SE453686B

SE453686B - Variable-ratio transmission mechanism

Info

Publication number: SE453686B
Application number: SE8504141A
Authority: SE
Inventors: Castens R R
Original assignee: Dayeaton Ltd
Priority date: 1985-09-05
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1988-02-22
Also published as: SE8504141L; SE8504141D0

Abstract

The variable-ratio transmission mechanism is for use between an engine or other power unit and a rotary driven unit. A component (16,17) of variable eccentricity rotates with an input shaft (11), while an oscillating component (33,34) is formed by an eccentric pin on a rotary shaft (31), and bears against a cam face on the component (17). Rotary movement of the is transmitted by a freewheel coupling (41) to a gear (40) meshing with a further gear (13) on the output shaft (12). The design gives a steplessly-variable ratio, and when the eccentric component is axially in line with the input shaft torque is transmitted to the output shaft.

Description

453 686 nism med variabelt utväxlingsförhållande, vilken har en relativt kompakt struktur, åstadkommer ett stort omrâde av möjliga utväx- lingsförhållanden, är pålitlig och/eller har lång driftslivslängd och underlättar att utväxlingsförhâllandet ändras medan mekanis- men är i drift. 453 686 variable gear ratio, which has a relative compact structure, provides a wide range of possible growth conditions, is reliable and / or has a long service life and facilitates a change in the gear ratio while the but is in operation.

Uppfinningen åstadkommer en transmissionsmekanism med variabelt ut- växlingsförhållande med de i patentkravet 1 angivna särdragen.The invention provides a transmission mechanism with variable output. gear ratio with the features stated in claim 1.

De excentriska organen kan i en fördelaktig utföringsform av upp- finningen vara så anordnade att deras läge relativt det drivmoment- mottagande organet kan inställas utgående från ett läge, i vilket en kamyta hos dessa, vilken är i kontakt med de oscillerbara orga- nen, är symmetriskt anordnad relativt den roterande axeln hos det drivmomentsmottagande organet, varigenom inkopplingen av de excent- riska organen vid en sådan disposition är noll. Detta åstadkommer en obegränsad variabel transmission, vilken kan inställas progres- sivt mellan ett tillstånd, i vilket det inte är någon drivning av de oscillerbara organen, och således ingen drivtransmission till utgângsorganen, när inkopplingen av de excentriska organen är in- ställd till noll, till ett driftstillstând, som motsvarar den maxi- mala inkoppling, till vilken de excentriska organen kan inställas.The eccentric means can, in an advantageous embodiment of the be arranged so that their position relative to the driving torque the receiving means can be set based on a position in which a cam surface thereof, which is in contact with the oscillatable organs. is symmetrically arranged relative to the rotating axis thereof the torque receiving means, whereby the engagement of the eccentric the risk of such a disposition is zero. This accomplishes an unlimited variable transmission, which can be set progressively between a state in which there is no drive of the oscillatable means, and thus no drive transmission to the output means, when the connection of the eccentric means is set to zero, to an operating condition corresponding to the maximum grinding connection, to which the eccentric means can be set.

Ett flertal oscillerbara organ kan i en ytterligare utföringsform av uppfinningen vara anordnade vid åtskilda, företrädesvis på lika avstånd åtskilda, positioner omkring periferin hos de excentriska organen, varvid varje oscillerbart organ är försett med respektive förutnämnda drivkraftsöverförande organ för att vid drift rotera utgångsorganet med en huvudsakligen mer kontinuerlig rörelse.A plurality of oscillating members may, in a further embodiment of the invention be arranged at separate, preferably equal distances separated, positions around the periphery of the eccentric the means, each oscillatable means being provided with respective aforesaid power transmission means for rotating during operation the output means with a substantially more continuous movement.

De oscillerbara organen kan vardera innefatta ett pivoterbart mon- terat element och organ för att bibehålla detta element i ingrepp med periferin hos det excentriska organet.The oscillatable means may each comprise a pivotable mount. elements and means for maintaining this element in action with the periphery of the eccentric organ.

Utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas såsom exem- pel och med hänvisning till bifogade ritningar, av vilka fig. 1 är en sidovy, delvis i tvärsnitt, av en transmissionsmeka- nism enligt uppfinningen, fig. 2 är en schematisk ändvy av en del av mekanismen i fig. 1, fig. 3 visar schematiskt roterande delar hos mekanismen, 453 686 fig. 4A och 4B visar grafiskt vridmoment/excentricitetsförhâl- landet hos transmissionen relativt varvtalskarakteristiken hos drivmotorn, fig. 5 visar schematiskt en andra utföringsform av uppfinningen, fig. 6 visar schematiskt en tredje utföringsform och _ fig. 7 är ett diagram, som visar operationen hos den tredje utfö- ringsformen.Embodiments of the invention will now be described, by way of example. and with reference to the accompanying drawings, of which Fig. 1 is a side view, partly in cross section, of a transmission mechanism. nism according to the invention, Fig. 2 is a schematic end view of a part of the mechanism of Fig. 1, Fig. 3 shows schematically rotating parts of the mechanism, 453 686 Figs. 4A and 4B graphically show torque / eccentricity ratio. the country of the transmission relative to the speed characteristic of the drive motor, Fig. 5 schematically shows a second embodiment of the invention, Fig. 6 schematically shows a third embodiment and Fig. 7 is a diagram showing the operation of the third embodiment; the ring shape.

Med hänvisning till fig. 1-3 av ritningarna visas en obegränsat variabel transmissionsmekanism i överensstämmelse med uppfinningen, vars totala utväxlingshastighetsförhàllande kan inställas på ett progressivt steglöst sätt. Mekanismen innefattar ett hus 10, vars ena ände är utformad att mottaga en änddel hos en rörformig ingå- ende axel 11, vilken är roterbart monterad inuti en änddel av hu- set medelst ett par rullager. En änddel hos en utgående axel 12 är roterbart upptagen i en på motsatta änden belägen änddel hos hu- set 10 medelst rullager och befinner sig axiellt i linje med den in- gående axeln 11. Änddelen av den utgående axeln 12 är integralt ut- formad med ett rakt kugghjul 13. Huset 10 har en inre skiljevägg 14, som är försedd med lager för att montera roterande element hos me- kanismen.With reference to Figs. 1-3 of the drawings, an unlimited one is shown variable transmission mechanism in accordance with the invention, whose total gear ratio can be set to one progressively stepless way. The mechanism comprises a housing 10, the one end is designed to receive an end portion of a tubular member shaft 11, which is rotatably mounted within an end portion of the housing. set by means of a pair of roller bearings. An end portion of an output shaft 12 is rotatably received in an end portion of the housing located at the opposite end. set 10 by means of roller bearings and is axially aligned with the going shaft 11. The end portion of the output shaft 12 is integrally formed with a straight gear 13. The housing 10 has an inner partition 14, provided with bearings for mounting rotating elements of canism.

En rörformig bärare 16 är anordnad vid änden av den ingående axeln 11 och har en del, som skjuter ut från änden av denna. Ett extra kraftigt axialrullager 17 är placerat på den utskjutande delen av den rörformiga bäraren 16. Bäraren 16 är upptagen inuti en utvidgad änddel 15 hos den ingående axelns 11 urborrning. Ett par åtskilda parallella stavar 18 är fixerade för att sträcka sig tvärs över denna utvidgade del 15 inuti den ingående axeln 11 och igenom mot- svarande diametralt i linje med varandra anordnade öppningar, som utformats i bäraren 16, vilken därigenom är monterad inuti axeln 11 för glidrörelser i dess radialled mellan ett läge, i vilket den rörformiga bäraren 16 och därmed det därpå monterade rullagret 17 är koaxiellt i linje med axeln 11 och positioner, varigenom bära- ren och således lagret 17 är excentriskt monterade relativt axeln 11.A tubular carrier 16 is provided at the end of the input shaft 11 and has a portion projecting from the end thereof. An extra strong axial roller bearing 17 is located on the projecting part of the tubular carrier 16. The carrier 16 is received within an expanded one end part 15 of the bore of the input shaft 11. A couple separated parallel rods 18 are fixed to extend across this enlarged part 15 inside the input shaft 11 and through the corresponding diametrically aligned apertures, such as formed in the carrier 16, which is thereby mounted inside the shaft 11 for sliding movements in its radial direction between a position in which it tubular carrier 16 and thus the roller bearing 17 mounted thereon is coaxial in line with the axis 11 and positions, whereby the bearing clean and thus the bearing 17 is eccentrically mounted relative to the shaft 11.

En ledarskruv 19 är också anordnad inuti den inre urborrningsdelen 15, vilken skruv sträcker sig mellan och är parallell med stavarna 13,-Ledarskruven 19, som har en gängad del 20, vilken är i ingrepp 455 686 4 med en motsvarande gängad öppning 21 i väggen hos bäraren 16, sträcker sig igenom en öppning i väggen hos axeln 11 och skjuter ut från denna. Ledarskruven 19 har ett koniskt kugghjul, vilket är utformat i ett stycke med den fria änden av den utskjutande delen hos ledarskruven. Det koniska kugghjulet 22 är anordnat i en ringformig kammare 23, som är utformad i väggen till huset 10.A lead screw 19 is also provided inside the inner bore part 15, which screw extends between and is parallel to the rods 13, - The lead screw 19, which has a threaded part 20, which is engaged 455 686 4 with a corresponding threaded opening 21 in the wall of the carrier 16, extends through an opening in the wall of the shaft 11 and projects out of this. The lead screw 19 has a conical gear, which is formed in one piece with the free end of the protrusion the part of the lead screw. The bevel gear 22 is arranged in an annular chamber 23 formed in the wall of the housing 10.

Ett par krondrev 24 och 25, som har tänder med motsvarande vink- ling, är anordnade i den ringformiga kammaren 23 med det koniska kugghjulet 22 monterat emellan och i ingrepp med krondreven 24, 25. Innerväggen hos kammaren 23 är utformad med en ringformig slits, genom vilken den utskjutande delen av ledarskruven 19 sträc- ker sig. Vid rotation av axeln 11 roterar enheten, som består av det koniska kugghjulet 22 och de inpassade krondreven 24, 25, som en en- het inuti huskammaren 23, så att det koniska kugghjulet 22 och den associerade ledarskruven 19 inte roterar omkring sina axlar så att ingen drivkraft bibringas av ledarskruven på den rörformiga bära- ren 16.A pair of crown gears 24 and 25, which have teeth with corresponding angles are arranged in the annular chamber 23 with the conical the gear 22 mounted between and in engagement with the crown gear 24, 25. The inner wall of the chamber 23 is formed with an annular slit through which the protruding part of the lead screw 19 is stretched ker sig. Upon rotation of the shaft 11, the unit consisting of it rotates the bevel gear 22 and the fitted crown gears 24, 25, as a single hot inside the housing chamber 23, so that the bevel gear 22 and the associated lead screw 19 does not rotate about its axes so that no driving force is imparted by the lead screw on the tubular support ren 16.

Ett par bromsstänger 26, 27 är utformade med gängade delar i sina undre ändar, vilka är i ingrepp med gängade öppningar i den radi- ellt yttre väggen hos huskammaren 23. De undre ändarna av stänger- na 26 och 27 är försedda med friktionselement 28, 29, vilka, vid lämplig inställning av stängerna, kan ingripa med respektive kron- drev 24, 25 för att lägga på en bromskraft på dessa. Pâ detta sätt kan manipulering med var och en av stängerna 26, 27 orsaka en bromsning av motsvarande krondrev 24, 25 och därigenom orsaka att det koniska kugghjulet 22 och ledarskruven roterar i den ena eller andra riktningen omkring sina axlar, vilket orsakar en justering av det radiella läget hos bäraren och rullagret 17, som är monterat på denna, relativt längsaxeln för den ingående axeln 11, varigenom graden av excentricitet ändras hos den cylindriska yttre omkretsen hos den yttre lagerbanan hos lagret 17 relativt axeln 11.A pair of brake rods 26, 27 are formed with threaded parts in theirs lower ends, which engage with threaded openings in the radii the outer wall of the housing chamber 23. The lower ends of the closure 26 and 27 are provided with friction elements 28, 29, which, at appropriate adjustment of the bars, can intervene with the respective drive 24, 25 to apply a braking force to these. In this way tampering with each of the rods 26, 27 can cause one braking of the corresponding crown gears 24, 25 and thereby causing that the bevel gear 22 and the lead screw rotate in one or other direction around their shoulders, causing an adjustment of the radial position of the carrier and the roller bearing 17, which is mounted on this, relative to the longitudinal axis of the input shaft 11, whereby the degree of eccentricity changes in the cylindrical outer circumference of the outer bearing race of the bearing 17 relative to the shaft 11.

Drivkraft överföres mellan rullagret 17 och det raka kugghjulet 13, som är utformat i ett stycke med den utgående axeln 12, medelst ett flertal roterande drivkraftsöverförande anordningar 30, i detta fall sex sådana anordningar, vilka är anordnade åtskilda med samma vinkelavstånd omkring de gemensamma rotationsaxlarna för axlarna 11, 12. Varje drivkraftsöverförande anordning 30 innefattar en axel 31, som i ena änden har en i ett stycke med änden utformad cirkulär 453 686 skiva 32, som är koaxial med axeln 31 och roterbart monterad i en öppning i skiljeväggen 14 genom ett rullager 9. En i ett styc- ke med skivan utformad cylindrisk tapp 33 skjuter axiellt ut från den sida av skivan 32, som ligger på avstånd från axeln 31, var- vid axeln hos tappen 33 är excentrisk relativt axeln hos skivan 32 och axeln 31. Ett axialrullager 34 är placerat på tappen 33. så att de yttre periferierna hos de yttre lagerbanorna hos vart och ett av lagren 34 ingriper med den yttre periferin hos den yttre lagerbanan till lagret 17, som är förbundet med axeln 11. vid drift roterar den inre lagerbanan hos lagret 17 tillsammans med axeln 11, medan lagrets yttre bana nästan är stationär.Driving force is transmitted between the roller bearing 17 and the straight gear 13, which is formed in one piece with the output shaft 12, by means of a a plurality of rotary power transmission devices 30, therein case six such devices, which are arranged separately with the same angular distance around the common axes of rotation of the axes 11, 12. Each propulsion transmitting device 30 includes a shaft 31, which at one end has a circular integral with the end 453 686 disc 32, which is coaxial with the shaft 31 and rotatably mounted in an opening in the partition wall 14 through a roller bearing 9. One in a ke with the disc formed cylindrical pin 33 projects axially from the side of the disc 32 spaced from the shaft 31 is at the axis of the pin 33 is eccentric relative to the axis of the disc 32 and the shaft 31. An axial roller bearing 34 is located on the pin 33. so that the outer peripheries of the outer bearing tracks of each one of the bearings 34 engages the outer periphery of the outer the bearing path to the bearing 17, which is connected to the shaft 11. during operation rotates the inner bearing race of the bearing 17 together with the shaft 11, while the outer path of the bearing is almost stationary.

Alla lagren 34 hålls i ingrepp med det mittre excentriska lagret 17 genom en ändlös, spiralfjäder 42, vilken åstadkommer ett fjäd- rande band, som omger lagren 34 och påverkar dessa inåt i kontakt med lagret 17.All bearings 34 are engaged with the central eccentric bearing 17 through an endless coil spring 42 which provides a spring band, which surrounds the bearings 34 and acts on them inwardly in contact with stored 17.

Varje anordning 30 innefattar vidare ett kugghjul 40 med raka kug- gar, som är roterbart monterat på axeln 31 genom ett par rullager.Each device 30 further includes a gear 40 with straight gears. which is rotatably mounted on the shaft 31 by a pair of roller bearings.

Alla kugghjul 40 med raka kuggar är i ingrepp med kugghjulet 13 med raka kuggar hos axeln 12. Varje kugghjul 40 är på sin inre periferi försett med en envägskopplingsanordning för att åstadkomma en vridmomentsöverförande förbindelse mellan axeln 31 och kugghju- let 40 för endast en riktning av rotationsrörelsen hos axeländen.All gears 40 with straight teeth are engaged with the gear 13 with straight teeth on the shaft 12. Each gear 40 is on its interior periphery provided with a one-way coupling device to provide a torque transmitting connection between the shaft 31 and the gear 40 for only one direction of the rotational movement of the shaft end.

Ett flertal kända konventionella typer kan utgöra envägskopplings- anordningen, exempelvis en serie av rullelement 41, som är anordna- de i lämpligt formade fördjupningar, vilka åstadkommits i den in- re periferin hos kugghjulet 40.A number of known conventional types can constitute one-way coupling the device, for example a series of roller elements 41, which are arranged the suitably shaped depressions provided in the interior. the periphery of the gear 40.

Vid drift med bäraren 16 inställd i förhållande till axeln 11 så att den yttre periferin hos den yttre lagerbanan till lagret 17, som uppbäres av axeln 11, är symmetriskt anordnat relativt längs- axeln för axeln 11 förekommer det ingen drivkraftsöverföring ge- nom mekanismen, eftersom det inte förekommer någon förflyttning av planetlagren 34, som är i ingrepp med lagret 17 när axeln 11 rote- ras. När läget av bäraren 16 och således lagret 17 justeras såsom beskrivits ovan genom att påverka stången 26 eller 27 till att bromsa motsvarande krondrev 24, 25, förflyttar lagret 17, som då är excentriskt anordnat relativt axelns 11 längdaxel, i sin tur varje planetlager 34 radiellt utåt. Utàtförflyttningen av varje 453 686 planetlager 34 orsakar en rotation av den förbundna skivan 32 och dess axelände 31, i en riktning, följt av en återgångsrotations- rörelse av dessa delar, som orsakas av spiralfjäderns 42 belast- ningsverkan, vilken vid alla tillfällen bibehâlles kontakt mellan planetlagren 34 och det excentriska lagret 17, vilket roterar till- sammans med axeln 11. Pâ detta sätt utför planetlagren 34 roteran- de, oscillerande rörelser, vilka är ur fas med varandra och vilka orsakas av verkan på dessa av det excentriskt anordnade lagret 17, när detta roteras tillsammans med axeln 11. Envägskopplingarna 41 mellan varje axelände 31 och dess förbundna kugghjul 40 överför driv- moment mellan dessa för rotation av axeländen i en rotationsrikt- ning, vilken motsvarar utåtförflyttningen av det förbundna planet- lagret 34 genom det excentriska lagret 17, varvid ingen vridmoments- överföring skernär axeländen 31 roterar i motsatt riktning, som mot- svarar inâtrörelse av det förbundna planetlagret 34 under spiral- fjäderns 42 belastningsverkan såsom beskrivits ovan. När varje pla- netlager 34 oscillerar mot och bort från rotationsaxlarna hos de utgående och ingående axlarna, överföres därför vridmoment till det förbundna kugghjulet 40 endast under utâtrörelsen av planetlag- ret 34 och det till kugghjulet 40 sålunda överförda vridmomentet bibringas kugghjulet 13 hos den utgående axeln. När det excentriskt anordnade lagret 17 hos den ingående axeln roterar, överföras vrid- moment till den utgående axeln 12 i tur och ordning av vart och ett av kugghjulen 40, varigenom ett relativt jämnt och huvudsakligen kontinuerligt drivande vridmoment till axeln 12 âstadkommes.In operation with the carrier 16 set in relation to the shaft 11 so that the outer periphery of the outer bearing race to the bearing 17, supported by the shaft 11, is symmetrically arranged relatively longitudinally the shaft for the shaft 11, there is no drive transmission through the mechanism, as there is no movement of the planetary bearings 34, which engage the bearing 17 when the shaft 11 rotates race. When the position of the carrier 16 and thus the bearing 17 is adjusted as described above by actuating the rod 26 or 27 to brake corresponding crown gear 24, 25, moves the bearing 17, which then is eccentrically arranged relative to the longitudinal axis of the shaft 11, in turn each planetary bearing 34 radially outward. The outward movement of each 453 686 planetary bearing 34 causes a rotation of the connected disk 32 and its shaft end 31, in one direction, followed by a return rotation movement of these parts, which is caused by the load of the coil spring 42 which, at all times, contact is maintained between the planetary bearings 34 and the eccentric bearing 17, which rotates together with the shaft 11. In this way, the planetary bearings 34 perform rotational those, oscillating movements, which are out of phase with each other and which caused by these on the eccentrically arranged bearing 17, when this is rotated together with the shaft 11. The one-way couplings 41 between each shaft end 31 and its connected gears 40 transmits drive moments between these for rotation of the shaft end in a direction of rotation corresponding to the outward movement of the connected planetary the bearing 34 through the eccentric bearing 17, with no torque transmission shear when the shaft end 31 rotates in the opposite direction, which corresponds to the movement of the connected planetary bearing 34 during spiral the load action of the spring 42 as described above. When each net bearings 34 oscillate towards and away from the axes of rotation of the output and input shafts, torque is therefore transmitted to the connected gear 40 only during the outward movement of the planetary 34 and the torque thus transmitted to the gear 40 the gear 13 is imparted to the output shaft. When eccentric arranged bearing 17 of the input shaft rotates, rotationally transmitted torque to the output shaft 12 in turn of each of the gears 40, whereby a relatively smooth and substantially continuously driving torque to the shaft 12 is achieved.

Det totala utväxlingsförhàllandet hos transmissionsmekanismen kan inställas på ett progressivt, steglöst sätt genom påverkan av reg- leringsstängerna 26, 27 från ett tillstånd när ingen drivkraft överföres, varvid lagret 17, som är förbundet med den ingående axeln, är symmetriskt anordnat relativt dettas rotationsaxel, över ett stort område av utväxlingsförhållanden när lagret 17 förflyttas till positioner med ökande excentricitet relativt axeln 11. Det inses att en sådan inställning av mekanismens utväxlingsförhàllande kan ske under drift av systemet.The overall gear ratio of the transmission mechanism can set in a progressive, stepless manner by influencing the the learning rods 26, 27 from a state when no driving force transmitted, the layer 17, which is connected to the input axis, is symmetrically arranged relative to its axis of rotation, above a large range of gear ratios when the bearing 17 is moved to positions with increasing eccentricity relative to the axis 11. It it will be appreciated that such an approach to the gear ratio of the mechanism can occur during operation of the system.

Fig. 5 visar en annan utföringsform, i vilken tapparna 33B oscille- ras av ett omgivande axiallager 17B, som är anordnat i en modifie- g: 453 686 rad bärare 16B, som har en ringformig skivdel 50 med radiell ut- sträckning, som är försedd med en axiellt utskjutande fläns, i vil- ken lagret 17B är placerat. I denna utföringsform âstadkommes ra- diell rörelse av bäraren 16B relativt axeln 11 genom ett hydraul- system. En kolv 51 är rörligt monterad i en cylinder 52a, som är anordnad på den yttre periferin av axeln 11 och som innehåller en hydraulvätska. Radiell kolvrörelse relativt axeln 11 överföres till bäraren 16B genom en kolvstäng, som sträcker sig mellan kolven och bäraren. Ett ringformigt, axiellt slidbart påverkningsorgan _ 52 omger axeln 11 och är monterat inuti en änddel av huset 10B, var- vid räfflor 55 med axiell utsträckning är anordnade mellan organet 52 och den omgivande husväggen. Axiell slidrörelse hos organet 52 överföres till en regleringskolv 53 hos den hydrauliska inställ- ningsanordningen genom ett axiallager 54 och orsakar därigenom en motsvarande inställning av det radiella läget hos huvudkolven 52A och den med denna förbundna bäraren 16B.Fig. 5 shows another embodiment, in which the pins 33B oscillate of an ambient thrust bearing 17B, which is arranged in a modified g: 453 686 row carrier 16B, which has an annular disc portion 50 with radial output stretch, which is provided with an axially projecting flange, in which The bearing 17B is located. In this embodiment, the partial movement of the carrier 16B relative to the shaft 11 by a hydraulic system. A piston 51 is movably mounted in a cylinder 52a, which is arranged on the outer periphery of the shaft 11 and containing one hydraulic fluid. Radial piston movement relative to the shaft 11 is transmitted to the carrier 16B through a piston rod extending between the piston and the carrier. An annular, axially wearable actuator _ 52 surrounds the shaft 11 and is mounted inside an end portion of the housing 10B, where at grooves 55 with axial extent are arranged between the member 52 and the surrounding house wall. Axial sheath movement of the member 52 transferred to a control piston 53 of the hydraulic setting device through an axial bearing 54, thereby causing a corresponding setting of the radial position of the main piston 52A and the carrier 16B connected thereto.

I denna utföringsform är hela det hydrauliska regleringssystemet monterat på den ingående axeln, medan reglering av denna utföres genom rörelse hos ett icke roterbart regleringsorgan 52, vars axi- alläge styres av ett manuellt, elektriskt eller elektroniskt hjälp- styrsystem. I denna utföringsform utövar axialrullagret 17 en för- flyttningskraft, som verkar radiellt inåt, på var och en av de oscil- lerande planetlagren och den förutnämnda envägskopplingsanordningen, vilken överför drivkraften till den utgående axeln, är anordnad att drivas i motsatt rotationsriktning som i utföringsformen enligt fig. 1.In this embodiment, the entire hydraulic control system is mounted on the input shaft, while adjusting it by movement of a non-rotatable control member 52, the axis of which mode is controlled by a manual, electric or electronic auxiliary control system. In this embodiment, the axial roller bearing 17 exerts a displacement force acting radially inwards on each of the oscillating planetary bearings and the aforementioned one-way coupling device, which transmits the driving force to the output shaft, is arranged to driven in the opposite direction of rotation as in the embodiment according to Fig. 1.

I andra möjliga utföringsformer användes en kombination av en "dri- vande" inåtförflyttning av några av de oscillerande organen till- sammans med en "drivande" utâtförflyttning av de andra oscillerande organen, t.ex. genom att ha sex drivkraftsöverförande anordningar 30, med anordningar som växelvis är arrangerade för en "drivande" inâtförflyttning och utâtförflyttning genom de variabla excentris- ka organen, som uppbäres av axeln 11.In other possible embodiments, a combination of a "driver" is used. inward movement of some of the oscillating means together with a "driving" outward movement of the other oscillating organs, e.g. by having six propulsion transmission devices 30, with devices alternately arranged for a "driving" inward movement and outward movement through the variable eccentric the members supported by the shaft 11.

Fig. 6 och 7 visar andra möjliga utformningar av variabla excent- riska organ och inställningsorgan för dessa. I denna konstruktion är axiallagret 17 i utföringsformen enligt fig. 1 utbytt mot en pi- 453 686 voterbart monterad drivenhet, som innefattar ett nålrullager, vars inre lagerbana 44A är pivoterbart monterad på en horisontell tapp 45A, som är fäst vid änden av den ingående axeln 11A. Den ytt- re lagerbanan 43A hos lagret har en delsfärisk yttre periferiyta för att ingripa med de yttre lagerbanorna 34A av lagren, som är anordnade på tapparna 33A hos de oscillerande drivkraftsöverförande anordningarna. När lagret 43A, 44A är i upprätt läge, dvs med sitt centrala tvärsnittsplan vertikalt anordnat, sker ingen förskjutning av de oscillerande drivtapparna 33A vid rotation av axeln 11A. Lä- get hos lagret 43A, 44A kan justeras under styrning av ett axiellt slidbart styrelement 47A, som är likadant som styrelementet 52 hos utföringsformen enligt fig. 5. Ett axiallager 48A är anordnat vid ingreppssidan hos styrelementet 52 och verkar på en rulle 46A, som är monterad på den inre lagerbanan 44A för att minska friktionen.Figures 6 and 7 show other possible configurations of variable eccentrics. risk bodies and their setting bodies. In this construction In the embodiment according to Fig. 1, the thrust bearing 17 is replaced by a 453 686 votable mounted drive unit, which comprises a needle roller bearing, whose inner bearing race 44A is pivotally mounted on a horizontal pin 45A, which is attached to the end of the input shaft 11A. The external The bearing path 43A of the bearing has a sub-spherical outer peripheral surface to engage the outer bearing tracks 34A of the bearings, which are arranged on the pins 33A of the oscillating drive transmission the devices. When the bearing 43A, 44A is in an upright position, ie with its central cross-sectional plane arranged vertically, no displacement occurs of the oscillating drive pins 33A upon rotation of the shaft 11A. Leeward- The bearing of the bearing 43A, 44A can be adjusted under the control of an axial wearable guide element 47A, which is similar to the guide element 52 of the embodiment of Fig. 5. An thrust bearing 48A is provided at engaging side of the guide member 52 and acting on a roller 46A, which is mounted on the inner bearing race 44A to reduce friction.

Il Genom att flytta styrelementet 47A framåt avståndet c" roteras lagret 43A, 44A från sitt vertikala läge såsom visas i fig. 6. I sådana vinkellägen hos lagret varierar det vinkelräta avståndet mel- lan kontaktpunkten mellan lagerbanan 43A och varje lagers 34A lager~ bana och rotationsaxeln hos den ingående axeln från ett minsta vär- de "a" vid lägen längs axeln hos tappen 45A till ett största värde "b", såsom visas i fig. 7, vid rotation av den ingående axeln. Denna kontaktpunkt följer därför en elliptisk bana omkring periferin hos den yttre lagerbanan 43A så att det svängda lagret verkar som en excenter, som har en excentricitet e=b-a, vilket orsakar att tappar- na 33A oscillerar vid rotation av axeln 11A. Denna utföringsform har fördelen att hela mekanismen är i balans.Il By moving the guide element 47A forward the distance c "is rotated the bearing 43A, 44A from its vertical position as shown in Fig. 6. I such angular positions of the bearing, the perpendicular distance varies between the contact point between the bearing path 43A and the bearing ~ of each bearing 34A path and axis of rotation of the input shaft from a minimum value the "a" at positions along the axis of the pin 45A to a maximum value "b", as shown in Fig. 7, upon rotation of the input shaft. This contact point therefore follows an elliptical path around the periphery of the outer bearing race 43A so that the curved bearing acts as one eccentric, which has an eccentricity e = b-a, which causes taper- The 33A oscillates upon rotation of the shaft 11A. This embodiment has the advantage that the whole mechanism is in balance.

De ovan beskrivna transmissionerna eliminerar behovet av en kopp- ling eller vridmomentsomvandlare mellan motorn och transmissions- mekanismen, eftersom dess lägsta hastighetsutgång är noll. Detta möjliggör att motorn går upp i hastighet och utövar sitt maximala vridmoment vid endast ett möjligt varvtal, såsom indikeras i fig. 4A. Genom att justera de variabla excentriska organen 17, 17B eller 43A från ett koncentriskt, icke drivande läge till ett något ex- centriskt läge, där den utgående axeln vrides relativt långsamt, erhålles ett totalt maximalt vridmoment, vilket gradvis minskas när excentriciteten hos de excentriska organen progressivt ökas såsom visas i fig_ 4B. *fšJvJ VVV 453 686 De ovan beskrivna utföringsformerna har ett antal fördelar gente- mot koncentionella kraftöverföringsanordningar. Exempelvis har de ett varvtalsområde från noll upp till, teoretiskt, ett oändligt värde. Dessutom medan, i en konventionell transmission, en kolv- motor tjuvstoppar när rotation av den utgående axeln tillräckligt motverkar medger en transmission i enlighet med uppfinningen. vil- ken inte erfordrar en koppling, att en kolvmotor kan bibehålla vil- ket som helst varvtal med maximal effektivitet och maximalt vrid- moment, medan rotation av den utgående axeln motverkas eller sker med minimal rotationshastighet. En transmission i enlighet med upp- finningen litar dessutom inte på friktion eller rulldragkrafter för kraftöverföringen, såsom är fallet i de tidigare nämnda kända syste- men. Utföringsformer av uppfinningen kan omfatta de mest effektiva bränsleförbrukningsförhållandena för kolvdrivna bilar med ett möj- ligt totalt utväxlingsförhållande på 1:8 istället för det vanliga 1:3.5/4 liksom en överväxel på 0.2:1 om så önskas, och medger varv- tal pà ned till 600 varv per minut och rotationshastigheter hos den utgående axeln på upp till 1500 varv per minut.The transmissions described above eliminate the need for a clutch torque converter between the engine and the transmission the mechanism, since its minimum speed output is zero. This enables the engine to increase speed and reach its maximum torque at only one possible speed, as indicated in fig. 4A. By adjusting the variable eccentric means 17, 17B or 43A from a concentric, non-driving position to a slightly ex- central position, where the output shaft is rotated relatively slowly, a total maximum torque is obtained, which is gradually reduced when the eccentricity of the eccentric organs is progressively increased as shown in Fig. 4B. * fšJvJ VVV 453 686 The embodiments described above have a number of advantages. against conventional power transmission devices. For example, they have a speed range from zero up to, theoretically, an infinity value. In addition, while, in a conventional transmission, a piston motor steals when rotation of the output shaft is sufficient counteracts allow a transmission in accordance with the invention. vil- does not require a clutch, that a piston engine can maintain the at any speed with maximum efficiency and maximum torque torque, while rotation of the output shaft is counteracted or occurs with minimal rotational speed. A transmission in accordance with the finn also does not rely on friction or rolling forces power transmission, as is the case in the aforementioned known systems. but. Embodiments of the invention may include the most effective fuel consumption conditions for piston-powered cars with a possible total gear ratio of 1: 8 instead of the usual 1: 3.5 / 4 as well as an overdrive of 0.2: 1 if desired, and allows speed speech at down to 600 rpm and rotational speeds of it output shaft at up to 1500 rpm.

En typisk tillämpning av en växellåda i enlighet med uppfinningen skulle vara i fartyg eller helikoptrar såsom en transmission mellan en höghastighetsturbin, som exempelvis roterar med 20 000 till 30 000 varv per minut, för att rotera en propeller/rotoraxel av låg- hastighetstyp, som t.ex. roterar med 500 till 200 varv per minut.A typical application of a gearbox in accordance with the invention would be in ships or helicopters as a transmission between a high-speed turbine, which, for example, rotates by another 20,000 30,000 rpm, to rotate a propeller / rotor shaft of low speed type, such as rotates at 500 to 200 revolutions per minute.

I allmänhet kräver detta ett betydande kuggsystem, som ibland inbe- griper upp till 12 minskningssteg, eller elektriska anordningar med enorma vikter och dimensioner. En transmissionsmekanism i enlighet med uppfinningen kan åstadkomma en sådan minskning i ett enda steg.In general, this requires a significant gear system, which sometimes includes grips up to 12 reduction stages, or electrical devices with huge weights and dimensions. A transmission mechanism accordingly with the invention can achieve such a reduction in a single step.

Transmissionsmekanismen kan användas som ett transmissionssystem för ett motorfordon och åstadkommer ett område av rotationshastig- hetssteg från ingen rotation hos den utgående axeln upp till ett 1:1 utväxlingsförhållande eller även för att åstadkomma en överväxel.The transmission mechanism can be used as a transmission system for a motor vehicle and provides a range of rotational speeds step from no rotation of the output shaft up to a 1: 1 gear ratio or even to effect an overdrive.

Styrorganen för att ändra utväxlingsförhållandet, vilka i utföran- det enligt fig. 1 visats som manuellt påverkbara stänger 26, 27, kan utbytas mot styranordningar, vilka automatiskt påverkas under den totala kontrollen av ett datorsystem. Nu för tiden är många bilar försedda med datorstyrda driftsystem, vilka övervakar ett antal driftsförhållanden hos fordonet och därifrån bestämmer ut- växlingsförhållanden, som ger optimala driftstillstånd. Sådana sys-The control means for changing the gear ratio, which in the embodiment it is shown according to Fig. 1 as manually operable rods 26, 27, can be replaced by control devices, which are automatically actuated during the total control of a computer system. Nowadays there are many cars equipped with computer-controlled operating systems, which monitor a number of operating conditions of the vehicle and from there determines switching conditions, which provide optimal operating conditions. Such systems

Claims

453 686 can be designed to provide signals to control devices for setting the power transmission ratio determined by the computer-controlled vehicle operating system. It will be appreciated that the shaft 12 may be provided with an additional gear system if desired to provide any output drive. In this way, the eccentricity of the driving element of the transmission mechanism can be kept small, the output drive then being close to the maximum output torque and then reduced down to the desired value. Patent claims

Variable gear ratio transmission mechanism, comprising a rotating torque receiving means (11), eccentric means (16, 17) with variable deflection, which are supported by the drive torque receiving means (11), oscillating means (33, 34) which are engaging a cam surface of the eccentric means (16, 17) to be driven by this surface, adjusting means (19, 22, 24, 25) for varying the deflection of the eccentric means (16, 17) during the rotation of the drive torque receiving means (11) for adjusting the magnitude of the movement of the oscillating means (33, 34), a rotating output means (12), and driving force transmitting means (30) for rotating the output means (12) depending on movement of the oscillating means ( 33, 34), which comprise a one-way drive device (41), which is arranged to transmit driving force to the output means (12) upon movement of the oscillatable means (33, 34) only in one direction of their oscillating movement, k ä nne - sign a d_ in that the eccentric means are constituted by a tubular carrier (16, 16B), which is slidably supported transversely inside an end part (15, 15B) of a tubular rotatable input shaft (11) and which has one from the end part ( 15, 15B) of the input shaft projecting part, and a roller bearing (17), which is supported by the projecting part of the tubular carrier (16, 16B), and that the oscillating members (33, 34) each comprise a pivotally mounted element ( 34) engaging the eccentric member and means (42) for maintaining this element in engagement with the periphery of the eccentric member (17).

Mechanism according to claim 1, characterized in that the eccentric means (16, 17) are arranged such that their position relative to the drive torque receiving means (11) can be adjusted based on a position in which a cam surface thereof, which is in contact with the oscillating means (33, 34), the rotating shaft of the drive torque receiving means (11) is arranged symmetrically, whereby the deflection of the eccentric means (16, 17) in such an arrangement is zero.

Mechanism according to claim 2, characterized in that a plurality of oscillatable members (33, 34) are arranged at spaced, preferably equally spaced, positions around the periphery of the eccentric members (16, 17), each oscillatable the means (33, 34) are provided with respective drive force transmitting means (30) for rotating the output means (12) during operation with a substantially more continuous movement.

Mechanism according to claim 3, characterized in that the adjusting means for varying the deflection of the eccentric means comprise an axially fixed but rotatably mounted lead screw (19), which has a threaded part (20) which engages with an opening (21) with a corresponding thread of the part of the tubular carrier (16) located inside the widened end (15) of the input shaft (11), whereby rotation of the lead screw (19) causes movement of the eccentric means (16, 17) transversely relative to the input shaft (11), and an operating mechanism for rotating the lead screw (19), which mechanism comprises a bevel gear (22) formed at one end of the lead screw and two therewith cooperating crown gears (24, 25), which together with the bevel gear (22) can follow the rotation of the respective shaft (11), and two braking means (26, 27) for braking rotation of the respective crown gears and thereby rotating the lead screw in the one or the other direction.

Mechanism according to claim 1, characterized in that the drive force transmitting means (30) comprise a plurality of shafts (31) mounted around an output shaft (12), each via a one-way drive device (41) and a gear (40). is in driving connection with a gear (13) formed on the output shaft (12), 453 686 12 that each shaft (31) has at one end a projecting eccentric pin (33), on which an axial roller bearing (34) is arranged, which abuts against the cam surface of the eccentric members, whereby the pins (33) are imparted an oscillating movement during the rotation of the eccentric members depending on their set eccentricity.

Mechanism according to claim 1, characterized in that the adjusting means for varying the deflection of the eccentric means (16B, 17B) comprise an axially wearable actuating means (52), the sliding movement of which causes movement of a hydraulic piston (51), which is mounted in a hydraulic cylinder arranged on the outer periphery of the input shaft (11) and movable transversely relative to this axis, in order to move the eccentric members (16B, 17B) transversely relative to the input shaft via the piston rod of the piston (51). .

Mechanism according to claim 1, characterized in that the eccentric means comprise a means (43A, 44A) pivotally attached to the end of the input shaft (11A), which has a cylindrical shape with a sub-spherical circumferential surface, against which the oscillating means ( 34A) abuts, and which is pivotable about its pivot axis (45A) by means of a guide element (47A) for changing the deflection of the eccentric member.