SE439670B - Bikonisk momentoverforande kropp - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 8100002-8 har varit att utforma den bikoniska kroppen såsom ett aggregat av två koniska element på en gemensam axel och koncentriskt med varandra, samt att förbinda axeln med ett kamsystem som fungerar för att separera konelementen utmed axeln i beroende av vridmomentsskillnaden mellan æeln och konelementen.

Genom att förbinda axeln antingen direkt eller indirekt med transmissionens utgång koumer den kraft med vilken konelementen tvingas mot de ringliknande elemen- ten att kunna göras proportionell mot utgångsbelastningen. En huvudsaklig svårig- het med detta sätt att alstra normalkrafter är att sättet och storleken på den belastning som påföres aggregatet av konelement och axeln tenderar att utböja axeln relativt konelementen, vilket förorsakar att konelementen tenderar att kärna äler |á annat sätt bilda en icke önskad bana för vridmomentstransmission mellan axeln och konelementen. Effektiviteten hos kam- eller rampsystemet som är anordnat mellan axeln och konelementen reduceras därför, vilket resulterar i att normalkrafterna som utvecklas vid friktionskontaktpunkterna är lägre än de som erfordras för att klara av utgångsbelastningen hos transmissionen. Denna situation kan i sin tur resultera i glidning vid de friktionssamverkande ytorna, ojämn belastning vid de två kontaktpunkterna och andra faktorer, som reducerar effektiviteten och kraft- överföringen och/eller förorsakar skada på transmissionskomponenterna. Olika lös- ningar på detta problem har föreslagits och visat sig vara effektiva, men sådana lösningar har medfört komplexa konstruktioner och kompromisser snarare än elimine- ring av den verkliga källan för effektivitetsförluster i krafttransmissionen och mekaniska fel.

Enligt föreliggande uppfinning uppstyvas och förstärkes en bikonisk kropp, som innefattar ett par konelement, som utsättes för kraftiga, diametralt motriktade normalkrafter, för att möjliggöra att kroppen uppbäres för rotation vid motsatta ändar utan mätbar utböjning eller axiell felinriktning av de roterande och icke- roterande delarna vid varje rotationsupplag. Detta uppnås genom att förlänga de små ändarna avkonelementen för att åstadkomma lageraxlar utformade i ett stycke med konelementen. Axelförlängningarna hos konelementen har en tvärsnittsyta som är tillräckligt stor för att motstå de moment och uppbära de normalkrafter som kroppen utsätts för utan någon märkbar utböjning.

I en utföringsform där konelementen är koncentriska med en central axel och belastade i motsatta axiella riktningar i beroende av en vridmomentsskillnad mellan axeln och de båda konerna, har lageraxelförlängningarna hos konerna en ringformad utformning för att upptaga styraxeln. Eftersom den centrala axeln uppbär endast en liten del av böjbelastningarna som kroppen utsätts för kan diametern hos den centrala axeln reduceras till den som är nödvändig för att klara av endast moment- belastningarna.

I en annan utföringsform består den bikoniska kroppen av två i motsatta riktningar konvergenta konelement, som är förbundna utan en central axel vid resp. 10 15 20 25 30 35 40 81ÜÜUUZ*8 baser eller ändar med stor diameter för relativ rotation och axiell förskjutning relativt varandra. Kroppen är motstándskraftig mot axiala böjningar pá grund av dess geometri eller bikoniska utformning och genom överföring av böjkrafterna genom ett radiellt lager, som förbinder basändarna hos de två konerna. Vidare finns en styrkon fast förbunden vid sin bas med basänden av en av konelenenten och sträckande sig till och koncentriskt lagrad inuti den mindre änden av det andra konelementet och därigenom stabiliserande kroppen mot krafter som verkar på den.

För att utveckla normalkraftkomponenter, medelst vilka rullytorna pà konelemen- ten pressas till samverkan med de komplementära rullytorna, som är rotations- symmetriska omkring en axel lutande relativt och skärande axeln för den bikoniska kroppen, befinner sig de tvâ konelementen i sistnämnda utföringsform i axiell an- liggning mot varandra via komplementära kam- eller rampytor, företrädesvis, men ej nödvändigtvis, belägna vid de koncentriska små ändarna av styrkonen och det andra konelenentet_ Kam- eller;rampytorna fungerar för att omvandla moment som verkar mellan konelementen till en axiell kraft, som verkar för att separera konelementen på axeln för den bikoniska kroppen. Vidare kan en inställbar förbelastningskraft anbringas på konelementen medelst en inställningsskruv, som verkar mellan dem.

Huvudändamálet med föreliggande uppfinning är därför att reducera till ett minimum utböjningen hos en kraftöverförande kropp av ovan angiven typ, vilken uppbäres vid sina ändar medelst lager för att motstå diametralt mot varandra rikta- de och på axiellt avstånd från varandra belägna normalkrafter.

Ytterligare ändamål och ytterligare tillämpningar av föreliggande uppfinning framgår av nedanstående detaljerade beskrivning under hänvisning till bifogade ritningar. Samna delar på de olika ritningarna har erhållit samma hänvisnings- beteckningar. Fig. l är ett längdsnitt genom en steglöst variabel transmission enligt en första utföringsform av uppfinningen. Fig. 2 är ett längisnitt genom en annan kontinuerligt variabel transmission enligt en andra utföringsform av upp- finningen. Fig. 3 är en delförstoring av fig. 2 i samma längdsnitt. Fig. 4 är en vy liknande fig. 3 men visar komponenterna i ett annat läge. Fig. 5 är en sprängvy som visar komponenterna i fig. 2-4. Fig. 6 är en ändvy tagen utmed linjen 6-6 i fig. 5.

I fig. l visas en såsom exempel vald utföringsform av en steglöst variabel transmissionsenhet enligt föreliggande uppfinning. Transmissionen 10 innefattar ett hölje eller en ram l2, som uppbär komponenterna eller kropparna i transmissionen.

En bärkropp l4 är monterad vid motsatta ändar medelst axelliknande förlängningar l6 och l8 i höljets ändväggar 20 och 22 för att vara huvudsakligen koncentrisk med en primär eller första symmetriaxel 24. Förlängningarna l6 och l8 och kroppen l4 hálles mot rotation på axeln 24, exempelvis medelst làsande splines 26 och 28.

En huvudsakligen cylindrisk kropp 30 uppbäres pá förlängningarna l6 och l8 och l0 15 20 25 30 35 40 8100002-8 således av ramen l2 för att vara roterbar omkring den första axeln 24, medelst lager 32 och 34. Kroppen 30 uppbär ett par på axiellt avstånd fràn varandra belägna ringar 36 och 38, som bildar inre belastningsytor eller rullytor 40, som är rota- tionssymmetriska omkring den första axeln 24. Ringarna roterar med kroppen 30 och är axiellt inställbara mot och bort från varandra medelst lämpliga regleranord- ningar, såsom en eller flera, företrädesvis tre, i motsatta riktningar gängade skruvar 42, som är anordnade att roteras medelst lämpliga anordningar (ej visade).

En bikonisk kropp 44 uppbäres av kroppen l4 för rotation omkring en andra axel 46, som är lutande relativt den första axeln 24 och skär den första axeln vid en axelskärpunkt S. Även om kroppen 44 fungerar såsom en enhet består den av separata delar i utföringsformen enligt fig. l. Dessa delar består av ett par i motsatta riktningar konvergerande konelement 48 och 50, som bildar de koniska belastningsytorna 52, som är rotationssymmetriska omkring axeln 46. Konytorna 52 konvergerar med en konvinkel, som är dubbelt så stor som skärningsvinkeln mellan axlarna 24 och 46. Således kan rullytorna 52 på konerna 48 och 50 kontinuerligt befinna sig i kontakt med rullytorna 40 på ringarna 36 och 38 vid alla axiella lägen för ringarna.

Ett kulrampaggregat 54 är anordnat för att âtskilja eller separera basändarna av de koniska elementen 48 och 50. Aggregatet 54 innefattar ett par plattelement 56 och 58, som är förspända bort från varandra medelst en fjäderbelastning, som alstras av en uppsättning Belleville-fjäderbrickor 60. Plattorna 56 och 58 samt basändarna av konelementen 68 och 50 är utformade med komplementära rampytor för att samverka med två par kulor 62 och 64, som tvingar konelementen 48 och 50 i motsatta riktningar bort från skärningspunkten X mellan axlarna pä ett sätt som kommer att beskrivas mer i detalj här nedan.

Konelementen 48 och 50 är försedda med genomgående hål 66 och 68, som är koncentriska med axeln 46 och passar på den yttre diametern av en central axel 70.

Axeln 70 innefattar splines 72 belägna centralt utmed dess längd för att åstad- komma en rotationskoppling mellan kulrampplattorna 56 och 58 och axeln 70. Axeln 70 bildar en tät roterbar och glidbar passning med motstående ändpartier av varje konelement 48, 50 på ett sätt som medger relativ rotation och axiell rörelse mellan konelementen 48 och 50 och axeln 70. Åtminstone en ände av axeln 70 är förbunden med ett koniskt kugghjul 74, som i den visade utföringsformen står i direkt ingrepp med ett kugghjul 76 pâ en axel 78, som delvis är lagrad medelst lager 80 för att vara oberoende roterbar relativt kroppen l4. Ett axiallager, som på ritningen representeras av en kula 8l, är beläget mellan en ände av axeln 70 och en hållare 82, som är fäst vid bärkroppen l4. Den motstående änden av axeln 70 är på liknande sätt låst av en bricka 83, som anligger mot ett parti av kroppen l4. På detta sätt förhindras axiell rörelse hos axeln på grund av reaktioner från kugghjulen.

I den utföringsform som visas i fig. l uppbär den cylindriska kroppen 30 10 l5 20 25 30 35 40 8100002-8 ett kugghjul eller kedjehjul 84 medelst vilket kroppen 30 drives till rotation omkring axeln 24. Även om ingången och utgángenttill och från transmissionen kan utbytas mot varandra och bestå av kugghjulet 84 eller axeln 78 antages här att kroppen 30 drives i rotation av kraftingángen till kugghjulet 84 medan drivmomentet överföres från rullytorna 40 medelst friktion till rullytorna 52 på konelementen 48 och 50. Vridmomentet i de koniska elementen överföres därefter genom kulorna 62 och 64 till plattorna 56 och 58 och därefter till axeln 70. Vridmomentet överföres såsom utgångsmoment till axeln 78 via kugghjulen 74 och 76. Vridmoments- skillnaden mellan de koniska elementen 48 och 50 och axeln 70 verkar på kulorna 62 och 64, som på grund av rampytorna alstrar en axiellt separerande kraft på konelementen 48 och 50, som är proportionell mot vridmomentsskillnaden. Såsom ett resultat härav kommer rullytorna 52 på konelementen att tvingas till scmverkan med rullytorna 40 under normalkrafter som är proportionella mot utgångsbelastningen pâ axeln 78. Eftersom kontaktpunkterna Pl och P2 mellan ytorna 40 och 52 är diamet- ralt motbelägna varandra kommer normalkrafterna att alstra ett momentpar i en riktning som skulle kunna minska vinkeln mellan axlarna 24 och 46. Eftersom kroppen 14 är fast i den utföringsform som visas och rörelsen hos den bikoniska kroppen 44 är en enkel rotation omkring axeln 46 motverkas momentparet endast av lagren 86 och 88, medelst vilka motstående ändar av kroppen 44 uppbäres för rotation i kroppen l4.

Pa grund av de olika momentarmarna för momentparet som härrör från normal- krafterna och reaktionsmomentet som alstras av lagren 86 och 88 finns en tendens för den bikoniska kroppen 44 och axeln 70 att utböjas till en S-formad kurva där axeln 46, om den böjdes pà detta sätt, skulle skära punkten S och tva punkter centrerade vid lagren 86 och 88. Denna utböjning är resultatet av böjkrafter, som är huvudsakligen lika stora och motsatt riktade utmed vardera halva längden av axeln mellan resp. lager och punkten S.

Enligt föreliggande uppfinning undvikes huvudsakligen utböjningen av den bikoniska kroppen 44 mellan punkten S och lagren 86 och 88 genom att förse varje konelement 48 och 50 med i ett stycke utformade axelförlängningar 90 och 92 från ändarna med liten diameter hos de koniska rullytorna 52. Eftersom axeln 70 är redu- cerad till en diameter, som är tillräckligt stor för att endast överföra vrid- momentet och skjuvbelastningen pâ axeln 70, har axelförlängningarna 88 och 90 er- hållit en ökad radiell tjocklek. Motståndet mot den bikoniska kroppens utböjning såsom ett resultat av normalkrafterna pâ rullytonna 52 uppbäres helt och hållet av konelementen 48 och 50. Eftersom de koniska elementen är utformade av material med hög styrka av sådan typ som används för lagerrullar, och även beroende pà den ökande diametern hos dessa element och axelförlängningarna 90 och 92 kommer en utböjning av axeln 46 huvudsakligen att undvikas.

Lagren 86 och 88 är företrädesvis hydrodynamiska lager, som har en inre bana 10 l5 20 25 30 35 40 8100002-8 6 som direkt definieras av axelförlängningarna 88 och 90 och en yttre bana eller hylsa 96, som är belägen i kroppen l4. Den cylindriska samverkande ytan mellan banorna 94 och 96 förses med ett smörjmedel under högt tryck, som tillföras medelst yttre ledningar 98 via inre kanaler 99 och l00 i kroppen l4 och axeln 70.

Möjligheten att använda hydrodynamiska lager vid uppbärningen av den bikoniska kroppen 44 är betydelsefullt inte endast för att upptaga belastningarna som alstras vid kugghjulen och den obegränsade livslängden hos hydrodynamiska lager, utan också att sådana lager kan medge en viss axiell rörelse hos konelementen 52 härrörande frán elasticiteten hos materialet som konelementen 48 och 50 och ringarna 36 och 38 är utfonnade av. Även undvikandet av belastningar på axeln 70, som tenderar att âstadkomna en relativ utböjning mellan axeln 70 och konelenenten 48 och 50 är betydel- sefullt för att undvika en direkt momentskillnad mellan konelementen och axeln.

I själva verket kommer varje direkt överföring av moment från axeln 70 till konele- menten att reducera det vridmoment som ses av kulorna 62 och 64 och reducera den effektiva normalkraften pâ ytorna 40 och 52 till under den som är nödvändig för att överföra en given utgångsbelastning på axeln 78.

I sistnämnda avseende är det betydelsefullt att notera att böjkrafterna som den bikoniska kroppen 44 utsättes för som en helhet överföres till axeln 70 endast vid basändarna av de koniska elementen, där utböjningen av axeln är minimal. Vidare är momentarmen för direkt transmission medelst friktion mellan axeln vid konelementens inre eller större ändar liten relativt momentarmen överförda medelst kulorna 62 och 64 och momentarmen för rullytorna 52. Därför kommer storleken av en icke önskad momentskillnad mellan konelementen 48 och 50 och det longitudinellt centrala partiet av axeln 70 att vara liten relativt de överförda vridmomenten och de erforderliga normalkrafterna. Vidare kommer de relativa momentarmslängderna när ringarna 36 och 38 är belägna vid basen eller den större änden av konelementen att reducera effekten av icke önskad konaxelfriktion eftersom mindre normalkrafter därvid alstras av kul- rampaggregatet 54 för överföring av ett givet moment vid basänden av konerna än det som erfordras vid transmission av samma moment vid de mindre ändarna av konerna.

Med andra ord kan en lägre effektivitet hos kulrampaggregatet tolereras under till- fällen hos transmissionen när.friktionen mellan det centrala omrâdet och axeln 70 och konelenenten är maximal.

Vid de små ändarna av konerna där momentarmen för icke önskad konaxelfriktion närmar sig längden för momentarmen för vridmomentstransmissionen vid rullytorna 52 uppbäres hela reaktionen av normalkrafterna på konelementen via lagren 86 och 88 direkt medelst konelementen och axelförlängningarna 90 och 92. Således finns ingen normalkraft som verkar mellan axelförlängningarna och axeln 70 medelst vilken monent kan överföras medelst friktion mellan axelförlängningarna 92 och axeln 70. Pa grund av denna konstruktion är kulrampaggregatet effektivt för att alstra normalkrafter hos konelementen mot ringarna 36 och 38 huvudsakligen proportionellt mot vridmoments- 10 15 20 25 30 35 40 7 8100002-8 beiastningen pà axe1n 78.

Pâ ritningarna visas i fig. 2 en a1ternativ utföringsform av den bikoniska momentöverförande kroppen en1igt före1iggande uppfinning. Kroppen 110 visas i en något annorïunda, kontinuer1igt variabe1 transmissionsenhet innefattande en ram 112, en ingångsaxe1 114 och en utgängsaxe1 116. Ingångsaxe1n 114 är direkt förbunden med en kropp 118, som uppbäres i ramen 112 mede1st 1ager 120 och 122 för rotation om- kring en första axe1n 124. Kroppen 118 motsvarar kroppen 14 i transmissionen en1igt fig. 1, men är i denna utföringsform roterbar såsom en vevaxe1kropp. Den bikoniska kroppen 110 uppbäres i sin tur direkt av vevaxe1kroppen 118 mede1st 1ager 126 och 128 för att vara roterbar omkring en andra axe1 130, sun är 1utande re1ativt och skär den första axe1n 124 vid en axe1skärpunkt S. Ett par ringar 132 och 134 uppbäres av och är rotationsförbundna med ramen 112. Ringarna är axie11t instä11bar mot och bort från axe1skärpunkten S. I den utföringsform som visas i fig. 2 utföres denna axie11a instä11ning av ringarna 132 och 134 av en e11er f1era skruvar 136 med motriktade gängor. Skruvarna är roterbara med en yttre regleranordning (ej visad) via kugghju1 138 och 140, vi1ka är roterbara på ax1ar fixerade re1ativt ramen 112.

Ett ytter1igare kugghju1 142 är roterbart re1ativt ramen112 och fungerar i praktiken för att synkronisera rotationen hos kugghju1et 140 med motsvarande kugghju1 för ytter1igare uppsättningar av dubbe1gängade skruvar (ej visade). Ett drivkugghju1 144, som är förbundet direkt med den bikoniska kroppen 110 på ett sätt som kommer att beskrivas mer i deta1j här nedan,stár i ingrepp med ett ringkugghju1 146, son är direkt förbundet med utgångsaxeïn 116.

På samma sätt som i de transmissionsenheter som beskrives i ovannämnda amerikanska patentskrifter, bildar den bikoniska kroppen 110 ett par yttre, koniska ytor 148 och 150, som är rotationssymmetriska omkring axe1n 130 och som fungerar som ru11- e11er be1astningsytor. ytorna 148 och 150 samverkar med komplementära inre beiastningsytor på ringarna 132 och 134 vid två diametra1t be1ägna kontakt- punkter P1 och P2. Som ett resu1tat av friktionskontakten me11an den bikoniska kroppen 110 ochringarna 132 och 134, är rotationshastigheten hos utgángsaxe1n 116 i detta fa11et, produkten av både rotationen hos vevaxe1kroppen 118 på den första axe1n 124, som förorsakar en cirku1är e11er p1anet1iknande röre1se hos drivkugg- hju1et 144, och rotationen av drivkugghju1et ti11samnans med den koniska kroppen 110 på axe1n 130. Om .Ål är rotationshastigheten hos vevaxelkroppen 118 omkring axe1n 124; G9 är rotationshastigheten av utgângsaxe1n 116; ua är förhâ11andet me11an radien hos ringarna 132 och 134 och radien hos de bikoniska ytorna 148 och 150 vid kontaktpunkterna P1 och P2; och k är diameterförhá11andet me11an drivkugghju1et 144 och ringkugghju1et 146, så öestämmes utgångs/ingångs-hastighetsförhà11andet hos transmissionen av ekvationen: o O 6/«=1-W.

Det inses att i utföringsformen en1igt fig. 2 utför den bikoniska kroppen 10 15 20 25 30 35 40 8100002-8 8 110 en nutationsröre1se såsom ett resultat av att den uppbäres på den andra axe1n 130 mede1st vevaxe1kroppen 118. I andra utföringsformer av samma grund1äggande trans- mission, se specie11t den amerikanska patentskriften 4.152.946, kan den bikoniska kroppen 110 vara koncentrisk med den första axe1n 124 och förbunden direkt med en utgângsaxe1, medan ringarna 132 och 134 är koncentriska med den andra axe1n 130 och som sådana uppbäres i en nutationsröre1se mede1st motsvarigheten ti11 vevaxe1- kroppen 118. Såsom framgår av nedanstående beskrivning är konstruktionen och funk- tionen av den bikoniska kroppen 110 1ikavä1 app1icerbar på endera formen av trans- missionen i denna genere11a k1ass.

Såsom framgår ur fig. 2 är de koniska ytorna 148 och 150 de yttre ytorna av tvâ konelement 152 och 154. Bägge kone1ementen 152 och 154 är ihâ1iga och övergår vid sina mindre ändar i cy1indriska partier 156 och 158 för att bi1da rotationsupp- 1ag vid resp. 1ager 126 och 128. Bägge konerna har en basände 160, 162 meire1ativt stor diameter och utformade att bi1da te1eskopiska 1agerytor 164 och 166, vi1ka bi1dar yttre och inre ytor hos ett radia11ager 167. Som ett resu1tat av detta 1ager 167 kan kone1ementen 152 och 154 rotera re1ativt varandra och även g1ida 1ongitudi- ne11t utmed axe1n 130 re1ativt varandra.

Såsom nämnts ovan är drivkugghju1et 144, mede1st vi1ket vridmoment överföres från den bikoniska kroppen 110 ti11 en be1astning via utgângsaxe1n 116, direkt förbundet för rotation ti11sammans med kroppen 110. I den visade utföringsformen är drivkugghju1et 144 endast direkt förbundet med kroppen 110 via kone1ementet 154.

Kugghjuiet 144 är utbi1dat som en för1ängning av den sma1a änden av kone1ementet 154.

För att bi1da en vridmomentsbana från kone1ementet 152 ti11 drivkugghju1et 144 samt för att stabi1isera aggregatet av de tvâ konerna 152 och 154 på axe1n 130 är basänden 162 av kone1ementet 154 fäst, exempe1vis mede1st svetsning, ti11 bas- änden 168 av en styrkon 170, vars sma1a ände 172 är roterbart och g1idbart uppburet av ett radia11ager 173 utformat me]1an den yttre änden av ändpartiet 172 och innan- för 1agerpartiet 156 hos den 1i11a änden av kone1ementet 152. Ett kam- e11er ramp- aggregat 174 fungerar som den ända vridmomentsöverförande kopp1ingen me11an kone1e~ mentet 152 och drivkugghju1et 144 via styrkonen 170 och kone1ementet 154 pà ett sätt som beskrives mer i deta1j här nedan.

Kamaggregatet 174 är be1äget inuti 1agerpartiet 156 vid den sma1a änden av kone1ementet 152. Såsom tyd1igast framgår ur fig. 3-6 innefattar aggregatet 174 en 1agerp1atta e11er p1ugg 176, som är gängad i e11er på annat sätt fäst vid och förankrat mot axie11 förskjutning re1ativt kone1ementet 152. Vidare innefattar aggregatet ett cy1indriskt kame1ement 178, som är mede1st sp1ines 178 kopp1at för direkt rotation ti11sanmans med kone1ementet 152, samt ett komp1ementärt utformat cy1indriskt kamparti 182 utformat i ett stycke med e11er på annat sätt icke roter- bart fäst vid den sma1a änden 172 av styrkonen 170. En instä11ningsskruv 184 är 10 15 20 25 30 35 40 9 810000243 mede1st gängor upptagen i 1agerp1attan 176 och an1igger mot kame1enentet 178.

Genom jämföre1se me11an fig. 3 och fig. 4 inses att 1ängden hos nämnda sp1ines 180 är ti11räck1ig för att möj1iggöra att kame1ementet 178 kan instä11as axie11t inuti 1agerpartiet 56 hos kone1ementet 152 genom 1ämp1ig instä11ning av instä11ningsskruven 184.

Såsom visas i fig. 5 och 6 är kame1ementen 178 och 182 försedda med komp1emen- tära ringformade kamytor 186 och 188 vid resp. ände. Dessa ytor bi1dar en rampvinke1 mede1st vi1ken en vinke1kraft e11er rotationskraft (dvs ett moment) omvand1as ti11 en axie11 kraftkomponent, som verkar för att separera kame1anenten 178 och 182 axie11t. Den axie11a separerande kraften är därför proportione11 mot det moment _ som överföres me11an kame1ementen 178 och 182 och stor1eken av den axie11a kraften för ett givet vridmoment bestämmes av rampvinke1n hos de samverkande kamytorna 186 och 188. Kamytorna 186 och 188 är vidare bidirektione11a i den betyde1sen att samma axie11a kraftkomponent utveck1as oberoende av den re1ativa riktningen av vridmoments- överföringen me11an kame1ementen 178 och 182.

Pâ grund av den direkta momentbanan me11an kame1ementet 178 och kone1ementet 152 och me11an kame1ementet 182 och kone1ementet 154 via styrkonen 170, så kommer ungefär hä1ften av momentbe1astningen vid drivkugghju1et 144 att överföras av kamytorna 186 och 188. Utveck1ingen av detta moment och dess effekt på funktionen hos he1a transmissionen, som innehá11er den bikoniska kroppen 110, kommer nu att förk1aras. Såsom nämnts_ovan sker momenttransmissionen i den transmission som visas i fig. 2, från ingångsaxe1n 114 och vevaxe1kroppen 118 ti11 den bikoniska kroppen 110 mede1st friktion me11an ringarna 132, 134 och kone1ementen 152, 154 vid de två kontaktpunkterna P1 och P2. Om dessa tvâ punkter P1 och P2 hå11es symmetriska re1ativt axe1skärpunkten S under funktionen genom 1ämp1ig instä11ning av ringarna 132 och 134 kommer det moment som överföras vid punkterna P1 och P2 att vara 1ika stora, ha sanma riktning och sâ1edes representera en 1ika de1ning av det moment som avges ti11 drivkugghju1et 144. Antag vidare att instä11ningsskruven 184 har instä11ts för att förbe1asta de koniska ytorna 148-och 150 ti11 samverkan med de inre ytorna hos ringarna 132 och 134 kan ingen re1ativ röre1se uppstå me11an kone1ementen 152 och 154 vid be1astningar på utgângsaxe1n ti11s norma1kraften som erfordras vid punkten P2 överskrider den som utveck1as pâ grund av förbe1astningen mede1st instä11ningsskruven. När be1astningen på utgángsaxe1n 116 överskrider norma1- kraftbe1astningen vid punkten P1 kommer en viss g1idning att ske me11an ytan 150 och den komp1ementära ytan på den inre ringen 134. Eftersom kone1ementet 152 inte är direkt förbundet med kugghju1et 144 finns eme11ertid inte sanma tendens för g1idning vid punkten P1, förutom såsom ett resu1tat av moment överfört via kam- aggregatet 174. Eftersom ett vridmoment vid kamaggregatet 174 kommer att medföra en.aXdè11 separation av koneïementen 152 och 154 kommer norma1krafterna utveck1ade vid punkterna P1 och P2 att öka proportione11t mot be1astningen på utgångsaxe1n 116. 10 15 20 25 8100002-8 w Stor1eken av momentet som överföres mede1st kamaggregatet 176 är endast hä1ften av stor1eken av momentbe1astningen vid kugghju1et 144, eftersom det endast är det moment som uppbäres av kone1ementet 152. Stor1eken av axia1kraftkomponenten som utveck1as av kamaggregatet 176 och den resu1terande norma1kraftbe1astningen vid kontaktpunkter- na P1 och P2 är en funktion av rampvinke1n av de samverkande kamytorna 186 och 188.

Genom att dimensionera denna rampvinke1 kan norma1kraftbe1astningen på de koniska ytorna 148 och 150 mot ringarna 132 och 134 göras proportione11 mot be1astningen på utgångsaxe1n. Av det ovanstående inses att en förbättrad momentöverförande kropps- konstruktion åstadkommits för kontinuer1igt variab1a transmissioner av en typ som visas på ritningarna. I bägge utföringsformerna använis den i ett stycke med kroppen utformade för1ängningen av koneïementet för att åstadkonma he1a uppbärningen av den bikoniska kroppen, varvid maxima1 fördei drages av den bikoniska geometrin hos kroppen samt av det materia1 som används i konerna för att motstå böjningsbe1ast- ningar som kroppen utsätts för. Utföringsformen en1igt fig. 2-6 visar dessutom ytter1igare sändrag såsom énke1het_och anpassbarhet av konstruktionen antingen ti11 en ihå1ig konstruktion e11er en so1id konkonstruktion, av åtminstone konerna 154 och styrkonen 170. Sistnämnda särdrag möj1iggör eventue11t användningen av andra nateria1 än 1ager1egeringar med hög styrka för användning i konerna, såsom mindre dyra stå1sorter och syntetiska harts- e11er p1astmateria1, specie11t vid transmissioner utformade för överföringsbe1astningar som visser1igen är 1ägre än den demonstrerade kraftöverföringsförmågan hos existerande prototyper av den genere11a k1ass av transmissioner som före1iggande uppfinning avser, men ändå har manga ti11ämpnings- områden.

Modifikationer och/e11er ändringar i de visade utföringsformerna är möj1iga och framgår tyd1igt för en fackman, som 1äst ovanstående beskrivning. Ovanstående beskrivning och ti11hörande ritningar avser endast att i11ustrera föredragna utfö- ringsformer och begränsar inte uppfinningen som sådan. Uppfinningen begränsas endast av nedanstående patentkrav.

Claims (10)

C71 10 15 20 25 30 35 40 11 81ÜÛÛÛ2~8 PÅTENTKRÅV

1. Bikonisk momentöverförande kropp (44, 110) för en kontinuerligt variabel transmission, där moment överföres mellan i motsatta riktningar konvergerande koniska ytor (52 och 148, 150) på kroppen och ett par ringliknande ytor (40 och 132, 134) vid två diametralt relativt varandra belägna kontaktpunkter (P1, P2), varvid de koniska ytorna är de yttre ytorna hos två konelement (48, 50, 152, 154) hos nämnda kropp, vilka konelement är orienterade med baserna mot varandra och rörliga axiellt relativt varandra för att variera de krafter under vilka nämnda ytor halles i kontakt med varandra, varjämte kroppen är anordnad att uppbäras vid motsatta ändar mot lutningsrörelser under inverkan av krafter anbringade vid nämnda diametralt belägna kontaktpunkter och för rotation omkring kroppens symme- triaxel (46, 130), k ä n n e t e c k n a d av att varje konelement innefattar en stel, i ett stycke med konelementet utformad axelförlängning (90, 92, 156, 158) vid sin smala ände, vilken axelförlängning är cylindrisk och koaxiell med symme- triaxeln och tillhandahåller frihet för axiell rörelse hos bägge axelförlängningarna utmed symmetriaxeln relativt axiellt fasta radiella lageranordningar (96, 126, 128) vid de från varandra vända ändarna av den bikoniska kroppen, varigenom böjbelast- ningar utövade på den bikoniska kroppen uppbäres till väsentliga delar direkt av konelementen (48, 50, 152, 154).

2. Kropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att konelementen är hop- monterade med en koncentrisk axel (70) och innefattar anordningar (56, 58, 62, 64) för att överföra moment mellan konelementen och nämnda axel.

3. Kropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av en anordning (164, 166, 167), som direkt sammanbinder baserna eller de stora ändarna av konelementen för relativ roterande och axiell rörelse.

4. Kropp enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d hydrodynamiska lager (86, 88), som samverkar med axelförlängningarna vid de smala av att den innefattar ändarna av konelementen.

5. Kropp enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att ett av konelementen (152) är ihåligt och innefattar en styranordning (170), som sträcker sig från bas- änden av det andra konelementet inuti det första konelementet till dess smala ände.

6. Kropp enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att styranordningen be- står av en styrkon, som har sin basände (168) fäst vid basänden (162) av det andra konelementet.

7. Kropp enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att styranordningen (170) är roterbart lagrad i den smala änden av det ena konelementet (152) och innefattar en anordning (174) för att alstra en axiell separerande kraft på konelementen.

8. Kropp enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen som ut- vecklar en axiell kraft, innefattar kamanordningar (186, 188) för att alstra den axiella separerande kraften i beroende av det vridmoment som verkar mellan kon- elementen. 8100002-8 12

9. Krepp en1ígt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att kamanordningen innefattar ett första kame1ement (182) fäst vid styranordníngen (170) hos det andra kone1ementet (154) och ett andra komp1ementärt kame1ement (178), som är roterbart Förbundet med och axíe11t kopp1at tí11 det andra kone1ementet (152).

10. Kropp enhgt krav 8 e11er 9, k ä n n e t e c k n a d av en anordning (60, 184) för att åstadkomma en axie11 förbe1astande kraft, som verkar för att separera kone1ementen förutom nämnda kamanordning.