DE2950208C2

DE2950208C2 - Stufenlos einstellbares, mechanisches Verzweigungsgetriebe

Info

Publication number: DE2950208C2
Application number: DE19792950208
Authority: DE
Inventors: Tetsuaki Osaka Hayashi; Yoshinobu Sakai Osaka Murayama
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1978-12-18
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1983-04-21
Also published as: FR2444859A1; GB2038430B; CA1108888A; FR2444859B1; DE2950208A1; JPS5582846A; GB2038430A

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares mechanisches Verzweigungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solches Getriebe ist bekannt (DE-OS 22 07 033). Hierbei sind mehrere in einem Käfig gehaltene Wälzkörper zwischen den zwei planebenen Stirnseiten von Getrieberädern angeordnet, wobei durch Verstellung des Käfigs das Übersetzungsverhältnis beeinflußt werden kann.

Zur ordnungsgemäßen Funktion dieses bekannten Getriebes muß eine Pressung auf die Wälzkörper zwischen den beiden Getrieberädern sichergestellt sein, die durch Federn oder durch hydraulische Druckmittel bewerkstelligt werden sollen, wobei in einer weiteren Ausbaustufe des bekannten Getriebes die Pressung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastmoment an der Abtriebswelle gesteuert werden soll.

Alle Maßnahmen zur Erhöhung der Pressung auf die Wälzkörper sind aufwendig, was unerwünscht ist. Trotz dieses Aufwandes ist die Übertragung sehr großer Drehmomente nicht möglich, weil die Wälzkörper bei einem bestimmten Drehmoment zu rutschen anfangen und nicht mehr durch Rollen die Kraftübertragung sicherstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Getriebe in einfacher Weise für hohe Belastungen auszubilden.

Diese Aufgabe wird bei einem gatlungsgemäÜen Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst

ίο Nach der erfindungsgemäßen Lehre wird das Triebteil 16 zwar auch reibschlüssig von den Triebscheiben 14 angetrieben. Die Triebscheiben laufen mit gleicher Geschwindigkeit wie die Kegelräder aufgrund des dazwischen angeordneten Kugel-Nocken-Mechanismus um. Wird das zu übertragende Lastmoment größer, so bewirkt der Kugei-Nocken-Mechanismus, daß sich die Triebscheibe von dem ortsfest gelagerten Kegelrad wegbewegt, und zwar in Richtung auf das Triebteil, wodurch der Anpreßdruck lastabhängig noch vergrößert wird. Infolgedessen wiederum ist erfindungsgemäß der Vorteil erzielbar, daß auch größere Drehmomente in einfacher Weise zuverlässig übertragen werden können, ohne daß die Einstellbarkeit des Stellgetriebes in Frage gestellt ist.

Es ist zwar bei einer ähnlichen Vorrichtung zur stufenlosen Drehzahleinstellung bekannt (US-PS 31 08 480), die formschlüssig mit den Kegelrädern umlaufenden Triebscheiben mittels der Kraft einer Feder in Richtung auf das Triebteil vorzuspannen, jedoch handelt es sich hierbei nicht um ein kombiniertes Reibrad-Kegelrad-Stellgetriebe, wie es gattungsgemäß vorausgesetzt ist.

Es ist zwar ein Kugel-Nocken-Mechanismus, der über einen Formschluß eine hohe Anpreßkraft ausübt, seit J5 langem bei einem sehr aufwendig geschalteten Getriebe bekannt (FR-PS 10 13 918), aber dieses bekannte Getriebe hat keinen Eingang in einfach aufgebaute gattungsgemäße Getriebe gefunden.

Es folgt die Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen, in einen Traktor einzubauenden Wechselgetriebes in Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Figuren. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Wechselgetriebe, das in einen Traktor eingebaut ist, wobei einige nicht relevante Teile nicht abgebildet sind,

F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Ausschnitts,

F i g. 3 einen Schnitt Ι1Ι-ΠΙ gemäß F i g. 2 und
F i g. 4 eine zu F i g. 3 alternative Ausführungsform.

In dem abgebildeten Übersetzungsbereich eines Traktors wird das Drehmoment eines Motors E über eine Hauptkupplung 1 an eine Getriebeeingangswelle 2 abgegeben und über ein Hauptwechselgetriebe 3 und ein Umlaufuntersetzungsgetriebe 4 auf eine Getriebeausgangswelle 5 übertragen. Es sei angenommen, daß die Antriebskraft normalerweise noch von der Getriebeausgangswelle 5 über ein Hilfs-Wechselgetriebe (nicht abgebildet) auf eine Getriebehohlwelle 6 zu übertragen ist. Nach dem Hilfs-Wechselgetriebe wird die Antriebskraft von der Getriebehohlwelle 6 über ein Differential (nicht abgebildet) einerseits auf die hinteren Räderachsen (nicht abgebildet) und andererseits über eine Getriebewelle 8, die in dem untersten Bereich des Getriebegehäuses 7 gelagert ist, auf die vorderen Räderachsen (nicht abgebildet) übertragen.

Weiterhin sei angenommen, obwohl nicht abgebildet, daß sich die Getriebeeingangswelle 2 zur Rückseite des

Getriebegehäuses 7 ausdehnt, um die Antriebskraft von deren rückwärtigem Ende, normalerweise über ein weiteres Wechselgetriebe, zu einer Zapfwelle zu übertragen.

In F i g. 1 bezeichnet Ziffer 9 eine hydraulische Pumpe zum Betreiben eines Antriebszylinders für einen Hubarm (nicht abgebildet), wobei das in dem Getriebegehäuse 7 enthaltende Getriebeöl als hydraulisches Medium dient.

Betrachtet man das Haupt-Wechselgetriebe 3 in Bezug auf die F ί g. 2 und 3, so wird die Antriebskraft von der Getnebeausgangswelle 2 zu einer Antriebswelle 11 und über ein Eingangskegelrad 13 weiter auf die drei angetriebenen Kegelräder 12a, 126,12c übertragen, die so angeordnet sind, daß deren Achsen an einem Punkt zusammentreffen. Zusammen mit diesen Kegelrädern 12a, 126, 12c sind jeweils Triebscheiben 14a, 146, 14cfrei drehbar, jedoch relativ zu den Kegelrädern axial verschiebbar angeordnet, deren sich drehende Radflächen Ffür eine Kraftübertragung durch Reibungsschluß ausgelegt sind. Die Triebscheiben 14a, 146, 14c sind im allgemeinen in Porialform angeordnet, und in dem durch diese Teile festgelegten Raum ist ein angetriebenes Drehteil 15 (Welle) gelagert, das koaxial zu dem Eingangskegelrad 13 in einer gemeinsamen Achse verläuft, wobei ein angetriebenes Triebteil 16 mittels einer Keilverbindung an dem Drehteil 15 befestigt ist. Die Reibfläche am Umfang des Triebteils 16 steht zur Kraftübertragung im Reibkontakt mit den dazugehörigen Reibflächen F der Triebscheiben 14a, 146, 14c, wobei die Angriffslage an den Reibflächen Fjeweils in deren radialer Richtung geändert werden kann.

Die Triebscheibel4a der drei Triebscheiben läßt beispielsweise erkennen, daß in den sich drehenden Randflächen dieser Triebteile, und zwar auf der der Reibfläche Fentgegengesetzt liegenden Seite und in der sich drehenden, ebenfalls zu der Reibfläche Fentgegengesetzt liegenden Randfläche des angetriebenen Kegelrads 12a jeweils löffel- bzw. muldenförmige, zueinander ausrichtbare Paare von Vertiefungen 17 und 18, vorzugsweise drei oder mehrere Paare, ausgebildet sind, wobei in die Aushöhlung jeder Vertiefung 18 eine Kugel 19 eingepaßt ist. Die Vertiefung 17 auf der Seite der Triebscheibe 14a weist -sine konische Form auf und bildet auf diese Weise die als Kugel-Nockeii-Mechanismus 20 konstruierte Anpreßvorrichtung, durch die die Triebscheibe 14a, während das angetriebene Kegelrad 12a gedreht wird, mit großer Druckkraft gegen das Triebteil 16 gepreßt wird. Mit Hilfe dieser Nockenfunktion ist die Kraft mit der die Triebscheibe gegen das in eine bestimmte Angriffslage gebrachte Triebteil 16 ¹⁽¹ gedrückt wird, proportional zum Antriehsclrehmoment der Triebscheibe 14a, das heißt, daß der Anpressungsdruck mit dem Drehmoment sieigt. Auf diese Weise läßt sich eine sichere Übertragung der Antriebskraft erzielen. Der Kugel-Nocken-Mechanismus 20, der

¹' vorstehend nur in Zusammenhang mit der Triebscheibe 14a und dem dazugehörigen angetriebenem Kegelrad 12a erläutert ist, ist in gleicher Weise für jedes Paar von Vertiefungen der anderen Triebscheiben 14b, 14c und angetriebenen Kegelräder 126, 12c vorgesehen. Diese

-'" Konstruktion ermöglicht eine stufenlose Übertragung der Antriebskraft von den angetriebenen Kegelrädern 12a, 126, 12c auf das Drehteil 15 durch die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit, die je nach Einstellung in radialer Richtung an den Triebscheiben

² '"' 14a. 146, 14cgegeben ist. Jede Vertiefung 17 kann neben der bereits erwähnten konischen Form in Umfangsrichtung auch eine längliche bzw. ausgedehnte Form aufweisen, womit im wesentlichen dieselbe Wirkung erzielt wird.

!'i Ziffer 21 bezeichnet Druckfedern, die die Triebscheiben 14a, 146, 14c jeweils mit dem Triebteil IS in Kontakt halten. F i g. 4 zeigt drei Paare von angetriebenen Kegelrädern 12a, 126, 12c und die Triebscheiben 14a, 146,14c in einer alternativen Anordnung, das heißt, daß

)"i die Drehachsen dieser drei Räderpaare in diesem Fall unter Einhaltung eines Winkels, der größer ist als ein rechter Winkel, voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Triebscheiben 14a, 146.14c zur sicheren Einstellung und Beibehaltung der Lage des Triebteils 16

■>" und auch zur Unterdrückung von Verlagerungen von dessen Achse dienen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stufenlos einstellbares, mechanisches Verzweigungsgetriebe, dessen beide Leistungszweige ein ausgangsseitiges Planetengetriebe zum Koppeln der Zweige und ein kombiniertes Reibrad-Kegelrad-Stellgetriebe aufweisen, mit einer Getriebeeingangswelle (2), die über ein Eingangskegelrad (13) ein Teil des Drehmoments in das Stellgetriebe und die über ein drehfest mit ihr verbundenes Sonnenrad den anderen Teil des Drehmoments in das Planetengetriebe leitet, dessen Planetenträger mit der Getriebeausgangswelle fest verbunden ist und dessen Hohlrad auf seinem Außenumfang eine zusätzliche Verzahnung trägt, die mit einer Verzahnung eines durch das Stellgetriebe angetriebenen Drehveils (15) kämmt, bei welchem Stellgetriebe das Eingangskegelrad (13) mit mehreren Kegelrädern (12a- Mc) in Eingriff steht, deren Drehachsen sich in einem Punkt kreuzen und die zur Drehmomentübertragung auf das Drehteil reibschlüssig mit einem Triebteil (16) gekoppelt sind, das in Richtung der koaxialen Ein- und Ausgangswelle verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu jedem Kegelrad (12a-12c; eine Triebscheibe (14a-14cJ in Achsrichtung bewegbar angeordnet ist und daß die Triebscheiben über einen Kugel-Nockenmechanismus (17,18, 19) sowohl mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Kegelrad umlaufen als auch zur Vergrößerung des Anpreßdrucks auf das Triebteil (16) von dem Kegelrad wegbewegbar sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugel-Nccken-Mechanismus (20) als aufeinander zu ausgerichtete Paare von Vertiefungen (17, 18) ausgebildet ist, wobei die eine Vertiefung eine konische Form aufweist und die andere als Aushöhlung ausgebildet ist, in die eine Kugel eingepaßt ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest drei Kugel-Nocken-Mechanismen (20) vorgesehen sind.