DE2658791A1

DE2658791A1 - Infinitely variable gear transmission - has plastics insert between steel and aluminium components, to compensate for differential expansion

Info

Publication number: DE2658791A1
Application number: DE19762658791
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl Ing Kreuzer
Original assignee: Planetroll Antriebe GmbH
Current assignee: Planetroll GmbH and Co KG
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1976-12-24
Publication date: 1978-06-29
Also published as: DE2658791C2

Abstract

The infinitely variable gearing has spherical rolling members (10) between confronting surfaces of driving and driven members. The axial loads on these members, which are made of steel, are taken through a bearing to an aluminium casing. The differential expansion of the steel and aluminium components is compensated for by a plastics ring (5) inserted between the bearing and the casing. The high coefft. of expansion of the plastics avoids changes in transmission ratio during changes from cold starting to warm running. The plastics ring may be seated in a recess in the casing so that the overall size of the gearing is unchanged.

Description

Beschreibungdescription

zu der Patentanmeldung betreffend: Kunststoffrinq zum Längenaussleich bei Temperaturänderung von stufenlos einstellbaren Getrieben Bei stufenlos einstellbaren Ganzmetallgetrisben kleinerer Leistung werden die Gehäuseteile aus Kostengründen bevorzugt aus Leichtmetall gefertigt, während die Übertragungsteile aus gehärtetem Stahl bestehen müssen.Regarding the patent application: Kunststoffrinq for length compensation with temperature change of continuously adjustable gearboxes with continuously adjustable gearboxes All-metal gears of lower power are the housing parts for reasons of cost preferably made of light metal, while the transmission parts are made of hardened Steel must be able to withstand.

Wenn sich nun die die Drehzahl bestimmenden Übertragungsteile gegen das Gehäuse abstützen, stellt sich infolge der verschiedenen Längenausdehnungskoeffizienten für Leichtmetall und Stahl bei Erwärmung der Getriebe vom kalten Anlaufzustand bis zum Erreichen des warmen Betriebszustands - und umgekehrt - eine beträchtliche Drehzahländerung ein. Diese ist prozentual umso größer, je kleiner die Axialverschiebung für die den Drehzahlbereich bestimmenden Teile ist. Wenn es sich bei dem Getriebe dann auch noch um ein Nullregelgstriebe, also ein Getriebe, dessen Abtriebsdrehzahl bis null einstellbar ist, handelt, so wird die prozentuale Drehzahländerung umso größer, je kleiner die eingestellte Drehzahl ist. Stellt sich z.B. durch Erwärmung eine Drehzahländerung von 20 U/min ein, so ist der Fehler bei einer eingestellten Drehzahl von 1000 U/min gleich 2%, ein für die meisten Anwendungsfälle zulässiger Wert. Ist aber eine Abtriebsdrehzahl von 20 U/min eingestellt, so entspricht die gleiche Drehzahländerung bereits einem Fehler von 100%, der in der Regel keinesfalls mehr zulässig ist.If now the transmission parts that determine the speed counter support the housing, arises as a result of the different coefficients of linear expansion for light metal and steel when the gear unit heats up from a cold start-up state to to reach the warm operating state - and vice versa - a considerable speed change a. The smaller the axial displacement for the, the greater the percentage the parts that determine the speed range. If it is with the transmission then too another zero control gear, i.e. a gear with an output speed of up to zero is adjustable, the percentage change in speed becomes greater, the lower the set speed. If, for example, a Speed change of 20 rpm, the error is at a set speed of 1000 rpm equals 2%, a value that is acceptable for most applications. is but if an output speed of 20 rpm is set, then the same change in speed corresponds already an error of 100%, which is usually no longer permissible.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die bei Temperaturänderung auftretende Längenänderungsdifferenz so auszugleichen, daß sich keine Drehzahländerung einstellt.The invention is now based on the object that when the temperature changes Compensate for any difference in length change in such a way that there is no change in speed adjusts.

Zur Erfüllung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe sisht die Erfindung den Einsatz von Kunststoff vor, der, verglichen zu Leichtmetall und Stahl, einen vielfach höheren Ausdehnungskoeffizienten aufweist und dadurch in der Lage ist bei dem zur Verfügung stehenden Einbauraum den erforderlichen Längenausgleich zu bewerkstelligen. Eine bevorzugte Ausführung macht sich die Volumenausdehnung zunutze, wodurch der erforderliche Einbauraum geringer wird, so daß die normalen Getriebeabmessungen beibehalten werden können, was einen beträchtlichen Vorteil darstellt.The invention is intended to achieve the object on which it is based the use of plastic, which, compared to light metal and steel, a has a much higher coefficient of expansion and is therefore capable of to accomplish the necessary length compensation for the available installation space. A preferred embodiment makes use of the volume expansion, whereby the required installation space is less, so that the normal transmission dimensions can be maintained, which is a considerable advantage.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert: Fig. 1 zeigt ein stufenlos einstellbares Kugelrollgetriebe bekannter Konstruktion im Längsschnitt mit der bevorzugten AusfUhrung der Erfindung, bei der die Volumenausdehnung des Kunststoffringes genutzt wird.The invention and advantageous details of the invention are set forth in the following explained in more detail with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment: Fig. 1 shows a continuously adjustable ball rolling gear of known construction in longitudinal section with the preferred embodiment of the invention, in which the volume expansion of the plastic ring is used.

Fig. 2 ist ein Querschnitt des Getriebes. Fig. 2 is a cross section of the transmission.

Fig. 3 zeigt als Ausschnitt die einfachste Ausführung der Erfindung, bei der nur die Längenausdehnung des Kunststoffes ausgenutzt wird. Fig. 3 shows as a detail the simplest embodiment of the invention, in which only the linear expansion of the plastic is used.

Aus der Fig. 1 ist zu ersehen, daß der axiale Abstand zwischen Verstellring 2 und Abtriebsring 3 die Drehzahl des Getriebes vorgibt. Dreht man die Verstellwelle a, so verschiebt sich der Schieber 7 auf dem Gewinde und verdreht den Verstellring 2, wodurch sich dieser durch Abrollen auf den Wälzkörpern 9 auf seinen eigenen Axialkurven und den Axialkurven des Ringes 8 axial verschiebt. Durch Verschieben zum Abtriebsring 3 hin wird die Drehzahl niedriger, durch Verschieben vom Abtriebsring 3 weg wird sie größer. Dehnt sich nun bei Erwärmung vom kalten Anlaufzustand bis zum Erreichen des warmen Betriebszustandes das Gehäuse 1 aus Leichtmetall stärker aus als die Stahlteile, nämlich das Kugellager 4, der Abtriebsring 3, die Kugeln 10, der Verstellring 2, die Wälzkörper 9 sowie der Ring 8 so verschiebt sich der Verstellring 2 vom Abtriebsring 3 wegt die Drehzahl wird höher, ohne daß das Getriebe verstellt wurde.From Fig. 1 it can be seen that the axial distance between the adjusting ring 2 and output ring 3 specifies the speed of the transmission. If you turn the adjusting shaft a, the slide 7 moves on the thread and rotates the adjusting ring 2, which causes it to roll on the rolling elements 9 on its own axial curves and the axial curves of the ring 8 shifts axially. By moving to the output ring 3 towards the speed is lower, by moving the output ring 3 away they bigger. Now expands when heated from the cold start-up state until it is reached the warm operating state, the housing 1 made of light metal stronger than that Steel parts, namely the ball bearing 4, the output ring 3, the balls 10, the adjusting ring 2, the rolling elements 9 and the ring 8, the adjusting ring 2 is displaced from the output ring 3 moves the speed increases without the gearbox being adjusted.

Fig. 3 zeigt, wie erfindungsgemäß durch einen Kunststoffring 5, gegen den sich das Kugellager 4 und der Abtriebering 3 abstUtzen, der Abtriebsring 3 über das Kugellager 4 bei Erwärmung und Ausdehnung des Kunststoffringes 5 nachgeschoben wird, so daß sich bei richtiger Wahl der Längs des Kunstetoffringes der Abstand zwischen Versteliring 2 und Abtriebsring 3 nicht ändert, die eingestellte Drehzahl somit bei kaltem -und warmen Getriebe gleich ist.Fig. 3 shows how according to the invention by a plastic ring 5, against which the ball bearing 4 and the output ring 3 are supported, the output ring 3 over the ball bearing 4 is pushed in when the plastic ring 5 is heated and expanded is, so that with the right choice of the length of the plastic ring the distance between the adjusting ring 2 and the output ring 3 does not change the set speed is therefore the same for a cold and warm gearbox.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte AusfUhrung-der Erfindung dargestellt. Der Kunststoffring 5 ist in diesem Fall dreiseitig vom Gehäuse 1 umschlossen.In Fig. 1, a preferred embodiment of the invention is shown. Of the In this case, the plastic ring 5 is on three sides from the housing 1 enclosed.

Die Volumenausdehnung des Kunstoffringes 5 muß sich ganz in Richtung der offenen Seite auswirken, die axiale Länge des Ringes kann dadurch so kurz gehalten werden, daß dieser , ohne die Getriebelänge zu vergrößern, im vorhandenen Einbauraum untergebracht werden kann. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführung besteht darin, daß der Ring leicht konisch gestaltet ist, damit er beim Abkühlen des Getriebes durch den mit Axialkraft beaufschlagten Abtriebsring 3 zurückgedrückt wird und im erkalteten Getriebe wieder seine ursprüngliche Lage einnimmt.The volume expansion of the plastic ring 5 must be completely in the direction the open side, the axial length of the ring can be kept short that this, without increasing the transmission length, in the existing installation space can be accommodated. Another feature of this design is that that the ring is slightly conical so that it cools down the gear is pushed back by the output ring 3 acted upon by axial force and in the cooled down gear returns to its original position.

Der Kunststoffring 5 kann auch durch segmentartige Ringteile und dergleichen ersetzt werden. Ebenso ist es möglich, den Ausgleich von beiden Seiten her durchzuführen, also den Ring 8 ebenfalls axial auf einem Kunststoffring abzustützen. Der Schutz soll sich auf alle ähnlichen Ausführungen mit gleicher Wirkung erstrecken.The plastic ring 5 can also be segment-like ring parts and the like be replaced. It is also possible to carry out the compensation from both sides, so to support the ring 8 also axially on a plastic ring. The protection should cover all similar statements with the same effect.

Claims

1'nspruch Infinitely variable transmission, in which the Support the parts that determine the speed against the housing e t by one or more plastic rings (D) against which the transmission and / or axially support support parts, the temperature changes occurring different changes in length between the housing and transmission parts compensates for the greater change in length or volume of the plastic ring (s) (5) , whereby the set output speed from the cold start-up state to Reaching the warm operating state remains the same.