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DE19826057A1 - Infinitely variable wheel and disk drive gear - Google Patents

Infinitely variable wheel and disk drive gear

Info

Publication number
DE19826057A1
DE19826057A1 DE1998126057 DE19826057A DE19826057A1 DE 19826057 A1 DE19826057 A1 DE 19826057A1 DE 1998126057 DE1998126057 DE 1998126057 DE 19826057 A DE19826057 A DE 19826057A DE 19826057 A1 DE19826057 A1 DE 19826057A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
input
gear
disc
friction wheel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE1998126057
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Sich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE1998126057 priority Critical patent/DE19826057A1/en
Publication of DE19826057A1 publication Critical patent/DE19826057A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • F16H15/32Gearings 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 curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36Gearings 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 curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38Gearings 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 curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces

Landscapes

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

Abstract

The gear ratio used in an infinitely variable wheel and disk drive gear is varied by the fact that the swivel pin of each wheel is transposed with respect to the midpoint of the torus formed by the relevant input and output wheels (5,6). When a difference arises in the wheel force (F1, F2) acting against the frictional wheel (18), a control force (Fst) is generated, which compensates for the difference.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Reibradgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a stepless Friction gear according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges stufenloses Reibradgetriebe weist übli­ cherweise koaxial zu einer gemeinsamen Welle angeordnete Eingangs- und Ausgangsscheiben auf, die paarweise zueinan­ der angeordnet sind und deren Innenflächen toroidförmig ausgestaltet sind sowie zwischen den Paaren von Eingangs- und Ausgangsscheiben angeordnete Reibräder. Diese Reibräder stehen sowohl mit den Eingangsscheiben als auch mit den Ausgangsscheiben in Reibkontakt und übertragen das ihnen von der Eingangsscheibe übertragene Drehmoment auf die Aus­ gangsscheibe durch reibschlüssigen Kontakt, wobei die Dreh­ zahl der Reibräder um so höher ist je grösser der Abstand zwischen ihrer Berührungsstelle mit der Eingangsscheibe und der Drehachse ist. Die Drehzahl der Ausgangsscheiben hinge­ gen ist um so grösser, je näher die Berührungsstelle zwi­ schen Reibrad und Ausgangsscheibe an der Drehachse liegt. Durch Verschwenkung der Reibräder kann demzufolge die Dreh­ zahl der Ausgangsscheibe stufenlos und beliebig eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind die Drehachsen der Reibräder an einem Träger gelagert, der über eine Verschwenkeinrich­ tung ansteuerbar ist.Such a continuously variable friction gear has übli arranged coaxially to a common shaft Entry and exit disks on, in pairs which are arranged and their inner surfaces toroidal are designed and between the pairs of input and output disks arranged friction wheels. These friction wheels stand with both the input washers and the Output discs in frictional contact and transmit that to them Torque transmitted from the input disc to the off gear disc by frictional contact, the rotation The greater the distance, the higher the number of friction wheels between their contact point with the input disc and is the axis of rotation. The speed of the output disks would depend the closer the point of contact between friction wheel and output disc on the axis of rotation. The pivot can consequently be rotated by pivoting the friction wheels The number of the output disc is infinitely variable and can be set as required become. The axes of rotation of the friction wheels are for this purpose mounted on a carrier, which has a pivoting device device can be controlled.

Das Grundprinzip eines derartigen stufenlosen Reibrad­ getriebes ist bereits in der US 2 152 796, die im Jah­ re 1939 veröffentlicht wurde, beschrieben. Darin sind zwei Paare konkaver Eingangs- und Ausgangsscheiben vorgesehen, zwischen denen schwenkbar gelagerte Reibräder angeordnet sind, so dass ein über eine Eingangswelle den Eingangs­ scheiben und den Reibrädern übertragenes Drehmoment je nach Relativstellung der Reibräder mit einem davon abhängigen Übersetzungsverhältnis über die Ausgangsscheiben, eine Zahnradstufe und eine Hohlwelle einem Summierungsgetriebe in Form eines Planetengetriebes zugeführt wird. Der Steg des Planetengetriebes treibt eine Ausgangswelle, die mit den Antriebsrädern, z. B. eines Kraftfahrzeuges, verbunden ist. Die Ausgangswelle kann dabei parallel zur und im Ab­ stand von der Eingangswelle angeordnet sein. Das Ausgangs­ zahnrad und die beiden Ausgangsscheiben sind drehbar auf einer Hülse gelagert, die an ihren Enden in Lagerstützen abgestützt ist. Die Anordnung der Lagerstützen zwischen jeweils einer Ein- und Ausgangsscheibe setzt einen genügend grossen Bauraum zwischen diesen Scheiben voraus.The basic principle of such a stepless friction wheel gear is already in US 2 152 796, which in the year published in 1939. There are two in it Pairs of concave input and output disks provided, arranged between which pivoted friction wheels are so that an input shaft via an input  discs and torque transferred to the friction wheels depending on Relative position of the friction wheels with one dependent on it Gear ratio over the output disks, one Gear stage and a hollow shaft a summation gear is supplied in the form of a planetary gear. The jetty of the planetary gear drives an output shaft that with the drive wheels, e.g. B. a motor vehicle connected is. The output shaft can be parallel to and down stood by the input shaft. The exit gear and the two output disks are rotatable a sleeve mounted at its ends in bearing supports is supported. The arrangement of the bearing supports between One input and one output disc each sets one sufficiently large space between these panes ahead.

Das Getriebe nach der US-PS 3 739 658 weist ebenfalls einen zweizügigen Variator mit zwei paarweise angeordneten Ein- und Ausgangsscheiben auf, zwischen denen schwenkbar gelagerte Reibräder angeordnet sind. Bei dieser Konstrukti­ on ist eine Lagerstütze vorhanden, die Bestandteil des Ge­ häuses ist und die räumlich zwischen den beiden Ausgangs­ scheiben liegend angeordnet ist. Die von den Ausgangsschei­ ben abfliessende Leistung wird über ein Planetengetriebe, das zudem als Differential wirkt, einer Hohlwelle zugelei­ tet. Die Hohlwelle ist mit dem Ausgangszahnrad drehfest verbunden und wird über Kugellager in der Lagerstütze dreh­ bar gehalten.The transmission according to US Pat. No. 3,739,658 also has a two-pass variator with two pairs Entry and exit disks on, between which swivel stored friction wheels are arranged. With this construct on there is a bearing support that is part of the Ge is house and the spatial between the two output slices is arranged lying. The one from the exit ticket The outflowing power is via a planetary gear, which also acts as a differential to a hollow shaft tet. The hollow shaft is non-rotatable with the output gear connected and is rotated via ball bearings in the bearing support kept in cash.

Das Ausgangszahnrad steht mit einem Zahnrad in An­ triebsverbindung, das drehfest am Gehäuse eines Drehmoment­ wandlers befestigt ist. Dieser treibt die Ausgangswelle des Getriebes. Die Anordnung des Drehmomentwandlers am Eingang der Ausgangswelle bedingt einen relativ grossen Achsabstand zwischen Ein- und Ausgangswelle des Getriebes. Damit sind die Anwendungsfälle für dieses Getriebe stark einge­ schränkt, weil der erforderliche Einbauraum nicht immer zur Verfügung steht.The output gear is in gear with a gear drive connection, the rotationally fixed on the housing of a torque transducer is attached. This drives the output shaft of the Gearbox. The arrangement of the torque converter at the input the output shaft requires a relatively large center distance  between the input and output shaft of the gearbox. With that the use cases for this gearbox are heavily on limits because the required installation space is not always available Available.

Aus der US 4 893 517 ist ein stufenloses Reibradge­ triebe bekannt mit einer Eingangswelle, die ein Gehäuse durchsetzt. Das Gehäuse ist mittels einer Trennwand in zwei Hohlräume unterteilt, in denen jeweils eine Eingangsscheibe und eine ihr gegenüberliegende Ausgangsscheibe mit dazwi­ schenliegenden Reibrädern gelagert sind, wobei sowohl die Eingangsscheibe als auch die Ausgangsscheibe in den beiden Hohlräumen auf einer gemeinsamen Achse liegen, zu der die Reibräder zur Erzielung der gewünschten Geschwindigkeits­ übersetzung verschwenkt werden können. Die beiden Paare aus Eingangsscheiben-und Ausgangsscheiben sind spiegelsymme­ trisch zueinander in den Hohlräumen derart angeordnet, dass die beiden Ausgangsscheiben nebeneinander liegen, und zwar zu beiden Seiten der die beiden Hohlräume voneinander tren­ nenden Trennwand, in der ein Zahnrad gelagert ist, welches von den beiden Ausgangsscheiben gemeinsam mit dem Ausgangs­ drehmoment beaufschlagt wird.From US 4,893,517 there is a stepless friction wheel known with an input shaft that drives a housing enforced. The housing is divided into two by means of a partition Cavities divided, in each of which an input disc and an opposite output disc with it lying friction wheels are stored, both the Input disc as well as the output disc in the two Cavities lie on a common axis to which the Friction wheels to achieve the desired speed translation can be pivoted. The two couples out Input and output disks are mirror symmetry trically arranged in the cavities such that the two output disks are next to each other on both sides of the two cavities dividing wall in which a gear is mounted, which of the two output disks together with the output torque is applied.

Die unveröffentlichte Patentanmeldung DE 197 32 064.8 der Anmelderin beschreibt ein stufenloses Reibradgetriebe, bei dem die Eingangswelle von einer koaxial dazu angeordne­ ten Drehmomentwelle umgeben ist; die Eingangswelle er­ streckt sich durch das gesamte stufenloses Getriebe und ist an ihrem Ende mit einer Axialscheibe versehen. Dieser Axialscheibe ist eine Anpresseinrichtung zugeordnet, welche eine erste Eingangsscheibe einer Getriebeeinheit in Rich­ tung zu deren zugehörigen Ausgangsscheibe hin beaufschlagt. Die Eingangsscheibe der zweiten Getriebeeinheit stützt sich über ein Axiallager an einer zweiten Axialscheibe ab und über ein Radiallager auf der Eingangswelle.The unpublished patent application DE 197 32 064.8 the applicant describes a continuously variable friction gear, in which the input shaft is arranged coaxially with one of them torque shaft is surrounded; the input shaft he stretches through the entire continuously variable transmission and is provided with an axial washer at its end. This A pressing device is assigned to the axial disk, which a first input disc of a gear unit in Rich tion applied to their associated output disc. The input disc of the second gear unit is supported  via a thrust bearing on a second thrust washer and via a radial bearing on the input shaft.

Üblicherweise erfolgt die Verstellung der Übersetzung bei diesen halbtoroidförmigen stufenlosen Reibradgetrieben durch Verschiebung des Reibrades tangential zur Getriebe­ achse, wobei jedoch Schwenkkräfte von den Antriebs- und Abtriebsscheiben auf das Reibrad einwirken, da letztere zur Momentenübertragung an das Reibrad gepresst werden müssen. Das Reibrad ist bei den herkömmlichen stufenlosen Reibrad­ getrieben derart in jeder Getriebeinheit angeordnet, dass seine Schwenkachse im Mittelpunkt des durch die zugehörigen Antriebs- und Abtriebsscheiben gebildeten Torus angeordnet ist. In den Kontaktpunkten des Reibrades mit der zugehöri­ gen Antriebsscheibe und Abtriebsscheibe werden nun soge­ nannten Normalkräfte F1, F2 bei der Verstellung der Über­ setzung erzeugt.The translation is usually adjusted in these semi-toroidal continuously variable friction gearboxes by shifting the friction wheel tangential to the gear axis, however, swiveling forces from the drive and Drive output disks on the friction wheel, as the latter to Torque transmission must be pressed to the friction wheel. The friction wheel is in the conventional stepless friction wheel arranged in such a manner in each gear unit that its pivot axis at the center of the by the associated Drive and driven disks arranged torus arranged is. In the contact points of the friction wheel with the associated gene drive pulley and driven pulley are now so-called called normal forces F1, F2 when adjusting the over settlement generated.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein stufen­ loses Reibradgetriebe dahingehend auszugestalten, dass bei ungleichen während der Übersetzungsverstellung auftretenden Normalkräften das am Reibrad auftretende dadurch bedingte Drehmoment keine unerwünschte Veränderung der Übersetzung des Getriebes hervorruft.The object of the present invention is to stage to design loose friction gear that unequal occurring during the translation adjustment Normal forces caused by the resulting on the friction wheel Torque no unwanted change in gear ratio of the transmission.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzei­ chnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vor­ teilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen be­ schrieben.This problem is solved with the in the label Chnenden part of claim 1 specified features; before partial configurations are in the dependent claims wrote.

Erfindungsgemäss wird also vorgeschlagen, dass zur Steuerung der Übersetzung die Differenz der Normalkräf­ te F1, F2, die durch die Anpresskräfte der zugehörigen Aus­ gangsscheibe und Eingangsscheibe auf jedes Reibrad einwir­ ken, durch Erzeugung einer Steuerkraft kompensiert wird; bei axial gehaltenem Reibrad kann diese Steuerkraft, die zur Verdrehung des Reibrades führt, an einer der beiden zugehörigen Scheiben aufgebracht werden; bei axialer Fixie­ rung einer der Scheiben kann diese Steuerkraft auf das Reibrad einwirken.According to the invention it is therefore proposed that Control the translation the difference of the normal force te F1, F2 by the contact pressure of the associated Aus  gearing disc and input disc on each friction wheel ken is compensated by generating a control force; with the friction wheel held axially, this control force can leads to twisting of the friction wheel on one of the two associated discs are applied; with axial fixie tion of one of the disks, this control force can Act on the friction wheel.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass diese ein sicheres Konzept bietet: wird zur Steuerung allein die Steuerkraft aufgebracht, dann ändert sich die Übersetzung des Getriebes nicht, falls diese Steuerkraft ausfällt. Eine Leistungssteigerung kann dadurch erfolgen, dass ein drittes Reibrad konstruktiv einfach hinzugefügt werden kann; durch die einfachere Betätigung, d. h. Einstellung der Überset­ zung ist eine kostengünstigere Konstruktion des Reibradge­ triebes möglich.The advantage of the invention is that it offers a safe concept: only the Taxation applied, then the translation changes not of the transmission if this control force fails. A Performance increase can be done by a third Friction wheel can be easily added constructively; by the easier operation, d. H. Setting the translation tongue is a cheaper construction of the friction wheel drive possible.

Ein erfindungsgemäßes Reibradgetriebe kann vorteilhaf­ terweise sowohl als einzügiges als auch als zweizügiges Reibradgetriebe ausgebildet sein, wobei letzteres zwei Paa­ re von Eingangs- und Ausgangsscheiben aufweist.A friction gear according to the invention can advantageously both as one-pass and two-pass Friction gear can be formed, the latter two Paa right of input and output disks.

Das erfindungsgemäße Getriebe kann ebenfalls als einzügiges Getriebe mit einer Eingangs- und einer Ausgangswelle ausge­ bildet sein, aber auch als zweizügiges Getriebe vorteilhaf­ terweise eine Eingangswelle, eine koaxial dazu angeordnete Drehmomentwelle und ein Ausgangszahnrad zwischen den beiden Ausgangsscheiben aufweisen.The transmission according to the invention can also be used as a single Gearbox with an input and an output shaft out forms, but also advantageous as a two-speed gearbox tually an input shaft, a coaxially arranged Torque shaft and an output gear between the two Have output disks.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In the following the invention with reference to the drawing explained in more detail.  

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein stufenloses Reibrad­ getriebe, Fig. 1 is a plan view of a continuously variable friction wheel gear,

Fig. 2 eine vergrösserte Draufsicht auf eine der Getriebeeinheiten mit erfindungsgemäss ange­ ordneter Schwenkachse und Fig. 2 is an enlarged plan view of one of the gear units with an inventive pivot axis and

Fig. 3a und 3b zwei vergrösserte Draufsichten auf eine Ge­ triebeinheit zur Darstellung der Angriffs­ punkte der verschiedenen Kräfte. FIGS. 3a and 3b show two enlarged plan views of a Ge drive unit illustrating the attack points of the various forces.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Draufsicht auf ein stufenloses Reibradgetriebe sind nur die für das Verständ­ nis der Erfindung wesentlichen Bauteile bezeichnet. Die Eingangswelle 1 erstreckt sich durch das gesamte Getriebe und trägt eine drehfest mit ihr verbundene Axialscheibe 2, wobei sie über einen Teil ihrer Länge von einer Drehmoment­ welle 25 koaxial umgeben ist. Die Eingangswelle 1 ist mit einem nicht dargestellten Anfahrelement, z. B. mit einem Drehmomentwandler oder einer nass laufenden Anfahrkupplung einer Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges verbunden. Das stufenloses Reibradgetriebe weist zwei Getriebeeinheiten auf, die jeweils aus einer Eingangsscheibe und einer ihr zugeordneten Ausgangsscheibe mit toroidförmiger Oberfläche bestehen. Die Eingangsscheibe 4 der einen Getriebeeinheit stützt sich über ein Lager 3 auf einer Axialscheibe 2 ab und ist drehfest, aber längsverschieblich über eine Verrie­ gelungseinrichtung (Ball-Spline) 23 auf der Drehmomentwel­ le 25 gelagert. Die ihr zugeordnete Ausgangsscheibe 5, die ebenfalls eine toroidförmige Oberfläche aufweist, ist auf einer Buchse angeordnet; die Eingangsscheibe 6 der zweiten Getriebeeinheit ist ebenfalls drehfest auf der Drehmoment­ welle 25 gelagert, während die ihr zugeordnete Ausgangs­ scheibe 7 mit der Buchse fest verbunden ist, die die Drehmomentwelle umgibt.In the plan view of a continuously variable friction gear shown in FIG. 1, only the components essential for understanding the invention are designated. The input shaft 1 extends through the entire transmission and carries a non-rotatably connected axial disk 2 , wherein it is coaxially surrounded by a torque shaft 25 over part of its length. The input shaft 1 is with a starting element, not shown, for. B. connected to a torque converter or a wet starting clutch of a prime mover of a motor vehicle. The continuously variable friction gear has two gear units, each of which consists of an input disk and an output disk assigned to it with a toroidal surface. The input disk 4 of the one gear unit is supported by a bearing 3 on an axial disk 2 and is non-rotatably but longitudinally displaceable via a locking device (ball spline) 23 on the torque shaft 25 . The output disk 5 assigned to it, which also has a toroidal surface, is arranged on a bushing; the input disk 6 of the second gear unit is also rotatably mounted on the torque shaft 25 , while the associated output disk 7 is fixedly connected to the socket that surrounds the torque shaft.

Mit 8 ist eine Anpresseinrichtung bezeichnet, die rol­ lenförmig ausgestaltet ist und die zwischen der Eingangs­ scheibe 6 und einer Scheibe 9 mit einer Kurvenbahn angeord­ net ist, wobei die Scheibe 9 in Axialrichtung verschiebbar, aber drehfest mit der Eingangswelle 1 verbunden ist. Mit Hilfe der rollenförmigen Anpresseinrichtung 8 wird die Ein­ gangsscheibe 6 und die Eingangsscheibe 4 in Axialrichtung zur Ausgangsscheibe 7 hin beaufschlagt.With 8 , a pressing device is designated, which is designed len-shaped and which is between the input disk 6 and a disk 9 with a cam track angeord, the disk 9 is displaceable in the axial direction, but rotatably connected to the input shaft 1 . With the help of the roller-shaped pressing device 8 , the input disk 6 and the input disk 4 are acted upon in the axial direction toward the output disk 7 .

Mit 11 ist ein topfförmiges Lagerstützglied bezeich­ net, welches an seiner Oberseite mit einem Rahmenbügel 22 fest verbunden, z. B. verschraubt ist und das mittig von der Drehmomentwelle 25 durchsetzt wird. Das Lagerstützglied 11 ist zwischen den beiden Getriebeeinheiten angeordnet und trennt diese voneinander. Das Lagerstützglied 11 sowie der obere Rahmenbügel 22 und ein weiterer unterer Rahmenbügel bilden zusammen eine Halterahmen. Mit 14, 15 sind Zapfen für zwei obere Querjoche 12, 13 bezeichnet, in denen Trä­ ger 16, 17 für die Reibräder 18, 19 gelagert sind. Nicht dargestellt in Fig. 1 sind die unteren Querjoche, in denen ebenfalls Zapfen für die Träger 16, 17 der Reibräder 18, 19 gelagert sind.With 11 a cup-shaped bearing support member is referred to net, which is firmly connected on its upper side with a frame bracket 22 , for. B. is screwed and is penetrated centrally by the torque shaft 25 . The bearing support member 11 is arranged between the two gear units and separates them from one another. The bearing support member 11 and the upper frame bracket 22 and a further lower frame bracket together form a holding frame. With 14 , 15 pins for two upper transverse yokes 12 , 13 are designated, in which Trä ger 16 , 17 for the friction wheels 18 , 19 are mounted. The lower transverse yokes, in which pins for the carriers 16 , 17 of the friction wheels 18 , 19 are likewise mounted, are not shown in FIG. 1.

In den beiden Getriebeeinheiten sind jeweils vorzugs­ weise zwei Reibräder 18, 19 vorgesehen, die an den schwenk­ bar angeordneten Trägern 16, 17 befestigt sind, so dass sie bezüglich der Längsachse der Eingangswelle 1 verschwenkt werden können. Die Reibräder 18, 19 stehen in reibschlüssi­ gem Kontakt mit den beiden ihnen zugewandten Oberflächen der Eingangsscheiben 4, 6 und der Ausgangsscheiben 5, 7, wobei die Reibräder jeder Getriebeeinheit symmetrisch zur Achse der Eingangswelle 1 angeordnet sind.In the two gear units, two friction wheels 18 , 19 are preferably provided, which are fastened to the pivotably arranged beams 16 , 17 , so that they can be pivoted with respect to the longitudinal axis of the input shaft 1 . The friction wheels 18 , 19 are in frictional contact with the two surfaces of the input disks 4 , 6 and the output disks 5 , 7 facing them, the friction wheels of each gear unit being arranged symmetrically to the axis of the input shaft 1 .

Werden nun die Reibräder 18, 19 durch die nicht darge­ stellte Verschwenkeinrichtung bezüglich der Längsachse der Eingangswelle 1 geneigt, so verschieben sich die Berüh­ rungspunkte des Umfangs der Reibräder 18, 19 entlang der toroidförmigen Oberfläche sowohl der Eingangsscheiben als auch der Ausgangsscheiben, wodurch das Übersetzungsverhält­ nis zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsgeschwindig­ keit kontinuierlich, d. h. stufenlos eingestellt werden kann.If the friction wheels 18 , 19 are inclined by the pivoting device, not shown, with respect to the longitudinal axis of the input shaft 1 , the points of contact of the circumference of the friction wheels 18 , 19 move along the toroidal surface of both the input disks and the output disks, thereby reducing the transmission ratio between an input and an output speed can be set continuously, ie continuously.

Bei dieser Momentenübertragung wird also die Eingangs­ scheibe 5 und die Ausgangsscheibe 6 an das Reibrad 18 ge­ presst, wodurch in den Kontaktpunkten Normalkräfte F1, F2 erzeugt werden.With this torque transmission, the input disc 5 and the output disc 6 are pressed against the friction wheel 18 , whereby normal forces F 1 , F 2 are generated in the contact points.

Wird nun, wie die Erfindung vorsieht, die Schwenkachse 28 des Reibrades 18 in einer Ebene senkrecht zur Getriebe­ längsachse 29 in Richtung der Getriebelängsachse versetzt angeordnet und damit aus dem Mittelpunkt 30 des durch die Antriebsscheibe 5 und die zugehörige Abtriebsscheibe 6 ge­ bildeten Torus entfernt, so wird am Reibrad ein Drehmoment dann erzeugt, wenn die auftretenden Normalkräfte F1, F2 (Fig. 2) ungleich sind. Dieses erzeugte Drehmoment verdreht das Reibrad, wodurch eine Veränderung der Übersetzung des stufenlosen Reibradgetriebes hervorgerufen wird. Erfin­ dungsgemäss wird nun vorgesehen, zur Steuerung der Getriebe­ übersetzung eine zwischen den Normalkräften F1 und F2 auf­ tretende Differenz durch Erzeugung einer Steuerkraft Fst zu kompensieren.Now, as the invention provides, the pivot axis 28 of the friction wheel 18 is offset in a plane perpendicular to the transmission longitudinal axis 29 in the direction of the longitudinal axis of the transmission and thus removed from the center 30 of the torus formed by the drive disk 5 and the associated driven disk 6 , so a torque is generated on the friction wheel when the normal forces F 1 , F 2 ( FIG. 2) occurring are not equal. This generated torque rotates the friction wheel, which causes a change in the translation of the continuously variable friction gear. Invention according to the invention is now provided to compensate for a difference between the normal forces F 1 and F 2 occurring to control the transmission by generating a control force F st .

Diese Steuerkraft Fst wird nun bei axial festgehalte­ nem Reibrad gemäss Fig. 3a an einer der beiden Scheiben, z. B. der Abtriebsscheibe 6 aufgebracht, die zusätzlich zur Anpresskraft Fab mit der Steuerkraft Fst beaufschlagt wird. Ist hingegen eine der beiden Scheiben axial fixiert, so kann, wie es in Fig. 3b dargestellt ist, die Steuerkraft Fst auf das Reibrad 18 aufgebracht werden, um die Differenz zwischen den in den Berührungsstellen mit den zugehörigen Scheiben auftretenden Normalkräfte F1 und F2 zu kompensie­ ren.This control force F st is now with an axially fixed friction wheel according to FIG . Which is acted on in addition to the pressing force F with the control force F st example of the driven pulley 6 is applied. If, on the other hand, one of the two disks is axially fixed, the control force F st can be applied to the friction wheel 18 , as shown in FIG. 3b, by the difference between the normal forces F 1 and F occurring in the contact points with the associated disks 2 to compensate.

Wird dabei zur Steuerung der Übersetzung dieses stu­ fenlosen Reibradgetriebes ausschliesslich die Steuerkraft aufgebracht, so ändert sich die Übersetzung des Getriebes dann nicht, wenn diese Steuerkraft ausfällt. Is used to control the translation of this stu windowless friction gear exclusively the control force applied, the gear ratio changes then not if this tax force fails.  

BezugszeichenlisteReference list

11

Eingangswelle
Input shaft

22nd

Axialscheibe
Thrust washer

33rd

Lager
camp

44th

Eingangsscheibe
Input disc

55

Ausgangsscheibe
Output disc

66

Eingangsscheibe
Input disc

77

Ausgangsscheibe
Output disc

88th

Anpresseinrichtung
Pressing device

99

Scheibe mit Kurvenbahn
Disc with curved track

1010th

Endflansch
End flange

1111

Lagerstützglied
Bearing support member

1212th

Querjoch
Transverse yoke

1313

Querjoch
Transverse yoke

1414

Zapfen
Cones

1515

Zapfen
Cones

1616

Träger
carrier

1717th

Träger
carrier

1818th

Reibräder
Friction wheels

1919th

Reibräder
Friction wheels

2020th

Lager
camp

2121

Lager
camp

2222

Rahmenbügel
Frame bracket

2323

Ball-Spline
d1, d2 Durchmesser
Ball spline
d1, d2 diameter

2525th

Drehmomentwelle
Torque shaft

2626

Ball-Spline
Ball spline

2828

Schwenkachse des Reibrades
Swivel axis of the friction wheel

2929

Getriebelängsachse
Longitudinal gear axis

3030th

Torusmittelpunkt
F1
Torus center
F 1

, F2 , F 2

Normalkräfte
Fst
Normal forces
F st

Steuerkraft
Taxpayer

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung der Übersetzung eines stu­ fenlosen Reibradgetriebes mit:
  • - einer Eingangswelle (1),
  • - wenigstens einer, insbesondere koaxial zur Eingangs­ welle angeordneten Eingangsscheibe (4, 6) mit einer toroidförmigen Innenfläche,
  • - wenigstens einer, insbesondere koaxial zur Eingangs­ welle angeordneten Ausgangsscheibe (5, 7) mit einer toroidförmigen Innenfläche, wobei eine Eingangsscheibe und eine Ausgangsscheibe jeweils ein Paar bilden,
  • - mehreren Reibrädern (18, 19), die zwischen den Innen­ flächen des wenigstens einen Paares der Eingangsschei­ be und Ausgangsscheibe verschwenkbar angeordnet sind zur Übertragung eines Drehmomentes von der Eingangs­ scheibe auf die zugehörige Ausgangsscheibe,
  • - einer Anpresseinrichtung (8), die insbesondere bei der Eingangsscheibe (6) angeordnet ist, um diese in Rich­ tung Ausgangsscheibe (7) zu beaufschlagen,
  • - einem Ausgangszahnrad oder einer Ausgangswelle oder einem ähnlichen Bauteil,
  • - einem Axialflansch (2) oder einem ähnlichen Bauteil, auf dem sich insbesondere die Ausgangsscheibe ab­ stützt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schwen­ kachse (28) eines jeden Reibrades (18) versetzt zum Mittel­ punkt (30) des durch die zugehörigen Eingangs- und Aus­ gangsscheiben (5, 6) gebildeten Torus angeordnet wird und dass bei Auftreten einer Differenz zwischen den durch die Anpresskräfte der beiden Scheiben (5, 6) auf das Reib­ rad (18) erzeugten Normalkräfte (F1, F2) eine Steuerkraft (Fst) erzeugt wird, die diese Differenz ausgleicht.
1. Method for controlling the translation of a continuously variable friction gear with:
  • - an input shaft ( 1 ),
  • - at least one, in particular coaxial to the input shaft arranged input disc ( 4 , 6 ) with a toroidal inner surface,
  • - at least one, in particular coaxial to the input shaft, arranged output disc ( 5 , 7 ) with a toroidal inner surface, an input disc and an output disc each forming a pair,
  • - A plurality of friction wheels ( 18 , 19 ), which are pivotally arranged between the inner surfaces of the at least one pair of the input disk and the output disk for transmitting a torque from the input disk to the associated output disk,
  • - A pressing device ( 8 ), which is arranged in particular at the input disc ( 6 ) to act on this in Rich direction output disc ( 7 ),
  • - an output gear or an output shaft or a similar component,
  • - An axial flange ( 2 ) or a similar component, on which in particular the output disk is supported,
    characterized in that the pivot axis ( 28 ) of each friction wheel ( 18 ) is offset from the center ( 30 ) of the torus formed by the associated input and output disks ( 5 , 6 ) and in that when a difference occurs between the the contact forces of the two disks ( 5 , 6 ) on the friction wheel ( 18 ) generated normal forces (F 1 , F 2 ) a control force (F st ) is generated, which compensates for this difference.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Schwenkachse (28) eines jeden Reibrades (18) in einer Ebene senkrecht zur Getriebelängs­ achse (29) und in Richtung zur Getriebelängsachse (29) hin versetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the pivot axis ( 28 ) of each friction wheel ( 18 ) in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the gear ( 29 ) and in the direction of the longitudinal axis of the gear ( 29 ) is offset. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass bei axialer Fixierung des Reibrades (18) diejenige Scheibe (5, 6) mit der Steuerkraft (Fst) beaufschlagt wird, die die geringere Normalkraft (F1, F2) auf das Reibrad (18) ausübt.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that upon axial fixation of the friction wheel ( 18 ) that disc ( 5 , 6 ) with the control force (F st ) is applied, which the lower normal force (F 1 , F 2 ) exerts on the friction wheel ( 18 ). 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass bei axialer Fixierung ei­ ner der beiden Scheiben das Reibrad (18) mit der Steuer­ kraft (Fst) beaufschlagt wird.4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that when axially fixing egg ner of the two discs, the friction wheel ( 18 ) with the control force (F st ) is applied.
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