DE257298C

DE257298C - Speed change gear with planetary gears

Info

Publication number: DE257298C
Application number: DE1911257298D
Authority: DE
Inventors: Frederick Hamer; Arthur Charles King; James King
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1908-12-08
Filing date: 1911-08-10
Publication date: 1913-03-11

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- J& 257298 KLASSE Mh. GRUPPE- J & 257298 CLASS Mh. GROUP

Geschwindigkeitswechselgetriebe mit Umlaufrädern. Zusatz zum Patent 217488.*)Speed change gearbox with planetary gears. Addition to patent 217488. *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. August 1911 ab. Längste Dauer: 7. Dezember 1923.Patented in the German Empire on August 10, 1911. Longest duration: December 7, 1923.

Die Erfindung bezieht sich auf Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Patent 217488 und betrifft im besonderen eine Anordnung zur Kraftübertragung, in der das Antrieborgan ein Element des Kupplungs- und Wechselgetriebes in Drehung versetzt und die Last mit einem Glied des epizyklischen oder Planetengetriebes verbunden ist. . Dieses Kupplungsglied kommt in Eingriff mit einem zweiten Element des Kupplungsgetriebes, das derart angeordnet ist, daß es sich um seine eigene Achse und um die Achse des ersten Gliedes drehen kann, so daß, wenn das erste Glied des Kupplungsgetriebes gedreht wird, eine abhängige Drehbewegung dem zweiten Element mitgeteilt wird, während gleichzeitig die Drehung des letzteren um seine eigene Achse mehr oder weniger gemäß der elektrischen Erregung des ersten Elementes verzögert wird.The invention relates to speed change transmissions according to patent 217488 and relates in particular to an arrangement for power transmission in which the drive member an element of the clutch and change gear set in rotation and the load with a link of the epicyclic or planetary gear is connected. . This coupling member comes into engagement with a second one Element of the clutch transmission, which is arranged so that it is its own Axis and can rotate around the axis of the first link, so that when the first link of the clutch transmission is rotated, a dependent rotational movement of the second element is communicated while at the same time the rotation of the latter around its own axis more or less is delayed according to the electrical excitation of the first element.

Dabei wird die Drehung des zweiten Gliedes um seine eigene Achse ebenfalls mehr oder weniger verzögert, sobald das genannte Element von einem magnetischen Felde beeinflußt wird, so daß die Verzögerung der Bewegung die Organe des Planetengetriebes antreibt und zur Kraftübertragung fähig macht. Hierbei wird die elektromagnetische Bremsung der Bewegung durch Reibung unterstützt. Kupplungen, die gleichzeitig durch elektromagnetische Anziehung und mechanische Reibung wirken, sind an sich bekannt. Im vorliegenden Falle wird eine derartige Kupplung zur Verbesserung des im Hauptpatent geschützten Getriebes benutzt, dessen Gewicht und Stromverbrauch dadurch erheblich vermindert wird. Zu diesem Zweck wird das zweite Glied der Kupplung außer zur Drehbewegung um seine eigene Achse auch zu einer achsialen Bewegung befähigt; auch trägt es eine Vorrichtung, die mit einer ähnlichen Vorrichtung, die auf einem Teil des kombinierten Kupplungs- und Wechselgetriebes angebracht ist, durch Reibung in Verbindung tritt. Die Längsbewegung des zweiten Gliedes kann durch das magnetische Feld bewirkt werden, dessen Stärke den Anpressungsdruck zwischen den beiden Reibungsorganen bestimmt. The rotation of the second link about its own axis is also more or less delayed as soon as said element is influenced by a magnetic field so that the delay in movement drives the organs of the planetary gear and makes it capable of power transmission. This is where electromagnetic braking is used the movement supported by friction. Couplings operated simultaneously by electromagnetic Attraction and mechanical friction are known per se. In the present case, such a coupling is used for Improvement of the gearbox protected in the main patent, its weight and power consumption is thereby considerably reduced. For this purpose, the second link becomes the Coupling not only for rotary movement around its own axis but also for axial movement empowered; also it wears a device that works with a similar device that is on a part of the combined clutch and gearbox is attached by friction contacts. The longitudinal movement of the second link can be caused by the magnetic Field are effected, the strength of which determines the contact pressure between the two friction organs.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. The invention is shown in the drawing.

Fig. ι zeigt eine Anordnung des Geschwindigkeitswechselgetriebes im Längsschnitt,Fig. Ι shows an arrangement of the speed change gear in longitudinal section,

Fig. 2 ein halbe Endansicht,Fig. 2 is a half end view,

Fig. 3 einen halben Längsschnitt einer einfacheren Anordnung,3 shows a half longitudinal section of a simpler arrangement,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen der in der Vorrichtung verwendeten Elektromagneten.4 shows a section through one of the electromagnets used in the device.

Die Welle 1 wird vom Motor angetrieben, und die Welle 2 steht mit der Last in Ver-Shaft 1 is driven by the motor and shaft 2 is in contact with the load

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*) Frühere Zusatzpatente: 224220, 228181.*) Previous additional patents: 224220, 228181.

bindung. Das Kupplungs- und Wechselgetriebe ist auf der Welle ι montiert und besteht aus einem runden Gehäuse 3, welches das Planetengetriebe enthält und mittels einer Deckelplatte 4 geschlossen ist. 5, 5 sind Elektromagnete; es sind vier dieser Elektromagnete vorhanden; sie sind auf dem äußeren Teil des Gehäuses 3 durch Bolzen oder Schrauben befestigt und in gleichen Entfernungen voneinander angeordnet. Zu diesem Zweck besitzt jeder Elektromagnetkörper oder das betreffende Gehäuse Flanschen oder Füße 5^J (Fig. 4), die derartig ausgebildet sind, daß die Pole des Elektromagneten in geringer Entfernung vom Gehäuse 3 gehalten werden, so daß die Zwischenlagerung von Teilen der zweiten Elemente in dem so gebildeten Raum möglich ist. 6, 6 sind die Anker der Elektromagnete 5, 5. Jeder Anker 6 wird von einer Spindel 7 getragen oder besteht mit ihr aus einem Stück. Die Spindel 7 erstreckt sich durch das Gehäuse 3 und über die Außenseite der Deckelplatte 4 hinaus und wird an einem oder mehreren Punkten ihrer Länge von einer hohlen Welle 8 eingeschlossen oder von ihr getragen. Die hohle Welle 8 läuft an ihren Enden in Lagern 9, die in einer Wand des Gehäuses 3 und in der Deckelplatte 4 angeordnet sind. Jede hohle Welle 8 trägt eine Scheibe 10.binding. The clutch and change gear is mounted on the shaft ι and consists of a round housing 3, which contains the planetary gear and is closed by means of a cover plate 4. 5, 5 are electromagnets; there are four of these electromagnets; they are fixed on the outer part of the housing 3 by bolts or screws and are arranged at equal distances from each other. For this purpose, each electromagnet body or the relevant housing has flanges or feet 5 ^J (Fig. 4), which are designed in such a way that the poles of the electromagnet are held at a short distance from the housing 3, so that the intermediate storage of parts of the second elements in the space created in this way is possible. 6, 6 are the armatures of the electromagnets 5, 5. Each armature 6 is carried by a spindle 7 or consists of one piece with it. The spindle 7 extends through the housing 3 and beyond the outside of the cover plate 4 and is enclosed or carried by a hollow shaft 8 at one or more points along its length. The ends of the hollow shaft 8 run in bearings 9 which are arranged in a wall of the housing 3 and in the cover plate 4. Each hollow shaft 8 carries a disk 10.

Diese Scheiben 10 sind an den vom Elektromagneten 5 entfernten Enden der hohlen Welle 8 befestigt. Das freie Ends jeder Spindel 7 ist mit Schraubengewinde versehen und trägt eine Mutter 11. Die Scheiben 10 haben an der einen Fläche und rund um die öffnungen der hohlen Welle 8 Ringe aus einem geeigneten Reibungsstoff 12. Die Flächen und Muttern 11, die mit dem Reibungsstoff 12 in Berührung kommen, sind ebenso mit Reibungsstoff 13 versehen. Die Muttern 11 werden aufgeschraubt, so daß die Teile 12, 13 in Berührung kommen. Die Spindel 7 und die hohle Welle 8 sind auf diese Weise miteinander verbunden und werden sich drehen, solange die darauf ausgeübten Kräfte nicht groß genug sind, um den Reibungswiderstand zwischen den Teilen 12 und 13 zu überwinden. 14 ist ein Ring von Reibungsstofi, der auf der Oberfläche jeder Scheibe 10 vorgesehen ist. Die Ringe 12, 14 liegen also auf entgegengesetzten Seiten der Scheibe 10. 15 sind ebenfalls Ringe aus Reibungsstoff, die auf der äußeren Fläche der Deckelplatte 4 derart angebracht sind, daß sie den Ringen 14 gegenüberliegen und mit ihnen in Berührung kommen.These disks 10 are at the ends of the hollow shaft 8 remote from the electromagnet 5 attached. The free end of each spindle 7 is screw-threaded and carries a Nut 11. The washers 10 have on the a surface and around the openings of the hollow shaft 8 rings of a suitable one Friction fabric 12. The surfaces and nuts 11 that come into contact with the friction fabric 12 come are also provided with friction material 13. The nuts 11 are screwed on, so that the parts 12, 13 come into contact. The spindle 7 and the hollow shaft 8 are connected in this way and will rotate as long as they are on it The forces exerted are not large enough to reduce the frictional resistance between the parts 12 and 13 to be overcome. 14 is a ring of friction material provided on the surface of each disc 10. The rings 12, 14 so lie on opposite sides of the disc 10. 15 are also rings made of friction material, which are mounted on the outer surface of the cover plate 4 such that they are opposite to the rings 14 and come into contact with them.

16, 17 sind die Sonnenräder des Planetengetriebes. Das Rad 16 ist auf einer Welle 18 fest und das Rad 17 auf einer Hülse 19, die wiederum auf der Welle 18 angebracht ist.16, 17 are the sun gears of the planetary gear. The wheel 16 is fixed on a shaft 18 and the wheel 17 on a sleeve 19, which is in turn attached to the shaft 18.

Die Welle 18 ist zwischen die Enden der Wellen 1,2 gleichachsig eingeschaltet. 20 sind die Planetenräder, die mit dem Rade 16 in Eingriff kommen. Die in das zentrale Rad 17 eingreifenden Planetenräder sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Planetenräder 20 sitzen fest auf den hohlen Wellen 8. Zwei von diesen kommen mit dem Rade 16 und zwei mit dem Rade 17 in Eingriff.The shaft 18 is between the ends of the shafts 1.2 switched on in the same axis. 20 are the planetary gears that mate with the 16 in Intervention come. The engaging in the central wheel 17 planetary gears are in the Drawing not shown. The planet gears 20 are firmly seated on the hollow shafts 8. Two of these come into engagement with the wheel 16 and two with the wheel 17.

Die Windungen der Elektromagnete sind mit einem Schalter so verbunden, daß zwei Elektromagnete unabhängig von den beiden anderen oder auch alle Elektromagnete gleichzeitig erregt werden können.The turns of the electromagnets are connected to a switch so that two Electromagnets independent of the other two or all electromagnets at the same time can be excited.

22 ist ein Lager für die Hülse 19 und die Zwischenwelle 18. Es wird von einem Gestellteil 23 getragen, der, wenn der Erfindungsgegenstand an einem Motorfahrzeug verwendet wird, einen Teil oder ein Querglied des Chassis bilden kann.22 is a bearing for the sleeve 19 and the Intermediate shaft 18. It is carried by a frame part 23 which, when the subject invention is used on a motor vehicle may form part or a cross member of the chassis.

Die Bremstrommel 21 sitzt auf der Hülse 19 fest. 34 ist ein Zahnrädergehäuse, das an der einen Seite auf der Hülse 19 und auf der anderen Seite auf der Welle 2 gelagert ist, die den Antrieb auf die Last überträgt. Das Gehäuse ist drehbar und enthält drei Trieblinge 31, 32, 33, die aus einem Stück bestehen können und auf einer Welle 24, die an ihren Enden 25 in Kugellagern läuft, befestigt sind. Die Trieblinge 31, 32, 33 kommen in Eingriff mit einem Triebling 26, der auf der Welle 2 befestigt ist, mit einem Triebling 27 auf der Zwischenwelle 18 und mit einem Triebling 28 auf der Hohlwelle 19. Das Zahnrädergehäuse ist mit einer Bremstrommel 29 versehen, durch die es an der Drehung gehindert werden kann.The brake drum 21 is firmly seated on the sleeve 19. 34 is a gear case attached to one side is mounted on the sleeve 19 and on the other side on the shaft 2, which transfers the drive to the load. The housing is rotatable and contains three pinions 31, 32, 33, which can consist of one piece and on a shaft 24, which at their Ends 25 running in ball bearings are attached. The pinions 31, 32, 33 come into engagement with a pinion 26, which is attached to the shaft 2, with a pinion 27 on the Intermediate shaft 18 and with a pinion 28 on the hollow shaft 19. The gear housing is provided with a brake drum 29 by which it can be prevented from rotating.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wird der Motor angelassen und die Welle ι in Drehung versetzt, so wird gleichzeitig das Gehäuse 3 gedreht. Hierdurch werden die Anker 6, die Spindeln 7, die hohlen Wellen 8 und die Scheiben 10 ebenfalls in Drehung versetzt. Werden die beiden Magnete 5 erregt, die in Fig. 1 geschnitten dargestellt sind, so drehen sich die Anker 6 in magnetischen Feldern, und ihre Drehung wird der Stromstärke entsprechend mehr oder weniger verzögert. Gleichzeitig wirken die Felder in der Weise auf die Anker, daß diese sich gegen die Flächen der Elektromagnete hin bewegen. Diese Längsbewegung der Anker wird durch die Spindeln 7, die Muttern 11, die Reibungsflächen 12, 13 auf die Scheiben 10 übertragen, und die Ringe 14 schleifen an den Ringen 15. Der allmählich zunehmende Widerstand, der sich der Drehbewegung der Anker durch die magnetischen Felder und die Reibung zwischen den Ringen 14, 15 entgegenstellt, wird eine allmähliche und zunehmende Zugkraft zwischen den Planetenrädern 20 und dem zentralen Rade 16 hervorrufen, und wenn diese Zugkraft genügend ist, wird der Widerstand der Last überwunden und die letztereThe operation of the device is as follows: If the engine is started and the Shaft ι set in rotation, the housing 3 is rotated at the same time. This will be the armature 6, the spindles 7, the hollow shafts 8 and the disks 10 also in Offset. If the two magnets 5, which are shown in section in FIG. 1, are excited are, the armatures 6 rotate in magnetic fields, and their rotation is more or less according to the strength of the current delayed. At the same time the fields act in such a way on the anchor that this move against the surfaces of the electromagnets. This longitudinal movement of the anchor is through the spindles 7, the nuts 11, the friction surfaces 12, 13 on the washers 10 transferred, and the rings 14 rub against the rings 15. The gradually increasing Resistance to the rotation of the armature by the magnetic fields and the Friction between the rings 14, 15 opposes a gradual and increasing one Causing tensile force between the planetary gears 20 and the central wheel 16, and if this pulling force is sufficient, the resistance of the load is overcome and the latter

angetrieben. Die Last wird also mit allmählich zunehmender Geschwindigkeit angetrieben. Die Kraft wird auf die Last vom zentralen Rade 16 durch die Zwischenwelle 18, die Trieblinge 27, 32, die Welle 24, die Trieblinge 31, 26 und die Welle 2 übertragen, Das Gehäuse 34 wird ebenfalls durch die Bandbremsen festgehalten. Wenn die beiden anderen Elektromagnete erregt werden, so wird der Antrieb durch die Räder 20, 17, die Hülse 19, die Trieblinge 28, 33, die Welle 24, die Trieblinge 31, 26 und die Welle 2 übertragen. Werden alle Elektromagnete erregt, so wird der Antrieb ein direkter, da die Zahnräder im Gehäuse 34 gegen relative Drehung gesperrt werden. Hierbei wird die Bremse vom Gehäuse 34 gelöst.driven. The load is thus driven at a gradually increasing speed. The force is applied to the load from the central wheel 16 through the intermediate shaft 18, the pinions 27, 32, the shaft 24, the pinions 31, 26 and the shaft 2 transmit the housing 34 is also held in place by the band brakes. When the other two electromagnets are excited, the drive is through the wheels 20, 17, the sleeve 19, the Pinions 28, 33, the shaft 24, the pinions 31, 26 and the shaft 2 are transmitted. Will all electromagnets are energized, so the drive is more direct because the gears are in the housing 34 can be locked against relative rotation. Here, the brake is released from the housing 34.

Der Antriebswechsel wird dadurch erreicht, daß die Bremse auf dem Gehäuse 34 gelöst und die Trommel 21 gebremst wird, während gleichzeitig die beiden zuerst erwähnten Elektromagnete erregt werden. Die Kraftübertragung findet dann durch die Zwischenwelle 18, die Trieblinge 27, ,32, die Welle 24, die Trieblinge 31, 26 und die Welle 2 statt. Das Getriebe in dem Kasten wirkt, sobald die umgekehrte Bewegung erforderlich ist, als ein epizyklisches Getriebe, jedoch, wenn die Vorwärts- und direkte Bewegung gewünscht wird, als ein einfaches Zahnrädergetriebe.The drive change is achieved in that the brake on the housing 34 is released and the drum 21 is braked while at the same time the two first-mentioned electromagnets get excited. The power transmission then takes place through the intermediate shaft 18, the pinions 27, 32, the shaft 24, the Trieblinge 31, 26 and the shaft 2 instead. The gear in the box acts as soon as the reverse Movement is required, as an epicyclic gearbox, however, when the forward and direct movement is desired than a simple gear train.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß Kraft in drei festen und bestimmten Geschwindigkeiten in einer Vorwärtsbewegung übertragen werden kann, und daß Zwischengeschwindigkeiten durch Regulierung der Stärken der Elektromagnete eingestellt werden können.From the above description it can be seen that force is divided into three fixed and definite Speeds can be transmitted in a forward motion, and that intermediate speeds by regulation the strengths of the electromagnets can be adjusted.

In Fig. 3 ist nur ein Planetengetriebe angewendet, während das zentrale Rad 16 auf der Welle 2 direkt angebracht ist. Das Zahnrädergehäuse 34 und die Bremstrommel 21 sind weggelassen. Diese Anordnung ermöglicht eine einfache Geschwindigkeitsverminderung und eine allmählich zunehmende Übertragung der Zugkraft auf die Welle 2.In Fig. 3 only a planetary gear is applied, while the central wheel 16 on the Shaft 2 is attached directly. The gear housing 34 and the brake drum 21 are omitted. This arrangement enables a simple reduction in speed and a gradually increasing transmission of the tensile force on the wave 2.

Claims

Patent Claims:

1. Speed change gear with planetary gears according to patent 217488, thereby characterized in that the electromagnetic retardation of the planetary gears is caused by friction is supported in such a way that the shafts of the planetary gears are axially displaceable are stored and combined with friction clutches that are engaged or disengaged during the shift.

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the axial displacement of the shafts of the planetary gears is caused by the magnetic field in which it rotates.

1 sheet of drawings.