DE3304655A1

DE3304655A1 - Zugorgan fuer ein ringgetriebe

Info

Publication number: DE3304655A1
Application number: DE19833304655
Authority: DE
Inventors: Takeo Machida Tokyo Koyama; Hisashi Maebashi Gunma Machida; Takeo Fujisawa Kanagawa Ohkuma
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1982-02-15
Filing date: 1983-02-10
Publication date: 1983-09-29
Also published as: FR2521673B1; JPS6128121Y2; JPS58122062U; FR2521673A1

Description

Zugorgan für ein Ringgetriebe

Beschreibung;

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Zugorganen, dio in Uege!getrieben mit variablen Drehzahlverhältnissen der Ringgetriebebauart verwendet werden.

Ein Ringgetriebe, das beispielsweise in der US-PS 3 163 051 beschrieben ist, hat einen Ringhohlraum, der von Torusflächen der Eingangs- und Ausgangsscheiben gebildet wird, die jeweils auf Eingangs- und Ausgangswellen vorgesehen sind, die auf derselben Achse angeordnet sind. In dem Hohlraum ist ein Längslager angeordnet und dieses Längslager hat einen Innenlaufring, der fest mit einer Wälzkörperwelle verbunden ist, eine Anzahl von Wälzelementen und eine Vielzahl von Zugorganen (Zugrollen), die Außenlaufringe sind, die zur Ausführung einer Hochgeschwindigkeitsdrehung um den Innenlaufring unter Zwischenschaltung der Wälzelemente angeordnet sind. Die äußeren Umfangsflächen der Zugorgane sind teilweise kugelförmig und sind in Eingriff mit den Eingangs- und Ausgangsscheiben. Das Geschwindigkeitsverhältnis bzw. das Drehzahlverhältnis zwischen

³^ der Eingangswelle und der Ausgangswelle kann stufenlos dadurch variiert werden, daß der Kontaktwinkel der Zugorgane relativ zu den Eingangs- und Ausgangsscheiben eingestellt und verstellt wird, um hierdurch den Radius des jeweiligen Eingriffskreises mit den Eingangs- und Ausgangsscheiben einzustellen.

Da dieses Getriebe den zuvor beschriebenen Aufbau hat, sind die Zugorgane immer einer hohen Belastung ausgesetzt, die eine Kombination einer hohen axialen Druckbelastung einer Wälzkörperv/e LIe, resultierend aus der Zugkraft an einem Koataktpunkt für die Drehmomentübertragung der Eingangs- und Ausgangswellen darstellt. Die um die Wälzkörperwelle sich drehenden Zugorgane versuchen sich daher bezüglich der Wälzkörperwelle durch eine Momentenbelastung schräg zu stellen, die durch die kombinierte Beanspruchung verursacht wird und die Zugorgane werden zu einer elliptischen Form durch eine starke konzentrische Belastung verformt, die an den Eingriff spunkten der Zugorgane einwirkt. Diese Umstände haben zu einer beträchtlichen Reduzierung der Standzeit des Längslagers geführt und es ergeben sich hierdurch die Schwierigkeiten einer unzufriedenstellenden Drehung und eines Fressens. Daher besteht nach der Verbesserung der Zugorgane und der Stützteile für dieselben ein starkes Bedürfnis.

Die Erfindung überwindet die zuvor geschilderten, beim Stand der Technik auftretenden Schwierigkeiten, verbessert die Steifigkeit der Zugorgane und der Lager, die die Zugorgane stützen und es wird ein Zugorgan angegeben, das eine Standzeitverminderung verhindert und das Leistungsverhalten der Getriebe verbessert.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile einer ersten Ausführungsform eines Ringgetriebes nach der Erfindung, und

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Figuren 2 und 3 Querschnittsansichten der wesentlichen Teile von zwei weiteren Ausführungsbeispielen des Zugorgans nach der Erfindung.

In Figur 1 ist ein Ringgetriebe gemäß einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt. Eine Eingangswelle 6a und eine Ausgangswelle 7a, die auf derselben Achse angeordnet .sind/ hciben eine daran befestigte Eingangsscheibe 61a und eine Ausgangsscheibe 71a jeweils und ein Ringhohlraum v/ird zwischen den Torusflachen der Eingangs- und Ausscheiben gebildet. Mehrere Zugrollen bzw. Zugorgane 1a, die jeweils eine Innenlauffläche für ein Kegelrollenlager als ein Stützlager und eine teilkugelförmige äußere Umfangsflache haben und die fähig sind, eine schnelle Rolldrehbewegung um einen Innenlaufring 2a auszuführen, der auf einer Wälzkörperwelle 3a angebracht ist, sind in dem Hohlraum angeordnet. Die äußeren Umfangsflachen der Zugorgane 1a sind in Eingriff mit gegenüberliegenden Flächen der Eingangsscheibe 61a und der Ausgangsscheibe 71a und der Kontaktwinkel der Zugorgane la kann so verstellt werden, um hierdurch den Radius jedes Eingriff skreises zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben einzustellen, wodurch das Drehzahlübertragungsverhältnis von Eingangswelle 6a und Ausgangswelle 7a stufenlos verändert werden kann. Ein zylindrischer Versteifungsabschnitt 11a erstreckt sich auf dem großen Ende jedes Zugorgans 1a. Solche Versteifungsabschnitte 11a können wirksam verhindern, daß sich die Zugorgane zu einer elliptischen Gestalt verformen, wie dies zuvor im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert worden ist.

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Bei einer in Figur 2 gezeigten Ausführungsform ist die axiale Länge zusätzlich um h auf der kleinen Endfläche eines Zugorgans I verlängert und dies ermöglicht: in Verbindung mit einem Versteifungsabschnitt 11b/ der ähnlich wie jener in Figur 1 ausgebildet und auf der großen Endfläche vorgesehen ist, eine Verbesserung der Steifigkeit des Zugorgans selbst und ein Nadelrollenlager 5 ist auf dem Abschnitt h angeordnet, um die Radialbe las turig aufzunehmen, die aus der Zugkraft resultiert. Mit 4 ist eine Bohrung für die Befestigung des Nadelrollenlagers 5, mit 3 eine Wälzkörperwelle, mit 2 der Innenlaufring des Kegelrollenlagers und mit 61 und 71 jeweils eine Eingangsscheibe und eine Ausgangsscheibe bezeichnet.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform mit dem zuvor beschriebenen Aufbau ist erkenntlich, daß das Zugorgan 1 einen weiteren Stützteil zusätzlich zu dem Stützlagerteil hat, der von dem Längslager beim Stand der Technik gebildet wird. Das Zugorgan 1 bleibt daher fest im Rotationsmittelpunkt gehalten und es wirkt daher keine Momentenbelastung aui das Längslager ein, so daß die Belastungsfähigkeit beträchtlich vergrößert wird. Ferner ist, wie zuvor beschrieben, der in axialer Richtung verlängerte zylindrische Verstärkungsabschnitt 11b auf der durchmessergroßen Seite der Lauffläche vorgesehen und insbesondere ist die Stärke des Zugorgans 1 selbst groß, so daß die Steifigkeit gegen eine elliptische Verformung verstärkt wird und das Zugorgan daher weniger dazu neigt, daß es durch die konzentrische starke Belastung verformt wird. Als Ergebnis hiervon werden die verminderte Standzeit, die aus der Abtragung.resultierte, die bisher häufig auftrag, und das Auftreten einer unzufriedenstellenden

Drehung beim Fressen vermindert, und die Schwingung oder der Verschleiß des Zugorgans 1, der durch die Zugkraft während dos Geschwindigkeitswechsels in dem Ringraum verurscicht wurde, wird vermindert, so daß man hierdurch eine verbesserte Standzeit des Zugorgans 1 sowie eine Lösung der Probleme erhält, die speziell beim Stand der Technik vorhanden waren. Ferner erhält man ein überraschend verbessertes Leistungsverhalten des Ringgetriebes,

Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung. Diese Ausfuhrungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, daß der Innenlaufring 2 und die Wälzkörperwelle 3 einstückig miteinander ausgebildet sind und daß die Form des Verstärkungsabschnittes 11c, der auf der großen Endfläche des Zugorgans 1 vorgesehen ist, kreisförmig ist und dieser Teil in die Laufflächenseite ragt, wobei dieser vorstehende Teil derart ausgebildet ist, daß er als ein Schmiermittelvorratsraum dient, der hauptsächlich die große Endfläche der Wälzelemente schmiert und immer Schmiermittel darin hält. Dies führt zu einer verminderten Bereitschaft für das Auftreten von Pannen, wie eine unzufriedenstellende Drehung und ein Fressen, die bei der zweiten Ausführungsform auftreten. Ferner erhält man eine verbesserte Steifigkeit und eine verbesserte Standzeit.

Bei den zweiten und dritten Ausführungsformen wird ein Nadelrollenlager als Antifriktionslager verwendet, obgleich die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Es können daher auch andere Arten von Antifriktionslagern verwendet werden, um denselben Effekt zu erzielen und man kann auch Gleitlager bzw. Zapfenlager

verwenden. Wenn ferner der Innenlaufring 2 und die Wälzkörperwelle 3 einstückig miteinander ausgebildet sind, wird die Steifigkeit weiter verbessert und darüber hinaus lassen sich auch die Kosten reduzieren.

Bei der ersten und zweiten Ausführungsform wird ein Kegelrollenlager als Längslager verwendet, obgleich auch andere Bauarten von Antifriktionslagern, wie Kugellager, verwendet werden können. Die Erfindung ist selbst bei Zugorganen anwendbar, die ein Fluidlager verwenden.

Claims

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKtö Al-R &-PARTNER O ü U H U J O PATENTANWÄLTE 6UPOPEAN PATENT ATTCWNEYS A. GRÜNECKER, Ott.-ing DR H KINKELDEY. qpv-inq. DR W STOCKMAIR. opt. iim&.ae DR K SCHUMANN, am. wvs. P H. JAKOB. dipl iNO DR G BEZOLD. or.«m W. MEISTER. OfI imo H. HILGERS. opuino DR H. MEYER-PI-ATH. 0.W.-1NQ NIPPON SEIKO KABUSHIKI KAISHA 2-3-2, Marunouchi Chiyoda-ku Tokyo, Japan 80OO MÜNCHEN 22 MAXIMIUANSTRASSE 43 PH 17 783 Zugorgan für ein Ringgetriebe Patentansprüche:

1.jZugorgan für ein Ringgetriebe, bei dem Zugorgane
mit einer Innenlauffläche für ein Längslager in
einem Ringhohlraum angeordnet sind, der von der
Eingangsscheibe einer Eingangswelle und der Ausgangsscheibe einer Ausgangswelle gebildet wird,
die einander gegenüberliegen, wobei das Zugorgan
mit einer hohen Geschwindigkeit bzw. hohen Drehzahl um die Innenlauffläche des Längslagers drehbar ist, das auf der Zugorganwelle bzw. der Wälzkörperwelle angeordnet ist, die äußere Umfangsflache der Zugorgane in Eingriff mit den Eingangs- und Ausgangsscheiben ist und ein Drehmoment durch eine Zugkraft

übertragen wird, die in dem Eingriffsabschnitt erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Versteifungsabschnitt (11a, 11b, 11c) auf der großen Endfläche des Zugorgans (1, 1a) ausgebildet ist.

2. Zugorgan für ein Ringgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsabschnitt (11a/ 11b, 11c) axial zylindrisch ausgebildet ist„

3. Zugorgan für ein Ringgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Lauf-Oberfläche des Zugorgans (1) eine Lauffläche eines Kegelrollenlagers ist und daß der Versteifungsabschnitt (11c) ein Ringkörper ist, der in Form eines Dachvorsprungs über den durchmessergroßen Endabschnitt der Lauffläche ragt und derart ausgebildet ist, daß er auch als ein Ölvorratsraum zum Schmieren der grossen Endfläche eines Wälzelementes dient (Figur 3).

4. Zugorgan für ein Ringgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß eine Lagerlauffläche (4) des Radiallagers auf derselben Achse wie die Laufoberfläche des Längslagers ausgebildet ist.

5. Zugorgan für ein Ringgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager für die Radialbelastung ein Nadelrollenlager (5) ist.

6. Zugorgan für ein Ringgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugorganwelle bzw. die Wälzkörperwelle (3a) des Zugorgans (1, 1a) einstückig mit dem Innenlaufring (2a) des Längslagers ausgebildet ist.