Stufenloses Planetenreibradgetriebe Die Erfindung betrifft ein stufenloses Planetenreib- radgetriebe mit im Antriebsteil durch Fliehkraft nach aussen getriebenen, als Doppelkegel ausgebildeten Planetenrädern, welche auf unter einem Winkel zur Getriebeachse liegenden Zapfen geführt sind und mit einem axial verschiebbaren und zentrisch zur Ge triebeachse angeordneten Abwälzkörper zusammen wirken.
Bei einem bekannten Planetenreibradgetriebe dieser Art besteht jedes der Planetenräder aus einem koni schen Reibungskegel mit einem von diesem ausgehen den Zapfen, auf welchem ein als Reibungskopf dienen der balliger Mantel fest aufsitzt. Der Mangel dieses Ge triebes besteht darin, dass die beiden Kegel des Pla netenrades eine feste Einheit bilden, die abgesehen von ihrem umständlichen Einbau in das Getriebe auch noch den Nachteil hat, dass für den Fall, als eines der Ke gelräder beispielsweise zum Zwecke der Änderung des Untersetzungsverhältnisses ausgetauscht werden soll, die ganze Einheit durch eine neue ersetzt werden muss.
Um dies zu vermeiden, besteht bei dem Getriebe der eingangs erwähnten Bauart erfindungsgemäss der das Planetenrad bildende Doppelkegel aus zwei mit einander lösbar verbundenen Kegeln, von welchen der mit dem Abtriebsteil gekoppelte Kegel austauschbar an dem mit dem Abwälzkörper zusammenwirkenden Kegel angebracht ist und mit einer auswechselbaren Scheibe zusammenwirkt, welche mit dem Abtriebsteil verbunden ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele des erfin- dungsgemässen stufenlosen Planetenreibradgetriebes dargestellt sind. Es zeigen Fig. 1 das Getriebe im axialen Längsschnitt, Fig. 2 einen Einzelteil des Ge triebes, Fig. 3 einen axialen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Getriebes, Fig. 4 eine weitere Variante desselben,
Fig. 5 einen axialen Längs schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Ge triebes und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.
Das Getriebe nach Fig. 1 weist ein zylindrisches Gehäuse 1 auf, welches nach einer Seite zu in eine die Antriebswelle 3 lagernde Nabe 2 übergeht und nach der anderen Seite zu durch einen Deckel 4 abgeschlos sen ist. In diesem ist der Abtriebsteil 5 drehbar ge lagert, welcher an seinem aussen liegenden Ende einen Zahnkranz 6 besitzt, an dem der Antrieb für das zu treibende Element abgenommen werden kann.
Die Antriebswelle 3 durchsetzt das Gehäuse 1 ein- schliesslich des Abtriebsteiles 5 und kann wahlweise an dem einen oder anderen der beiden Enden oder an beiden Enden mit dem Antriebselement verbunden werden.
Innerhalb des Gehäuses 1 ist auf der Antriebswelle 3 ein Triebstern 7 aufgekeilt, welcher an seinem Um fange in Winkelabständen voneinander angeordnete, schräg zur Getriebeachse verlaufende und als Füh rungen dienende schwalbenschwanzförmige Nuten 8 aufweist. In diesen Nuten .sind Gleitstücke 9 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt verschiebbar gelagert, welche die Zapfen- 10 zum Aufschieben der Planetenräder 11 tragen.
Diese bestehen je aus zwei Kegel, von welchen der innere Kegel 12 mit einem Ab- wälzring 14 zusammenwirkt und der mit 13 bezeichnete äussere Kegel die mit dem Abtriebsteil 5 verbundene Scheibe 15 in Drehung versetzt.
Die Anzahl der Planetenräder 11 kann beliebig gross sein, es empfiehlt sich nur, sie in gleichen Winkel abständen voneinander anzuordnen, um ein ausge wuchtetes System zu erhalten.
Der Abwälzring 14 hat die Funktion eines fest stehenden Sonnenrades. Er ist innerhalb des Gehäuses 1 axial verschiebbar und gegen Drehung gesichert. Durch Verschiebung des Abwälzringes 14, die mittels eines Hebels 16 erfolgt, wird die gewünschte über bzw. Untersetzung des Getriebes eingestellt. Beim dar gestellten Ausführungsbeispiel berührt der Abwälzring 14 den Kegel 12 über eine halbzylindrische Fläche 17. Die Anpressung des Kegels 12 am Abwälzring 14 wird durch die Fliehkraft der Planetenräder 11 bewirkt, die durch die Kraft von Tellerfedern 18 unterstützt wird, welche an der Scheibe 15 angreifen.
Schliesslich wird für die Anpressung der Kegel 12, 13 an den zuge hörigen Abwälzflächen auch der vom Abtrieb kom mende Rückdruck herangezogen. Zu diesem Zwecke können am Abtrieb besondere Einrichtungen vorge sehen sein. So kann der Zahnkranz 6 eine Schrägver zahnung aufweisen, oder es kann ein Zahnritzel mit Steilgewinde aus das Abtriebsrohr aufgeschoben und mit diesem verbunden sein.
Der Kegel 12 ist mit einem von seinem verjüngten Ende ausgehenden Ansatz 19 zu versehen, auf welchen ein als selbständiger Körper ausgebildeter Kegel 13 aufgeschoben ist, der mit dem Kegel 12 durch Verzah nung 20 auf Drehung gekoppelt ist. Durch Änderung der Querschnittsdimension der Kegel 13 und der Scheibe 15, welche vorzugsweise aus Kunststoff be steht, ist eine Änderung des Regelbereiches des Ge triebes möglich. Diese Änderung der Querschnittsdi- mensionen wird durch Austausch der Kegel 13 und der Scheibe 15 bewirkt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Getriebes ist die schwalbenschwanzförmige Nut 8 unter 45 zur Längsachse der Antriebswelle geneigt, wobei die Er zeugenden der Kegel 13 und der Abwälzfläche der Scheibe 15 durch den Schnittpunkt der Mittelachsen der Planetenräder 11 und der Längsachse der An triebswelle 3 gehen.
Der Abwälzring 14 bzw. sein sich an die Planeten räder 11 anlegender Teil kann aus Kunststoff bestehen, wobei es auch zweckmässig ist, der Auflagefläche, wie Fig. 2 zeigt, herzförmigen Querschnitt zu geben. In diesem Falle flacht sich die mit 17' bezeichnete Auf lagefläche des Abwülringes 14 beim Anpressen des Kegels 13 ab und gewährleistet dadurch einen innigen Kontakt zwischen den beiden Körpern. Schliesslich ist es auch möglich, die Auflagefläche des Abwälzringes 14 flach oder anders zu gestalten.
Bei Verwendung des Getriebes im Kraftfahrzeug bau kann zum Zwecke des weichen Anfahrens die Verbindung der Scheibe 15 mit dem Abtriebsteil 5 über eine Kupplung, vorzugsweise eine elastische Kupplung, erfolgen.
Das Getriebe kann in allen Lagen arbeiten. Es können natürlich im Rahmen der Erfindung auch verschiedene konstruktive Abänderungen vorge nommen werden. So ist es beispielsweise möglich, den Abwälzring 14 als Plunger und den ihn umgebenden Teil des Gehäuses 1 als öldruckzylinder auszubilden, in welchem Falle die Verstellung des Abwälzringes durch Zufuhr oder Ablass von öl in bzw. aus dem Zylinder erfolgt.
Wie Fig. 3 zeigt, können die Planetenräder 11 mit den sie lagernden Zapfen 10 über ein Planetenge triebe 21 verbunden sein. In diesem Falle ist am Zap fen 10 ein stillstehendes, mit einem Zahnkranz ver- sehenes Sonnenrad 22 aufgekeilt, welches mit dem Zahnkranz 23 eines Planetenrades 24 kämmt, dessen zweiter Zahnkranz 25 mit dem Zahnkranz 26 einer am Zapfen 10 aufgeschobenen Hülse 27 im Eingriff steht.
Bei dieser Ausführungsform des Getriebes ist der in nere Kegel 12' vom äusseren Kegel 13' losgelöst und dieser ist auf einem von der Hülse 27 ausgehenden Zapfen 28 aufgekeilt. Der Kegel 13' besitzt eine mit einem Zahnkranz 29 der mit dem Abtrieb verbundenen Scheibe 15 kämmende Verzahnung 30 sowie eine An lauffläche 31.
Das Planetenrad 21 ist auf einem im innerer>,Kegel 12' eingeschraubten Bolzen 32 gelagert. Statt mit Zahn rädern kann das Planetengetriebe 21 auch mit Reib rädern ausgestattet sein.
Bei beiden Ausführungsbeispielen des Getriebes ist es möglich, die Drehzahlwandlung auch durch Axial verstellung des Triebsternes 7 durchzuführen. Zu die sem Zweck ist der Abwälzring 14 fixiert und der Triebstern 7 mit einer Kupplung 33 versehen.
Das Getriebe arbeitet ähnlich wie das in Fig. 1 dargestellte. Der Unterschied besteht darin, dass der Kegel 12' die ihm erteilte Drehung nicht unmittelbar, sondern über das sich am Sonnenrad 22 abwälzende Planetenrad 24 und die Hülse 27 auf den Kegel 13' überträgt, welcher die Scheibe 15 des Abtriebsteiles in Bewegung setzt.
Durch die schiefe Aufhängung der Planetenräder 11, d. h. durch die Lagerung der sie tragenden Zapfen 10 in schrägen Nuten 8 wird eine günstige Verteilung der auf die Planetenräder einwirkenden Kräfte in der Weise erreicht, dass ein erhöhter Anpressdruck zwischen dem Kegel 12 bzw. 12' und dem Abwälzring 14 und zwischen dem Kegel 13 bzw. 13' und der Scheibe 15 erfolgt.
Auch kann, wie Fig. 4 zeigt, die den Abtrieb ver mittelnde Scheibe 15 mit einem den ihr gegenüber liegenden Kegel 13 übergreifenden Fortsatz 34 ver sehen sein, welcher über einen Ring 35 an der Aus senseite, d. h. an der dem Getriebegehäuse <I>zuge-</I> wendeten Seite des Kegels 13 angreift. Der Fortsatz 34 ist mit Bohrungen 36 zum Einführen des Kegels 13 bei der Montage des Getriebes versehen. Dabei ist die Scheibe 15 in der Richtung des Pfeiles A beweglich, um die Möglichkeit zu geben, dass sich die Kegel 12 und 13 an die Teile 14 und 35 anpressen.
Beim Aufbau des Getriebes nach Fig. 5 hat die Scheibe 15 die in Fig. 4 dargestellte Form. Dabei liegt die Innenseite der Kegel 13 an einem Stützrad 74 auf, dessen Abwälzfläche 75 mit der Abwälzfläche der Kegel 13 zusammenwirkt.
Das Stützrad 74 sitzt über ein Nadellager 76 auf einer Hülse 77, die ihrerseits auf der Antriebswelle 3 längsverschieblich gelagert ist und sich über ein Zwischenstück 78 an den Gleitstücken 9 abstützt.
Die Scheibe 15 besitzt eine Nabe 79 mit einem Innenzahnkranz 80, der in einen entsprechenden Aus senzahnkranz einer Hülse 81 eingreift, die mit einer inneren winkelförmigen Ringnut 82 versehen ist. In dieser sitzt eine Anzahl von Kugeln 83, die in eine winkelförmige Nut 84 einer zweiten, in der Hülse 81 gelagerten Hülse 85 eingreifen. Die Hülse 85 besitzt einen Absatz 86, gegen den sich ein Kugellager 87 ab stützt, dessen Ring 88 in der Hülse 85 und dessen Ring 89 an der Hülse 77 aufsitzt. An das Kugellager 87 schliessen in Richtung des Kraftflusses von der Hülse 85 auf das Stützrad 74 die Tellerfedern 18, auf einem Gewinde der Hülse 77 aufgeschraubte Muttern 91 und ein Kugellager 92 an, wobei sich die Scheibenfedern 18 an einer Nase 93 der Hülse 77 anlehnen.
Das dem Abtriebsteil 5 zugewandte Ende der Hülse 85 ist mit einem Aussenzahnkranz 94 versehen, wel cher mit dem Innenzahnkranz 95 eines Kupplungsteiles 96 im Eingriff steht, der einen zweiten Innenzahnkranz 37 zum wahlweisen Eingriff mit einem Zahnkranz 38 eines Druckstückes 39 besitzt. Dieses ist auf der An triebswelle 3 längsverschieblich gelagert und über eine Schraubenfeder 40 mit einem zweiten, zum Teil spiegel bildlich ausgebildeten Druckstück 41 verbunden. Die beiden Druckstücke 39, 41 lehnen sich über Schräg flächen 42 an Kegelflächen 43 zweier Backen 44 an, die mittels Bolzen 51 in den Druckstücken 39, 41 gelagert sind und in Abhängigkeit von der Drehzahl mehr oder weniger nach aussen getrieben werden.
Die Druckstücke 39, 41 sind mit Aussenzahn kränzen 45, 46 versehen, die mit korrespondierenden Innenzahnkränzen des Abtriebsteiles 5 kämmen. Das Druckstück 41 besitzt an seiner Nabe 47 einen Aus senzahnkranz 48, der mit einem entsprechenden Zahn kranz eines mit der Antriebswelle 3 durch einen Stift 50 od. dgl. gekoppelten Kupplungsteiles 49 in Eingriff gebracht werden kann.
Die Arbeitsweise des beschriebenen Getriebes ist wie folgt: In der dargestellten Ausführung steht der Zahnkranz des Kupplungsstückes 49 im Eingriff mit dem Zahnkranz 48 der Druckstückes 41, wobei der Zahnkranz 38 des Druckstückes 39 ausser Eingriff mit dem Zahnkranz 37 des Kupplungsstückes 96 steht. Bei dieser Einstellung des Getriebes wird der Antrieb des Motors direkt auf den Abtriebsteil 5 übertragen. Dieser Antrieb entspricht dem direkten Gang des Motor kraftfahrzeuges. Mit sinkender Geschwindigkeit des Fahrzeuges sinkt die Umlaufdrehzahl der Backen 44. Diese bewegen sich gegen die Antriebswelle 3 und bringen Teile der Flächen 42 mit geringeren Radien in eine Lage gegenüber den Druckstücken 39 und 41.
Die Druckstücke bewegen sich unter dem Einfluss der Schraubenfeder 40 gegeneinander, wodurch der Zahn- kranz 48 ausser Eingriff aus dem korrespondierenden Zahnkranz des Kupplungsteiles 49 und der Zahnkranz 38 in Eingriff mit dem Zahnkranz 37 des Kupplungs teiles 96 treten. Dadurch ist der direkte Gang aus geschaltet und der Antrieb erfolgt über die Planeten räder, welche die ihnen von der Antriebswelle 3 über den Triebstern 7 erteilte Drehung über die Scheibe 15, die Verzahnung e0, die Hülse 81, die Kupplungsku geln 83, die Hülse 85, die Zahnkränze 94, 95, den Kupplungsteil 96, die Zahnkränze 37, 38, das Druck stück 39 und den Zahnkranz 45 auf den Abtriebsteil 5 übertragen.
Um in der Stellung zwischen dem direkten Gang und der Drehmomentenwandlung über die Planeten räder, wenn sowohl der Zahnkranz 48 mit dem Zahn kranz des Kupplungsteiles 49 als auch die Zahnkränze 37, 38 miteinander im Eingriff stehen, eine Synchroni sierung der beiden auf den Abtriebsteil 5 übertragenen Umlaufgeschwindigkeiten zu erreichen, ist in jedem der beiden Kraftwege eine Ausgleichskupplung 52 bzw. 53 vorgesehen, die vorliegendenfalls eine Reibkupplung ist, gegebenenfalls auch eine Lamellenkupplung sein kann.
Die Kupplung 52 besteht aus zwei durch eine Schraubenfeder 56 gegeneinander angedrückten Keilen 54, 55, von welchen der erstgenannte mittels Aus senzahnkranz 57 mit dem Innenzahnkranz 58 des hülsenförmigen Fortsatzes 59 des Druckstückes 39 und der andere mittels des Innenzahnkranzes 60 mit dem Aussenzahnkranz 61 des Kupplungsstückes 96 im Ein griff steht. Die Kupplung 53 besteht aus einem unter der Belastung einer Schraubenfeder 62 stehenden Ke gel, welcher mit einem Innenzahnkranz 63 in einem Aussenzahnkranz 64 des Kupplungsstückes 49 eingreift und mit seiner Schrägfläche an einer inneren schrägen Fläche 65 eines hülsenförmigen Fortsatzes 66 des Druckstückes 41 anliegt.
Bei der Kraftübertragung über die Planetenräder üben die Kugeln 83 auf die Hülse 85 einen Druck aus, welcher über das Kugellager 87 und die Tellerfedern 18 auf die Hülse 77 und von dieser einerseits über das Zwischenstück 78 auf die Gleitstücke 9 zur Erhöhung der Anpresskraft des Kegels 12 am Ring 14 und andererseits über die Muttern 91 und das Kugellager 92 auf das Stützrad 74 zur Erhöhung der Anpress- kraft der Kegel 13 am Ring 35 übertragen wird.
Das Stützrad 74 erfüllt damit nicht nur die Aufgabe der Abstützung der Kegel 13, sondern überträgt auf diese zusätzlich noch die von den Federn 18 und dem Rückdruck herrührenden Kräfte zur Erhöhung der Anpresskraft. Ausserdem ermöglicht es die fliegende Lagerung der Planetenräder.
Das erfindungsgemässe Getriebe ist einfach in sei nem Aufbau und ermöglicht grosse Untersetzungen sowie die Übertragung grosser Leistungen. Ausserdem besitzt es geringe Abmessungen und eignet sich daher besonders gut zum Einbau in Kraftfahrzeuge.
Selbstverständlich ist das Getriebe nicht nur für den Kraftfahrzeugbau, sondern auch für andere Zwecke geeignet. So kann es beispielsweise mit Vorteil im Werkzeugbau verwendet werden. In diesem Falle er- übrigt sich die Anordnung der Backen 44 einschliess- lich der ihnen zugeordneten drehzahlabhängigen Steuerteile sowie der Ausgleichskupplungen 52, 53. Die Kraftübertragung erfolgt von der Hülse 85 unmittelbar auf die Abtriebswelle, welche als Fortsetzung der An triebswelle 3 ausgebildet und mit einem Zapfen über ein Lager in einer zentralen Bohrung derselben ge lagert sein kann.
Dabei kann die Verstellung des axial beweglichen Ringes 14 von einer handbetätigten Spin del über Zahnräder und eine Zahnstange erfolgen.
Es können natürlich auch noch weitere konstrukti ve Abänderungen vorgenommen werden. So ist es bei spielsweise möglich, den Triebstern 7 doppelt u. zw. spiegelbildlich anzuordnen.
Infinitely variable planetary friction gear transmission The invention relates to a continuously variable planetary friction gear transmission with planetary gears designed as double cones which are driven outward in the drive part by centrifugal force and which are guided on pins at an angle to the transmission axis and which interact with an axially displaceable roller element arranged centrally to the transmission axis.
In a known planetary friction gear of this type, each of the planetary gears consists of a conical friction cone with one of this starting from the pin, on which a friction head serves as the convex jacket is firmly seated. The shortcoming of this gear is that the two cones of the planet gear form a solid unit, which apart from its cumbersome installation in the gearbox also has the disadvantage that if one of the bevel gears is used, for example, for the purpose of change of the reduction ratio is to be replaced, the entire unit must be replaced with a new one.
To avoid this, according to the invention, the double cone forming the planetary gear consists of two releasably connected cones, of which the cone coupled to the driven part is interchangeably attached to the cone cooperating with the rolling element and with an interchangeable disc cooperates, which is connected to the stripping part.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which exemplary embodiments of the continuously variable planetary friction gear transmission according to the invention are shown. 1 shows the transmission in axial longitudinal section, FIG. 2 shows an individual part of the transmission, FIG. 3 shows an axial longitudinal section through a second embodiment of the transmission, FIG. 4 shows another variant of the same.
Fig. 5 is an axial longitudinal section through a further embodiment of the Ge gear and Fig. 6 is a section along the line VI-VI of FIG.
The transmission according to FIG. 1 has a cylindrical housing 1, which merges on one side into a hub 2 supporting the drive shaft 3 and is closed on the other side by a cover 4. In this, the output part 5 is rotatably superimposed ge, which has a ring gear 6 at its outer end, on which the drive for the element to be driven can be removed.
The drive shaft 3 passes through the housing 1 including the driven part 5 and can optionally be connected to the drive element at one or the other of the two ends or at both ends.
Inside the housing 1, a star gear 7 is wedged on the drive shaft 3, which at its start has dovetail grooves 8 which are arranged at angular intervals from one another and which run obliquely to the transmission axis and serve as guides. In these grooves .sind sliding pieces 9 with a dovetail-shaped cross-section, which carry the pin 10 for pushing the planetary gears 11 on.
These each consist of two cones, of which the inner cone 12 cooperates with a rolling ring 14 and the outer cone designated 13 sets the disk 15 connected to the driven part 5 in rotation.
The number of planet gears 11 can be arbitrarily large, it is only advisable to arrange them at the same angular intervals from one another in order to obtain a balanced system.
The rolling ring 14 has the function of a fixed sun gear. It is axially displaceable within the housing 1 and secured against rotation. By shifting the rolling ring 14, which takes place by means of a lever 16, the desired over or reduction of the gear is set. In the illustrated embodiment, the rolling ring 14 touches the cone 12 via a semi-cylindrical surface 17. The pressing of the cone 12 on the rolling ring 14 is caused by the centrifugal force of the planetary gears 11, which is supported by the force of disc springs 18, which attack the disk 15 .
Finally, the back pressure coming from the output is also used to press the cones 12, 13 against the associated rolling surfaces. For this purpose, special facilities can be seen at the output. Thus, the ring gear 6 can have a helical toothing, or a pinion with a coarse thread can be pushed out of the output tube and connected to it.
The cone 12 is to be provided with an approach 19 extending from its tapered end, onto which a cone 13 designed as an independent body is pushed, which is coupled to the cone 12 by toothing 20 for rotation. By changing the cross-sectional dimension of the cone 13 and the disc 15, which is preferably made of plastic, a change in the control range of the transmission is possible. This change in the cross-sectional dimensions is brought about by exchanging the cones 13 and the disk 15.
In an advantageous embodiment of the transmission, the dovetail-shaped groove 8 is inclined at 45 to the longitudinal axis of the drive shaft, the cones 13 and the rolling surface of the disc 15 passing through the intersection of the central axes of the planetary gears 11 and the longitudinal axis of the drive shaft 3.
The rolling ring 14 or its part which bears against the planetary gears 11 can be made of plastic, it also being useful to give the support surface, as shown in FIG. 2, a heart-shaped cross section. In this case, the designated 17 'on the surface of the Abwülringes 14 flattens when pressing the cone 13 and thereby ensures intimate contact between the two bodies. Finally, it is also possible to make the bearing surface of the rolling ring 14 flat or different.
When using the transmission in motor vehicle construction, the connection of the disk 15 to the output part 5 via a coupling, preferably an elastic coupling, can be used for the purpose of smooth starting.
The transmission can work in all positions. Of course, various structural changes can also be made within the scope of the invention. For example, it is possible to design the rolling ring 14 as a plunger and the part of the housing 1 surrounding it as an oil pressure cylinder, in which case the rolling ring is adjusted by supplying or draining oil into or out of the cylinder.
As FIG. 3 shows, the planet gears 11 can be connected to the pin 10 supporting them via a planetary gear 21. In this case, a stationary sun gear 22 provided with a toothed ring is keyed to the pin 10, which meshes with the toothed ring 23 of a planetary gear 24, the second toothed ring 25 of which meshes with the toothed ring 26 of a sleeve 27 pushed onto the pin 10.
In this embodiment of the transmission, the inner cone 12 'is detached from the outer cone 13' and this is wedged onto a pin 28 extending from the sleeve 27. The cone 13 ′ has a toothing 30 meshing with a toothed ring 29 of the disk 15 connected to the output and a running surface 31.
The planet gear 21 is mounted on a bolt 32 screwed into the inner 'cone 12'. Instead of gears, the planetary gear 21 can also be equipped with friction wheels.
In both exemplary embodiments of the transmission, it is possible to convert the speed by adjusting the drive star 7 axially. For this purpose, the rolling ring 14 is fixed and the star drive 7 is provided with a coupling 33.
The transmission works similarly to that shown in FIG. The difference is that the cone 12 'does not transmit the rotation given to it directly, but via the planet gear 24 rolling on the sun gear 22 and the sleeve 27 to the cone 13', which sets the disc 15 of the output part in motion.
Due to the inclined suspension of the planet gears 11, d. H. By mounting the journals 10 carrying them in inclined grooves 8, a favorable distribution of the forces acting on the planet gears is achieved in such a way that an increased contact pressure between the cone 12 or 12 'and the rolling ring 14 and between the cone 13 or 13 'and the disc 15 takes place.
Also, as shown in Fig. 4, the output ver mediating disc 15 with an opposite cone 13 cross extension 34 be seen ver, which senseite via a ring 35 on the off, d. H. engages on the side of the cone 13 facing the gear housing. The extension 34 is provided with bores 36 for inserting the cone 13 during assembly of the transmission. The disk 15 can be moved in the direction of the arrow A in order to allow the cones 12 and 13 to press against the parts 14 and 35.
In the construction of the transmission according to FIG. 5, the disk 15 has the shape shown in FIG. The inside of the cone 13 rests on a support wheel 74, the rolling surface 75 of which interacts with the rolling surface of the cone 13.
The support wheel 74 is seated via a needle bearing 76 on a sleeve 77, which in turn is mounted so as to be longitudinally displaceable on the drive shaft 3 and is supported on the sliders 9 via an intermediate piece 78.
The disc 15 has a hub 79 with an internal gear ring 80 which engages a corresponding ring gear from a sleeve 81 which is provided with an inner angular ring groove 82. A number of balls 83 are seated in this and engage in an angular groove 84 of a second sleeve 85 mounted in the sleeve 81. The sleeve 85 has a shoulder 86 against which a ball bearing 87 is supported, the ring 88 of which is seated in the sleeve 85 and the ring 89 of which is seated on the sleeve 77. The ball bearing 87 is connected in the direction of the flow of force from the sleeve 85 to the support wheel 74, the disc springs 18, nuts 91 screwed onto a thread of the sleeve 77 and a ball bearing 92, the disc springs 18 leaning against a lug 93 of the sleeve 77.
The end of the sleeve 85 facing the output part 5 is provided with an external gear rim 94 which engages with the internal gear rim 95 of a coupling part 96 which has a second internal gear rim 37 for optional engagement with a gear rim 38 of a pressure piece 39. This is mounted on the drive shaft 3 so as to be longitudinally displaceable and connected via a helical spring 40 to a second, partly mirror-image pressure piece 41. The two pressure pieces 39, 41 lean on inclined surfaces 42 on conical surfaces 43 of two jaws 44, which are mounted in the pressure pieces 39, 41 by means of bolts 51 and are driven more or less outward depending on the speed.
The pressure pieces 39, 41 are provided with external gear rings 45, 46 which mesh with corresponding internal gear rings of the driven part 5. The pressure piece 41 has on its hub 47 a toothed ring 48 which can be brought into engagement with a corresponding ring gear of a coupling part 49 coupled to the drive shaft 3 by a pin 50 or the like.
The described gear mechanism works as follows: In the embodiment shown, the ring gear of the coupling piece 49 engages the ring gear 48 of the pressure piece 41, the ring gear 38 of the pressure piece 39 disengaging from the ring gear 37 of the coupling piece 96. With this setting of the transmission, the drive of the motor is transmitted directly to the output part 5. This drive corresponds to the direct gear of the motor vehicle. As the speed of the vehicle decreases, the rotational speed of the jaws 44 decreases. These move against the drive shaft 3 and bring parts of the surfaces 42 with smaller radii into a position opposite the pressure pieces 39 and 41.
The pressure pieces move against one another under the influence of the helical spring 40, whereby the ring gear 48 disengages from the corresponding ring gear of the coupling part 49 and the ring gear 38 engages with the ring gear 37 of the coupling part 96. As a result, the direct gear is switched off and the drive takes place via the planetary gears, which control the rotation given to them by the drive shaft 3 via the drive star 7 via the disc 15, the toothing e0, the sleeve 81, the coupling balls 83, the sleeve 85 , The ring gears 94, 95, the coupling part 96, the ring gears 37, 38, the pressure piece 39 and the ring gear 45 on the driven part 5.
In order to be in the position between the direct gear and the torque conversion via the planetary gears, when both the ring gear 48 with the ring gear of the coupling part 49 and the ring gears 37, 38 are in engagement with each other, a synchronization of the two transferred to the output part 5 To achieve rotational speeds, a compensating clutch 52 or 53 is provided in each of the two power paths, which in the present case is a friction clutch, possibly also a multi-plate clutch.
The coupling 52 consists of two wedges 54, 55 pressed against each other by a helical spring 56, of which the former is connected to the internal gear rim 58 of the sleeve-shaped extension 59 of the pressure piece 39 and the other by means of the internal gear rim 60 to the external gear rim 61 of the coupling piece 96 is in the grip. The clutch 53 consists of a under the load of a helical spring 62 Ke gel, which engages with an inner ring gear 63 in an outer ring gear 64 of the coupling piece 49 and rests with its inclined surface on an inner inclined surface 65 of a sleeve-shaped extension 66 of the pressure piece 41.
When the force is transmitted via the planetary gears, the balls 83 exert a pressure on the sleeve 85, which is exerted on the sleeve 77 via the ball bearing 87 and the disc springs 18 and from this on the one hand via the intermediate piece 78 on the sliding pieces 9 to increase the contact pressure of the cone 12 on the ring 14 and on the other hand via the nuts 91 and the ball bearing 92 to the support wheel 74 to increase the contact pressure of the cone 13 on the ring 35.
The support wheel 74 thus not only fulfills the task of supporting the cones 13, but also transmits to them the forces resulting from the springs 18 and the back pressure to increase the contact pressure. It also enables the planet gears to be mounted on the fly.
The transmission according to the invention is simple in its structure and enables large reductions and the transmission of large powers. In addition, it has small dimensions and is therefore particularly suitable for installation in motor vehicles.
Of course, the transmission is not only suitable for motor vehicle construction, but also for other purposes. For example, it can be used to advantage in toolmaking. In this case, there is no need to arrange the jaws 44 including the speed-dependent control parts assigned to them and the compensating clutches 52, 53 Pin on a bearing in a central bore of the same ge can be superimposed.
The adjustment of the axially movable ring 14 can be done by a hand-operated spin del via gears and a rack.
Of course, other constructive changes can also be made. For example, it is possible to double the drive star 7 u. to be arranged in mirror image.