DE69111694T2

DE69111694T2 - Epizykloidaler Scheibenvariator mit Planetenkoppelgetriebe.

Info

Publication number: DE69111694T2
Application number: DE69111694T
Authority: DE
Inventors: Luciano Spaggiari
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2011-05-17
Also published as: DE69111694D1; IT9041618A1; JPH074495A; IT9041618A0; EP0459234B1; EP0459234A1; IT1244085B; ES2074607T3; ATE125915T1

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos veränderbares Getriebe, wie es in dem Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist.
Ein Getriebe dieser Art ist beispielsweise in US-A 3 990 328 beschrieben. Bei dieser bekannten Lösung ist der Träger des (auch als Planetenkoppelgetriebezug bezeichneten) Planetenkoppelräderwerks mit dem Träger des Umlaufvariators verkeilt, an dem die Wellenzapfen für die Scheiben radial beweglich gelagert sind. Außerdem besitzt der Träger des Planetenkoppelräderwerks eine Nabe, die in dem Variatorgehäuse mit Hilfe von Rollenlagern drehbar gelagert ist.
Dieser Typ von Umlaufvariator kann in axialer Richtung sehr sperrig sein. Außerdem besitzt er eine große Anzahl von Bauteilen, die die Gesamtgröße und die Endkosten des Produkts nachteilig beeinflussen.
Es ist das Ziel der Erfindung, ein Getriebe der im Oberbegriff von Anspruch 1 beschriebenen Art zu schaffen, das einfach ist, eine ökonomische Herstellung ermöglicht und das bekannte Getriebe weiterentwickelt.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.
Durch die Verringerung der axialen Abmessungen des Getriebes, die durch die Verwendung eines einzigen Trägers sowohl für den Variator als auch den Koppelgetriebezug zustande kommt, kann die Verwendung von Zwischen lagern vermieden werden, die das Variatorgehäuse komplizierter und sperriger machen. Der Planetenkoppelgetriebezug besitzt ein Sonnenzahnrad und ein Ringzahnrad, die vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie selbstzentrierende Bewegungen auf einer zwischen liegenden Stützwelle des Trägers bzw. auf der Ausgangswelle des Getriebes ausführen.
Aufgrund dieser Merkmale können das Sonnenzahnrad und das Ringzahnrad des Planetenkoppelgetriebezugs schwimmen und liefern dadurch eine optimale Lastverteilung und eine automatische Justierung irgendwelcher Unsymmetrien, wenn die Bearbeitung der Getriebekomponenten mit Standardgenauigkeit erfolgt.
Weitere Vorteile der Merkmale des Getriebes gemäß der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Diese Beschreibung, die auf die anliegenden Zeichnungen Bezug nimmt, dient nur als Beispiel.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Getriebe gemäß der Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine Teilansicht von Fig. 1 in größerem Maßstab,
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ansicht, die der Darstellung in Fig. 2 entspricht,
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ansicht, die Fig. 2 und 3 entspricht.
In den Zeichnungen ist ein stufenlos veränderbares Scheibengetriebe dargestellt, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Es umfaßt ein Gehäuse 1 2, in dem ein Umlaufscheibenvariator 14 und ein Planetenkoppelgetriebezug 16 montiert sind. Der Variator 14 besitzt in an sich bekannter Weise ein Paar von Flanschen oder Sonnenscheiben 18a bzw. 18b, die durch Tellerfedern 20 zusammengespannt werden und mit einer Eingangswelle 22 verkeilt sind. Zwischen den Flanschen 18, die in dem Variator als Sonnenrad dienen, sind mehrere Planetenscheiben 24 teilweise eingeklemmt, die als Planetenräder dienen und mit tragenden Wellenzapfen 24a versehen sind, die in Buchsen 26 drehbar gelagert sind. Diese Buchsen 26 können in radialen Ausschnitten 28 eines einzigen scheibenförmigen Elements 30, das den Träger des Umlaufvariators 14 bildet, in radialer Richtung gleiten.
Die Scheiben 24 des Umlaufvariators 14 laufen auf zwei äußeren ringförmigen Planetenführungsbahnen 34a bzw. 34b, deren axialer Abstand mit Hilfe einer Nockeneinstellvorrichtung C an sich bekannter Art eingestellt werden kann. Durch Änderung der Breite der Lücke zwischen den äußeren Planetenführungsbahnen können die in der Zeichnung mit X-X bezeichneten Achsen der Scheiben 24 auf die in den Zeichnungen mit Y-Y bezeichnete Achse des Getriebes 10 zu und von ihr wegbewegt werden und ermöglichen so die Änderung des Verhältnisses zwischen der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 22 und der Drehgeschwindigkeit des Trägers 30.
Letzterer ist unter Zwischenfügung von Rollenlagern 36 auf einem Ende 38a einer Kupplung oder Zwischenwelle 38, drehbar gelagert, die mit dem ersten Klemmflansch 18a der Scheiben 24 verkeilt ist.
Der Planetenkoppelgetriebezug 1 6 besitzt ein Sonnenzahnrad 40, das in einem Sitz 42 angeordnet ist, der in einer Stirnfläche der Kupplung 38 ausgespart ist und der eine Innenverzahnung besitzt, die das Verkeilen der Kupplung 38 und des Sonnenzahnrads 40 mit einem vorbestimmten Abstand ermöglicht. Der Koppelgetriebezug 16 besitzt
darüber hinaus mehrere Planetenzahnräder 40, die auf Wellenzapfen 44a drehbar gelagert sind, die an dem Träger 30 befestigt sind, sowie ein (auch als Ringzahnrad bezeichnetes) ringförmiges Zahnrad 46 mit einem Kupplungsflansch 46a mit einer Keilnutbohrung 47, die auf einem mit einer entsprechenden Verzahnung versehenen Endabschnitt 48a einer Ausgangswelle 48 des Getriebes 10 aufgekeilt ist.
Die Passung zwischen dem Sonnenzahnrad 40 und der Kupplung 38 und die Passung zwischen der Ausgangswelle 48 und dem Ringzahnrad 46 sind so beschaffen, daß sie selbstzentrierende Bewegung des Sonnenzahnrads 40 auf der Kupplung 38 bzw. des Ringzahnrads 46 auf der Ausgangswelle 48 in Winkelrichtung und in radialer Richtung ermöglichen. Mit anderen Worten, die genannten Zahnkupplungen sind so ausgebildet, daß das Sonnenzahnrad 40 und das Ringzahnrad 46 derart "schwimmen" können, daß irgendwelche Unsymmetrien in den Zahnrädern justiert und eine optimale Lastverteilung erreicht werden kann, ohne daß bei der Hersteliung der Zahnräder des Koppelgetriebezugs eine hochpräzise Bearbeitung erforderlich ist.
In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail dargestellt, bei dem gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorigen Ausführungsbeispiel durch die "schwimmende" Anordnung des Trägers 30 auf einem zentralen Ritzel 52 an einer Zwischenwelle 50 (dem Äquivalent der Kombination aus Kupplung 38 und Zahnrad 40 des vorherigen Beispiels), die in der Nähe eines ihrer Enden 50a eine Außenverzahnung 52 besitzt, die das Sonnenzahnrad des Planetenkoppelgetriebezugs 16 bildet. Die selbstzentrierenden radialen Bewegungen des Trägers 30 werden durch einen radialen Abstand G zwischen der Zwischenwelle 50 und dem Träger sowie durch Führungsringe 54 ermöglicht, die an der Zwischenwelle 50 axial fixiert sind. Die Zwischenwelle 50 ist mit dem von der Eingangswelle 22 abgewandten Ende 50a mit Hilfe eines Rollenlagers 56 in einem hohlen Sitz 48b in der Stirnfläche der Ausgangswelle 48 drehbar gelagert. Das Ringzahnrad 46 ist ähnlich gelagert wie das oben beschriebene und in Fig. 1 und 2 dargestellte Ringzahnrad. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind sowohl der Träger 30 als auch das Ringzahnrad 46 des Koppelgetriebezugs 16 "schwimmend" montiert, während das Sonnenzahnrad 52 keine selbstzentrierenden Bewegungen ausführt, da es, um die zentrale Achse Y-Y drehbar, sowohl von der Eingangswelle 22 als auch von der Ausgangswelle 48 geführt wird.
In dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 4 dargestellt ist, ist der Träger 30 in der gleichen Weise "schwimmend" montiert wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, und das Sonnenzahnrad 40 des Koppelgetriebezugs ist ebenfalls eine schwimmende Anordnung, wie sie in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben und dargestellt wurde. Bei einer solchen Lösung ist das Ringzahnrad 46 z. B. mit Hilfe eines Keils 51 direkt auf die Ausgangswelle 48 des Getriebes 10 aufgekeilt. Deshalb ist in diesem Fall das Ringzahnrad 46 dasjenige Element des Koppelgetriebezugs 16, das keine selbstzentrierende Bewegungen ausführt.
Es versteht sich, daß dann, wenn die Zahnräder in den Koppelgetriebezug mit spezieller Genauigkeit bearbeitet werden, Lageranordnungen angewendet werden können, die keine selbstzentrierende radialen oder Winkelbewegungen zulassen. Ebenso kann man daran denken, für alle Komponenten des Koppelgetriebezugs "schwimmende" Lagerung vorzusehen.

Claims

1. Stufenlos veränderbares Getriebe, das aufweist:

a) einen Umlauf-Scheibenvariator (14) mit

einem Paar von Sonnenscheiben (18a, 18b), die drehfest auf einer Eingangswelle (22) des Getriebes montiert sind, wobei eine (18b) dieser Sonnenscheiben eine begrenzte axiale Bewegung entlang der Eingangswelle (22) ausführen kann und gegen die andere Sonnenscheibe (18a) vorgespannt ist,

einer Mehrzahl von Planetenscheiben (24), die jeweils drehfest auf einer tragenden Stummelwelle (24a) montiert sind,

einer Trägervorrichtung (30), die die tragenden Stummelwellen (24a) der Planetenscheiben (24) trägt,

und einem Paar von im Abstand angeordneten nichtdrehenden ringförmigen Planetenführungsbahnen (34a, 34b), die im wesentlichen koplanar und konzentrisch zu dem Paar von Sonnenscheiben (18a, 18b) angeordnet sind, wobei die Sonnenscheiben und die ringförmigen Führungsbahnen die Planetenscheiben reibschlüssig umgreifen,

b) einen Planeten-Koppelgetriebezug (16) mit

einem Sonnenzahnrad (40; 52), das mit der Eingangswelle (22) des Getriebes in Antriebsverbindung steht,

einem Ringzahnrad (46), das mit einer Ausgangswelle (48) des Getriebes in Antriebsverbindung steht,

und einer Mehrzahl von Planetenzahnrädern (44), die auf Stummelwellen (44a) drehbar gelagert sind, die an der Trägervorrichtung montiert sind, wobei die Planetenzahnräder des Planeten-Koppelgetriebezugs und die Planetenscheiben des Umlauf-Scheibenvariators auf axial entgegengesetzten Seiten der Trägervorrichtung angeordnet sind,

c) wobei der Umlaüf-Scheibenvariator Mittel zur Änderung des Abstands zwischen dem Paar von äußeren Planetenführungsbahnen und damit zur stufenlosen Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

d) die Trägervorrichtung aus einem einzigen scheibenförmigen Träger (30) besteht und

e) dieser scheibenförmige Träger (30)

radiale Sitze (28) aufweist, in denen die tragenden Stummelwellen (26, 24a) der Planetenscheiben (24) des Umlauf-Scheibenvariators in radialer Richtung gleitbar montiert sind,

und die Stummelwellen (44a) der Planetenzahnräder (44) des Planeten-Koppelgetriebezugs trägt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem das Sonnenzahnrad (40) und das Ringzahnrad (46) so angeordnet sind, daß sie selbstzentrierende Bewegungen auf einer Zwischenwelle (38) ausführen, auf der der Träger (30) bzw. die Ausgangswelle (48) gelagert sind.

3. Getriebe nach Anspruch 2, bei dem das Sonnenzahnrad (40) eine Stirnfläche besitzt, die mit einem vorbestimmten Radial-/Winkelabstand mit der Zwischenwelle (38) verkeilt ist, die drehfest mit der Eingangswelle (22) verbunden ist.

4. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem der Träger (30) so angeordnet ist, daß er selbstzentrierende Bewegungen auf einer Zwischenwelle (50) ausführt, die koaxial zu dem Sonnenzahnrad (52) angeordnet und einstückig mit diesem ausgebildet ist, und daß das Ringzahnrad (46) so angeordnet ist, daß es selbstzentrierende Bewegungen auf einer Ausgangswelle (48) ausführt.

5. Getriebe nach Anspruch 4, bei dem die Zwischenwelle (50) mit einem ersten Ende auf der Eingangswelle (22) festgekeilt und mit seinem zweiten Ende auf einem Ende (48b) der Ausgangswelle (48) drehbar gelagert ist.

6. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem der Träger (30) so angeordnet ist, daß er selbstzentrierende Bewegungen auf einer Zwischenwelle (38) ausführt, die koaxial zu dem Sonnenzahnrad (40) angeordnet ist, wobei dieses eine Stirnfläche besitzt, die mit einem vorbestimmten Radial-/Winkelabstand mit der Zwischenwelle (38) verkeilt ist, die drehfest mit der Eingangswelle (22) verbunden ist.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 3 oder 6, bei dem die Keilpassung des Sonnenzahnrads (40) an der Zwischenwelle (38) in einer Vertiefung der letzteren vorgesehen ist, in der eine Innenverzahnung ausgebildet ist, die mit einer Außenverzahnung des Sonnenzahnrads (49) in losem Eingriff steht.