellte Getriebe enthält die Verstellschraubenspindel oder eine elektrisch
zu betätigende, hydraulische Schaltvorrichtung zum Bewegen des Rahmenelementes
126 hin zum und vom Rahmenelement 120 weg sowie eine Trigger-Steuergerät
(nicht abgebildet) zum Auslösen einer vorbestimmten schrittweisen Schaltbewegung
der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben aufeinander zu und voneinander
weg. Das Trigger-Steuergerät ist das Grundsteuergerät und steuert außerdem
die indizierte Bewegung der Anordnung des Rahmenelements 126.
Bei der Funktionsweise des in der 13
dargestellten Getriebes wird die schrittweise Bewegung der Scheiben 128
zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses und auf diese Weise
auch der Lauf der Kette 34 zwischen ihnen wie bei dem Getriebe der vorhergehenden
Ausführungsform durch die Steuervorrichtung des Getriebes verhindert, während
sich die aus einem Teilkettenrad bestehende Antriebsanordnung 140 im Bereich
der Kettenverengung 30 zwischen den Scheiben 128 befindet.
Bei laufendem Getriebe und auf Befehl des primären Trigger-Steuergeräts
zur Verschiebung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes nach oben
oder nach unten wird die Elektronik des Steuergerätes den Motor 176
in Gang setzen, um das zweckdienliche Drehmoment auf den Torsionsstab
174 aufzubringen und es in welcher auch immer ausgewählten Richtung
einzuschalten. Die Welle 168 wird in der Zwischenzeit durch die Auslöseklinken
182 in einer gegen Rotation blockierten Position gehalten, die die Scheiben
178 des Sperrzahnrades gegen Rotation in einer von beiden Richtungen festhalten,
wie in der 17 zu sehen ist.
Eine der Auslöseklinken 182, und zwar unabhängig
davon, welche von ihnen auch immer gegen die Vorspannung des auf die Sperrräder
178 über die Welle 168 einwirkenden Torsionsstabes
176 betätigt werden muss, wird jetzt in der Richtung ausgelöst,
die durch einen der Pfeile in der 17 gekennzeichnet
ist, um den Zahn des Sperrrades auszuklinken, der dank der gespeicherten Energie
des Torsionsstabes 174 mit ihm im Eingriff ist. Beim Ausklinken werden
die Sperrzahnräder 178 unverzüglich einschnappend in die erforderliche
Richtung gedreht, um die Welle 168, die Schaltzahnräder
166 und die Zahnräder 158 zu einer schrittweisen Drehung
zu veranlassen, damit die Scheiben 128 je nach Bedarf aufeinander zu oder
voneinander weg bewegt werden können. Die Auslöseklinken 182
des Sperrzahnrades sind mit der Schwerkraft in Richtung zu den Sperrzahnrädern
178 vorgespannt und ein ausgeklinkter Zahn 180 des Sperrzahnrades
wird, wenn man von der Annahme ausgeht, dass das in der 18
dargestellte Sperrzahnrad entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, die Nase der
Sperrklinke nach unten auf das Sperrzahnrad zu bewegen, um den nachfolgenden Zahn
so in Eingriff zu bringen, wie es in der 18 gezeigt
wird. Um die Auslöseklinken 182 noch formschlüssiger zurückzusetzen,
könnte dazwischen eine Feder eingesetzt und mit den nach oben vorstehenden
Auslösearmen der Auslöseklinken verbunden werden, um die Arme zueinander
vorzuspannen. Um die Zahnräder 158 in die entgegengesetzte Richtung
zu drehen, wird der Motor 176 durch das Steuergerät gedreht, um die
Sperrzahnräder 178 in der entgegengesetzten Richtung mit einer Drehmomentbelastung
zu versehen.
Das oben genannte Verfahren mit der Verwendung einer mechanischen
Vorrichtung (Torsionsstab 174) als Vorrichtung zur Speicherung der Auslösungsenergie
beseitigt die Notwendigkeit, weitaus kostspieligere und kompliziertere elektrische
oder hydraulische Hochleistungsvorrichtungen für die Energiespeicherung zur
Erreichung des gleichen Zwecks zu beschaffen.
Wie bei dem Getriebe aus der ersten Ausführungsform wird es offensichtlich
erforderlich sein, in Übereinstimmung mit der Funktionsweise der Schaltvorrichtung
124 schrittweise das Rahmenelement 126 hin zur Baugruppe
122 für die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
und von ihr weg zu bewegen, um so die Kette in die Kettenbahn zwischen den Scheiben
128 hinein zu führen oder aus ihr heraus zu führen. Das wird
bei dieser Ausführungsform der Erfindung auf genau die gleiche Art und Weise
erreicht, in der das Rahmenelement 28 im Getriebe der ersten Ausführungsform
bewegt wird. Die Verstellschraubenspindel oder elektronisch geregelte, hydraulische
Steuervorrichtung zur Bewegung des Rahmenelements 126 wird durch das Grundsteuergerät
aktiviert, das die Schaltvorrichtung 124 steuert und aktiviert.
Die erforderlichen Variablen, die für die Berechnung der Mittellinien
der Nuten 134 und 136 der Scheibe 128 benötigt werden,
werden in der 19 veranschaulicht und werden jetzt anhand
eines kurzen mathematischen Modells beschrieben.
Die Punkte P, G, K, M, N und O liegen auf einem gemeinsamen Radius
SR (Linie AG) des Antriebskettenrades und sind alle voneinander unter Bezugnahme
auf den Punkt A im Zentrum der Abtriebswelle des Getriebes durch den Winkel &thgr;
getrennt, der den Kettengliedlängen L auf diesem Antriebsradius SR entspricht.
In Anbetracht der Tatsache, dass die X-Achse die Horizontale durch den Punkt A und
die Y-Achse die Vertikale durch den Punkt A ist, können die X- und Y-Koordinaten
der Punkte H und Q berechnet werden, vorausgesetzt der Antriebsradius SR und die
Kettengliedlänge L sind wie folgt:
L2 = 2·SR2 – 2·SR·SR·cos(&thgr;)
und durch Lösung für &thgr; ergibt:
Der äquivalente Antriebsradius RE am Mittelpunkt der Länge
L des Kettenglieds vom Punkt Q bis zum Punkt A verläuft deshalb lotrecht zur
Linie KM und wird folgendermaßen berechnet:
Die X- und Y-Koordinaten des Punktes Q sind deshalb folgende:
X: QE = RE·sin(k·&thgr;)(C)
Y: AE = RE·cos(k·&thgr;)(D)
Wenn k die ganze Zahl ist, die das Vielfache der von der Y-Achse entfernten
Zahl der Kettengliedlänge anzeigt, ist k in diesem Falle gleich 2.
Die X- und Y-Koordinaten des Punktes H sind deshalb folgende:
X: HF = RE·sin(k·&thgr;)(E)
Y: AF = RE·cos(k·&thgr;)(F)
Wenn k die ganze Zahl ist, die das Vielfache der von der Y-Achse entfernten
Zahl der Kettengliedlänge anzeigt, ist k in diesem Falle gleich 4.
Wenn man die Gleichungen A bis F zusammenfasst, kann daraus ein verallgemeinertes
Gleichungssystem für die X- bis Y-Koordinaten im gesamten Bereich der Übersetzungsverhältnisse
des Getriebes wie folgt abgeleitet werden:
Wobei k die ganze Zahl anzeigt, die das Vielfache der von der Y-Achse
entfernten Zahl der Kettengliedlänge anzeigt.
Die X- und Y-Koordinaten der Punkte I und J (Mittellinien jeweils
für die äußeren und inneren Abschnitte der Nuten, wenn SR geändert
wird) können ohne weiteres durch das Einfügen ihrer festen Relation in
Bezug auf den Punkt H und die Linie HA bestimmt werden, die von einem Zahn des Kettenrades
zum anderen unterschiedlich sein kann.
Der oben dargelegte Sachverhalt kann zu zwei nicht miteinander identischen
Mittellinien für die äußeren und inneren Abschnitte der Nuten
134 und 136 führen, wie es durch die punktierten, hinterschnittenen
Innenabschnitte der Nuten in der 19 angezeigt wird.
Bei einer Variation der in der 13 gezeigten,
zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes wird die
Kette 34 und die mit Zähnen versehene Antriebsanordnung
140 durch eine aus gewölbten Kettengliedern bestehende Kette
184 und durch die in den 20 und
21 dargestellten, in einer Rillenkette im Eingriff
befindlichen Stäbe 186 einer Antriebsanordnung ersetzt. Wie auf den
beiden Zeichnungen zu sehen ist, ist die Kette 184 aus gewölbten Gliederplatten
188 gefertigt, die drehbar miteinander durch Verbindungsstifte
190 gekoppelt sind, die Abstandsrollen 192 tragen, die zwischen
den Gliederplatten 188 drehbar gelagert sind.
Die unteren Seiten der Gliederplatten 188 sind hinein in
eine mittige, bogenförmige, den Stab in Eingriff bringende Sitzausformung
194 gerundet, die am deutlichsten auf dem mittigen Frontglied
188 in der 20 zu sehen ist.
Die Enden 195 der Antriebsanordnungsstäbe
186 verjüngen sich, damit sie aufeinander abgestimmt sein und auf
den konischen Böden der Nuten 132 bis 136 der Übersetzungsverhältnisänderungsscheibe
128 aufzusitzen können, wobei die Nuten 196 sich dicht neben
ihren Enden in den engeren äußeren Abschnitten der Nuten 132
bis 136 befinden. Nur vier von den fünf Stäben 186 der
Antriebsanordnung des Getriebes werden in den 20 und
21 gezeigt.
Die äußeren und inneren hinterschnittenen Abschnitte der
Nuten 132, 134 und 136 werden modifiziert, wenn sie zusammen
mit der Kette 184 verwendet werden, um auf jeder Seite der Mittellinie
der Nuten symmetrisch zu sein, wobei diese Modifizierung der Nuten eine Anpassung
des oben erwähnten mathematischen Modells für die Mittellinie der Nut
erforderlich macht, um einen Ausgleich für die etwas erhöhten Positionen
der Achsen der Stäbe 186 zu schaffen, wenn sie sich in den Gliederausformungen
194 im Eingriff befinden, und zwar in Bezug auf die Achsen der benachbarten
Verbindungsstifte 190 in ähnlicher Weise wie bei den Berechnungspunkten
I und J in der 19. In diesem Falle können die
Mittellinien der Nuten voneinander durch den Abstand zwischen den Achsen der Verbindungsstifte
in einem einzigen Kettenglied separiert werden.
Das in der 13 dargestellte Getriebe bleibt
unverändert mit Ausnahme der oben erwähnten Variationen. Jedoch die Verwendung
der Kette 184 und der Antriebsstäbe 186 als die Antriebsanordnung
des Getriebes gewährleistet eine vereinfachte Konstruktion des Ketteneingriffs,
bei der das Drehmoment, das auf die Zahnmitnehmer 142, 144 und
146 ausgeübt wird, eliminiert wird.
Das folgende Beispiel dient dem Zweck, die schrittweise Kettenbewegung
während der Änderung des Übersetzungsverhältnisses des erfindungsgemäßen
Getriebes darzustellen:
Angenommen, die Länge L eines Kettengliedes ist gleich 12,7 mm und die kreisförmige
Kettenbahn zwischen den Scheiben 20 muss ihre Länge von der für
ein hohes Übersetzungsverhältnis benötigten Anzahl von Kettengliedern
HRL = 20 auf die für ihr niedriges Übersetzungsverhältnis benötigte
Anzahl von Kettengliedern LRL = 40 Kettengliedlängen verändern,
dann ist &thgr;HRL = 360°/20 = 18° (der Winkel eines Kettengliedes
in Bezug auf die Antriebswellenachse mit einem Umfang von HRL = 20) und &thgr;LRL
= 360°/40 = 9° (der Winkel eines Kettengliedes in Bezug auf die Antriebswellenachse
mit einem Umfang von HRL = 40).
Wenn die Gleichung A verwendet wird,
kann SR berechnet werden als
Die unten aufgeführte Tabelle liefert die Werte für die
Längen RL von Kettengliedern am Kreisumfang der Scheiben 20 von HRL
= 20 bis LRL = 40 mit dem entsprechenden &thgr; und Übersetzungsverhältnisänderungsprozentsatz,
der wie folgt berechnet wird:
Die entsprechende Scheibenverschiebung DD jeder Scheibe
20 steht mit dem Kegelwinkel &agr; des Kettengliedstiftes 36
in Zusammenhang (5 und 15)
und wird wie folgt berechnet:
DD = SRC·tan(&agr;)(K)
wobei SRC die Veränderung von SR wegen aufeinander folgender Kettengliedlängen
ist.
Wenn eine Steigungshöhe von LS = 4,4mm/pro Umdrehung für
das Übersetzungsverhältnisänderungszahnrad 158 angenommen
wird, wird die durch die Nachstellmutter erforderliche Rotation ASR eine Konstante
sein von:
wie aus der folgenden Tabelle zu entnehmen ist:
RLVeränderung des ÜbersetzungsverhältnissesThetaSRSRCDDASRKettenglieder%GradmmmmmmGrad205,018,040,62,00,760214,817,142,62,00,760224,516,444,62,00,760234,315,746,62,00,760244,215,048,62,00,760254,014,450,72,00,760263,813,852,72,00,760273,713,354,72,00,760283,612,956,72,00,760293,412,458,72,00,760303,312,060,72,00,760313,211,662,82,00,760323,111,364,82,00,760333,010,966,82,00,760342,910,668,82,00,760352,910,370,82,00,760362,810,072,92,00,760372,79,774,92,00,760382,69,576,92,00,760392,69,278,92,00,760402,59,080,92,00,760
Es ist zu beachten, dass die Konstante ASR eine Annäherung ist,
da, wenn L im Vergleich zu SR groß ist, die Annäherung nicht gültig
sein wird.
Um die Steuerung des Umschaltens in die richtige Perspektive zu setzen,
ist bei der Scheibe 128 und der Abtriebswelle 138 von einer Drehzahl
von 3000 U/min oder 50 Umdrehungen pro Sekunde oder 20 ms pro Umdrehung auszugehen.
Nimmt man an, dass der Übergangsbereich über die Verengung 30,
wo kein Umschalten stattfinden kann, 60° ausmacht, dann wird die für das
Umschalten ST zur Verfügung stehende Zeit wie folgt berechnet:
wobei das die Zeit ist, in der die Scheiben um 0,7 mm bewegt oder die Übersetzungsverhältnisänderungszahnräder
158 über 60° in Abhängigkeit vom verwendeten Steuerungssystem
und -mechanismus gedreht werden müssen. Die durchschnittliche Scheibendrehzahl
kann wie folgt berechnet werden:
Die Steuerung des Steuerrahmenelements 126, dessen Bewegung
SRC entspricht, ist bei der zweiten Ausführungsform mit den Übersetzungsverhältnisänderungszahnrädern
158 zu synchronisieren, kann aber verzögert oder
beschleunigt werden, wie weiter unten noch dargelegt werden wird.
Wann auch immer das erfindungsgemäße Getriebe zu einem höheren
Übersetzungsverhältnis (SR verringert sich) hoch geschaltet wird, kann
die Bewegung des Steuerrahmenelements 28 verzögert und verlängert
werden, da das Übersetzungsgetriebe auch dann immer noch in der Lage wäre,
zu funktionieren, wenn die Spannkettenräder 26 der Verengung
30 vom Kettenlaufweg auf den Scheiben 120 um 2 mm weiter entfernt
sind und somit verstellt werden können, nachdem das Umschalten erfolgt ist,
was die Steuerung dramatisch vereinfachen würde, da die Zeitdauer nicht wie
bei der Bewegung der Scheiben 120 von entscheidender Bedeutung ist.
Wann auch immer das erfindungsgemäße Getriebe auf ein niedrigeres
Übersetzungsverhältnis (SR erhöht sich) herunter geschaltet wird,
muss die Bewegung des Steuerrahmens 126 vor der Bewegung der Scheiben
120 erfolgen, um eine Kollision zwischen den Spannkettenrädern
26 und der mit einem Teilkettenrad versehenen Antriebsanordnung
32 zu verhindern, wobei wiederum – wie bereits oben erwähnt
– die Zeitdauer nicht von entscheidender Bedeutung ist und die Steuerung
vereinfacht werden würde.
Im Falle, dass das stufenlose Getriebe gemäß der Erfindung
in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen soll, kann die Steuerung dadurch noch
weiter vereinfacht werden, dass von der durch formschlüssigen Eingriff und
hohes Drehmoment gekennzeichneten Beschaffenheit des stufenlosen Getriebes Gebrauch
gemacht wird, indem man die Abtriebswelle direkt über ein Differential mit
den Rädern des Kraftfahrzeugs koppelt, wobei die maximale Drehzahl der Abtriebswelle
somit bei 1.300 U/min (maximale U/min der Räder) liegen und folglich die Schaltzeit
noch weiter erhöhen würde.
Bei einer dritten Ausführungsform des stufenlosen Getriebes gemäß
der Erfindung werden die Kegelstumpfscheiben 128 zur Veränderung des
Übersetzungsverhältnisses und die Kette 34 des Getriebes der
zweiten Ausführungsform durch die Scheiben 198 und die modifizierte
Kette 34 ersetzt, die in den 23 und
24 dargestellt sind.
Die Scheiben 198 haben jeweils eine konische Fläche
200 und eine Reihe von Rippen 202, die von der Fläche
200 nach außen vorstehen, um zwischen ihnen die Nuten 204
zu bilden. Wie in den 22 und 23
zu sehen ist, verjüngen sich die Seitenwände der Nuten 204 von
ihren Böden nach außen bis hin zu den äußeren Flächen der
Rippen 202.
Die freien Enden der Verbindungsstifte 36 der Kette
34 der vorhergehenden Ausführungsform des Getriebes tragen Köpfe
206, wie aus der 24 ersichtlich ist, die sich
nach innen hin zu den leicht konischen Außenflächen 208 der Stifte
verjüngen. Der Kegelwinkel der Seiten der Stiftköpfe 206 entspricht
dem Kegelwinkel der Seitenwände der Scheibennuten 204 und ihre Längen
entsprechen der Tiefe der Nuten.
Die Rippen 202 und die Nuten 204 dienen bei dieser
Ausführungsform der Erfindung dem Zweck der Antriebsanordnungen 32
und 140 der vorhergehenden Ausführungsformen. Bei der Rotation der
Scheiben 198 werden die Stiftköpfe 206 eines Abschnitts der
Kreisbahn der Kette 34 zwischen die Scheiben eingesetzt und in eine Bewegung
zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses in den Nuten
204 geleitet und rutschen dann lediglich nacheinander beim Durchlaufen
der Verengung 30 der Kettenbahn ohne weiteres aus den Nuten 204
an der Kettenauslassöffnung aus der Verengung, wobei neue Stiftköpfe wieder
in die Führungsnute der Reihe an der Ketteneinlassöffnung zur Verengung
30 aufgenommen werden, ohne mit den Rippen 202 zu kollidieren.
Die modifizierte Kette 34 aber führt zu großen
Winkeln der Stiftköpfe 206, um so den Stiftköpfen zu ermöglichen,
die Rippen 202 reibungslos in Eingriff zu bringen, was wiederum eine einseitig
auf die Scheiben 198 in der gerippten Sektion wirkende Seitenkraft hervorruft.
Bei Anwendungen dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Getriebes mit hoher Drehzahl und hohem Drehmoment weisen die Nuten 204
in den Scheiben 198 die in der 25 dargestellte,
abgestufte Querschnittsform auf. Die Nuten 204 sind in einen nach außen
verjüngten oberen Abschnitt unterteilt, wo der Kegelwinkel der Seitenwände,
wenn er von einer zentralen Ebene durch die Nut gemessen wird, beträchtlich
kleiner als der Kegelwinkel der Nuten 204 in der Scheibe 184 ist
(siehe 23). Die unteren Abschnitte der Seitenwände
der Nut verlaufen parallel und senkrecht am Nutenboden, der sich auf der Höhe
der konischen Fläche der Scheibe befindet. Die Höhe der Rippen
202 und somit der parallelen Seitenwandabschnitte der Nuten 204
nimmt ganz unmerklich ab, und zwar ausgehend vom großen Radius der Kettenbahn
am Kreisumfang der Scheibe, wie in der 26 zu sehen
ist, bis hin zu jenem Radius in der dem hohen Übersetzungsverhältnis entsprechenden
Bahnposition gleich neben der Öffnung 210 der Abtriebswelle des Getriebes,
wie in der 23 zu sehen ist.
Die in den 27 bis 29
dargestellte Kette 212 zur Verwendung mit den in der 25
dargestellten Scheibennuten 204 ist im Wesentlichen die gleiche wie die
Kette 34 aus der vorhergehenden Ausführungsform mit Ausnahme ihrer
modifizierten, zusammengesetzten äußeren Kettengliedanordnung
214.
Die Kettengliedanordnungen 214 bestehen jeweils aus einem
Abschnitt eines Innengliedes 216, das an dem es tragenden Verbindungsstift
36 befestigt ist, und eines Außengliedes 218. Das Außenglied
218 ist aus zwei Gliedabschnitten 2181 und 21811 zusammengesetzt,
die auf den Verbindungsstiften 36 gegen eine relative Rotation um die Stiftachsen
durch Nut- und Federverbindungen festgehalten werden, die auf den Zeichnungen dargestellt
sind. Die Gliedabschnitte sind jedoch in der Richtung der Stiftachsen
36 in Bezug aufeinander drehbar.
Die Stirnflächen der Glieder 216 und 218 tragen
jeweils ein Paar feststehender, gegenläufiger, kreis- und spiralförmiger
Rampen 220, die beim Einsatz aneinander anstoßen und aufeinander aufsitzen.
Die Gliedabschnitte 2181und21811 weisen jeweils einen feststehenden konischen Kopf 222 mit
einer Basis auf, in der ein Ende eines Verbindungsstiftes 36 sich drehbar
und gleitend bewegen lässt. Die Gliedabschnitte werden leicht auf Verbindungsstiften
durch jedes geeignete Mittel festgehalten, wie z.B. ein Runddichtring, der sich
in einer äußeren Nut in den Stiften 36 befindet und reibschlüssig
mit den Bohrungen in den Stiftköpfen im Eingriff ist.
Beim Einsatz, wenn die Kette 212 einer linearen Bahn folgt,
befinden sich die hohen Stirnflächen 224 der Rampenpaare
220 dicht beieinander, wie in der 28 zu sehen
ist. Wenn die Kette in eine Kurve einläuft (siehe 29),
wird der führende Verbindungsstift von der in der 28
dargestellten Position in die in der 29 dargestellten
Position bewegt, um eine relative Rotation zwischen ihm und dem ihm nacheilenden
Stift herbeizuführen. Die gleiche relative Rotation erfolgt zwischen den Rampenpaaren
220 auf den Stiften und die Rampen auf den Gliedern 218 werden
auf den Rampen auf den Gliedern 220 nach oben fahren, um so zu bewirken,
dass die konischen Enden 208 der Stifte 36 in geringerem Maße
von den Stiftköpfen 222 entblößt werden. Die Entblößung
der Stiftlänge zwischen der durch einen kleinen Kettenradius und ein hohes
Übersetzungsverhältnis gekennzeichneten Position der Kettenbahn und ihren
durch einen großen Radius und ein niedriges Übersetzungsverhältnis
gekennzeichneten Positionen zwischen den Scheiben 184 wird jeweils in den
25 und 26 veranschaulicht.
Das Ausmaß der Entblößung des Stifts 36 von den Stiftköpfen
222 wird auf den Zeichnungen stark übertrieben dargestellt, wobei
das tatsächliche Höchstmaß der Stiftentblößung in der Praxis
ungefähr um 0,1 mm schwankt.
Wie oben beschrieben, ermöglicht die modifizierte Kette den Seitenwänden
der Nuten, einen geringeren Kegelwinkel zu haben als jene in der 23,
um die Traktion zwischen den Kettenstiftköpfen 222 und dem konischen
Abschnitt der Nuten 204 aus der 25 zu verbessern
und gleichzeitig auch die tatsächliche Kraftkomponente der Wechselwirkung zwischen
den Stiftköpfen 222 und den Seitenwänden der Nuten zu verringern,
um so das Ein- und Austreten der Stiftköpfe in und aus den Scheibennuten
204 zu erleichtern.
Bei noch einer weiteren Variation der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben,
der Antriebsanordnung und der Kette des in der 13 dargestellten,
erfindungsgemäßen Getriebes werden die Scheiben 128 und die Kette
34 durch die in den 30 und 31
dargestellten Scheiben 226 und das endlose Band 228 ersetzt.
Wie in der 30 zu sehen ist, weisen die
Scheiben 226 eine mit Rippe 229 und Nute 230 versehene
Antriebsanordnung auf ihren konischen Flächen 231 auf, die derjenigen
gleicht, die zusammen mit den in den 22 und
23 dargestellten Scheiben 198 zu sehen ist.
Die Nuten der Scheiben 226 besitzen jedoch keine konischen Seitenwände
und sind an den Oberseiten der Rippen abgerundet.
Das Band 228 könnte bei dieser Variation der Erfindung
aus jedem beliebigen, geeigneten nicht dehnbaren, aber flexiblen Material gemacht
sein, ist aber vorzugsweise eine metallische Gelenkkette oder eine Kette aus ähnlichem
biegesteifen Material, die in einem entsprechend harten, flexiblen Material eingebettet
ist. Die Kettenglieder können in geeigneter Weise geformt sein, um für
die quer abgehenden Zähne 231, die als Ergänzung zu den Scheibennuten
230 gestaltet sind, eine Verstärkung zu bilden. Obwohl das in der
31 nicht abgebildet ist, müsste das Band
228 offensichtlich auch mit Spurführungslöchern versehen sein,
um dadurch in dem Spannkettenrad 26 der Verengung 30, im Antriebskettenrad
14 und im Spannkettenrad 16 bzw. in den Spannkettenrädern
in Eingriff zu sein und durch sie geführt zu werden. Als Alternative könnte
das Antriebskettenrad 14 eines Getriebes einschließlich der Scheiben
226 aber auch eine flache Treibrolle mit Seitenflanken sein,
die radial verlaufende, gerippte Zähne aufweisen, so dass die Treibrolle beim
Eingriff in das Band 228 ein Erscheinungsbild hat, das sehr der Scheibenanordnung
aus der 31 ähnelt. Die Spannkettenräder
16 und Spannkettenräder 26 könnten auch nur flache Flanschscheiben
sein, die die Löcher im Band 228 alle unnötig machen.
In dieser Patentbeschreibung wird nur die erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen, stufenlosen Getriebes als etwas beschrieben, das
mit einer Scheibenauswuchtvorrichtung 68 versehen ist. Die übrigen
Ausführungsformen werden aber auch in einem größeren oder geringeren
Maße eine Auswuchtung erforderlich machen, die auf eine beliebige Art und Weise
gewährleistet werden kann, die zu einer ganzen Reihe von Möglichkeiten
gehört, die der gegenwärtige Stand der Technik auf dem Gebiet rotierender
Wuchtkörper kennt.
Die 32 bis 34
veranschaulichen anhand des folgenden mathematischen Modells die Variablen, die
die Berechnung der Kegelwinkel der Seiten der Nuten 204 und der Rippen
202 der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
198 betreffen. Die Mittellinien der Nuten 204 können unter
Verwendung der oben aufgeführten Gleichungen G und H berechnet werden.
Die Punkte B, D, E, F und G liegen alle auf dem gleichen Antriebsradius
SR (Linie AG) und sind durch den Winkel &thgr; in Bezug auf den Punkt A verteilt
(den Mittelpunkt der konischen Scheibe 198), der den Kettengliedlängen
L auf dem Antriebsradius SR entspricht, wie in der 32
zu sehen ist. In Anbetracht der Tatsache, dass die X-Achse die Horizontale durch
den Punkt A und die Y-Achse die Vertikale durch den Punkt A ist, können die
X- und Y-Koordinaten der Punkte B sowie des Mittelpunktes Xg und Yg der Nut als
ein Beispiel berechnet werden, wenn der Antriebsradius SR und die Kettengliedlänge
L wie folgt ist:
L2 = 2·SR2 – 2·SR·SR·cos(&thgr;)
und ergibt durch die Auflösung nach &thgr;:
Die X- und Y-Koordinaten des Punktes B werden somit wie folgt berechnet:
Xg: BC = SR·sin(k·&thgr;)(J)
Yg: AC = SR·cos(k·&thgr;)(K)
Wenn k die ganze Zahl anzeigt, die das Vielfache der von der Y-Achse
entfernten Anzahl der Kettengliedlänge anzeigt, so ist z.B. k = 3 am Punkt
B. Wenn man die Gleichungen I bis K zusammenfasst, kann ein verallgemeinertes Gleichungssystem
für die X- und Y-Koordinaten wie folgt abgeleitet werden:
Wenn k die ganze Zahl anzeigt, die das Vielfache der von der Y-Achse
entfernten Zahl der Kettengliedlänge anzeigt, ist L die Länge des Kettengliedes
und SR der gegenwärtige Antriebsradius. Für die Mittelnute AG ist k offensichtlich
gleich 0.
Das Folgende stellt ein mathematisches Modell für die Berechnung
des Eintritts- und Austrittswinkels &PHgr; des Stiftes in die Nuten 204
der konischen Scheibe 198 dar, da der Kettenstiftkopf 206 die
konische Scheibe ein- und auskuppelt. Der Kreisumfang der Kette 34 um die
konischen Scheiben herum wird als die Summierung aller Kettengliedlängen L
am Antriebsradius SR rund um die konischen Scheiben berechnet. Folglich kann die
folgende Relation zwischen der geraden Länge der Kette LinDis, die die konische
Scheibe verlässt, und dem entsprechenden Rotationswinkel &bgr; der Scheiben
198 wie folgt geschrieben werden:
Das oben Erwähnte bezieht sich auf die Mittelnute AM und kann
auf hintereinander folgende Nuten 204 übertragen
werden, indem man nur k·L hinzufügt, wobei k so definiert wird, wie es
oben und in der 33 angezeigt ist. Die Gleichung N ergibt
somit Folgendes:
Die neuen X- und Y-Koordinaten, Xn und Yn, der Mittelpunkte der Nute
204 werden nach der Rotation der Scheiben 198 durch den Winkel
&bgr; – wie in der 33 zu sehen ist –
berechnet, indem man eine Rotation um die Z-Achse bei den Gleichungen L und M wie
folgt ausführt:
Xn = Xg·cos(&bgr;) + Yg·sin(&bgr;)(P)
Yn = –Xg·cos(&bgr;) + Yg·cos(&bgr;)(Q)
und indem man die Gleichungen L und M verwendet, ergibt das:
Die X- und Y-Koordinaten des Kettenstiftes, Xp und Yp, werden beim
Auskuppeln der Scheiben 198 und nach der Rotation der konischen Scheibe
durch den Winkel &bgr; wie folgt berechnet:
Die X-Koordinate, Xp, wird durch die Länge der Kette bestimmt, die nicht in
Kontakt mit der konischen Scheibe 198 steht, und wird somit durch LinDis
in der Gleichung O dargestellt. Die Y-Koordinate ist offensichtlich gleich SR und
folglich ist:
Yp = SR(U)
Um die Koordinaten Xn und Yn entlang den Mittellinien der Nuten
204 zu finden, die die nächste Entfernung Dmin zu den Stift-Koordinaten
(Xp und Yp) darstellen, muss SR in den Gleichungen R und S verändert und im
Weiteren als SRg bezeichnet werden, während SR in den Gleichungen T und U solange
konstant gehalten wird, bis die folgende Gleichung ein Minimum erreicht:
Dmin = [(Xn – Xp)2 +(Yn – Yp)2]0.5(U)
Als Beispiel zeigen die 33 und
34 den Punkt H mit den Koordinaten (Xn und Yn), wo
k = 2 und die entsprechende Position des Kettenstiftkopfes 206 bei N mit
den Koordinaten (Xp und Yp) liegt, und wo N auf der horizontalen Linie MP in einer
Entfernung SR von der X-Achse liegt, wobei MN = LinDis + 2*L.
Die Einsetzung in die Gleichung U ergibt:
Die Gleichung V kann in Bezug auf SRg differenziert, gleich Null gesetzt
und nach SRg aufgelöst werden oder Dmin kann wiederholt für unterschiedliche
Werte von SRg berechnet werden, bis ein Minimum gefunden ist.
Die 34 präsentiert die oben genannten
Variablen so, wie sie mit der Scheibenfläche 200 am Punkt J in Zusammenhang
stehen, der ein lotrecht zur X-Y-Fläche unterhalb des Punktes H stehender Punkt
ist.
Um den Eintrittswinkel &PHgr; zu berechnen (den Abfasungswinkel auf
den Nutenseiten und den Kegelwinkel auf den Kettenstiftköpfen 206),
ist zu beachten, dass wegen der mit dem oben erwähnten Verfahren berechneten,
minimalen Entfernung Dmin SRg immer größer als SR sein wird, da sich die
Kette von der konischen Scheibe weg bewegt (siehe die 33
und 35), und da die Kettenstifte in einem Radius in
Kontakt mit der Scheibe stehen, der durch den Geist der Erfindung oder den Schutzumfang
der Erfindung bestimmt wird, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert
wird.
DiskDis = (SRg – SR)·tan(&agr;)(W)
wo &agr; der Kegelwinkel der konischen Scheibenfläche ist.
Also kann der Eintritt des Abfasungswinkels &PHgr; wie folgt unter
Verwendung der Gleichung W berechnet werden:
Die oben erwähnten Berechnungen sind offensichtlich für
Werte der DiskDis zu verwenden, die kleiner als die Tiefe der Scheibennuten sind.
Das ist auch für alle Werte von SR (alle Übersetzungsverhältnisse
des schrittweise arbeitenden, stufenlosen Getriebes) sowie für alle Werte von
k (alle Nuten) zu wiederholen. Der größte Wert &PHgr;, den man in den
oben erwähnten Berechnungen erhält, muss auf alle Nuten und die dazugehörigen
Kettenstiftköpfe 206 angewendet werden.
Es ist zu beachten, dass Folgendes getan werden kann, um die Nuten
auf der negativen X-Achse zu berücksichtigen: Die X-Koordinate wird in der
Gleichung L negativ gemacht und die Gleichung T wie folgt verändert:
Es ist auch zu beachten, dass diese Gleichung nur für positive
Werte von Xp gilt, also dann, wenn der Kettenstift den Kontakt mit der konischen
Scheibe bei Xp = 0 oder an der Y-Achse verlässt.
Die 36 bis 39
veranschaulichen eine Variation der ersten Ausführungsform des stufenlosen
Getriebes gemäß der Erfindung, wie sie unter Bezugnahme auf die
1 bis 12 beschrieben ist.
Bei dieser Variation der Erfindung werden die Kegelstumpfscheiben 20 zur
Veränderung des Übersetzungsverhältnisses der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
18 durch eine einzige Verbundscheibenanordnung 232 ersetzt. Mit
Ausnahme dieser Anordnung bleiben die übrigen Komponenten des Getriebes die
gleichen und tragen die gleichen Bezugszeichen wie in den 1
bis 12. Die Funktionsweise der beiden Getriebe ist
im Wesentlichen identisch.
Die Verbundscheibenanordnung 232 wird in den 36
bis 39 gezeigt und enthält zwei aufeinander gestapelte
Scheiben 234 und 236. Die Scheibe 234 in dieser Ausführungsform
trägt sechs radial verlaufende Schlitze 238 sowie die zusammengesetzte
Abtriebswelle 22, ihre Zahnführungsscheiben 78 und die Teilkettenradbaugruppe
der Antriebsanordnung 32 aus der ersten Ausführungsform des Getriebes.
Die Scheibe 234 ist an den eingekuppelten Zahnführungsscheiben
78 befestigt. Die Scheibe 236 nimmt sechs bogenförmige Schlitze
240 auf, die auf der Scheibe in Bezug auf die Schlitze 238 in
der Scheibe 234 angeordnet sind, wie auf den Zeichnungen zu sehen ist.
Die Scheibe 236 ist in Bezug auf die Scheibe 234 sowie gegen die
Scheibe 234 teilweise drehbar.
Die Scheiben 234 und 236 werden durch die Köpfe
242 der in der 39 gezeigten, doppelköpfigen
Stützstifte 244 der Kette 34 zusammengehalten, die jeweils
durch die Schlitze 238 und 240 der Scheiben 234 und
236 hindurchführen. Der obere Stift 244 in den
37 und 38 führt durch
den und ist am zentralen Zahn des Teilkettenrades der Antriebsanordnung
32 befestigt, um dem gleichen Zweck zu dienen, wie der Stift
88 des Getriebes der ersten Ausführungsform.
Beim Einsatz funktioniert diese Variante des Getriebes in gleicher
Weise wie das in den 3 bis 12
dargestellte Getriebe, wobei die einzige Ausnahme darin besteht, dass anstelle des
Steuergerätes des Getriebes, das die Scheiben 20 bei einer Veränderung
des Übersetzungsverhältnisses mit Hilfe der Kurbelschwingen auf dem Rahmenelement
28 aufeinander zu und voneinander weg bewegen lässt, die Scheibe
236 durch das Steuergerät in Bezug auf die Scheibe 234 gedreht
wird, das jeden dafür geeigneten Mechanismus aktiviert.
Die Kettenstützstifte 244 werden in den 36
bis 38 in der Position des Getriebes gezeigt, die dem
niedrigen Übersetzungsverhältnis entspricht. Um die Stifte in die Position
des Getriebes zu bewegen, die dem hohen Übersetzungsverhältnis entspricht,
wird die Scheibe 236 – wie in der 36
zu sehen ist – in Bezug auf die Scheibe 234 im Uhrzeigersinn gedreht,
um ihre bogenförmigen Nuten 240 zu veranlassen, die Stifte strahlenförmig
nach innen in die Schlitze der Scheibe 234 hinein zu treiben und sie in
jeder beliebigen ausgewählten Position des Übersetzungsverhältnisses
auf der Verbundscheibe 232 festzuhalten. Um die Stifte zurück zu ihren
Positionen auf der Scheibe 232 zu bewegen, die dem niedrigen Übersetzungsverhältnis
entsprechen, wird die Scheibe 236 lediglich in Bezug auf die Scheibe
234 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht.
Die vorstehend erwähnten Ausführungsformen sollen eine Veranschaulichung
der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sein. Fachleute können
sich möglicherweise bestimmte Ergänzungen, Streichungen oder Modifikationen
an den vorher genannten Ausführungsformen vorstellen, die aber, obwohl sie
im vorliegenden Text nicht ausdrücklich vorgebracht worden sind, keine Abweichung
vom durch die beigefügten Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung
darstellen.
Anspruch[de]
Ein stufenloses Getriebe [10] umfassend
eine Antriebswelle [12],
ein Antriebsrad [14], das von der Antriebswelle [12] drehend antreibbar
ist,
eine Abtriebswelle [22],
eine Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung [20], die
koaxial auf der Abtriebswelle [22] montiert ist und mit dieser drehbar
ist,
ein endloser Riemen [34], der über das Antriebsrad [14] und
in einer offenen Schleife über die Übersetzungsverhältnisänderungsausformungen
[24], die die Schleife des Riemens [34] auf der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20] abstützen, hinwegläuft und
Steuermittel, die verursachen, dass die Übersetzungsverhältnisänderungsausformungen
[24] das Rotationsverhältnis der Antriebswelle [12] und der
Abtriebswelle [22] durch Vergrößern und Verringern der Schleifendimension
des Riemens [34] um die Achse der Abtriebswelle [22] an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20] variieren,
dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ferner
Riemenführungsmittel [26], über die sich der Riemen [34]
bewegt, um eine Verengung [30], durch die der Riemen [34] in seine
Schleife an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung [20]
eintritt und diese verlässt, bereitzustellen,
eine Antriebsanordnung [32], die an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20] zur Übertragung der Antriebskraft zu der Abtriebswelle [22],
die mit dem Riemen [34] in einem Abschnitt seiner Schleife an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20] in Eingriff ist, die mit dem Riemen [34] beidseitig der Verengung
[30] in seinem Übergang über die Verengung [30] während
der Rotation der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung [20]
in Eingriff bringbar ist, angeordnet ist, und den optimalen Eingriff mit dem Riemen
[34] in allen Übersetzungsverhältnispositionen der Schleife des
Riemens [34] an der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20] aufrechterhält, umfasst.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Führungsmittel
für den Riemen [34] zwei Führungsräder [26] für
den Riemen [34] umfassen, die nah zueinander angeordnet sind und die zwischen
sich die Verengung [30] für den Riemen bilden.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei dieses
ein Rahmenelement [40], das die Abtriebswelle [22]
und die Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung [20]
trägt, die Antriebswelle [12] und eine Riemenspannvorrichtung [16]
und ein Rahmenelement [28] umfasst, das die oder jedes Riemenführungsmittel
[26] trägt und durch die Steuervorrichtung relativ zu dem Rahmenelement
[40] zu der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung [20]
und von dieser weg in zunehmenden Schaltschritten beweglich ist, um den variierenden
Schleifendimensionen des Riemens [34] während der Übersetzungsverhältnisveränderung
zu folgen und vorbestimmte Längen des Riemens [34] durch die Riemenverengung
[30] zu der Schleife des Riemens [34] auf der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20], je nach Erfordernis bereitzustellen und zu entfernen, wobei die Antriebsanordnung
[32] von der Kettenverengung [30] frei ist, während das Rotationsverhältnis
der Antriebswelle [12] zu der Abtriebswelle 22 des Getriebes durch
die Steuervorrichtung verändert wird.Stufenloses Getriebe gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung [20]
zwei ein Paar bildende Kegelstumpfscheiben [20] umfasst, die durch die
Steuermittel zueinander und voneinander weg auf der Abtriebswelle beweglich sind,
wobei ihre konischen Flächen [24] zueinander weisen und zwischen sich
Übersetzungsverhältnisänderungsausformungen [24] bereitstellen,
auf denen die entgegengesetzten Kanten des Riemens [34] abgestützt
sind.Stufenloses Getriebe gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei der Riemen eine Kette [34] ist, die aus Kettengliedern aufgebaut
ist, die durch gleichbeabstandete Verbindungsstifte [36] verbunden sind,
die von den Seitenkanten der Kette [34] vorragen und Endflächen aufweisen,
die sich auf den konischen Fläche [24] abstützen und zu dem Kegelwinkel
der konischen Flächen [24] der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
[20] komplementär konisch ausgebildet sind, um zu verursachen, dass
die gespannte Schleife der Kette [34] zwischen den Scheiben [20]
kreisförmig ausgebildet ist, wobei die Breite der Kette [34] durch
den Zwischenraum zwischen den Scheiben [20] in der niedrigen Übersetzungsverhältnisposition
der Kette [34] zwischen diesen und durch den Kegelwinkel deren konischen
Flächen [24] bestimmt ist, und wobei die Riemenscheiben [14,
16, 26] Kettenräder sind.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 5, wobei das Rahmenelement
[28] zwei beabstandete Arme [53] umfasst, die von dem übrigen
Teil des Elements [28] vorstehen und die jeweils mit einer Ausformung [59]
auf einer der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben [20]
gleitend in Eingriff sind, wobei die Arme [53] und die Scheibenausformungen
[59] derart ausgebildet sind, dass sie die Scheiben [20] zueinander
und voneinander weg auf der Abtriebswelle [22] bewegen, während das
Rahmenelement [28] durch die Steuervorrichtung von den Scheiben weg und
zu diesen bewegt wird.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 6, wobei die Antriebsanordnung
[32] ein Teilkettenrad aufweist, das eine Bogenlänge aufweist, die
größer als die Breite des Spalts in der kreisförmigen Schleife der
Kette [34] auf der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20] an der Kettenverengung [30] ist.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 7, wobei die Kettenradzähne
[82, 84, 86] der Antriebsanordnung [32] voneinander
getrennt und relativ zueinander beweglich sind, wobei ihre Zentren bei allen Übersetzungsverhältnispositionen
der Kettenschleife auf der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20] durch Führungsmittel [78], die an der Abtriebswelle
angebracht sind, auf der Achse der Abtriebswelle [22] zentriert bleiben.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 8, wobei die Kettenradzähne
[82, 84, 86] jeweils von einem ersten Ende eines Arms
[821, 841, 861] getragen werden, wobei die Zähne
[84, 86] an entgegengesetzten Seiten eines zentralen Zahns [82]
des Teilkettenrads auf ihren Armen [841, 861] weg von dem zentralen
Zahn [82] geneigt verlaufen, und wobei die Abtriebswelle [22]
quer getrennt ist, wobei seine getrennten Enden jeweils an einem Zahnführungsscheibengehäuse
[78] koaxial angebracht sind, in dem Stifte [90] an den zweiten
Enden der Zahnarme [821, 841, 861] quer zur Achse der
Abtriebswelle [22] in Nuten [92, 94, 96] in
dem Führungsscheibengehäuse [78] für die Führungsbewegung
der Zähne [82, 84, 86] auf die Achse der Abtriebswelle
[22] zu und von dieser weg als auch gleichzeitig zueinander und voneinander
weg bewegbar sind, um den Bogen des Kettenrads [32] zu verändern,
um den Krümmungsradius der Schleife der Kette [34] zwischen den Scheiben
[20] für jede beliebige Übersetzungsverhältnisposition des
Getriebes genau anzupassen.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 5, wobei die Antriebsanordnung
[140] eine Gruppe von hinterschnittenen Nuten [132,
134, 136] in der konischen Fläche [130] jeder der
Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben [128] umfasst, die
sich von dem Scheibenumfang zu der Abtriebswelle [138] erstrecken, wobei
ihre Mittellinien über ihre Länge um ein Maß, das dem Abstand entspricht,
mit dem die Achsen der Kettenverbindungsstifte [36] auf einem einzelnen
Verbindungsglied voneinander getrennt sind, voneinander beabstandet sind
und wobei die Böden der Nuten [132, 134, 136] sich
zu den konischen Flächen [130] der Scheiben parallel erstrecken.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 10, wobei die Antriebsanordnung
[140] separate Zahnmitnehmer [142, 144, 146]
mit einer festgelegten Länge umfasst, deren Anzahl gleich der der Nuten [132,
134, 136] an den Scheiben [128] ist, die Kettenräderzähne
tragen, wobei die Mittellinie jedes der Zähne in allen Übersetzungsverhältnispositionen
der Kette [34] zwischen den Scheiben [128] von der Achse der Abtriebswelle
[138] ausgehend auf radialen Linien angeordnet sind, und Ausformungen [150,
152, 154] an den Enden der Mitnehmer [142,
144, 146] umfasst, die zu dem Kegelwinkel der Böden der Nuten
[132, 134, 136] komplementär winklig angeordnet
sind und in gegenüberliegenden Nuten [132, 134,
136] jeder Gruppe in den Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
[128] in Eingriff sind.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 11, wobei die Anzahl der
Nuten [132, 134, 136] jeder Gruppe an den Scheiben [128]
für die Kettenzähne an den Zahnträgern [142, 144,
146] angemessen ist, damit sie an den Nuten [132, 134,
136] der zwei gegenüberliegenden Gruppen von Nuten in den Scheiben
[128] in Eingriff bringbar sind, um die Kettenverengung [30] zu
überbrücken, während wenigstens ein Zahn an jedem Ende der Antriebsanordnung
[32] mit der Kette [34] beidseitig der Verengung [30]
für einen Zeitraum während des Übergangs der Antriebsanordnung [140]
über die Verengung in Eingriff verbleibt.Stufenloses Getriebe gemäß einem der Ansprüche 10 bis
12, wobei eine zentrale Nut [132] jeder Gruppe scheibenseitiger [128]
Nuten [132, 134, 136] auf einer von der Achse der Abtriebswelle
[138] ausgehenden radialen Linie angeordnet ist und Abschnitte der Nuten
[134, 136] beidseitig der zentralen Nut [132] zu der
Abtriebswelle [138] hin in Richtung zu der zentralen Nut [132]
gebogen sind, so dass der Achsabstand der zwei Verbindungsstifte [36] zwischen
ihren Mittellinien aufrechterhalten bleibt, um veranlassen, dass sich die Mittellinien
der Zähne der Zahnträger [142, 144, 146] in
diesen Nuten von dem zentralen Zahn bei der Übersetzungsverhältnisänderung
von den niedrigen zu den hohen Übersetzungsverhältnispositionen der Kettenschleife
zwischen den Scheiben [128] weg- und bei der Übersetzungsverhältnisänderung
zu den niedrigen Bereichpositionen der Kette [34] hin drehen, um eine Zahnkurve
des Teilkettenrads [140] aufrechtzuerhalten, die für den Kreis der
Kette [34] an einer beliebigen Übersetzungsverhältnisposition
zwischen den Scheiben [128] angemessen ist, während sie auf der Achse
der Abtriebswelle [138] zentriert verbleiben, während die Mittellinien
der Zähne auf der Achse der Abtriebswelle [138] zentriert verbleiben.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 13, wobei die hinterschnittenen
Abschnitte der zentralen Nut [132] in jeder Gruppe beidseitig der äußeren
Abschnitte der Nuten [132] über deren Längen gleich sind, während
die hinterschnittenen Abschnitte der Nuten [134, 136] beidseitig
der zentralen Nut [132] an den Umfängen der Scheibe [128]
von den äußeren Abschnitten der Nuten [134, 136] in
einer Richtung weg von der zentralen Nut [132] versetzt sind, wobei der
Versatz des Hinterschnitts jeder Nut [134, 136] in den Nuten [134,
136] sequentiell größer ist, die zunehmend von der zentralen
Nut [132] entfernt sind, wobei der Versatz der Hinterschnitte der Nuten
sich über die Längen der Nuten zu der zentralen Nut [132] bewegt.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 14, wobei die Nuteingriffsausformung
an den Enden des zentralen Zahnträgers [142] Querausformungen [150]
sind, die mit den äußeren Abschnitten der Nuten [132] in den
Nutenhinterschnitten in Eingriff bringbar sind und die Ausformungen [152,
154] an den Enden jedes verbleibenden Zahnträgers [144,
146] eine nach außen vorragende zylindrische erste Ausformung [152]
sind, die in den äußeren Abschnitten der Nuten [134,
136] eng anliegt und unterhalb dieser eine zweite Ausformung [154]
vorgesehen ist, die einen zylindrischen Zapfen aufweist, der im Querschnitt kleiner
dimensioniert ist als die Breite des äußeren Abschnitts der Nut [134,
136] und der an seinem freien Ende eine radial vorragende Ausformung [156]
trägt, die in den Hinterschnittsabschnitt der Nut [134,
136] eng anliegend passt, in dem er mit seiner Fläche, die auf dem
Boden der Nut anliegt, in gleichem Maße wie die Fläche der zylindrischen
Ausformung [152] eben ausgebildet ist und der Boden der Nut [134,
136] in einem Winkel angeordnet ist, der dem Kegelwinkel der konischen
Flächen [130] der Scheiben [128] entspricht und der den Träger
[144, 146] um seine Achse durch die erste Ausformung [152]
um die erste Ausformung teilweise dreht, wenn er entlang des Hinterschnittsabschnitts
der Nut [134, 136] bei der Übersetzungsverhältnisänderung
bewegt wird.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 10, wobei eine zentrale
Nut [132] jeder Gruppe von Nuten [132, 134,
136] in den Scheiben [128] auf einer radialen Linie von der Achse
der Abtriebswelle [138] angeordnet ist und Abschnitte der Nuten zu der
Abtriebswelle [138] hin beidseitig der zentralen Nut [132] in
Richtung der zentralen Nut [132] gebogen sind, wobei ein einziger Verbindungsstiftachsenabstand
[36] zwischen ihren Mittelinien aufrechterhalten bleibt, wobei die äußeren
Abschnitte der Hinterschnittsabschnitte jeder Nut [132, 134,
136] im Querschnitt beidseitig der Mittellinie der Nut [132,
134, 136] symmetrisch sind.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 16, wobei die Antriebsanordnung
[32] Antriebsanordnungsstäbe [186] umfasst, die anzahlmäßig
der der Nuten [132, 134, 136] in einer Gruppe an den
Scheiben [128] entspricht, wobei ihre Enden in einem Winkel aufeinander
zu verlaufen, der dem Kegelwinkel der Böden der Nuten [132,
134, 136] entspricht und Nuten [196] in entgegengesetzten
Seiten der Stäbe [186] umfasst, die zu ihren konischen Enden für
den Eingriff in die äußeren Abschnitte der Nuten [132,
134, 136] parallel sind, um die Stäbe [186] in den
Nuten [132, 134, 136] zu halten, wobei ihre konischen
Enden auf den Böden der Nuten ruhen.Stufenloses Getriebe gemäß einem der Ansprüche 16 oder
17, wobei der Riemen eine Kette [184] ist, die aus Gliedern [188]
aufgebaut ist, die durch Verbindungsstifte [190] verbunden sind und die
an ihren Zentren zwischen den Verbindungsstiften [190], mit denen sie verbunden
sind und von einer gemeinsamen Kante jeweils eine nach innen gebogene Ausformung
[194] aufweisen, wobei die gebogene Ausformung [194] mit und über
die Antriebsanordnungsstäbe [186] für die Übertragung der
Antriebsleistung von der Kette [184] auf die Antriebsanordnungsstäbe
[186] in Eingriff bringbar ist.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 18, wobei die Glieder
[188] in einer gemeinsamen Richtung der Kette [184] gebogen sind,
wobei die gebogenen Ausformungen [194] sich bis in die Glieder [188]
von ihren konkaven Kanten aus erstrecken.Stufenloses Getriebe gemäß einem der Anspruch 16 bis 19, wobei
die Anzahl der Nuten [132, 134, 136] in jeder Gruppe
von Nuten in den Scheiben [128] für die Stäbe [186]
der Antriebsanordnung [32] zwischen den Scheiben [128] ausreichend
ist, um die Kettenverengung [30] zu überbrücken, während
eine Anzahl von Stäben [186] mit der Kette [184] an entgegengesetzten
Seiten der Verengung [30] für eine Periode während des Überlaufs
der Antriebsanordnungsstäbe [186] über die Verengung [30]
bei der Rotation der Scheiben [128] in Eingriff verbleiben.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 5, wobei die Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
[198] jeweils eine Gruppe von beabstandeten Rippen [202] umfassen,
die von der Fläche [200] der Scheibe [198] nach außen
vorragen und sich von dem Umfang der Scheibe zu der Abtriebswelle [138]
erstrecken, um zwischen sich Antriebsanordnungsnuten [204] zu bilden, deren
Böden an der konischen Fläche [200] der Scheibe [198]
angeordnet sind und in denen sich die Kettenverbindungsstifte [36] befinden
und aus denen sie entfernt werden, wenn die Antriebsanordnung [32] die
Verengung [30] vor oder nach der Übersetzungsverhältnisänderung
des Getriebes während der Rotation der Scheiben [198] durchquert.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 21, wobei die Nuten [204]
zwischen den Rippen [202] in allen Übersetzungsverhältnispositionen
der Kette zwischen den Scheiben [198] voneinander über ihre Länge
mit einem Abstand, der dem Abstand entspricht, der die Achsen benachbarter Kettenverbindungsstiften
[36] voneinander trennt, angeordnet sind.Stufenloses Getriebe gemäß einem der Ansprüche 21 oder
22, wobei eine zentrale Nut [204] jeder Scheibennutgruppe [204]
auf einer radialen Linie von der Achse der Abtriebswelle [138] angeordnet
ist und wobei die Abschnitte der Nuten [204] zu der Abtriebswelle [138]
hin beidseitig der zentralen Nut [204] in Richtung zur zentralen Nut [204]
gebogen sind, wobei der Achsabstand der einzelnen Verbindungsstifte [36]
zwischen ihren Mittellinien aufrechterhalten bleibt.Stufenloses Getriebe gemäß einem der Ansprüche 21 bis
23, wobei die Anzahl der Nuten [204] jeder Scheibennutgruppe [198]
für die Kettenverbindungsstifte [36] ausreichend ist, um in die Nuten
[204] der zwei entgegengesetzten Reihen von Nuten [204] in den
Scheiben [198] in Eingriff gebracht zu werden, um die Kettenverengung [30]
zu überbrücken, während wenigstens eine Nut [204] an jedem
Ende der Antriebsanordnung [32] mit der Kette [34] an beiden Seiten
der Verengung [30] für eine Periode während des Übergangs
der Nuten [204] der Antriebsanordnung [32] über die Verengung
[30] in Eingriff verbleibt.Stufenloses Getriebe gemäß einem der Ansprüche 21 bis
24, wobei die Seiten der Rippen [202] von ihren oberen Flächen zu
dem Boden der Nuten [204] hin zwischen ihnen nach außen konisch ausgebildet
sind.Stufenloses Getriebe gemäß einem der Ansprüche 21 bis
25, wobei die quer vorragenden Enden der Kettenverbindungsstifte [36] mit
einem Kegelwinkel konisch verlaufen, der dem Kegelwinkel [200] der Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
[198] entspricht, wobei jede einen konischen Kopf [206] trägt,
der so bemessen ist, dass er in die konischen Nuten [204] zwischen den
Rippen [202] gut passt.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 26, wobei die Köpfe
[222] der Verbindungsstifte [36] mit den Endabschnitten
der Stifte [36] in Gleitverbindung stehen und wobei die Kette [212]
äußere Verbindungsanordnungen [214] an benachbarten Paaren von
Stiften [36] umfasst, die in einem linearen Abschnitt der Kette [212]
so ausgebildet sind, dass die konischen Endabschnitte [208] der Stifte
[36] von ihren Köpfen [222] frei liegen und dass dann, wenn
die Kette [212] in eine Kurve eintritt, die Köpfe [222] zu
den konischen Enden [208] der Stifte [36] weiter bewegt werden,
um den Eintritt in und den Austritt aus den Scheibenantriebsanordnungsnuten [204]
bezüglich der Kettenverengung [30] zu erleichtern.Stufenloses Getriebe gemäß einem der Ansprüche 10 bis
27, wobei die Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben [198]
jeweils an zu ihren konischen Flächen [200] abgewandten Flächen
einen nach außen vorragenden Zapfen [160], der die Abtriebswelle [138]
umschließt, ein Übersetzungsverhältnisänderungszahnrad [158],
das an einem zylindrischen Übersetzungsverhältnisänderungszahnradträger
[162] mit Außengewinde befestigt ist, der mit dem Zapfen [160]
in Eingriff ist und frei auf diesem rotieren kann und derart mit einem Körper
[164] mit Innengewinde an dem Vorrichtungsrahmenelement [120]
gewindemäßig in Eingriff ist, dass eine gleichzeitige Rotation der Übersetzungsverhältnisänderungszahnräder
[158] die Scheiben [128, 198] veranlasst, sich auf einander
zu und voneinander weg in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung der Zahnräder
[158] zu bewegen, umfasst.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 28 umfassend zwei Schaltzahnräder
[166], die an einer gemeinsamen Welle [168] befestigt sind, die
für die Rotation in dem Vorrichtungsrahmenelement [120] gelagert ist
und die jeweils mit einem Übersetzungsverhältnisänderungszahnrad
[158] in Eingriff sind, eine Auslöseanordnung [172] zum Auslösen
der Rotation der Schaltzahnradwelle [168], um eine oder mehrere vorbestimmte
Teilschaltrotationen der Schaltzahnräder [166] und der Übersetzungsverhältnisänderungszahnräder
[158] in einer erforderlichen Richtung auf Befehl der Vorrichtungssteuerung
hervorzurufen, was gleichzeitig veranlasst, dass das Rahmenelement [126]
zu der ursprünglichen Schleife der Kette [34, 184,
212] zwischen den Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
[128, 198] oder von dieser weg, wie benötigt, weiterschaltend
bewegt wird, um vorbestimmte Längen der Kette zu der Schleife der Kette [34,
184, 212] hinzuzufügen oder von dieser zu entfernen.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 29, wobei die Auslöseanordnung
[172] eine mechanische Energiespeichervorrichtung [174] umfasst,
die die Welle [168] des Schaltzahnrad [166] einschnappend in Drehung
versetzt, wenn dies durch die Auslöseanordnung [172] ausgelöst
wird.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 30, wobei die Energiespeichervorrichtung
ein Torsionsstab [174] ist.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 31, wobei die Welle [168]
des Schaltzahnrads [166] ein Rohr ist und ein Ende des Torsionsstabs [174]
in dem Schaltzahnradrohr [168] angeordnet und an diesem befestigt ist,
wobei sein zweites Ende mit einem geeignet getriebemäßig angeschlossenen
Motor [176] zur Bereitstellung des geeigneten Drehmoments für den
Stab in beliebiger Rotationsrichtung der Schaltzahnräder [166], die
von der Steuervorrichtung ausgewählt wurde, verbunden ist.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 4, wobei die Übersetzungsverhältnisänderungsscheiben
[226] jeweils eine Gruppe von beabstandeten Rippen [228] umfassen,
die von der Fläche [231] der Scheibe [226] nach außen
vorragen und sich von dem Umfang der Scheibe zu der Abtriebswelle [138]
erstrecken, um zwischen sich Nuten [230] der Antriebsanordnung [32]
zu bilden, deren Böden sich an der konischen Fläche [231] der
Scheibe befinden.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 33, wobei der Riemen ein
endloses Band [228] aus einem nicht dehnbaren flexiblen Material ist, das
an entgegengesetzten Seiten quer vorragende Ausformungen [231] umfasst,
die zu den Nuten [230] der Scheiben [228] der Antriebsanordnung
[32] komplementär ausgebildet sind.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 34, wobei das Getriebeantriebsrad
[14] eine angeflanschte Riemenscheibe ist, die an den inneren Flächen
ihres Flansches nach innen vorragende Rippenausformungen aufweist, die den Ausformungen
der Rippen [229] und der Nuten [230] auf den Scheiben [226]
entsprechen und wobei die Führungsräder [26] des übrigen
Teils des Riemens [34] des Getriebes Rollen sind.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 3, wobei die Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung
[20] eine Verbundscheibenanordnung [232] ist, die erste [234]
und zweite aufeinandergestapelte Scheiben mit ebenen Seiten, wenigstens drei lineare
Schlitze [238] in der ersten Scheibe [234], die auf von der Abtriebswelle
[22] ausgehenden Radien angeordnet sind, eine gleiche Anzahl von gebogenen
Schlitzen [240] in der zweiten Scheibe [236],
Riemenabstützstifte [224], die in den Schlitzen [238,
240] beider Scheiben angeordnet sind und durch diese hindurchtreten und
von der ersten Scheibe [234] rechtwinklig vorragen und über die die
Schleife des Riemens [34] auf der Verbundsscheibe [232] abgestützt
ist, und Mittel, die durch die Vorrichtungssteuerungsmittel betrieben werden, um
die zweite Scheibe [236] relativ zu der ersten Scheibe [234] teilweise
zu drehen, um zu verursachen, dass die darin befindlichen gebogenen Schlitze [240]
die Riemenabstützstifte [244] radial nach innen oder nach außen
in den Schlitzen [238] der ersten Scheibe [234] bewegt werden,
um die Größe der Schleife des Riemens [34] auf den Stiften [244]
und so das Rotationsverhältnis der Antriebswelle [12] zu der Abtriebswelle
[22] variiert wird, umfasst.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 36, wobei der Riemen eine
Kette [34] ist, die zwischen ihren Verbindungsstiften einheitlich dimensioniert
ist.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 37, wobei die Antriebsanordnung
[32] ein Teilkettenrad [34] umfasst, das eine Bogenlänge
aufweist, die größer als die Breite des Spalts in der Kettenschleife auf
der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung an der Kettenverengung
[30] ist.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 38, wobei die Kettenradzähne
[82, 84, 86] der Antriebsanordnung [32] getrennt
voneinander und relativ zueinander beweglich sind, wobei ihre Zentren auf der Achse
der Abtriebswelle [22] in allen Positionen der Schleife der Kette [34]
auf der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung [232]
durch Führungsmittel [78], die an der Abtriebswelle [22]
befestigt sind, zentriert verbleiben.Stufenloses Getriebe gemäß Anspruch 39, wobei die Kettenradzähne
[82, 84, 86] jeweils von einem ersten Ende eines Arms
[821, 841, 861] getragen werden, wobei die Zähne
[84, 86] an entgegengesetzten Seiten eines zentralen Zahns [82]
des Teilkettenrads auf ihren Armen [841, 861] weg von dem zentralen
Zahn [82] geneigt angeordnet sind, wobei die Abtriebswelle [22]
quer geteilt ist und wobei ihre geteilten Enden jeweils an einem Zahnführungsscheibengehäuse
[78] koaxial befestigt sind, in dem Stifte [90] an den zweiten
Enden der Zahnarme [821, 841, 861] über die Achse
der Abtriebswelle [22] in Nuten [92, 94, 96]
in dem Führungsscheibengehäuse [78] für die Führungsbewegung
der Zähne [82, 84, 86] zu der Achse der Abtriebswelle
[22] hin und von dieser weg und gleichzeitig zueinander und voneinander
weg beweglich sind, um den Bogen des Kettenrads [32] auf dieser an der
Verengung [30] zu der Kettenschleife zu verändern, wobei die Vorrichtungsteuerungsmittel
die Kettenführungsmittel [26] an der Verengung [30] zu der
Achse der Vorrichtungsabtriebswelle [22] hin und von dieser weg gleichzeitig
bewegen, während vorbestimmte Kettenlängen der Kette von der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtungsverbundscheibe
[232] während der Übersetzungsverhältnisänderung der
Vorrichtung zugeführt oder entfernt werden, wobei die Antriebsanordnung [32]
von der Kettenverengung [30] frei liegt.