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WO2012126454A1 - Transmission device - Google Patents

Transmission device Download PDF

Info

Publication number
WO2012126454A1
WO2012126454A1 PCT/DE2012/000208 DE2012000208W WO2012126454A1 WO 2012126454 A1 WO2012126454 A1 WO 2012126454A1 DE 2012000208 W DE2012000208 W DE 2012000208W WO 2012126454 A1 WO2012126454 A1 WO 2012126454A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive
crank
rotation axis
output shaft
transmission device
Prior art date
Application number
PCT/DE2012/000208
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Anton Simonov
Alexander Gorbunov
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to JP2014500253A priority Critical patent/JP2014508905A/en
Priority to DE112012001296.8T priority patent/DE112012001296A5/en
Publication of WO2012126454A1 publication Critical patent/WO2012126454A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H29/00—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
    • F16H29/02—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between one of the shafts and an oscillating or reciprocating intermediate member, not rotating with either of the shafts
    • F16H29/04—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between one of the shafts and an oscillating or reciprocating intermediate member, not rotating with either of the shafts in which the transmission ratio is changed by adjustment of a crank, an eccentric, a wobble-plate, or a cam, on one of the shafts

Definitions

  • the invention relates to a continuously variable transmission device, in particular for a
  • a powertrain of an internal combustion engine-powered motor vehicle having an input shaft with an input shaft rotational axis, an output shaft associated with an output eccentric drive device, an output shaft with an output shaft rotation axis, a freewheel device associated with the output shaft, and a connection device for drive connection of the eccentric drive device and the freewheel device with at least one between a minimum length and a maximum Length adjustable first lever, at least one drive rod and at least one second lever with a fixed length.
  • a continuously variable transmission is known with at least one driving shaft and a driven shaft which are drivingly connected to each other, using at least one provided on the driving shaft eccentric drive and provided on the driven shaft freewheel device, at least over a connecting element such as connecting rods, are interconnected, wherein the eccentric drive has a relation to the axis of rotation of the driving shaft eccentrically arranged guide portion on which an eccentric rotatable an eccentric member is mounted, on which in turn the connecting element is rotatably mounted to provide a continuously variable transmission, the can be produced in a particularly simple and rational way.
  • a stout construction of the same is to be made possible by a structural design of the transmission and still large power transferable, so that use of the transmission in the drive train of a motor vehicle is possible.
  • a structure should continue to ensure kinematics and dynamics of the transmission, which prevents free inertial forces or free moments due to reciprocating gear or machine parts in a simple manner.
  • the transmission should continue to allow energy-saving operation of a motor vehicle.
  • the invention has for its object to improve the efficiency of a transmission device mentioned above and / or to increase durability.
  • a continuously variable transmission device in particular for a drive train of an internal combustion engine motor vehicle, comprising an input shaft with an input shaft rotational axis, an output shaft associated with adjustable eccentric drive means, an output shaft with an output shaft rotation axis, one of the output shaft associated freewheel device and a connection device for driving connection of the eccentric drive device and the freewheel device with at least one adjustable between a minimum length and a maximum length first lever, at least one drive rod and at least one second lever having a fixed length, wherein the maximum length of the first lever corresponds to the length of the second lever.
  • Stepless transmissions allow a continuously variable transmission.
  • a continuously variable transmission is a uniformly-transmitting transmission in which the ratio of the speeds of rotation of the input shaft and the output shaft, the ratio, can take many values within a certain range. This can also include the standstill or the reversal of the direction of rotation of the output shaft.
  • the continuously variable transmission can be arranged in a drive train of a motor vehicle between an internal combustion engine and a drive wheel.
  • the input shaft of the transmission may be drive-connected to an output shaft of the internal combustion engine, in particular to a crankshaft.
  • the output shaft of the transmission may be drive connected to a drive wheel.
  • the first lever may be a crank.
  • the length of the first lever may be adjustable by means of the eccentric drive device.
  • the second lever may be a crank.
  • the second lever may have a fixed length.
  • the length of the second lever may correspond to the length of the first lever in its maximum length. In the other adjustment positions where the first lever has no maximum length, the length of the second lever may be greater than the length of the first lever.
  • the drive rod can be a connecting rod.
  • a drive can be made from the input shaft via the first lever, the at least one drive rod and the second lever on the output shaft.
  • the drive rod can perform a combined translational and rotational movement during operation of the transmission device.
  • the drive rod can perform a pivoting movement during operation of the transmission device.
  • the rod can serve to convert a rotary into an oscillating motion.
  • the rod can serve to transmit a rotational movement.
  • the freewheel device can perform a reciprocating motion during operation of the transmission device.
  • the freewheel device can perform a movement without changing direction during operation of the transmission device.
  • the transmission device may have a plurality of drive rods.
  • the plurality of drive rods may be arranged in pairs.
  • the freewheel device may have at least one freewheel.
  • the freewheel device can have several freewheels.
  • the freewheel device can take the output shaft when a peripheral speed of a freewheel is greater than a peripheral speed of the output shaft.
  • the freewheels can take the output shaft offset in time.
  • the freewheels can take the output shaft overlap in time. Several freewheels can take the output shaft at the same time. Several freewheels can run at the same time without entrainment of the output shaft. At the same time, first freewheels can take the output shaft with them and second freewheels can run free without entrainment of the output shaft.
  • a freewheel can be a pinch roller freewheel.
  • a freewheel can have an inner star.
  • a freewheel may have pinch rollers.
  • a freewheel may have an outer ring.
  • a freewheel can be switched.
  • the eccentric drive device may have a rotatable eccentric element.
  • the eccentric element may be rotatable relative to the input shaft.
  • the eccentric element may have an internal toothing.
  • a tip circle of the internal toothing of the eccentric element can serve for the rotatable mounting of the eccentric element.
  • the eccentric drive device may have a pinion shaft.
  • the pinion shaft may have an external toothing.
  • a tip circle of the external teeth of the pinion shaft can serve for the rotatable mounting of the pinion shaft.
  • the external toothing of the pinion shaft can mesh with the internal toothing of the eccentric element.
  • a rotation of the pinion shaft can cause a rotation of the eccentric element.
  • a rotation of the pinion shaft or a rotation of the eccentric element can cause an extension or a shortening of the first lever.
  • a rotational movement of the first lever can be converted into a rotational movement of the second lever with a maximum length of the first lever.
  • This can be generated on the freewheel device a rotating rotary motion without change of direction.
  • Load changes can be omitted.
  • An oscillating movement can be omitted.
  • Change between deadweight and freewheeling state on the freewheel device can be omitted.
  • the freewheel device can be used for longer periods of time be operated in a driving state and / or in a freewheeling state. An operation of the eccentric drive device is facilitated. A load on the eccentric drive device is reduced.
  • a ratio i of the transmission device can be adjustable between oo> /> 1.
  • the output shaft may be driven at the same or lower speed than the input shaft.
  • the drive rod may include an eccentric drive side first drive rod rotation axis, an exciter drive side first drive rod eye, a freewheel side second drive rod rotation axis and a freewheel side second drive rod eye, and the first lever may be formed between the input shaft rotation axis and the first drive rod rotation axis and the second lever may be formed between the output shaft rotation axis and the second drive rod rotation axis be.
  • the output shaft rotation axis and the second drive rod rotation axis may be disposed radially inside the second drive rod eye.
  • the second drive rod eye can engage around the freewheel device from the radial outside. This constructively creates the prerequisite to drive the freewheeling device rotatorisch circumferentially.
  • the second lever can be made significantly shorter than in previously known constructions.
  • a radial dimension of the freewheel device is not limiting.
  • the adjustable first lever can thus also be made shorter.
  • An adjustment range of the first lever may be smaller.
  • the first lever may have a smaller maximum length.
  • the eccentric drive device can be made smaller. A required space can be reduced. A weight can be reduced.
  • the freewheel device can be arranged radially inside the second drive rod eye.
  • the second drive rod eye may have a larger diameter than the freewheel device.
  • An eccentric element can be arranged between the second drive rod eye and the freewheel device. This is an eccentricity between the secondmaschinestangenauge and the freewheel device given.
  • the second drive rod rotational axis may be spaced from a rotational axis of the freewheel device.
  • the axis of rotation of the freewheel device may correspond to the exit rotation axis.
  • the distance between the second drive rod rotational axis and the rotational axis of the freewheel device may form the second lever.
  • the second lever With the eccentric element, the second lever may be formed. The second lever can thus have a length compared to known constructions.
  • the eccentric element may have an outer contour and an inner contour and the outer contour may be associated with the secondmaschinestangenauge and the inner contour of the freewheel device.
  • the outer contour may have a cylindrical shape.
  • the inner contour may have a cylindrical shape.
  • the outer contour of the eccentric element can abut against an inner contour of the second drive rod eye.
  • the inner contour of the eccentric element can rest on an outer contour of the freewheel device, in particular on an outer ring of a freewheel.
  • the second drive rod rotation axis can rotate around the output rotation axis.
  • the second drive rod rotation axis can revolve around the output rotation axis in a first direction of rotation, and in the first direction of rotation, the output shaft can be entrained.
  • the second Treäbstangenfitachse can rotate about the output axis of rotation in a second direction of rotation and in the second direction of rotation can take place freewheeling without entrainment of the output shaft.
  • the freewheel device can have several freewheels. First freewheels of the several freewheels can rotate in the first direction of rotation. Second freewheels of the several freewheels can rotate in the second direction of rotation. The first freewheels can rotate in the first direction of rotation and at the same time the second freewheels can rotate in the second direction of rotation.
  • the invention thus provides, inter alia, a crank variator with a translation extension, in which basic geometrical and kinematic relationships of a crank mechanism with a special configuration are expanded.
  • This allows a significant improvement in efficiency in the customer collective, because a transition is made to the efficient special configuration in an overdrive translation area. This improvement is very helpful in the very rich, since known crank variators inherently have low efficiency values in the overdrive.
  • the drive-side eccentric radius can be adjusted until it has reached the size of the output-side eccentric radius. Furthermore, input and output can run at the same speeds until the drive-side eccentric radius is reduced again. To make this possible, it may be necessary to adapt the designed adjustment range of the drive-side eccentric radius.
  • the freewheels can be clamped once and no longer operated at a high frequency. This improves the life of the freewheels in the collective and thus the robustness of the overall system.
  • the inertial forces of the individual output levers ensure that singular positions of the crank mechanism are traversed.
  • a multi-crank variator constructed according to the invention for example a 6-crank system
  • a 6-crank system may be taken into account in the design: in the special configuration of the variator at ratio one, not all the connecting rods of the multi-crank variator will transmit the power.
  • "+" or "-" configurations of the crank mechanisms are realized.
  • the mechanisms with "-" configurations will not transmit power whose freewheels are outdated.
  • the output side levers may be above the axis spacing plane and / or below it.
  • the input and output side connecting rod bearings are claimed not only train, but also on thrust depending on the respective crank mechanism configuration. This can be taken into account in the bearing design.
  • crank variator 1 shows a crank variator with adjustable drive crank, connecting rod, driven crank and freewheel, in which the drive crank and the driven crank have the same length, in a first free-running direction, in which an entrainment of an output shaft,
  • crank variator 2 shows a crank variator with adjustable drive crank, connecting rod, driven crank and freewheel, in which the drive crank and the driven crank have the same length, in a second free-running direction, in which a freewheel without entrainment of an output shaft,
  • FIG. 3 shows a lever / connecting rod arrangement of a crank variator during a transition to a special position, in which drive cranks and driven cranks have the same length
  • FIG. 5 shows a lever / conrod arrangement of a crank variator after a return to a normal position, in which drive cranks has a shorter length than output cranks
  • Fig. 6 is a diagram of a translation curve of a crank variator and Fig. 7 is a diagram of the dependence of an efficiency of a translation of the crank variator.
  • crank variator 100 of a crank CVT with adjustable drive crank 102, connecting rod 104, driven crank 106 and freewheel 108, in which the drive crank 102 and the driven crank 106 have the same length, in a first free-running direction 110 in which a take a Output shaft takes place.
  • the crank CVT has an input shaft with an input shaft rotation axis and an output shaft with an output shaft rotation axis.
  • the input shaft rotation axis and the output shaft rotation axis are parallel to each other.
  • the input shaft is designed as a crankshaft.
  • the input shaft has cranks.
  • the input shaft has concentric shaft portions to the input shaft rotation axis.
  • the input shaft has crank portions radially offset from the shaft portions.
  • the input shaft has a central bore.
  • the bore extends radially in the shaft sections along the input shaft axis of rotation. At the crank sections, the bore is opened in the radial direction to the outside.
  • a pinion shaft is arranged with an external toothing.
  • the pinion shaft is rotatably mounted in the bore with a tip circle of its external teeth.
  • the pinion shaft is rotatable in the bore relative to the input shaft.
  • the eccentric elements are rotatable relative to the crank sections.
  • the eccentric elements have an eccentric axis.
  • the eccentric axis and the input shaft rotation axis are parallel to each other.
  • the eccentric axis and the input axis of rotation axis are at a distance from each other. With the distance of the eccentric axis and the input rotation axis of rotation from each other, the drive crank 102 is formed.
  • the eccentric elements have an internal toothing.
  • the eccentric elements are rotatably mounted on the crank sections with a tip circle of their internal teeth.
  • the eccentric elements are rotatable relative to the crank sections.
  • the external toothing of the pinion shaft meshes with the internal toothing of the eccentric elements.
  • a rotation of the pinion shaft relative to the input shaft causes a rotation of the eccentric elements relative to the crank sections and thus a change in the length of the Drive crank 102.
  • the pinion shaft and the eccentric elements are parts of an eccentric drive device.
  • the eccentric drive device is adjustable between two end positions.
  • a first end position the drive crank 102 has a minimum length.
  • the drive crank 102 has the length zero.
  • the drive crank 102 has a maximum length.
  • An overdrive translation is a very long translation in this context.
  • the eccentric drive means is shown in the second end position.
  • the connecting rods 104 are arranged.
  • the connecting rods 104 are rotatably arranged on the eccentric elements about an eccentric drive device-side connecting rod rotation axis.
  • the eccentric drive device-side connecting rod rotational axis corresponds to the eccentric rotational axis of the eccentric elements.
  • the connecting rods 104 have an eccentric drive device-side connecting rod eye.
  • the eccentric elements have an outer radius.
  • the connecting rods 104 are rotatably mounted with their connecting rod eye on the outer radius of the eccentric elements.
  • the connecting rods are mounted on the eccentric elements by means of rolling bearings.
  • a freewheel device with a plurality of freewheels 108 is arranged.
  • the freewheels 108 are pinch roller freewheels with an inner star, an outer ring and between the inner star and the outer ring effective pinch rollers.
  • the inner star extends in the axial direction over all freewheels 108 of the freewheel device.
  • the inner star forms the output shaft and / or is drive-connected to the output shaft.
  • the freewheels 108 are arranged concentrically to the output shaft rotation axis.
  • the output shaft rotation axis corresponds to a rotational axis of the freewheels 108.
  • the freewheels 108 are received with their outer ring in eccentric elements.
  • the eccentric elements have an outer radius with an outer radius axis and an inner radius with an inner radius axis.
  • the inner radius is offset from the outer radius in the radial direction.
  • the inner radius of the axis corresponds to the output shaft rotational axis and the rotational axis of the freewheels 108.
  • the inner radius of the axis and the outer radius of the axis are parallel to each other.
  • the mecanicradiusachse and the predominantlyradiusachse have a fixed distance from each other. With the distance between the inner radius of the wheel and the outer radius of the wheel, the output crank 106 is formed.
  • the connecting rods 104 have a freewheel device side connecting rod eye.
  • the connecting rods 104 have a connecting rod which rigidly connects the eccentric drive-side connecting rod eye and the free-wheel end connecting rod eye.
  • the connecting rods 104 are each made in one piece with their connecting rod and their connecting rod eyes.
  • the connecting rods 104 are arranged on the output-side eccentric elements.
  • the connecting rods 104 are arranged with their freewheeling device-side connecting rod 104 on the output-side eccentric elements.
  • the connecting rods 104 are rotatably arranged on the driven-side eccentric elements about a freewheeling device-side Pleuelfilterse.
  • the freewheeling device-side connecting rod rotational axis corresponds to the outer radius axis of the output-side eccentric elements.
  • the connecting rods 104 are rotatably mounted with their freewheel device-side connecting rod eye on the outer radius of the output-side eccentric elements.
  • the connecting rod pivot axis and the eccentric axis are at a distance from each other.
  • the connecting rods 104 are mounted on the output-side eccentric elements by means of rolling bearings, in this case by means of ball or roller bearings.
  • the freewheel-side connecting rod eye has a larger diameter than the eccentric drive-side connecting rod eye.
  • the freewheel device-side connecting rod eye has a larger diameter than the outer ring of the freewheels 108.
  • the freewheel device-side connecting rod eye is arranged eccentrically to the freewheels 108.
  • the freewheel device-side connecting rod eye has such a larger diameter relative to the outer ring of the freewheels 108 and such an eccentricity relative to the freewheels 108 that the freewheel device-side connecting rod rotational axis is arranged radially within the inner star of the freewheels 108.
  • the drive crank 102 and the output crank 06 have the same length in the position shown in Fig. 1.
  • the drive crank-side end of the connecting rod 104 is driven to rotate in accordance with the direction of the arrow 112.
  • the drive movement is transmitted by means of connecting rod 104 to the output end of the connecting rod 104. Since the drive crank 102 and the output crank 106 have the same length, the output crank 106 also performs a rotating movement. With the output side end of the connecting rod 104 of the freewheel 108 is actuated.
  • the crank position shown in Fig. 1 are the drive crank 102 and the
  • crank variator 200 shows a crank variator 200 with adjustable drive crank 202, connecting rod 204, driven crank 206 and freewheel 208, in which the drive crank 202 and the driven crank 206 have the same length, in a second free-running direction 210 in which a freewheel takes place without entrainment of an output shaft ,
  • Output crank 206 on different sides of an axis passing through a rotation axis 212 of the drive crank 202 and through a rotation axis 214 of the output crank 206 axis.
  • the output crank 206 has a drive crank 202 opposite direction of rotation 210.
  • This direction of rotation 210 of the output crank 206 of the freewheel 208 is actuated by the output crank 206 in the freewheeling direction in which the output crank 206 transmits no driving force to the output shaft.
  • This crank position can also be referred to as a "-" configuration, with particular reference being made to FIG. 1 and the associated description.
  • FIG. 3 shows a lift control assembly 300 of a crank variator in a transition to a special position in which drive cranks 302, 304, 306, 308, 310, 312 and driven cranks 314, 316, 318, 320, 322, 324 have the same length.
  • Each drive crank thus has an associated output crank.
  • the drive crank 302 is drive-connected to the output crank 314.
  • the drive crank 304 is drive connected to the output crank 316.
  • the drive crank 306 is drive connected to the output crank 318.
  • the drive crank 308 is drive connected to the output crank 320.
  • the drive crank 30 is drive-connected to the output crank 322.
  • the drive crank 312 is drive connected to the output crank 324.
  • a transition to the special position shown is carried out starting from a normal position in which the drive cranks 302, 304, 306, 308, 310, 312 have a shorter length than the driven cranks 314, 316, 318, 320, 322, 324, by a corresponding Adjusting the eccentric drive device.
  • the lever / connecting rod assembly 300 of the crank variator six circumferentially evenly distributed drive cranks 302, 304, 306, 308, 310, 312 on. This results in an angle of 60 ° between adjacent drive cranks on the drive-side axis of rotation 326.
  • the output cranks 314, 316, 318, 320, 322, 324 may be in a transition to the special position, for example in the positions shown in Fig. 3.
  • Three output cranks 314, 316, 318 may have a "+” configuration and three output cranks 320, 322, 324 may have a "-” configuration.
  • the output shaft is driven only by means of the output cranks 314, 316, 318, which have the "+” configuration, with particular reference being made to FIGS. 1 and 2 and the associated description.
  • FIG. 4 shows a lever / connecting rod arrangement 400 of a crank variator in a special position in which drive cranks 402, 404, 406, 408, 410, 412 and driven cranks 414, 416, 418, 420, 422, 424 have the same length after one pass a singular position.
  • the singulation position is the position at which the output cranks 414, 416, 4 8, 420, 422, 424 transition from a reciprocating to a rotating movement. Then, a changed position of the output cranks 414, 416, 418, 420, 422, 424 may result.
  • the driven cranks which are located with associated drive cranks on the same side of an axle 430 passing through an axis of rotation 426 of the drive crankshaft and through the driven crankshaft 428, have the "+" configuration
  • the driven cranks, the associated cranks of which are on the other 430 axis have the "-" configuration
  • the output cranks 414, 418, 422 have the "+” configuration
  • the output cranks 416, 420, 424 have the "-" configuration.
  • FIG. 5 shows a lever / connecting rod assembly 500 of a crank variator after a return to a normal position, in the drive cranks 502, 504, 506, 508, 510, 512 have a shorter length than output cranks 514, 516, 518, 520, 522, 524.
  • a transition to the normal position shown takes place starting from the special position in which the drive cranks 502, 504, 506, 508, 510, 512 and the output cranks 514, 516, 518, 520, 522, 524 have the same length, by a corresponding one Adjusting the eccentric drive device.
  • FIG. 6 shows a diagram 600 of a transmission profile 602 of a crank variator.
  • the translation profile 602 results with a change in the time t translation i.
  • a change in the ratio i is effected by a corresponding adjustment of the eccentric drive device.
  • the translation is reduced or extended.
  • a reduced efficiency results.
  • Below a ratio i "3.5 is followed by an area 608, in which the efficiency is reduced even further.
  • This area 608 is traversed quickly by changing to special location 610.
  • the efficiency is good. This can be done with a good degree of efficiency overdrive translation.
  • FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 the associated description.
  • FIG. 7 shows a diagram 700 for the dependence of an efficiency ⁇ on one

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a continuously variable transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle driven by an internal combustion engine, comprising an input shaft with an input shaft rotational axis, an adjustable eccentric drive device associated with the input shaft, an output shaft with an output shaft rotational axis, a free-wheel device associated with the output shaft, and a connecting device for the driving connection of the eccentric drive device and the free-wheel device with at least a first lever that is adjustable between a minimum and a maximum length, at least one driving rod and at least a second lever having a fixed length. According to the invention, the maximum length of the first lever corresponds to the length of the second lever in order to improve efficiency and/or increase durability.

Description

Getriebeeinrichtung  transmission device
Die Erfindung betrifft eine Stufenlose Getriebeeinrichtung, insbesondere für einen The invention relates to a continuously variable transmission device, in particular for a
Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Eingangswelle mit einer Eingangswellendrehachse, eine der Eingangswelle zugeordnete verstellbare Exzenterantriebseinrichtung, eine Ausgangswelle mit einer Ausgangswellendrehachse, eine der Ausgangswelle zugeordnete Freilaufeinrichtung und eine Verbindungseinrichtung zur Antriebsverbindung der Exzenterantriebseinrichtung und der Freilaufeinrichtung mit wenigstens einem zwischen einer minimalen Länge und einer maximalen Länge verstellbaren ersten Hebel, wenigstens einer Treibstange und wenigstens einem zweiten Hebel mit einer festen Länge. A powertrain of an internal combustion engine-powered motor vehicle having an input shaft with an input shaft rotational axis, an output shaft associated with an output eccentric drive device, an output shaft with an output shaft rotation axis, a freewheel device associated with the output shaft, and a connection device for drive connection of the eccentric drive device and the freewheel device with at least one between a minimum length and a maximum Length adjustable first lever, at least one drive rod and at least one second lever with a fixed length.
Aus der DE 102 43 535 A1 ist ein stufenloses Getriebe bekannt mit wenigstens einer antreibenden Welle und einer getriebenen Welle die antriebsmäßig miteinander verbunden sind, unter Verwendung von wenigstens einem auf der antreibenden Welle vorgesehenen Exzenterantrieb und einer auf der getriebenen Welle vorgesehenen Freilaufeinrichtung, die zumindest über ein Verbindungselement wie Pleuel, miteinander verbunden sind, bei dem der Exzenterantrieb einen gegenüber der Rotationsachse der antreibenden Welle exzentrisch angeordneten Führungsbereich besitzt, auf dem verdrehbar ein Exzenterbauteil gelagert ist, auf dem wiederum das Verbindungselement verdrehbar gelagert ist, um ein stufenloses Getriebe zu schaffen, das in besonders einfacher und rationeller Weise herstellbar ist. Weiterhin soll durch eine konstruktive Ausgestaltung des Getriebes eine gedrungene Bauweise desselben ermöglicht werden und dennoch große Leistungen übertragbar sein, sodass eine Verwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges möglich ist. Ein Aufbau soll weiterhin eine Kinematik und Dynamik des Getriebes gewährleisten, welche freie Massenkräfte beziehungsweise freie Momente infolge von hin- und hergehenden Getriebe- beziehungsweise Maschinenteilen in einfacher Weise verhindert. Das Getriebe soll weiterhin ein energiesparendes Betreiben eines Kraftfahrzeuges ermöglichen. From DE 102 43 535 A1 a continuously variable transmission is known with at least one driving shaft and a driven shaft which are drivingly connected to each other, using at least one provided on the driving shaft eccentric drive and provided on the driven shaft freewheel device, at least over a connecting element such as connecting rods, are interconnected, wherein the eccentric drive has a relation to the axis of rotation of the driving shaft eccentrically arranged guide portion on which an eccentric rotatable an eccentric member is mounted, on which in turn the connecting element is rotatably mounted to provide a continuously variable transmission, the can be produced in a particularly simple and rational way. Furthermore, a stout construction of the same is to be made possible by a structural design of the transmission and still large power transferable, so that use of the transmission in the drive train of a motor vehicle is possible. A structure should continue to ensure kinematics and dynamics of the transmission, which prevents free inertial forces or free moments due to reciprocating gear or machine parts in a simple manner. The transmission should continue to allow energy-saving operation of a motor vehicle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer eingangs genannten Getriebeeinrichtung den Wirkungsgrad zu verbessern und/oder eine Haltbarkeit zu erhöhen. The invention has for its object to improve the efficiency of a transmission device mentioned above and / or to increase durability.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer stufenlosen Getriebeeinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Eingangswelle mit einer Eingangswellendrehachse, eine der Eingangswelle zugeordnete verstellbare Exzenterantriebseinrichtung, eine Ausgangswelle mit einer Ausgangswellendrehachse, eine der Ausgangswelle zugeordnete Freilaufeinrichtung und eine Verbindungseinrichtung zur Antriebsverbindung der Exzenterantriebseinrichtung und der Freilaufeinrichtung mit wenigstens einem zwischen einer minimalen Länge und einer maximalen Länge verstellbaren ersten Hebel, wenigstens einer Treibstange und wenigstens einem zweiten Hebel mit einer festen Länge, bei der die maximale Länge des ersten Hebels der Länge des zweiten Hebels entspricht. CONFIRMATION COPY The object is achieved with a continuously variable transmission device, in particular for a drive train of an internal combustion engine motor vehicle, comprising an input shaft with an input shaft rotational axis, an output shaft associated with adjustable eccentric drive means, an output shaft with an output shaft rotation axis, one of the output shaft associated freewheel device and a connection device for driving connection of the eccentric drive device and the freewheel device with at least one adjustable between a minimum length and a maximum length first lever, at least one drive rod and at least one second lever having a fixed length, wherein the maximum length of the first lever corresponds to the length of the second lever.
Stufenlose Getriebe (auch englisch: Continuously Variable Transmission, CVT) ermöglichen eine stufenlos einstellbare Übersetzung. Ein stufenloses Getriebe ist ein gleichförmig übersetzendes Getriebe, bei dem das Verhältnis der Drehzahlen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, die Übersetzung, in einem bestimmten Bereich viele Werte einnehmen kann. Dies kann auch den Stillstand oder die Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle beinhalten. Das stufenlose Getriebe kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Antriebsrad angeordnet sein. Die Eingangswelle des Getriebes kann mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine, insbesondere mit einer Kurbelwelle, antriebsverbunden sein. Die Ausgangswelle des Getriebes kann mit einem Antriebsrad antriebsverbunden sein. Stepless transmissions (also English: Continuously Variable Transmission, CVT) allow a continuously variable transmission. A continuously variable transmission is a uniformly-transmitting transmission in which the ratio of the speeds of rotation of the input shaft and the output shaft, the ratio, can take many values within a certain range. This can also include the standstill or the reversal of the direction of rotation of the output shaft. The continuously variable transmission can be arranged in a drive train of a motor vehicle between an internal combustion engine and a drive wheel. The input shaft of the transmission may be drive-connected to an output shaft of the internal combustion engine, in particular to a crankshaft. The output shaft of the transmission may be drive connected to a drive wheel.
Der erste Hebel kann eine Kurbel sein. Die Länge des ersten Hebels kann mithilfe der Exzenterantriebseinrichtung verstellbar sein. Der zweite Hebel kann eine Kurbel sein. Der zweite Hebel kann eine feste Länge aufweisen. Die Länge des zweiten Hebels kann der Länge des ersten Hebels in seiner maximalen Länge entsprechen. In den anderen Verstellpositionen, in denen der erste Hebel keine maximale Länge aufweist, kann die Länge des zweiten Hebels größer sein, als die Länge des ersten Hebels. Die Treibstange kann ein Pleuel sein. Ein Antrieb kann ausgehend von der Eingangswelle über den ersten Hebel, die wenigstens eine Treibstange und den zweiten Hebel auf die Ausgangswelle erfolgen. Die Treibstange kann bei einem Betrieb der Getriebeeinrichtung eine kombinierte translatorische und rotatorische Bewegung ausführen. Die Treibstange kann bei einem Betrieb der Getriebeeinrichtung eine Verschwenkbewegung ausführen. Die Triebstange kann zur Wandlung einer rotatorischen in eine oszillierende Bewegung dienen. Die Triebstange kann zur Übertragung einer rotatorischen Bewegung dienen. Die Freilaufeinrichtung kann bei einem Betrieb der Getriebeeinrichtung eine hin- und hergehende Bewegung ausführen. Die Freilaufeinrichtung kann bei einem Betrieb der Getriebeeinrichtung eine Bewegung ohne Richtungswechsel ausführen. Die Getriebeeinrichtung kann mehrere Treibstangen aufweisen. Die mehreren Treibstangen können paarweise angeordnet sein. Die Freilaufeinrichtung kann wenigstens einen Freilauf aufweisen. Die Freilaufeinrichtung kann mehrere Freiläufe aufweisen. Die Freilaufeinrichtung kann die Ausgangswelle mitnehmen, wenn eine Umfangsgeschwindigkeit eines Freilaufs größer als eine Umfangsgeschwindigkeit der Ausgangswelle ist. Die Freiläufe können die Ausgangswelle zeitlich versetzt mitnehmen. Die Freiläufe können die Ausgangswelle zeitlich überschneiden mitnehmen. Mehrere Freiläufe können die Ausgangswelle zeitgleich mitnehmen. Mehrere Freiläufe können zeitgleich ohne Mitnahme der Ausgangswelle frei laufen. Es können zeitgleich erste Freiläufe die Ausgangswelle mitnehmen und zweite Freiläufe ohne Mitnahme der Ausgangswelle frei laufen. The first lever may be a crank. The length of the first lever may be adjustable by means of the eccentric drive device. The second lever may be a crank. The second lever may have a fixed length. The length of the second lever may correspond to the length of the first lever in its maximum length. In the other adjustment positions where the first lever has no maximum length, the length of the second lever may be greater than the length of the first lever. The drive rod can be a connecting rod. A drive can be made from the input shaft via the first lever, the at least one drive rod and the second lever on the output shaft. The drive rod can perform a combined translational and rotational movement during operation of the transmission device. The drive rod can perform a pivoting movement during operation of the transmission device. The rod can serve to convert a rotary into an oscillating motion. The rod can serve to transmit a rotational movement. The freewheel device can perform a reciprocating motion during operation of the transmission device. The freewheel device can perform a movement without changing direction during operation of the transmission device. The transmission device may have a plurality of drive rods. The plurality of drive rods may be arranged in pairs. The freewheel device may have at least one freewheel. The freewheel device can have several freewheels. The freewheel device can take the output shaft when a peripheral speed of a freewheel is greater than a peripheral speed of the output shaft. The freewheels can take the output shaft offset in time. The freewheels can take the output shaft overlap in time. Several freewheels can take the output shaft at the same time. Several freewheels can run at the same time without entrainment of the output shaft. At the same time, first freewheels can take the output shaft with them and second freewheels can run free without entrainment of the output shaft.
Ein Freilauf kann ein Klemmrollenfreilauf sein. Ein Freilauf kann einen Innenstern aufweisen. Ein Freilauf kann Klemmrollen aufweisen. Ein Freilauf kann einen Außenring aufweisen. Ein Freilauf kann umschaltbar sein. A freewheel can be a pinch roller freewheel. A freewheel can have an inner star. A freewheel may have pinch rollers. A freewheel may have an outer ring. A freewheel can be switched.
Die Exzenterantriebseinrichtung kann ein verdrehbares Exzenterelement aufweisen. Das Exzenterelement kann relativ zur Eingangswelle verdrehbar sein. Das Exzenterelement kann eine Innenverzahnung aufweisen. Ein Kopfkreis der Innenverzahnung des Exzenterelements kann zur verdrehbaren Lagerung des Exzenterelements dienen. Die Exzenterantriebseinrichtung kann eine Ritzelwelle aufweisen. Die Ritzelwelle kann eine Außenverzahnung aufweisen. Ein Kopfkreis der Außenverzahnung der Ritzelwelle kann zur verdrehbaren Lagerung der Ritzelwelle dienen. Die Außenverzahnung der Ritzelwelle kann mit der Innenverzahnung des Exzenterelements kämmen. Eine Verdrehung der Ritzelwelle kann eine Verdrehung des Exzenterelements bewirken. Eine Verdrehung der Ritzelwelle bzw. eine Verdrehung des Exzenterelements kann eine Verlängerung oder eine Verkürzung des ersten Hebels bewirken. The eccentric drive device may have a rotatable eccentric element. The eccentric element may be rotatable relative to the input shaft. The eccentric element may have an internal toothing. A tip circle of the internal toothing of the eccentric element can serve for the rotatable mounting of the eccentric element. The eccentric drive device may have a pinion shaft. The pinion shaft may have an external toothing. A tip circle of the external teeth of the pinion shaft can serve for the rotatable mounting of the pinion shaft. The external toothing of the pinion shaft can mesh with the internal toothing of the eccentric element. A rotation of the pinion shaft can cause a rotation of the eccentric element. A rotation of the pinion shaft or a rotation of the eccentric element can cause an extension or a shortening of the first lever.
Mit der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung kann bei einer maximalen Länge des ersten Hebels eine Drehbewegung des ersten Hebels in eine Drehbewegung des zweiten Hebels umgesetzt werden. Damit kann an der Freilaufeinrichtung eine umlaufende Drehbewegung ohne Drehrichtungswechsel erzeugt werden. Lastwechsel können entfallen. Eine oszillierende Bewegung kann entfallen. Wechsel zwischen Mitnahmezustand und Freilaufzustand an der Freilaufeinrichtung können entfallen. Die Freilaufeinrichtung kann über längere Zeitabschnitte in einem Mitnahmezustand und/oder in einem Freilaufzustand betrieben werden. Eine Betätigung der Exzenterantriebseinrichtung ist erleichtert. Eine Belastung der Exzenterantriebseinrichtung ist verringert. With the transmission device according to the invention, a rotational movement of the first lever can be converted into a rotational movement of the second lever with a maximum length of the first lever. This can be generated on the freewheel device a rotating rotary motion without change of direction. Load changes can be omitted. An oscillating movement can be omitted. Change between deadweight and freewheeling state on the freewheel device can be omitted. The freewheel device can be used for longer periods of time be operated in a driving state and / or in a freewheeling state. An operation of the eccentric drive device is facilitated. A load on the eccentric drive device is reduced.
Eine Übersetzung i der Getriebeeinrichtung kann zwischen oo > / > 1 verstellbar sein. Bei einer Übersetzung j der Getriebeeinrichtung von i = oo erfolgt keine Bewegungsübertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle. Bei einer Übersetzung i der Getriebeeinrichtung von i = 1 erfolgt eine maximale Bewegungsübertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle. Die Ausgangswelle kann mit derselben oder mit einer geringeren Drehzahl als die Eingangswelle angetrieben werden. A ratio i of the transmission device can be adjustable between oo> /> 1. In a translation j of the transmission device of i = oo there is no transmission of motion from the input shaft to the output shaft. With a ratio i of the transmission device of i = 1, a maximum transmission of motion from the input shaft to the output shaft takes place. The output shaft may be driven at the same or lower speed than the input shaft.
Die Treibstange kann eine exzenterantriebseinrichtungsseitige erste Treibstangendrehachse, ein exzenterantriebseinrichtungsseitiges erstes Treibstangenauge, eine freilaufeinrichtungs- seitige zweite Treibstangendrehachse und ein freilaufeinrichtungsseitiges zweites Treibstangenauge aufweisen und der erste Hebel kann zwischen der Eingangswellendrehachse und der ersten Treibstangendrehachse und der zweite Hebel kann zwischen der Ausgangswellendrehachse und der zweiten Treibstangendrehachse gebildet sein. The drive rod may include an eccentric drive side first drive rod rotation axis, an exciter drive side first drive rod eye, a freewheel side second drive rod rotation axis and a freewheel side second drive rod eye, and the first lever may be formed between the input shaft rotation axis and the first drive rod rotation axis and the second lever may be formed between the output shaft rotation axis and the second drive rod rotation axis be.
Die Ausgangswellendrehachse und die zweite Treibstangendrehachse können radial innerhalb des zweiten Treibstangenauges angeordnet sein. Das zweite Treibstangenauge kann die Freilaufeinrichtung von radial außen umgreifen. Damit ist konstruktiv die Voraussetzung geschaffen, um die Freilaufeinrichtung rotatorisch umlaufend anzutreiben. Damit kann der zweite Hebel bedeutend kürzer als bei bisher bekannten Konstruktionen ausgeführt sein. Eine radiale Abmessung der Freilaufeinrichtung ist nicht begrenzend. Der verstellbare erste Hebel kann somit ebenfalls kürzer ausgeführt sein. Ein Verstel Ibereich des ersten Hebels kann kleiner sein. Der erste Hebel kann eine geringere maximale Länge aufweisen. Die Exzenterantriebseinrichtung kann kleiner ausgeführt sein. Ein erforderlicher Bauraum kann reduziert sein. Ein Gewicht kann reduziert sein. The output shaft rotation axis and the second drive rod rotation axis may be disposed radially inside the second drive rod eye. The second drive rod eye can engage around the freewheel device from the radial outside. This constructively creates the prerequisite to drive the freewheeling device rotatorisch circumferentially. Thus, the second lever can be made significantly shorter than in previously known constructions. A radial dimension of the freewheel device is not limiting. The adjustable first lever can thus also be made shorter. An adjustment range of the first lever may be smaller. The first lever may have a smaller maximum length. The eccentric drive device can be made smaller. A required space can be reduced. A weight can be reduced.
Die Freilaufeinrichtung kann radial innerhalb des zweiten Treibstangenauges angeordnet sein. Das zweite Treibstangenauge kann einen größeren Durchmesser als die Freilaufeinrichtung aufweisen. The freewheel device can be arranged radially inside the second drive rod eye. The second drive rod eye may have a larger diameter than the freewheel device.
Zwischen dem zweiten Treibstangenauge und der Freilaufeinrichtung kann ein Exzenterelement angeordnet sein. Damit ist eine Exzentrizität zwischen dem zweiten Treibstangenauge und der Freilaufeinrichtung gegeben. Die zweite Treibstangendrehachse kann von einer Drehachse der Freilaufeinrichtung beabstandet sein. Die Drehachse der Freilaufeinrichtung kann der Ausgangsweliendrehachse entsprechen. Der Abstand zwischen der zweiten Treibstangendrehachse und der Drehachse der Freilaufeinrichtung kann den zweiten Hebel bilden. Mit dem Exzenterelement kann der zweite Hebel gebildet sein. Der zweite Hebel kann damit eine gegenüber bekannten Konstruktionen geringe Länge aufweisen. An eccentric element can be arranged between the second drive rod eye and the freewheel device. This is an eccentricity between the second Treibstangenauge and the freewheel device given. The second drive rod rotational axis may be spaced from a rotational axis of the freewheel device. The axis of rotation of the freewheel device may correspond to the exit rotation axis. The distance between the second drive rod rotational axis and the rotational axis of the freewheel device may form the second lever. With the eccentric element, the second lever may be formed. The second lever can thus have a length compared to known constructions.
Das Exzenterelement kann eine Außenkontur und eine Innenkontur aufweisen und die Außenkontur kann dem zweiten Treibstangenauge und die Innenkontur kann der Freilaufeinrichtung zugeordnet sein. Die Außenkontur kann eine zylinderartige Form aufweisen. Die Innenkontur kann eine zylinderartige Form aufweisen. Die Außenkontur des Exzenterelements kann an einer Innenkontur des zweiten Treibstangenauges anliegen. Die Innenkontur des Exzenterelements kann an einer Außenkontur der Freilaufeinrichtung, insbesondere an einem Außenring eines Freilaufs, anliegen. The eccentric element may have an outer contour and an inner contour and the outer contour may be associated with the second Treibstangenauge and the inner contour of the freewheel device. The outer contour may have a cylindrical shape. The inner contour may have a cylindrical shape. The outer contour of the eccentric element can abut against an inner contour of the second drive rod eye. The inner contour of the eccentric element can rest on an outer contour of the freewheel device, in particular on an outer ring of a freewheel.
Bei einer Übersetzung i der Getriebeeinrichtung von r = l kann die zweite Treibstangendrehachse um die Ausgangsweliendrehachse umlaufen. Bei einer Übersetzung i der Getriebeein- rächtung von / = 1 kann die zweite Treibstangendrehachse um die Ausgangsweliendrehachse in einer ersten Drehrichtung umlaufen und in der ersten Drehrichtung kann eine Mitnahme der Ausgangswelle erfolgen. Bei einer Übersetzung der Getriebeeinrichtung von i = 1 kann die zweite Treäbstangendrehachse um die Ausgangsweliendrehachse in einer zweiten Drehrichtung umlaufen und in der zweiten Drehrichtung kann ein Freilauf ohne Mitnahme der Ausgangswelle erfolgen. Die Freilaufeinrichtung kann mehrere Freiläufe aufweisen. Erste Freiläufe der mehreren Freiläufe können in der ersten Drehrichtung umlaufen. Zweite Freiläufe der mehreren Freiläufe können in der zweiten Drehrichtung umlaufen. Die ersten Freiläufe können in der ersten Drehrichtung umlaufen und zeitgleich können die zweiten Freiläufe in der zweiten Drehrichtung umlaufen. With a transmission ratio i of the transmission device of r = l, the second drive rod rotation axis can rotate around the output rotation axis. With a ratio i of the transmission authorization of / = 1, the second drive rod rotation axis can revolve around the output rotation axis in a first direction of rotation, and in the first direction of rotation, the output shaft can be entrained. In a translation of the transmission device of i = 1, the second Treäbstangendrehachse can rotate about the output axis of rotation in a second direction of rotation and in the second direction of rotation can take place freewheeling without entrainment of the output shaft. The freewheel device can have several freewheels. First freewheels of the several freewheels can rotate in the first direction of rotation. Second freewheels of the several freewheels can rotate in the second direction of rotation. The first freewheels can rotate in the first direction of rotation and at the same time the second freewheels can rotate in the second direction of rotation.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Kurbelvariator mit einer Übersetzungserweiterung, bei dem grundlegende geometrische und kinematische Zusammenhänge eines Kurbelmechanismus mit einer Sonderkonfiguration erweitert sind. Dies ermöglicht eine signifikante Wirkungsgrad-Verbesserung im Kundenkollektiv, weil ein Übergang in die effiziente Sonderkonfiguration in einem Übersetzungsbereich Overdrive getätigt wird. Diese Verbesserung ist genau in dem Bereich sehr hilf- reich, da bekannte Kurbel-Variatoren prinzipbedingt niedrige Wirkungsgradwerte im Overdrive aufweisen. In summary and in other words, the invention thus provides, inter alia, a crank variator with a translation extension, in which basic geometrical and kinematic relationships of a crank mechanism with a special configuration are expanded. This allows a significant improvement in efficiency in the customer collective, because a transition is made to the efficient special configuration in an overdrive translation area. This improvement is very helpful in the very rich, since known crank variators inherently have low efficiency values in the overdrive.
Beim Übergang in die Sonderkonfiguration kann der antriebsseitige Exzenterradius so lange verstellt werden, bis er die Größe des abtriebsseitigen Exzenterradius erreicht hat. Weiter können An- und Abtrieb mit gleichen Drehzahlen laufen, bis der antriebsseitige Exzenterradius wieder verkleinert wird. Um dies zu ermöglichen kann es erforderlich sein, den ausgelegten Verstellbereich des antriebsseitigen Exzenterradius anzupassen. Die Freiläufe können einmal geklemmt und nicht mehr mit einer hohen Frequenz betrieben werden. Dies verbessert die Lebensdauer der Freiläufe im Kollektiv und damit die Robustheit des Gesamtsystems. Die Trägheitskräfte der einzelnen Abtriebshebel sorgen dafür, singulare Positionen des Kurbelmechanismus durchzufahren. During the transition to the special configuration, the drive-side eccentric radius can be adjusted until it has reached the size of the output-side eccentric radius. Furthermore, input and output can run at the same speeds until the drive-side eccentric radius is reduced again. To make this possible, it may be necessary to adapt the designed adjustment range of the drive-side eccentric radius. The freewheels can be clamped once and no longer operated at a high frequency. This improves the life of the freewheels in the collective and thus the robustness of the overall system. The inertial forces of the individual output levers ensure that singular positions of the crank mechanism are traversed.
Einige Besonderheiten eines erfindungsgemäß aufgebauten Mehrkurbel-Variators, beispielsweise eines 6-Kurbelsystem, können bei der Auslegung berücksichtigt sein: In der Sonderkonfiguration des Variators bei der Übersetzung Eins werden nicht alle Pleuel des Mehrkurbel-Variators die Kraft übertragen. Je nach der Position des jeweiligen Gliedes werden "+" oder "-" Konfigurationen der Kurbelmechanismen realisiert. Die Mechanismen mit "-" Konfigurationen wird keine Kraft übertragen, dessen Freiläufe werden überholt. Nachdem die Sonderkonfiguration verlassen wird, können sich die abtriebsseitigen Hebel oberhalb der Achsabstandebene und/oder unterhalb dessen befinden. Dabei werden die an- und abtriebsseitigen Pleuellager nicht nur auf Zug, sondern auch auf Schub je nach jeweiliger Kurbelmechanismus-Konfiguration beansprucht. Dies kann bei der Lagerauslegung berücksichtigt sein. Some peculiarities of a multi-crank variator constructed according to the invention, for example a 6-crank system, may be taken into account in the design: in the special configuration of the variator at ratio one, not all the connecting rods of the multi-crank variator will transmit the power. Depending on the position of the respective member, "+" or "-" configurations of the crank mechanisms are realized. The mechanisms with "-" configurations will not transmit power whose freewheels are outdated. After leaving the special configuration, the output side levers may be above the axis spacing plane and / or below it. Here, the input and output side connecting rod bearings are claimed not only train, but also on thrust depending on the respective crank mechanism configuration. This can be taken into account in the bearing design.
Zur Realisierung einer 360° rundum Rotation des Frei lauf außenringes in der Overdrive- Sonderstellung kann das Prinzip eines abtriebsseitigen Exzenters angewendet werden. Diese konstruktive Lösung ermöglicht den Übergang in die Sonderkonfiguration der Mechanismen mit der Übersetzung Eins. In der Sonderkonfiguration schwenkt der Abtrieb nicht mehr, sondern rotiert rund um die Abtriebsachse. To realize a 360 ° all-round rotation of the free-running outer ring in the overdrive special position, the principle of a driven-side eccentric can be applied. This constructive solution allows the transition to the special configuration of the mechanisms with the translation one. In the special configuration, the output no longer pivots, but rotates around the output shaft.
Antriebsseitig sind prinzipielle konstruktive Änderungen nicht erforderlich. Je nach On the drive side, fundamental design changes are not required. Depending on
Auslegungs-Randbedingungen kann jedoch der Verstellbereich angepasst sein. Durch ein entsprechendes Konstruktionsprinzip der sekundärseitigen Pleuelkrafteinleitung kann ein kleinerer abtriebsseitiger Radius realisiert sein. Entsprechend kann auch der antriebsseitige Verstellbereich reduziert sein. Dadurch können Verstelleinheit und Antriebswelle kleiner und leichter ausgeführt sein und der Wirkungsgrad kann in allen Betriebspunkten erhöht sein. Die Unwucht der Antriebswelle wird auch kleiner. Design boundary conditions, however, the adjustment can be adjusted. By a corresponding design principle of the secondary-side Pleuelkrafteinleitung a smaller output-side radius can be realized. Accordingly, the drive-side adjustment can be reduced. This allows adjustment and drive shaft smaller and be made lighter and the efficiency can be increased in all operating points. The imbalance of the drive shaft is also smaller.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen. Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to figures. From this description, further features and advantages. Concrete features of this embodiment may represent general features of the invention. Features associated with other features of this embodiment may also represent individual features of the invention.
Es zeigen schematisch und beispielhaft: They show schematically and by way of example:
Fig. 1 einen Kurbelvariator mit verstellbarer Antriebskurbel, Pleuel, Abtriebskurbel und Freilauf, bei der die Antriebskurbel und die Abtriebskurbel dieselbe Länge aufweisen, in einer ersten freilaufseitigen Drehrichtung, in der eine Mitnahme einer Abtriebswelle erfolgt, 1 shows a crank variator with adjustable drive crank, connecting rod, driven crank and freewheel, in which the drive crank and the driven crank have the same length, in a first free-running direction, in which an entrainment of an output shaft,
Fig. 2 einen Kurbelvariator mit verstellbarer Antriebskurbel, Pleuel, Abtriebskurbel und Freilauf, bei der die Antriebskurbel und die Abtriebskurbel dieselbe Länge aufweisen, in einer zweiten freilaufseitigen Drehrichtung, in der ein Freilauf ohne Mitnahme einer Abtriebswelle erfolgt, 2 shows a crank variator with adjustable drive crank, connecting rod, driven crank and freewheel, in which the drive crank and the driven crank have the same length, in a second free-running direction, in which a freewheel without entrainment of an output shaft,
Fig. 3 eine Hebel-/Pleuelanordnung eines Kurbelvariators bei einem Übergang in eine Sonderposition, in der Antriebskurbeln und Abtriebskurbeln dieselbe Länge aufweisen, 3 shows a lever / connecting rod arrangement of a crank variator during a transition to a special position, in which drive cranks and driven cranks have the same length,
Fig. 4 eine Hebel-ZPIeuelanordnung eines Kurbelvariators in einer Sonderposition, in der Antriebskurbeln und Abtriebskurbeln dieselbe Länge aufweisen, nach einem Durchgang einer Singulärposition, 4 shows a lever ZPIeuelanordnung a crank variator in a special position in the drive cranks and driven cranks have the same length, after a passage of a singular position,
Fig. 5 eine Hebel-/Pleuelanordnung eines Kurbelvariators nach einem Rücktritt in eine Normalposition, in der Antriebskurbeln eine geringere Länge aufweist, als Abtriebskurbeln, 5 shows a lever / conrod arrangement of a crank variator after a return to a normal position, in which drive cranks has a shorter length than output cranks,
Fig. 6 ein Diagramm zu einem Übersetzungsverlauf eines Kurbelvariators und Fig. 7 ein Diagramm zur Abhängigkeit eines Wirkungsgrads von einer Übersetzung des Kurbelvariators. Fig. 6 is a diagram of a translation curve of a crank variator and Fig. 7 is a diagram of the dependence of an efficiency of a translation of the crank variator.
Fig. 1 zeigt einen Kurbelvariator 100 eines Kurbel-CVT mit verstellbarer Antriebskurbel 102, Pleuel 104, Abtriebskurbel 106 und Freilauf 108, bei der die Antriebskurbel 102 und die Abtriebskurbel 106 dieselbe Länge aufweisen, in einer ersten freilaufseitigen Drehrichtung 110, in der eine Mitnahme einer Abtriebswelle erfolgt. 1 shows a crank variator 100 of a crank CVT with adjustable drive crank 102, connecting rod 104, driven crank 106 and freewheel 108, in which the drive crank 102 and the driven crank 106 have the same length, in a first free-running direction 110 in which a take a Output shaft takes place.
Das Kurbel-CVT weist eine Eingangswelle mit einer Eingangswellendrehachse und eine Ausgangswelle mit einer Ausgangswellendrehachse auf. Die Eingangswellendrehachse und die Ausgangswellendrehachse verlaufen zueinander parallel. The crank CVT has an input shaft with an input shaft rotation axis and an output shaft with an output shaft rotation axis. The input shaft rotation axis and the output shaft rotation axis are parallel to each other.
Die Eingangswelle ist als Kurbelwelle ausgebildet. Die Eingangswelle weist Kröpfungen auf. Die Eingangswelle weist zur Eingangswellendrehachse konzentrische Wellenabschnitte auf. Die Eingangswelle weist zu den Wellenabschnitten radial versetzte Kurbelabschnitte auf. Die Eingangswelle weist eine zentrale Bohrung auf. Die Bohrung verläuft in den Wellenabschnitten radial mittig entlang der Eingangswellendrehachse. An den Kurbelabschnitten ist die Bohrung in radialer Richtung nach außen geöffnet. In der Bohrung ist eine Ritzelwelle mit einer Außenverzahnung angeordnet. Die Ritzelwelle ist in der Bohrung mit einem Kopfkreis ihrer Außenverzahnung verdrehbar gelagert. Die Ritzelwelle ist in der Bohrung relativ zu der Eingangswelle verdrehbar. The input shaft is designed as a crankshaft. The input shaft has cranks. The input shaft has concentric shaft portions to the input shaft rotation axis. The input shaft has crank portions radially offset from the shaft portions. The input shaft has a central bore. The bore extends radially in the shaft sections along the input shaft axis of rotation. At the crank sections, the bore is opened in the radial direction to the outside. In the bore, a pinion shaft is arranged with an external toothing. The pinion shaft is rotatably mounted in the bore with a tip circle of its external teeth. The pinion shaft is rotatable in the bore relative to the input shaft.
An den Kurbelabschnitten der Eingangswelle sind Exzenterelemente angeordnet. Die Exzenterelemente sind relativ zu den Kurbelabschnitten drehbar. Die Exzenterelemente weisen eine Exzenterachse auf. Die Exzenterachse und die Eingangswellendrehachse verlaufen zueinander parallel. Die Exzenterachse und die Eingangsweliendrehachse weisen einen Abstand voneinander auf. Mit dem Abstand der Exzenterachse und der Eingangsweliendrehachse voneinander ist die Antriebskurbel 102 gebildet. Die Exzenterelemente weisen eine Innenverzahnung auf. Die Exzenterelemente sind an den Kurbelabschnitten mit einem Kopfkreis ihrer Innenverzahnung verdrehbar gelagert. Die Exzenterelemente sind relativ zu den Kurbelabschnitten verdrehbar. Die Außenverzahnung der Ritzelwelle kämmt mit der Innenverzahnung der Exzenterelemente. At the crank portions of the input shaft eccentric elements are arranged. The eccentric elements are rotatable relative to the crank sections. The eccentric elements have an eccentric axis. The eccentric axis and the input shaft rotation axis are parallel to each other. The eccentric axis and the input axis of rotation axis are at a distance from each other. With the distance of the eccentric axis and the input rotation axis of rotation from each other, the drive crank 102 is formed. The eccentric elements have an internal toothing. The eccentric elements are rotatably mounted on the crank sections with a tip circle of their internal teeth. The eccentric elements are rotatable relative to the crank sections. The external toothing of the pinion shaft meshes with the internal toothing of the eccentric elements.
Eine Verdrehung der Ritzelwelle relativ zu der Eingangswelle bewirkt eine Verdrehung der Exzenterelemente relativ zu den Kurbelabschnitten und damit eine Änderung der Länge der Antriebskurbel 102. Die Ritzelwelle und die Exzenterelemente sind Teile einer Exzenterantriebseinrichtung. A rotation of the pinion shaft relative to the input shaft causes a rotation of the eccentric elements relative to the crank sections and thus a change in the length of the Drive crank 102. The pinion shaft and the eccentric elements are parts of an eccentric drive device.
Die Exzenterantriebseinrichtung ist zwischen zwei Endpositionen verstellbar. In einer ersten Endposition weist die Antriebskurbel 102 eine minimale Länge auf. In der ersten Endposition weist die Antriebskurbel 102 die Länge Null auf. In der ersten Endposition weist das Kurbel- CVT eine Übersetzung /' von = o auf. In einer zweiten Endposition weist die Antriebskurbel 102 eine maximale Länge auf. In der zweiten Endposition weist das Kurbel-CVT eine Übersetzung i von ; : = 1 , auf. Diese Übersetzung ist eine Overdrive-Übersetzung. Eine Overdrive- Übersetzung ist in diesem Zusammenhang eine sehr lange Übersetzung. In Fig. 1 ist die Exzenterantriebseinrichtung in der zweiten Endposition gezeigt. The eccentric drive device is adjustable between two end positions. In a first end position, the drive crank 102 has a minimum length. In the first end position, the drive crank 102 has the length zero. In the first end position, the crank CVT has a ratio / ' of = o. In a second end position, the drive crank 102 has a maximum length. In the second end position, the crank CVT has a ratio i of; : = 1, up. This translation is an overdrive translation. An overdrive translation is a very long translation in this context. In Fig. 1, the eccentric drive means is shown in the second end position.
An den Exzenterelementen sind die Pleuel 104 angeordnet. Die Pleuel 104 sind an den Exzenterelementen um eine exzenterantriebseinrichtungsseitige Pleueldrehachse drehbar angeordnet. Die exzenterantriebseinrichtungsseitige Pleueldrehachse entspricht der Exzenterdrehachse der Exzenterelemente. Die Pleuel 104 weisen ein exzenterantriebseinrichtungs- seitiges Pleuelauge auf. Die Exzenterelemente weisen einen Außenradius auf. Die Pleuel 104 sind mit ihrem Pleuelauge an dem Außenradius der Exzenterelemente drehbar gelagert. Die Pleuel sind an den Exzenterelementen mithilfe von Wälzlagern gelagert. At the eccentric elements, the connecting rods 104 are arranged. The connecting rods 104 are rotatably arranged on the eccentric elements about an eccentric drive device-side connecting rod rotation axis. The eccentric drive device-side connecting rod rotational axis corresponds to the eccentric rotational axis of the eccentric elements. The connecting rods 104 have an eccentric drive device-side connecting rod eye. The eccentric elements have an outer radius. The connecting rods 104 are rotatably mounted with their connecting rod eye on the outer radius of the eccentric elements. The connecting rods are mounted on the eccentric elements by means of rolling bearings.
An der Ausgangswelle ist eine Freilaufeinrichtung mit mehreren Freiläufen 108 angeordnet. Die Freiläufe 108 sind Klemmrollenfreiläufe mit einem Innenstern, einem Außenring und zwischen dem Innenstern und dem Außenring wirksamen Klemmrollen. Der Innenstern erstreckt sich in axialer Richtung über alle Freiläufe 108 der Freilaufeinrichtung. Der Innenstern bildet die Ausgangswelle und/oder ist mit der Ausgangswelle antriebsverbunden. Die Freiläufe 108 sind konzentrisch zur Ausgangswellendrehachse angeordnet. Die Ausgangswellendrehachse entspricht einer Drehachse der Freiläufe 108. At the output shaft a freewheel device with a plurality of freewheels 108 is arranged. The freewheels 108 are pinch roller freewheels with an inner star, an outer ring and between the inner star and the outer ring effective pinch rollers. The inner star extends in the axial direction over all freewheels 108 of the freewheel device. The inner star forms the output shaft and / or is drive-connected to the output shaft. The freewheels 108 are arranged concentrically to the output shaft rotation axis. The output shaft rotation axis corresponds to a rotational axis of the freewheels 108.
Die Freiläufe 108 sind mit ihrem Außenring in Exzenterelementen aufgenommen. Die Exzenterelemente weisen einen Außenradius mit einer Außenradiusachse und einen Innenradius mit einer Innenradiusachse auf. Der Innenradius ist zu dem Außenradius in radialer Richtung versetzt angeordnet. Die Innenradiusachse entspricht der Ausgangswellendrehachse und der Drehachse der Freiläufe 108. Die Innenradiusachse und die Außenradiusachse verlaufen zueinander parallel. Die Innenradiusachse und die Außenradiusachse weisen einen festen Abstand voneinander auf. Mit dem Abstand der Innenradiusachse und der Außenradiusachse ist die Abtriebskurbel 106 gebildet. The freewheels 108 are received with their outer ring in eccentric elements. The eccentric elements have an outer radius with an outer radius axis and an inner radius with an inner radius axis. The inner radius is offset from the outer radius in the radial direction. The inner radius of the axis corresponds to the output shaft rotational axis and the rotational axis of the freewheels 108. The inner radius of the axis and the outer radius of the axis are parallel to each other. The Innenradiusachse and the Außenradiusachse have a fixed distance from each other. With the distance between the inner radius of the wheel and the outer radius of the wheel, the output crank 106 is formed.
Die Pleuel 104 weisen ein freilaufeinrichtungsseitiges Pleuelauge auf. Die Pleuel 104 weisen eine Pleuelstange auf, die das exzenterantriebseinrichtungsseitige Pleuelauge und das freilaufeinrichtungsseitiges Pleuelauge starr miteinander verbindet. Die Pleuel 104 sind jeweils mit ihrer Pleuelstange und ihren Pleuelaugen einstückig ausgeführt. Die Pleuel 104 sind an den abtriebsseitigen Exzenterelementen angeordnet. Die Pleuel 104 sind mit ihrem freilaufein- richtungsseitigen Pleuelauge 104 an den abtriebsseitigen Exzenterelementen angeordnet. Die Pleuel 104 sind an den abtriebsseitigen Exzenterelementen um eine freilaufeinrichtungsseitige Pleueldrehachse drehbar angeordnet. Die freilaufeinrichtungsseitige Pleueldrehachse entspricht der Außenradiusachse der abtriebsseitigen Exzenterelemente. Die Pleuel 104 sind mit ihrem freilaufeinrichtungsseitigen Pleuelauge an dem Außenradius der abtriebsseitigen Exzenterelemente drehbar gelagert. Die Pleueldrehachse und die Exzenterachse weisen einen Abstand voneinander auf. Die Pleuel 104 sind an den abtriebsseitigen Exzenterelementen mithilfe von Wälzlagern, vorliegend mithilfe von Kugel- oder Rollenlagern, gelagert. The connecting rods 104 have a freewheel device side connecting rod eye. The connecting rods 104 have a connecting rod which rigidly connects the eccentric drive-side connecting rod eye and the free-wheel end connecting rod eye. The connecting rods 104 are each made in one piece with their connecting rod and their connecting rod eyes. The connecting rods 104 are arranged on the output-side eccentric elements. The connecting rods 104 are arranged with their freewheeling device-side connecting rod 104 on the output-side eccentric elements. The connecting rods 104 are rotatably arranged on the driven-side eccentric elements about a freewheeling device-side Pleueldrehachse. The freewheeling device-side connecting rod rotational axis corresponds to the outer radius axis of the output-side eccentric elements. The connecting rods 104 are rotatably mounted with their freewheel device-side connecting rod eye on the outer radius of the output-side eccentric elements. The connecting rod pivot axis and the eccentric axis are at a distance from each other. The connecting rods 104 are mounted on the output-side eccentric elements by means of rolling bearings, in this case by means of ball or roller bearings.
Das freilaufeinrichtungsseitige Pleuelauge weist einen größeren Durchmesser auf als das exzenterantriebseinrichtungsseitige Pleuelauge. Das freilaufeinrichtungsseitige Pleuelauge weist einen größeren Durchmesser auf als der Außenring der Freiläufe 108. Das freilaufeinrichtungsseitige Pleuelauge ist zu den Freiläufen 108 exzentrisch angeordnet. Das freilaufeinrichtungsseitige Pleuelauge weist gegenüber dem Außenring der Freiläufe 108 einen derart größeren Durchmesser und gegenüber den Freiläufen 108 eine derartige Exzentrizität auf, dass die freilaufeinrichtungsseitige Pleueldrehachse radial innerhalb des Innensterns der Freiläufe 108 angeordnet ist. The freewheel-side connecting rod eye has a larger diameter than the eccentric drive-side connecting rod eye. The freewheel device-side connecting rod eye has a larger diameter than the outer ring of the freewheels 108. The freewheel device-side connecting rod eye is arranged eccentrically to the freewheels 108. The freewheel device-side connecting rod eye has such a larger diameter relative to the outer ring of the freewheels 108 and such an eccentricity relative to the freewheels 108 that the freewheel device-side connecting rod rotational axis is arranged radially within the inner star of the freewheels 108.
Die Antriebskurbel 102 und die Abtriebskurbel 06 weisen in der in Fig. 1 gezeigten Position dieselbe Länge auf. Bei einer rotierenden Eingangswelle wird das antriebskurbelseitige Ende des Pleuels 104 entsprechend der Pfeilrichtung 112 rotierend angetrieben. Die Antriebsbewegung wird mithilfe Pleuels 104 auf das abtriebsseitige Ende des Pleuels 104 übertragen. Da die Antriebskurbel 102 und die Abtriebskurbel 106 dieselbe Länge aufweisen, führt die Abtriebskurbel 106 ebenfalls eine rotierende Bewegung aus. Mit dem abtriebsseitigen Ende des Pleuels 104 wird der Freilauf 108 betätigt. In der in Fig. 1 gezeigten Kurbelstellung befinden sich die Antriebskurbel 102 und die The drive crank 102 and the output crank 06 have the same length in the position shown in Fig. 1. In the case of a rotating input shaft, the drive crank-side end of the connecting rod 104 is driven to rotate in accordance with the direction of the arrow 112. The drive movement is transmitted by means of connecting rod 104 to the output end of the connecting rod 104. Since the drive crank 102 and the output crank 106 have the same length, the output crank 106 also performs a rotating movement. With the output side end of the connecting rod 104 of the freewheel 108 is actuated. In the crank position shown in Fig. 1 are the drive crank 102 and the
Abtriebskurbel 106 auf derselben Seite einer durch eine Drehachse 114 der Antriebskurbel 102 und durch eine Drehachse 116 der Abtriebskurbel 106 gehenden Achse, Damit weist die Abtriebskurbel 106 dieselbe Drehrichtung 110 wie die Antriebskurbel 102 auf. In dieser Drehrichtung 110 der Abtriebskurbel 106 wird der Freilauf 108 von der Abtriebskurbel 106 in Mit- nahmerichtung betätigt, in der die Abtriebskurbel 106 eine Antriebskraft auf die Ausgangswelle überträgt. Diese Kurbelstellung kann auch als„+"-Konfiguration bezeichnet werden. Output crank 106 on the same side of an axis passing through an axis of rotation 114 of the drive crank 102 and through a rotation axis 116 of the output crank 106 axis, Thus, the output crank 106 has the same direction of rotation 110 as the drive crank 102. In this direction of rotation 110 of the output crank 106, the freewheel 108 is actuated by the output crank 106 in the drive direction, in which the output crank 106 transmits a drive force to the output shaft. This crank position can also be referred to as a "+" configuration.
Fig. 2 zeigt einen Kurbelvariator 200 mit verstellbarer Antriebskurbel 202, Pleuel 204, Abtriebskurbel 206 und Freilauf 208, bei der die Antriebskurbel 202 und die Abtriebskurbel 206 dieselbe Länge aufweisen, in einer zweiten freilaufseitigen Drehrichtung 210, in der ein Freilauf ohne Mitnahme einer Abtriebswelle erfolgt. 2 shows a crank variator 200 with adjustable drive crank 202, connecting rod 204, driven crank 206 and freewheel 208, in which the drive crank 202 and the driven crank 206 have the same length, in a second free-running direction 210 in which a freewheel takes place without entrainment of an output shaft ,
In der in Fig. 2 gezeigten Kurbelstellung befinden sich die Antriebskurbel 202 und die In the crank position shown in Fig. 2 are the drive crank 202 and the
Abtriebskurbel 206 auf unterschiedlichen Seiten einer durch eine Drehachse 212 der Antriebskurbel 202 und durch eine Drehachse 214 der Abtriebskurbel 206 gehenden Achse. Damit weist die Abtriebskurbel 206 eine der Antriebskurbel 202 entgegengesetzte Drehrichtung 210 auf. In dieser Drehrichtung 210 der Abtriebskurbel 206 wird der Freilauf 208 von der Abtriebs kurbel 206 in Freilaufrichtung betätigt, in der die Abtriebskurbel 206 keine Antriebskraft auf die Ausgangswelle überträgt. Diese Kurbelstellung kann auch als„-"-Konfiguration bezeichnet werden. Im Übrigen wird insbesondere auf Fig. 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen. Output crank 206 on different sides of an axis passing through a rotation axis 212 of the drive crank 202 and through a rotation axis 214 of the output crank 206 axis. Thus, the output crank 206 has a drive crank 202 opposite direction of rotation 210. In this direction of rotation 210 of the output crank 206 of the freewheel 208 is actuated by the output crank 206 in the freewheeling direction in which the output crank 206 transmits no driving force to the output shaft. This crank position can also be referred to as a "-" configuration, with particular reference being made to FIG. 1 and the associated description.
Fig. 3 zeigt eine HebeWPIeuelanordnung 300 eines Kurbelvariators bei einem Übergang in eine Sonderposition, in der Antriebskurbeln 302, 304, 306, 308, 310, 312 und Abtriebskurbeln 314, 316, 318, 320, 322, 324 dieselbe Länge aufweisen. Es ist jeweils eine Antriebskurbel mit einer Abtriebskurbel mithilfe eines Pleuels antriebsverbunden. Jede Antriebskurbel weist somit eine zugehörige Abtriebskurbel auf Die Antriebskurbel 302 ist mit der Abtriebskurbel 314 antriebsverbunden. Die Antriebskurbel 304 ist mit der Abtriebskurbel 316 antriebsverbunden. Die Antriebskurbel 306 ist mit der Abtriebskurbel 318 antriebsverbunden. Die Antriebskurbel 308 ist mit der Abtriebskurbel 320 antriebsverbunden. Die Antriebskurbel 3 0 ist mit der Abtriebskurbel 322 antriebsverbunden. Die Antriebskurbel 312 ist mit der Abtriebskurbel 324 antriebsverbunden. Ein Übergang in die gezeigte Sonderposition erfolgt ausgehend von einer Normalposition, in der die Antriebskurbeln 302, 304, 306, 308, 310, 312 eine geringere Länge aufweisen, als die Abtriebskurbeln 314, 316, 318, 320, 322, 324, durch ein entsprechendes Verstellen der Exzenterantriebseinrichtung. Vorliegend weist die Hebel-/Pleuelanordnung 300 des Kurbelvariators sechs in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Antriebskurbeln 302, 304, 306, 308, 310, 312 auf. Damit ergibt sich zwischen benachbarten Antriebskurbeln an der antriebsseitigen Drehachse 326 jeweils ein Winkel von 60°. Die Abtriebskurbeln 314, 316, 318, 320, 322, 324 können sich bei einem Übergang in die Sonderposition beispielsweise in den in Fig. 3 gezeigten Positionen befinden. Dabei können drei Abtriebskurbeln 314, 316, 318 eine„+"- Konfiguration und drei Abtriebskurbeln 320, 322, 324 eine„-"-Konfiguration aufweisen. Ein Antrieb der Ausgangswelle erfolgt nur mithilfe der Abtriebskurbeln 314, 316, 318, die die„+"- Konfiguration aufweisen. Im Übrigen wird insbesondere auf Fig. 1 und Fig. 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 3 shows a lift control assembly 300 of a crank variator in a transition to a special position in which drive cranks 302, 304, 306, 308, 310, 312 and driven cranks 314, 316, 318, 320, 322, 324 have the same length. There is a drive crank with a driven crank driven by a connecting rod in each case. Each drive crank thus has an associated output crank. The drive crank 302 is drive-connected to the output crank 314. The drive crank 304 is drive connected to the output crank 316. The drive crank 306 is drive connected to the output crank 318. The drive crank 308 is drive connected to the output crank 320. The drive crank 30 is drive-connected to the output crank 322. The drive crank 312 is drive connected to the output crank 324. A transition to the special position shown is carried out starting from a normal position in which the drive cranks 302, 304, 306, 308, 310, 312 have a shorter length than the driven cranks 314, 316, 318, 320, 322, 324, by a corresponding Adjusting the eccentric drive device. In the present case, the lever / connecting rod assembly 300 of the crank variator six circumferentially evenly distributed drive cranks 302, 304, 306, 308, 310, 312 on. This results in an angle of 60 ° between adjacent drive cranks on the drive-side axis of rotation 326. The output cranks 314, 316, 318, 320, 322, 324 may be in a transition to the special position, for example in the positions shown in Fig. 3. Three output cranks 314, 316, 318 may have a "+" configuration and three output cranks 320, 322, 324 may have a "-" configuration. The output shaft is driven only by means of the output cranks 314, 316, 318, which have the "+" configuration, with particular reference being made to FIGS. 1 and 2 and the associated description.
Fig. 4 zeigt eine Hebel-/Pleuelanordnung 400 eines Kurbelvariators in einer Sonderposition, in der Antriebskurbeln 402, 404, 406, 408, 410, 412 und Abtriebskurbeln 414, 416, 418, 420, 422, 424 dieselbe Länge aufweisen, nach einem Durchgang einer Singulärposition. Die Singu- lärposition ist die Position, bei der die Abtriebskurbeln 414, 416, 4 8, 420, 422, 424 von einer hin- und hergehenden zu einer rotierenden Bewegung übergehen. Dann kann sich eine geänderte Stellung der Abtriebskurbeln 414, 416, 418, 420, 422, 424 ergeben. Jedenfalls weisen die Abtriebskurbeln, die sich mit zugehörigen Antriebskurbeln auf derselben Seite einer durch eine Drehachse 426 der Antriebskurbeln und durch eine Drehachse 428 der Abtriebskurbel gehenden Achse 430 befinden, die„+"-Konfiguration auf. Die Abtriebskurbeln, deren zugehörige Antriebskurbeln sich auf der anderen Seite der Achse 430 befinden, weisen die„-"- Konfiguration auf. Vorliegend weisen die Abtriebskurbeln 414, 418, 422 die„+"-Konfiguration und die Abtriebskurbeln 416, 420, 424 die„-"-Konfiguration auf. Im Übrigen wird insbesondere auf Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 4 shows a lever / connecting rod arrangement 400 of a crank variator in a special position in which drive cranks 402, 404, 406, 408, 410, 412 and driven cranks 414, 416, 418, 420, 422, 424 have the same length after one pass a singular position. The singulation position is the position at which the output cranks 414, 416, 4 8, 420, 422, 424 transition from a reciprocating to a rotating movement. Then, a changed position of the output cranks 414, 416, 418, 420, 422, 424 may result. In any event, the driven cranks, which are located with associated drive cranks on the same side of an axle 430 passing through an axis of rotation 426 of the drive crankshaft and through the driven crankshaft 428, have the "+" configuration, the driven cranks, the associated cranks of which are on the other 430 axis have the "-" configuration. In the present case, the output cranks 414, 418, 422 have the "+" configuration and the output cranks 416, 420, 424 have the "-" configuration. Incidentally, reference is made in particular to FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 and the associated description.
Fig. 5 zeigt eine Hebel-/Pleuelanordnung 500 eines Kurbelvariators nach einem Rücktritt in eine Normalposition, in der Antriebskurbeln 502, 504, 506, 508, 510, 512 eine geringere Länge aufweisen, als Abtriebskurbeln 514, 516, 518, 520, 522, 524. Ein Übergang in die gezeigte Normalposition erfolgt ausgehend von der Sonderposition, in der die Antriebskurbeln 502, 504, 506, 508, 510, 512 und die Abtriebskurbeln 514, 516, 518, 520, 522, 524 dieselbe Länge aufweisen, durch ein entsprechendes Verstellen der Exzenterantriebseinrichtung. Es kann sich eine geänderte Stellung der Abtriebskurbeln 514, 516, 518, 520, 522, 524, wie in Fig. 5 gezeigt, ergeben, in der die Abtriebskurbeln 516, 518, 522 die„+"-Konfiguration und die Ab- triebskurbeln 514, 520, 524 die„-"-Konfiguration aufweisen. Im Übrigen wird insbesondere auf Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 5 shows a lever / connecting rod assembly 500 of a crank variator after a return to a normal position, in the drive cranks 502, 504, 506, 508, 510, 512 have a shorter length than output cranks 514, 516, 518, 520, 522, 524. A transition to the normal position shown takes place starting from the special position in which the drive cranks 502, 504, 506, 508, 510, 512 and the output cranks 514, 516, 518, 520, 522, 524 have the same length, by a corresponding one Adjusting the eccentric drive device. A changed position of the output cranks 514, 516, 518, 520, 522, 524, as shown in FIG. 5, may result, in which the output cranks 516, 518, 522 have the "+" configuration and the negative 5, 520, 524 have the "-" configuration. Incidentally, reference is made in particular to FIGS. 1, 2, 3 and 4 as well as the associated description.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm 600 zu einem Übersetzungsverlauf 602 eines Kurbelvariators. Der Übersetzungsverlauf 602 ergibt sich mit einer sich über die Zeit t ändernden Übersetzung i . Eine Änderung der Übersetzung i wird durch ein entsprechendes Verstellen der Exzenterantriebseinrichtung bewirkt. Ausgehend von eine hohen oder kurzen Übersetzung wird die Übersetzung verringert oder verlängert. Dabei ergibt sich ausgehend von einem Bereich 604 mit einem guten Wirkungsgrad in einem folgenden Bereich 606 ein verringerter Wirkungsgrad. Unterhalb einer Übersetzung i « 3,5 folgt ein Bereich 608, in dem der Wirkungsgrad noch weiter verringert ist. Dieser Bereich 608 wird schnell durchfahren, indem ein Wechsel in die Sonderposition 610 erfolgt. In der Sonderposition 610 ist eine Übersetzung i = 1 eingestellt. In der Sonderposition 610 ist der Wirkungsgrad gut. Damit kann eine Overdrive-Übersetzung mit einem guten Wirkungsgrad erfolgen. Im Übrigen wird insbesondere auf Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 6 shows a diagram 600 of a transmission profile 602 of a crank variator. The translation profile 602 results with a change in the time t translation i. A change in the ratio i is effected by a corresponding adjustment of the eccentric drive device. Starting from a high or short translation, the translation is reduced or extended. In this case, starting from a region 604 with a good efficiency in a following region 606, a reduced efficiency results. Below a ratio i "3.5 is followed by an area 608, in which the efficiency is reduced even further. This area 608 is traversed quickly by changing to special location 610. In special item 610, a translation i = 1 is set. In special item 610 the efficiency is good. This can be done with a good degree of efficiency overdrive translation. Incidentally, reference is made in particular to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 and the associated description.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm 700 zur Abhängigkeit eines Wirkungsgrads η von einer FIG. 7 shows a diagram 700 for the dependence of an efficiency η on one
Übersetzung des Kurbelvariators. Mit einer sich ändernden Übersetzung i ergibt sich ein Wirkungsgradverlauf 702. Eine Änderung der Übersetzung i wird durch ein entsprechendes Verstellen der Exzenterantriebseinrichtung bewirkt. Ausgehend von eine hohen oder kurzen Übersetzung ergibt sich bei einer Verringerung oder Verlängerung der Übersetzung ein zunächst abnehmender Wirkungsgrad η . In einem Bereich 704 ist der Wirkungsgrad η noch als gut einzustufen. In dem folgenden Bereich 706 ist der Wirkungsgrad η verringert. In dem weiter folgenden Bereich 708 ist der Wirkungsgrad η noch weiter verringert. Bei einer Übersetzung = 1 erfolgt ein Wechsel in die Sonderposition 710. Mit dem Wechsel in die Sonderposition 710 steigt der Wirkungsgrad sprunghaft von einem verringerten Wirkungsgrad 712 auf einen guten Wirkungsgrad 714. Damit kann eine Overdrive-Übersetzung mit einem guten Wirkungsgrad erfolgen. Im Übrigen wird insbesondere auf Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. B ezuqszei ch en I i ste Translation of the crank variator. With a changing ratio i results in an efficiency curve 702. A change in the ratio i is effected by a corresponding adjustment of the eccentric drive means. Starting from a high or short translation results in a reduction or extension of the translation initially decreasing efficiency η. In a range 704, the efficiency η is still classified as good. In the following area 706, the efficiency η is reduced. In the further following range 708, the efficiency η is reduced even further. With a translation = 1, a change takes place in the special position 710. With the change to the special position 710, the efficiency increases abruptly from a reduced efficiency 712 to a good efficiency 714. Thus, an overdrive ratio can be done with a good efficiency. Incidentally, reference is made in particular to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5 and FIG. 6 and the associated description. I nsigns
100 Kurbelvariator 100 crank variator
102 Antriebskurbel  102 drive crank
104 Pleuel  104 connecting rods
106 Abtriebskurbel  106 Output crank
108 Freilauf  108 freewheel
110 Drehrichtung  110 direction of rotation
112 Pfeilrichtung  112 arrow direction
114 Drehachse  114 axis of rotation
116 Drehachse  116 axis of rotation
200 Kurbelvariator 200 crank variator
202 Antriebskurbel  202 drive crank
204 Pleuel  204 connecting rods
206 Abtriebskurbel  206 output crank
208 Freilauf  208 freewheel
210 Drehrichtung  210 direction of rotation
212 Drehachse  212 axis of rotation
214 Drehachse  214 axis of rotation
300 Hebel-/Pleuelanordnung 300 lever / connecting rod assembly
302 Antriebskurbel  302 drive crank
304 Antriebskurbel  304 drive crank
306 Antriebskurbel  306 drive crank
308 Antriebskurbel  308 drive crank
310 Antriebskurbel  310 drive crank
312 Antriebskurbel  312 drive crank
314 Abtriebskurbel  314 output crank
316 Abtriebskurbel  316 driven crank
318 Abtriebskurbel  318 output crank
320 Abtriebskurbel  320 output crank
322 Abtriebskurbel  322 driven crank
324 Abtriebskurbel 326 Drehachse 324 output crank 326 axis of rotation
400 Hebel-/Pleuelanordnung400 lever / connecting rod assembly
402 Antriebskurbel 402 drive crank
404 Antriebskurbel  404 drive crank
406 Antriebskurbel  406 drive crank
408 Antriebskurbel  408 drive crank
410 Antriebskurbel  410 drive crank
412 Antriebskurbel  412 drive crank
414 Abtriebskurbel  414 output crank
416 Abtriebskurbel  416 driven crank
418 Abtriebskurbe!  418 output cam!
420 Abtriebskurbel 420 driven crank
422 Abtriebskurbel422 driven crank
424 Abtriebskurbel424 output crank
426 Drehachse 426 axis of rotation
428 Drehachse  428 axis of rotation
430 Achse  430 axis
500 Hebel-/Pleuelanordnung500 lever / connecting rod assembly
502 Antriebskurbel502 drive crank
504 Antriebskurbel504 drive crank
506 Antriebskurbel506 drive crank
508 Antriebskurbel508 drive crank
510 Antriebskurbel510 drive crank
512 Antriebskurbel512 drive crank
514 Abtriebskurbel514 output crank
516 Abtriebskurbel516 output crank
518 Abtriebskurbel518 output crank
520 Abtriebskurbel520 driven crank
522 Abtriebskurbel522 driven crank
524 Abtriebskurbel 524 output crank
600 Diagramm 600 diagram
602 Übersetzungsverlauf 602 Translation history
604 Bereich 606 Bereich 604 area 606 area
608 Bereich  608 area
610 Sonderposition  610 special item
700 Diagramm 700 diagram
702 Wirkungsgradverlauf 702 Efficiency curve
704 Bereich 704 area
706 Bereich  706 area
708 Bereich  708 area
710 Sonderposition 710 special item
712 Wirkungsgrad712 efficiency
714 Wirkungsgrad 714 efficiency

Claims

Patentansprüche claims
1. Stufenlose Getriebeeinrichtung (100, 200), insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Eingangswelle mit einer Eingangswellendrehachse, eine der Eingangswelle zugeordnete verstellbare Exzenterantriebseinrichtung, eine Ausgangswelle mit einer Ausgangswellendrehachse, eine der Ausgangswelle zugeordnete Freilaufeinrichtung (108, 208) und eine Verbindungseinrichtung zur Antriebsverbindung der Exzenterantriebseinrichtung und der Freilaufeinrichtung (108, 208) mit wenigstens einem zwischen einer minimalen Länge und einer maximalen Länge verstellbaren ersten Hebel (102, 202, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 502, 504, 506, 508, 510, 512), wenigstens einer Treibstange (104, 204) und wenigstens einem zweiten Hebel (106, 206, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 514, 516, 518, 520, 522, 524) mit einer festen Länge, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Länge des ersten Hebels (102, 202, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 502, 504, 506, 508, 510, 512) der Länge des zweiten Hebels (106, 206, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 514, 516, 518, 520, 522, 524) entspricht. Continuously variable transmission device (100, 200), in particular for a drive train of an internal combustion engine-driven motor vehicle, comprising an input shaft with an input shaft rotational axis, an input shaft associated with the adjustable eccentric drive means, an output shaft with an output shaft rotation axis, one of the output shaft associated freewheel device (108, 208) and a Connection device for the drive connection of the eccentric drive device and the freewheel device (108, 208) with at least one first lever (102, 202, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 402, 404, 406) adjustable between a minimum length and a maximum length, 408, 410, 412, 502, 504, 506, 508, 510, 512), at least one drive rod (104, 204) and at least one second lever (106, 206, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 414 , 416, 418, 420, 422, 424, 514, 516, 518, 520, 522, 524) having a fixed length, characterized in that the maximum length of the first lifting ls (102, 202, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 502, 504, 506, 508, 510, 512) the length of the second lever (106, 206, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 514, 516, 518, 520, 522, 524).
2. Getriebeeinrichtung (100, 200) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Übersetzung / der Getriebeeinrichtung (100, 200) zwischen oo > i > 1 verstellbar ist. 2. Transmission device (100, 200) according to claim 1, characterized in that a ratio / the transmission device (100, 200) between oo> i> 1 is adjustable.
3. Getriebeeinrichtung (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibstange (104, 204) eine exzenterantriebseinrichtungssei- tige erste Treibstangendrehachse, ein exzenterantriebseinrichtungsseitiges erstes Treibstangenauge, eine freilaufeinrichtungsseitige zweite Treibstangendrehachse und ein freilaufeinrtchtungsseitiges zweites Treibstangenauge aufweist und der erste Hebel (102, 202, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 502, 504, 506, 508, 510, 512) zwischen der Eingangswellendrehachse (114, 212, 426) und der ersten Treibstangendrehachse und der zweite Hebel (106, 206, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 514, 516, 518, 520, 522, 524) zwischen der Ausgangswellendrehachse (116, 214, 428) und der zweiten Treibstangendrehachse gebildet ist. 3. transmission device (100, 200) according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive rod (104, 204) an eccentricantriebseinrichtungssei- term first drive rod rotation axis, an eccentric drive side first Treibstangenauge, a free-running side second drive rod rotation axis and a freewartungsteit second Treibstangenauge and the first Lever (102, 202, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 502, 504, 506, 508, 510, 512) between the input shaft rotation axis (114, 212, 426) and the first drive rod rotation axis and the second lever (106, 206, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 514, 516, 518, 520, 522, 524 ) is formed between the output shaft rotation axis (116, 214, 428) and the second drive rod rotation axis.
4. Getriebeeinrichtung (100, 200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswellendrehachse ( 16, 214, 428) und die zweite Treibstangendrehachse ra- dial innerhalb des zweiten Treibstangenauges angeordnet sind. 4. Transmission device (100, 200) according to claim 3, characterized in that the output shaft rotation axis (16, 214, 428) and the second drive rod rotation axis ra- dial are arranged within the second Treibstangenauges.
5. Getriebeeinrichtung (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufeinrichtung (108, 208) radial innerhalb des zweiten Treibstangenauges angeordnet ist. 5. Gear device (100, 200) according to one of the preceding claims, characterized in that the freewheel device (108, 208) is arranged radially within the second drive rod eye.
6. Getriebeeinrichtung (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Treibstangenauge und der Freilaufeinrichtung (108, 208) ein Exzenterelement angeordnet ist. 6. transmission device (100, 200) according to any one of the preceding claims, characterized in that between the second Treibstangenauge and the freewheel device (108, 208) an eccentric element is arranged.
7. Getriebeeinrichtung (100, 200) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterelement eine Außenkontur und eine Innenkontur aufweist und die Außenkontur dem zweiten Treibstangenauge und die Innenkontur der Freilaufeinrichtung (108, 208) zugeordnet ist. 7. transmission device (100, 200) according to claim 6, characterized in that the eccentric element has an outer contour and an inner contour and the outer contour of the second Treibstangenauge and the inner contour of the freewheel device (108, 208) is associated.
8. Getriebeeinrichtung (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Übersetzung i der Getriebeeinrichtung (100, 200) von i = 1 die zweite Treibstangendrehachse um die Ausgangswellendrehachse (116, 214, 428) umlaufen kann. 8. Transmission device (100, 200) according to one of the preceding claims, characterized in that at a ratio i of the transmission device (100, 200) of i = 1, the second drive rod rotation axis about the output shaft rotation axis (116, 214, 428) can rotate.
9. Getriebeeinrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Übersetzung i der Getriebeeinrichtung (100) von i = 1 die zweite Treibstangendrehachse um die Ausgangswellendrehachse (116, 428) in einer ersten Drehrichtung (110) umlaufen kann und in der ersten Drehrichtung (110) eine Mitnahme der Ausgangswelle erfolgt. 9. Transmission device (100) according to claim 8, characterized in that at a ratio i of the transmission device (100) of i = 1, the second drive rod rotation axis about the output shaft rotation axis (116, 428) in a first rotational direction (110) can rotate and in the first direction of rotation (110) entrainment of the output shaft takes place.
10. Getriebeeinrichtung (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Übersetzung i der Getriebeeinrichtung (200) von / = 1 die zweite Treibstangendrehachse um die Ausgangswellendrehachse (214, 428) in einer zweiten Drehrichtung (210) umlaufen kann und in der zweiten Drehrichtung (210) ein Freilauf ohne Mitnahme der Ausgangswelle erfolgt. 10. Transmission device (200) according to claim 8, characterized in that at a ratio i of the transmission device (200) of / = 1, the second drive rod rotation axis about the output shaft rotation axis (214, 428) in a second rotational direction (210) can rotate and in the second direction of rotation (210) freewheeling takes place without entrainment of the output shaft.
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