FI73798C

FI73798C - Pao friktion baserad planetvaexel.

Info

Publication number: FI73798C
Application number: FI844519A
Authority: FI
Inventors: Ilmari Kinanen; Sulo Ranne
Original assignee: Orion Yhtymae Oy
Priority date: 1984-11-16
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1987-11-09
Also published as: JPS61149665A; FI73798B; FI844519L; US4691595A; FI844519A0; DE3539381A1

Description

73798

Kitkaan perustuva planeettavaihde

Keksinnön kohteena on kitkaan perustuva planeettavaihde, jossa on pyörivä vetoakseli ja lieriömäisiä välirulHa, jotka no-jaavat pyörivästl vetoakselin ulkopintaa vasten ainakin kahdessa eri kohdassa, ja ulompi avoin putkimainen kehäosa, joka ympäröi välirullia ja nojaa niihin sisäpinnallaan, jolloin kehäosa on ohutta joustavaa materiaalia ja on sijoitettu tiiviisti puristaen rullien ympärille niin, että sen ulkopinta on vapaa muuttamaan muotoaan pyörimisen aikana, ja kehäosaan on yhdistetty tai sen kanssa on yhtenäisenä osana samankeskinen akseliosa, joka on päinvastaiseen suuntaan kuin kehäosa.

Pyörivän liikkeen hammasvälityksissä ja ketjuvälityksissä yms. syntyy kosketuskohdan siirtymisestä vierintäradalla johtuen periodinen vä1ityssuhteen muutos. Tästä sekä välyksistä aiheutuu liikkeisiin värinöitä, jotka ovat erityisen haitallisia tarkkuutta vaativissa mekanismeissa, kuten esimerkiksi rönt-gentomografi ai ai tteissa.

Kitkaan perustuvissa planeettavaihteissa on ennestään tunnettua (vrt. esim. EP-patentti 3793 ja DE-hakemusjui kai su 3306998) järjestää vapaasti pyörivien rullien sekä näitä ympäröivän aurinkopyörän välille joustavat elementit, joilla aikaansaadaan haluttu säteensuuntai rten puristusvoima. Nämä elementit on muodostettu poikkileikkaukseltaan U-muotoisiksi renkaiksi, jotka aksiaalisesti kokoonpuristettaessa laajenevat säteettäisesti puristuskosketukseen vapaasti pyörivien rullien kanssa. Tällaiset väliin sijoitettavat elementit helpottavat jossakin määrin vaihteen kokoonpanoa siinä mielessä, että ennen kokoonpuristamista voi esiintyä tietty välys säteen suunnassa, mutta toisaalta rakenne tulee sisältämään lukuisia osia ja näin ollen se tulee myös kalliiksi.

2 73798

Julkaisussa GB-2064706 A esitetään keino säätää välittyvää momenttia kiinteäksi kytketyn ulkokehän planeettapyöriin kohdistaman paineen mukaan nestepaineen aiheuttaman muodonmuutoksen avulla. Näin toteutettuna ratkaisussa on varsin paljon osia ja se onkin tarkoitettu lähinnä kytkimeksi.

US-patentissa 3 668 946 on esitetty johdannossa mainittua tyyppiä oleva planeetta vaihde, jossa ulompi kehäosa on joustava sekä mitoitettu kahteen sen sisään diametraalisesti sijoitettuun vierintärul1 aan nähden niin, että ohutta terästä olevan kehäosan jouston ansiosta saadaan sopiva puristusvoima. Näin ollen kitkavoima eli välitettävä momentti ei ole enää valmiissa planeettapyörässä säädettävissä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada viimeksi mainittua tyyppiä oleva planeetta vaihde, jossa verraten yksinkertaisella ja luotettavalla rakenteella mahdollistetaan momentin säätö missä vaiheessa tahansa, jopa planeettapyörän käytön aikana. Tämän tavoiteen saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle planeetta vaihteel1 e tunnusomaista se, että kehäosan sisäpuolelle on sijoitettu kiekko siten, että sen etäisyys välirullista akseliosaan päin on aksiaalisesti säädettävissä, jolloin kiekko on kehältään painettu tiiviisti putkimaisen kehäosan sisäseinämää vasten kehäosan avoimen pään joustavuuden säätämiseksi kiekon aksiaalisen asennon avulla.

Keksinnön mukaisessa välitysmekanismissa on välirullat muodostettu esimerkiksi kuu!aiaakereista ja kiinnitetty tukile-vyynsä siten, että ne asettuvat säteittäissuunnassa vapaasti uiko- ja sisäkehien välille, mutta tangentin suunnassa laakerien siirtyminen on estetty tiukalla sovitteella, joten välitys on käytännöllisesti katsoen välyksetön. Pyöritettäessä sisäkehää välirullat välittävät liikkeen ulkokehälle. Välity s s u h de on kehien välirullia koskettavien halkaisijoiden suhde. Rakenteen etuna on luotettavuus ja vähäinen tilantarve sekä mahdollisuus käyttää jopa sileätä moottorin akselia suo- )t 3 73798 raan välityksen sisäkehänä. Käytettäessä vierintäkehissä kovia metallilaatuja esim. karkaistua terästä ja vällpyörinä kuulaiaakerelta saadaan aikaan kestävä rakenne, jonka hyötysuhde on erittäin korkea ja jättämä pieni.

Keksinnön mukaista välitysmekanismia voidaan soveltaa esim. moottorin ja lllkeruuvln välillä 1ineaari11Ikkeen nopeuden sovittamiseen tai korvaamaan hihna- tai muita kitkavälityksiä tarkempana ja vähemmän tilaa vievänä rakenteena.

Vetomomentti saavutetaan siis tekemällä ulkokehä ohueksi ja mitoittamala se niin, että se puristaa välipyöriä sopivalla voimalla sisäkehää vasten. Ulkokehä deformoituu välirullien välissä sisäänpäin kimmovoimien vaikutuksesta.

Säätöä varten toimiva akslaalisuunnassa siirrettävä kiekko tukee kehää estäen sen muodonmuutosta sisäänpäin, jolloin kiekon sijaitessa lähellä vieritysrataa puristusvoima on suuri ja päinvastoin.

Seuraavassa on keksintöä selitetty tarkemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin.

Kuviossa 1 on planeettapyörän perusrakenne, ilman keksinnön mukaista säätökiekkoa, sivulta ja vaihteen kohdalta leikattuna. Kuviossa 2 on edellisestä kuviosta esitetty leikkaus kohdalta A-A. Kuviossa 3 on momentin säätö järjestetty keksinnön mukaisesti aksiaalisuunnassa siirrettävän kiekon avulla.

Kuvio 1 esittää planeettapyörän perusrakennetta, jossa on as-kelmoottori 1, joustava kytkin 2, vauhtipyörä 3, vetorulla 4. Välirullat 5 on muodostettu laakereista. Jos laakereita on kolme, ne sijoitetaan symmetrisesti tasasivulsen kolmion kärjiksi. Välirullat asettuvat vapaasti säteen suunnassa joustavan ulkokehän 6 puristamina. Kehän 6 napaan on kiinnitetty akseli 9, joka on laakeroitu laakerilla 8 samankeskiseksi ve- * 73798 toakseli’n 4 laakerin 7 kanssa. Ulkokehä eli lieriö 6 on niin syvä, ts. rullat 5 niin kaukana jäykästä osasta 17, että kehä 6 voi muuttaa muotoaan joustavasti puristusvoiman ylläpitämiseksi.

Kuviossa 2 on esitetty välityksen toiminnallinen poikkileik-kauskuvanto välirullien 5 kohdalta leikattuna.

Kuvio 3 esittää keksinnön erästä suoritusmuotoa. Kehän sisälle on järjestetty ympyräkiekko 12 kehän sisäpuolelle liukuvaksi sovitettuna siten, että se tukee kehää estäen sen muodonmuutosta sisäänpäin. Akseli 9 on laakeroitu laakerilla 8 tukile-vyyn 11, joka sulkee vaihdepesän umpinaiseksi. Akselin 9 sisällä olevaa ruuvia 13 kiertämällä saadaan ympyräkiekon 12 etäisyyttä kupin pohjasta muutetuksi, jolloin kiekon ollessa kupin pohjassa kehä 6 on päästään suhteellisen vapaa joustamaan ja puristus välirulliin on pieni. Kun tukikiekko 12 saatetaan ruuvilla lähelle välipyöriä, estyy kehän muodonmuutos ja puristusvoimat ja siten 1 uistomomentti kasvavat.

il

Claims

5 73798

1. Kitkaan perustuva planeettavalhde, jossa on pyörivä vetoakseli (4) ja lieriömäisiä vällrullia (5), jotka nojaavat pyörivästi vetoakselin (4) ulkopintaa vasten ainakin kahdessa eri kohdassa, ja ulompi avoin putkimainen kehäosa (6), joka ympäröi vällrullia (5) ja nojaa niihin sisäpinnallaan, jolloin kehäosa (6) on ohutta joustavaa materiaalia ja on sijoitettu tiiviisti puristaen rullien (5) ympärille niin, että sen ulkopinta on vapaa muuttamaan muotoaan pyörimisen aikana, ja kehäosaan on yhdistetty tai sen kanssa on yhtenäisenä osana samankeskinen aksellosa (9), joka on päinvastaiseen suuntaan kuin kehäosa (6), tunnettu siitä, että kehäosan (6) sisäpuolelle on sijoitettu kiekko (12) siten, että sen etäisyys välirullista (5) akseliosaan (9) päin on aksiaalisesti säädettävissä, jolloin kiekko (12) on kehältään painettu tiiviisti putkimaisen kehäosan (6) sisäseinämää vasten kehäosan (6) avoimen pään joustavuuden säätämiseksi kiekon (12) aksiaalisen asennon avulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen planeettavaihde, tunnettu siitä, että kiekko (12) on pyörivästi kiinnitetty keskitankoon (13), joka ulottuu kehäosan akselin (9) läpi ja, että tässä tangossa (13) on elimet, kuten kierteet, kiekon (12) aksiaalisen asennon säätämiseksi.