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DE1007589B - Waelzkoerper-Reibgetriebe - Google Patents

Waelzkoerper-Reibgetriebe

Info

Publication number
DE1007589B
DE1007589B DED14659A DED0014659A DE1007589B DE 1007589 B DE1007589 B DE 1007589B DE D14659 A DED14659 A DE D14659A DE D0014659 A DED0014659 A DE D0014659A DE 1007589 B DE1007589 B DE 1007589B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rolling
tapered rollers
counter
double tapered
gear
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DED14659A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Dr Phil Reinhol Kamps
Hans Gassmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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 Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
Priority to DED14659A priority Critical patent/DE1007589B/de
Publication of DE1007589B publication Critical patent/DE1007589B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/48Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H15/50Gearings providing a continuous range of gear ratios

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Description

  • Wälzkörper-Reibgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Wälzkörper-Reibgetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung, bei welchem die Drehmomentübertragung mittels Doppelkegelrollen erfolgt, die ringförmig und achsparallel zwischen zwei inneren und zweikonzentrisch dazu angeordneten äußeren Abstützkörpern angeordnet sind, die mit den Kegelflächen der Doppelkegelrollen zusammenwirkende Gegenwälzflächen aufweisen, wobei mit den in einer gemeinsamen Ebene befindlichen Doppelkegelrollen insgesamt vier Gegenwälzflächen zusammenwirken, von denen je zwei ein inneres und ein äußeres Gegenwälzflächenpaar bilden, und wobei der axiale Abstand der einen Gruppe von Abstützkörpern bei einer gleichzeitigen Verlagerung der Doppelkegelrollen radial zu den Rädern, verbunden mit einer entsprechenden Änderung ihrer Abwälzdurchmesser und einer nachgiebigen axialen Ausgleichsbewegung der anderen Gruppe von Abstützkörpern, verkleinert oder vergrößert und damit die Übersetzung entsprechend geändert werden kann.
  • Reibrädergetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung sind in vielfachen Ausführungen bekannt. Sie beruhen meist auf der Zusammenwirkung zweier oder mehrerer durch Reibungskräfte miteinander gekuppelter Getriebeteile, beispielsweise Wälzgliedern, von deren Berührungsflächen sich zwar im Zentrum der Berührung liegende Teile ideal abwälzen, deren außerhalb dieses Zentrums, insbesondere in den Randgebieten, liegende Teile jedoch erhebliche Gleitbewegungen, verbunden mit Reibung, Wärme und entsprechendem Verschleiß, ausführen müssen. Es sind auch derartige Getriebe bekanntgeworden, bei denen Wälzkörper und insbesondere Kugeln zur Drehmomentübertragung bei gleichzeitig stufenlos veränderbarer Übersetzung benutzt werden. Hierbei sind die Kugeln an drei Berührungspunkten geführt, wobei ebenfalls eine nennenswerte Verlustarbeit durch Reibung entsteht, so daß auch der Wirkungsgrad solcher Getriebe verhältnismäßig gering ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung zu schaffen, bei dessen Betrieb möglichst geringe Reibungsverluste und damit ein möglichst geringer Verschleiß auftritt. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß von den vier Gegenwälzflächen, die mit den in einer gemeinsamen Ebene und achsparallel angeordneten Doppelkegelrollen zusammenwirken, die beiden Gegenwälzflächen des einen Gegenwälzflächenpaares verschieden große Durchmesser aufweisen und die eine davon unverdrehbar angeordnet und die andere drehbar mit dem Antrieb (oder Abtrieb) verbunden ist, während das andere Gegenwälzflächenpaar in bekannter Weise gleiche Durchmesser aufweist und gemeinsam drehbar mit dem Abtrieb (bzw. Antrieb) verbunden ist, und daß die Doppelkegelrollen frei von jeder sonstigen Führung am Getriebegehäuse oder an Teilen des An- oder Abtriebes in Umfangsrichtung der Gegenwälzflächen frei beweglich zwischen den Gegenwälzflächenpaaren geführt sind.
  • Bei einer Ausführungsform sind zwischen dem inneren und äußeren Gegenwälzflächenpaar zwei verschiedenartige Gruppen von Doppelkegelrollen angeordnet, von denen die eine aus gleichen Doppelkegelrollen besteht, die außer ungleichen seitlichen Kegelmantelflächen in ihrem Mittelteil noch Zylinderflächen aufweisen, und von denen die andere aus gleichen vollsymmetrischen Doppelkegelrollen besteht, die außer gleichen seitlichen Kegelmantelflächen in ihrem Mittelteil ebenfalls noch je eine auf je einer Zylinderfläche der äußeren Doppelkegelrollen abgestützte Zylinderfläche aufweisen.
  • Weiterhin hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Getriebe aus zwei unmittelbar nebeneinander angeordneten Getriebeeinheiten besteht, wobei die zwischen den nebeneinander befindlichen Doppelkegelrollen befindlichen vier Gegenwälzflächen sich innen und außen an je einem gemeinsamen Abstützkörper, in axialer Richtung unverschiebbar angeordneten Getrieberad befinden, während die beidseitig außerhalb der benachbarten Doppelkegelrollen befindlichen vier Gegenwälzflächen sich an je einem axial verschiebbaren Abstützkörper befinden, von denen die beiden äußeren als unverdrehbare Abstützringe ausgebildet sind.
  • Von dem Getriebe, dessen weitere Ausführungsmöglichkeiten der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen sind, bestehen die Wälzkörper an den Wälzflächen vorteilhaft in an sich bekannter Weise aus Sintereisen, Sinterstahl oder auch aus Sintermetall, welches auf einen zähen elastischen Stahlkörper aufgesintert ist. Es können auch mindestens die die Gegenwälzflächen tragenden Teile oder auch sämtliche Wälzflächen aufweisenden Teile an den Wälzflächen in ebenfalls an sich- bekannter: -Weise aus Kugellagerstahl, Einsatzstahl od. dgl. bestehen. Einzelheiten und weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, in der das Getriebe gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel an Hand von zwei Abbildungen veranschaulicht ist.
  • Es zeigt Fig. 1 das Getriebe in einem axialen Längsschnitt (zur besseren Anschaulichkeit sind einzelne, außerhalb der Getriebeachse liegende Wälzkörper ebenfalls geschnitten dargestellt), Fig. 2 einen Querschnitt durch das Getriebe nach der Linie II-II der Fig. 1, jedoch zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Getriebes lediglich in einer die Abwälzflächen und deren Bewegungen veranschaulichenden schematischen Darstellung.
  • Zwischen zwei zu dem Motor-Getriebe-Block einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine gehörigen Wänden 1, 2 ist das Gehäuse 3 des Getriebes fest gelagert. Das Getriebegehäuse ist trommelförmig ausgebildet, und in ihm ist in axialer Richtung der Trommel, auf der einen (linken) Seite aus dem Gehäuse ragend, eine innere Getriebewelle 4 gelagert, auf der außerhalb des Gehäuses ein beispielsweise dem Abtrieb dienendes Zahnrad 5 sitzt. Die Lagerung der Welle besteht in der Nähe des Zahnrades 5 aus einem kräftigen Kugellager 6, welches in einer Büchse 7 gehalten ist, die ihrerseits an der dort befindlichen (linken) Querwand 8 des Getriebegehäuses 3 mittels Schrauben 9 befestigt ist. An dem anderen (rechten) Ende ist die Welle 4 mittels eines Rollenlagers 10 in einer Büchse 11 gelagert, die ihrerseits ein Teil der dortigen (rechten) Querwand 12 des Getriebegehäuses 3 bildet. Die Welle 4 ist zwischen den beiden Lagern 6, 10 mit einer Keilverzahnung 13 versehen, auf der innere Getrieberäder 14, 15, 16 und beidseitig von diesen je zwei Stützscheiben 17, 18, sämtlich auf der Welle 4 axial verschiebbar, angeordnet sind. Zwischen je zwei Stützscheiben 17, 18 befindet sich, um die Welle 4 herum zentrisch gruppiert, eine aus Schraubenfedern 19 bestehende Federgruppe, die bestrebt ist, den Abstand dieser beiden Stützscheiben auf der Welle 4 zu vergrößern. Da die beiden außengelegenen Stützscheiben 17 je an einem Ende der Keilverzahnung fest abgestützt sind, wirkt sich der Federdruck gegen die inneren Stützscheiben 18 derart aus, daß diese bestrebt sind, die dazwischenliegenden Getrieberäder 14, 15, 16 etwa in der Mitte des Getriebegehäuses 3 in axialer Richtung gegeneinanderzupressen.
  • Während sich auf der linken Büchse 7 noch ein kräftiges Rollenlager 20 befindet, befindet sich auf der rechten Büchse 11 noch ein ebenfalls kräftiges Kugellager 21. Beide Lager 20, 21 tragen gemeinsam eine nahezu die ganze lichte Weite des Getriebegehäuses einnehmende Trommel 22, die unter anderem sowohl die inneren Getrieberäder als auch die genannten Federgruppen umgibt. Auf der einen, beispielsweise linken Getriebeseite ist mit der Trommel 22 ein beispielsweise dem Antrieb dienender Zahnkranz 23 fest verbunden, der durch eine Öffnung 24 des Gehäuses durch ein am Getriebe der genannten Brennkraftmaschine befindliches strichpunktiert angedeutetes Zahnrad 25 angetrieben wird. In der Mitte der Trommel 22 befindet sich an deren Innenseite eine Stirnverzahnung 26, in die ein innerer Zahnkranz 27 eingreift, der sich in bezug auf die Welle 4 mit dem inneren Getrieberad 15 in einer gemeinsamen Querebene befindet und gegen axiale Verschiebung gegenüber der Trommel 22 durch Sprengringe 28 gesichert ist.
  • In bezug auf die Welle 4 befindet sich etwa in gleichen Querebenen mit den beiden inneren Getrieberädern 14 und 16 innerhalb der Trommel 22 noch je ein im äußeren Durchmesser etwa dem Zahnkranz 27 gleichender Ring 29 bzw. 30. Der linke Ring 29 ist in einer die linke Federgruppe glockenförmig von links aus umfassenden Trommel 31 und der rechte Ring 30 in einer die rechte Federgruppe von rechts aus glockenförmig umfassenden Trommel 32 festgehalten, und beide Trommeln 31, 32 sind an ihren Außenseiten je auf einer der beiden Büchsen 7 bzw. 11 unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar gelagert. Die Sicherung gegenüber einer Verdrehung besteht in mit den beiden Büchsen 7, 11 fest verbundenen Klauen 33, 34, die zentrisch um die Büchsen herum angeordnet sind und in entsprechend zentrisch angeordnete Ausnehmungen 35, 36 der Trommeln 31, 32 eingreifen. Dabei sind die Klauen 33, 34 solang, daß sie im Bereich der möglichen axialen Verschiebungen der Trommeln 31, 32 noch in die Ausnehmungen 35, 36 hineinragen, so daß eine Verdrehung der Trommeln ausgeschlossen ist. Während die axiale Verschiebung der Trommeln 31, 32 nach außen durch Anschläge 37, 37' an den Büchsen 7 bzw. 11 begrenzt ist, ist die innere Begrenzung der durch weiter unten beschriebene Mittel durchführbaren Verschiebung durch Umstände gegeben, die ebenfalls nachfolgend weiter unten beschrieben werden.
  • Während die inneren Getrieberäder 14, 15, 16 alle einen gleichen äußeren Durchmesser aufweisen, ist der innere Durchmesser der die inneren Getrieberäder 14, 16 umgebenden Ringe 29, 30 etwas kleiner als der innere Durchmesser des das mittlere Getrieberad 15 umgebenden Zahnkranzes 27. Sowohl die Getrieberäder als auch der Zahnkranz und die beidseitig von diesem befindlichen Ringe 29, 30 sind an den entlang dem zwischen den Getrieberädern und Ringen einschließlich Zahnkranz gebildeten Ringraum 38 befindlichen einander benachbarten Kanten kegelförmig abgeschrägt, und die jeweils einander benachbarten Kegelmantelflächen 39, 40 der inneren Getrieberäder und Kegelmantelflächen 41, 42 der Ringe 29, 30 und des Zahnkranzes 27 sind als Gegenwälzflächen ausgebildet, zwischen denen sich beim Betrieb des Getriebes eine Anzahl Wälzkörper an ihren Wälzflächen abwälzen.
  • Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind in dem Ringraum 38 zwei verschiedenartige Wälzkörpergruppen angeordnet, von denen die äußere aus Wälzkörpern 43 besteht, die außer ungleichen seitlichen Kegelmantel-Wälzflächen 44,45 noch je an ihrem Mittelteil zylindrische Wälzflächen 46 aufweisen und von denen die innere aus gleichen vollsymmetrischen Wälzkörpern 47 besteht, die außer gleichen seitlichen Kegelmantel-Wälzflächen 48 ebenfalls noch je in ihrem Mittelteil zylindrische, mit den zylindrischen Wälzflächen 46 der äußeren Wälzkörper zusammenwirkende Wälzflächen 49 aufweisen. Die inneren Wälzkörper 47 sind mit ihren Kegelmantel-Wälzflächen 48 an den Gegenwälzflächen 39, 40 der inneren Getrieberäder und die äußeren Wälzkörper 43 sind an ihrer einen Seite mit den Wälzflächen 45 an je einer unverdrehbaren Gegenwälzfläche 41 der Ringe 29, 30 und an ihrer anderen Seite mit den Wälzflächen 44 an je einer Gegenwälzfläche 42 des Zahnkranzes 27 geführt. Auch die an den Wälzkörpern 43, 47 befindlichen Kegelmantel-Wälzflächen schließen je Wälzkörper zwischen sich einen Öffnungswinkel von 90° ein, weisen jedoch erheblich größere Breiten als die Gegenwälzflächen 39,40,41,42 auf.
  • An den Wälzkörpern 43 befinden sich die Wälzflächen 45 auf der Mantelfläche eines Kegels, der gerade um so viel kleiner als der die Wälzfläche 44 tragende Kegel ist, als dem Unterschied zwischen dem inneren Durchmesser der Ringe 29, 30 und dem Zahnkranz 27 entspricht. Damit sind die Wälzkörper beider Wälzkörpergruppen durch die Gegenwälzflächen und auch gegenseitig durch die zylindrischen Wälzflächen so geführt, daß sich ihre zugleich die Drehachsen bildenden Symmetrieachsen stets in einer zur Achse der Welle 4 parallelen Richtung erstrecken. Je Wälzkörpergruppe befinden sich zwei Wälzkörper nebeneinander, wobei die nebeneinander befindlichen Wälzkörper 47 der inneren Wälzkörpergruppe auf einer gemeinsamen Achse 50 und die nebeneinander befindlichen Wälzkörper 43 der äußeren Wälzkörpergruppe auf einer gemeinsamen Achse 51 verdrehbar und axial verschiebbar gelagert sind.
  • Die in dem Ringraum 38 befindlichen Wälzkörpergruppen nehmen zwischen den inneren Getrieberädern und den äußeren Ringen einschließlich Zahnkranz so viel Raum ein, daß bei an ihren äußeren Anschlägen 37, 37' anliegenden Trommeln 31, 32 die beiden seitlichen inneren Getrieberäder 14, 16 noch eine gewisse Strecke von dem mittleren inneren Getrieberad 15 seitlich verdrängt werden, womit sich die Vorspannung der Federn 19 der beidseitig befindlichen Federgruppen über die Stützscheiben 18 und die Getrieberäder 14, 16 unmittelbar auf die Wälzkörper und damit auf sämtliche Wälz- und Gegenwälzflächen auswirkt.
  • In der vorgeschriebenen Stellung, bei der die Trommeln 31, 32 an den Anschlägen 37, 37' anliegen, befinden sich die Wälzkörper in ihrer in bezug auf die Welle 4 äußeren Grenzstellung, womit auch die eine Grenzeinstellung der möglichen stufenlos veränderbaren Übersetzung gegeben ist. Zur stufenlosen Veränderung der Übersetzung können die Wälzkörper nun dadurch nach der Innenseite des Getriebes hin verschoben werden, daß die Trommeln 31, 32 durch in der Nähe ihrer Lagerung von außen angreifende Schubstangen 52, 53 gegeneinander nach der Mitte des Getriebes hin verschoben werden. Dabei verschieben sich die Angriffspunkte der Gegenwälzflächen auf den Wälzflächen der Wälzkörper, wodurch die Durchmesser der aufeinander abgewälzten Flächen verändert werden und damit auch die Übersetzung des Getriebes.
  • Von den Schubstangen, die beidseitig der Trommeln 31, 32 durch entsprechende Bohrungen der Büchsen 7, 8 konzentrisch zur Welle 4 nach außen ragen, ragen die Schubstangen 52 noch außerhalb des Zahnrades 5 an diesem vorbei und sind in einem sternförmigen Träger 54 gehalten, der fest auf einer die Welle 4 in einer Bohrung axial durchsetzenden Betätigungswelle 55 angeordnet ist. Die Welle 55 ragt auf der gegenüberliegenden rechten Getriebeseite noch aus dem eigentlichen Getriebegehäuse3 bzw. dessen rechter Querwand 12 heraus und trägt dort an seinem Ende eine Kolbenscheibe 56, die mittels eines Kolbenringes 57 abgedichtet in einem kappenförmig von außen auf die Querwand 12 flüssigkeitsdicht aufgeschraubten Betätigungszylinder 58 axial verschiebbar geführt ist. Zwischen der Kolbenscheibe 56 und der Querwand 12 befindet sich noch eine im wesentlichen gleiche Kolbenscheibe 59 axial verschiebbar auf der Welle 55, und an dieser Kolbenscheibe sind die durch die Büchse 11 nach außen ragenden Schubstangen 53 gehalten. Bei der gezeigten äußeren Anschlagstellung der Trommeln 31, 32 weisen die beiden Kolbenscheiben 56, 59 zwischen sich gerade noch einen geringen Spalt 60 auf, und in den Betätigungszylinder 58 mündet eine Öleintrittsöffnung 61 in diesen Spalt ein, durch die der zwischen den Kolbenscheiben 56, 59 befindliche Ringraum 62 zum Betrieb des Getriebes mit Betätigungsöl angefüllt wird. Der Druck des Betätigungsöls ist derart veränderlich, daß dadurch die Kolbenscheiben 56, 59 unter gleichzeitiger Verschiebung der Welle 55, des Trägers 54, der Schubstangen 52, 53, der Trommeln 31, 32, der Wälzkörper 43, 47 und schließlich der inneren Getrieberäder 14, 16 entgegen der Spannkraft der Schubfedern 19 mehr oder weniger auseinander bewegt werden.
  • Als Werkstoff für die Wälzkörper ist an deren Wälzflächen Sintereisen, Sinterstahl oder auch Sintermetall vorgesehen, welches auf einen zähen elastischen Stahlkörper aufgesintert ist. Für die die Wälzflächen und/oder Gegenwälzflächen tragenden Teile kann auch Kugellagerstahl, Einsatzstahl od. dgl. vorgesehen werden. Die während des Betriebes an den Abwälzstellen auftretende Erwärmung kann durch die Kühlung der Wälzflächen mit Öl in unschädlichen, niedrigen Grenzen gehalten werden.
  • Die Wirkungsweise des beschriebenen Getriebes ist, soweit sie aus dem vorstehenden grundsätzlichen Teil der Beschreibung und der Fig. 1 noch nicht -verständlich ist, noch klarer aus der Fig. 2 ersichtlich, an Hand der nachfolgend die kinematischen Zusammenhänge beim Betrieb des Getriebes erläutert werden.
  • Die in Fig. 2 sichtbaren Kreise bedeuten die Abwälzbahnen (Wälzflächen und Gegenwälzflächen) der für die stufenlose Übersetzungsänderung wesentlichen Teile des Getriebes. Die Darstellung enthält von den kegelmantelförmigen Wälzflächen natürlich nur die Abwälzbahnen, die einer bestimmten, etwa der in Fig. 1 dargestellten Einstellung des Getriebes entsprechen. Von sämtlichen Abwälzbahnen sind in Fig. 2 die Durchmesser eingezeichnet, von denen D1 der Durchmesser der unveränderlichen und unverdrehbaren Gegenwälzfläche 41 der Ringe 29, 30, D2 der Durchmesser der unveränderlichen und verdrehbaren Gegenwälzfläche 39 bzw. 40 der inneren Getrieberäder 14, 15 und 16 und D3 der Durchmesser der veränderbaren Abwälzbahn einer Kegelmantel-Wälzfläche 48 eines Wälzkörpers 47 der inneren Wälzkörpergruppe ist. D4 ist der Durchmesser einer unveränderlichen und verdrehbaren Gegenwälzfläche 42 des Zahnkranzes 27, D5 der Durchmesser der zylindrischen Wälzfläche 49 eines Wälzkörpers 47 der inneren Wälzkörpergruppe und D6 der Durchmesser der ebenfalls zylindrischen Wälzfläche 46 eines Wälzkörpers 43 der äußeren Wälzkörpergruppe. Weiterhin ist D7 der Durchmesser der veränderbaren Abwälzbahn der einen Kegelmantel-Wälzfläche 44 und schließlich D8 der Durchmesser der veränderbaren Abwälzbahn der zweiten Kegelmantel-Wälzfläche 45 eines Wälzkörpers 43 der äußeren Wälzkörpergruppe.
  • Die Zusammenwirkung der vorgenannten sich aufeinander abwälzenden Teile ist dann verhältnismäßig leicht übersehbar, wenn man zunächst annimmt, daß von dem Getriebe ein äußerer Wälzkörper 43 sich mit seiner Wälzfläche 45 ohne Gleiten auf der unverdrehbaren Gegenwälzfläche 41 eines Ringes 29 bzw. 30 abwälzt. Gemäß Fig.2 ist angenommen, daß der dort gezeigte Abwälzkörper 43 gerade um den Betrag eines Umfanges seiner auf der Abwälzfläche 45 mit der Gegenwälzfläche 41 zusammenwirkenden Abwälzbahn abgewälzt wird, womit die Achse des Wälzkörpers 43 um den Winkel a1 um die Getriebemitte im Uhrzeigersinn bewegt wird. Wenn weiterhin angenommen wird, daß sämtliche hieraus auf die anderen verdrehbaren Teile des Getriebes übertragenen Drehmomente ohne Gleiten durch reine Abwälzbewegungen übertragen werden, dann folgt aus der vorgenannten Bewegung des Wälzkörpers 43, daß sowohl die verdrehbare Gegenwälzfläche 42 des Zahnkranzes 27 um den Winkelbetrag a4 (entgegen dem Uhrzeigersinn) als auch der innere Wälzkörper 47 um den Winkelbetrag a3 (im Uhrzeigersinn) und die inneren Getrieberäder 14, 15, 16 um den Winkelbetrag a2 (entgegen dem Uhrzeigersinn) verdreht werden. Vergleicht man nunmehr die Winkelwege a4 und a2, so ist zu erkennen, daß zwar die Ringe 29, 30 in der gleichen Richtung wie die inneren Getrieberäder 14, 15, 16 gedreht werden, daß aber der Winkelweg a2 um ein Vielfaches größer als der Winkelweg a4 ist.
  • Verläßt man nunmehr die vorgenannte, zur Erleichterung der Anschaulichkeit gewählte Betrachtungsweise und nimmt an, daß auf das Getriebe über die Ringe 29, 30 eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn um den Winkelbetrag a4 erfolgt, so kann damit entsprechend den vorbeschriebenen Zusammenhängen an die inneren Getrieberäder 14, 15, 16 nur die Drehung im gleichen Sinne um den Winkelbetrag a2 übertragen werden.
  • Aus vorstehendem folgt ohne weiteres, daß die Übersetzung des Getriebes bei einer Veränderung der Durchmesser der zusammenwirkenden Abwälzbahnen in nennenswerten Grenzen stufenlos verändert werden kann. Dabei ergibt sich bei einem etwa dem Ausführungsbeispiel entsprechenden Getriebe als gesetzmäßigen Zusammenhang zwischen der Getriebeeinstellung und der Übersetzung der Zusammenhang In dieser Formel bedeutet a den Durchmesser D3, b den Durchmesser D und c den Durchmesser D8 der Kegelmantel-Wälzfläschen mit veränderbaren Abwälzbahnen, k1 das durch die Getriebeabmessungen gegebene konstante Verhältnis und schließlich k2 das durch die Getriebeabmessungen gegebene ebenfalls konstante Verhältnis Aus dieser Formel ergibt sich weiterhin, daß das Getriebe je nach Bemessung der aufeinander abwälzenden Teile für die verschiedensten Übersetzungsprobleme mit genügenden Veränderungsmöglichkeiten der Übersetzung ausgeführt werden kann. Während z. B. der Übersetzungsbereich des dem Ausführungsbeispiel entsprechenden Getriebes etwa zwischen den Übersetzungen 1 : 4,5 und 1 : 8,5 geändert werden kann, ist es ohne weiteres möglich, durch alleinige Abmessungsänderungen ein solches Getriebe beispielsweise auch für den Bereich 1 : 0,3 (rückwärts) bis 1 : 6,5 (vorwärts) oder ähnlich auszulegen, womit ein und dasselbe Getriebe nicht nur wahlweise für Vorwärts- oder Rückwärtsgänge, sondern auch für den Leerlaufbetrieb vorgesehen werden kann.
  • Außerdem ist es möglich, zur Verschiebung der Wälzkörpergruppen statt der gezeigten Kombination nur ldruck zu verwenden. Dabei wird die Spannung der Federgruppen durch einen bestimmten, ständigen Öldruck ersetzt. Eine derartige Anordnung bietet gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel noch den Vorteil, daß der Anpreßdruck der Wälzkörper in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment oder auch von der eingestellten Übersetzung bzw. Drehzahl, letztere über einen Fliehkraftregler gesteuert, angepaßt und dadurch die Gefahr eines Gleitens der Wälzkörper mit Sicherheit ausgeschaltet werden kann.
  • Für die Gegenstände der Ansprüche 10 bis 12 wird kein selbständiger Schutz beansprucht.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Wälzkörper-Reibgetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung, bei welchem die Drehmomentübertragung mittels Doppelkegelrollen ringförmig und achsparallel zwischen zwei inneren und zwei konzentrisch dazu angeordneten n äußeren Abstützkörpernangeordnet sind, die mit den Kegelflächen der Doppelkegelrollen zusammenwirkende Gegenwälzflächen aufweisen, wobei mit den in einer gemeinsamen Ebene befindlichen Doppelkegelrollen insgesamt vier Gegenwälzflächen zusammenwirken, von denen je zwei ein inneres und ein äußeres Gegenwälzflächenpaar bilden, und wobei der axiale Abstand der einen Gruppe von Abstützkörpern bei einer gleichzeitigen Verlagerung der Doppelkegelrollen radial zu den Rädern, verbunden mit einer entsprechenden Änderung ihrer Abwälzdurchmesser, und einer nachgiebigen axialen Ausgleichsbewegung der anderen Gruppe von Abstützkörpern verkleinert oder vergrößert und damit die Übersetzung entsprechend geändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß von den vier Gegenwälzflächen, die mit den in einer gemeinsamen Ebene und achsparallel angeordneten Doppelkegelrollen einer Getriebeeinheit zusammenwirken, die beiden Gegenwälzflächen (41, 42) des einen Gegenwälzflächenpaares verschieden große Durchmesser aufweisen und die eine (41) davon unverdrehbar angeordnet und die andere (42) drehbar mit dem Antrieb (oder Abtrieb) verbunden ist, während das andere Gegenwälzflächenpaar (39, 40) in bekannter Weise gleiche Durchmesser aufweist und gemeinsam drehbar mit dem Abtrieb (bzw. Antrieb) ist, und daß die Doppelkegelrollen frei von jeder sonstigen Führung am Getriebegehäuse oder an Teilen des An- oder Abtriebes in Umfangsrichtung der Gegenwälzflächen (39, 40, 41, 42) frei beweglich zwischen den Gegenwälzflächenpaaren geführt sind.
  2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem inneren und äußeren Gegenwälzflächenpaar (39, 40 bzw. 41, 42) zwei verschiedenartige Gruppen von Doppelkegelrollen angeordnet sind, von denen die eine aus gleichen Doppelkegelrollen (43) besteht, die außer ungleichen seitlichen Kegelmantelflächen (44, 45) in ihrem Mittelteil noch Zylinderflächen (46) aufweisen, und von denen die andere aus gleichen vollsymmetrischen Doppelkegelrollen (47) besteht, die außer gleichen seitlichen Kegelmantelflächen (48) in ihrem Mittelteil ebenfalls noch je eine auf je einer Zylinderfläche (46) der äußeren Doppelkegelrollen abgestützte Zylinderfläche (49) aufweisen.
  3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei unmittelbar nebeneinander angeordneten Getriebeeinheiten besteht, wobei die zwischen den nebeneinander befindlichen Doppelkegelrollen (43, 47) befindlichen vier Gegenwälzflächen (40, 42) sich innen und außen an je einem gemeinsamen Abstützkörper, in axialer Richtung unverschiebbar angeordneten Getrieberad (15, 27), befinden, während die beidseitig außerhalb der benachbarten Doppelkegelrollen (43, 47) befindlichen vier Gegenwälzflächen (39, 41) sich an je einem axial verschiebbaren Abstützhörper befinden, von denen die beiden äußeren als unverdrehbare Abstützringe (29, 30) ausgebildet sind.
  4. 4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander befindlichen Doppelkegelrollen (43 bzw. 47) auf einer gemeinsamen Achse (51 bzw. 50) längs verschiebbar und in Umfangsrichtung frei beweglich geführt sind, wobei die gemeinsame Achse außerdem frei von jeglicher sonstigen Halterung, Führung od. dgl. ist.
  5. 5. Getriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden unverdrehbaren äußeren Abstützringe (29, 30) in axialer Richtung hydraulisch gegeneinander bewegbar sind, während die beide inneren, die beiden inneren Gruppen von Doppellsegelrollen (47) einschließenden Getrieberäder (14, 16) derart nachgiebig durch zwei die beiden Getriebeeinheiten in axialer Richtung einschließende und z. B. ringförmig um eine innere Getriebewelle (4) herum angeordnete Federgruppen gegeneinander vorgespannt werden, daB bei einer Gegeneinanderbewegung der äußeren unverdrehbaren Ringe (29, 30) und einer entsprechenden Verschiebung der Wälzkörper (43, 47) nach der Getriebewelle (4) hin die Getrieberäder bei gleichzeitiger Zusammendrückung der Federgruppen seitwärts entsprechend ausweichen.
  6. 6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung und gegenseitige Abstützung der unverdrehbaren Ringe (29, 30) über eine in der Getriebewelle (4) längs verschiebbare Welle (55) erfolgt, von welcher aus einerseits der Doppelkegelrollen über eine auf der Welle festsitzende Halterung (54) und andererseits der Doppelkegelrollen über einen auf der Welle verschiebbaren Kolben (59) die Federgruppen glockenförmig umfassende Trommeln (31, 32) zu den Ringen (29, 30) führen und mit diesen fest verbunden sind.
  7. 7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mit dem verschiebbaren Kolben (59) versehenen Seite der Welle (4) außerhalb desselben auf der Welle noch ein weiterer Kolben (56) in einem gemeinsamen Zylinder (58) geführt ist, so daß beide Kolben durch ein Druckmedium, z. B. Öl, bei gleichzeitiger Gegeneinanderbewegung der Ringe (29, 30) auseinander bewegt werden können. B. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Anpreßdruck der Doppelkegelrollen (43, 47) in Abhängigkeit von der Drehzahl bzw. der Übersetzung so veränderbar ist, daß dieser bei fallender Drehzahl bzw. kleiner werdender Übersetzung größer wird. 9. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Anpreßdruck der Doppelkegelrollen (43, 47) durch an sich bekannte Mittel in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment veränderbar ist. 10. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelkegelrollen an den Wälzflächen aus Sintereisen, Sinterstahl oder auch aus Sintermetall bestehen, welches auf einen zähen, elastischen Stahlkörper aufgesintert ist. 11. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützkörper (14, 15, 16, 27, 29, 30) an den Gegenwälzflächen aus Kugellagerstahl, Einsatzstahl od. dgl. bestehen. 12. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Wälzflächen aufweisenden Teile an den Wälzflächen aus Kugellagerstahl, Einsatzstahl od. dgl. bestehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr.469 191, 560 276; schweizerische Patentschrift Nr. 116 642; französische Patentschrift Nr. 692 431; USA.-Patentschrift Nr. 2 209 497.
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