DE1450777B1 - Schalteinrichtung für Schwenkrollengetriebe mit Druckaufnahme- und Steuerorgan - Google Patents

Schalteinrichtung für Schwenkrollengetriebe mit Druckaufnahme- und Steuerorgan

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DE1450777B1
DE1450777B1 DE1964N0024936 DEN0024936A DE1450777B1 DE 1450777 B1 DE1450777 B1 DE 1450777B1 DE 1964N0024936 DE1964N0024936 DE 1964N0024936 DE N0024936 A DEN0024936 A DE N0024936A DE 1450777 B1 DE1450777 B1 DE 1450777B1
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DE
Germany
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swivel
pressure receiving
swivel roller
roller
axis
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DE1964N0024936
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English (en)
Inventor
Perry Forbes George De Brie
Thomas Georges Fellows
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National Research Development Corp UK
Original Assignee
National Research Development Corp UK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/32Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/664Friction gearings

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für Schwenkrollengetriebe mit einem oder mehreren parallel angeordneten Sätzen von Schwenkrollen, die um in der Berührungsebene der Schwenkrollen liegende Achsen verschwenkbar sind und mit Schwenkrollenträgern, die durch axial und radial frei verschiebbare und durch Drehung einstellbare Druckaufnahme-und Steuerorgane in Richtung der Schwenkachsen verschiebbar sind.
  • Eine solche Schalteinrichtung ist durch die französische Patentschrift 1289 325 bekannt. Bei dieser Schalteinrichtung, bei der das Schwenkrollengetriebe für die Schwenkrollen eines jeden Schwenkrollensatzes ein gemeinsames Druckaufnahme- und Steuerglied aufweist, sind jedoch die Schwenkrollenträger mit dem Druckaufnahme- und Steuerglied über Winkelhebel verbunden, die mit ihrem dem Schwenkrollenträger zugewendeten Ende jeweils das eine Lager für die Schwenkachse der Schwenkrolle bilden. Die Winkelhebel müssen hierbei, weil sie zugleich zur Aufnahme der Drehmoment-Reaktionskräfte und zur Lagerung der Schwenkrollenträger dienen, besonders kräftig ausgebildet sein und erfordern für ihre Unterbringung, insbesondere beiderseitig jedes Schwenkrollenträgers, viel Raum.
  • Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine 'Schalteinrichtung der angegebenen Art so auszubilden, daß die Funktion der Lagerbildung und die Funktion der Aufnahme der Drehmoment-Reaktionskräfte unter Vermeidung besonderer Winkelhebel voneinander getrennt sind.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Schwenkrollenträger beiderseits der Drehachse der Schwenkrollen in Richtung ihrer Schwenkachse in ortsfesten Lagern verschiebbar geführt sind und daß zur Aufnahme der Drehmoment-Reaktionskräfte ein Bauglied in der Mitte der Schwenkrolle angeordnet und mit dem Druckaufnahme- und Steuerorgan gelenkig verbunden ist.
  • Bei einer in dieser Weise gemäß der Erfindung ausgebildeten Schalteinrichtung sind sperrige Bauglieder für die Lagerung der Schwenkrollenträger und die Aufnahme der Drehmoment-Reaktionskräfte vermieden, da die Lagerkräfte in den ortsfesten Lagern und getrennt davon die Drehmoment-Reaktionskräfte im Schwenkrollenmittelpunkt aufgenommen werden. Hierdurch wird nicht nur die Anwendung sperriger und besonders kräftiger Hebel zwischen den Schwenkrollenträgern und dem Druckaufnahme-und Steuerorgan, sondern auch die Anordnung von schweren und kräftigen Baugliedern vermieden, die für die Lagerung solcher Hebel in dem die Schwenkrollen umgebenden Raum des Getriebegehäuses notwendig sind. Außerdem wird ermöglicht, daß die Schwenkrollen jedes Schwenkrollensatzes mit nur geringem gegenseitigem Abstand ihrer Laufränder angeordnet werden können, so daß bei einem gegebenen Durchmesser der Torusscheiben des Schwenkrollengetriebes im Vergleich zu der Ausbildung nach der genannten französischen Patentschrift größere und kräftigere Schwenkrollen angeordnet werden können. Da bei einem Schwenkrollengetriebe, für das die Schalteinrichtung nach der Erfindung bestimmt ist, die Schwenkrollen am stärksten und an ihrem Laufrand besonders stark beansprucht werden, stellt die Möglichkeit, bei gleichbleibender radialer Abmessung des Getriebegehäuses Schwenkrollen von größerem Durchmesser, also auch mit längerem Umfangs- bzw. Laufrand anordnen zu können, einen erheblichen technischen Fortschritt dar.
  • Die Erfindung läßt dabei eine solche Ausbildung der Schalteinrichtung zu, daß die Schwenkrollenträger die Schwenkrollen von außen umgreifen und sie auf einer Lagerhülse drehbar tragen und daß das Bauglied zugleich als Kugelgelenk in der Lagerhülse ausgebildet ist, in das ein radialer Zapfen des Druckaufnahme- und Steuerorgans verschiebbar eingreift. Die Ausbildung kann aber auch derart sein, daß der Schwenkrollenträger für jede Schwenkrolle im Abstand von der Schwenkachse auf der Innenseite der Schwenkrolle angeordnet und mit einem in das Drehlager der Schwenkrolle eingreifenden Zapfen versehen ist, der mit dem die Drehmoment-Reaktionskräfte aufnehmenden Bauglied in dem Drehlager durch eine Achse verbunden ist, welche die Schwenkachse der Schwenkrolle bildet. Vorzugsweise ist hierbei der Schwenkrollenträger auf der dem Zapfen abgewendeten Seite gelenkig und radial verschiebbar mit dem Druckaufnahme- und Steuerorgan verbunden.
  • Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiele dargestellten Ausführungsformen im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g.1 eine in Richtung der Hauptachse des Getriebes gesehene Ansicht der Schwenkrollenanordnung für eine erste Ausführungsform der Erfindung, wobei die eine Schwenkrolle mit ihrer Lagerung im Querschnitt gezeigt ist, F i g. 2 eine der F i g.1 entsprechende Darstellung für eine zweite Ausführungsform der Erfindung, F i g. 3 für die zweite Ausführungsform einen Schnitt durch eine Schwenkrolle und ihre Lagerung in einer Ebene, die die Hauptachse des Getriebes und den Mittelpunkt der Schwenkrolle enthält, F i g. 4. einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3 und F i g. 5 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung mit einer Abänderung der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • Bei allen Ausführungsformen des Schwenkrollengetriebes nach der Erfindung ist dieses in bekannter Weise mit mindestens zwei im axialen Abstand voneinander auf der Hauptachse 59 angeordneten Torusscheiben versehen, von denen die eine die treibende Torusscheibe und die andere die getriebene Torusscheibe darstellt und zwischen denen jeweils drei Schwenkrollen 1, 2 und 3 angeordnet sind. Die treibende Torusscheibe ist in der Zeichnung weggelassen, um die Schwenkrollen und ihre Lagerung sichtbar zu machen. Für die Beschreibung ist angenommen, daß die treibende Torusscheibe im Uhrzeigersinn rotiert.
  • Gemäß F i g.1 sind die Schwenkrollen 1, 2 und 3 jeweils in einem brückenartigen Schwenkrollenträger 4,5 bzw. 6 gelagert, der die jeweilige Schwenkrolle von außen umgreift. Ein Armkreuz 7, das an dem nicht dargestellten Gehäuse des Schwenkrollengetriebes befestigt ist, weist drei Arme 8,9 und 10 auf, die sich radial nach innen von ihren entsprechenden Befestigungsstellen 11,12 und 13 an dem Getriebegehäuse bis zu einer mittleren Nabe 14 erstrecken, die ein Lager für die drehbare Lagerung der getriebenen Torusscheibe bilden kann, deren Umfangsrand durch den strichpunktierten Kreis 15 angedeutet ist. Die Schwenkrollanträger 4,5 und 6 sind jeweils in der Mitte mit einer Lagerhülse 16 versehen, auf der die jeweilige Schwenkrolle frei drehbar gelagert ist. Die Drehachse der Schwenkrolle 1 ist durch die strichpunktierte Linie 60 angedeutet.
  • Die äußere Umfangsfläche der Lagerhülse 16 bildet die innere -Laufbahn eines mit Nadeln 18 versehenen Nadellagers, dessen äußerer Laufring durch die Wandung einer mittleren Bohrung der Schwenkrolle gebildet ist. Die -Lagerhülse 16 ist mit einer Bohrung zur Aufnahme der Gelenkpfanne 19 eines Kugelgelenkes 19, 20 versehen. In der Gelenkkugel 20 ist eine durchgehende zylindrische Bohrung angeordnet, die einen radialen zylindrischen Zapfen 21 eines mittleren, für alle Schwenkrollen eines Schwenkrollensatzes gemeinsamen Druckaufnahme- und Steuerorgans 22 aufnimmt. Der Zapfen 21 bzw. das Kugelgelenk 19,20 bildet gemäß der Erfindung ein kraftaufnehmendes Bauglied, das die Drehmoment-Reaktionskräfte aufnimmt, die auf die Schwenkrolle ausgeübt werden. Die Gelenkpfanne 19 ist in der Bohrung der Lagerhülse 16 mittels einer Federklammer 23 gehalten.
  • Die Schwenkrollenträger 4, 5 und 6 übergreifen die jeweilige Schwenkrolle so weit, daß sie über deren Laufrand reichen und sind an ihren beiden Enden mit nach außen gerichteten Zapfen 24 und 25 versehen, die gleichachsig mit der strichpunktiert gezeichneten Schwenkachse 55 der Schwenkrolle angeordnet sind. Die Zapfen 24, 25 sind in ortsfesten Lagerbuchsen 26 -und 27 der Arme 8, 9 und 10 des Armkreuzes 7 axial und damit in Richtung der Schwenkachse 55 verschiebbar gelagert.
  • Die Schwenkachsen 55 der Schwenkrollen können in der Ebene des strichpunktiert angedeuteten Torusmittelkreises 17 liegen, der seinen Mittelpunkt auf 3er Hauptachse 59 des Schwenkrollengetriebes hat ind der geometrische Art aller Mittelpunkte der Er-.eugungskreise der Torusflächen ist. Hierbei muß Vorsorge getroffen sein, daß die Schwenkrollen nach ;iner zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses iurchgeführten Schwenkbewegung um ihre jeweilige >chwenkachse 55 zu einer mittleren Gleichgewichtstellung zurückgeführt werden. Eine derartige >chwenkbewegung wird durch Drehung des gemeinamen Druckaufnahme- und Steuerorgans 22 ein-;eleitet und bewegt die Drehachsen 60 der Schwenkollen aus ihren Gleichgewichtsstellungen, in denen ie die Hauptachse 59 schneiden, heraus, worauf sich lie Schwenkrollen selbst in den anderen übersetungswinkel steuern. Wenn die Kippachsen der chwenkrollen in der Ebene des Torusmittelkreises gen, so findet diese Steuerung statt, bis das geieinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan wieder eine Ausgangsstellung einnimmt.
  • Die Schwenkachsen 55 der Schwenkrollen können, ,ie z. B. in F i g. 4 gezeigt ist, aber auch zu der ;bene 57 des Torusmittelkreises 17 um einen Winel 56 geneigt sein, der nachstehend als Sturzwinkel ,zeichnet ist. In diesem Fall bringt, wenn die zhwenkrollen im Sinne einer tangentialen Verschieung verlagert werden, um eine Änderung des über-;tzungsverhältnisses herbeizuführen, die sich er-;bende Änderung des Übersetzungswinkels selbst e Drehachsen 60 der Schwenkrollen in Stellungen, t . denen sie die Hauptachse 59 schneiden: Dabei ird Gleichgewicht erreicht, wenn die Schwenkrollen )ch tangential verschoben sind. Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können alle mit oder ohne Sturzwinkel verwendet werden.
  • Das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 kann sich in jeder Richtung radial zu der Hauptachse 59 frei bewegen, so daß die Antriebsbelastungen für die drei Schwenkrollen 1, 2 und 3 ausgeglichen werden. Wenn z. B. die Schwenkrolle 1 eine größere Belastung aufnimmt, als ihr bei der gleichmäßigen Verteilung der Belastung zukommt, so bewegt sich der Schwenkrollenträger 4 nach rechts in F i g.1, und diese Bewegung wird über das Kugelgelenk 19, 20 und den Zapfen 21 auf das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 übertragen, das, da es an einer Drehbewegung um die Hauptachse 59 gehindert ist, sich als Ganzes ebenfalls nach rechts bewegt. Die entsprechenden Zapfen der Schwenkrollen 2 und 3 bewegen sich dabei in den durch die Pfeile 28 und 29 angedeuteten Richtungen, wobei die Schwenkrollen 2 und 3 tangentiale Verschiebungen entgegengesetzt zur Richtung der tängentialen Verschiebung der Schwenkrolle 1 ausführen. Die tangentialen Verschiebungen der Schwenkrollen 2 und 3 haben gleiche Größe und betragen jeweils die Hälfte (z. B. -sin 30°) der Größe der tangentialen Verschiebungen der Schwenkrolle. Infolge dieser tangentialen Verschiebungen der Schwenkrollen nimmt die Schwenkrolle 1 eine einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis entsprechende Stellung ein, in der ihr Anteil an der Belastung verringert ist, während die Schwenkrollen 2 und 3 Stellungen für höhere Übersetzungsverhältnisse einnehmen, in denen ihr Anteil an der Belastung erhöht ist. Wenn hierbei die Belastungen der Schwenkrollen 2 und 3 verschieden groß sein sollten, so wird das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 nicht in Richtung der Schwenkachse 55 der Schwenkrolle 1 bewegt, sondern hierzu geneigt.
  • Das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 bewegt sich immer, gleichgültig, welche Drehmoment-Reaktionskräfte an seinen drei Drehmomentaufnahmestellen ausgeübt werden, in einer radialen Richtung, die der Richtung der Resultierenden der drei Kräfte entspricht. Die Größe und Richtung der als Folge auftretenden tangentialen Verschiebungen der drei Schwenkrollen ist der Größe nach gleich und entspricht im Vorzeichen den Unterschieden zwischen den Drehmomentbelastungen, die sie einzeln aufnehmen, von der mittleren Größe der drei Belastungen.
  • Wenn ein Sturzwinkel vorgesehen ist, so bleibt das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan in einer radial verlagerten Stellung, wenn die Schwenkrollen einen Belastungsausgleichvorgang durchgeführt haben. Wenn kein Sturzwinkel vorgesehen ist, so wird das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 infolge verschieden großer Belastungen der Schwenkrollen anfänglich in der gleichen Weise radial verlagert. Wenn aber eine überlastete Schwenkrolle sich selbst zu einem niedrigeren Übersetzungswinkel steuert, so entlastet sie sich hierdurch selbst von der überschüssigen Belastung, während die unterbelasteten Schwenkrollen, weil sie auf höhere Belastungsverhältnisse zusteuern, eine Erhöhung der Belastung erfahren. Bei diesem Wechsel der Schwenk- -rollenbelastungen werden die an den Druckaufnahmestellen des gemeinsamen Druckaufnahme- und Steuerorgans aufgenommenen Kräfte nahezu gleich. Da diese Gleichheit nicht aufrechterhalten werden kann, wenn nicht die Drehachsen 60 der Schwenkrollen alle die Hauptachse 59 schneiden, muß das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan schließlich eine mittlere Stellung annehmen. Es ist nicht notwendig, daß diese mittlere Stellung für alle Übersetzungsverhältnisse oder jederzeit beim Betrieb des Schwenkrollengetriebes dieselbe ist, weil Herstellungsungenauigkeiten oder Verschleiß von Teilen Unterschiede in der Lage zwischen den Drehachsen 60 der Schwenkrollen und der Lage ihrer zugeordneten kraftaufnehmenden Bauglieder herbeiführen können.
  • Wenn das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan 22, nachdem die Schwenkrollen begonnen haben, auf neue Übersetzungsverhältnisse zuzusteuern, zu lange radial verlagert bliebe, so würden die Schwenkrollen ihre Steuerung unendlich lange weiterführen, dabei aber durch eine Stellung mit gleich großer Belastung hindurchgehen, worauf die vorher überlasteten Schwenkrollen schwächer belastet würden als die anderen. Dies würde das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan veranlassen, eine andere radiale Verlagerungsstellung einzunehmen, in der die Schwenkrollen versuchen, sich auf dem Weg, den sie vorher eingeschlagen hatten, zurückzusteuern. Hieraus könnte geschlossen werden, daß der Vorgang zum Herbeiführen des Gleichgewichtes von starkem Pendeln begleitet ist. Da jedoch die Ungleichheit der Drehmomentbelastungen, welche die anfängliche Verschiebung des gemeinsamen Druckaufnahme- und Steuerorgans veranlaßt haben, in fortschreitend abnehmendem Maße verringert wird, bis Gleichgewicht erreicht ist, bewegt sich das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan mit fortschreitend abnehmender Geschwindigkeit auf seine mittlere Stellung zu. Bewegungen über diese mittlere Stellung hinaus finden daher nicht statt.
  • Wenn ein Sturzwinkel angewendet wird, so verlaufen die Lagerbuchsen 26 und 27 mit ihren Achsen jeweils parallel zu der Ebene des Torusmittelkreises, sie sind aber in Richtung der Hauptachse 59 aus dieser Ebene heraus seitlich verlagert. Um dem Schwenkrollenträger eine Möglichkeit zum Verschwenken um die mit dem Sturzwinkel angeordnete Schwenkachse 55 und zugleich zu seiner Bewegung in einer Richtung parallel zu der Ebene des Torusmittelkreises 17 zu geben, sind die Enden der Zapfen 24 und 25 des Rollenträgers an den Eingriffsstellen in die Lagerbuchsen 26 und 27 sphärisch geformt.
  • Bei der Ausführungsform nach F i g.1 ist außerhalb der Schwenkrollen in Verlängerung ihrer Schwenkachsen 55 noch ein gewisser Raum zur Unterbringung der aus den Zapfen 24,25 und den Lagerbuchsen 26 und 27 gebildeten ortsfesten Lager 24 bis 27 erforderlich. Wenn bei gleichbleibendem Durchmesser der Torusscheiben bei stark belasteten Schwenkrollengetrieben die Schwenkrollen 1, 2, 3 einen entsprechend größeren Durchmesser haben sollen, so kann es schwierig werden, solche Lager noch außerhalb der Schwenkrollen unterzubringen. Bei den Ausführungsformen nach F i g. 2, 3, 4 und 5 bestehen derartige Schwierigkeiten nicht, da die Anordnung der ortsfesten Lager für die Schwenkrollenträger in Verlängerung der Schwenkachse 55 der jeweiligen Schwenkrolle vermieden ist, indem hier mit 40 bezeichnete Schwenkrollenträger für jede Schwenkrolle im Abstand von der Schwenkachse 55 auf der Innenseite der Schwenkrolle angeordnet sind.
  • Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß bei der Anwendung der ortsfesten Lager 24 bis 27 gemäß F i g.1 diese Lager über den äußeren Umfang der Torusscheibe 15 hinausragen würden, wodurch eine Vergrößerung des sie aufnehmenden Getriebegehäuses notwendig würde. Dies ist besonders nachteilig bei einem Schwenkroliengetriebe, das mit zwei Schwenk rollensätzen und drei Torusseheiben versehen ist und bei dem gleichachsige Eingangs- und Ausgangswellen notwendig sind. In einem solchen Fall ist zur Verbindung der mittleren Torusscheibe mit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle ein den einen Schwenkrollensatz umschließender Mantel notwendig, dessen Durchmesser groß genug sein muß, um die umschlossenen Schwenkrollen und ihre Lagerung mit genügendem Spiel zu umschließen.
  • Bei der Ausführungsform nach F i g. 2, bei der die auch nach F i g.1 vorhandenen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in F i g. 1, sind die Schwenkrollen jeweils mit einer größeren mittleren Öffnung versehen als bei der Ausführungsform nach F i g.1, wobei alle zur unmittelbaren Lagerung jeder Schwenkrolle notwendigen Teile in dieser mittleren öffnung untergebracht sind. Aus den Schnittdarstellungen der Schwenkrolle 1 in F i g. 2 und 4 ist ersichtlich, daß das Nadellager 18 einen hülsenförmigen inneren Laufring 36 aufweist, innerhalb dessen das zur Aufnahme der Drehmoment-Reaktionskräfte dienende und hier mit 37,38 bezeichnete futterartige Bauglied in Form von zwei Zylindersegmenten mit inneren Flachseiten angeordnet ist, die im gegenseitigen Abstand parallel zueinander verlaufen. Zwischen die Flachseiten des Baugliedes 37, 38 greift ein Zapfen 39 ein, der an dem Schwenkrollenträger 40 befestigt ist und ebenfalls mit zwei parallelen ebenen Flächen versehen ist, die sich eng an die Flachseiten des Baugliedes 37,38 anlegen und die Richtung der Schwenkachse 55 der Schwenkrolle festlegen. Die Ausrichtung der Schwenkachse 55 ist noch durch Anordnung eines Zapfens 41 verbessert, der durch eine rechtwinklig zu den Flachseiten des Zapfens 39 angeordnete Bohrung hindurchgeht und gleichachsig mit der Schwenkachse 55 verläuft. Die äußeren Enden des Zapfens 41 greifen in Bohrungen des Baugliedes 37, 38 ein. Der innere Laufring 36 ist so angeordnet, daß er sich um das Bauglied 37,38 nicht drehen kann. Dies kann durch Anordnung von nicht dargestellten axialen Keilen und Keilnuten in den einander zugewendeten Flächen des Laufringes 36 und des Baugliedes 37, 38 erreicht werden.
  • Der Schwenkrollenträger 40 jeder Schwenkrolle ist beiderseits der Drehachse 60 mit zwei sich seitlich erstreckenden Armen 42,43 versehen, die mit gleichachsigen zylindrischen Zapfen 44,45 enden. Diese Zapfen greifen in Lagerbuchsen 46,47 in den Enden der Radialarme 8, 9,10 des Armkreuzes derart ein, daß sich der Schwenkrollenträger 40 um die Achse der Zapfen 44,45 in jedem Ausmaß drehen kann, das für geringe Änderungen in der Anordnung der Torusscheiben in bezug auf das Armkreuz 7 entlang der Hauptachse 59 zu notwendig ist, die auf Ungenauigkeiten der Herstellung zurückzuführen sind. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß der Schwenkrollenträger 40 nach, dem Zusammenbau des Schwenkrollengetriebes seine Ausrichtung nicht ändert, ausgenommen in dem Umfang, in dem die Torusscheiben durch die axiale Druckkraft verformt werden, die notwendig ist, um die Torusscheiben und die Schwenkrollen in gegenseitiger Reib- bzw. Antriebsverbindung zu halten.
  • Von der Mitte des Schwenkrollenträgers 40 steht ein zylindrischer Zapfen 48 radial nach innen vor und greift in eine zylindrische Bohrung 49 eines Führungsstückes 34 ein, das - in einem teilzylindrischen Schlitz des gemeinsamen Druckaufnahme- und Steuerorgans 22 angeordnet ist. Die Richtung dieses Schlitzes kann zu der Hauptachse 59 geneigt sein. Bei dieser Ausbildung ist der Schwenkrollenträger 40 auf der dem Zapfen 39 abgewandten Seite über den Zapfen 48 gelenkig und radial verschiebbar mit dem gemeinsamen Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 verbunden und kann sich außerdem in dem teilzylindrischen Schlitz in Richtung der Hauptachse 59 verschieben.
  • Eine Drehung oder axiale Bewegung (wenn das Führungsstück 34 geneigt ist) des gemeinsamen Druckaufnahme- und Steuerorgans 22 verursacht eine Bewegung des Schwenkrollenträgers 40 in Richtung der gemeinsamen Achse der ortsfesten Lager 44-- bis 47, d. h. eine tangentiale Verschiebung der Schwenkrolle.
  • Die Richtung der beiden ebenen Flächen an dem Zapfen 39 des Schwenkrollenträgers 40 kann parallel zu der Ebene sein, welche die Hauptachse 59 und den Mittelpunkt der Schwenkrolle enthält. In diesem Fall ist kein Sturzwinkel vorhanden. Die genannten ebenen Flächen können jedoch auch zu dieser Ebene geneigt sein, damit ein Sturzwinkel gebildet wird. Vorzugsweise liegt die gemeinsame Achse der Zapfen 44, 45 im wesentlichen in der Ebene des Torusmittelkreises 17.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der Ausgleich . der Belastungen für die Schwenkrollen in der gleichen Weise erreicht, wie vorher in bezug auf F i g.1 beschrieben.
  • F i g. 3 zeigt eitlen Schnitt durch die Schwenk- 4 rolle 1 und ihre Lagerung in der Ebene, die die Hauptachse 59 und den Mittelpunkt der Schwenkrolle enthält. In diesem Schnitt ist die Kippachse 61 gestrichelt dargestellt, und es ist ersichtlich, daß die Schwenkrolle durch die Zapfen 44, 45 daran gehin- 4 dert wird, sich um die Kippachse 61 zu drehen. F i g. 4 zeigt einen Schnitt in der in F i g. 3 mit IV-IV bezeichneten Ebene, die senkrecht zu der -Drehachse 60 der Schwenkrolle 1 verläuft. Dabei sind in Fig. 3 mit gestrichelten Linien die Stellungen 36' und 36" 5 angedeutet, die der untere Rand des Laufringes 36 bei den Endstellungen des Übersetzungswinkels der Schwenkrolle 1 einnimmt. Es ist ferner ersichtlich, daß das obere Ende des Zapfens 39 so gestaltet ist, daß es einen Endanschlag für die Schwenkrolle bil- 5 det, an den sich der Laufring 36 mit seiner Innen-Fläche anlegt, wenn die Schwenkrolle die eine oder die andere Endstellung ihres Übersetzungswinkels einnimmt. Aus F i g. 4 ist ferner die Anordnung einer Schwenkrolle mit einer Schwenkachse 55 ersichtlich, 6 die zu der durch die strichpunktierte Linie 57 angedeuteten Ebene des Torusmittelkreises 17 um den Sturzwinkel 56 geneigt ist.
  • Bei der in F i g. 5 gezeigten abgeänderten Ausführungsform der Schalteinrichtung nach F i g. 2 besteht 6, dieser gegenüber der Hauptunterschied darin, daß das Führungsstück 34 in einem teilzylindrischen Schlitz in der Mitte des Schwenkrollenträgers 40 gelagert ist und der Zapfen 48 sich von dein gemein= sauren Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 radial nach außen erstreckt. Dadurch liegt die jeweilige Druckaufnahmestelle näher an dem Mittelpunkt der c Schwenkrolle und Biegebeanspruchungen, denen die Arme 42, 43 des Schwenkrollenträgers 40 infolge der Drehmoment-Reaktionskräfte der Schwenkrolle ausgesetzt werden, werden etwas verringert. Zur Gewährleistung einer genauen Anordnung der Schwenkrolle und zur Vermeidung von Kippbewegungen um die Kippachse 61 müssen Biegungen des Schwenkrollenträgers 40 und seiner Lagerung auf ein Minimum beschränkt werden. Da ein geringes Nachgeben dieser Teile unter Belastung unvermeidbar ist, findet bei den Anordnungen nach F i g. 2 und 5 eine geringe Bewegung um die Kippachse in einem solchen Sinne statt, daß eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses zu einem höheren Verhältnis eingeleitet wird. Dadurch wird die Steifigkeit der gesamten Verbindungen zur Übersetzungssteuerung einschließlich der zur Übertragung der Steuerbewegungen auf das gemeinsame Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 dienenden Glieder erhöht. Wenn dieses z. B. zur Einleitung einer Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses bewegt wird, so wird hierdurch eine Erhöhung der Drehmoment-Reaktionen an den Schwenkrollen verursacht und die Einrichtung als Ganzes auf Biegung beansprucht. Andererseits wird durch die erhöhte Drehmoment-Reaktion die Biegung des Schwenkrollenträgers 40 vergrößert, was zu einer sehr kleinen Kippbewegung der Schwenkrolle um die Kippachse führt. Hierdurch wird die Schwenkrolle auf ein höheres Übersetzungsverhältnis zu gesteuert, wodurch die Biegung der anderen Teile des Schwenkrollengetriebes ausgeglichen wird.
  • Die Schwierigkeiten der Biegung sind bei der Ausführungsform nach F i g. 1 nicht vorhanden, da die Druckaufnahmestelle mit dem Mittelpunkt der Schwenkrolle zusammenfällt und kein Kräftepaar entsteht, das versucht, die Schwenkrolle um die Kippachse zu kippen.
  • Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 sind die Lagerbuchsen 46 und 47 in den Radialarmen 8 und 10 des Armkreuzes 7 mit geschlossenen Enden ausgebildet und stehen jeweils über eine verengte Öffnung 50 mit einem öldurchlaßkanal 51 in Verbindung, dem das Öl über nicht dargestellte Bohrungen in dem Armkreuz von einer Schmierölpumpe des Schwenkrollengetriebes zugeführt wird. Mit dem Öldurchlaßkanal 51 ist ein Ölauslaß 52 verbunden, durch den ein Ölstrahl quer zu dem Laufrand am Umfang der Schwenkrolle austritt.
  • Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist das die Drehmoment-Reaktionskräfte aufnehmende Bauglied 37, 38 durch einen zylindrischen Einsatz gebildet, in dem ein mit parallelen Seiten versehener Schlitz zur Aufnahme des Zapfens 39 des Schwenkrollenträgers 40 hindurchgeführt ist. Der Achszapfen 41 ist hierbei stärker ausgebildet als der in F i g. 4 dargestellte Achszapfen und kann in Lagerhülsen gelagert sein, die in das Bauglied 37, 38 eingesetzt sind. Das Bauglied 37, 38 greift bei 53 und 54 in Nuten ein,: die in den Laufring 36 eingearbeitet sind. Hierbei kommt den aneinanderliegenden ebenen Flächen des Baugliedes 37, 38 und den Flachseiten des Zapfens 39 zur Festlegung der Richtung der Schwenkachse 55 der Schwenkrolle weniger Bedeutung zu, da diese Festlegung in der Hauptsache durch den Achszapfen 41 erfolgt. Die Schwenkrollenträger 40 sind jeweils mit einem dem Führungsstück 34 der F i g. 2 entsprechenden Führungsstück 34' versehen, in das ein radialer Zapfen 48' des gemeinsamen Druckaufnahmegliedes 22 eingreift.
  • Da die Schwenkrollenträger 40 auf der Innenseite der Schwenkrollen angeordnet sind, können sie an ihren Enden durch Schwenkglieder gestützt werden, die um Zapfen der Radialarme des Armkreuzes schwenkbar sind. Die Ende der Arme 42, 43 können mit den freien Enden dieser Glieder mittels Zapfen verbunden sein, die parallel zu der Hauptachse 59 verlaufen, wobei das gewöhnliche Spiel in solchen Zapfen genügt, um eine geringe Drehung des Schwenkrollenträgers 40 um die Achse der beiden Arme 42 und 43 zuzulassen. Die Achsen der Schwenkglieder können bei einer mittleren Stellung des Schwenkrollenträgers 40 senkrecht zu der Längsachse der Arme 42, 43 verlaufen, so daß die für die Schwenkrollen zugelassene Bewegung soweit als möglich einer tatsächlichen tangentialen Verschiebungsbewegung gleichkommt.
  • Bei einer abgeänderten Anordnung können die Schwenkglieder an jedem Ende des Schwenkrollenträgers 40 Teile eines Schwenkhebels bilden, dessen Rand sich radial nach innen erstreckt und an einer Druckaufnahmestelle des gemeinsamen Druckaufnahme- und Steuerorgans angreift. Bei dieser Anordnung können unmittelbare Verbindungen der Mittelpunkte der Schwenkrollenträger 40 mit dem gemeinsamen Druckaufnahme- und Steuerorgan 22 weggelassen werden, wobei das Ende des Randes des Schwenkhebels in einem zylindrischen Zapfen enden kann, der in das Führungsstück 34' eingreift.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Schalteinrichtung für Schwenkrollengetriebe mit einem oder mehreren parallel angeordneten Sätzen von Schwenkrollen, die um in der Berührungsebene der Schwenkrollen liegende Achsen verschwenkbar sind und mit Schwenkrollenträgern, die durch axial und radial frei verschiebbare und durch Drehung einstellbare Druckaufnahme- und Steuerorgane in Richtung der Schwenkachsen verschiebbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schwenkrollenträträger (4, 5, 6, 40) beiderseits der Drehachse (60) der Schwenkrollen (1, 2, 3) in Richtung ihrer Schwenkachse (55) in ortsfesten Lagern (24 bis 27; 44 bis 47) verschiebbar geführt sind und däß zur Aufnahme der Drehmoment-Reaktionskräfte ein Bauglied (19, 20; 37, 38) in der Mitte der Schwenkrolle angeordnet und mit dem Druckaufnahme- und Steuerorgan (22) gelenkig verbunden ist: 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkrollenträger (4, 5, 6) die Schwenkrollen (1, 2, 3) von außen umgreifen und sie auf einer Lagerhülse (16) drehbar tragen und daß das Bauglied (19, 20) zugleich als Kugelgelenk in der Lagerhülse (16) ausgebildet ist, in das ein radialer Zapfen (21) des Druckaufnahme- und Steuerorgans (22) verschiebbar eingreift. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkrollenträger (40) für jede Schwenkrolle (1, 2, 3) im Abstand von ihrer Schwenkachse (55) auf der Innenseite der Schwenkkrolle angeordnet und mit einem in ein Drehlager (18, 36) der Schwenkrolle eingreifenden Zapfen (39) versehen ist, der mit dem die Drehmoment-Reaktionskräfte aufnehmenden Bauglied (37, 38) in dem Drehlager durch eine die Schwenkachse (55) bildende Achse (41) verbunden ist. 4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkrollenträger (40) auf der dem Zapfen (39) abgewandten Seite gelenkig und radial verschiebbar mit dem Druckaufnahme- und Steuerorgan (22) verbunden ist.
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