DE3801597C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltgetriebeanordnung an einem doppelten Schwenkscheiben-Reibgetriebe, das aus jeweils zwei in einem Getriebegehäuse gelagerten, synchron umlaufenden und ein konkaves Mantelprofil aufweisenden Antriebsteilen, einem zwischen diesen Antriebsteilen angeordneten, beiderseits ein konkaves Mantelprofil aufweisenden Abtriebsteil sowie zwischen jedem Antriebsteil und dem Abtriebsteil angeordneten und mit diesen in Reibeingriff stehenden Schwenkscheiben mit konvexem Mantelprofil gebildet ist, die ihrerseits schwenkbar gelagert und mit einem Verstellantrieb verbunden sind und wobei das Abtriebsteil mit einem korbartigen, konzentrischen Abtriebsglied verbunden ist, das seinerseits über ein auf einem auf der Antriebswelle abgestüzten Abtriebsstutzen sitzende Sonnenrad mit einem nachgeschalteten Planetenradgetriebe in Antriebsverbindung steht.

Eine derartige Schaltgetriebeanordnung ist aus der GB-A 21 80 307 bekannt. Diese offenbart ein Schwenkscheibengetriebe, wobei das korbartige Abtriebsglied fest mit dem Abtriebsteil des Schwenkscheibengetriebes verbunden ist. Infolgedessen ergibt sich notwendigerweise eine recht komplizierte Steuerung der Schwenkscheiben mit zahllosen einzelnen Verstellmechanismen, die zu großem Spiel und der Gefahr führen, daß die Schwenkscheiben nicht synchron bewegt werden, zumal sie einzeln zwangsgeführt sind. Darüber hinaus ist die Zugänglichkeit der Schwenkscheiben unter dem Abtriebsglied sehr problematisch.

Bei einer anderen Schaltgetriebeanordnung, die in der EP-A-02 07 184 offenbart ist, ist vorgesehen, daß eine exzentrisch zur Antriebswelle des Schwenkscheiben-Reibgetriebes angeordnete Abtriebswelle zwei lose auf ihr sitzende und wahlweise mit ihr kuppelbare Stirnräder trägt, von denen das eine mit dem Zahnkranz der Abtriebsteilen und das andere mit einem mit der Antriebswelle umlaufenden Stirnrad in Eingriff ist. Dabei wird die Abtriebswelle je nach dem, mit welchem Stirnrad sie gekuppelt ist, im Vorwärts- oder Rückwärtsgang angetrieben. Für den Rückwärtsgang ist nur ein festes Übersetzungsverhältnis gegeben.

Diese bekannte Ausführungsform erfordert wegen der exzentrischen Anordnung der Abtriebswelle eine relativ aufwendige Baugröße. Diese Anordnung bewirkt zusätzlich Querkräfte an der Abnahmestelle der Abtriebsteile, die vom Getriebegehäuse aufgenommen werden müssen. Die ständig leer mitlaufenden Stirnräder für den Vorwärts- bzw. Rückwärtsgang bewirken ein sogenanntes und in hohem Maße unerwünschtes "Getrieberasseln" (gear-rattle), das auf Drehschwingungen zurückzuführen ist. Ferner ist auch der exzentrische Abtrieb in vielen Fällen konstruktiv unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwenkscheibengetriebe der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine einfache und genaue Verstellung der Schwenkscheiben auch dann gewährleistet ist, wenn mindestens ein Teil der Schwenkscheiben von einem korbartigen Abtriebsglied überdeckt ist.

Diese wichtige Aufgabe, die für den Betrieb des Schwenkscheibengetriebes mit nicht direkt angesteuerten Schwenkscheiben wichtig ist, wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Stellhebelmechanik als solche ist zwar bekannt, doch ist ihr Einbau im Lagerbild des Gehäuses in einer Weise, daß die Verbindung des Abtriebsteiles des Schwenkscheibengetriebes mit dem korbartigen Abtriebsglied diese Stellhebel nicht blockiert, neu. Hierbei zeigte sich die planetenartige Anordnung der Abtriebsritzel und die zwischen ihnen liegende Lagerung der Stellhebel als eine geeignete Lösung. Man erhält eine Getriebeanordnung, bei der die Abtriebswelle mit der Antriebswelle fluchtet und bei der trotz geringer Baugröße eine ausgeglichene und ausreichende Kraftübertragung gewährleistet ist. Zugleich werden leerlaufende Zahnräder vermieden, so daß auch ein ruhiger Lauf des Getriebes gegeben ist.

Diese Getriebeanordnung ermöglicht auch eine weitere Verbesserung der Umschaltung von Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb des Hauptabtriebsgliedes, wie dieses im Anspruch 2 angegeben ist. Danach sind Vor- und Rückwärtsgang gleichermaßen variabel.

Da bei Schwenkscheiben-Reibgetrieben infolge der vorhandenen Reaktionskräfte die Neigung besteht, daß sich die Stellringe verstellen, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung entsprechend den Merkmalen des Anspruches 3 eine Zwangssperrung der Stellringe vor, die zugleich die Synchroneinstellung der Getriebeteile sichert.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Getriebeanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Die Zeichnung zeigt ein doppeltes Schwenkscheiben-Reibge­ triebe. In einem Gehäuse 1 ist eine Antriebswelle 2 gelagert, auf der mit Abstand voneinander zwei mit ihr umlaufende, einander zugewandte Antriebsteile 3, 3′ sitzen, die jeweils eine konkave, etwa konische Mantelfläche 4 aufweisen.

Das Gehäuse 1 ist durch ein Lagerschild 5 in zwei Kammern 6, 7 unterteilt. Das Lagerschild 5 besteht zweckmäßig aus einer Hauptschildplatte 8 und einer hierzu parallelen Lagerschildplatte 9 und weist eine kreisrunde, zentrale Ausnehmung 10 auf, die zugleich ein Lager für ein Abtriebs­ teil 11 ist. Dieses Abtriebsteil 11 ist ein aus zwei gleichsinnig umlaufenden Abtriebsteilen zusammengefaßter Block, dessen allgemein konische Enden den jeweiligen Antriebsteilen 3, 3′ zugewandte gleichartige konkave Mantel­ flächen 12 aufweisen. Das Abtriebsglied 11 kann auch aus mehreren, miteinander fest verbundenen Teilen bestehen.

Zentrisch zur Antriebswelle 2 ist ferner in jeder Kammer 6, 7 des Gehäuses 1 ein axial verschiebbarer Stellring 13 bzw. 13′ angeordnet, deren Lagerung im Gehäuse sowie deren Verstellantrieb nicht näher dargestellt sind. Einzelheiten hierfür finden sich in der EP-A-02 07 184. An jedem Stellring 13, 13′ sind, über dessen Umfang verteilt, mindestens drei Schwenkscheiben 14, 14′ angelenkt, deren konvexe Mantelfläche 15 mit den jeweils zugeordneten An- und Abtriebsteilen 3, 11 bzw. 3′, 11 in Reibeingriff stehen.

Der mittlere Teil des Abtriebsteiles 11 weist einen Zahnkranz 16 auf, der mit über seinen Umfang ortsfest am Lagerschild 5 verteilt gelagerten Planetenrädern 17 in Eingriff steht. Diese Planetenräder 17 stehen ihrerseits in Eingriff mit der Innenverzahnung 18 eines zylindrischen, koaxial umlaufenden Abtriebsgliedes 19, dessen abtriebssei­ tige Stirnseite 20 einerseits das freie Ende der Antriebs­ welle 2 trägt und andererseits auf seiner Außenseite einen Abtriebsstutzen 21 aufweist, dessen Ende ein Sonnenrad 22 eines weiteren Planetengetriebes trägt. Dieses Sonnenrad 22 steht mit Planetenrädern 23 in Eingriff, die an einem Steg 24 gelagert sind, der seinerseits eine Außenverzahnung 25 aufweist. Die Planetenräder 22 übergreift ein als innenver­ zahntes Hohlrad ausgebildetes Hauptabtriebsglied 26, dessen eine Stirnseite als geschlossener Boden 27 ausgebildet ist und eine Abtriebswelle 28 trägt.

Das Hauptabtriebsglied 26 weist auch eine Außenverzahnung 29 auf, deren Nenndurchmesser gleich demjenigen der Außenver­ zahnung 25 des Steges 24 ist. Auf der dem Hauptabtriebsglied 26 abgewandten Seite des Steges 24 weist eine Trennwand 30 des Gehäuses 1 einen Stutzen 31 mit einer Außenverzahnung 32 auf, deren Nenndurchmesser gleich demjenigen der Außenver­ zahnungen 25 und 29 ist. Auf dem Planetengetriebe ist schließlich eine axial verstellbare, mit Innenverzahnung versehene Schaltmuffe 33 angeordnet, die wahlweise mit den Außenverzahnungen 32, 25 des Stutzens 31 und des Steges 24, der Außenverzahnung 25 des Steges 24 allein oder mit dieser und der Außenverzahnung 29 des Hauptabtriebsgliedes 26 in Zahneingriff steht. Je nach ihrer Stellung ergibt sich ein Vorwärts- oder Rückwärtslauf bzw., in der mittleren Stel­ lung, ein Leerlauf der Abtriebswelle 28.

Wie die Zeichnung ferner zeigt, sind zwischen jedem Paar der im Lagerschild 5 gelagerten Planetenräder 17 jeweils in einer mittleren Radialebene R-R an radialen Zapfen 34 gelagerte doppelarmige Stellhebel 35 angeordnet, deren freie Enden über Kugelköpfe 36 gelenkig mit starr an den Stellringen 13 und 13′ befestigten Armen 37 verbunden sind. Mit Hilfe dieser Anordnung wird erreicht, daß die axiale Verstellung der Stellringe 13, 13′ synchron gegenläufig erfolgt. Zugleich wird verhindert, daß sich die Stellringe 13, 13′ unter der Einwirkung der Reaktionskräfte verdrehen und dadurch ggf. axial verstellen können. Schließlich wird erreicht, daß sich die Reaktionskräfte gegenseitig aufheben, so daß tatsächlich das volle Drehmoment von den Antriebstei­ len 3, 3′ auf das Abtriebsteil 11 übertragen wird.

Im Betrieb wird die Antriebsdrehkraft über die Antriebswelle 2 in das Getriebe eingeleitet. Je nach der Stellung der Stellringe 13, 13′ ergibt sich entsprechend der geneigten Stellung der Schwenkscheiben 14 ein entsprechendes Überset­ zungsverhältnis zum Abtriebsteil 11. Dabei erfolgt die axiale Verstellung der Stellringe 13, 13′ jeweils in gleichem Maße, jedoch gegenläufig mit Hilfe der Stellhebel 35, so daß ein Zwangsschlupf vermieden wird.

Über die Planetenräder 17 wird das Abtriebsglied 19 in Drehung versetzt, und dieses treibt über sein Sonnenrad 22 und die Planetenräder 23, je nach Schaltstellung der Schaltmuffe 32 das Hauptabtriebsglied 26 in der einen oder anderen Drehrichtung oder den Steg 24 an, wobei im letztgenannten Fall praktisch ein Leerlauf der Abtriebswelle 28 vorliegt.

Claims (3)

1. Schaltgetriebeanordnung an einem doppelten Schwenkscheiben-Reibgetriebe, das aus jeweils zwei in einem Getriebegehäuse gelagerten, synchron umlaufenden und ein konkaves Mantelprofil aufweisenden Abtriebsteilen, einem zwischen diesen Antriebsteilen angeordneten, beiderseits ein konkaves Mantelprofil aufweisenden Abtriebsteil sowie zwischen jedem Antriebsteil und dem Abtriebsteil angeordneten und mit diesen in Reibeingriff stehenden Schwenkscheiben mit konvexem Mantelprofil gebildet ist, die ihrerseits schwenkbar gelagert und mit einem Verstellantrieb verbunden sind und wobei das Abtriebsteil mit einem korbartigen, konzentrischen Abtriebsglied verbunden ist, das seinerseits über ein auf einem auf der Antriebswelle abgestützten Abtriebsstutzen sitzendes Sonnenrad mit einem nachgeschalteten Planetenradgetriebe in Antriebsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkräder (14) auf zueinander axial gegenläufig verstellbaren, zwischen je einem Antriebsteil (4) und der zugeordneten Seite des Abtriebsteiles (11) angeordneten, als Verstellantrieb dienenden Stellringen (13, 13′) frei schwenkbar gelagert sind,
daß das zwischen den Antriebsteilen (4) umlaufende gemeinsame Abtriebsteil (11) einen Zahnkranz (16) aufweist, der mit in einem ortsfesten, mit dem Getriebegehäuse (1) verbundenen Lagerschild (5) gelagert, planetenartig verteilten Abtriebsritzeln (17) in Eingriff steht, die ihrerseits mit einer Innenverzahnung (18) des korbartigen Abtriebsgliedes (19) in Antriebsverbindung stehen und
daß jeweils in einer zwischen einem Paar von über den Umfang des Zahnkranzes (16) verteilten Abtriebsritzeln (17) gelegenen Radialebene (R-R) auf im Lagerschild (5) angeordneten Zapfen (34) jeweils ein doppelarmiger Stellhebel (35) drehbar gelagert ist, dessen freie Enden über Kugelköpfe (36) gelenkig mit starr an den Stellringen (13, 13′) befestigten Armen (37) verbunden sind.

2. Schaltgetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerschild (5) aus zwei parallelen, miteinander mit Abstand fest verbundenen Platten (8, 9) besteht, zwischen denen der Zahnkranz (16) und die Abtriebsritzel (17) angeordnet sind.

3. Schaltgetriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgeschaltete Planetenradgetriebe als Wendegetriebe ausgebildet ist und aus dem Sonnenrad (22) auf dem Abtriebsstutzen (21) des Abtriebsgliedes (19), einem hierzu drehbaren Steg (24) mit daran gelagerten Planetenrädern (23) und einem hiermit in Eingriff stehenden, eine Innenverzahnung aufweisenden zentrischen Hauptabtriebsglied (26) besteht und daß das Hauptabtriebsglied (26) und der ihm zugeordnete Steg (24) sowie ein ortsfester Stutzen (31) des Gehäuses (1) auf der dem Hauptabtriebsglied (26) abgewandten Seite des Steges (24) jeweils eine Außenverzahnung (29, 25, 32) gleichen Nenndurchmessers aufweisen, denen eine axial verstellbare Schaltmuffe (33) mit Innenverzahnung zugeordnet ist, die in der einen Extremstellung den Steg (24) mit dem Stutzen (31), in der anderen Extremstellung den Steg (24) mit dem Hauptabtriebsglied (26) kuppelt und in einer Zwischenstellung nur mit dem Steg (24) in Eingriff steht.