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Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos verstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe, bei dem die eine Kegelscheibe des treibenden Kegelscheibenpaares axial festgelegt und die andere mit Hilfe von Fliehgewichten im Sinne einer Verengung des Keilspaltes verschiebbar ist und das getriebene Kegelscheibenpaar eine axial festgelegte und eine durch Federkraft im Sinne der Verengung des Keilspaltes verschiebbare Kegelscheibe aufweist und bei dem wenigstens eine der axial verschiebbaren Kegelscheiben auf der zugehörigen Nabe über Kugeln gelagert ist, die in gleichmässig am Umfang verteilten, der Kugelform angepassten Längsnuten von Kegelscheibe und Nabe liegen.
Nimmt die Drehzahl des treibenden Kegelscheibenpaares zu, so wandern die Fliehgewichte auswärts, und es wird mit Hilfe der verschiebbaren Kegelscheibe der Keilspalt verengt, so dass der Keilriemen zu einem grösseren Durchmesser des Kegelscheibenpaares gedrängt wird. Da die Länge des Keilriemens unveränderbar ist, wird dabei beim getriebenen Kegelscheibenpaar der Keilspalt gegen die dort wirkende Federkraft vergrössert, was die bei steigender Drehzahl des treibenden Kegelscheibenpaares gewünschte Verringerung der Gesamtübersetzung zur Folge hat.
Bisher erfolgte die Lagerung der axial verschiebbaren Kegelscheiben meist über Gleitlagerbüchsen.
Nun sind aber Keilriementriebe in der Regel schnellaufend. Durch die auftretenden Fliehkräfte wird das Fett von den Lagerbüchsen rasch abgeschleudert, und es ergibt sich ein ungünstiger Trockenlauf, der zur Schwergängigkeit und zu einem raschen Verschleiss der Gleitlagerbüchsen führt. Durch die Schwergängigkeit sind dann erhebliche Drehzahldifferenzen erforderlich, bis es jeweils zu einer Verstellung des Getriebes kommt.
Es ist zwar auch schon eine Konstruktion bekannt, bei der zur Lagerung der aufeinanderbewegten Teile Wälzkörper verwendet werden, die in der Wälzkörperform angepassten Längsnuten sitzen (CH-PS Nr. 482125). Diese Wälzkörper liegen aber Seite an Seite in den Längsnuten und sie sind ohne jedes axiale Spiel in der Kegelscheibe eingesetzt. Bei einer Axialverschiebung der Kegelscheibe tritt daher keine Rollbewegung, sondern nur eine Gleitbewegung auf, so dass trotz der Wälzkörper Verhältnisse auftreten, die mit denen einer Gleitlagerung vergleichbar sind.
Es gibt auch bereits eine dazu ähnliche Lagerung (US-PS Nr. 2, 812, 666), bei der in den Längsnuten eine Vielzahl von Kugeln angeordnet sind und diese Kugelreihen axiales Bewegungsspiel aufweisen. Auch hier sind allerdings die Kugeln der Kugelreihen einander direkt benachbart, so dass es bei einer Axialverschiebung zwangsweise auch zu einer gegenseitigen Gleitberührung der Kugeln kommt, die zu erhöhten Reibungskräften führt. Darüber hinaus sind die Längsnuten V-förmig, was eine Vergrösserung der Flächenpressung und eine entsprechende Verschleissgefahr sowie eine Beeinträchtigung der reinen Rollbewegung mit sich bringt. Hier ist somit wieder eine unerwünschte Unempfindlichkeit gegenüber den von der Regelung eingeleiteten Verstellimpulsen gegeben.
Abgesehen davon ist bei den bekannten Wälzkörperlagerungen ein erhöhter Herstellungs- und Gewichtsaufwand in Kauf zu nehmen.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Getriebe der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei dem auf relativ einfache Weise durch günstigste Reibungsund Verschleissbedingungen eine besonders hohe Regelgenauigkeit erreichbar ist.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Kugeln mit axialem Abstand voneinander in den Längsnuten sitzen und einzelne Kugelkränze bilden, welchen Kugelkränzen jeweils zur Begrenzung ihrer Kugelbewegung in Nutenlängsrichtung Anschläge, z. B. Sprengringe, zugeordnet sind, wobei vorzugsweise die Längsnuten beim getriebenen Kegelscheibenpaar steil schraubenförmig verlaufen.
Da die verschiebbare Kegelscheibe auf wenigstens zwei entsprechenden Abstand voneinander aufweisenden Kugelkränzen gelagert ist, wird beim Verstellen eine gleitende Reibung vermieden, und es ergibt sich die gewünschte Leichtgängigkeit, so dass bereits kleinste Drehzahldifferenzen ausreichen, um einen Verstellvorgang herbeizuführen. Die Anschläge sorgen dafür, dass die Kugelkränze ihren gegenseitigen Abstand behalten, wodurch eine gegenseitige Berührung der Kugeln in den Nuten unmöglich wird und die Kugeln bei einer Axialverschiebung stets ungestört rollen können. Durch die Möglichkeit, vergleichsweise grosse Kugeln zu verwenden, ergeben sich weiters geringe Flächenpressungen, wozu auch beiträgt, dass die Nutenform der Kugelform optimal angepasst werden kann.
Das Fehlen jeder Gleitreibung und die niedrigen Flächenpressungen garantieren zusätzlich auch minimalen Verschleiss.
Da sich die erfindungsgemässe Anordnung der Kugeln zur Kegelscheibenlagerung durch besondere Reibungsarmut im Betrieb auszeichnet, ist sie vor allem auch mit einem getriebenen Kegelscheibenpaar zu kombinieren, dessen Längsnuten steil schraubenförmig verlaufen. Bei Drehmomentbeaufschlagung des
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getriebenen Kegelscheibenpaares durch den Keilriemen wird so wegen des schraubenförmigen Verlaufes der Nuten die im Sinne einer Verengung des Keilspaltes wirkende Feder unterstützt. Bei einer bestimmten Drehzahl des treibenden Kegelscheibenpaares stellt sich also eine grössere Übersetzung ein, wie dies beim Aufbringen eines höheren Drehmomentes erwünscht ist.
Durch die Leichtgängigkeit der Lagerung ergibt sich dabei exakt und ohne Verzögerung die dem jeweiligen Fahrzustand entsprechende Übersetzungseinstellung sowohl bei Belastungszunahme als auch bei Belastungsabnahme.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Fig. l das getriebene Kegelscheibenpaar eines stufenlos verstellbaren Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes im Axialschnitt und Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Das getriebene Kegelscheibenpaar eines stufenlos verstellbaren Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes besteht aus einer axial festgelegten Kegelscheibe --1-- und einer durch die Kraft einer Feder --2-- im Sinne der Verengung des Keilspaltes verschiebbaren Kegelscheibe --3--. Diese axial verschiebbare Kegelscheibe ist auf der zugehörigen Nabe --4-- mit Hilfe von zwei Kugelkränzen 6--gelagert, die mit axialem Abstand voneinander angeordnet sind. Die einzelnen Kugeln der Kugelkränze --5, 6-- liegen in Längsnuten --7-- der axial verschiebbaren Kegelscheibe --3-- einerseits und in Längsnuten --8-- der Nabe --4-- dieser Kegelscheibe --3-- anderseits.
Zur Begrenzung der Kugelbewegung in Nutenlängsrichtung sind Sprengringe--9, 10--vorgesehen. Die Nuten --7, 8-- sind der Kugelform angepasst und über den Nabenumfang gleichmässig verteilt.
Die Längsnuten --7, 8-- können steil schraubenförmig verlaufen, um die im Sinne einer Verengung des Keilspaltes wirkende Feder --2-- zu unterstützen.