DE1064774B

DE1064774B - Infinitely variable friction gear

Info

Publication number: DE1064774B
Application number: DEST5486A
Authority: DE
Inventors: Johann Philipp Stroeter
Original assignee: JOHANN PHILIPP STROETER
Current assignee: JOHANN PHILIPP STROETER
Priority date: 1952-10-15
Filing date: 1952-10-15
Publication date: 1959-09-03

Description

Stufenlos regelbares Reibungsgetriebe Die Erfindung betrifft ein stufenlos regelbares Reibungsgetriebe nach Patent 897 641 mit axial verschiebbaren Kegelradpaaren, bei dem Reibringe mit U-förmigem Querschnitt an ihrer Innenwandung mit dem Kegelradpaar der einen Welle, an ihrer Außenwandung mit dem Kegelradpaar der anderen Welle des Getriebes zusammenarbeiten.Infinitely variable friction transmission The invention relates to a continuously variable adjustable friction gear according to patent 897 641 with axially movable bevel gear pairs, in the case of the friction rings with a U-shaped cross-section on their inner wall with the bevel gear pair the one shaft, on its outer wall with the bevel gear pair of the other shaft of the Gearbox work together.

Es ist bereits bekannt, das Übersetzungsverhältnis bei Reibungsgetrieben, die mit axial verschiebbaren Kegelscheibenpaaren und Reibringen. als Zwischenglieder arbeiten, durch axiale Verschiebung der Scheibenhälften zu verändern.It is already known that the transmission ratio in friction gears, those with axially displaceable cone pulley pairs and friction rings. as intermediate links work to change by axial displacement of the disc halves.

Die Anwendung von U-förmigen Reibringen, die mit ihrer Außenseite an axial verschiebbaren Kegelrädern der einen Welle, mit ihrer Innenseite an axial verschiebbaren Kegelrädern der anderen Welle im Eingriff stehen, wurde zum ersten Male in der Patentschrift des deutschen Patents 897 641 vorgeschlagen. Diesem Patent liegt also unter anderem das Problem zugrunde, den Achsabstand eines Reibradgetriebes mit ringförmigen Übertragungsgliedern durch Anwendung von U-förmigen Reibringen, die mit verschiedenen Reibkanten auf den Kegelscheibenpaaren der Getriebewellen im Eingriff stehen, zu vermindern. Bei Reibungsgetrieben, die mit axial verschiebbaren Kegelscheibenpaaren und Reibringen als Zwischenglieder arbeiten, ergibt sich in Verbindung mit den U-förmigen Reibringen der Vorteil einer gleichsinnigen Bewegung der verschiebbaren Kegelscheiben auf den beiden Getriebewellen und eines geringeren Achsenabstandes.The application of U-shaped friction rings attached to their outside on axially displaceable bevel gears of one shaft, with their inside facing axially sliding bevel gears of the other shaft are in mesh, became the first Times in the patent specification of the German patent 897 641 suggested. This patent is therefore based, among other things, on the problem of the center distance of a friction gear with ring-shaped transmission links by using U-shaped friction rings, those with different friction edges on the cone pulley pairs of the gear shafts are engaged to diminish. In the case of friction gears that are axially displaceable Conical pulley pairs and friction rings work as intermediate links, results in Connection with the U-shaped friction rings has the advantage of a movement in the same direction the sliding conical disks on the two gear shafts and a smaller one Center distance.

Das erfindungsgemäße Getriebe zeichnet sich durch besonders einfache Gestaltung und Anordnung der verstellbaren konischen Kegelradpaare, bei Verwendung von Reibringen mit U-förmigem Querschnitt, die sowohl an ihrer Innenwandung wie an ihrer Außenwandung mit Übertragungsflächen versehen sind, ferner durch geringste Abmessungen des Getriebes bei großem Regelbereich und gutem Leistungsfaktor aus.The transmission according to the invention is particularly simple Design and arrangement of the adjustable conical bevel gear pairs, if used of friction rings with a U-shaped cross-section, both on their inner wall as are provided on their outer wall with transfer surfaces, also by the smallest Dimensions of the gear unit with a large control range and a good power factor.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die beiden dem einen Schenkel des U-förmigen Reibringes anliegenden Kegelräder fest, die dem anderen Schenkel anliegenden Kegelräder beide axial verschiebbar anzuordnen und derart reit einer Verstelleinrichtung zu verbinden, daß sie gleichzeitig und gleichsinnig um dasselbe Maß verschoben werden können, indem sowohl die verschiebbar auf der treibenden Welle angeordneten Kegelräder wie die verschiebbar auf der getriebenen Welle angeordneten Kegelräder drehbar in einer gemeinsamen Trommel gelagert sind, die in der axialen Richtung in einer sie aufnehmenden äußeren Buchse des Getriebegehäuses geführt ist.According to the invention it is proposed that the two be one leg of the U-shaped friction ring resting bevel gears firmly that the other leg adjacent bevel gears to be arranged both axially displaceable and so one rides Adjusting device to connect that they are simultaneously and in the same direction around the same Measure can be shifted by both the slidable on the driving shaft arranged bevel gears like the ones slidably arranged on the driven shaft Bevel gears are rotatably mounted in a common drum in the axial Direction is guided in a receiving them outer bushing of the transmission housing.

Zweckmäßig kann das verschiebbare Kegelrad der treibenden Welle sich über ein Scheibenlager gegen den Innenflansch der Trommel, das verschiebbare Kegelrad der getriebenen Welle in entgegengesetzter Richtung über das Scheibenlager gegen den Boden der Trommel abstützen.The displaceable bevel gear of the driving shaft can expediently be Via a disc bearing against the inner flange of the drum, the sliding bevel gear against the driven shaft in the opposite direction via the disk bearing support the bottom of the drum.

Vorteilhaft wird ferner die Trommel mittels eines Exzenterbolzens, der in eine Aussparung der Trommel eingreift, axial verschiebbar ausgebildet.The drum is also advantageous by means of an eccentric bolt, which engages in a recess of the drum, designed to be axially displaceable.

Um eine besonders weitgehende Verringerung des Abstandes der Getriebeachsen zu erhalten, kann das an den inneren Laufflächen des konischen Reibrings angreifende Kegelradpaar zwischen die an den äußeren Laufflächen des Getrieberings angreifenden Kegelräder greifen.A particularly large reduction in the distance between the transmission axes to obtain, can act on the inner running surfaces of the conical friction ring Bevel gear pair between the engaging on the outer running surfaces of the gear ring Grip bevel gears.

Vorteilhaft werden die U-förmigen. Reibringe und oder die Laufflächen der Kegelradpaare aus gehärtetem Stahl oder aus Kunsttoffen entsprechender Eigenschaften gefertigt.The U-shaped ones are advantageous. Friction rings and or the running surfaces of the bevel gear pairs made of hardened steel or plastics with corresponding properties manufactured.

Mit Hilfe eines solchen verhältnismäßig einfach ausgebildeten Reibgetriebes erreicht man eine stufenlose Verstellung des Übersetzungsverhältnisses zwischen den beiden Kegelradpaaren in verhältnismäßig weitem Bereich. Gleichzeitig ist der Wirkungsgrad der Übertragung nahezu unabhängig von dem Übersetzungsverhältnis und entspricht der vollen Übertragungsleistung eines starren Rings der beschriebenen Art, die in der Praxis bei entsprechender Ausbildung der Laufflächen sehr hoch liegt.With the help of such a relatively simply designed friction gear one achieves a stepless adjustment of the transmission ratio between the two bevel gear pairs in a relatively wide range. At the same time is the Transmission efficiency almost independent of the gear ratio and corresponds to the full transmission power of a rigid ring as described Kind, which is very high in practice with appropriate training of the treads.

Gegenüber den im Patent 897 641 beschriebenen Ausführungsformen eines stufenlos regelbaren Reibgetriebes bietet die erfindungsgemäße Ausbildungsform insbesondere den Vorteil einer außerordentlichen konstruktiven Vereinfachung da die bei der Konstruktion des Hauptpatents benutzte »Schwinge«, die hier zum automatischen Einstellen der Flächendrücke herangezogen wird, vollkommen in Fortfall kommt.Compared to the embodiments described in the patent 897 641 a Infinitely variable friction transmission offers the embodiment according to the invention in particular the benefit of an extraordinary constructive simplification because the "swing arm" used in the construction of the main patent, which is used here for the automatic Setting the surface pressures is used, is completely eliminated.

Man kann weiter auch den Verschleiß des Getriebes weitgehend herabsetzen und einen geräuschlosen Lauf erhalten, wenn man das ganze Getriebe mit Ölfüllung laufen läßt.You can also largely reduce the wear on the transmission and get a noiseless run if you fill the whole gearbox with oil runs.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein erfindungsgemäß gestaltetes Getriebe; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-B in Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine Einzelheit der Verstelleinrichtung des Getriebes in Ansicht bzw. im Schnitt nach Linie C-D in Fig. 2.In the drawing is an embodiment of the subject matter of the invention for example shown. Fig. 1 shows a vertical section through an inventive designed gearbox; Fig. 2 is a cross section taken along line A-B in Fig. 1; Fig. 3 shows a detail of the adjustment device of the transmission in a view or in FIG Section along line C-D in FIG. 2.

Im einzelnen bezeichnet das Bezugszeichen 1 das zweckmäßig zylindrisch gestaltete Gehäuse, das in beliebiger Weise, z. B. mittels Verschraubungen 2 und 3, mit einer Bodenplatte od. dgl. verbunden werden kann. Das Gehäuse wird durch zwei Stirnplatten 4 und 5 verschlossen, die mit den Verschraubungen 6 usw. an dem Gehäuse 1 angeschlossen sind.In detail, the reference numeral 1 designates the expediently cylindrical designed housing that can be used in any way, e.g. B. by means of screw connections 2 and 3, with a base plate or the like. Can be connected. The case is through two end plates 4 and 5 closed, which with the screw connections 6, etc. on the Housing 1 are connected.

In den Stirnplatten 4, 5 ist, z. B. im oberen Teil des Gehäuses, die Antriebswelle 7 zweckmäßig mittels Kugellagern 8, 9 gelagert. Darunter ist die parallel mit der Antriebsachse liegende Abtriebswelle 10 in den Kugellagern 11, 12 gelagert. Mit der Antriebswelle 2 fest verbunden ist ein Kegelrad 13, dem ein auf der Welle 7 axial verschieblich angeordnetes Kegelrad 14 gegenübersteht. Auf der Abtriebswelle 10 entsprechen diesem Kegelradpaar ein fest mit der Abtriebswelle verbundenes Kegelrad 15 und ein diesem gegenüberstehendes, axial verschieblich auf der Abtriebswelle angeordnetes Kegelrad 16. Beide Kegelradpaare sind durch einen z. B. aus Stahl oder Kunststoff bestehenden Übertragungsring 17 miteinander verbunden, der U-förmig gestaltet ist. Die nach innen gerichteten Flansche dieses Übertragungsrings sind an ihren Kanten mit äußeren Laufflächen 18, 19 sowie mit inneren Laufflächen 20, 21 versehen. An den äußeren Laufflächen 18, 19 greifen die Kegelräder 13, 14 der Antriebswelle 7, an den inneren Laufflächen 20, 21 die Kegelräder 15, 16 der Abtriebswelle 10 an.In the end plates 4, 5 is, for. B. in the upper part of the housing, the Drive shaft 7 expediently supported by means of ball bearings 8, 9. Below is the parallel one output shaft 10 lying with the drive axle in ball bearings 11, 12. Fixedly connected to the drive shaft 2 is a bevel gear 13, which has one on the shaft 7 facing axially displaceable bevel gear 14. On the output shaft 10, this bevel gear pair corresponds to a bevel gear firmly connected to the output shaft 15 and one opposite to this, axially displaceable on the output shaft arranged bevel gear 16. Both bevel gear pairs are through a z. B. made of steel or Plastic existing transmission ring 17 connected to one another, which is designed in a U-shape is. The inwardly facing flanges of this transmission ring are on theirs Edges with outer running surfaces 18, 19 and inner running surfaces 20, 21 are provided. The bevel gears 13, 14 of the drive shaft engage on the outer running surfaces 18, 19 7, the bevel gears 15, 16 of the output shaft 10 on the inner running surfaces 20, 21 at.

Die Verstellung der beiden verstellbaren Kegelräder 14 und 16 und damit die Einstellung der Übersetzungsstufe des Getriebes wird in folgender Weise bewirkt: Das verstellbare Kegelrad 14 übt infolge der Reaktion seines Anpressungsdrucks am Übertragungsring 17 einen in der Richtung dder Pfeile 22 auf das Scheibenkugellager 23 gerichteten Druck aus. Andererseits erzeugt die an der inneren Lauffläche 20 des Rings 17 auf das verschiebliche Kegelrad 16 ausgeübte Reaktion einen Druck in der Richtung der Pfeile 24 auf das Scheibenlager 25. Um diese entgegengesetzt gerichteten Drücke ohne Verkantung der Antriebswelle und Abtriebswelle und der auf ihnen sitzenden Kegelräder aufzunehmen, sind die Scheibenlager 23 und 25 in einer gemeinsam sie umschließenden, verschieblich angeordneten Buchse 26 derart gelagert, daß der Druck des Scheibenlagers 23 durch den Innenflansch 27, der Druck des Scheibenlagers 25 durch den Boden 28 der Buchse aufgenommen wird.The adjustment of the two adjustable bevel gears 14 and 16 and so that the setting of the gear ratio of the transmission is done in the following way causes: The adjustable bevel gear 14 exerts as a result of the reaction of its contact pressure on the transmission ring 17 one in the direction d of the arrows 22 on the disc ball bearing 23 directional pressure. On the other hand, the generated on the inner running surface 20 of the ring 17 exerted on the displaceable bevel gear 16 a pressure in the direction of the arrows 24 on the disk bearing 25. To this opposite direction Press without tilting the drive shaft and output shaft and those sitting on them To accommodate bevel gears, the disc bearings 23 and 25 are in one common them enclosing, displaceably arranged bush 26 mounted such that the pressure of the disc bearing 23 through the inner flange 27, the pressure of the disc bearing 25 is received by the bottom 28 of the socket.

Die durch die Scheibenlager 23 und 25 ausgeübten Kräfte werden also durch die Buchse derart aufgenommen, daß sie sich gegenseitig aufheben. Die Buchse 26 ist in einer inneren Buchse 29 des Gehäuses 1 mit langer Führung gelagert, so daß sie gegen jedes Verkanten gesichert ist. Die Verstellung der Buchse 26 geschieht in folgender Weise: In einem nach innen gerichteten Halslager 30 des Gehäuses 1 ist ein Bolzen 31 gelagert, an dessen aus dem Gehäuse 1 herausragendem Ende 32 ein Verstellhebel 33 angreift. Nach innen gerichtet trägt der Bolzen 31 den exzentrisch angeordneten Zapfen 34, der in eine seitliche Vertiefung 35 der Buchse 26 eingreift. Wird der Hebel 33 nach der einen oder anderen Seite umgelegt, so erfolgt eine Verschiebung der Buchse 26 in der Richtung der Antriebsachse 7 und der Abtriebsachse 10 im einen oder anderen Sinne. Durch eine solche Verschiebung der Buchse wird der Abstand der Kegelradpaare 13, 14 sowie 15, 16 eingestellt, indem die verschieblichen Kegelräder 14 und 16 im gleichen Sinne verstellt werden, dabei stellt der Übertragungsring 17 sich selbsttätig, entsprechend der geänderten Übersetzungsstufe, ein.The forces exerted by the disk bearings 23 and 25 thus become received by the socket in such a way that they cancel each other out. The socket 26 is mounted in an inner bush 29 of the housing 1 with a long guide, see above that it is secured against any tilting. The adjustment of the socket 26 takes place in the following way: In an inwardly directed neck bearing 30 of the housing 1 a bolt 31 is mounted, at the end 32 of which protrudes from the housing 1 Adjusting lever 33 engages. Inwardly directed, the bolt 31 carries the eccentric arranged pin 34 which engages in a lateral recess 35 of the socket 26. If the lever 33 is turned to one side or the other, a shift takes place the socket 26 in the direction of the drive shaft 7 and the output shaft 10 in one or other senses. By shifting the socket in this way, the distance of the Bevel gear pairs 13, 14 and 15, 16 set by the sliding bevel gears 14 and 16 can be adjusted in the same way, with the transmission ring 17 automatically, according to the changed gear ratio.

Die beschriebene Einrichtung kann mannigfach im Rahmen der wesentlichen Gedanken abgeändert und ausgestaltet werden; so kann die Stellung der Antriebs- und der Abtriebswelle vertauscht werden, die Kegelräder können niit ihren konischen oder andersgestalteten Laufflächen den besonderen Verhältnissen und dem gewünschten Übersetzungsbereich angepaßt werden. Das gleiche gilt von der Ausgestaltung des Laufrings wie von der Wahl des Materials für die verschiedenen Teile. Der Laufring oder die Laufflächen der konischen Kegelradpaare oder beide Eleinente können zweckmäßig aus gehärtetem Stahl oder auch aus Kunststoff von entsprechenden Festigkeitseigenschaften bestehen oder mit solchem Werkstoff belegt sein. Die Stahlteile können zweckmäßig hart verchromt sein. Auch die Verstellung der beiden auf der gleichen Seite befindlichen, verstellbaren Kegelräder kann in verschiedener Weise konstruktiv ausgebildet werden.The device described can be varied in the context of the essential Thoughts are altered and shaped; the position of the drive and the output shaft can be interchanged, the bevel gears can niit their conical or otherwise designed treads the special conditions and the desired Translation area can be adjusted. The same applies to the design of the Race ring as from the choice of material for the various parts. The race or the running surfaces of the conical bevel gear pairs or both elements can be expedient made of hardened steel or plastic with appropriate strength properties exist or be covered with such material. The steel parts can be expedient be hard chrome plated. The adjustment of the two on the same side, adjustable bevel gears can be constructed in various ways.

Claims

PAT ENT REQUIREMENTS: 1. Infinitely variable friction gear according to patent 897 641 with axially displaceable bevel gear pairs, in which friction rings with a U-shaped cross-section work together on their inner wall with the bevel gear pair of one shaft and on their outer wall with the bevel gear pair of the other shaft of the transmission , characterized in that the two bevel gears (13, 15) resting on one leg (19, 21) of the U-shaped friction ring (17) firmly, and both bevel gears (14, 16) resting on the other leg (18, 20) axially displaceable and are connected to an adjusting device in such a way that they can be displaced simultaneously and in the same direction by the same amount by both the bevel gears (22) arranged displaceably on the driving shaft (7) and the bevel gears arranged displaceably on the driven shaft (10) (16) are rotatably mounted in a common drum (26), which in the axial direction in an outer bushing (29) of the gear housing that receives them uses (1).

2. Transmission according to claim 1, characterized in that that the displaceable bevel gear (14) of the driving shaft (7) extends over a disc bearing (23) is supported against the inner flange (28) of the drum (26), the displaceable bevel gear (16) on the driven shaft (10) in the opposite direction over the disc bearing (25) against the bottom (28) of the drum (26).

3. Transmission according to claims 1 and 2, characterized in that the drum (26) by means of a Eccentric bolt (31, 34), which engages in a recess (35) in the drum (26), is axially displaceable is.

4. Transmission according to claims 1 to 3, characterized in that the to inner running surfaces of the friction ring engaging bevel gear pair (15, 16) between the engages bevel gears (13, 14) engaging the outer running surfaces of the friction ring, so that there is a reduction in the distance between the transmission axes.

5. Transmission according to claims 1 to 4, characterized in that the U-shaped friction ring and / or the running surfaces of the bevel gear pairs are made of hardened steel or plastics. Considered publications: German patent specifications No. 576 888, 840 037, 842 745, 897 641; French patent specification No. 965 046.