WO1999039115A1 - Infinitely adjustable rolling-contact gears - Google Patents

Infinitely adjustable rolling-contact gears Download PDF

Info

Publication number
WO1999039115A1
WO1999039115A1 PCT/EP1999/000625 EP9900625W WO9939115A1 WO 1999039115 A1 WO1999039115 A1 WO 1999039115A1 EP 9900625 W EP9900625 W EP 9900625W WO 9939115 A1 WO9939115 A1 WO 9939115A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rollers
roller
planetary
gear according
longitudinal axis
Prior art date
Application number
PCT/EP1999/000625
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Georg Albersinger
Original Assignee
Georg Albersinger
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Georg Albersinger filed Critical Georg Albersinger
Publication of WO1999039115A1 publication Critical patent/WO1999039115A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/16Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a conical friction surface
    • F16H15/18Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a conical friction surface externally
    • F16H15/20Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a conical friction surface externally co-operating with the outer rim of the member A, which is perpendicular or nearly perpendicular to the friction surface of the member B
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/48Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H15/50Gearings providing a continuous range of gear ratios

Definitions

  • the invention relates to a continuously variable rolling gear.
  • a large number of solutions are known in the field of continuously variable drives for vehicles and machines.
  • a known embodiment works according to the wrap-around principle, in which flexible, band-shaped transmission elements, for example steel chains or push link belts, are stretched between two pairs of disks, each consisting of two conical disks located opposite one another. By changing the distance between the conical disks of each pair of disks in opposite directions, the effective radii and thus the gear ratio can be changed continuously.
  • Another known embodiment consists of a rolling gear based on toroids with two opposing profile disks serving for driving and driving.
  • the profile disks each have a semi-annular recess on their opposite surfaces in order to delimit an annular or toroidal space in which a plurality of disk-shaped transmission members are mounted.
  • Each disk-shaped transmission member touches the semi-ring-shaped bores of both profile disks (drive and driven disk) with its spherical peripheral surface.
  • By pivoting each transmission member around its center different effective radii with respect to the semi-ring-shaped bores of the drive and driven disks and thus different transmission ratios between the drive and driven disks can be set.
  • the disadvantages of friction power transmissions based on the wrap principle consist primarily in the high operating noise, the relatively short service life and the relatively low adjustment speed combined with high contact forces for each conical disk pair. For these reasons, such transmissions have so far only been built for relatively low outputs.
  • the object of the invention is to provide a continuously variable rolling gear which has the lowest possible drilling friction with the longest possible and many line-like frictional force contacts.
  • a roller gear should preferably have a high power density so that it can be used in vehicle construction.
  • the invention is based on the consideration that low-friction transmission with adjustable transmission ratio can be achieved by tapered rolling elements.
  • tapered rolling elements all the important conditions for optimal operation of friction gears, namely long lines of friction with low drilling friction and variable translation, are combined.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of the roller transmission according to the invention with external planet rollers, the axes of rotation of which are oriented essentially parallel to the longitudinal axis of the transmission;
  • FIG. 2 shows an axial section through the first embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a perspective view of a second embodiment of a continuously variable roller transmission according to the invention, which is essentially formed by mirror-symmetrical doubling of the first embodiment according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows an axial section through the second embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 3;
  • 5 and 6 are schematic views of the two end positions of the roller transmission according to FIG. 3; 4
  • FIG. 7 shows a schematic view of the roller transmission according to FIG. 3, in which the axis of rotation of the external planet rollers can be deflected to a small extent with respect to the longitudinal axis of the transmission in order to facilitate the change in the transmission ratio;
  • FIG. 8 shows a perspective view of a third embodiment of the roller transmission according to the invention with internal planet rollers, the axes of rotation of which are oriented essentially perpendicular to the longitudinal axis of the transmission;
  • Figure 9 is a perspective view of the centrally located
  • FIG. 10 shows an axial section through the third embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 8;
  • FIG. 11 u. 12 schematic views of the two end positions of the roller transmission according to FIG. 8;
  • FIG. 13 shows an axial view of a support element for the star-shaped planet rollers of the roller transmission according to FIG. 8, in which the frictional force between the individual tapered rollers of the roller transmission can be adjusted depending on the torque;
  • FIG. 14 shows a perspective illustration of a fourth embodiment of the roller transmission according to the invention, which is essentially based on the use of only one half of the roller transmission according to FIG. 8;
  • FIG. 15 shows an axial section through the fourth embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 14;
  • FIG. 16 shows a perspective view of a fifth embodiment of the roller transmission according to the invention with internal planet rollers which, in a modification of the embodiment according to FIG. 8, have curved conical surfaces;
  • FIG. 17 shows an axial section through the fifth embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 16,
  • FIG. 18 shows a perspective view of a sixth embodiment of the roller transmission according to the invention, which, in a modification of the embodiment according to FIG. 3, has concave-tapered running surfaces for the conical disks and planet rollers, and
  • FIG. 19 shows an axial section through the sixth embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 18.
  • the first embodiment of a steplessly adjustable roller transmission 1 shown in perspective in FIG. 1 and in section in FIG. 2 comprises two annular planet carriers 2a and 2b which are arranged rotationally symmetrically with respect to the longitudinal axis la of the roller transmission 1 at a mutual distance.
  • each planet carrier 2a, 2b a group of bores are made uniformly distributed over the circumference, the axes of these bores running parallel to the longitudinal axis la of the rolling gear 1.
  • the bores in the planet carriers 2a, 2b serve to receive support axes 4, which with their one end section in the planet carrier 2a are rotatably and axially immovable and are axially displaceably mounted with their other end section in the planet carrier 2b.
  • the support axes 4 serve to receive a group of planet rollers 3, which are formed with a tapered running surface 3a.
  • the smaller diameter of each planetary roller 3 is on the side of the planet carrier 2b.
  • Each planetary roller 3 is mounted on its supporting axis 4 so as to be rotatable about an axis of rotation 4a parallel to the longitudinal axis la of the transmission and axially immovable.
  • a spur gear 3b is rotatably mounted on each support axis 4 between the planetary roller 3 located there and the planet carrier 2a and is connected in a rotationally fixed manner to the planetary roller 3. All spur gears 3b mesh with a central ring gear 8a which is fastened on a central output shaft 8.
  • the axis of rotation of the output shaft 8 coincides with the longitudinal axis of the transmission la.
  • a central drive shaft 7 At a fixed axial distance from the output shaft 8 is a central drive shaft 7, the axis of rotation of which also coincides with the longitudinal axis la of the transmission.
  • the central drive shaft 7 carries at its end facing the output shaft 8 a conical pulley 11, the smallest diameter of which lies opposite the axial end of the output shaft 8. It is essential that the cone angle of the cone pulley 11 corresponds exactly to the cone angle that is the same for all planetary rollers 3, which due to the parallelism of the axes la and 4a inevitably has the consequence that the falling lines FL1 and FL2 of the cone pulley tread 11a and the planetary roller tread, respectively 3a are oriented exactly parallel to each other.
  • the falling lines FL1 and FL2 result in an imaginary section of the conical disk 11 or each planetary roller 3 through a sectional plane which passes through the longitudinal axis la of the transmission and the axis of rotation 4a of the planetary roller 3 in question.
  • One of these sectional planes coincides with the plane of the drawing in FIG. 2.
  • Each intermediate roller 5 is rotatable about an axis of rotation 6a and axially displaceably mounted on a bearing shaft 6, the left end of which is rigidly fixed in the planet carrier 2b.
  • the axis of rotation 6a of each intermediate roller 5, which is identical to the longitudinal axis of the bearing shaft 6, is arranged at an angle with respect to the parallel falling lines FL1 and FL2 of the conical disk tread 11a and the planetary roller tread 3a, preferably in such a way that the axis of rotation 6a is in the drawn position of the intermediate roller 5 with the transmission longitudinal axis la and the falling line FL1 at point S1 and on the other hand intersects with the axis of rotation 4a of the associated planetary roller 3 and the falling line FL2 of the tread 3a of this assigned planetary roller 3 at point S2.
  • This position shown in FIG. 2 represents the ideal position of the intermediate rollers 5, in which no drilling friction occurs on the linear friction contacts of the running surfaces 5a and 3a or 5b and 11a.
  • each intermediate roller 5 The length of the treads 5a, 5b and the diameter of each intermediate roller 5 are dimensioned such that the pressure field DF shown with double hatching in FIG. 2 is formed symmetrically to the center S3 of each intermediate roller 5.
  • the pressure gradients p of the pressure field DF cannot exert a tilting moment on the intermediate roller 5 in question around its center point S3.
  • the planet carrier 2b is continuously adjustable in the direction of the longitudinal axis la of the transmission with the aid of an only schematically illustrated actuator 2, the axis bores in which in the event of an adjustment 8th
  • Planet carriers 2b slide back and forth on the carrying axles 4 inserted therein, as indicated by the double arrow 2c in FIG. 2. Furthermore, when the planet carrier 2b is adjusted, the bearing shafts 6 of the intermediate rollers 5 fastened in the planet carrier 2b move correspondingly parallel to the longitudinal axis of the gearbox la. The center S3 of each intermediate roller 5 follows the intersection of the respective axis of rotation 6a with the central parallel 9 between the corresponding falling lines FL1 and FL2. Thus, when the planet carrier 2b is adjusted, each intermediate roller 5 moves along its position shaft 6.
  • each intermediate roller 5 In the inner end position of each intermediate roller 5 (with the shortest distance from the free end of the bearing shaft 6), the diameter ratio between the effective diameter of the conical disk 11 and the effective diameter of the individual planet rollers 3 is the smallest, so that when the drive shaft 7 is driven with a given drive speed the speed of the output shaft 8 is the smallest. Conversely, when each intermediate roller 5 is in its outer end position, in which the distance between the intermediate roller 5 and the free axial end of its bearing shaft 6 is greatest, the ratio between the effective diameter of the conical pulley 11 and the relevant planetary roller 3 largest, so that for a given input speed of the drive shaft 7, the output speed of the output shaft 8 is greatest. It can be seen that an infinitely variable adjustment of the intermediate rollers 5 along their axes of rotation 6a and thus an infinitely variable change in the gear ratio of the transmission 1 can be achieved by means of the infinitely variable adjustment of the planet carrier 2b.
  • Figures 1 and 2 only the output shaft 8 to be held, whereby the planet carrier 2a would rotate about the longitudinal axis la of the transmission in the same direction to the drive shaft 7.
  • the planet carrier 2b naturally also rotates in the same direction as the planet carrier 2a.
  • the axes of rotation 4a of the planetary rollers 3 can be pivoted from their position parallel to the longitudinal axis of the gearbox la by a maximum angle of + ⁇ and - ⁇ (corresponding to the axis positions 4al and 4a2 in FIG. 7). This takes place, for example, in that the planet carrier 2a is rotated by a corresponding angle of rotation (relative to the longitudinal axis la of the transmission) with respect to the other planet carrier 2b.
  • the mounting of the support axles 4 must accordingly be designed so that they can move freely.
  • FIGS. 8 and 10 illustrate a third embodiment of the continuously variable roller transmission according to the invention.
  • the planetary rollers 30 are not located on the outer circumference of the roller transmission 1 with axes of rotation parallel to the longitudinal axis of the transmission la, but are arranged in a star shape in the interior of the roller transmission 1 so that their axes of rotation 40a are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the transmission la.
  • the planetary rollers 30 are simple 11
  • Truncated cones are formed, the smaller diameter of each planetary roller 30 being located radially further outward with respect to the longitudinal axis of the gearbox la and the larger diameter of each planetary roller 30 being located radially further inside with respect to the longitudinal axis of the gearbox la.
  • the conical disks 100, 110 in the embodiment according to FIGS. 8 and 10 are designed in the form of hollow cones, so that their conical running surfaces 100a, 110a have the same inclination as the conical running surfaces 30a of the planetary rollers 30. This means that in the same way as in the first two embodiments, the falling lines FL1 and FL2 of the running surfaces 110a and 30a run exactly parallel to one another.
  • a carrier hub 20a or 20c is provided for each gear stage or group of intermediate rollers 5, which is arranged rotationally symmetrically about the longitudinal axis la of the gearbox.
  • the two hubs 20a, 20c are rigidly connected to one another, for example with the aid of connecting bolts 21, as illustrated in FIGS. 9 and 13.
  • the carrier hubs 20a, 20c which are rigidly coupled to one another, can be displaced with the aid of the actuator 2 in the direction of the longitudinal axis la of the transmission, as indicated in FIG.
  • the carrier hub 20a is penetrated by the output shaft 80, which is rotationally coupled to the planet carrier 20b, which is located between the two carrier hubs 20a and 20c.
  • the planet carrier 20b is penetrated by the connecting bolts 21 between the two carrier hubs 20a, 20b, so that the two carrier hubs 20a, 20c can move relative to the planet carrier 20b in the direction of the longitudinal axis of the gearbox la.
  • the planet carrier 20b for example pentagonal (FIG. 13), has bores in the same way as the planet carrier 2a in FIG 12
  • the planet carrier 20b which is coupled in a rotationally fixed manner to the output shaft 80, takes the connecting bolts 21 between the carrier hubs 20a, 20c with it when it rotates about the longitudinal axis la of the transmission, so that the carrier hubs 20a, 20c also rotate about the longitudinal axis of the transmission la in the direction of the output shaft 80.
  • the drive shaft 70 is connected in a rotationally fixed manner to the rotating conical disk 110, while the other, fixed conical disk 100 is connected in a rotationally fixed manner to the transmission housing 12.
  • the conical disks 100, 110 have a central recess so that there is sufficient free space in the transmission 1 for the axial adjustment of the carrier hubs 20a, 20c.
  • a reversal of the direction of rotation of the input and output can be achieved in the third embodiment according to FIGS. 8 and 10 in that the conical disk 100 is designed to be rotatable. The output torque is then taken from the rotatable conical disk 100, the output shaft 80 being held at the same time. 13
  • the conical disk 110 is preloaded in the direction of the conical disk 100 by a disk spring 71 arranged rotationally symmetrically to the longitudinal axis la of the gearbox in order to ensure the greatest possible frictional force between all the rolling elements of the gearbox 1.
  • the plate spring 71 is supported in one turn of the gear housing 12 against an axial bearing 72 of the conical disk 110.
  • a pretensioning device which is dependent on the drive torque can also be provided, as is known per se from the prior art.
  • FIGS. 11 and 12 The two end positions of the third embodiment of the roller transmission 1 according to the invention are illustrated in FIGS. 11 and 12, FIG. 11 illustrating the case of the lowest output speed for a given input speed and FIG. 12 illustrating the case of the largest output speed for a given input speed.
  • the output shaft 80 is in the form of a polygon in the region of the planet carrier 20b, the number of edge surfaces corresponding to the number of planet rollers 30.
  • the support axis 40 of each planetary roller 30 is axially displaceably mounted within its associated bore in the planet carrier 20b and is supported with its spherically shaped free end on the associated edge surface of the output shaft 80, which is designed as a polygon.
  • the supporting force between the free end of each support axis 40 and the associated edge surface of the output shaft 80 results from the contact pressure of the planet rollers 30.
  • the torque of the output shaft 80 increases the wedge effect between the edge surfaces of the output 14
  • a basic level of the contact pressure between the planet rollers 30 and the intermediate rollers 5 is provided by spring elements 31, which are each arranged between a collar 41 of the support shaft 40 and the relevant planet roller 30 and generate a corresponding preload on the planet rollers 30. At the same time, the spring elements 31 can compensate for irregularities in the contact pressures.
  • the axes of rotation 40a of the planetary rollers 30 can be rotated in an angular range of + ⁇ and - ⁇ relative to the neutral position in an analogous manner as in FIG. 7 in order to cause the planetary rollers 30 to skew on the intermediate rollers 5.
  • the adjustment of the gear ratio of the transmission 1, the axial displacement of the carrier hubs 20a and 20c can be facilitated.
  • the structural details for the adjustment of the axes of rotation of the planet rollers 30 are not shown in FIG.
  • FIGS. 16 and 17 A fifth embodiment of the roller transmission according to the invention is illustrated with reference to FIGS. 16 and 17.
  • the running surfaces 100a and 110a of the conical disks 100 and 110 are not designed as straight conical surfaces but as curved conical surfaces.
  • the running surfaces 30a of the planetary rollers 30 are designed as curved conical surfaces.
  • the running surfaces 5a and 5b of each double-cone-shaped intermediate roller 5 are also designed as curved conical surfaces.
  • the center point S3 which runs concentrically to the curved surfaces of the assigned planetary roller 30 and the associated conical disk 100 or 110, moves on a circular path 90. So that each intermediate roller 5 can follow the circular path 90, its bearing shaft 6 is in the associated carrier hub 20a or 20c pivotally mounted.
  • FIGS. 18 and 19 A sixth embodiment of the roller transmission according to the invention is illustrated with reference to FIGS. 18 and 19.
  • the treads 10a, 11a of the conical disks 10, 11 and the treads 3a of the external planet rollers 3 are not convex, but concave.
  • the position and attachment of the bearing shafts 6 for the intermediate rollers 5 is adapted in accordance with this change in the tread inclination in such a way that the bearing shafts are no longer fastened in the planet carriers 2a, 2b as in FIG. 3, but now in the supporting axes 4 of the planetary rollers 3 .
  • the planetary rollers 3 in FIGS. 18 and 19 have a substantially larger diameter than the support axes 4 in FIGS. 3 and 4.
  • the planetary rollers 3 in FIGS. 18 and 19 likewise have a substantially larger diameter than the planetary rollers 3 in FIGS. 3 and 4 and are supported with respect to the supporting axis 4 with their outer lateral surface on a central rolling element 22 which is arranged coaxially to the longitudinal axis of the gearbox la.
  • the outer lateral surfaces of the planetary rollers 3 have a graduated recess in which the central rolling element 22 engages with its outer profile designed in the opposite direction to the profile of the recess.
  • the conical disks 10, 11 are connected to one another via a shaft 7, which is arranged coaxially with the longitudinal axis la of the transmission and carries the rolling element 22.
  • the speed difference between the conical disks 10 and 11 is compensated for by a compensating bearing 23, which in the example shown is arranged between the right axial end of the shaft 7 and the conical disk 10. 17
  • the advantage of the embodiment according to FIGS. 18 and 19 consists in the relatively large effective diameters of the conical disks 10, 11 and the planetary rollers 3.
  • the concave treads 10a, 11a and 3a result in a broad line of contact with the intermediate rollers 5, which results in an increased Performance of the transmission results.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

The invention relates to infinitely adjustable rolling-contact gears, preferably for use in vehicle manufacture, comprising at least one tapered disk (10, 11; 100, 110), a group of rotationally mounted planetary rollers (3; 30) which have at least one conical running surface (3a; 30a), and at least one group of double-cone-shaped, rotationally mounted intermediate rollers (5) which can be displaced longitudinally and are positioned between the planetary rollers (3; 30) and the tapered disk (10, 11; 100, 110). The tapered disks, planetary rollers and intermediate rollers are arranged in a rotationally symmetrical manner in relation to the longitudinal gear axis (1a). The running surfaces (10a, 11a; 110a; 3a; 30a) of the tapered disk (10, 11; 100, 110) and planetary rollers (3; 30) facing each other are embodied such that the cutting plane lines (FL1, FL2) of said running surfaces extending through the longitudinal gear axis (1a) in cutting planes are parallel to each other. The rotational axes (6a) of the intermediate rollers (5) are positioned at an angle to the cutting plane lines (FL1, FL2) of corresponding conical running surfaces (10a, 11a; 100a, 110a; 3a; 30a) of the tapered disk (10, 11; 100, 110) and planetary rollers (3, 30). The rotational axes (6a) of all intermediate rollers (5) of each group of intermediate rollers can be displaced jointly in relation to the tapered disk (10, 11; 100, 110) and the planetary rollers (3, 30) parallel to the longitudinal gear axis (1a), resulting in a change in the transmission ratio of the rolling-contact gears (1).

Description

STUFENLOS VERSTELLBARES WALZGETRIEBE CONTINUOUSLY ADJUSTABLE ROLL GEARBOX
B E S C H R E I B U N GDESCRIPTION
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos verstellbares Wälzgetriebe.The invention relates to a continuously variable rolling gear.
Auf dem Gebiet von stufenlos verstellbaren Antrieben für Fahrzeuge und Maschinen sind eine Vielzahl von Lösungen bekannt. Im Falle von Getrieben, die auf dem Reibkraftprinzip beruhen, arbeit eine bekannte Ausführungsform nach dem Umschlingungsprinzip, bei welcher flexible, bandförmige Übertragungselemente, beispielsweise Stahlketten oder Schubgliederbänder, zwischen zwei Scheibenpaaren aus jeweils zwei gegenüberliegenden Kegelscheiben gespannt sind. Durch gegensinnige Änderung des Abstandes zwischen den Kegelscheiben jedes Scheibenpaares lassen sich die Wirkradien und damit das Übersetzungsverhältnis stufenlos verändern. Eine andere bekannte Ausführungsform besteht aus einem Wälzgetriebe auf Toroidenbasis mit zwei gegenüberliegenden zum Antrieb und Abtrieb dienenden Profilscheiben. Die Profilscheiben weisen jeweils eine halbringförmige Ausdrehung auf ihren gegenüberliegenden Flächen auf, um einen ringförmigen bzw. torusformigen Raum zu begrenzen in welchem mehrere, scheibenförmige Übertragungsglieder gelagert sind. Jedes scheibenförmige Übertragungsglied berührt mit seiner ballig ausgebildeten Umfangsfläche die halbringförmigen Ausdrehungen beider Profilscheiben (Antriebs- und Abtriebsscheibe). Durch Verschwenken jedes Übertragungsgliedes um seinen Mittelpunkt lassen sich unterschiedliche Wirkradien bezüglich der halbringförmigen Ausdrehungen der Antriebs- und der Abtriebsscheibe und damit unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen Antriebs- und Abtriebsscheibe einstellen. Die Nachteile von Reibkraftgetrieben nach dem Umschlingungsprinzip bestehen vor allem in den hohen Betriebsgeräuschen, der relativ geringen Lebensdauer sowie in der relativ geringen Verstellgeschwindigkeit verbunden mit hohen Anpreßkräften für jedes Kegelscheibenpaar. Aus diesen Gründen sind derartige Getriebe bislang nur für relativ geringe Leistungen gebaut worden.A large number of solutions are known in the field of continuously variable drives for vehicles and machines. In the case of transmissions based on the frictional force principle, a known embodiment works according to the wrap-around principle, in which flexible, band-shaped transmission elements, for example steel chains or push link belts, are stretched between two pairs of disks, each consisting of two conical disks located opposite one another. By changing the distance between the conical disks of each pair of disks in opposite directions, the effective radii and thus the gear ratio can be changed continuously. Another known embodiment consists of a rolling gear based on toroids with two opposing profile disks serving for driving and driving. The profile disks each have a semi-annular recess on their opposite surfaces in order to delimit an annular or toroidal space in which a plurality of disk-shaped transmission members are mounted. Each disk-shaped transmission member touches the semi-ring-shaped bores of both profile disks (drive and driven disk) with its spherical peripheral surface. By pivoting each transmission member around its center, different effective radii with respect to the semi-ring-shaped bores of the drive and driven disks and thus different transmission ratios between the drive and driven disks can be set. The disadvantages of friction power transmissions based on the wrap principle consist primarily in the high operating noise, the relatively short service life and the relatively low adjustment speed combined with high contact forces for each conical disk pair. For these reasons, such transmissions have so far only been built for relatively low outputs.
Bei Wälzbetrieben auf Toroidenbasis ergibt sich bei linienförmigem Kontakt zwischen den scheibenförmigen Übertragungsgliedern und den Wänden der halbringförmigen Ausdrehungen beider Profilscheiben eine hoher Bohr- reibungsanteil. Ferner ist eine synchrone Verstellung der scheibenförmigen Übertragungsglieder aufgrund der ungünstigen räumlichen Anordnung in dem torusformigen Raum technisch nur schwierig zu verwirklichen.In toroidal-based roller companies, there is a high proportion of drilling friction with linear contact between the disk-shaped transmission members and the walls of the semi-ring-shaped bores of both profile disks. Furthermore, because of the unfavorable spatial arrangement in the toroidal space, a synchronous adjustment of the disk-shaped transmission members is difficult to achieve technically.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein stufenlos verstellbares Wälzgetriebe zu schaffen, welches bei möglichst langen und vielen linienartigen Reibkraftkontakten eine möglichst geringe Bohrreibung aufweist. Vorzugsweise soll ein derartiges Wälzgetriebe eine hohe Leistungsdichte aufweisen, um im Fahrzeugbau eingesetzt werden zu können.In contrast, the object of the invention is to provide a continuously variable rolling gear which has the lowest possible drilling friction with the longest possible and many line-like frictional force contacts. Such a roller gear should preferably have a high power density so that it can be used in vehicle construction.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des stufenlos verstellbaren Wälzgetriebes nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß eine bohrreibungsarme Kraftübertragung mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis durch kegelige Wälzkörper erzielbar ist. Bei kegeligen Wälzkörpern sind alle wichtigen Bedingungen für einen optimalen Betrieb von Reibkraftgetrieben, nämlich lange Reibkraftlinien bei geringer Bohrreibung und veränderbarer Übersetzung, vereinigt. Diese Grundprinzipien lassen sich in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung verwirklichen, welche in den Zeichnungen näher dargestellt sind. Es zeigt:Advantageous refinements and developments of the continuously variable roller transmission according to the invention result from the subclaims. The invention is based on the consideration that low-friction transmission with adjustable transmission ratio can be achieved by tapered rolling elements. In the case of tapered rolling elements, all the important conditions for optimal operation of friction gears, namely long lines of friction with low drilling friction and variable translation, are combined. These basic principles can be implemented in various embodiments of the invention, which are shown in more detail in the drawings. It shows:
Figur 1 Eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes mit außenliegenden Planetenrollen, deren Drehachsen im wesentlichen parallel zur Getriebelängsachse orientiert sind;1 shows a perspective view of a first embodiment of the roller transmission according to the invention with external planet rollers, the axes of rotation of which are oriented essentially parallel to the longitudinal axis of the transmission;
Figur 2 einen Axialschnitt durch die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes nach Figur 1 ;FIG. 2 shows an axial section through the first embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 1;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines stufenlos verstellbaren Wälzgetriebes nach der Erfindung, welches im wesentlichen durch spiegelsymmetrische Verdopplung der ersten Ausführungsform nach Figur 1 gebildet wird;FIG. 3 shows a perspective view of a second embodiment of a continuously variable roller transmission according to the invention, which is essentially formed by mirror-symmetrical doubling of the first embodiment according to FIG. 1;
Figur 4 einen Axialschnitt durch die zweite Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Wälzgetriebes nach Figur 3;FIG. 4 shows an axial section through the second embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 3;
Fig. 5 und 6 schematische Ansichten der beiden Endstellungen des Wälzgetriebes nach Figur 3; 45 and 6 are schematic views of the two end positions of the roller transmission according to FIG. 3; 4
Figur 7 eine schematische Ansicht des Wälzgetriebes nach Figur 3, bei welchem die Drehachse der außenliegenden Planetenrollen gegenüber der Getriebelängsachse in einem geringen Umfang auslenkbarbar ist, um die Übersetzungsänderung des Getriebes zu erleichtern;FIG. 7 shows a schematic view of the roller transmission according to FIG. 3, in which the axis of rotation of the external planet rollers can be deflected to a small extent with respect to the longitudinal axis of the transmission in order to facilitate the change in the transmission ratio;
Figur 8 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes mit innenliegenden Planetenrollen, deren Drehachsen im wesentlichen senkrecht zur Getriebelängsachse orientiert sind;FIG. 8 shows a perspective view of a third embodiment of the roller transmission according to the invention with internal planet rollers, the axes of rotation of which are oriented essentially perpendicular to the longitudinal axis of the transmission;
Figur 9 eine perspektivische Ansicht der zentral angeordnetenFigure 9 is a perspective view of the centrally located
Tragelemente des Wälzgetriebes nach Figur 8 für die Planetenrollen und die Zwischenrollen;Supporting elements of the rolling gear according to Figure 8 for the planetary rollers and the intermediate rollers;
Figur 10 einen Axialschnitt durch die dritte Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Wälzgetriebes nach Figur 8;FIG. 10 shows an axial section through the third embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 8;
Fig. 11 u. 12 schematische Ansichten der beiden Endstellungen des Wälzgetriebes nach Figur 8;Fig. 11 u. 12 schematic views of the two end positions of the roller transmission according to FIG. 8;
Figur 13 eine axiale Ansicht eines Tragelementes für die sternförmig angeordneten Planetenrollen des Wälzgetriebes nach Figur 8, bei welchem die Reibkraft zwischen den einzelnen Kegelrollen des Wälzgetriebes drehmomentabhängig verstellbar ist;FIG. 13 shows an axial view of a support element for the star-shaped planet rollers of the roller transmission according to FIG. 8, in which the frictional force between the individual tapered rollers of the roller transmission can be adjusted depending on the torque;
Figur 14 eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes, welches im wesentlichen auf der Verwendung nur einer Hälfte des Wälzgetriebes nach Figur 8 beruht; Figur 15 einen Axialschnitt durch die vierte Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Wälzgetriebes nach Figur 14;FIG. 14 shows a perspective illustration of a fourth embodiment of the roller transmission according to the invention, which is essentially based on the use of only one half of the roller transmission according to FIG. 8; FIG. 15 shows an axial section through the fourth embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 14;
Figur 16 eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes mit innenliegenden Planetenrollen, welche in Abwandlung der Ausführungsform nach Figur 8 gekrümmte Kegelflächen aufweisen;FIG. 16 shows a perspective view of a fifth embodiment of the roller transmission according to the invention with internal planet rollers which, in a modification of the embodiment according to FIG. 8, have curved conical surfaces;
Figur 17 einen Axialschnitt durch die fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes nach Figur 16,FIG. 17 shows an axial section through the fifth embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 16,
Figur 18 eine perspektivische Ansicht einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes, welches in Abwandlung der Ausführungsform nach Figur 3 konkav-kegelige Laufflächen für die Kegelscheiben und Planetenrollen aufweist, und18 shows a perspective view of a sixth embodiment of the roller transmission according to the invention, which, in a modification of the embodiment according to FIG. 3, has concave-tapered running surfaces for the conical disks and planet rollers, and
Figur 19 einen Axialschnitt durch die sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes nach Figur 18.FIG. 19 shows an axial section through the sixth embodiment of the roller transmission according to the invention according to FIG. 18.
Die in Fig. 1 perspektivisch und in Fig. 2 im Schnitt dargestellte erste Ausführungsform eines stufenlos verstellbaren Wälzgetriebes 1 umfaßt zwei ringförmige Planetenträger 2a und 2b welche rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse la des Wälzgetriebes 1 unter gegenseitigem Abstand angeordnet sind. In jedem Planetenträger 2a, 2b sind jeweils eine Gruppe von Bohrungen über den Umfang gleichmäßig verteilt angebracht, wobei die Achsen dieser Bohrungen parallel zu der Längsachse la des Wälzgetriebes 1 verlaufen. Die Bohrungen in den Planetenträgern 2a, 2b dienen zur Aufnahme von Tragachsen 4, die mit ihrem einen Endabschnitt in dem Planetenträger 2a drehfest und axial unverschieblich gelagert sind und mit ihrem anderen Endabschnitt in dem Planetenträger 2b axial verschieblich gelagert sind. Die Tragachsen 4 dienen zur Aufnahme einer Gruppe von Planetenrollen 3, welche mit einer kegeligen Lauffläche 3a ausgebildet sind. Der kleinere Durchmesser jeder Planetenrolle 3 befindet sich auf der Seite des Planetenträgers 2b. Jede Planetenrolle 3 ist auf ihrer Tragachse 4 um eine Drehachse 4a parallel zur Getriebelängsachse la drehbar und axial unverschieblich gelagert. Des weiteren ist auf jeder Tragachse 4 zwischen der dort befindlichen Planetenrolle 3 und dem Planetenträger 2a ein Stirnrad 3b drehbar gelagert und drehfest mit der Planetenrolle 3 verbunden. Sämtliche Stirnräder 3b kämmen mit einem zentralen Zahnkranz 8a, welches auf einer zentralen Abtriebswelle 8 befestigt ist. Die Drehachse der Abtriebswelle 8 fällt mit der Getriebelängsachse la zusammen.The first embodiment of a steplessly adjustable roller transmission 1 shown in perspective in FIG. 1 and in section in FIG. 2 comprises two annular planet carriers 2a and 2b which are arranged rotationally symmetrically with respect to the longitudinal axis la of the roller transmission 1 at a mutual distance. In each planet carrier 2a, 2b, a group of bores are made uniformly distributed over the circumference, the axes of these bores running parallel to the longitudinal axis la of the rolling gear 1. The bores in the planet carriers 2a, 2b serve to receive support axes 4, which with their one end section in the planet carrier 2a are rotatably and axially immovable and are axially displaceably mounted with their other end section in the planet carrier 2b. The support axes 4 serve to receive a group of planet rollers 3, which are formed with a tapered running surface 3a. The smaller diameter of each planetary roller 3 is on the side of the planet carrier 2b. Each planetary roller 3 is mounted on its supporting axis 4 so as to be rotatable about an axis of rotation 4a parallel to the longitudinal axis la of the transmission and axially immovable. Furthermore, a spur gear 3b is rotatably mounted on each support axis 4 between the planetary roller 3 located there and the planet carrier 2a and is connected in a rotationally fixed manner to the planetary roller 3. All spur gears 3b mesh with a central ring gear 8a which is fastened on a central output shaft 8. The axis of rotation of the output shaft 8 coincides with the longitudinal axis of the transmission la.
In einem festgelegten axialen Abstand zur Abtriebswelle 8 befindet sich eine zentrale Antriebswelle 7, deren Drehachse ebenfalls mit der Getriebelängsachse la zusammenfällt. Die zentrale Antriebswelle 7 trägt an ihrem der Abtriebswelle 8 zugewandten Ende eine Kegelscheibe 11, deren kleinster Durchmesser dem axialen Ende der Abtriebs welle 8 gegenüberliegt. Wesentlich ist, daß die Kegelwinkel der Kegelscheibe 11 exakt dem bei allen Planetenrollen 3 gleichen Kegelwinkel entspricht, was aufgrund der Parallelität der Achsen la und 4a zwangsläufig zur Folge hat, daß die Fallinien FL1 und FL2 der Kegelscheiben- Lauffläche 11a bzw. der Planetenrollen-Lauffläche 3a exakt parallel zueinander orientiert sind. Die Falllinien FL1 und FL2 ergeben sich bei einem gedachten Schnitt der Kegelscheibe 11 bzw. jeder Planetenrolle 3 durch eine Schnittebene, welche die Getriebelängsachse la und die Drehachse 4a der jeweils betrachteten Planetenrolle 3 durchsetzt. Eine dieser Schnittebenen fällt mit der Zeichenebene von Figur 2 zusammen. In dem Raum zwischen der Kegelscheibe 11 und jeder Planetenrolle 3 befindet sich eine doppelkegelige Zwischenrolle 5, deren erste kegelige Lauffläche 5a auf der kegeligen Lauffläche 3a der zugeordneten Planetenrolle 3 abrollt und deren zweite kegelige Lauffläche 5b auf der kegeligen Lauffläche 11a der Kegelscheibe 11 abrollt. Jede Zwischenrolle 5 ist um eine Drehachse 6a drehbar und axial verschieblich auf einer Lagerwelle 6 gelagert, deren linkes Ende in dem Planetenträger 2b starr befestigt ist. Die mit der Längsachse der Lagerwelle 6 identische Drehachse 6a jeder Zwischenrolle 5 ist unter einem Winkel bezüglich der parallelen Fallinien FL1 und FL2 der Kegelscheiben-Lauffläche 11a bzw. der Planetenrollen-Lauffläche 3a angeordnet, und zwar vorzugsweise derart, daß sich die Drehachse 6a in der gezeichneten Position der Zwischenrolle 5 mit der Getriebelängsachse la und der Fallinie FL1 im Punkt Sl schneidet und sich andererseits mit der Drehachse 4a der zugeordneten Planetenrolle 3 und der Fallinie FL2 der Lauffläche 3a dieser zugeordneten Planetenrolle 3 im Punkt S2 schneidet. Diese in Fig. 2 gezeigte Position stellt die ideale Lage der Zwischenrollen 5 dar, in welcher keine Bohrreibung an den linienförmigen Reibkontakten der Laufflächen 5a und 3a bzw. 5b und 11a auftritt.At a fixed axial distance from the output shaft 8 is a central drive shaft 7, the axis of rotation of which also coincides with the longitudinal axis la of the transmission. The central drive shaft 7 carries at its end facing the output shaft 8 a conical pulley 11, the smallest diameter of which lies opposite the axial end of the output shaft 8. It is essential that the cone angle of the cone pulley 11 corresponds exactly to the cone angle that is the same for all planetary rollers 3, which due to the parallelism of the axes la and 4a inevitably has the consequence that the falling lines FL1 and FL2 of the cone pulley tread 11a and the planetary roller tread, respectively 3a are oriented exactly parallel to each other. The falling lines FL1 and FL2 result in an imaginary section of the conical disk 11 or each planetary roller 3 through a sectional plane which passes through the longitudinal axis la of the transmission and the axis of rotation 4a of the planetary roller 3 in question. One of these sectional planes coincides with the plane of the drawing in FIG. 2. In the space between the conical disk 11 and each planetary roller 3 there is a double-conical intermediate roller 5, the first tapered running surface 5a of which rolls on the tapered running surface 3a of the associated planetary roller 3 and the second tapered running surface 5b of which rolls on the tapered running surface 11a of the conical disk 11. Each intermediate roller 5 is rotatable about an axis of rotation 6a and axially displaceably mounted on a bearing shaft 6, the left end of which is rigidly fixed in the planet carrier 2b. The axis of rotation 6a of each intermediate roller 5, which is identical to the longitudinal axis of the bearing shaft 6, is arranged at an angle with respect to the parallel falling lines FL1 and FL2 of the conical disk tread 11a and the planetary roller tread 3a, preferably in such a way that the axis of rotation 6a is in the drawn position of the intermediate roller 5 with the transmission longitudinal axis la and the falling line FL1 at point S1 and on the other hand intersects with the axis of rotation 4a of the associated planetary roller 3 and the falling line FL2 of the tread 3a of this assigned planetary roller 3 at point S2. This position shown in FIG. 2 represents the ideal position of the intermediate rollers 5, in which no drilling friction occurs on the linear friction contacts of the running surfaces 5a and 3a or 5b and 11a.
Die Länge der Laufflächen 5a, 5b sowie der Durchmesser jeder Zwischenrolle 5 sind so bemessen, daß das in Figur 2 doppelt schraffiert eingezeichnete Druckfeld DF symmetrisch zu dem Mittelpunkt S3 jeder Zwischenrolle 5 ausgebildet ist. Damit können die Druckgradienten p des Druckfeldes DF kein Kippmoment auf die betreffende Zwischenrolle 5 um deren Mittelpunkt S3 ausüben.The length of the treads 5a, 5b and the diameter of each intermediate roller 5 are dimensioned such that the pressure field DF shown with double hatching in FIG. 2 is formed symmetrically to the center S3 of each intermediate roller 5. Thus, the pressure gradients p of the pressure field DF cannot exert a tilting moment on the intermediate roller 5 in question around its center point S3.
Für die Funktion des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Wälzgetriebes 1 ist wesentlich, daß der Planetenträger 2b mit Hilfe eines lediglich schematisch veranschaulichten Stellgliedes 2 in Richtung der Getriebelängsachse la stufenlos verstellbar ist, wobei im Falle einer Verstellung die Achsbohrungen in dem 8For the function of the roller transmission 1 shown in Figures 1 and 2, it is essential that the planet carrier 2b is continuously adjustable in the direction of the longitudinal axis la of the transmission with the aid of an only schematically illustrated actuator 2, the axis bores in which in the event of an adjustment 8th
Planetenträger 2b auf den darin eingeführten Tragachsen 4 hin und her gleiten, wie durch den Doppelpfleil 2c in Figur 2 angedeutet ist. Ferner bewegen sich bei einer Verstellung des Planetenträgers 2b die in dem Planetenträger 2b befestigten Lagerwellen 6 der Zwischenrollen 5 entsprechend parallel zur Getriebelängsachse la. Der Mittelpunkt S3 jeder Zwischenrolle 5 folgt dem Schnittpunkt der jeweiligen Drehachse 6a mit der Mittelparallelen 9 zwischen den entsprechenden Fallinien FL1 und FL2. Somit bewegt sich bei einer Verstellung des Planetenträgers 2b jede Zwischenrolle 5 längs ihrer Lagewelle 6.Planet carriers 2b slide back and forth on the carrying axles 4 inserted therein, as indicated by the double arrow 2c in FIG. 2. Furthermore, when the planet carrier 2b is adjusted, the bearing shafts 6 of the intermediate rollers 5 fastened in the planet carrier 2b move correspondingly parallel to the longitudinal axis of the gearbox la. The center S3 of each intermediate roller 5 follows the intersection of the respective axis of rotation 6a with the central parallel 9 between the corresponding falling lines FL1 and FL2. Thus, when the planet carrier 2b is adjusted, each intermediate roller 5 moves along its position shaft 6.
In der inneren Endstellung jeder Zwischenrolle 5 (mit kürzestem Abstand zum freien Ende der Lagerwelle 6) ist das Durchmesserverhältnis zwischen dem wirksamen Durchmesser der Kegelscheibe 11 und dem wirksamen Durchmesser der einzelnen Planetenrollen 3 am kleinsten, so daß bei Antrieb der Antriebswelle 7 mit einer gegebenen Antriebsdrehzahl die Drehzahl der Abtriebswelle 8 am kleinsten ist. Im umgekehrten Falle, wenn sich jede Zwischenrolle 5 in ihrer äußeren Endstellung befindet, in welcher der Abstand zwischen der Zwischenrolle 5 und dem freien axialen Ende ihrer Lagerwelle 6 am größten ist, ist das Verhältnis zwischen dem wirksamen Durchmesser der Kegelscheibe 11 und der betreffenden Planetenrolle 3 am größten, so daß bei gegebener Antriebsdrehzahl der Antriebswelle 7 die Abtriebsdrehzahl der Abtriebswelle 8 am größten ist. Man erkennt, daß sich durch stufenlose Verstellung des Planetenträgers 2b eine stufenlose Verstellung der Zwischenrollen 5 längs ihrer Drehachsen 6a und damit eine stufenlose Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 1 erzielen läßt.In the inner end position of each intermediate roller 5 (with the shortest distance from the free end of the bearing shaft 6), the diameter ratio between the effective diameter of the conical disk 11 and the effective diameter of the individual planet rollers 3 is the smallest, so that when the drive shaft 7 is driven with a given drive speed the speed of the output shaft 8 is the smallest. Conversely, when each intermediate roller 5 is in its outer end position, in which the distance between the intermediate roller 5 and the free axial end of its bearing shaft 6 is greatest, the ratio between the effective diameter of the conical pulley 11 and the relevant planetary roller 3 largest, so that for a given input speed of the drive shaft 7, the output speed of the output shaft 8 is greatest. It can be seen that an infinitely variable adjustment of the intermediate rollers 5 along their axes of rotation 6a and thus an infinitely variable change in the gear ratio of the transmission 1 can be achieved by means of the infinitely variable adjustment of the planet carrier 2b.
Bei der anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen ersten Ausführungsform des stufenlos verstellbaren Wälzgetriebes 1 sind die Drehrichtungen der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 8 entgegengesetzt. Um gleichsinnige Drehrichtungen von Antrieb und Abtrieb zu erzielen, brauchte bei der ersten Ausführungsform nach 9In the first embodiment of the continuously variable roller transmission 1 described with reference to FIGS. 1 and 2, the directions of rotation of the drive shaft 7 and the output shaft 8 are opposite. In order to achieve the same directions of rotation of the input and output, the first embodiment required 9
Figuren 1 und 2 lediglich die Abtriebswelle 8 festgehalten zu werden, wodurch sich der Planetenträger 2a um die Getriebelängsachse la gleichsinnig zur Antriebswelle 7 drehen würde. Im Falle einer Drehbewegung des Planetenträgers 2a dreht sich selbstverständlich auch der Planetenträger 2b gleichsinnig mit dem Planetenträger 2a.Figures 1 and 2 only the output shaft 8 to be held, whereby the planet carrier 2a would rotate about the longitudinal axis la of the transmission in the same direction to the drive shaft 7. In the event of a rotational movement of the planet carrier 2a, the planet carrier 2b naturally also rotates in the same direction as the planet carrier 2a.
Bei der anhand der Figuren 3 bis 7 veranschaulichten zweiten Ausführungsform des Wälzgetriebes nach der Erfindung sind lediglich zwei Getriebestufen gemäß Figuren 1 und 2 spiegelbildlich zueinander gekoppelt, wobei die Stirnräder 3b und 8a entfallen. Statt dessen sind die Planetenrollen 3 doppelkegelig ausgebildet, was sich aus der spiegelsymmetrischen Kopplung der beiden Getriebestufen gemäß Figuren 1 und 2 zwangsläufig ergibt. Des weiteren sind die Tragachsen 4 der Planetenrollen 3 nun in beiden Planetenträgern 2a, 2b drehfest und axial unverschieblich gelagert. Bei einer Verschiebung des Planetenträgers 2a mit Hilfe des Stellgliedes 2 in Richtung der Getriebelängsachse la wird daher der andere Planetenträger 2b um denselben Betrag und in der selben Richtung verstellt, was zur Folge hat, daß beide Getriebestufen der Ausführungsform nach Figuren 3 und 4 gegenläufig verstellt werden. Dies bedeutet, wie aus Fign. 5 und 6 erkennbar ist, daß sich in der linken, antriebsseitigen Getriebestufe die Zwischenrollen 5 in ihrer äußeren Endstellung befinden, wenn sich in der rechten, abtriebsseitigen Getriebestufe die Zwischenrollen 5 in ihrer inneren Endstellung befinden. Da die linke Getriebestufe von der Antriebswelle 7 angetrieben wird und die rechte Getriebestufe von den Planetenrädern 3 angetrieben wird, führt die erwähnte gegenläufige Verstellung beider Getriebestufen zu einer gleichsinnigen Multiplikation der Einzel-Übersetzungsverhältnisse der Getriebestufen. Der Drehsinn der Antriebswelle 7 stimmt daher mit dem Drehsinn der Abtriebswelle 8 in Figur 4 überein. 10In the second embodiment of the roller transmission according to the invention illustrated with reference to FIGS. 3 to 7, only two transmission stages according to FIGS. 1 and 2 are coupled in mirror image to one another, the spur gears 3b and 8a being omitted. Instead, the planetary rollers 3 are double-tapered, which inevitably results from the mirror-symmetrical coupling of the two gear stages according to FIGS. 1 and 2. Furthermore, the support axles 4 of the planet rollers 3 are now mounted in both planet carriers 2a, 2b in a rotationally fixed and axially immovable manner. When the planet carrier 2a is displaced with the aid of the actuator 2 in the direction of the longitudinal axis la of the transmission, the other planet carrier 2b is therefore adjusted by the same amount and in the same direction, with the result that both gear stages of the embodiment according to FIGS. 3 and 4 are adjusted in opposite directions . This means, as from Fign. 5 and 6 it can be seen that in the left, drive-side gear stage, the intermediate rollers 5 are in their outer end position when the intermediate rollers 5 are in their inner end position in the right, output-side gear stage. Since the left gear stage is driven by the drive shaft 7 and the right gear stage is driven by the planet gears 3, the aforementioned opposite adjustment of both gear stages leads to a multiplication of the individual gear ratios of the gear stages in the same direction. The direction of rotation of the drive shaft 7 therefore coincides with the direction of rotation of the output shaft 8 in FIG. 4. 10
Bei einer Variante der zweiten Ausführungsform gemäß Figur 7 lassen sich die Drehachsen 4a der Planetenrollen 3 aus ihrer Lage parallel zur Getriebelängsachse la um einen maximalen Winkel von +α und -α schwenken (entsprechend den Achspositionen 4al und 4a2 in Fig. 7). Dies erfolgt beispielsweise dadurch, daß der Planetenträger 2a um einen entsprechenden Drehwinkel (bezogen auf die Getriebelängsachse la) gegenüber dem anderen Planetenträger 2b verdreht wird. Die Lagerung der Tragachsen 4 ist dementsprechend freigängig auszubilden. Infolge der Verschwenkung der Drehachsen 4a ergibt sich ein entsprechender Schräglauf zwischen den Laufflächen 3a der Planetenrollen 3 und den Laufflächen 5a der zugeordneten Zwischenrollen 5. Infolge dieses Schräglaufes verstellen sich die Zwischenrollen 5 selbsttätig und ohne Kraftaufwand längs ihrer Drehachsen 6 unter entsprechender Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses. Sobald das gewünschte Übersetzungsverhältnis erreicht ist, werden die Drehachsen 4a der Planetenrollen 3 wieder in die neutrale Stellung parallel zur Getriebelängsachse la zurück bewegt. Auf diese Weise wird die Verschiebung des Planetenträgers 2a parallel zur Getriebelängsachse la erleichtert, wodurch erheblich geringere Verstellkräfte erforderlich sind. Als Stellglied 2 zur Verdrehung des Planetenträgers 2a kann gemäß Fig. 7 ein mit dem Planetenträger 2a kämmendes Stellritzel 2' mit gekoppeltem Stellmotor 2" verwendet werden.In a variant of the second embodiment according to FIG. 7, the axes of rotation 4a of the planetary rollers 3 can be pivoted from their position parallel to the longitudinal axis of the gearbox la by a maximum angle of + α and -α (corresponding to the axis positions 4al and 4a2 in FIG. 7). This takes place, for example, in that the planet carrier 2a is rotated by a corresponding angle of rotation (relative to the longitudinal axis la of the transmission) with respect to the other planet carrier 2b. The mounting of the support axles 4 must accordingly be designed so that they can move freely. As a result of the pivoting of the axes of rotation 4a, there is a corresponding oblique running between the running surfaces 3a of the planetary rollers 3 and the running surfaces 5a of the associated intermediate rollers 5. As a result of this oblique running, the intermediate rollers 5 move automatically and without effort along their axes of rotation 6 with a corresponding change in the gear ratio. As soon as the desired gear ratio is reached, the axes of rotation 4a of the planetary rollers 3 are moved back into the neutral position parallel to the longitudinal axis la of the gearbox. In this way, the displacement of the planet carrier 2a parallel to the longitudinal axis la of the transmission is facilitated, whereby considerably lower adjustment forces are required. According to FIG. 7, an actuating pinion 2 ′ meshing with the planet carrier 2a and having a coupled servomotor 2 ″ can be used as the actuator 2 for rotating the planet carrier 2a.
In den Figuren 8 und 10 ist eine dritte Ausführungsform des stufenlos verstellbaren Wälzgetriebes nach der Erfindung veranschaulicht. Gegenüber den beiden ersten Ausführungsformen befinden sich bei der dritten Ausführungsform die Planetenrollen 30 nicht am Außenumfang des Wälzgetriebes 1 mit Drehachsen parallel zur Getriebelängsachse la, sondern sind sternförmig im Inneren des Wälzgetriebes 1 so angeordnet, daß ihre Drehachsen 40a senkrecht zur Getriebelängsachse la orientiert sind. Die Planetenrollen 30 sind als einfache 11FIGS. 8 and 10 illustrate a third embodiment of the continuously variable roller transmission according to the invention. Compared to the first two embodiments, in the third embodiment, the planetary rollers 30 are not located on the outer circumference of the roller transmission 1 with axes of rotation parallel to the longitudinal axis of the transmission la, but are arranged in a star shape in the interior of the roller transmission 1 so that their axes of rotation 40a are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the transmission la. The planetary rollers 30 are simple 11
Kegelstümpfe ausgebildet, wobei der kleinere Durchmesser jeder Planetenrolle 30 sich bezüglich der Getriebelängsachse la radial weiter außen und der größere Durchmesser jeder Planetenrolle 30 sich bezüglich der Getriebelängsachse la radial weiter innen befinden. Infolge der sternförmigen Anordnung der Planetenrollen 30 sind die Kegelscheiben 100, 110 bei der Ausführungsform nach Figuren 8 und 10 in Form von Hohlkegeln ausgebildet, damit ihre kegeligen Laufflächen 100a, 110a dieselbe Neigung aufweisen wie die kegeligen Laufflächen 30a der Planetenrollen 30. Dies bedeutet, daß in derselben Weise wie bei den beiden ersten Ausführungsformen die Fallinien FLl und FL2 der Laufflächen 110a bzw. 30a exakt parallel zueinander verlaufen.Truncated cones are formed, the smaller diameter of each planetary roller 30 being located radially further outward with respect to the longitudinal axis of the gearbox la and the larger diameter of each planetary roller 30 being located radially further inside with respect to the longitudinal axis of the gearbox la. As a result of the star-shaped arrangement of the planetary rollers 30, the conical disks 100, 110 in the embodiment according to FIGS. 8 and 10 are designed in the form of hollow cones, so that their conical running surfaces 100a, 110a have the same inclination as the conical running surfaces 30a of the planetary rollers 30. This means that in the same way as in the first two embodiments, the falling lines FL1 and FL2 of the running surfaces 110a and 30a run exactly parallel to one another.
Aufgrund der Verlagerung der Planetenrollen 30 in das Innere des Wälzgetriebes 1 und der Umbildung der Kegelscheiben 100, 110 zu Hohlkegeln sind die Lagerwellen 6 der Zwischenrollen 5 im Bereich des Getriebezentrums befestigt. Hierzu ist für jede Getriebestufe bzw. jede Gruppe von Zwischenrollen 5 eine Trägernabe 20a bzw. 20c vorgesehen, welche rotationssymmetrisch um die Getriebelängsachse la angeordnet ist. Die beiden Naben 20a, 20c sind starr miteinander verbunden, beispielsweise mit Hilfe von Verbindungsbolzen 21, wie in den Figuren 9 und 13 veranschaulicht ist. Die miteinander starr gekoppelten Trägernaben 20a, 20c lassen sich mit Hilfe des Stellgliedes 2 in Richtung der Getriebelängsachse la verschieben, wie in Figur 9 durch die Doppelpfeile 2c angedeutet ist. Die Trägernabe 20a wird von der Abtriebswelle 80 durchsetzt, welche mit dem Planetenträger 20b drehfest gekoppelt ist, der sich zwischen den beiden Trägernaben 20a und 20c befindet. Im Fall der Figuren 9 und 13 wird der Planetenträger 20b von den Verbindungsbolzen 21 zwischen den beiden Trägernaben 20a, 20b durchsetzt, so daß sich die beiden Trägernaben 20a, 20c relativ zum Planetenträger 20b in Richtung der Getriebelängsachse la verschieben können. Der beispielsweise fünfeckig (Figur 13) ausgebildete Planetenträger 20b weist in gleicher Weise wie der Planetenträger 2a in Figur 1 Bohrungen zur 12Due to the displacement of the planetary rollers 30 into the interior of the roller transmission 1 and the transformation of the conical disks 100, 110 into hollow cones, the bearing shafts 6 of the intermediate rollers 5 are fastened in the area of the transmission center. For this purpose, a carrier hub 20a or 20c is provided for each gear stage or group of intermediate rollers 5, which is arranged rotationally symmetrically about the longitudinal axis la of the gearbox. The two hubs 20a, 20c are rigidly connected to one another, for example with the aid of connecting bolts 21, as illustrated in FIGS. 9 and 13. The carrier hubs 20a, 20c, which are rigidly coupled to one another, can be displaced with the aid of the actuator 2 in the direction of the longitudinal axis la of the transmission, as indicated in FIG. 9 by the double arrows 2c. The carrier hub 20a is penetrated by the output shaft 80, which is rotationally coupled to the planet carrier 20b, which is located between the two carrier hubs 20a and 20c. In the case of FIGS. 9 and 13, the planet carrier 20b is penetrated by the connecting bolts 21 between the two carrier hubs 20a, 20b, so that the two carrier hubs 20a, 20c can move relative to the planet carrier 20b in the direction of the longitudinal axis of the gearbox la. The planet carrier 20b, for example pentagonal (FIG. 13), has bores in the same way as the planet carrier 2a in FIG 12
Aufnahme der Tragachsen 40 für die sternförmig um den Planetenträger 20b angeordneten Planetenrollen 30 auf. Der mit der Abtriebswelle 80 drehfest gekoppelte Planetenträger 20b nimmt bei seiner Drehbewegung um die Getriebelängsachse la die Verbindungsbolzen 21 zwischen den Trägernaben 20a, 20c mit, so daß sich auch die Trägernaben 20a, 20c um die Getriebelängsachse la in Richtung der Abtriebswelle 80 drehen. Die Antriebswelle 70 ist drehfest mit der rotierenden Kegelscheibe 110 verbunden, während die andere, feststehende Kegelscheibe 100 drehfest mit dem Getriebegehäuse 12 verbunden ist.Support axes 40 for the planetary rollers 30 arranged in a star shape around the planet carrier 20b. The planet carrier 20b, which is coupled in a rotationally fixed manner to the output shaft 80, takes the connecting bolts 21 between the carrier hubs 20a, 20c with it when it rotates about the longitudinal axis la of the transmission, so that the carrier hubs 20a, 20c also rotate about the longitudinal axis of the transmission la in the direction of the output shaft 80. The drive shaft 70 is connected in a rotationally fixed manner to the rotating conical disk 110, while the other, fixed conical disk 100 is connected in a rotationally fixed manner to the transmission housing 12.
Die Kegelscheiben 100, 110 weisen eine zentrische Aussparung auf, damit für die axiale Verstellung der Trägernaben 20a, 20c ausreichend Freiraum in dem Getriebe 1 vorhanden ist.The conical disks 100, 110 have a central recess so that there is sufficient free space in the transmission 1 for the axial adjustment of the carrier hubs 20a, 20c.
Was die Anordnung der Drehachsen 6a der Zwischenrollen 5 in Bezug auf die Fallinien FLl und FL2 der Laufflächen 110a und 30a anbelangt, so ergeben sich bei der Ausführungsform nach Figuren 8 und 10 dieselben Verhältnisse und Schnittpunkte Sl und S2 wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes nach Figuren 1 und 3. Gleiches gilt für die Bemessung der Länge der Laufflächen 5a, 5b sowie des Radius' jeder Zwischenrolle 5 des Wälzgetriebes nach Figuren 8 und 10. Der Drehsinn der Abtriebswelle 80 ist bei der dritten Ausführungsform nach Figuren 8 und 10 derselbe wie der Drehsinn der Antriebswelle 70, d. h. es ergibt sich ein Gleichlauf von Antrieb und Abtrieb. Eine Umkehrung des Drehsinnes von Antrieb und Abtrieb läßt sich bei der dritten Ausführungsform nach Figuren 8 und 10 dadurch erzielen, daß die Kegelscheibe 100 drehbar ausgebildet wird. Das Abtriebsmoment wird dann von der drehbar ausgebildeten Kegelscheibe 100 abgenommen, wobei gleichzeitig die Abtriebswelle 80 festgehalten wird. 13With regard to the arrangement of the axes of rotation 6a of the intermediate rollers 5 with respect to the falling lines FLl and FL2 of the treads 110a and 30a, the same relationships and intersections S1 and S2 result in the embodiment according to FIGS. 8 and 10 as in the first and second embodiment of FIG Rolling gear according to the invention according to Figures 1 and 3. The same applies to the dimensioning of the length of the running surfaces 5a, 5b and the radius' of each intermediate roller 5 of the rolling gear according to Figures 8 and 10. The direction of rotation of the output shaft 80 is in the third embodiment according to Figures 8 and 10 the same as the direction of rotation of the drive shaft 70, ie there is a synchronism of drive and output. A reversal of the direction of rotation of the input and output can be achieved in the third embodiment according to FIGS. 8 and 10 in that the conical disk 100 is designed to be rotatable. The output torque is then taken from the rotatable conical disk 100, the output shaft 80 being held at the same time. 13
Bei der Ausführungsform nach Figur 10 wird die Kegelscheibe 110 durch eine rotationssymmetrisch zur Getriebelängsachse la angeordnete Tellerfeder 71 in Richtung auf die Kegelscheibe 100 vorgespannt, um eine größtmögliche Reibkraft zwischen sämtlichen Wälzkörpern des Getriebes 1 sicherzustellen. Die Tellerfeder 71 stützt sich dabei in einer Ausdrehung des Getriebegehäuses 12 gegen ein Axiallager 72 der Kegelscheibe 110 ab. Anstelle der Tellerfeder 71 kann auch eine vom Antriebsdrehmoment abhängige Vorspanneinrichtung vorgesehen werden, wie dies an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.In the embodiment according to FIG. 10, the conical disk 110 is preloaded in the direction of the conical disk 100 by a disk spring 71 arranged rotationally symmetrically to the longitudinal axis la of the gearbox in order to ensure the greatest possible frictional force between all the rolling elements of the gearbox 1. The plate spring 71 is supported in one turn of the gear housing 12 against an axial bearing 72 of the conical disk 110. Instead of the plate spring 71, a pretensioning device which is dependent on the drive torque can also be provided, as is known per se from the prior art.
Die beiden Endstellungen der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes 1 sind in den Figuren 11 und 12 veranschaulicht, wobei Figur 11 den Fall der niedrigsten Abtriebsdrehzahl bei gegebener Antriebsdrehzahl und Figur 12 den Fall der größten Abtriebsdrehzahl bei gegebener Antriebsdrehzahl veranschaulicht.The two end positions of the third embodiment of the roller transmission 1 according to the invention are illustrated in FIGS. 11 and 12, FIG. 11 illustrating the case of the lowest output speed for a given input speed and FIG. 12 illustrating the case of the largest output speed for a given input speed.
Eine weitere Möglichkeit zur Anpassung der Reibkräfte des Wälzgetriebes an das Abtriebsdrehmoment ist in Figur 13 angedeutet. Und zwar ist die Abtriebs welle 80 im Bereich des Planetenträgers 20b in Form eines Vielkantes ausgebildet, wobei die Anzahl der Kantenflächen der Anzahl der Planetenrollen 30 entspricht. Die Tragachse 40 jeder Planetenrolle 30 ist innerhalb ihrer zugeordneten Bohrung im Planetenträger 20b axial verschiebbar gelagert und stützt sich mit ihrem kugelig ausgebildeten freien Ende auf der zugeordneten Kantenfläche der dort als Vielkant ausgebildeten Abtriebswelle 80 ab. Die Stützkraft zwischen dem freien Ende jeder Tragachse 40 und der zugeordneten Kantenfläche der Abtriebswelle 80 ergibt sich aus dem Anpressdruck der Planetenrollen 30. Ferner vergrößert das Drehmoment der Abtriebswelle 80 die Keilwirkung zwischen den Kantenflächen der Abtriebs- 14A further possibility for adapting the frictional forces of the rolling gear to the output torque is indicated in FIG. 13. The output shaft 80 is in the form of a polygon in the region of the planet carrier 20b, the number of edge surfaces corresponding to the number of planet rollers 30. The support axis 40 of each planetary roller 30 is axially displaceably mounted within its associated bore in the planet carrier 20b and is supported with its spherically shaped free end on the associated edge surface of the output shaft 80, which is designed as a polygon. The supporting force between the free end of each support axis 40 and the associated edge surface of the output shaft 80 results from the contact pressure of the planet rollers 30. Furthermore, the torque of the output shaft 80 increases the wedge effect between the edge surfaces of the output 14
welle 80 und den kugelförmigen freien Enden der Tragachsen 40, was wiederum zur Folge hat, daß die dazwischen bestehende Stützkraft und somit der Anpressdruck der Planetenrollen 30 gegen die Zwischenrollen 5 erhöht wird. Für einen Grundpegel des Anpressdrucks zwischen den Planetenrollen 30 und den Zwischenrollen 5 sorgen Federelemente 31, welche jeweils zwischen einem Bund 41 der Tragachse 40 und der betreffenden Planetenrolle 30 angeordnet sind und eine entsprechende Vorspannung auf die Planetenrollen 30 erzeugen. Gleichzeitig können die Federelemente 31 Ungleichförmigkeiten der Anpressdrücke ausgleichen.shaft 80 and the spherical free ends of the support axles 40, which in turn has the result that the existing supporting force and thus the contact pressure of the planetary rollers 30 against the intermediate rollers 5 is increased. A basic level of the contact pressure between the planet rollers 30 and the intermediate rollers 5 is provided by spring elements 31, which are each arranged between a collar 41 of the support shaft 40 and the relevant planet roller 30 and generate a corresponding preload on the planet rollers 30. At the same time, the spring elements 31 can compensate for irregularities in the contact pressures.
Wie aus Figur 13 ferner hervorgeht, können in analoger Weise wie in Figur 7 die Drehachsen 40a der Planetenrollen 30 in einem Winkelbereich von +α und -α gegenüber der neutralen Stellung verdreht werden, um einen Schräglauf der Planetenrollen 30 auf den Zwischenrollen 5 zu bewirken. Auf diese Weise kann in Übereinstimmung mit Figur 7 die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 1 die Axialverschiebung der Trägernaben 20a und 20c erleichtert werden. Die konstruktiven Einzelheiten für die Verstellung der Drehachsen der Planetenrollen 30 sind in Figur 13 nicht dargestellt.As can also be seen in FIG. 13, the axes of rotation 40a of the planetary rollers 30 can be rotated in an angular range of + α and -α relative to the neutral position in an analogous manner as in FIG. 7 in order to cause the planetary rollers 30 to skew on the intermediate rollers 5. In this way, in accordance with FIG. 7, the adjustment of the gear ratio of the transmission 1, the axial displacement of the carrier hubs 20a and 20c can be facilitated. The structural details for the adjustment of the axes of rotation of the planet rollers 30 are not shown in FIG.
In ähnlicher Weise wie bei den ersten beiden Ausführungsformen ist es auch im Falle der dritten Ausführungsform nach Figuren 8 bis 12 möglich, nur die Hälfte der spiegelsymmetrisch aufgebauten dritten Ausführungsform zu verwenden. Diese einstufige Ausbildung ist als vierte Ausführungsform der Erfindung in den Figuren 14 und 15 dargestellt. In analoger Weise zu Figur 1 sind bei dieser vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes die kegelförmigen Planetenrollen 30 über eine starr gekoppelte Kegelradverzahnung 30b, 80a mit der Abtriebs welle 80 gekoppelt. 15In a similar way to the first two embodiments, it is also possible in the case of the third embodiment according to FIGS. 8 to 12 to use only half of the third embodiment constructed in mirror symmetry. This one-stage design is shown as the fourth embodiment of the invention in FIGS. 14 and 15. Analogously to FIG. 1, in this fourth embodiment of the roller transmission according to the invention, the conical planet rollers 30 are coupled to the output shaft 80 via rigidly coupled bevel gear teeth 30b, 80a. 15
Eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wälzgetriebes ist anhand der Figuren 16 und 17 veranschaulicht. Im Unterschied zur dritten Ausführungsform nach Figuren 8 und 10 sind bei der fünften Ausführungsform nach Figuren 16 und 17 die Laufflächen 100a und 110a der Kegelscheiben 100 bzw. 110 nicht als gerade Kegelflächen, sondern als gekrümmte Kegelflächen ausgebildet. In gleicher Weise sind auch die Laufflächen 30a der Planetenrollen 30 als gekrümmte Kegelflächen ausgebildet. Dazu passend sind die Laufflächen 5a und 5b jeder doppelkegel-förmigen Zwischenrolle 5 ebenfalls als gekrümmte Kegelflächen ausgeführt. Infolge der Krümmung aller Kegelflächen bewegt sich der Mittelpunkt S3, welcher konzentrisch zu den Krümmungsflächen der zugeordneten Planetenrolle 30 und der zugeordneten Kegelscheibe 100 bzw. 110 verläuft, auf einer Kreisbahn 90. Damit jede Zwischenrolle 5 der Kreisbahn 90 folgen kann, ist ihre Lagerwelle 6 in der zugeordneten Trägernabe 20a bzw. 20c schwenkbar gelagert.A fifth embodiment of the roller transmission according to the invention is illustrated with reference to FIGS. 16 and 17. In contrast to the third embodiment according to FIGS. 8 and 10, in the fifth embodiment according to FIGS. 16 and 17 the running surfaces 100a and 110a of the conical disks 100 and 110 are not designed as straight conical surfaces but as curved conical surfaces. In the same way, the running surfaces 30a of the planetary rollers 30 are designed as curved conical surfaces. The running surfaces 5a and 5b of each double-cone-shaped intermediate roller 5 are also designed as curved conical surfaces. As a result of the curvature of all conical surfaces, the center point S3, which runs concentrically to the curved surfaces of the assigned planetary roller 30 and the associated conical disk 100 or 110, moves on a circular path 90. So that each intermediate roller 5 can follow the circular path 90, its bearing shaft 6 is in the associated carrier hub 20a or 20c pivotally mounted.
Um minimale Bohrreibung zu erreichen, ist es bei der Ausführungsform nach Figuren 16 und 17 erforderlich, daß die Schnittpunkte Sl und S2 der Drehachse 6a jeder Zwischenrolle 5 mit den Fallinien FLl und FL2 einerseits auf der Getriebelängsachse la und andererseits auf der Drehachse 40a der zugeordneten Planetenrolle 30 innerhalb ihres Schwenkbereichs näherungsweise zu liegen kommen. Daraus ergibt sich konstruktiv eine Beschränkung der Anzahl der Planetenrollen 30 auf zwei diametral gegenüberliegende Planetenrollen 30. Bei einer an sich möglichen Vergrößerung der Anzahl der Planetenrollen 30 gemäß Figuren 16 und 17 muß eine höhere Bohrreibung in Kauf genommen werden. Gegenüber den Ausführungsformen mit geraden Kegelflächen ist bei der Ausführungsform nach Figuren 16 und 17 die geringe Bohrreibung annähernd gleichbleibend über den gesamten Verstellbereich vorhanden. Ferner lassen sich 16In order to achieve minimal drilling friction, it is necessary in the embodiment according to FIGS. 16 and 17 that the intersections S1 and S2 of the axis of rotation 6a of each intermediate roller 5 with the falling lines FL1 and FL2 on the one hand on the longitudinal axis of the gearbox la and on the other hand on the axis of rotation 40a of the associated planetary roller 30 come to lie approximately within their swivel range. This results in a design limitation of the number of planetary rollers 30 to two diametrically opposed planetary rollers 30. If the number of planetary rollers 30 according to FIGS. 16 and 17 can be increased per se, a higher drilling friction must be accepted. Compared to the embodiments with straight conical surfaces, the low drilling friction is present in the embodiment according to FIGS. 16 and 17 in a substantially constant manner over the entire adjustment range. Furthermore, 16
die Verstellkräfte über eine Schwenkbewegung der Lagerwellen 6 der Zwischenrollen 5 einleiten, was geringere Verstellkräfte erfordert.initiate the adjustment forces via a pivoting movement of the bearing shafts 6 of the intermediate rollers 5, which requires lower adjustment forces.
Eine sechste Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Wälzgetriebes ist anhand der Figuren 18 und 19 veranschaulicht. Im Unterschied zur zweiten Ausführungsform nach Figuren 3 und 4 sind bei der sechsten Ausführungsform nach Figuren 18 und 19 die Laufflächen 10a, 11a der Kegelscheiben 10, 11 und di Laufflächen 3a der außenliegenden Planetenrollen 3 nicht konvex, sondern konkav ausgebildet. Die Lage und Befestigung der Lagerwellen 6 für die Zwischenrollen 5 ist entsprechend dieser Änderung der Laufflächenneigung in der Weise angepaßt, daß die Lagerwellen nicht mehr in den Planetenträgern 2a, 2b wie in Fig. 3, sondern nunmehr in den Tragachsen 4 der Planetenrollen 3 befestigt sind. Die Tragachsen 4 in Figuren 18 und 19 weisen im Vergleich zu den Tragachsen 4 in Figuren 3 und 4 einen wesentlich größeren Durchmessen auf. Die Planetenrollen 3 in Figuren 18 und 19 weisen ebenfalls einen wesentlich größeren Durchmesser als die Planetenrollen 3 in Figuren 3 und 4 auf und stützen sich gegenüber der Tragachse 4 mit ihrer äußeren Mantelfläche auf einem zentralen Wälzkörper 22 ab, welcher koaxial zur Getriebelängsachse la angeordnet ist. Zur besseren Führung der Planetenrollen 3 auf dem zentralen Wälzkörper 22 weisen die äußeren Mantelflächen der Planetenrollen 3 eine abgestufte Eindrehung auf, in welche der zentrale Wälzkörper 22 mit seinem gegenläufig zum Profil der Eindrehung gestalteten Außenprofil eingreift. Die Kegelscheiben 10, 11 sind über eine Welle 7 miteinander verbunden, die koaxial zur Getriebelängsachse la angeordnet ist und den Wälzkörper 22 trägt. Der Drehzahlunterschied zwischen den Kegelscheiben 10 und 11 wird durch ein Ausgleichslager 23 ausgeglichen, welches im gezeigten Beispielsfalle zwischen dem rechten axialen Ende der Welle 7 und der Kegelscheibe 10 angeordnet ist. 17A sixth embodiment of the roller transmission according to the invention is illustrated with reference to FIGS. 18 and 19. In contrast to the second embodiment according to FIGS. 3 and 4, in the sixth embodiment according to FIGS. 18 and 19 the treads 10a, 11a of the conical disks 10, 11 and the treads 3a of the external planet rollers 3 are not convex, but concave. The position and attachment of the bearing shafts 6 for the intermediate rollers 5 is adapted in accordance with this change in the tread inclination in such a way that the bearing shafts are no longer fastened in the planet carriers 2a, 2b as in FIG. 3, but now in the supporting axes 4 of the planetary rollers 3 . The support axes 4 in FIGS. 18 and 19 have a substantially larger diameter than the support axes 4 in FIGS. 3 and 4. The planetary rollers 3 in FIGS. 18 and 19 likewise have a substantially larger diameter than the planetary rollers 3 in FIGS. 3 and 4 and are supported with respect to the supporting axis 4 with their outer lateral surface on a central rolling element 22 which is arranged coaxially to the longitudinal axis of the gearbox la. For better guidance of the planetary rollers 3 on the central rolling element 22, the outer lateral surfaces of the planetary rollers 3 have a graduated recess in which the central rolling element 22 engages with its outer profile designed in the opposite direction to the profile of the recess. The conical disks 10, 11 are connected to one another via a shaft 7, which is arranged coaxially with the longitudinal axis la of the transmission and carries the rolling element 22. The speed difference between the conical disks 10 and 11 is compensated for by a compensating bearing 23, which in the example shown is arranged between the right axial end of the shaft 7 and the conical disk 10. 17
Der Vorteil der Ausführungsform nach Figuren 18 und 19 besteht in den verhältnismäßig großen Wirkdurchmessern bei den Kegelscheiben 10,11 und den Planetenrollen 3. Zudem ergeben sich durch die konkaven Laufflächen 10a, 11a und 3 a eine breite Kontaktlinie zu den Zwischenrollen 5, woraus eine erhöhte Leistungsfähigkeit des Getriebes resultiert. The advantage of the embodiment according to FIGS. 18 and 19 consists in the relatively large effective diameters of the conical disks 10, 11 and the planetary rollers 3. In addition, the concave treads 10a, 11a and 3a result in a broad line of contact with the intermediate rollers 5, which results in an increased Performance of the transmission results.

Claims

18P A T E N T A N S P R Ü C H E 18P ATENT REQUESTS
1. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:1. Infinitely adjustable roller gear, characterized by the following features:
(a) zumindest eine Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) mit kegeliger Lauffläche (10a, 11a; 100a, 110a), welche rotationssymmetrisch bezüglich der Getriebelängsachse (la) angeordnet ist;(a) at least one conical disk (10, 11; 100, 110) with a conical running surface (10a, 11a; 100a, 110a), which is arranged rotationally symmetrically with respect to the longitudinal axis of the gearbox (la);
(b) eine Gruppe drehbar gelagerter Planetenrollen (3; 30), welche rotationssymmetrisch bezüglich der Getriebelängsachse (la) angeordnet sind und jeweils wenigstens eine kegelige Lauffläche (3a; 30a) aufweisen;(b) a group of rotatably mounted planet rollers (3; 30) which are arranged rotationally symmetrically with respect to the longitudinal axis of the gear (la) and each have at least one tapered running surface (3a; 30a);
(c) zumindest eine Gruppe von doppelkegelförmigen Zwischenrollen (5), welche cl) zwischen den Planetenrollen (3; 30) und der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) rotationssymmetrisch bezüglich der Getriebelängsachse (la) angeordnet sind, c2) jeweils drehbar und längsverschieblich gelagert sind, und c3) jeweils zwei getrennte kegelige Laufflächen (5a, 5b) aufweisen; 19(c) at least one group of double-cone-shaped intermediate rollers (5), which are arranged in a rotationally symmetrical manner between the planet rollers (3; 30) and the conical disk (10, 11; 100, 110) with respect to the longitudinal axis (la) of the gear, c2) each rotatable and are mounted for longitudinal displacement, and c3) each have two separate tapered running surfaces (5a, 5b); 19
wobei die einander zugewandten Laufflächen (10a, 11a; 100a, 110a; 3a; 30a) der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) und der Planetenrollen (3; 30) derart ausgebildet sind, daß die in Schnittebenen durch die Getriebelängsachse (la) verlaufenden Fallinien (FLl, FL2) dieser Laufflächen parallel zueinander orientiert sind,wherein the mutually facing treads (10a, 11a; 100a, 110a; 3a; 30a) of the conical disc (10, 11; 100, 110) and the planetary rollers (3; 30) are designed in such a way that the cutting plane through the longitudinal axis of the gearbox (la ) running falling lines (FLl, FL2) of these treads are oriented parallel to one another,
wobei jede Zwischenrolle (5) mit ihrer ersten kegeligen Lauffläche (5a) auf einer zugeordneten Planetenrolle (3; 30) abrollt und mit ihrer zweiten kegeligen Lauffläche (5b) auf der kegeligen Lauffläche (10a, 11a; 100a, 110a) der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) abrollt,wherein each intermediate roller (5) rolls with its first tapered tread (5a) on an associated planetary roller (3; 30) and with its second tapered tread (5b) on the tapered tread (10a, 11a; 100a, 110a) of the conical disk (10 , 11; 100, 110) rolls,
wobei die Drehachsen (6a) der Zwischenrollen (5) gegenüber den Fallinien (FLl, FL2) von jeweils zugeordneten kegeligen Laufflächen (10a, 11a; 110a, 110a; 3a; 30a) der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) und der Planetenrollen (3; 30) unter einem Winkel angeordnet sind, undwherein the axes of rotation (6a) of the intermediate rollers (5) with respect to the falling lines (FLl, FL2) of respectively assigned tapered running surfaces (10a, 11a; 110a, 110a; 3a; 30a) of the conical disk (10, 11; 100, 110) and the Planetary rollers (3; 30) are arranged at an angle, and
wobei die Drehachsen (6a) aller Zwischenrollen (5) jeder Zwischenrollengruppe gemeinsam bezüglich der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) und der Planetenrollen (3; 30) im wesentlichen parallel zur Getriebelängsachse (la) verschiebbar sind, derart, daß die Zwischenrollen (5) jeder Zwischenrollengruppe bei einer Verschiebung ihrer Drehachsen (6a) in Richtung der Getriebelängsachse (la) zwangsweise längs ihrer Drehachsen (6a) unter Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Wälzgetriebes synchron verschoben werden. 20wherein the axes of rotation (6a) of all intermediate rollers (5) of each intermediate roller group together with respect to the conical disk (10, 11; 100, 110) and the planetary rollers (3; 30) can be displaced essentially parallel to the longitudinal axis of the gearbox (la), such that the intermediate rollers (5) each intermediate roller group with a displacement of their axes of rotation (6a) in the direction of the longitudinal axis of the gearbox (la) forcibly moved along their axes of rotation (6a) while changing the gear ratio of the roller transmission. 20th
2. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder aus einer Planetenrolle (3; 30) und einer Zwischenrolle (5) bestehenden Rollenpaarung eine Position einstellbar ist, in welcher sich die Drehachse (4a; 40a) der Planetenrolle (3; 30) und die Drehachse (6a) der Zwischenrolle (5) mit der Fallinie (FL2) der zugeordneten Lauffläche (3a; 30a) der Planetenrolle (3; 30) in einem gemeinsamen Punkt (S2) schneidet.2. Infinitely adjustable roller gear according to claim 1, characterized in that in each of a planetary roller (3; 30) and an intermediate roller (5) existing roller pairing a position is adjustable in which the axis of rotation (4a; 40a) of the planetary roller (3rd ; 30) and the axis of rotation (6a) of the intermediate roller (5) with the fall line (FL2) of the associated running surface (3a; 30a) of the planetary roller (3; 30) intersects at a common point (S2).
3. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder aus einer Planetenrolle (3; 30) und einer Zwischenrolle (5) bestehenden Rollenpaarung eine Position einstellbar ist, in welcher sich die mit der Getriebelängsachse (la) zusammenfallende, gemeinsame Längsachse der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110), die Drehachse (6a) der Zwischenrolle (5) und die Fallinie (FLl) der zugeordneten Lauffläche (10a, 11a; 100a, 110a) einer Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) in einem gemeinsamen Punkt (Sl) schneidet.3. Infinitely variable rolling gear according to claim 1 or 2, characterized in that in each of a planetary roller (3; 30) and an intermediate roller (5) existing roller pairing a position is adjustable in which the coinciding with the longitudinal axis of the gearbox (la), common longitudinal axis of the conical disk (10, 11; 100, 110), the axis of rotation (6a) of the intermediate roller (5) and the falling line (FLl) of the associated tread (10a, 11a; 100a, 110a) of a conical disk (10, 11; 100 , 110) intersects at a common point (S1).
4. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche kegeligen Laufflächen gerade Kegelflächen sind, wobei eine linienförmige Berührung zwischen den aufeinander abrollenden Laufflächen erfolgt. 214. Infinitely adjustable rolling gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that all tapered treads are straight tapered surfaces, with a linear contact between the rolling surfaces rolling. 21
5. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche kegeligen Laufflächen gekrümmte Kegelflächen sind, wobei eine linienförmige Berührung zwischen den aufeinander abrollenden Laufflächen erfolgt.5. Infinitely adjustable rolling gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that all tapered running surfaces are curved conical surfaces, with a linear contact between the rolling surfaces rolling on one another.
6. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und der Kegelwinkel der ersten und zweiten Laufflächen (5a, 5b) jeder Zwischenrolle (5) sowie deren Durchmesser so gewählt sind, daß sich die ersten und zweiten Laufflächen (5 a, 5b) im wesentlichen spiegelsymmetrisch bezüglich einer Senkrechten (Normalen) auf den angrenzenden Laufflächen der zugeordneten Planetenrolle (3; 30) und der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) liegen, welche durch den Mittelpunkt (S3) der Zwischenrolle (5) verläuft.6. Infinitely adjustable roller gear according to one of claims 1 to 5, characterized in that the width and the taper angle of the first and second running surfaces (5a, 5b) of each intermediate roller (5) and the diameter thereof are selected such that the first and second Treads (5 a, 5b) are essentially mirror-symmetrical with respect to a normal (normal) on the adjacent running surfaces of the associated planetary roller (3; 30) and the conical disk (10, 11; 100, 110), which through the center point (S3) of the Intermediate roller (5) runs.
7. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Planetenrolle (3) mit ihrer Drehachse (4a) parallel zur Getriebelängsachse (la) und der damit zusammenfallenden Längsachse der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) angeordnet ist .7. Infinitely adjustable rolling gear according to one of claims 1 to 6, characterized in that each planetary roller (3) with its axis of rotation (4a) parallel to the longitudinal axis of the gearbox (la) and the coincident longitudinal axis of the conical disk (10, 11; 100, 110) is arranged.
8. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine einzige antriebs- seitige Kegelscheibe (11; Figuren 1 und 2) vorgesehen ist, daß die Planetenrollen (3) jeweils mit einem Stirnrad (3b) gekoppelt sind, 228. Infinitely adjustable roller gear according to one of claims 1 to 7, characterized in that only a single drive-side conical disk (11; Figures 1 and 2) is provided that the planetary rollers (3) are each coupled to a spur gear (3b) , 22
und daß sämtliche Stirnräder (3b) der Planetenrollen (3) mit einem Zahnkranz (8a) kämmen.and that all spur gears (3b) of the planet rollers (3) mesh with a ring gear (8a).
9. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in einem Abstand gegenüberliegende Kegelscheiben (10, 11; 100, 110) vorgesehen sind, daß jede Planetenrolle (3) doppelkegelförmig mit zwei kegeligen Laufflächen (3a) ausgebildet ist, und daß zwei Gruppen von Zwischenrollen (5) vorgesehen sind, wobei die Zwischenrollen (5) der einen Gruppe auf den ersten kegeligen Laufflächen (3a) der Planetenrollen (3) und die Zwischenrollen (5) der anderen Gruppe auf den zweiten kegeligen Laufflächen (3a) der Planetenrollen (3) abrollen.9. Infinitely variable roller gear according to one of claims 1 to 7, characterized in that two conical disks (10, 11; 100, 110) are provided at a distance from each other, that each planetary roller (3) is double-conical with two tapered running surfaces (3a) and that two groups of intermediate rollers (5) are provided, the intermediate rollers (5) of one group on the first tapered running surfaces (3a) of the planetary rollers (3) and the intermediate rollers (5) of the other group on the second tapered running surfaces (3a) unroll the planet rollers (3).
10. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenrollen (3) in zwei ringförmigen, gegenüberliegenden Planetenträgern (2a, 2b) gelagert sind.10. Infinitely adjustable roller gear according to one of claims 1 to 9, characterized in that the planet rollers (3) in two annular, opposite planet carriers (2a, 2b) are mounted.
11. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwellen (6) aller Zwischenrollen (5) einer Zwischenrollengruppe in dem angrenzenden Planetenträger (2a bzw. 2b) fest gelagert sind.11. Infinitely adjustable rolling gear according to claim 10, characterized in that the bearing shafts (6) of all intermediate rollers (5) of an intermediate roller group in the adjacent planet carrier (2a or 2b) are fixedly mounted.
12. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Planetenträger (z.B. 2a) relativ zu dem anderen Planetenträger (z.B. 2b) um einen Stellwinkel bezüglich der Getriebebelängsachse (la) verdrehbar 2312. Infinitely adjustable rolling gear according to claim 10 or 11, characterized in that a planet carrier (for example 2a) relative to the other planet carrier (for example 2b) can be rotated by an adjusting angle with respect to the longitudinal axis of the transmission (la) 23
ist, daß bei einer Verdehung des einen Planetenträgers (2a) die Drehachsen (4a) der Planetenrollen (3) um einen Schräglaufwinkel (+α, -α) gegenüber einer neutralen Stellung verschwenkbar sind.is that when the one planet carrier (2a) is expanded, the axes of rotation (4a) of the planetary rollers (3) can be pivoted by a slip angle (+ α, -α) relative to a neutral position.
13. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Planetenrolle (30) in Form eines einfachen Kegelstumpfes ausgebildet ist und mit ihrer Drehachse (40a) senkrecht zur Getriebelängsachse (la) und der Längsachse der Kegelscheibe (10, 11; 100, 110) angeordnet ist.13. Infinitely adjustable roller gear according to one of claims 1 to 6, characterized in that each planetary roller (30) is designed in the form of a simple truncated cone and with its axis of rotation (40a) perpendicular to the longitudinal axis of the gearbox (la) and the longitudinal axis of the conical disc (10, 11; 100, 110) is arranged.
14. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine einzige antriebsseitige Kegelscheibe (110; Figuren 14 und 15) vorgesehen ist, daß die Planetenrollen (30) jeweils mit einem Kegelrad (30b) gekoppelt sind, und daß sämtliche Kegelräder (30b) der Planetenrollen (30) mit einem zentralen Kegelrad (80a) kämmen.14. Infinitely adjustable roller gear according to one of claims 1 to 6 and 13, characterized in that only a single drive-side conical disk (110; Figures 14 and 15) is provided, that the planetary rollers (30) are each coupled to a bevel gear (30b) , and that all bevel gears (30b) of the planetary rollers (30) mesh with a central bevel gear (80a).
15. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in einem Abstand gegenüberliegende Kegelscheiben (10, 11; 100, 110) vorgesehen sind, und daß zwei Gruppen von Zwischenrollen (5) vorgesehen sind, wobei die Zwischenrollen (5) beider Gruppen auf den kegeligen Laufflächen (30a) der Planetenrollen (30) abrollen. 2415. Infinitely adjustable roller gear according to one of claims 1 to 6 and 13, characterized in that two conical disks (10, 11; 100, 110) are provided at a distance, and that two groups of intermediate rollers (5) are provided, wherein Roll the intermediate rollers (5) of both groups on the tapered running surfaces (30a) of the planetary rollers (30). 24
16. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwellen (6) aller, auf jeweils einer gemeinsamen Kegelscheibe (100 bzw. 110) abrollender Zwischenrollen (5) sternförmig verteilt an einer gemeinsamen Trägernabe (20a bzw. 20c) befestigt sind, wobei die beiden Trägernaben (20a bzw. 20c) rotationssymmetrisch bezüglich der Getriebe-Längsachse (la) angeordnet und starr miteinander verbunden sind, und daß alle Achszapfen (40) der Planetenrollen (30) sternförmig verteilt in einem gemeinsamen, zentralen Trägerschlitten (20b) gelagert sind, welcher auf der Festverbindung (21) zwischen den beiden, axial verschiebbaren Trägernaben (20a bzw. 20c) gleitend gelagert ist .16. Infinitely adjustable roller gear according to claim 15, characterized in that the bearing shafts (6) of all, on a common conical disk (100 or 110) rolling intermediate rollers (5) distributed in a star shape are attached to a common carrier hub (20a or 20c) , wherein the two carrier hubs (20a and 20c) are arranged rotationally symmetrically with respect to the longitudinal axis of the gearbox (la) and are rigidly connected to one another, and that all axle journals (40) of the planetary rollers (30) are distributed in a star shape in a common, central carrier slide (20b) are mounted, which is slidably mounted on the fixed connection (21) between the two axially displaceable carrier hubs (20a or 20c).
17. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägernabe (20b) mit der Abtriebswelle (80) gekoppelt ist und daß die abtriebsseitige Kegelscheibe (100) feststehend ist.17. Infinitely adjustable roller gear according to claim 16, characterized in that the carrier hub (20b) is coupled to the output shaft (80) and that the output-side conical disk (100) is fixed.
18. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägernabe (20b) feststehend und daß die abtriebsseitige Kegelscheibe (100) ist mit der Abtriebswelle (80) gekoppelt ist.18. Infinitely variable rolling gear according to claim 16, characterized in that the carrier hub (20b) is fixed and that the output-side conical disc (100) is coupled to the output shaft (80).
19. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerschlitten (20b) relativ zu den Trägernaben (20a, 20c) um einen Stellwinkel (+α, -α) bezüglich der Getriebebelängsachse (la) verdrehbar ist. 2519. Infinitely adjustable rolling gear according to claim 16, characterized in that the carrier slide (20b) relative to the carrier hubs (20a, 20c) by an adjusting angle (+ α, -α) with respect to the transmission longitudinal axis (la) is rotatable. 25th
20. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragachsen (40) der Planetenrollen (30) in dem Trägerschlitten (20b) axial verschiebbar gelagert sind und sich mit ihren axialen Enden auf Kantenflächen der mehrkantig ausgebildeten Abtriebswelle (80) abstützen.20. Infinitely variable rolling gear according to claim 16, characterized in that the supporting axes (40) of the planetary rollers (30) in the carrier slide (20b) are axially displaceably supported and are supported with their axial ends on edge surfaces of the polygonal output shaft (80).
21. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach den Ansprüchen 5 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung aller kegeligen Laufflächen (5a, 5b, 30a, 100a, 110a) als gekrümmte Kegelflächen die Lagerwellen (6) der Zwischenrollen (5) gelenkig an den Trägernaben (20a, 20c) gelagert sind.21. Infinitely adjustable rolling gear according to claims 5 and 16, characterized in that when all tapered running surfaces (5a, 5b, 30a, 100a, 110a) are formed as curved tapered surfaces, the bearing shafts (6) of the intermediate rollers (5) are articulated on the carrier hubs ( 20a, 20c) are stored.
22. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche 5 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen (10a, 11a bzw. 3a) der Kegelscheiben (10, 11) und Planetenrollen (3) konkav ausgebildet sind und daß die Lagerwellen (6) der Zwischenrollen (5) an den Lagerwellen (4) der Planetenrollen (3) befestigt sind (Figuren 18 und 19).22. Infinitely adjustable roller gear according to one of claims 5 1 to 21, characterized in that the running surfaces (10a, 11a or 3a) of the conical disks (10, 11) and planetary rollers (3) are concave and that the bearing shafts (6) the intermediate rollers (5) are fastened to the bearing shafts (4) of the planet rollers (3) (FIGS. 18 and 19).
23. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jede Planetenrollen (3) mit ihrer äußeren Mantelfläche auf einem zentralen Wälzkörper (22) rollend gelagert ist.23. Infinitely adjustable rolling gear according to claim 22, characterized in that each planetary roller (3) is mounted with its outer lateral surface on a central rolling element (22) in a rolling manner.
24. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche jeder Planetenrolle (3) eine Eindrehung aufweist, in welche der zentrale Wälzkörper (22) eingreift. 2624. Infinitely adjustable rolling gear according to claim 23, characterized in that the outer lateral surface of each planetary roller (3) has a recess in which the central rolling element (22) engages. 26
25. Stufenlos verstellbares Wälzgetriebe nach einem der Ansprüche25. Infinitely adjustable roller gear according to one of the claims
22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß. die Kegelscheiben (10, 11) über eine zentrale Welle (7) und ein Ausgleichslager (23) miteinander verbunden sind. 22 to 24, characterized in that. the conical disks (10, 11) are connected to one another via a central shaft (7) and a compensating bearing (23).
PCT/EP1999/000625 1998-02-02 1999-02-01 Infinitely adjustable rolling-contact gears WO1999039115A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998104011 DE19804011A1 (en) 1998-02-02 1998-02-02 Infinitely adjustable roller gear
DE19804011.3 1998-02-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999039115A1 true WO1999039115A1 (en) 1999-08-05

Family

ID=7856389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1999/000625 WO1999039115A1 (en) 1998-02-02 1999-02-01 Infinitely adjustable rolling-contact gears

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19804011A1 (en)
WO (1) WO1999039115A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2353539A1 (en) * 2008-10-29 2011-03-03 Universidad De Leon Change of changes of continuous variation. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CN102927227A (en) * 2012-09-01 2013-02-13 郭克亚 Long-conical and rolling-conical type stepless variable drive mechanism

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305972B6 (en) * 2003-07-23 2016-06-01 Jasoň Hampl Continuously variable transmission
DE102004002284A1 (en) * 2004-01-16 2005-08-04 Zf Friedrichshafen Ag Stepless gear, has adjusting planets for interconnecting sun gear with another set of planets for torque transmission so that effective diameter of sun gear is changed to vary stationary gear ratio of planetary gear
ATE405772T1 (en) 2005-01-15 2008-09-15 Luk Lamellen & Kupplungsbau VARIATOR FOR A CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION
CZ2010137A3 (en) * 2010-02-24 2011-11-23 Ceská zemedelská univerzita v Praze Frictional, spherical planetary variable speed gear

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1007589B (en) * 1953-03-25 1957-05-02 Daimler Benz Ag Waelzkoerper friction gear
GB2006354A (en) * 1977-10-14 1979-05-02 Patent Concern Nv Torque converter
US4183253A (en) * 1977-02-07 1980-01-15 Domenic Borello Dual surface angular power transfer wheel traction nipping device
EP0010329A1 (en) * 1978-10-13 1980-04-30 Patent Concern N.V. Torque converter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1844239A (en) * 1929-03-14 1932-02-09 Boehme Inc H O Power transmission
AT179455B (en) * 1953-05-13 1954-09-10 Margarete Prieschink Infinitely variable planetary friction gear change and reversing gear
FR1376401A (en) * 1963-12-05 1964-10-23 Fabrications Unicum Soc D Improvements to the adjustment device of friction speed variators in particular
DE2219879A1 (en) * 1972-04-22 1973-10-25 Heinrich Ruebel BALL FRICTION GEAR WITH REVOLVING BEVEL ROLLERS
US5545101A (en) * 1993-07-20 1996-08-13 Ntn Corporation Friction type continuously variable transmission
NL9301646A (en) * 1993-09-23 1995-04-18 Doornes Transmissie Bv Infinitely adjustable transmission.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1007589B (en) * 1953-03-25 1957-05-02 Daimler Benz Ag Waelzkoerper friction gear
US4183253A (en) * 1977-02-07 1980-01-15 Domenic Borello Dual surface angular power transfer wheel traction nipping device
GB2006354A (en) * 1977-10-14 1979-05-02 Patent Concern Nv Torque converter
EP0010329A1 (en) * 1978-10-13 1980-04-30 Patent Concern N.V. Torque converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2353539A1 (en) * 2008-10-29 2011-03-03 Universidad De Leon Change of changes of continuous variation. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CN102927227A (en) * 2012-09-01 2013-02-13 郭克亚 Long-conical and rolling-conical type stepless variable drive mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
DE19804011A1 (en) 1999-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19950803C2 (en) gear unit
DE4425710B4 (en) Infinitely variable transmission of the friction type
EP0854987B1 (en) Gearbox and bearing therefor
EP3548772B1 (en) Traction transmission and drive unit for a motor vehicle
DE3444420C2 (en)
DE3721064A1 (en) GAME-FREE PLANETARY GEARBOX
EP1581754B1 (en) Continuously adjustable gear
EP3982005A1 (en) Coaxial transmission
DE69906606T2 (en) Optional multi-stage gear system
WO1999039115A1 (en) Infinitely adjustable rolling-contact gears
DE4419432C2 (en) Cycloid gear
DE3040383A1 (en) REDUCTION GEARBOX
DE2458762A1 (en) Friction type epicyclic drive unit - has sun wheel eccentric to annulus and planet rollers of different diameters
EP0657663A1 (en) Friction transmission with conical members
DE4439993A1 (en) Gearbox giving continuously variable gear ratio
DE60109450T2 (en) COUPLER WITH A DRIVING RING
DE19539169A1 (en) Parallel axis gear differential for motor vehicle
DE2516474B1 (en) PLANETARY GEAR TRANSMISSION
WO2005057053A1 (en) Gearbox
WO2001027497A1 (en) Continuously variable friction wheel gearbox
EP0861995A2 (en) Eccentric planetary gear transmission with minimised play
EP1031763A2 (en) Planetary transmission
EP1180222A1 (en) Continuously variable gear
DE2634386A1 (en) Infinitely variable drive unit - has pinions sliding on shafts and meshing with gear segments on disc face
WO2023078960A1 (en) Gear mechanism having a gear stage and comprising a sun gear, planet gears and a crown-toothed gear

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BR CA CN JP KR MX US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA