DE3801597A1 - Schaltgetriebeanordnung an einem doppelten schwenkscheiben-reibgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltgetriebeanordnung an einem doppelten Schwenkscheiben-Reibgetriebe, das aus jeweils zwei synchron umlaufenden An- und Abtriebsteilen sowie zwischen diesen angeordneten und mit ihnen in Reibeingriff stehenden Schwenkscheiben mit konvexem Mantelprofil gebildet ist, die ihrerseits frei schwenkbar an zueinander zwischen je einem An- und Abtriebsteil angeordneten Stellringen gelagert sind und wobei die synchron umlaufenden Abtriebsteile einen Zahnkranz aufweisen, der mit Abtriebsritzeln in Eingriff steht.

Eine solche Schaltgetriebeanordnung ist beispielsweise in der EP-OS 02 07 184 offenbart. Dabei ist vorgesehen, daß eine exzentrisch zur Antriebswelle des Schwenkscheiben-Reib­ getriebes angeordnete Abtriebswelle zwei lose auf ihr sitzende und wahlweise mit ihr kuppelbare Stirnräder trägt, von denen das eine mit dem Zahnkranz der Abtriebsteile und das andere mit einem mit der Antriebswelle umlaufenden Stirnrad in Eingriff ist. Dabei wird die Abtriebswelle je nach dem, mit welchem Stirnrad sie gekuppelt ist, im Vorwärts- oder Rückwärtsgang angetrieben. Für den Rückwärts­ gang ist nur ein festes Übersetzungsverhältnis gegeben.

Diese bekannte Ausführungsform erfordert wegen der exzentri­ schen Anordnung der Abtriebswelle eine relativ aufwendige Baugröße. Diese Anordnung bewirkt zusätzlich Querkräfte an der Abnahmestelle der Abtriebsteile, die vom Getriebegehäuse aufgenommen werden müssen. Die ständig leer mitlaufenden Stirnräder für den Vorwärts- bzw. Rückwärtsgang bewirken ein sogenanntes und in hohem Maße unerwünschtes "Getrieberas­ seln" (gear-rattle), das auf Drehschwingungen zurückzuführen ist. Ferner ist auch der exzentrische Abtrieb in vielen Fällen konstruktiv unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung durch Vermeidung dieser Nachteile zu verbessern.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Durch diese Merkmale erhält man eine Getriebeanordnung, bei der die Abtriebswelle mit der Antriebswelle fluchtet und bei der trotz geringer Baugröße eine ausgeglichene und ausreichende Kraftübertragung gewährleistet ist. Zugleich werden leerlau­ fende Zahnräder vermieden, so daß auch ein ruhiger Lauf des Getriebes gegeben ist.

Diese Getriebeanordnung ermöglicht auch eine weitere Verbes­ serung der Umschaltung von Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb des Hauptabtriebsgliedes, wie dieses im Anspruch 2 angegeben ist. Danach sind Vor- und Rückwärtsgang gleichermaßen variabel.

Da bei Schwenkscheiben-Reibgetrieben infolge der vorhandenen Reaktionskräfte die Neigung besteht, daß sich die Stellringe verstellen, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung entsprechend den Merkmalen des Anspruches 3 eine Zwangssper­ rung der Stellringe vor, die zugleich die Synchroneinstel­ lung der Getriebeteile sichert.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Getriebe­ anordnung nach der Erfindung

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Die Zeichnung zeigt ein doppeltes Schwenkscheiben-Reibge­ triebe. In einem Gehäuse 1 ist eine Antriebswelle 2 gelagert, auf der mit Abstand voneinander zwei mit ihr umlaufende, einander zugewandte Antriebsteile 3, 3′ sitzen, die jeweils eine konkave, etwa konische Mantelfläche 4 aufweisen.

Das Gehäuse 1 ist durch ein Lagerschild 5 in zwei Kammern 6, 7 unterteilt. Das Lagerschild 5 besteht zweckmäßig aus einer Hauptschildplatte 8 und einer hierzu parallelen Lagerschildplatte 9 und weist eine kreisrunde, zentrale Ausnehmung 10 auf, die zugleich ein Lager für ein Abtriebs­ teil 11 ist. Dieses Abtriebsteil 11 ist ein aus zwei gleichsinnig umlaufenden Abtriebsteilen zusammengefaßter Block, dessen allgemein konische Enden den jeweiligen Antriebsteilen 3, 3′ zugewandte gleichartige konkave Mantel­ flächen 12 aufweisen. Das Abtriebsglied 11 kann auch aus mehreren, miteinander fest verbundenen Teilen bestehen.

Zentrisch zur Antriebswelle 2 ist ferner in jeder Kammer 6, 7 des Gehäuses 1 ein axial verschiebbarer Stellring 13 bzw. 13′ angeordnet, deren Lagerung im Gehäuse sowie deren Verstellantrieb nicht näher dargestellt sind. Einzelheiten hierfür finden sich in der EP-OS O2 07 184. An jedem Stellring 13, 13′ sind, über dessen Umfang verteilt, minde­ stens drei Schwenkscheiben 14, 14′ angelenkt, deren konvexe Mantelfläche 15 mit den jeweils zugeordneten An- und Abtriebsteilen 3, 11 bzw. 3′, 11 in Reibeingriff stehen.

Der mittlere Teil des Abtriebsteiles 11 weist einen Zahnkranz 16 auf, der mit über seinen Umfang ortsfest am Lagerschild 5 verteilt gelagerten Planetenrädern 17 in Eingriff steht. Diese Planetenräder 17 stehen ihrerseits in Eingriff mit der Innenverzahnung 18 eines zylindrischen, koaxial umlaufenden Abtriebsgliedes 19, dessen abtriebssei­ tige Stirnseite 20 einerseits das freie Ende der Antriebs­ welle 2 trägt und andererseits auf seiner Außenseite einen Abtriebsstutzen 21 aufweist, dessen Ende ein Sonnenrad 22 eines weiteren Planetengetriebes trägt. Dieses Sonnenrad 22 steht mit Planetenrädern 23 in Eingriff, die an einem Steg 24 gelagert sind, der seinerseits eine Außenverzahnung 25 aufweist. Die Planetenräder 22 übergreift ein als innenver­ zahntes Hohlrad ausgebildetes Hauptabtriebsglied 26, dessen eine Stirnseite als geschlossener Boden 27 ausgebildet ist und eine Abtriebswelle 28 trägt.

Das Hauptabtriebsglied 26 weist auch eine Außenverzahnung 29 auf, deren Nenndurchmesser gleich demjenigen der Außenver­ zahnung 25 des Steges 24 ist. Auf der dem Hauptabtriebsglied 26 abgewandten Seite des Steges 24 weist eine Trennwand 30 des Gehäuses 1 einen Stutzen 31 mit einer Außenverzahnung 32 auf, deren Nenndurchmesser gleich demjenigen der Außenver­ zahnungen 25 und 29 ist. Auf dem Planetengetriebe ist schließlich eine axial verstellbare, mit Innenverzahnung versehene Schaltmuffe 33 angeordnet, die wahlweise mit den Außenverzahnungen 32, 25 des Stutzens 31 und des Steges 24, der Außenverzahnung 25 des Steges 24 allein oder mit dieser und der Außenverzahnung 29 des Hauptabtriebsgliedes 26 in Zahneingriff steht. Je nach ihrer Stellung ergibt sich ein Vorwärts- oder Rückwärtslauf bzw., in der mittleren Stel­ lung, ein Leerlauf der Abtriebswelle 28.

Wie die Zeichnung ferner zeigt, sind zwischen jedem Paar der im Lagerschild 5 gelagerten Planetenräder 17 jeweils in einer mittleren Radialebene R-R an radialen Zapfen 34 gelagerte doppelarmige Stellhebel 35 angeordnet, deren freie Enden über Kugelköpfe 36 gelenkig mit starr an den Stellringen 13 und 13′ befestigten Armen 37 verbunden sind. Mit Hilfe dieser Anordnung wird erreicht, daß die axiale Verstellung der Stellringe 13, 13′ synchron gegenläufig erfolgt. Zugleich wird verhindert, daß sich die Stellringe 13, 13′ unter der Einwirkung der Reaktionskräfte verdrehen und dadurch ggf. axial verstellen können. Schließlich wird erreicht, daß sich die Reaktionskräfte gegenseitig aufheben, so daß tatsächlich das volle Drehmoment von den Antriebstei­ len 3, 3′ auf das Abtriebsteil 11 übertragen wird.

Im Betrieb wird die Antriebsdrehkraft über die Antriebswelle 2 in das Getriebe eingeleitet. Je nach der Stellung der Stellringe 13, 13′ ergibt sich entsprechend der geneigten Stellung der Schwenkscheiben 14 ein entsprechendes Überset­ zungsverhältnis zum Abtriebsteil 11. Dabei erfolgt die axiale Verstellung der Stellringe 13, 13′ jeweils in gleichem Maße, jedoch gegenläufig mit Hilfe der Stellhebel 35, so daß ein Zwangsschlupf vermieden wird.

Über die Planetenräder 17 wird das Abtriebsglied 19 in Drehung versetzt, und dieses treibt über sein Sonnenrad 22 und die Planetenräder 23, je nach Schaltstellung der Schaltmuffe 32 das Hauptabtriebsglied 26 in der einen oder anderen Drehrichtung oder den Steg 24 an, wobei im letztgenannten Fall praktisch ein Leerlauf der Abtriebswelle 28 vorliegt.

Bezugszeichenliste:

 1 Gehäuse
 2 Anriebswelle
 3, 3′ Antriebsteil
 4 Mantelfläche
 5 Lagerschild
 6 Kammer
 7 Kammer
 8 Hauptschildplatte
 9 Lagerschildplatte
10 Ausnehmung
11 Abtriebsteil
12 Mantelfläche
13, 13′ Stellring
14, 14′ Schwenkscheiben
15 Mantelfläche
16 Zahnkranz
17 Planetenräder
18 Innenverzahnung
19 Abtriebsglied
20 Stirnseite
21 Abtriebsstutzen
22 Sonnenrad
23 Planetenräder
24 Steg
25 Außenverzahnung
26 Hauptabtriebsglied
27 Boden
28 Abtriebswelle
29 Außenverzahnung
30 Trennwand
31 Stutzen
32 Außenverzahnung
33 Schaltmuffe
34 Zapfen
35 Stellhebel
36 Kugelkopf
37 Arme

Claims (4)

1. Schaltgetriebeanordnung an einem doppelten Schwenkschei­ ben-Reibgetriebe, das aus jeweils zwei synchron umlaufen­ den, ein konkaves Mantelprofil aufweisenden An- und Abtriebsteilen sowie zwischen diesen angeordneten und mit ihnen in Reibeingriff stehenden Schwenkscheiben mit konvexem Mantelprofil gebildet ist, die ihrerseits frei schwenkbar an zueinander axial gegenläufig verstellbaren, koaxial zwischen je einem An- und Abtriebsteil angeordne­ ten Stellringen gelagert sind, und wobei die synchron umlaufenden Abtriebsteile einen Zahnkranz aufweisen, der mit Abtriebsritzeln in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsritzel als Planetenräder (17) gleichmäßig über dem Zahnkranz (16) verteilt in einem ortsfesten Lagerschild (5) gelagert sind und mit einem innenverzahn­ ten, zum Abtriebsteil (11) koaxial umlaufenden, zylindri­ schen Abtriebsglied (19) in Eingriff stehen und daß die abtriebsseitige Stirnseite (20) des Abtriebsglie­ des (19) einen koaxialen Abtriebsstutzen (21) mit einem Sonnenrad (22) eines weiteren Planetengetriebes aufweist, dessen Planetenräder (23) in einem relativ zum Abtriebs­ stutzen (21) drehbar gelagerten Steg (24) gehalten sind und mit der Innenverzahnung eines zentrischen Hauptab­ triebsgliedes (26) in Eingriff stehen.

2. Schaltgetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hauptabtriebsglied (26) und der ihm zugeordnete Steg (24) sowie ein ortsfester Stutzen (31) des Gehäuses (1) auf der dem Hauptabtriebsglied (26) abgewandten Seite des Steges (24) jeweils eine Außenver­ zahnung (29, 25, 32) gleichen Nenndurchmessers aufweisen, denen eine axial verstellbare Schaltmuffe (33) mit Innenverzahnung zugeordnet ist, die in der einen Extrems­ tellung den Steg (24) mit dem Stutzen (31), in der anderen Extremstellung den Steg (24) mit dem Hauptabtrie­ bsglied (26) kuppelt und in einer Zwischenstellung nur mit dem Steg (24) in Eingriff steht.

3. Schaltgetriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in einer zwischen einem Paar von über den Umfang verteilten Planetenrädern (17) gelegenen Radialebene (R-R) auf im Lagerschild (5) gelagerten radialen Zapfen (34) ein doppelarmiger Stell­ hebel (35) drehbar gelagert ist, dessen freie Enden über Kugelköpfe (36) gelenkig mit starr an den Stellringen (13, 13′) befestigten Armen (37) verbunden sind.

4. Schaltgetriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerschild (5) aus zwei parallelen, miteinander mit Abstand fest verbundenen Platten (8, 9) besteht, zwischen denen der Zahnkranz (16) und die Planetenräder (17) angeordnet sind.