DE19955163A1 - Mechanischer Momentwandler - Google Patents

Abstract

In dem folgenden Beispiel wird die Verdrehung zwischen Sonnenrad S und Rad T mittels eines sehr flachen Gewindes G durch einen elektronisch gesteuerten und servounterstützten Axialdruck über die verschiebbare Motorwelle M gelenkt. DOLLAR A Die mögliche Verschiebung entspricht nur den gewählten mechanischen Toleranzen; danach baut sich der Druck zwischen dem Rad T und den Rollen R auf, deren Wechselwirkung mit den Planetenrädern P den vom momentanen Axialdruck kontrollierten Moment zu dem Hohlrad H (Antriebswelle) leitet.

Description

Die axial verschiebbare Motorwelle M ist mit dem Rad T und dem Sonnenrad S drehfest verzahnt. Das Rad T ist so geformt, daß im Leergang (1 zu 0) die auf den Planetenrädern P exentrisch gelagerten Rollen R auf seiner glatten Peripherie druckfrei rollen können.

Wird die Motorwelle M durch das Rad T und das Sonnenrad S verschoben, wird durch die leicht steigende Verzahnung G und die horizontale Verzahnung V (wobei jedes andere Verschiebungssystem möglich ist) eine relative Verdrehung im Rahmen der vorhandenen Toleranzen (mechanisches Spiel) zwischen Rad T und Sonnenrad S erzeugt.

Dann wählt eine elektronische Steuerung (teilweise - keine Kupplung - vergleichbar mit der "Multitronic" von AUDI) einer servounterstützten Druckvorrichtung den ständig neu berechneten momentanen Axialdruck der Motorwelle M. Damit wird der erwünschte Moment an der Hohlrad- Antriebswelle simultan gegeben.

Im Leerlauf (1 zu 0, kein Druck an der Motorwelle M) fungiert die Peripherie des Rades T als druckfreie Rollbahn für die Rollen R.

Bei direkter Übertragung (1 zu 1), Axialdruck an der Motorwelle M proportional höher als der Widerstand der Antriebswelle A, wird das Rad T zum mit den Rollen R festverzahnten dreizahnigen Zahnrad.

Alle Zwischengänge entstehen aus einer gleitenden und stufenlosen Kreuzung von diesen beiden Grenzlagen.

Am deutlichsten wird die Funktion vom mechanischen Momentwandler von Abb. 5 gezeichnet. Die Abstände (Luft) zwischen dem Oval T" und den drei Rollen R" (6 sind möglich) fördern die Ansprechbarkeit der Funktion.

VORTEILE

Solide, einfache und kostengünstige Bauweise. Relativ wenige Bauteile. Fast alle Elemente sind schon "im Regal" vorhanden.

Keine zusätzlichen Überbrückungen: auch moderne Strömungswandler weisen auf systembedingte Reibungsverluste.

Keine aufwendige Technik für eine ruckfreie Schaltung. Alle Zahnräder bleiben ständig verzahnt.

Keine zeitraubende Entwicklung wie von Keilriemen- Variomatic, Schubgliederband-CVT bis zum Laschenketten-LUK. Keine reibungsbedingte (durchrutschende Kette) Momentübertragungsgrenze.

Auch als Kupplung oder Bremse keine Verschleissteile wie Kupplung oder Bremsbeläge. (Vorzugsweise mit ABS und für schwere Kraftfahrzeuge, Rennwagen, Züge und Flugzeuge geeignet. Die entstehende Wärme wird dabei (hauptsächlich) zwischen Reifen und Boden entfaltet.) Daher: je effektiver die Schmierung desto besser die Funktion und Lebensdauer.

ANSPRUCH - Abb. 1 und 2

Der mechanische Momentwandler ist als stufenloses Getriebe, Kupplung und Bremse verwendbar. Die Erfindung basiert auf der durch Druck kontrollierten Wechselwirkung zwischen einem Planetengetriebe und dem oben dargelegten Gebilde aus Rad T und Rollen R. Die Rollen R werden dabei nicht mit Reibung gebremst, sondern in eine durch Druck kontrollierte Rotation (gleitende Blockade) versetzt.

Zahl der verwendeten Planetengetriebe, Zahnräder, Räder und Rollen sowie die exzentrische Weite der Rollen R kann je nach Verwendung variieren. Beispiele: Abb. 3-4-5. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die auf die Planetenräder exzentrisch montierten Rollen elastisch (gefedert) gelagert werden.

Claims (6)

1. Mechanischer Momentwandler vorzugsweise als stufenloses Getriebe, Kupplung und Bremsen für Fahrzeuge geeignet, wobei seine Funktion auf der durch Druck kontrollierten Wechselwirkung zwischen einem Planetengetriebe und den auf den Abb. 1, 2, 3, 4 und 5 dargestellten Gebilden auf den Rädern T, T" und den Rollen R. R" basiert. Die Rollen R, R" werden dabei nicht mit Reibung gebremst, sondern in eine durch Druck kontrollierte Rotation (progressive Blockade) versetzt, Zahl der verwendeten Planetengetriebe, Zahnräder, Räder und Rollen sowie die exzentrische Weite der Rolle R und R" kann je nach Verwendung varieren. Dabei besteht die Möglichkeit, dass die mechanischen Komponenten elastisch (gefedert) montiert werden.

2. Mechanischer Momentwandler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine solide, einfache, leichte und relativ kostengünstige Bauweise aufweist.

3. Mechanischer Momentwandler nach Patentansprüchen 1, 2 dadurch gekennzeichnet, dass er keine zusätzlichen Überbrückungen wie Strömungswandler oder Fliehkraftkupplung benötigt.

4. Mechanischer Momentwandler nach Patentansprüchen 1, 2, 3 dadurch gekennzeichnet, dass alle Zahnräder ständig verzahnt bleiben.

5. Mechanischer Momentwandler nach Patentansprüchen 1, 2, 3, 4 dadurch gekennzeichnet, dass seine Mechanik keine systembedingte Momentübertragungsgrenze ausweist.

6. Mechanischer Momentwandler nach Patentansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 dadurch gekennzeichnet, dass er auch als Kupplung oder Bremse keine Kupplung oder Bremsbeläge benötigt.
Daher: je effektiver die Schmierung desto besser die Funktion und Lebensdauer