DE2337108A1

DE2337108A1 - Stufenlos regelbares friktionsgetriebe

Info

Publication number: DE2337108A1
Application number: DE19732337108
Authority: DE
Inventors: Michael Joseph French
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-20
Filing date: 1973-07-20
Publication date: 1974-01-31
Also published as: JPS4951452A; GB1430935A; US3837233A

Description

19. Juli 1973 4141

Anmelder: Michael Joseph French, 4 Haverbreaks Place, Lancaster, Lancashire, England

Stufenlos regelbares Friktionsgetriebe

Die Erfindung betrifft sogenannte Friktionsgetriebe, bei denen der Antrieb von einem Glied auf ein anderes durch Scherkräfte in einem Schmiermittelfilm zwischen den Gliedern übertragen wird, die in sehr dichter Annäherung aneinander stehen. Obwohl die Glieder nicht in einer direkten reibenden Berührung miteinander stehen, existiert ein Antriebsbereich, in dem die Glieder in einer derartigen dichten Annäherung aneinander stehen, daß der Antrieb zwischen ihnen infolge der Scherkräfte des Schmiermittelfilms in dem Bereich stattfindet.

Es sind bereits verschiedene Arten von Friktionsgetrieben bekannt; bei einem derartigen Getriebe sind einander gegenüberliegende wulstförmige Flächen an antreibenden und angetriebenen Gliedern vorgesehen, wobei Rollen die Flächen berühren, um den Antrieb zwischen den Gliedern zu übertragen, und wobei des weiteren Mittel zur Verstellung der Rollen zwecks Veränderung der wirksamen Radien der Antriebsbereiche der Rollen mit den Flächen und somit zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses vorgesehen sind. Bei diesem

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bekannten Getriebetyp sind die Antriebsbereiche zwischen den Rollen und den wulstförmigen Flächen in ihrer Größe begrenzt. Bis zu einer von dem Wirkungsgradverlust gesteuerten Grenze nimmt die Leistung, die von dem Getriebe übertragen werden kann, mit der Vergrößerung der Antriebsbereiche zu. Die Größe der Antriebsbereiche hängt ihrerseits von den Relativradien der Krümmung der Flächen im Antriebsbereich ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Frikti ons getriebe zu schaffen, bei welchem die Antriebsbereiche größer sein können als bei vorbekannten Getrieben, wodurch die Leistung, die bei einer gegebenen Größe des Getriebes übertragen werden kann, im Vergleich zu der Leistung, die von einem Getriebe des bekannten Typs übertragen werden kann, vergrößert wird.

Hierzu ist erfindungsgemäß ein stufenlos regelbares Friktionsgetriebe vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch ein erstes und ein zweites um eine erste Achse drehbares Glied mit einer konvexen bzw. einer konkaven Antriebsfläche, durch ein drittes, um eine zweite, die erste Achse schneidende Achse drehbares Glied mit einer konkaven und einer konvexen Antriebsfläche zur Berührung der konvexen und konkaven Antriebsfläche des ersten und des zweiten Glieds, durch eine schwenkbewegliche Anordnung des dritten Glieds um eine dritte Achse, durch Spannmittel zur Bewirkung einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Glied, um Teilbereiche der Antriebs fläch en des ersten und des zweiten Glieds in enge Annäherung zu benachbarten Teilbereichen der Antriebsflächen am dritten Glied zu bringen, wobei diese Teilbereiche Antriebsbereiche bilden, über die der Antrieb zwischen dem ersten und dem zweiten Glied einerseits und dem dritten Glied andererseits stattfindet, und durch Betätigungsmittel zur Verschwenkung des dritten Glieds um die dritte Achse zur Veränderung

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der Abstände der Antriebsbereiche von der ersten und/oder der zweiten Achse zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses, wobei die Antriebsbereiche im wesentlichen symmetrisch zu einer Linie angeordnet sind, die durch den Schnittpunkt der ersten und der zweiten Achse geht.

Die ersten, zweiten und dritten Glieder sind im allgemeinen schalenförmig gestaltet, und bei Verwendung von Gliedern mit einer solchen Gestalt ist festzustellen, daß größere Antriebsbereiche erreicht werden können als in dem Fall, wenn wulstförmige Flächen und Rollen wie bei dem bekannten Friktionsgetriebetyp verwendet werden. Dies ermöglicht es, bei einer gegebenen Getriebegröße eine größere Leistung übertragen zu können. Es wurde des weiteren festgestellt, daß eine verhältnismäßig große Freiheit bezttglich der Gestaltung des Getriebes, d.h. der Gestaltung der Antriebsflächen, besteht. Bei einer einfachen Ausbildung können drei der vier Antriebsflächen wulstförmig gestaltet und von kreisförmigen Bögen'begrenzt sein.

Vorzugsweise ist die dritte Achse durch den Schnittpunkt der ersten Achse und der zweiten Achse hindurchgeführt. Normalerweise v/erden zwei dritte Glieder vorgesehen, die je um eine dritte Achse schwenkbar sind, und zwar synchron zueinander schwenkbar sind, und die je um eine zweite Achse drehbar sind, wobei sich die beiden zweiten Achsen und die erste Achse schneiden.

Bei einer bestimmten Ausbildung erfolgt der Eingang und der Ausgang zum und vom Getriebe über das erste und das zweite Glied einerseits und das dritte Glied andererseits. Bei einer alternativen Ausbildung können zwei Sätze erster und zweiter Glieder vorgesehen sein, die um eine gemeinsame erste Achse zusammen mit den beiden wie oben beschrieben angeordneten dritten Gliedern drehbar sind, wobei jedes dritte Glied mit dem ersten und dem zweiten Glied jedes Satzes in

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Berührung steht. Bei dieser Ausbildung erfolgt der Eingang und der Ausgang zum und vom Getriebe über die beiden Sätze der ersten und zweiten Glieder,

Die Klemm-Mittel sind vorzugsweise hydraulische Mittel und können von einem in einem der ersten und zweiten Glieder gebildeten Zylinder und von einem in dem anderen Glied gebildeten Kolben bestehen, wobei ein hydraulisches Medium dem Zylinder zugeführt wird. Alternativ hierzu können die Klemm-Mittel auch pneumatisch betätigt sein, sie können aber auch als Kugel- oder Rollenmitnehmermittel ausgebildet sein. In einer weiteren Ausbildung kann eine starke Feder als Klemmmittel vorgesehen werden, die die ersten und rvtv.ten Glieder in eine sehr dichte Annäherung an das bzw= jedes dritte Glied bewegt.

Bei einer bestimmten Ausbildung können die Veränderungen der Abstände der Antriebsbereiche von der ersten und der zweiten Achse, die während der Verschwenkung des oder jedes dritten Glieds stattfinden, derart sein, daß bei Verkleinerung der Abstände von der ersten Achse die Abstände von der zweiten Achse größer werden und umgekehrt. Alternativ hierzu können die Abstände von der zweiten Achse konstant gehalten werden, und können· die Abstände von der ersten Achse sich verändern. Bei dieser Ausbildung besteht ein kleineres Änderungsverhältnis für eine gegebene Schwenkbewegung der dritten Glieder.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlos regelbaren Friktionsgetriebes,

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Fig. 2 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht des Getriebes aus der Richtung des Pfeils B der Fig. "1,

Fig. 3 eine ebenfalls teilweise geschnitten dargestellte Ansicht des Getriebes aus der Richtung des Pfeils A der Fig. 1 und

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlos regelbaren Friktionsgetriebes.

Gemäß Fig. 1 bis 3 besitzt das Getriebe ein von einem Kasten gebildetes und in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnetes Gehäuse mit einem zentralen Steg 11, wobei von dem Kasten Gehäusewände 12 gebildet und Abschlußplatten 13, 14, 15 und 15a vorgesehen sind.

Eine Eingangswelle 16 ist in einem Lager 17 an der AbschluPr>latte und in einem weiteren Lager 18 im Steg 11 aufgenommen. Die Eingangswelle 16 trägt eine mit einem Flansch 21 ausgestattete Hülse 19, die bei 20 auf die Eingangswelle 16 aufgekeilt ist. Am Flansch 21 der Hülse 19 ist ein erstes Glied 22 befestigt, das eine im wesentlichen schalenförmige Gestalt und eine konvexe Antriebs fläche 23 besitzt. Die Hülse 19 ist außehseitig bei 24 keilförmig ausgebildet, und auf diesen Keilen ist ein zweites Glied 25 angeordnet, das ebenfalls eine schalenförmige Gestalt und eine allerdings konkave Antriebs fläche 26 besitzt. In das zweite Glied 25 ist ein kreisrunder Zylinder eingearbeitet, in dem ein entsprechender Kreiskolben 28 eingepaßt ist, der Dichtringe 29 trägt. Ein hydraulisches Medium kann in den Zylinder 27 durch Kanäle 30 im Kolben 28 hindurch eingeführt werden, die mit Kanälen 31 in der Eingangswelle 16 in Verbindung stehen. Die Kanäle 31 münden in einer Bohrung 32 im Steg 11, so daß das hydraulische Medium von der Bohrung 32 aus in den Zylinder 27 einführbar ist.

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Mit 33 ist eine Ausgangswelle bezeichnet, die ein erstes Glied 34 und ein zweites Glied 35 trägt, die an der Ausgangswelle 33 in derselben Weise angeordnet sind wie die Glieder 22 und 25 an der Eingangswelle 16. Das erste Glied 34 besitzt eine konvexe Antriebsfläche 36 und das zweite Glied 35 eine konkave Antriebsfläche 37.

Der Druck des hydraulischen Mediums im Zylinder 27 kann der gleiche sein wie in dem entsprechenden Zylinder im zweiten Glied 35, die Drücke können jedoch auch unterschiedlich sein, um einen ausreichenden Antrieb ohne unnötige Verluste zu gewährleisten. Die Drücke können entsprechend dem übertragenen Moment und dem Übersetzungsverhältnis, bei dem das Getriebe arbeitet, gesteuert werden.

Zwei dritte Glieder 38 sind derart angeordnet, daß sie mit den beiden Sätzen des jeweils ersten und zweiten Glieds 22, 25 bzw. 34, 35 unter Berührung zusammenarbeiten. Die beiden dritten Glieder 38 sind in gleicher Weise angeordnet und gestaltet; aus der Darstellung in Fig. 2 ist die im allgemeinen scfaalenförmige Gestalt des oberen dritten Glieds 38 zu ersehen» das eine innere konkave Antriebsfläche und eine äußere konvexe Antriebsfläche 40 besitzt. Das Glied 38 ist in Lagern 41 zur Drehung um einen Drehzapfen 42 drehbeweglich gelagert. Das innere Ende des Drehzapfens 42 ist an eine Gabel 43 angeschlossen, deren Schenkel 44 mit Lageraugen 45 an ihren freien Enden ausgestattet sind, die ihrerseits mit im Steg 11 vorgesehenen Zapfen 46 in Zusammenarbeit stehen. Der Steg 11 ist bei 47 ausgespart, um den notwendigen Raum für die Schenkel 44 zu schaffen; wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind die Lageraugen 45 der das eine dritte Glied 38 tragenden Gabel 43 Seite an Seite mit den das andere dritte Glied 38 tragenden Lageraugen 45 angeordnet.

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An seinem äußeren Ende ist der Drehzapfen 42 mit einem Kragen 48 mit einer äußeren kugelförmigen Fläche ausgestattet, die mit einer inneren kugelförmigen Fläche einer Leiste 49 in Berührung steht. Die Leiste 49 ist an ihrem anderen Ende an einer Betätigungsstange 50 befestigt, die gemäß Fig. 1 aus dem Getriebe hervorsteht, so daß durch Drehung der Stange 50 die Stellungen der dritten Glieder 38 verändert werden können.

Die ersten und zweiten Glieder 22 und 25 bzw. 34 und 35 sind zueinander koaxial und um eine erste Achse 51 drehbar. Jedes der dritten Glieder ist um eine zweite Achse 52 drehbar. Die Achsen 51 und 52 schneiden sich bei 53. Die Drehzapfen sind um eine dritte Achse 54 (Fig. 3) schwenkbar, und diese Achse geht ebenfalls durch den Schnittpunkt 53 der ersten Achse 51 mit den beiden zweiten Achsen 52. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die dritte Achse 53 die erste Achse und die zweiten Achsen schneidet oder daß die beiden Drehzapfen 42 um dieselbe Achse verschwenkbar sind.

Beispielsweise können die Drehzapfen 42 je um eine separate dritte Achse schwenkbar sein, die in Hi r^ick at;f die erste Achse 51 symmetrisch angeordnet und in Hinblick auf tlic- beiden aus den ersten und den zweiten Gliedern bestehenden Sätze zentral abgeordnet sind.

Wie aus der oben stehenden Beschreibung zu entnehmen ist, werden, wenn das hydraulische Medium in den Zylinder 27 eingeführt wird, die Flächen der aus den Flächen 23, 39 bzw. 26, 40 bestehenden Paare in dichte Annäherung aneinander gebracht, Wie oben des weiteren angegeben wurde, besteht zwischen den Flächen eines jeden Paares ein dünner Schmiermittelfilm und stellen sich die Antriebsbereiche zwischen den Flächen in dichter Annäherung ein, so daß eine Drehung der Eingangswelle 16 und damit der Glieder 22 und 25 in einer Drehung

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der Glieder 38 um die Achsen 52 resultiert. In gleicher "Weise stellen sich Antriebsbereiche zwischen den aus den Flächen 37 und 40 bzw. 36 und 39 bestehenden Paaren durch die Druckeinwirkung des hydraulischen Zylinders im zweiten Glied 35 ein. Auf diese Weise wird die Drehung der dritten Glieder 38 um die Achsen 52 an das erste Glied und das zweite Glied 35 und somit an die Ausgangswelle 33 übertragen.

Unter Berücksichtigung der in Fig. 2 dargestellten Positionen des Getriebes kann das Übersetzungsverhältnis des Getriebes durch die

XY R *3
Beziehung —— χ —=- angegeben werden; dabei sind unter XY und

1. Ca O X

YZ die senkrechten Abstände des Zentrums des Antriebsbereichs zwischen den Flächen 26 und 40 von den Achsen 51 und 52 und unter ST und RS die entsprechenden senkrechten Absiede des Zentrums des Antriebsbereichs zwischen den Flächen 37 und 40 von den Achsen 51 und 52 zu verstehen.

Das Antriebsverhältnis des Getriebes kann daher durch Verschwenkung der Drehzapfen 42 um die dritte Achse 53,um die Abstände XY, YZ, RS und ST zu verändern, verändert werden.

Wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 weiter ins einzelne gehend beschrieben werden wird, ist es vorzuziehen, daß die Berührungsbereiche sich über einen Winkel bewegen, der größer als derjenige Winkel ist, um den die Glieder 38 bewegt werden, wodurch verhältnismäßig große Veränderungen des Übersetzungsverhältnisses im Vergleich zu kleinen Bewegungen der Glieder 38 ermöglicht ■werden. In alternativer Ausbildung können die Glieder 38 in der Nähe ihrer äußeren Ränder mit verdickten Bereichen oder Rippen ausgestattet sein, die stets dazu dienen, die Antriebsflächen an den Teilen 38 zu bilden; diese Flächen stehen dann stets in einer festen Beziehung zu den Achsen 52, wenn die Glieder 38 um die Achse 53 verschwenkt werden. Bei dieser

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Ausbildung wird eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses ausschließlich durch Veränderung der Abstände der Berührungsbereiche von der Achse 51 erreicht.

Im folgenden wird eine vereinfachte theoretische Behandlung der Entwurf skriteri en angegeben, die eingehalten werden müssen, damit die vier Antriebsflächen 26, 40, 39 und 23, die mit der Eingangswelle und dem Drehzapfen 42 der Fig. 2 in Verbindung stehen, korrekt arbeiten.

Bei der Betrachtung dieser vier Flächen unter Annahme, daß die Antriebsbereiche zwischen diesen Flächen klein genug sind, um als Punkte behandelt zu werden, erfordert ein zufriedenstellender Betrieb des Getriebes, daß diese Punkte auf oder sehr dicht in der Nähe einer geraden Linie (beispielsweise YO) liegen, die durch den Schnittpunkt der Achsen 51 und 52 verläuft.

Wenn die Gestalten eines Paares zusammengehörender Flächen (beispielsweise 26 und 40) willkürlich gestaltet sind, unter Einhaltung der Forderung, daß die Flächen die geforderte, theoretische, punktförmige, oben angegebene Antriebsbereichsbedingung über den gesamten Schwenkbereich der Zapfen 42 erfüllen, kann die Stellung des Antriebsbereichs für jede gegebene Position der Zapfen 42 mathematisch als eine Funktion des Winkels zwischen den Zapfen 42 und der Eingangswelle 16 ausgedrückt werden.

Wenn jetzt die Gestalt einer anderen Fläche (beispielsweise 39) gestaltet wird, unter der Annahme, daß der Antriebsbereich dieser Fläche auf der Linie YO gemäß Fig. 2 liegt, kann die Stellung des Antriebsbereichs wieder mathematisch als eine Funktion des Winkels zwischen den Drehzapfen 42 und der Eingangswelle 16 ausgedrückt werden. Nach der Ableitung dieses mathematischen Ausdrucks, der

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die Position des Antriebs be reichs auf der Fläche 39 angibt, kann dann die Gestalt der vierten Fläche 23, die in der gewünschten Weise mit der Fläche 39 zusammenarbeitet, dadurch bestimmt werden, daß die benötigten Positionen des Antriebsbereichs aus dem mathematischen Ausdruck bestimmt werden, der die Position des Antriebsbereichs an der Fläche 39 für verschiedene Werte des Winkels zwischen den Drehzapfen 42 und der Eingangswelle 16 darstellt*

Wenn die Flächen 26, 40 und 39 als von Kreisbögen begrenzte wulstförmige Gestaltungen zur leichten Herstellung gestaltet werden, ist festzustellen, daß die vierte Fläche 23 durch einen nicht kreisförmigen Bogen begrenzt sein muß.

Das oben beschriebene Verfahren zur Erreichung der Gestalt der vier Flächen 26, 40, 39 und 23 kann für ein Getriebe mit einer beliebigen Zahl der Paare zueinander gehörender Flächen wiederholt werden, wobei die Generallinie darin besteht, die Gestalt eines Paares und einer Fläche jedes übrigen Paars zu gestalten und die Gestalt der anderen Fläche jedes übrigen Paars in der oben in Verbindung mit der Fläche 23 beschriebenen Weise zu bestimmen.

Es sollte auch beachtet werden, daß die gewünschte Antriebsbereichsbedingung nur dann einzuhalten ist, wenn eines der Glieder axial frei bewegbar ist. Beispielsweise erfordert bei Betrachtung des in Fig. 2 dargestellten Getriebes die Verschwenkung des oberen Drehzapfens entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 53, daß die Glieder 22 und sich auseinander bewegen und die Glieder 34 und 35 sich aufeinander zu bewegen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß eines der Glieder jedes Gliederpaars axial in Hinblick auf das andere Glied jedes Paars bewegbar angeordnet ist und daß jedes Gliederpaar als eine Einheit auf der zugehörigen Welle 16 oder 33 axial verschiebbar angeordnet ist.

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Fig. 4 zeigt einen halben Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser verläuft die mit 60 bezeichnete Eingangswelle senkrecht zur Zeichnungsebene. Die Eingangswelle trägt ein (nicht dargestelltes) Kegelrad, das mit einem einstückig am einen Ende einer hohlen "Welle 62 angeformten Kegelrad 61 zusammenarbeitet. Diese Hohlwelle 62 ist über Lager 64 und 65 um einen Drehzapfen 63 drehbar angeordnet. Das Lager 64 ist in einer tassenförmigen Einheit 66 am äußeren Ende des Drehzapfens 63 aufgenommen. Die Hohlwelle 62 trägt zwei schalenförmig gestaltete Glieder 67 und 68, die über eine Keilverbindung miteinander und mit der Welle derart in Verbindung stehen, daß sie sich mit dieser drehen, jedoch auch axial auf dieser verschiebbar sind. Diese Glieder 67 und 68, die den dritten Gliedern 38 des Getriebes djsr Figuren 1 und 2 entsprechen, besitzen äußere und innere Antriebsflächen. Die Antriebsflächen des Glieds 67 sind mit 69 und 70 und die Antriebsflächen des Glieds 69 mit 71 und 72 bezeichnet.

Die mit 73 bezeichnete Ausgangswelle trägt drei glieder 74, 75 und je schalenförmiger Gestalt. Das Glied 75 ist an der Welle 73 befestigt, während die Glieder 74 und 76 auf lülse« 77 tind 78 angeordnet sind, auf denen sie eich drehen und gegenüber ^er sie sich verschieben können. Zwischen einem Flansch 80 an der Welle 73 und dem Glied ist eine Kugelmitnehmereinrichtung 79 vorgesehen, während eine gleiche Kugelmitnehmereinrichtung 81 zwischen der Welle 73 und ■ dem Glied 76 vorgesehen ist. Wenn die Welle 73 die Übertragung eines Moments in der einen oder der anderen Richtung aufnimmt, bewirken die Kugelmitnehmereinrichtungen 79 und 81 eine Bewegung der Glieder 74 und 76 in Richtung auf das Glied 75.

Der Antrieb wird in der oben in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Art beispielsweise von den Gliedern 67 und 68 aus an

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die Glieder 64, 65 und 66 übertragen. Die Zentren der Antriebsbereiche zwischen den Antriebsflächen der verschiedenen Glieder liegen insgesamt auf einer Linie, die durch einen Punkt 82 hindurchgeht, der der Schnittpunkt einer ersten Achse 83, um die sich die Glieder 74, 75 und 76 drehen, und einer zweiten Achse 84, um die sich die Glieder 67 und 68 drehen, ist. Es ist zu beachten, daß zur Verhinderung unerwünschter gekrümmter bzw. hin- und hergehender Bewegungen vorzugsweise zwei Sätze von Gliedern beispielsweise 67 und 68 vorgesehen sind und jeder Satz dieser Glieder um eine dritte Achse schwenkbar ist, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft und durch den Schnittpunkt 82 hindurchgeht.

Wenn sich das Getriebe in einer Extreniposition befindet, liegen die Antriebs be reiche zwischen den Gliedern 67 und 64 an den in Fig. 4 bei q , q₁ angegebenen Positionen. Wenn das Getriebe sich in der anderen Extremposition befindet, liegen die Bereiche q , q nahe beieinander, und liegen die Antriebs be reiche in diesen Bereichen. Es ist daher zu-ersehen, daß die Antriebsbereiche sich um einen Winkel um die dritte Achse bewegt haben, der zum Abstand q₁ q_ am Glied 67 äquivalent ist, während sich die Drehzapfen 63 um einen kleineren Winkel bewegt haben, der zu dem Abstand q_?q_? äquivalent ist. Diese Anordnung ermöglicht eine verhältnismäßig große Veränderung des zu erreichenden Übersetzungsverhältnisses bei einer verhältnismäßig kleinen Veränderung des Winkels der Drehzapfen 63.

Es ist also ersichtlich, daß die Erfindung ein stufenlos regelbares Frikti ons getriebe schafft, bei dem die Relativradien der Krümmung zwischen den einander berührenden Gliedern groß sein können und bei dem verhältnismäßig große Kräfte mittels kleiner Glieder übertragen werden können.

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Ein solches regelbares Getriebe ist für eine Vielzahl von Anwendungs fällen geeignet. Beispielsweise kann durch Anschluß des in Fig. 2 dargestellten regelbaren Getriebes an einen Fahrzeugmotor und des Ausgangs an das Tellerrad eines Planetengetriebes und durch Verwendung einer mit Motorgeschwindigkeit über das regelbare Getriebe angetriebenen Welle, die konzentrisch zur Eingangs- und zur Ausgangswelle verläuft, und durch Anschluß der Welle an das Sonnenrad des Planetengetriebes der Planetenträger desselben mit einer Geschwindigkeit in einem Bereich laufen, der sich von der Motorgeschwindigkeit (oder sogar einer überhöhten Geschwindigkeit) hinunter bis zu einer neutralisiert untersetzten oder sogar umgekehrten Geschwindigkeit erstreckt.

Eine andere interessante Anordnung ist dadurch erreichbar, daß die Ausgangswelle eines regelbaren Getriebes der in Fig. 2 dargestellten Form mit einem Übersetzungsverhältnis im Bereich von 0,4 bis 2,5 an das Sonnenrad eines Planetengetriebes angeschlossen wird. Wenn der Planetenträger festgehalten wird und der Ausgang vom Tellerrad abgenommen wird, kann ein Übersetzungsverhältnis von 2 : 1 erreicht werden, und kann die Richtung des Antriebseingangs an dem regelbaren Getriebe, die in dem regelbaren Getriebe umgekehrt wird, wieder hergestellt werden. Die obige Anordnung würde daher ein Übersetzungsverhältnis im Bereich von 0,2 bis 1,25 ergeben. Der Ausgang von der obigen Anordnung kann durch Festhaltung des Tellerrads und durch Abnahme des Ausgangs vom Planetenträger umgekehrt werden. Der Übersetzungsbereich bei dieser umgekehrten Anordnung würde geringer sein und sich in der Größenordnung von 0, 13 bis 0,8 bewegen. Es könnte auch eine automatische Kupplung zur Veränderung von vorwärts gerichteten Ge schwindigkeits be reichen zu rückwärts gerichteten Geschwindigkeitsbereichen und umgekehrt eingebaut werden.

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Claims

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Patentansprüche

Iy/Stufenlos regelbares Friktionsgetriebe, gekennzeichnet durch ein erstes unc" ein zweites um eine erste Achse (51) drehbares Glied (22 bzw. 25) mit einer konvexen und einer konkaven Antriebs fläche (23 bzw. 26)_r durch ein drittes, um eine zweite, die erste Achse (51) schneidende Achse (52) drehbares Glied (38) mit einer konkaven und einer konvexen Antriebsfläche (39 und 40) zur Berührung der konvexen und konkaven Antriebsfläche (23 bzw. 26) des ersten und des zweiten Glieds (22 bzw. 25), durch eine schwenkbewegliche Anordnung des dritten Glieds (38) um eine dritte Achse (54), durch Spannmittel (27, 28), zur Bewirkung einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Glied (22 und 25), um Teilbereiche der Antriebsflächen (23, 26) des ersten und des zweiten Glieds (22 und 25) in enge Annäherung zu benachbarten Teilbereichen der Antriebsflächen (39, 40) am dritten Glied (38) zu bringen, wobei diese Teilbereiche Antriebsbereiche bilden, über die der Antrieb zwischen dem ersten und dem zweiten Glied (22 und 25) einerseits und dem dritten Glied (38) andererseits stattfindet, und durch Betätigungsmittel (49, 50) zur Verschwenkung des dritten Glieds (38) um die dritte Achse (54) zur Veränderung der Abstände der Antriebsbereiche der ersten und/oder der zweiten Achse (51 und/oder 52) zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses, wobei die Antriebsbereiche im wesentlichen symmetrisch zu einer Linie angeordnet sind, die durch den Schnitt-

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punkt (53) der ersten und der zweiten Achse (51 und 52) geht.

2. Friktionsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dritte Glieder (38) vorgesehen sind und diese je um eine dritte Achse (54) synchron verschwenkbar und um eine zweite Achse (52) drehbar sind, wobei sich die beiden zweiten Achsen (52) und die erste Achse (51) schneiden.

3. Friktionsgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sätze erster und zweiter Glieder (22, 25) um eine gemeinsame Achse (51) drehbar und die beiden dritten Glieder (38) mit den ersten und zweiten Gliedern (22, 25) jedes Satzes in Berührung stehen.

4. Friktionsgetriebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Glieder (22, 25, 3 8) im wesentlichen schalenförmig gestaltet sind.

5. Friktions get riebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei der vier am dritten Glied (38) bzw. an jedem dritten Glied (38) und de;.i -»ugehörigen ersten und zweiten Gliedern (22, 25) vorgesehenen Antrie'nsfläcktm (26, 40, 39) wuistförmig gestaltet und von Kreisbögen begrenzt sind.

6. Friktion s get riebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsflächen (23, 26, 40, 39) derart gestaltet sind, daß während der Schwenkbewegung des bzw. jedes dritten Glieds (38) bei der Abnahme der Abstände (YX) der Berührungsbereiche von der ersten Achse (51) die Abstände (YZ) von der bzw. den zweiten Achse(n) (52) größer werden bzw. umgekehrt.

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7. Friktionsgetriebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsflächen (23, 26, 40, 39) derart gestaltet sind, daß während der Verschwenkung des bzw- jedes dritten Glieds (38) die Abstände (YZ) der Berührungsbereiche von der bzw. den zweiten Achse(n) (52) dieselben bleiben und sich die Abstände (YX) von der ersten Achse (51) verändern.

8. Friktionsgetriebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsflächen (69, 70, 71, 72) derart gestaltet sind, daß während der Verschwenkung des bzw. jedes dritten Glieds (38) die Antriebsbereiche sich über einen größeren Winkel um die dritte(n) Achse(n) bewegen als das bzw. die dritte(n) Glied(er) (38) .

9- Friktionsgetriebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel einen Hydraulikkolben (28) und eine Zylinderanordnung (27) enthalten.

10. Friktionsgetriebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine Kugel- oder Rollenmitnehmereinrichtung (79, 81) enthalten.

11. Friktionsgetriebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine Feder enthalten.

Für den Anmelder:

Meissner & Bolte Patentanwälte

Bremen, den 19.7.1973

Anmelder:

Michael Joseph French,

Haverbreaks Place, Lancaster,

Lancashire, England

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ORiGiNAL