DE202004000470U1

DE202004000470U1 - Fahrzeug-Getriebe stufenlos

Info

Publication number: DE202004000470U1
Application number: DE202004000470U
Authority: DE
Original assignee: SCHOENHERR SABINA; Schonherr Sabina
Current assignee: SCHOENHERR SABINA; Schonherr Sabina
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2014-01-15

Abstract

Fahrzeug-Getriebe stufenlos, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kompressor über einen Kolben 1(1), eine Pleuelstange 5 und eine Verstellvorrichtung 6 eine Kraft auf einen einseitigen Hebelarm 8 wirken läst, welcher auf einer Seite an einem Fixpunkt 7 drehbar gelagert ist und auf der anderen Seite über ein Gelenk 8.1 sowie eine Pleuelstange 10,die nun von der stufenlos regelbaren Hebelarmlänge 9 eingestellte Kraft an die Kurbelwelle 11 weiter leitet.

Description

Fahrzeug-Getriebe mit der Bezeichnung stufenlos sind in vielfältiger Weise bekannt. So findet man zum Beispiel ein epizyklisches Getriebe ( DE 26 48 154 A1 ), ein Planeten-Getriebe( DE 76 32 724 U1 ), ein Ketten-Getriebe( DE 26 52 030 A1 ) oder verschiedene Reibrad-Getriebe ( DE 26 48 808 A1 ), ( DE 72 30 905 U ).
Diese Getriebe haben alle einen zu hohen Reibungsverlust, außerdem ist der Fertigungsaufwand zu groß.
Auch der Verschleiß ist unverhältnismäßig.
Hydrostatische Getriebe( DE 27 57 300 A1 ) führten ebenfalls nicht zu besseren Ergebnissen, da auch hier der Ausgleich der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zu hohen Reibungsverlusten führt.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt dass Problem zugrunde, ein stufenloses Getriebe zu schaffen, welches über einen möglichst großen Regelbereich kraftschlüssig und reibungsarm arbeitet.
Dieses Problem wird mit den in den Schutzansprüchen 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10 und 11 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass die Kraft, welche vom Kolben eines Kompressors oder eines Verbrennungs-Motors kommt, über eine Pleuelstange und eine Verstell-Vorrichtung an einen Hebel-Arm gelangt, durch den sie stufenlos und kraftschlüssig über eine weitere Pleuelstange zu einer Kurbelwelle geleitet wird.
Der Hebelarm 8 im zusammenwirken mit der Verstell-Vorrichtung 6 übernehmen die stufenlose Einstellung des Übersetzungsverhältnisses, in dem hier das Kraft-Weg-Verhältnis für die Pleuelstange 5 festgelegt wird.
In weiteren Schutzansprüchen der Erfindung sind verschiedene Ausgestaltungen angegeben.
So wird in Anspruch 2 auf die Ausführung der Verstell-Vorrichtung 6 (1, Detail 1) hingewiesen, mit welcher erreicht wird, dass bei größter Fahrgeschwindigkeit und beim freien Rollen keinerlei bremsende Reibungskräfte auftreten, da sich der obere Drehpunkt der Pleuelstange 5 in dieser Situation unmittelbar auf dem fixen Drehpunkt 7 befindet und somit keine Hubbewegung des Kolbens 1 mehr statt findet.
Nach Anspruch 5 und 7 wird das stufenlose Getriebe als Bremsvorrichtung eingesetzt, wodurch Energie gespeichert wird und eine vollkommen gleichmäßige Bremsbeschleunigung entsteht. Außerdem wird beim Energie-Speichervorgang im Kompressor immer nur eine dem Speicher-Umfang entsprechende Reibung erzeugt.
Die Weiterbildung nach Anspruch 6 ermöglicht es, das stufenlose Getriebe auch unmittelbar an einen Verbrennungs-Motor anzuschließen. Pleuelstange 5 und 10 entsprechen dann nur einer durch den Hebelarm 8 geteilten Pleuelstange.
Kurbelwelle 11 erfüllt gleichzeitig ihre Aufgabe für den Verbrennungs-Motor sowie für den Ausgang des Getriebes.
Im Schutzanspruch 10 wird die Variante aus Anspruch 6 mit der Lösung aus Anspruch 1 kombiniert, was wiederum große Einsparungen beim Fertigungsaufwand mit sich bringt. Hier wird die Kurbelwelle 11 zusätzlich noch für das Kompressorgestänge genutzt.
Der Einsatz von Allrad-Antrieben ist im Zusammenhang mit der Erfindung vorteilhaft.
Der Wirkungsgrad der Erfindung wird um so höher, je mehr Masse bewegt werden muss, was wiederum vom Umweltstandpunkt aus interessant ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren erläutert.
1 zeigt das erfindungsgemäße stufenlose Fahrzeug-Getriebe (einseitiger Hebelarm).
2 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebes mit gleitendem Drehpunkt 6 (zweiseitiger Hebelarm).
3 zeigt das erfindungsgemäße stufenlose Fahrzeug-Getriebe aus 1, jedoch als Ausführung mit Verbrennungs-Motor.
4 zeigt erfindungsgemäß eine schematische Darstellung nach 1 von mindestens drei Hebelgestängen.
5 zeigt erfindungsgemäß das stufenlose Fahrzeug-Getriebe aus 3 , jedoch mit Kompressor-Speicher(nach 1).
In 1 ist der stufenlose Antrieb im technischen Zusammenhang dargestellt.
Der Kompressor(mit Druckluftanschluss 4) bestehend aus dem Zylinder 2, welcher über die Nocke 12 in Richtung 3 verstellbar ist(womit der benötigte Hub, entsprechend Hebelarmlänge 9 eingestellt wird) und Kolben 1 welcher seine Kraft über Pleuelstange 5 und die stufenlose Verstellvorrichtung 6 zum Hebelarm 8 (einseitig drehbar befestigt am Fixpunkt 7) bringt, der sie über eine weitere Pleuelstange 10 zur Kurbelwelle 11 leitet.
Während des Bremsvorganges entseht ein Ablauf in umgekehrter Reihenfolge, wodurch Druckluft über Anschluss 4 zum Speicher gelangt. Detail 1 zeigt Verstellvorrichtung 6 aus zwei Richtungen sowie den Schnitt A–B, wobei sich alle Nummerierungen auf 1 beziehen.
Es ist an diesem Detail zuerkennen, dass sich die Verstellvorrichtung 6 (mittels Nocke 9.1) so weit über den fixen Drehpunkt 7 schieben lässt, bis die Hebelarmlänge 9 für die Pleuelstange 5 gleich Null ist(keine Hubbewegung des Kolbens: keine Reibung). Von diesem Nullpunkt aus lässt sich Verstellvorrichtung 6 stufenlos bis zum Gelenk 8.1 nach rechts verschieben, wo der Kolben 1 seine größte Hubbewegung ausführt.
2 entspricht im wesendlichen der Nummerierung von 1 . Verstellvorrichtung 6 ist in dieser Variante allerdings als gleitender Drehpunkt(zweiseitiger Hebelarm) ausgeführt. Während des Bremsvorganges entseht hier ebenfalls ein Ablauf in umgekehrter Reihenfolge.
Im Detail 2 ist ein gegenläufiges Schneckengetriebe für die Verstellvorrichtung 6 gezeigt, welche über Antrieb 6.2 gesteuert wird. Diese Vorrichtung gewährleistet eine gleichbleibende Bewegungsrichtung der Pleuelstangen 5 und 10.
Die Nullstellung in Richtung Gelenk 8.2 wird in gleicher Weise gelöst wie in 1, Detail 1.
3 zeigt eine Variante (einseitiger Hebelarm) aus 1, jedoch anstelle des Kompressors(Kolben 1 und Zylinder 2) einen Verbrennungsmotor.
4 zeigt schematisch die aus den drei Kompressoren über die Gestänge I , II und III in die Kurbelwelle, jeweils um 120° versetzt, wirkenden Kräfte(kein Todpunkt).
5 zeigt eine Variante aus 3 bei welcher parallel zum Hebelarm 8 ein weiterer Hebelarm 8.3 verläuft, der in den Punkten 7 und 8.1 fest mit dem ersten Hebelarm verbunden ist.
Auf dem Hebelarm 8.3 befindet sich eine Verstell-Vorrichtung 6.1 (hierzu einstellbare Hebelarm-Länge 9.1) die unabhängig von Verstell-Vorrichtung 6 regelbar ist und womit beim Bremsen der gewünschte Grad der Speicherenergie über Pleuelstange 5.1 zum Kompressor(entspr. 1) gelangt.
Das gleiche gilt auch in umgekehrter Richtung für die von der Pleuelstange 5.1 zur Verstell-Vorrichtung 6.1 kommende Fahrunterstützungs-Energie.

Claims

Fahrzeug-Getriebe stufenlos, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kompressor über einen Kolben 1(1), eine Pleuelstange 5 und eine Verstellvorrichtung 6 eine Kraft auf einen einseitigen Hebelarm 8 wirken läst, welcher auf einer Seite an einem Fixpunkt 7 drehbar gelagert ist und auf der anderen Seite über ein Gelenk 8.1 sowie eine Pleuelstange 10,die nun von der stufenlos regelbaren Hebelarmlänge 9 eingestellte Kraft an die Kurbelwelle 11 weiter leitet.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verstellvorrichtung 6 (Detail 1) soweit zum Fixpunkt 7 schieben läst bis der Kolben 1 keine Hubbewegung mehr ausführt.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kolben 1 und der Kurbelwelle 11 bei jeder eingestellten Hebelarmlänge Kraftschlüssigkeit vorherrscht.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der stufenlose Regelvorgang durch einen zweiseitigen Hebelarm 8 (2) gewährleistet wird und sich in der Verstellvorrichtung 6 ein gegenläufiges Schneckengetriebe(Detail 2, 2) befindet.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Bremsvorganges die Kraftübertragung in umgekehrter Reihenfolge zum Energie speichern genutzt wird.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zum Hebelarm 8 (3) direkt vom Kolben 1 eines Verbrennungs-Motors kommt.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen stufenlosen kraftschlüssigen und verschleißarmen Bremsvorgang gewährleistet.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1, 2, 3, 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbrennungsmotor einen Energie-Speicher mit der Druckluft versorgt, welche am Anschluss 4 (1) benötigt wird.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Kolben über drei Gestänge die Kräfte jeweils um 120° versetzt an die Kurbelwelle bringen.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 6, 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Parallel-Hebelarm 8.3(5) über eine Verstell-Vorrichtung 6.1 (unabhängig von Verstell-Vorrichtung 6 regelbar) und eine Pleuelstange 5.1 die Kraft von Kurbelwelle 11 zu einen Kompressor-Speicher (nach 1) während des Bremsens stufenlosregelbar leiten kann, sowie in umgekehrter Richtung zur Unterstützung des Fahrbetriebes.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vorteilhaft Fahrzeuge mit Allrad-Antrieb eingesetzt werden.
Fahrzeug-Getriebe stufenlos nach Schutzanspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das stufenlose Getriebe auch in stationären Maschinen verwendet wird.