DE1212382B

DE1212382B - Infinitely variable gearbox

Info

Publication number: DE1212382B
Application number: DEG43770A
Authority: DE
Inventors: Kristian Gilbert
Original assignee: KRISTIAN GILBERT
Current assignee: KRISTIAN GILBERT
Priority date: 1965-06-02
Filing date: 1965-06-02
Publication date: 1966-03-10

Description

Stufenlos regelbares Schaltwerksgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos regelbares Schaltwerksgetriebe, bei welchem die stufenlose Drehzahländerung durch axiales Verschieben einer Walze bewirkt wird.Infinitely variable manual transmission The invention relates on a steplessly variable gearbox, in which the stepless speed change is effected by moving a roller axially.

Es ist bei Schaltwerksgetrieben bekannt, daß durch Verstellen einer Walze die Drehzahl über Abtastkörper und Freiläufe von Null bis zu einem Maximalwert verändert werden kann. Jedoch ist das Drehmoment an der getriebenen Welle periodischen Schwankungen durch die Ausbildung der Walzenkontur unterworfen.It is known in gearboxes that by adjusting a Roll the speed over the scanning body and freewheels from zero to a maximum value can be changed. However, the torque on the driven shaft is periodic Subject to fluctuations due to the formation of the roller contour.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Schaltwerksgetriebe der genannten Art zu schaffen, bei dem die Drehzahl und das Drehmoment an der Abtriebswelle keinen periodischen Schwankungen unterworfen sind.The invention has the task of providing a manual transmission of the type mentioned, in which the speed and torque on the output shaft are not subject to periodic fluctuations.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Form der Walze sowie die Zuordnung von Walze und Abtastkörper zueinander von grundlegender Bedeutung.To solve this problem is the shape of the roller and the assignment between the roller and the scanning body are of fundamental importance.

Die Abtastkörper bewegen sich in Ebenen, die - symmetrisch um die Walze angeordnet - diese in axialer Richtung schneiden.The scanning bodies move in planes which - arranged symmetrically around the roller - intersect them in the axial direction.

Die Abtastkörper, die klein sein müssen gegenüber dem Walzendurchmesser, beschreiben in diesen Ebenen Kreisbahnen.The scanning bodies, which must be small compared to the roller diameter, describe circular paths in these planes.

Die zu dieser Abtastgeometrie passende Walze muß so ausgebildet sein, daß die Wege der Abtastkörper gleichförmig zurückgelegt werden und dabei die gleichfönnigen Kraftkomponenten immer in Richtung der Wege weisen.The roller that matches this scanning geometry must be designed in such a way that that the paths of the scanning bodies are covered uniformly and the same-haired ones Force components always point in the direction of the path.

Um diese Bedingung zu erfüllen, ist die Walzenkontur nach folgenden Gesetzmäßigkeiten aufgebaut: Es bedeutet: c = Radius der Kreisbahn des Abtastkörpers; oc = Drehwinkel der Walze; a = Minimalordinate; ß = maximaler Ausschlag des Abtastkörpers im Falle stationären Regelzustandes. Für die räumliche Erstreckung der Walze in Achsrichtung ist ß ein Parameter.In order to meet this requirement, the roller contour is constructed according to the following principles: It means: c = radius of the circular path of the scanning body; oc = angle of rotation of the roller; a = minimum ordinate; ß = maximum deflection of the scanning body in the case of steady-state control. For the spatial extent of the roller in the axial direction, β is a parameter.

Bei der Hintereinanderschaltung unendlich benachbarter Wälzlinien dieser Art zu einem Walzenkörper müssen sich die aufeinanderfolgenden Amplituden (Ordinatenfunktionen, Parameter ß) in folgender Gesetzmäßigkeit vergrößern: Hierbei ist K eine Konstante , die von Randbedingungen abhängt.When infinitely adjacent rolling lines of this type are connected in series to form a roller body, the successive amplitudes (ordinate functions, parameters ß) must increase according to the following regularity: Here K is a constant that depends on boundary conditions.

Bei der Ausbildung des Walzenkörpers ist es vorteilhaft, wenn die Nockenwalze eine beliebige Anzahl Scheitel S hat. Statt einer Außenkontur kann eine Innenkontur abgetastet werden.In the design of the roller body, it is advantageous if the cam roller has any number of vertices S. Instead of an outer contour, an inner contour can be scanned.

Ferner ist es vorteilhaft ' wenn die Walze an ihrer Stirnseite einen zylindrischen oder kegeligen Ansatz aufweist, um dadurch die Drehzahl bis auf Null herabregeln zu können.It is also advantageous' when the roller has a cylindrical or conical projection on its front side, to thereby reduce regulate the speed to zero.

Da bei der Leistungsübertragung in einer Drehrichtung nur relativ kurze Strecken a, b der Vorderflanken herangezogen werden, können die Rückflanken eine beliebige Form haben, jedoch sollen sie so gestaltet sein, daß die Abtastkörper stetig zu den arbeitenden Vorderflanken geleitet werden.Since only relatively short distances a, b of the leading flanks are used for power transmission in one direction of rotation, the trailing flanks can have any shape, but they should be designed so that the scanning bodies are continuously guided to the working leading flanks.

Schließlich ist es günstig, wenn mehrere Abtastsysteme vorgesehen sind, die gleichzeitig von einer Walze verschiedene Drehzahlen abgreifen.Finally, it is advantageous if several scanning systems are provided that tap different speeds from a roller at the same time.

Zur Erläuterung eines Schaltwerkes nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt F i g. 1 Ansicht und Schnitt durch ein Schaltwerksgetriebe nach der Erfindung längs der Ebene 1-1 in F i g. 2, F ig. 2 einen Schnitt durch das Schaltwerksgetriebe längs der Ebene II-II in F i g. 1, F i g. 3 eine Ansicht eines Walzenkörpers, F i g. 4 ein Schema eines Schaltwerksgetriebes, dessen Walze von zwei Systemen I und II abgetastet wird, F i g. 5 und 6 weitere Walzenformen.To explain a switching mechanism according to the invention, exemplary embodiments are described with reference to the drawings. It shows F i g. 1 View and section through a gearbox according to the invention along the plane 1-1 in F i g. 2, Fig. 2 shows a section through the gearbox along the plane II-II in FIG. 1, Fig. 3 shows a view of a roller body, FIG . 4 is a diagram of a gear mechanism, the roller of which is scanned by two systems I and II, FIG . 5 and 6 other roller shapes.

Eine Walze 1 wird von drei Abtastkörpern 2, die untereinander um 120' versetzt sind, abgetastet. Wird die Walze 1 gedreht, so führen die Abtastkörper zueinander zeitlich versetzte, sich jedoch überschneidende Winkelhübe durch, die über Freiläufe 3 und Kegelräder 4 zu einer gleichförmigen Drehbewegung der Abtriebswelle 5 zusammengesetzt werden. Die Drehzahländerung geschieht durch axial--s Verschieben der Walze (F i g. 1 und 2).A roller 1 is scanned by three scanning bodies 2 which are offset from one another by 120 '. If the roller 1 is rotated, the scanning bodies perform angular strokes that are offset in time, but overlap, which are combined via freewheels 3 and bevel gears 4 to form a uniform rotary movement of the output shaft 5 . The speed is changed by moving the roller axially ( Figs. 1 and 2).

Die Kontur der Walze entspricht den vorstehend aufgeführten Gesetzmäßigkeiten (1) und (2), kann jedoch trotzdem den jeweiligen Aufgaben gemäß sehr unterschiedlich ausgebildet sein -(F f g. 3 bis 6). The contour of the roller corresponds to the above-mentioned principles (1) and (2), but can nevertheless be designed very differently according to the respective tasks - (F f g. 3 to 6).

Bei der Ausbildung der Walze kann von einem Zylinder ausgegangen werden, dessen Außenkonturen entsprechend den Gleichungen (1), (2) geformt werden. So kann man einen möglichst großen Walzendurchmesser erreichen, der für die Gleichförmigkeit des Drehmoments der Abtriebswelle wichtig ist.When designing the roller, a cylinder can be assumed, the outer contours of which are shaped according to equations (1), (2). In this way, the largest possible roller diameter can be achieved, which is important for the uniformity of the torque of the output shaft.

Damit die Abtastkörper 2 stetig von der für den. Arbeitsablauf unwichtigen Gestalt der Walzenrückflanken zu den den Betätigungsvorgang herbeiführenden Vorderflanken geleitet werden, sind der Punkt a auf dem Zylindermantel und der Punkt b auf der Außenkontur der Walze gemäß der Gleichung (1) in Abhängigkeit vom überdeckungsgrad des Abtastsystems angeordnet.So that the scanning body 2 steadily from the for the. If the shape of the roll back flanks is unimportant to the front flanks causing the actuation process, point a on the cylinder jacket and point b on the outer contour of the roll are arranged according to equation (1) depending on the degree of overlap of the scanning system.

Es besteht die Möglichkeit, eine unverschiebliche Walze 1 durch mehrere Systeme (F i g. 4) abzutasten, die durch axiales Verschieben verschiedene Drehzahlen abgreifen. Dadurch kann das beschriebene Schaltwerk auch als Differential verwendet werden.There is the possibility of scanning an immovable roller 1 by several systems ( FIG. 4) which pick up different speeds by moving axially. As a result , the derailleur described can also be used as a differential.

Claims

Claims: 1. Gearbox for stepless speed control by means of cam roller, scanning body and freewheels, characterized in that the contour 'of the roller- (1) of the equation ' and is sufficient so that the effective force component is uniform and always points in the direction of the path of the scanning body (2).

2. Gearbox according to claim 1, characterized in that -the cam roller (1) has any number of vertices (S) . 3. Gearbox according to spoke 1 and 2, » - characterized in that" the cam roller (1) has an inner contour. 4. Gearbox according to spoke 1, 2 and 3, characterized in that the roller is conical or cylindrical on its end face Approach (6y has. 5. gearbox according to spoke 1, characterized in that - the rear flank (b, d) of the cam roller (1) is designed so that the scanning body (2) steadily in the curve of the front flank (a, b) 6. A gearbox according to claim 1, 2 or 3, characterized in that several scanning systems are provided which simultaneously pick up different speeds from a roller. Considered publications. German Patent Nos. 259 733, 464 810; French Patent Nos 397 079, 854 258.