Stufenloses Wechselgetriebe. Die Erfindung betrifft ein stufenloses Wechselgetriebe, das mindestens ein Rei bungsgetriebe mit mehreren zum Teil beid seitig kegelförmigen, auf einer gemeinsamen Welle achsial verschiebbar angeordneten Reibungsscheiben aufweist, .die durch eine achsial wirkende Kraft an mit dem innern Rand zwischen die Reibungsscheiben ra gende, deren Welle mit Spiel umgebende Ringscheiben gepresst werden, welche dreh fest mit einem ringförmigen Getriebeteil in Verbindung stehen und gegenüber den Rei bungsscheiben radial beweglich sind,
so dass sie mit dem innern Rand mehr oder weniger tief in die Zwischenräume zwischen den Rei- bungsscheiben hineinragen können.
Auf der Zeichnung, die drei Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes darstellt, ist Fig. 1 ein Vertikalschnitt des ersten Bei spiels nach Linie I¼I der Fig. 2, Fig. 2 ein Querschnitt nach Linie II¼II der Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine einzelne Reibungsscheibe in grösserem Massstab, Fig. 4 eine Teilansicht hierzu und Fig. 5 einen Querschnitt durch die die Rei bungsscheiben tragende Welle.
Fig. 6 zeigt die zweite Ausführungsform im Schnitt.
Fig. 7 zeigt die dritte Ausführungsform im Schnitt.
Fig. 8 ist ein Querschnitt hierzu, und Fig. 9 zeigt eine Einzelheit hierzu in grösserem Massstab.
Bei der in Fig. 1 bis 5 dargestellten Aus führungsform isst in einem kastenförmigen Gehäuse 1 eine liegende Welle 2 mit vier längslaufenden Keilnuten 3 vorgesehen (vergl. Fig. 5). Die Welle 2 trägt drei auf ihr achsial verschiebbare, beidseitig kegelför mige Reibungsocheiben 4 und ausserhalb -der selben zwei an der innern Stirnseite kegel- förmige Reibungsscheiben 5 bezw. 5'.
Jede dieser Reibungsscheiben 4 und 5 ist durch zwei einander diametral gegenüberliegende, fest mit der Scheibe verbundene Ke=ile 6 gegen Verdrehung auf der Welle 2 gesichert. Um den mittleren, relativ schmalen Reibungs scheiben 4 eine gute Kippsicherheit zu -eben, sind ihre Keile 6 über die Stirnseiten der Scheiben hinaus verlängert und die Keile der aufeinanderfolgenden Scheiben sind um 90 zueinander versetzt, so dass die seitwärts vor stehenden Enden. der Keile unter die benach barten Scheiben greifen können.
Die Kegel scheibe 5 ruht mit einer zylindrischen Nabe in einem Rollenlager 7 und die Kegelscheibe <B>5'</B> ebenfalls mit einer zylindrischen Nabe in einem Kugellager B. Die Welle 2 trägt ausser halb .der Kegelscheibe 5 ein auf ihr fest sitzendes Zahnrad 9, das mit an seiner ein wärtsragenden Nabe angeordneten keilför migen Klauen 10 in entsprechende Aus schnitte 11 an der Nabe der Kegelscheibe 5 eingreift. Eine zwischen dem Zahnrad 9 und dem innern Ring des Lagers 7 angeordnete Schraubenfeder 12 drückt .die Kegelscheibe 5 stets einwärts.
In die Zwischenräume zwi schen .den Scheiben 4 und 5 ragen mit ihrem innern Rand vier ringförmige, die Welle 2 mit Spiel umgebende Reibungsscheiben 13, die in einer Trommel 14 achsial verschiebbar geführt, aber durch in achsiale Nuten 15 .der selben eingreifende Nasen 13' gegen Ver drehen relativ zur Trommel gesichert sind.
Die Trommel 14 ist mittels zwei Kugellagern 16 in einem Rahmen 17 drehbar gelagert und steht .durch eine an ihrem äussern Umfang angeordnete Verzahnung 14a mit einem Zahnrad 18 der Welle 19 in Eingriff. Mittels zwei die Welle 19 konzentrisch umgebenden :Lageraugen 17a ist der Rahmen 17 um die Welle 19 schwingbar ,gelabert. Der Antrieb kann vom Zahnrad 9 oder von der Welle 19 aus, erfolgen.
Zur Veränderung der Geschwin digkeit des angetriebenen Teils wird der Rah men 17 mit der Trommel 14 und .den Rei bungsscheiben 13 relativ zu den Scheiben 4 und 5 verschwenkt, wozu eine vom Rahmen 17 seitwärts abstehende Mitnehmergabel 20 mit einer durch ,die Gehäusewand nach aussen geführten Schraubenspindel 21 verbunden ist.
Durch die Verschwenkung des Rahmens 17 werden die Reibungsscheiben 13 radial gegenüber den Scheiben 4 und 5 bewegt, so dass sie an einer Stelle ihres Umfanges mit ihrem innern Rand mehr oder weniger tief zwischen die Seheiben 4 und 5 bezw. 5' ein greifen und das wirksame Durchmesserver- hältnis zwischen den Scheiben 4, 5 und den Ringscheiben 3 entsprechend verändert wird. Der Anpressdruck zwischen den Reibungs scheiben ist ungefähr proportional dem An triebs- oder Abtriebsmoment, was durch Ein griff der Klauen 10 in die Nuten 11 erreicht wird.
Dank der Lagerung der Welle 2 unter Vermittlung der Naben der Kegelscheiben 5 und 5' ergibt sieh trotz den vielen Abroll- flächen auf den schmalen Reibungsscheiben ein relativ kleines Biegungsmoment der Welle 2. Nach Fig. 6 der Zeichnung, in welcher gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich artige Teile wie in Fig. 1 bis 5 bezeichnen, bildet das beschriebene Reibungsgetriebe einen Teil eines Differentialgetriebes. Die Welle 19 treibt durch ein Zahnrad 22 eine mit zwei Innenverzahnungen 23 und 24 von verschiedenem Durchmesser versehene Trom mel 25 an, die mittels einer Nabe 25a und zwei hugellag zwei Kugellagern 26 im Gehäuse 1a drehbar gelagert ist.
Die Antriebswelle 2 ist durch gehend in bezug auf den Rahmen 17 und trägt ein Sonnenrad ?7, das durch die Um laufräder<B>'</B>8 mit der Verzahnung 24 der Trommel 25 in Zwangsverbindung steht. Die Umlaufräder 28 sind auf einem gemeinsamen Armstern 29 einer zur Welle 2 koaehsial an geordneten Welle 30 angeordnet. Die Welle 2 treibt einerseits über das Sonnenrad 27 und die Umlaufräder 28 die Welle 30, anderseits über die Reibungsscheibe 4, die federnd ein wärts gedrückten Seheiben 5, 5', die Schei ben 13, die Trommel 14, deren Verzahnung 14a, Zahnrad 18, -#Velle 19, Zahnrad 22 und Verzahnung 23 ,die Trommel 25 an.
Durch Verschwenken des Rahmens 17 kann auch hier die Geschwindigkeit der Welle 30 stufenlos geregelt -erden. Bei der in Fig. 7 bis 9 dargestellten Aus führungsform des Getriebes sind zwei Rei bungsscheibensätze 4, 5, 5', 13b vorgesehen, deren (zwei) Ringscheiben 13b je zwei mit diesen drehfest verbundene Zahnkränze 31 (Fig. 9) tragen, die mit einem feststehenden oder drehbaren, aber nicht rotierenden Ring mit Innenverzahnung 3,2 im Zahneingriff stehen. Das Rad 9 steht mit einem Zahnraid mit Innenverzahnung<B>33</B> einer Welle 34 in Eingriff. Koachsial zur Welle 34 ist eine Welle 35 gelagert, die in zwei Scheiben 36 die beiden Reibscheibensätze 4, 5, 5' trägt.
Auf der dem Zahnrad 33 gegenüberliegenden Seite der .Scheiben 36 ist auf der Welle 35 eine Muffe 37 mit zwei zu letzterer parallelen Achszapfen 38 in beschränktem Masse achsial verschiebbar und gegenüber der Welle 35 verdrehbar gelagert. In eine schräge Nut 39 der Welle 35 greift ein Stift 40 .der Muffe 37, die durch einen Mitnehmerring 41, einen zweiarmigen Doppelhebel 42 und eine Hand radspindel 43 achsial verschiebbar ist. Die Achszapfen 38 tragen zwischen den Scheiben 36 zwei lose drehbare Druck- und Führungs scheiben 44, welche, zwischen je zwei der Zahnkränze 31 ragend, am Umfang der Ring s 'heiben 13b anliegen (Fig. 9).
Bei der Ver schiebung und Verdrehung der Muffe 37 gegenüber .der Welle 35 werden die Scheiben 44 ,an die Ringscheiben 13b, mit denen sie im Betrieb umlaufen, angedrückt und die Scheiben 13b radial zu den Reibscheiben 4, 5, 5' bewegt. Dabei wird wie bei den vor beschriebenen Ausführungsbeispielen stufen los eine Drehzahländerung herbeigeführt. Während des Betriebes wird den Reibschei ben 4, 5 von dem stillstehenden Ring 32 aus mittels- der Zahnkränze 31 und,der Reibringe 13b eine veränderbare Eigendrehung erteilt.
Liegen die Ringscheiben 13b konzentrisch zu den Reibungsscheiben 4, 5, so sind bei allen drei Ausführungsformen Mitnahme mässig grosse kreisringförmige Mitnahme flächen zur Überwindung des grössten Ab- triebsdrehmom-entes vorhanden. Die Rei bungsscheiben wirken dann nach Art von Kupplungsscheiben.
Stepless change gear. The invention relates to a continuously variable transmission, which has at least one friction gear with several partially conical, on a common shaft axially displaceable friction disks, .die by an axially acting force to the inner edge between the friction disks ra lowing whose shaft ring disks surrounding a play are pressed, which are rotationally fixed to an annular gear part and are radially movable with respect to the friction disks,
so that their inner edge can protrude more or less deeply into the spaces between the friction disks.
In the drawing, which represents three Ausfüh approximately examples of the subject matter of the invention, Fig. 1 is a vertical section of the first example along line I¼I of Fig. 2, Fig. 2 is a cross section along line II¼II of Fig. 1; Fig. 3 shows a single friction disk on a larger scale, Fig. 4 is a partial view of this and Fig. 5 is a cross section through the shaft carrying the friction disks.
Fig. 6 shows the second embodiment in section.
Fig. 7 shows the third embodiment in section.
Fig. 8 is a cross section of this, and Fig. 9 shows a detail of this on a larger scale.
In the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 5, a horizontal shaft 2 with four longitudinal splines 3 is provided in a box-shaped housing 1 (see FIG. 5). The shaft 2 carries three axially displaceable on both sides conical friction discs 4 and outside -the same two on the inner end face conical friction discs 5 respectively. 5 '.
Each of these friction disks 4 and 5 is secured against rotation on the shaft 2 by two diametrically opposed keys 6 that are firmly connected to the disk. To the middle, relatively narrow friction disks 4 to -eben good tilt security, their wedges 6 are extended beyond the front sides of the disks and the wedges of the successive disks are offset by 90 to each other, so that the ends protruding sideways. the wedges can reach under the neighboring discs.
The conical disk 5 rests with a cylindrical hub in a roller bearing 7 and the conical disk <B> 5 '</B> also with a cylindrical hub in a ball bearing B. The shaft 2 carries outside .the conical disk 5 a firmly seated on it Gear 9, which is arranged on its a downwardly projecting hub keilför shaped claws 10 in corresponding sections 11 on the hub of the conical pulley 5 engages. A helical spring 12 arranged between the gear 9 and the inner ring of the bearing 7 pushes the conical disk 5 always inwards.
In the spaces between .den disks 4 and 5 protrude with their inner edge four ring-shaped friction disks 13 surrounding the shaft 2 with play, which are guided axially displaceably in a drum 14, but by lugs 13 'engaging in axial grooves 15 of the same. are secured against Ver rotate relative to the drum.
The drum 14 is rotatably mounted in a frame 17 by means of two ball bearings 16 and is in engagement with a gear 18 of the shaft 19 through a toothing 14a arranged on its outer circumference. By means of two: bearing eyes 17a concentrically surrounding the shaft 19, the frame 17 can swing around the shaft 19. The drive can take place from the gear wheel 9 or from the shaft 19.
To change the speed of the driven part, the frame 17 with the drum 14 and .den Rei friction disks 13 pivoted relative to the disks 4 and 5, including a driver fork 20 protruding sideways from the frame 17 with a through the housing wall to the outside Screw spindle 21 is connected.
By pivoting the frame 17, the friction disks 13 are moved radially with respect to the disks 4 and 5, so that their inner edge more or less deep between the Seheiben 4 and 5 respectively at one point of their circumference. 5 'engage and the effective diameter ratio between the disks 4, 5 and the annular disks 3 is changed accordingly. The contact pressure between the friction discs is approximately proportional to the drive or output torque, which is achieved by a grip of the claws 10 in the grooves 11.
Thanks to the mounting of the shaft 2 by means of the hubs of the conical disks 5 and 5 ', despite the many rolling surfaces on the narrow friction disks, there is a relatively small bending moment of the shaft 2. According to FIG. 6 of the drawing, in which the same reference numerals are identical or identical Identify like parts as in Fig. 1 to 5, the friction gear described forms part of a differential gear. The shaft 19 drives a gear 22 provided with two internal gears 23 and 24 of different diameters drum 25, which is rotatably supported by means of a hub 25a and two hugellag two ball bearings 26 in the housing 1a.
The drive shaft 2 is continuous with respect to the frame 17 and carries a sun gear? 7, which is positively connected to the toothing 24 of the drum 25 by the rotating gears 8. The planetary gears 28 are arranged on a common arm star 29 of a shaft 30 that is coaxial with the shaft 2. The shaft 2 drives the shaft 30 on the one hand via the sun gear 27 and the planetary gears 28, on the other hand via the friction disk 4, the resiliently pressed downward disks 5, 5 ', the disks 13, the drum 14, their teeth 14a, gear 18, - # Velle 19, gear 22 and toothing 23, the drum 25 on.
By pivoting the frame 17, the speed of the shaft 30 can also be continuously regulated here. In the embodiment of the transmission shown in Fig. 7 to 9, two Rei friction disk sets 4, 5, 5 ', 13b are provided, the (two) ring disks 13b each carry two sprockets 31 (Fig. 9) connected with these rotatably connected with a stationary or rotatable, but not rotating, ring with internal teeth 3.2 are in mesh. The wheel 9 is in engagement with a toothed rack with internal toothing 33 of a shaft 34. A shaft 35 is mounted coaxially to the shaft 34 and carries the two friction disk sets 4, 5, 5 'in two disks 36.
On the opposite side of the .Scheiben 36 from the gear 33, a sleeve 37 with two axle journals 38 parallel to the latter is axially displaceable to a limited extent and rotatable relative to the shaft 35. In an inclined groove 39 of the shaft 35 engages a pin 40 .der sleeve 37, which is axially displaceable by a driver ring 41, a two-armed double lever 42 and a hand wheel spindle 43. The journals 38 carry between the disks 36 two loosely rotatable pressure and guide disks 44 which, protruding between two of the gear rims 31, rest on the circumference of the ring s' hot 13b (FIG. 9).
During the displacement and rotation of the sleeve 37 against the shaft 35, the disks 44 are pressed against the annular disks 13b with which they rotate during operation and the disks 13b are moved radially to the friction disks 4, 5, 5 '. As in the previously described embodiments, a speed change is brought about continuously. During operation, the friction disks 4, 5 are given a variable intrinsic rotation from the stationary ring 32 by means of the gear rims 31 and the friction rings 13b.
If the annular disks 13b are concentric to the friction disks 4, 5, then in all three embodiments, entrainment, moderately large, annular entrainment surfaces are available for overcoming the greatest output torque. The Rei friction disks then act like clutch disks.