DE3807500A1

DE3807500A1 - Variable-speed transmission featuring circular translation

Info

Publication number: DE3807500A1
Application number: DE19883807500
Authority: DE
Inventors: Franz Martin Arndt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1989-09-28

Abstract

The variable-speed transmission according to the invention featuring circular translation has, by virtue of the pairing of a relatively large internal gear wheel with a smaller external gear wheel and of an adjustable eccentric circular translation vector in the opposite direction situated on the same radius, the characteristics of a variable torque converter, this being achieved by means of gear wheels which are displaced in circular translation, forming an envelope as they roll, with standstill and reversal of the direction of rotation of the output shaft with a constant and unidirectional input speed of the input shaft. The adjustment of the circular translation can take place in a stationary condition by means of a spindle or in operation by means of known drive means, mechanically in a remote-controlled manner by means of a gear train, electrically by means of a servomotor or hydraulically by means of a hydraulic motor. The adjustment energy is supplied by the rotating input shaft.

Description

Regelbare Zahnradgetriebe mit konstantem Zähnezahlverhältnis sind unbe kannt.Adjustable gearboxes with a constant number of teeth ratio are not important knows.

Erfindungsgemäß wird ein kreisschiebendes Zahnradregelgetriebe beschrieben, welches durch Veränderung der Kreisschiebungsgröße bei gleichzeitigem konstantem Zahneingriff eines Innenzahnrades mit einem kleineren Außen zahnrad eine konstante Eintriebdrehzahl in eine kleinere regelbare Abtrieb drehzahl bei gleichzeitiger Drehmomentänderung umwandelt.According to the invention, a circular sliding gear control gear is described, which is achieved by changing the size of the circular displacement at the same time constant meshing of an internal gear with a smaller external gear a constant input speed into a smaller controllable output converts speed with simultaneous torque change.

Der Aufbau ist folgender:
Die Antriebswelle wird radial mittels Lager (2) und axial mittels Scheibe (3) und Rad (4) drehbar gelagert. Rad (4) hat beidseitig der Drehachse um 180° versetzt zwei flache Führungen (16), die mittels Leisten (9) formschlüssig Lagerring (8) radial zur Drehmitte mittels Stellspindel (17) verstellt, führen. Im Lagerring (8) ist das innenverzahnte Zahnrad (7) radial und axial mittels Scheibe (12) und Rad (4) drehbar gelagert. Mit diesem ist das außenverzahnte Zahnrad (6) im wälzenden Eingriff und auf dem Mitnehmerring (5) drehbar gelagert. Mitnehmerring (5) ist mittels formschlüs siger Flachführung des Rades (4) gelagert und radial gleichgerichtet mit den Flachführungen (16) exzentrisch verstellbar. Außenzahnrad (6) überträgt mittels balliger Innenverzahnung die Drehung auf die Abriebswelle (15) mittels kardanischwirkender Zahnhohlwelle (10). Abtriebwelle (15) ist gela gert in den Lagern (14) und vor dem Rad (13). Scheiben (11) und (12) halten die beweglichen Getriebeteile formschlüssig drehbar zusammen.The structure is as follows:
The drive shaft is rotatably supported radially by means of bearings ( 2 ) and axially by means of washer ( 3 ) and wheel ( 4 ). Wheel ( 4 ) has two flat guides ( 16 ) offset on both sides of the axis of rotation by 180 °, which, by means of bars ( 9 ), positively adjust the bearing ring ( 8 ) radially to the center of rotation by means of adjusting spindle ( 17 ). In the bearing ring ( 8 ), the internally toothed gear ( 7 ) is rotatably supported radially and axially by means of a disk ( 12 ) and wheel ( 4 ). With this, the externally toothed gear ( 6 ) is rotatably supported in rolling engagement and on the driving ring ( 5 ). Driving ring ( 5 ) is mounted by means of a form-fitting flat guide of the wheel ( 4 ) and can be adjusted eccentrically in the same direction as the flat guides ( 16 ). External gear ( 6 ) transmits the rotation to the abrasion shaft ( 15 ) by means of gimbal-acting hollow toothed shaft ( 10 ) by means of spherical internal teeth. Output shaft ( 15 ) is gela gert in the bearings ( 14 ) and in front of the wheel ( 13 ). Disks ( 11 ) and ( 12 ) hold the movable gear parts together in a form-fit manner so that they can rotate.

Ballige Stirninnenzähne (18) des Innenzahnrades (7) im Eingriff mit balligen Außenzähnen der Hohlwelle (19), diese wiederum mit balliger Innenverzah nung (20) im Eingriff mit balligen Außenzähnen der Gehäusescheibe (21) bewirken eine kardanische Drehmomentstützung am Gehäuse. Druckfeder (22) drückt über Teil (5) Außenzahnrad (6) zum Eingriff in das Innenzahnrad (7).Crowned internal teeth ( 18 ) of the internal gear ( 7 ) in engagement with crowned external teeth of the hollow shaft ( 19 ), these in turn with crowned internal teeth ( 20 ) in engagement with crowned external teeth of the housing disc ( 21 ) effect a cardanic torque support on the housing. Compression spring ( 22 ) presses part ( 5 ) of external gear ( 6 ) for engagement in internal gear ( 7 ).

function

Bei einer Exzentrizität Null des Innenzahnrades (7) hat die Exzentrizität des Außenzahnrades (6) ein Maximum. Der Exzentrizitätsradius dreht sich durch Drehung der Antriebswelle (1) mit dieser im gleichen Drehsinn. Da die Innen verzahnung des Innenzahnrades (7) stillsteht trotz Drehung von Antrieb welle (1) und Rad (4) wälzt das abtreibende Außenzahnrad in diesem entgegen dem Drehsinn ab und treibt damit Abtriebwelle (15) im Gegendrehsinn als Funktion der eingestellten Exzentrizität und des zugrundegelegten Zähne differenzzahlverhältnis. Bei verringerter Exzentrizität von Teil (6) nimmt die Abtriebdrehzahl ab und ist eine Summe der kreisschiebenden Um fangsvektoren, d. h. der im Antriebsdrehsinn wirkende exzentrische Kreis schubvektor des Innenzahnrades (7) verringert den entgegengesetzten Kreis schubvektor des Außenzahnrades (6). Durch die einhüllende Abwälzung zwischen Teilen (7) und (6) entsprechend dem zugrundegelegtem Zähnezahl verhältnis wird der Regelnullpunkt ungleich der Hälfte der Exzentrizi tät. Wird darüber hinaus die Verstellung der Kreisschubvektoren mit Hilfe der Exzentrizitätsverstellung über diesen Regelnullpunkt hinaus vorgenom men, kehrt die Drehrichtung der Abtriebwelle (15) vom Stillstand ausgehend bis zur maximalen Drehzahl um. Die Drehzahlregelung ist ohne Wirkungsgrad verluste, wie diese bei Reibradgetrieben auftreten, möglich. Der Aufbau ist einfach. Das erfindungsgemäße kreisschiebende Zahnradregelgetriebe vereinigt auf vorteilhafte Weise mehrere Getriebe wie Regelgetriebe und mehrstufiges Zahnradgetriebe mit Umkehrschaltstufe in einer geschlossenen Getriebe einheit.With zero eccentricity of the internal gear ( 7 ), the eccentricity of the external gear ( 6 ) has a maximum. The eccentricity radius rotates by rotating the drive shaft ( 1 ) in the same direction. Since the internal toothing of the internal gear ( 7 ) stands still despite the rotation of the drive shaft ( 1 ) and wheel ( 4 ), the driven external gear rotates in the opposite direction and thus drives the output shaft ( 15 ) in the opposite direction as a function of the set eccentricity and the underlying Teeth difference ratio. With reduced eccentricity of part ( 6 ), the output speed decreases and is a sum of the circumferential shifting order vectors, ie the eccentric circular thrust vector of the internal gear ( 7 ) acting in the drive direction of rotation reduces the opposite circular thrust vector of the external gear ( 6 ). Due to the enveloping roll-over between parts ( 7 ) and ( 6 ) in accordance with the underlying number of teeth ratio, the control zero point becomes unequal to half of the eccentricity. In addition, if the adjustment of the circular thrust vectors is carried out with the help of the eccentricity adjustment beyond this control zero point, the direction of rotation of the output shaft ( 15 ) reverses from standstill up to the maximum speed. The speed control is possible without loss of efficiency, as occurs with friction gear. The structure is simple. The circular pushing gear control unit according to the invention advantageously combines several gear units such as control gear units and multi-stage gear units with a reverse gear unit in a closed gear unit.

Claims

Main claim I
Circular sliding gear control gear consisting of drive shaft ( 1 ), bearings ( 2 and 3 ), wheel ( 4 ) with flat guide ( 16 ) and ( 23 ) with adjusting spindle del ( 17 ) by means of tabs ( 9 ) positively connected to the radially displaceable bearing ring ( 8 ) with a threaded hole for part ( 17 ) in its ring bore rotatably mounted internal gear ( 7 ), on the flat guide ( 23 ) of the wheel ( 4 ) positively guided the corresponding flat guide groove of the driving ring ( 5 ), on this rotatably mounted external gear ( 6 ), with the help of the washers ( 11 ) and ( 12 ) hold together axially and part ( 5 ) by means of spring ( 22 ) part ( 6 ) to part ( 7 ), outer wheel ( 6 ) via a spherical internal toothing in engagement with a bal outer toothing of the hollow toothed shaft ( 10 ), the driven gear ( 13 ) and the driven shaft ( 15 ) are rotatably supported in bearings ( 14 ), the internal gear ( 7 ) with crowned internal teeth ( 18 ) engaging in crowned external teeth of the hollow shaft ( 19 ) with ba All internal teeth ( 20 ) in engagement with the outer teeth of the housing disc ( 21 ) gimbally connected to the housing for torque support, characterized in that the constant transmission ratio determined by the number of teeth given by the eccentric adjustment of the gears ( 6 ) and ( 7 ) with the help of the adjusting spindle ( 17 ) by means of an enveloping circular rolling control is regulated that the eccentricity "zero" of the internal gear causes the eccentric maximum of the external gear and conversely the maximum eccentricity of the internal gear ( 7 ) the eccentricity "zero" of the external wheel ( 6 ) That the adjustment of the eccentricity by means of rotation of the adjusting spindle ( 17 ) adjusts the speed ratio and the direction of rotation of the output shaft ( 15 ) in the same direction or in opposite directions, that the engagement of the internal and external teeth is independent of the control position and with a small difference in the number of teeth radially positive is.

Subsidiary claim 1
Circular sliding gear control gear according to main claim I, characterized in that the output speed is controlled at a standstill by turning the adjusting spindle ( 17 ), or when the gear is rotating by means of known mechanical differential gear adjustment, or by means of an electric motor with energy supply via slip rings or a hydraulic motor by means of energy supply by means of a rotary feed through the Drive shaft is remotely adjusted.