DE1197713B

DE1197713B - Planetenreibradgetriebe mit aus zwei Kegeln bestehenden umlaufenden Kegelrollen

Info

Publication number: DE1197713B
Application number: DEM47587A
Authority: DE
Inventors: Karl Maichen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-01-11
Filing date: 1961-01-03
Publication date: 1965-07-29

Description

Planetenreibradgetriebe mit aus zwei Kegeln bestehenden umlaufenden Kegelrollen Die Erfindung betrifft ein Planetenreibradgetriebe mit aus zwei Kegeln bestehenden umlaufenden Kegelrollen, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Bei den bekannten Planetenreibradgetrieben mit in zwei Kegel unterteilten Kegelrollen ist es bekannt, die beiden Kegel durch ein Planetengetriebe zu verbinden, welches zwischen einem zentralen, die Kegelrolle lagernden Zapfen und den beiden Kegeln angeordnet ist und diese drei Teile miteinander verbindet. Bei diesem Getriebe erfolgt der Kraftfluß von der Antriebsauf die Abtriebswelle beim Vorwärtsgang lediglich über einen Kegel der Kegelrollen, während beim Rückwärtsgang beide Kegel unter Zwischenschaltung des die Bewegungsumkehr bewirkenden Planetengetriebes die Kraftübertragung durchführen. Dieses Getriebe hat auf den Vorwärtsgang des Antriebes keinen Einfluß und wirkt somit in erster Linie als Umkehrgetriebe.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, in einem Planetenreibradgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen ein besonders hohes übersetzungsverhältnis zu erzielen. Zu diesem Zwecke ist ein Planetenreibradgetriebe der eingangs erwähnten Art durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet: a) der erste Kegel ist auf einer an dem zweiten Kegel befestigten Hülse drehbar gelagert, b) der zweite Kegel ist auf einem im Kegelrollenträger senkrecht zu seiner Umlaufachse verschiebbaren Zapfen drehbar und axial verschiebbar gelagert, c) der erste Kegel wälzt sich an der Innenfläche eines axial verstellbaren Abwälzringes ab, d) der zweite Kegel steht mit einem zentralen Kegelrad im Eingriff, e) innerhalb des ersten Kegels sind Planetenräder gelagert, die mit zwei auf den Umlaufachsen der Kegellrollen angeordneten inneren Sonnenrädern kämmen, f) das erste Sonnenrad ist an dem Zapfen des Kegelrollenträgers, das zweite Sonnenrad an der Hülse des zweiten Kegels befestigt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen stufenlosen Planetenreibradgetriebes im axialen Längsschnitt dargestellt ist.
Das Getriebe weist eine Antriebswelle 3 auf. Auf der Antriebswelle 3 ist ein Triebstern 7 aufgekeilt, welcher an seinem Umfang in Winkelabständen voneinander angeordnete, schräg zur Getriebeachse verlaufende und als Führung dienende schwalbenschwanzförmige Nuten 8 aufweist. In diesen Nuten sind Gleitstücke 9 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt verschiebbar gelagert, welche Zapfen 10 zum Aufschieben von umlaufenden Kegelrollen 11 tragen. Diese bestehen je aus zwei Kegeln, von welchen der erste innere Kegel 12 mit einem Abwälzring 14 zusammenwirkt und der mit 13 bezeichnete äußere zweite Kegel das mit dem Abtriebsteil 5 verbundene zentrale Kegelrad 15 in Drehung versetzt.
Die umlaufenden Kegelrollen 11 sind mit den sie lagernden Zapfen 10 über ein Planetengetriebe 21 verbunden. Zu diesem Zwecke ist am Zapfen 10 ein stillstehendes, mit einem Zahnkranz versehenes erstes Sonnenrad 22 aufgekeilt, welches mit dem Zahnkranz 23 eines Planetenrades 24 kämmt, dessen zweiter Zahnkranz 25 mit dem zweiten Sonnenrad 26, das an einer am Zapfen 10 aufgeschobenen Hülse 27 befestigt ist, im Eingriff steht. Der innere erste Kegel 12 ist vom äußeren zweiten Kegel 13 losgelöst, und dieser ist auf einem von der Hülse 27 ausgehenden Zapfen 28 aufgekeilt. Der zweite Kegel 13 besitzt eine mit einem Zahnkranz 29 des mit dem Abtrieb verbundenen zentralen Kegelrades 15 kämmende Verzahnung 30 sowie eine Anlauffläche 31.
Das Planetenrad 21 ist auf einem im inneren ersten Kegel 12 eingeschraubten Bolzen 32 gelagert. An Stelle mit Zahnrädern kann das Planetengetriebe 21 auch mit Reibrädern ausgestattet sein.
Die Anzahl der Kegelrollen 11 kann beliebig groß sein, es empfiehlt sich nur, sie in gleichen Winkelabständen voneinander anzuordnen, um ein ausgewuchtetes System zu erhalten. Der Abwälzring 14 hat die Funktion eines feststehenden Sonnenrades. Er ist axial verschiebbar und gegen Drehung gesichert. Durch Verschiebung des Abwälzringes 14 wird die gewünschte Über- bzw. Untersetzung des Getriebes eingestellt. Die Anpressung des ersten Kegels 12 am Abwälzring 14 wird durch die Fliehkraft der Kegelrollen 11 bewirkt, die durch zusätzliche Mittel unterstützt werden kann. Schließlich wird für die Anpressung der- Kegel 12,13 an den zugehörigen Abwälzflächen auch der vom Abtrieb kommende Rückdruck herangezogen. Zu diesem Zwecke können am Abtrieb besondere Einrichtungen vorgesehen sein. So kann der Teil 5 eine Schrägverzahnung aufweisen, _ oder es kann ein Zahnritzel _mit Steilgewinde auf das Abtriebsrohr aufgeschoben und mit diesem verbunden sein.
Durch Änderung der Querschnittsdimension der Kegel 13 und des zentralen Kegelrades 15, welches vorzugsweise aus Kunststoff besteht, ist eine Änderung des Regelbereiches des Getriebes möglich. Diese Änderung der Querschnittsdimensionen wird- durch Austausch der zweiten Kegel 13 und des zentralen Kegelrades 15 bewirkt.
Die schwalbenschwanzförmige Nut 8 ist unter 45° zur Längsachse der Antriebswelle geneigt, wobei die Erzeugenden der zweiten Kegel 13 und der Abwälzfläche des zentralen Kegelrades 15 durch den Schnittpunkt der Mittelachse der Kegelrollen 11 und der Längsachse der Antriebswelle 3 gehen.
Der Abwälzring 14 bzw. sein sich an den ersten Kegel 12 anlegender Teil kann aus Kunststoff bestehen, wobei es auch zweckmäßig ist, der Auflagefläche herzförmigen Querschnitt zu geben. In diesem Falle flacht sich die Auflagefläche des Abwälzringes 14 beim Anpressen des ersten Kegels 12 ab und gewährleistet dadurch einen innigen Kontakt zwischen den beiden Körpern.
Bei Verwendung des Getriebes im Kraftfahrzeugbau kann zum Zwecke des weichen Anfahrens die Verbindung des zentralen Kegelrades 15 mit dem Abtriebsteil 5 über eine Kupplung, vorzugsweise eine elastische Kupplung, erfolgen.
Das Getriebe kann in allen Lagen arbeiten, wobei es auch möglich ist, den Antrieb an den Teil s zu leiten und den Abtrieb von der Welle 3 abzunehmen.
Es können natürlich im Rahmen der Erfindung auch verschiedene konstruktive Abänderungen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, den Abwälzring 14 als Plunger und den ihn umgebenden Teil des Gehäuses 1 als öldruckzylinder auszubilden, in welchem Falle die Verstellung des Abwälzringes durch Zufuhr oder Ablaß von Öl in bzw. aus dem Zylinder erfolgt.
Beim erfindungsgemäßen Getriebe ist es möglich, die Drehzahlwandlung auch durch Axialverstellung des Triebsternes 7 durchzuführen. Zu diesem Zweck ist der Abwälzring 14 fixiert und der Triebstern 7 mit einer Kupplung 33 versehen.
Das Getriebe arbeitet in der Weise, daß der erste Kegel 12 die ihm erteilte Drehung über das sich am ersten Sonnenrad 22 abwälzende Planetenrad 24 und die Hülse 27 auf den zweiten Kegel 13 überträgt, welcher das zentrale Kegelrad 15 des Abtriebsteiles in Bewegung setzt.
Durch die schiefe Anordnung- der Kegelrollen 11, d. h. durch die Lagerung der sie tragenden Zapfen 10 in schrägen Nuten 8 wird eine günstige Verteilung der auf die Kegelrollen einwirkenden Kräfte in der Weise erreicht, daß ein erhöhter Anpreßdruck zwischen dem ersten Kegel 12 und dem Abwälzring 14 und zwischen dem zweiten Kegel 13 und dem zentralen Kegelrarl 15 erfnlat_

Claims

Patentansprüche: 1. Planetenreibradgetriebe mit aus zwei Kegeln bestehenden umlaufenden Kegelrollen, insbesondere für Kraftfahrzeuge;_ g e k e n n z e i c h n e -t d u r c h die Kombination folgender Merkmale: a) der erste Kegel (12) ist auf einer an dem zweiten Kegel (13) befestigten Hülse (27) drehbar gelagert, b) der zweite Kegel ist auf einem im Kegelrollenträger (7) senkrecht zu seiner Umlaufachse verschiebbaren Zapfen (10) drehbar und axial verschiebbar gelagert, c) der erste Kegel wälzt sich an der Innenfläche eines axial verstellbarenAbwälzringes (14) ab, d) der zweite Kegel steht mit einem zentralen Kegelrad (15) im Eingriff, e) innerhalb des ersten Kegels sind Planetenräder (24) gelagert, die mit zwei auf den Umlaufachsen der Kegelrollen angeordneten inneren Sonnenrädern kämmen, f) das erste Sonnenrad (22) ist an dem Zapfen des Kegelrollenträgers, das zweite Sonnenrad (26) an der Hülse des zweiten Kegels befestigt.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Übertragungsfläche zwischen dem zweiten Kegel (13) und dem mit ihm zusammenwirkenden zentralen Kegelrad (15) als Verzahnung ausgebildet ist.
3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kegel (13) auf einem Zapfen (28) befestigt ist, welcher die Fortsetzung der vom ersten Kegel (12) angetriebenen Hülse (27) bildet.
4. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Kegel (12,13) verbindende Planetengetriebe (21) aus Reibrädern besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 100 574, 189 065, 1008 987; französische Patentschrift Nr. 888 930; USA: Patentschriften Nr. 1887 505, 2178 399; Hütte 1I, 27. Aufl., Berlin, 1949, S. 251.