DE19947851C2 - Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe - Google Patents
Stufenlos verstellbares ToroidgetriebeInfo
- Publication number
- DE19947851C2 DE19947851C2 DE1999147851 DE19947851A DE19947851C2 DE 19947851 C2 DE19947851 C2 DE 19947851C2 DE 1999147851 DE1999147851 DE 1999147851 DE 19947851 A DE19947851 A DE 19947851A DE 19947851 C2 DE19947851 C2 DE 19947851C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drive
- pivot
- shafts
- pivots
- ball
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
- F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/06—Gearings 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
- F16H15/32—Gearings 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
- F16H15/36—Gearings 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
- F16H15/38—Gearings 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
- F16H61/664—Friction gearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Getriebe werden beispielsweise
als Getriebe eines Kraftfahrzeugs oder als Getriebe in verschiedenen
Industriemaschinen verwendet.
Ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, wie es schematisch in den Fig. 22
und 23 gezeigt ist, wird als Kraftfahrzeug-Getriebe verwendet. Wie
beispielsweise aus JP 62-71465-U (1987) bekannt, ist in einem solchen
stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe eine Antriebsscheibe 2 koaxial zu einer
Antriebswelle 1 angeordnet, während eine Abtriebsscheibe 4 an einem Ende
einer koaxial zur Antriebswelle 1 angeordneten Abtriebswelle 3 befestigt ist. In
einem Gehäuse (das später in Verbindung mit den Fig. 24 bis 26 beschrieben
wird), welches das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe enthält, sind Drehzapfen
7 vorgesehen, die um Schwenkwellen 6 schwenkbar sind, die sich bezüglich der
Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 an versetzten Positionen befinden.
Daher ist jeder Drehzapfen 7 an seinen beiden äußeren Stirnflächen mit den
Schwenkwellen 6, die zueinander koaxial sind, versehen. Demgemäß schneiden
die Schwenkwellen 6 die Mittellinien der Scheiben 2, 4 nicht, sondern verlaufen
senkrecht zu diesen Mittellinien. Ferner lagern die Mittelabschnitte der
Drehzapfen 7 Endabschnitte von Exzenterwellen 8, derart, daß die
Neigungswinkel der Exzenterwellen 8 durch Schwenken der Drehzapfen 7 um
die Schwenkwellen 6 eingestellt werden können. Um die auf den Drehzapfen 7
gelagerten Exzenterwellen 8 sind Antriebsrollen 9 drehbar gelagert. Die
Antriebsrollen 9 sind zwischen die Antriebsscheibe 2 und die Abtriebsscheibe 4
eingesetzt. Die inneren Oberflächen 2a, 4a der Scheiben 2, 4, die einander
zugewandt sind, besitzen konkave Oberflächen, die durch Rotation von
Kreisbögen, deren Zentren auf der Schwenkwelle 6 liegen, um die Antriebswelle
1 und um die Abtriebswelle 3 erhalten werden. Die Umfangsflächen 9a der
Antriebsrollen 9, die jeweils eine sphärische konvexe Form besitzen, liegen an
den inneren Oberflächen 2a, 4a an. Eine Preßvorrichtung 10 des
Belastungsnockentyps ist zwischen die Antriebsscheibe 2 und die Antriebswelle
1 in der Weise eingesetzt, daß die Antriebsscheibe 2 durch die Preßvorrichtung
10 elastisch gegen die Abtriebsscheibe 4 gedrückt werden kann. Die
Preßvorrichtung 10 enthält eine Nockenplatte 11, die zusammen mit der
Antriebswelle 1 gedreht wird, und mehrere (beispielsweise vier) Rollen 13, die
durch eine Halterung 12 gehalten werden. Eine Seitenfläche (linke Seitenfläche
in den Fig. 22 und 23) der Nockenplatte 11 ist als Nockenoberfläche 14
ausgebildet, die eine Unebenheit oder Welligkeit aufweist, die sich in
Umfangsrichtung erstreckt, während eine äußere Oberfläche (rechte Oberfläche
in den Fig. 22 und 23) der Antriebsscheibe 2 eine ähnliche Nockenoberfläche 15
besitzt. Die mehreren Rollen 13 sind um Achsen, die sich in bezug auf die
Mittellinie der Antriebswelle 1 radial erstrecken, drehbar gelagert.
Wenn im Betrieb des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes mit dem
obenbeschriebenen Aufbau die Nockenplatte 11 bei sich drehender
Antriebswelle 1 gedreht wird, werden die mehreren Rollen 13 durch die
Nockenoberfläche 14 gegen die auf der äußeren Oberfläche der
Antriebsscheibe 2 ausgebildete Nockenoberfläche 15 gedrückt. Dadurch wird die
Antriebsscheibe 2 gegen die mehreren Antriebsrollen 9 gedrückt, und
gleichzeitig wird die Antriebsscheibe 2 aufgrund des Reibeingriffs zwischen dem
Paar Nockenoberflächen 14, 15 und den mehreren Rollen 13 gedreht. Die
Drehung der Antriebsscheibe 2 wird an die Abtriebsscheibe 4 über die mehreren
Antriebsrollen 9 übertragen, wodurch die Abtriebswelle 3, die an der
Abtriebsscheibe 4 befestigt ist, gedreht wird.
Wenn das Drehzahlverhältnis (Übersetzungsverhältnis) zwischen der
Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 in Richtung einer Untersetzung geändert
werden soll, werden die Drehzapfen 7 einschließlich der Exzenterwellen 8 um
die Schwenkwellen 6 in vorgegebene Richtungen geschwenkt, so daß die
Umfangsfläche 9a der Antriebsrollen 9 an einem Abschnitt der inneren
Oberfläche 2a der Antriebsscheibe 2 in der Nähe des Zentrums bzw. an einem
Abschnitt der inneren Oberfläche 4a der Abtriebsscheibe 4 in der Nähe ihres
äußeren Umfangs anliegen, wie in Fig. 22 gezeigt ist. Wenn andererseits das
Drehzahlverhältnis in Richtung einer Übersetzung geändert werden soll, werden
die Drehzapfen 7 um die Schwenkwellen 6 in der entgegengesetzten Richtung
geschwenkt, wodurch die Exzenterwellen 8 geschwenkt werden, so daß die
Umfangsfläche 9a der Antriebswellen 9 an einem Abschnitt der inneren
Oberfläche 2a der Antriebsscheibe 2 in der Nähe ihres äußeren Umfangs bzw.
an einem Abschnitt der inneren Oberfläche 4a der Abtriebsscheibe 4 in der
Nähe des Zentrums anliegen, wie in Fig. 23 gezeigt ist. Falls für die
Neigungswinkel der Exzenterwellen 8 ein Zwischenwert zwischen den in den Fig.
22 und 23 gezeigten Werten gewählt wird, kann ein dazwischenliegendes
Übersetzungsverhältnis erhalten werden.
Es ist wohlbekannt, daß bei einem tatsächlichen Kraftfahrzeuggetriebe, das
durch ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe gebildet ist, hierfür ein stufenlos
verstellbares Toroidgetriebe des Doppelkammertyps vorgesehen wird, in dem
zwei Gruppen von Antriebsscheiben 2, Abtriebsscheiben 4 und Antriebsrollen 9
vorgesehen sind, die in Kraftübertragungsrichtung parallel angeordnet sind. Die
Fig. 24 und 25 zeigen ein Beispiel eines solchen stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebes des Doppelkammertyps, das aus JP 8-23386-B2 (1996) bekannt
ist.
In einem Gehäuse 5 ist eine Antriebswelle 1a drehbar gelagert. Eine zylindrische
Übertragungswelle 16 ist koaxial zur Antriebswelle 1a drehbar gelagert, so daß
sie sich relativ zur Antriebswelle 1a drehen kann. An den beiden Enden der
Übertragungswelle 16 sind über Kugel-Nut-Verbindungen 19, eine erste und eine
zweite Antriebsscheibe 17, 18, die einer ersten bzw. einer zweiten äußeren
Scheibe entsprechen, gelagert, so daß die Innenflächen 2a dieser Scheiben
einander zugewandt sind. Daher sind die erste und zweite Antriebsscheibe 17,
18 im Gehäuse 5 koaxial zueinander und synchron drehbar gelagert.
Eine erste und eine zweite Abtriebsscheibe 20, 21, die einer ersten bzw. einer
zweiten inneren Scheibe entsprechen, sind um einen Zwischenabschnitt der
Übertragungswelle 16 auf einer Hülse 22 gelagert. An einer äußeren
Umfangsfläche eines Zwischenabschnitts der Hülse 22 ist ein Abtriebszahnrad
23 einteilig ausgebildet, wobei die Hülse einen Innendurchmesser aufweist, der
größer als der Außendurchmesser der Übertragungswelle 16 ist. Die Hülse ist
durch eine im Gehäuse 5 vorgesehene Unterstützungswand 24 über ein Paar
Lager 25 in der Weise drehbar gelagert, daß die Hülse koaxial zur
Übertragungswelle 16 axial fest und drehbar angeordnet ist. Die erste und zweite
Abtriebsscheibe 20, 21 sind über Keilnutverbindungen mit beiden Enden der
Hülse 22 verbunden, die drehbar um den Zwischenabschnitt der
Übertragungswelle 16 angebracht ist, wobei die inneren Oberflächen 4a der
Scheiben 20, 21 in entgegengesetzte Richtungen zeigen. Folglich sind die erste
und die zweite Abtriebsscheibe 20, 21 koaxial zu der ersten und der zweiten
Antriebsscheibe 17, 18 gelagert und können unabhängig von der ersten und der
zweiten Antriebsscheibe 17, 18 gedreht werden, wobei die inneren Oberflächen
4a den entsprechenden inneren Oberflächen 2a der ersten bzw. der zweiten
Antriebsscheibe 17, 18 zugewandt sind.
Weiterhin sind an einer Innenwand des Gehäuses 5 beiderseits der ersten und
zweiten Abtriebsscheibe 20, 21 zwei Paar Joche 26a, 26b gelagert, zwischen
denen die Abtriebsscheiben 20, 21 angeordnet sind. Die Joche 26a, 26b
entsprechen ersten und zweiten Unterstützungseinrichtungen, und sind jeweils
als rechtwinklige Rahmen ausgebildet, die durch Preßbearbeitung einer
Metallplatte wie etwa einer Stahlplatte oder durch Schmieden eines
Metallwerkstoffs wie etwa Stahl hergestellt werden. Die Joche 26a, 26b sind an
ihren vier Ecken mit kreisförmigen Lagerungslöchern 31 versehen, um erste und
zweite Schwenkwellen 29, 30, die an beiden Enden erster und zweiter
Drehzapfen 27, 28 (später beschrieben) vorgesehen sind, drehbar zu lagern,
ferner sind die Joche 26a, 26b mit kreisförmigen Befestigungslöchern 32
versehen, die in Mittelabschnitten der Joche in Breitenrichtung (Links-Rechts-
Richtung in den Fig. 25, 26) an beiden Enden der Übertragungswelle 16 in
axialer Richtung (Links-Rechts-Richtung in Fig. 24) ausgebildet sind. Die
Jochpaare 26a, 26b, die jeweils die obenbeschriebene Konfiguration aufweisen,
sind durch Lagerzapfen 33a, 33b, die an gegenüberliegenden Abschnitten der
Innenwand des Gehäuses 5 ausgebildet sind, so gelagert, daß sie geringfügig
verschiebbar sind. Die Lagerzapfen 33a, 33b liegen einander gegenüber und
sind in einem ersten Hohlraum (erste Kammer) 34 zwischen der inneren
Oberfläche 2a der ersten Antriebsscheibe 17 und der inneren Oberfläche 4a der
ersten Abtriebsscheibe 20 bzw. in einem zweiten Hohlraum (zweite Kammer) 35
zwischen der inneren Oberfläche 2a der zweiten Antriebsscheibe 18 und der
inneren Oberfläche 4a der zweiten Abtriebsscheibe 21 angeordnet. Wenn daher
die Joche 26a, 26b durch die Lagerzapfen 33a, 33b gelagert sind, sind die einen
Enden der Joche 26a, 26b dem äußeren Umfangsabschnitt des ersten
Hohlraums 34 zugewandt, während die anderen Enden dem äußeren
Umfangsabschnitt des zweiten Hohlraums 35 zugewandt sind.
Weiterhin sind im ersten Hohlraum 34 an gegenüberliegenden Positionen
(bezüglich des Durchmessers) der ersten Antriebsscheibe 17 und der ersten
Abtriebsscheibe 20 ein Paar erster Drehzapfen 27 angeordnet, während im
zweiten Hohlraum 35 an gegenüberliegenden Positionen bezüglich des
Durchmessers der zweiten Antriebsscheibe 18 und der zweiten Abtriebsscheibe
21 ein Paar zweiter Drehzapfen 28 angeordnet ist. Wie in Fig. 27 gezeigt, sind
von den einen Enden des Jochpaars 26a, 26b insgesamt vier erste
Schwenkwellen 29, die an den beiden Enden der Drehzapfen 27 (zwei in jedem
Drehzapfen) koaxial vorgesehen sind, für eine Schwenkbewegung und eine
axiale Verschiebung gelagert. Das heißt, daß die ersten Schwenkwellen 29 über
Radialnadellager 36 in den Lagerungslöchern 31, die in den einen Enden der
Joche 26a, 26b ausgebildet sind, gelagert sind. Jedes der Radialnadellager 36
weist einen Außenlaufring 37 mit einer sphärischen, konvexen äußeren
Umfangsfläche und einer zylindrischen inneren Umfangsfläche sowie mehrere
Nadeln 38 auf. Daher sind die ersten Schwenkwellen 29 an beiden axialen
Seiten an den einen Enden der Joche 26a, 26b so gelagert, daß sie eine
umkehrbare Schwenkbewegung und eine umkehrbare axiale Verschiebung
ausführen können. Wie in Fig. 26 gezeigt ist, sind in dem zweiten Hohlraum 35
in derselben Weise wie die an den ersten Drehzapfen 27 vorgesehenen ersten
Schwenkwellen 29 insgesamt vier zweite Schwenkwellen 30, die an den beiden
Enden der zweiten Drehzapfen 28 (ein Paar an jedem Drehzapfen) koaxial
vorgesehen sind, gelagert.
Die ersten und zweiten Drehzapfen 27, 28, die im Gehäuse 5 für
Schwenkbewegungen und Verschiebungen in axialer Richtung der ersten und
zweiten Schwenkwellen 29, 30 in dieser Weise gelagert sind, sind an ihren
Zwischenabschnitten mit kreisförmigen Löchern 39 versehen, wie in den Fig. 27
und 28 gezeigt. Die ersten und zweiten Exzenterwellen 40, 41 sind in diesen
kreisförmigen Löchern 39 gelagert. Die ersten und zweiten Exzenterwellen 40,
41 besitzen Lagerungswellenabschnitte 42, die parallel und exzentrisch zu
Schwenkwellenabschnitten 43 sind. Die Lagerungswellenabschnitte 42 sind in
den kreisförmigen Löchern 39 über Radialnadellager 44 drehbar gelagert. Ferner
sind die ersten und zweiten Antriebsrollen 45, 46 um die
Schwenkwellenabschnitte 43 über weitere Radialnadellager 47 drehbar gelagert.
Das Paar erster und zweiter Exzenterwellen 40, 41, die für jeden der ersten und
zweiten Hohlräume 34, 35 vorgesehen sind, sind in bezug auf die Antriebswelle
1a und die Übertragungswelle 16 für jeden der ersten und zweiten Hohlräume
34, 35 in entgegengesetzten Richtungen angeordnet. Ferner sind die
Richtungen, längs derer die Schwenkwellenabschnitte 43 der ersten und zweiten
Exzenterwellen 40, 41 in bezug auf die Lagerungswellenabschnitte 42
(exzentrisch) angeordnet sind, in bezug auf die Drehrichtung der ersten und
zweiten Antriebs- und Abtriebsscheiben 17, 18, 20, 21 gleich (entgegengesetzte
Aufwärts-Abwärts-Richtungen in den Fig. 25 und 26). Ferner sind die
Exzentrizitätsrichtungen zur Installationsrichtung der Antriebswelle 1a im
wesentlichen senkrecht. Daher sind die ersten und zweiten Antriebsrollen 45, 46
für eine geringfügige Verschiebung in Installationsrichtung der Antriebswelle 1a
und der Übertragungswelle 16 (geringfügige axiale Verschiebung) gelagert. Falls
die ersten und zweiten Antriebsrollen 45, 46 aufgrund der Änderung des
Betrages der elastischen Verformung der Konstruktionsteile, die durch eine
Änderung des vom stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe zu übertragenden
Drehmoments bedingt ist, zu einer Verschiebung in axialer Richtung der
Antriebswelle 1a und der Übertragungswelle 16 (Links-Rechts-Richtung in Fig.
24 und Richtung senkrecht zu den Ebenen der Fig. 25 und 26) neigen, kann eine
solche Verschiebung absorbiert werden, ohne daß auf die Konstruktionsteile
eine übermäßige Beanspruchung ausgeübt wird.
Weiterhin sind zwischen den äußeren Oberflächen der ersten und zweiten
Antriebsrollen 45, 46 und den inneren Oberflächen der Zwischenabschnitte der
ersten und zweiten Drehzapfen 27, 28 in der Reihenfolge von den äußeren
Oberflächen der ersten und zweiten Antriebsrollen 45, 46 Axialkugellager 48 und
Axiallager 49 wie etwa Gleitlager oder Nadellager vorgesehen. Die
Axialkugellager 48 dienen der Abstützung der Axiallast (Schublast), die auf die
ersten und zweiten Antriebsrollen 45, 46 wirken, und erlauben die Drehung der
ersten und zweiten Antriebsrollen 45, 46. Ferner dienen die Axiallager 49d er
Abstützung von Axiallast (Schublasten), die auf die äußeren Laufringe 50 der
Axialkugellager 48 wirken, und erlauben Schwenkbewegungen der
Schwenkwellenabschnitte 43 und der äußeren Laufringe 50 um die
Lagerungswellenabschnitte 42.
Weiterhin sind mit den einen Enden (den unteren Enden in den Fig. 25 und 26)
Antriebsstangen 51 der ersten und zweiten Drehzapfen 27, 28 verbunden, ferner
sind an den äußeren Oberflächen der Zwischenabschnitte der Antriebsstangen
51 Antriebskolben 52 befestigt. Die Antriebskolben 52 sind in Antriebszylindern
53 öldicht gleitend angebracht. Die Antriebskolben 52 und die Antriebszylinder
53 bilden Aktuatoren zum Verschieben der ersten und zweiten Drehzapfen 27,
28 in axialer Richtung der ersten und zweiten Schwenkwellen 29, 30. Als Antwort
auf einen Schaltvorgang eines (nicht gezeigten) Steuerventils kann an die
Antriebszylinder 53 mit Druck beaufschlagtes Öl gefördert werden.
Zwischen der Antriebswelle 1a und der ersten Antriebsscheibe 17 ist eine
Preßvorrichtung 10 des Belastungsnockentyps angeordnet. Die Preßvorrichtung
10 enthält eine Nockenplatte 11, die mit dem Zwischenabschnitt der
Antriebswelle 1a über eine Keilnutverbindung verbunden ist, so daß sie
zusammen mit der Antriebswelle 1a gedreht, jedoch nicht in axialer Richtung
verschoben werden kann, sowie mehrere Rollen 13, die von einer Halterung 12
drehbar gehalten werden. Wenn die Antriebswelle 1a gedreht wird, dient die
Preßvorrichtung 10 dazu, die erste Antriebsscheibe 17 zu drehen und sie dabei
gegen die zweite Antriebsscheibe 18 zu drücken.
Wenn das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe mit dem obenbeschriebenen
Aufbau angetrieben wird, wird die Drehung der Antriebswelle 1a über die
Preßvorrichtung 10 an die erste Antriebsscheibe 17 übertragen, so daß die erste
und zweite Antriebsscheibe 17, 18 synchron gedreht werden. Die Drehung der
ersten und zweiten Antriebsscheibe 17, 18 wird an die erste und zweite
Abtriebsscheibe 20, 21 über die Paare erster und zweiter Antriebsrollen 45, 46,
die in dem ersten bzw. dem zweiten Hohlraum 34, 35 angeordnet sind,
übertragen. Die Drehung der ersten und zweiten Abtriebsscheibe 20, 21 wird
durch das Abtriebszahnrad 23 aufgenommen. Wenn das Drehzahlverhältnis
zwischen der Antriebswelle 1a und dem Abtriebszahnrad 23 durch einen
Schaltvorgang des Steuerventils geändert wird, werden die Paare
Antriebskolben 52, die dem ersten bzw. dem zweiten Hohlraum 34, 35
zugeordnet sind, in entgegengesetzten Richtungen für die Hohlräume 34, 35 um
dieselbe Strecke verschoben.
Wenn die Antriebskolben 52 verschoben werden, werden zwei Paare (insgesamt
vier) Drehzapfen 27, 28 in entgegengesetzten Richtungen verschoben, so daß
beispielsweise die erste und die zweite Antriebsrolle 45, 46 auf der rechten Seite
in den Fig. 25 und 26 nach unten verschoben werden (Fig. 25 und 26) und die
erste und die zweite Antriebsrolle 45, 46 auf der linken Seite der Fig. 25 und 26
nach oben verschoben werden (Fig. 25 und 26). Dadurch werden die Richtungen
der Tangentialkräfte, die auf die Kontaktbereiche zwischen den
Umfangsoberflächen 9a der ersten und zweiten Antriebsrollen 45, 46 und auf die
inneren Oberflächen 2a, 4a der ersten und der zweiten Antriebsscheibe 17, 18
und auf die erste und die zweite Abtriebsscheibe 20, 21 wirken, geändert. Wenn
die Richtungen der Kräfte geändert werden, werden die ersten und zweiten
Drehzapfen 27, 28 in entgegengesetzten Richtungen um die ersten und zweiten
Schwenkwellen 29, 30, die durch die Joche 26a, 26b gelagert sind, geschwenkt.
Dadurch werden die Kontaktbereiche zwischen den Umfangsflächen 9a der
ersten und zweiten Antriebsrollen 45, 46 und den inneren Oberflächen 2a, 4a
der Scheiben 17, 18, 20, 21 wie in den Fig. 22 und 23 gezeigt geändert, wodurch
das Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle 1a und dem
Abtriebszahnrad 23 geändert wird.
In der in den Fig. 24 bis 26 gezeigten herkömmlichen Anordnung sind die ersten
und zweiten Drehzapfen 27, 28 im Gehäuse durch die Lagerzapfen 33a, 33b
und die Joche 26a, 26b gelagert. Da somit die Anzahl der Teile hoch ist, sind
nicht nur die Herstellung, die Kontrolle und die Montage der Teile schwierig,
sondern das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe besitzt in Aufwärts-Abwärts-
Richtung in den Fig. 24 bis 26 eine große Höhe, so daß das Getriebe kaum eine
kompakte Größe und ein geringes Gewicht erhalten kann. Falls hingegen das
Getriebe kompakt und mit geringem Gewicht ausgebildet werden soll, um die
Installation des Getriebes in einem begrenzten Raum zu ermöglichen, wird die
Festigkeit der Teile verringert, wodurch die Lebensdauer verschlechtert wird.
Aus JP 10-274300-A (1998) ist eine Anordnung bekannt, in der die
Schwenkwellen, die an beiden Enden der Drehzapfen des stufenlos
verstellbaren Toroidgetriebes vorgesehen sind, durch Unterstützungselemente
gelagert sind, die direkt an einer inneren Oberfläche eines Gehäuses befestigt
sind. Da in dieser Anordnung die Anzahl der Teile reduziert ist, kann das
Getriebe kompakt und mit geringem Gewicht ausgebildet werden. Bei dem
stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe, das in diesem Dokument offenbart ist,
sind jedoch die Unterstützungselemente zum Lagern der an den beiden Enden
der Drehzapfen vorgesehenen Schwenkwellen unabhängig voneinander für
jeden Drehzapfen vorgesehen.
Daher wirken in der Anordnung, die in JP 10-274300-A offenbart ist, Lasten, die
auf die Drehzapfen wirken, wenn das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe
angetrieben wird, direkt auf das Gehäuse. Das heißt, daß bei angetriebenem
stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe aufgrund des auf die Kontaktbereiche
zwischen den inneren Oberflächen der Antriebs- und Abtriebsscheiben und der
Umfangsoberflächen der Antriebsrollen wirkenden hohen Drucks die
Antriebsrollen großen Schublasten (Axiallasten) unterliegen. Diese Schublasten
wirken auf die Unterstützungsabschnitte für die an den beiden Enden der
Drehzapfen vorgesehenen Schwenkwellen über diese Drehzapfen. In der in dem
obenerwähnten Dokument offenbarten Anordnung wirken die auf die
Schwenkwellen wirkenden großen Lasten unverändert auf das Gehäuse. Da in
vielen Fällen das Gehäuse des Getriebes aus einer leichten Legierung wie etwa
einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, um das Gewicht zu reduzieren, ist es,
um eine Verschiebung der Schwenkwellen zu verhindern und eine ausreichende
Lebensdauer des Gehäuses unabhängig von den großen Lasten sicherzustellen,
notwendig, die Wanddicke des Gehäuses zu erhöhen. Dadurch kann das
Getriebe nur schwer kompakt und mit geringem Gewicht ausgebildet werden.
Wenn ferner das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe angetrieben wird, werden
die Drehzapfen aufgrund der von den Antriebsrollen auf sie wirkenden großen
Lasten elastisch verformt, so daß die inneren Oberflächen konkav werden.
Dadurch geht die Parallelität zwischen den Mittelachsen der Schwenkwellen, die
an den Enden der Drehzapfen vorgesehen sind, und den Mittelachsen der
kreisförmigen Löcher, die in den an den inneren Oberflächen des Gehäuses
befestigten Unterstützungselementen ausgebildet sind, mehr oder weniger
verloren. In der in dem obenerwähnten Dokument offenbarten Anordnung wird
nicht berücksichtigt, daß die Drehzapfen gleichmäßig verschoben werden
können, ohne daß irgendwelche Teile beschädigt werden, selbst wenn ein
solcher Zustand vorliegt.
Ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe der eingangs genannten Art ist aus
der JP 63-203956 A bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stufenlos verstellbares
Toroidgetriebe der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit
zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein stufenlos verstellbares
Toroidgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den
Unteransprüchen dargelegt.
Da in dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe die Unterstützungseinrichtung
direkt an der inneren Oberfläche des Gehäuses gelagert und an dieser befestigt
sind, kann die Anzahl der Teile verringert werden. Dadurch wird die Herstellung,
die Kontrolle und die Zusammenfügung der Teile erleichtert und die Bauhöhe
des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes wird verringert, so daß das Getriebe
unter Beibehaltung der Lebensdauer kompakte Abmessungen und ein geringes
Gewicht besitzt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungen
in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und
erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführung, die einer
Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 24 entspricht,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie B-B in Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht, die den rechten Abschnitt von
Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 eine Ansicht, die einem Abschnitt C in Fig. 1 entspricht und den
Zustand zeigt, in dem die Montage erfolgt;
Fig. 5 eine Ansicht, die einem Abschnitt C in Fig. 1 entspricht und den
Zustand zeigt, in dem die Montage abgeschlossen ist;
Fig. 6 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Kräfte auf Joche
wirken, die ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe des
Doppelkammertyps bilden, wobei die Betrachtung von oben in
Fig. 1 erfolgt;
Fig. 7 eine Teilschnittansicht, die einem rechten oberen Abschnitt von
Fig. 1 entspricht und in vergrößertem Maßstab den Zustand
eines während des Betriebs verformten Drehzapfens zeigt;
Fig. 8A, B Ansichten ähnlich derjenigen von Fig. 6, die einen Zustand
zeigen, in dem Kräfte auf Joche wirken, die ein stufenlos
verstellbares Toroidgetriebe des Einkammertyps bilden;
Fig. 9 eine Schnittansicht, die einer Schnittansicht längs der Linie A-A
in Fig. 24 entspricht und eine zweite Ausführung zeigt;
Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts D in Fig. 9, wobei ein
Bereich oberhalb einer Linie a eine Schnittansicht längs der
Linie E-O-F in Fig. 11 zeigt und ein Bereich unterhalb der Linie
a eine Schnittansicht längs der Linie E-O-G in Fig. 11 zeigt;
Fig. 11 eine Ansicht von oben in Fig. 10 bei weggelassenem Gehäuse;
Fig. 12 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, die jedoch eine dritte Ausführung
zeigt;
Fig. 13 eine Schnittansicht, die einer Schnittansicht längs der Linie A-A
in Fig. 24 entspricht und eine fünfte Ausführung zeigt;
Fig. 14 eine vergrößerte Ansicht ist, die einen Abschnitt J in Fig. 13
zeigt;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Aufnahmeteils;
Fig. 16 eine Ansicht von unten in Fig. 13, die eine Vorrichtung zum
Synchronisieren der axialen Verschiebungsbewegungen von
Antriebsstangen zeigt;
Fig. 17 eine Ansicht aus der in Fig. 13 durch den Pfeil K gezeigten
Richtung;
Fig. 18 eine Ansicht von unten in Fig. 13, die eine
Zahnradübertragungsvorrichtung zeigt;
Fig. 19 eine Draufsicht eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes
zur Erläuterung eines gemessenen Abschnitts in einem Test,
der ausgeführt wird, um eine Wirkung der technischen Lehre zu
bestätigen;
Fig. 20A, B Graphen, die Verschiebungszustände von Drehzapfen zeigen,
die das bevorzugte, stufenlos verstellbare Toroidgetriebe bilden;
Fig. 21A, B Graphen, die Verschiebungszustände von Drehzapfen zeigen,
die ein herkömmliches stufenlos verstellbares Toroidgetriebe
bilden;
Fig. 22 eine Seitenansicht des grundlegenden Aufbaus eines
herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes im
Zustand mit maximaler Untersetzung;
Fig. 23 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 22 in einem Zustand mit
maximaler Übersetzung;
Fig. 24 eine Schnittansicht eines Beispiels einer herkömmlichen
konkreten Konstruktion;
Fig. 25 eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 24;
Fig. 26 eine Schnittansicht längs der Linie H-H in Fig. 24;
Fig. 27 eine Schnittansicht eines ersten Beispiels einer herkömmlichen
Synchronisationsvorrichtung, die ein Seil verwendet; und
Fig. 28 eine Schnittansicht eines zweiten Beispiels einer
herkömmlichen Synchronisationsvorrichtung, die ein Seil
verwendet.
Die Fig. 1 bis 7 zeigen eine erste Ausführung des stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebes. Diese Ausführung enthält eine Konstruktion von Teilen zum
Unterstützen erster Schwenkwellen 29, die an beiden Enden erster Drehzapfen
27 vorgesehen sind, an einem Gehäuse 5 sowie eine Konstruktion zum genauen
Synchronisieren der Neigungswinkel der Drehzapfen 27. Da der übrige Aufbau
und die Funktionen die gleichen wie in dem in den Fig. 24 bis 26 gezeigten
herkömmlichen Getriebe sind, wird deren Veranschaulichung und Erläuterung
weggelassen oder lediglich kurz erwähnt, während der Schwerpunkt der
Erläuterung auf die erstgenannten Konstruktionsmerkmale gelegt wird.
Weiterhin sind auch die zweiten Schwenkwellen 30 (Fig. 26), die an beiden
Enden zweiter Drehzapfen 28 vorgesehen sind, am Gehäuse 5 gelagert und
sind die Neigungswinkel der zweiten Drehzapfen 28 durch dieselbe Konstruktion
wie jene mit Bezug auf die ersten Schwenkwellen 29 synchronisiert. In der
folgenden Erläuterung werden in der Regel nur die ersten Drehzapfen 27
beschrieben, mit Ausnahmen von Fällen, in denen die zweiten Drehzapfen 28
und die zugeordneten Teile erläutert werden müssen.
Ein Paar Joche 54, 55, die erste und zweite Unterstützungseinrichtungen bilden,
sind parallel zueinander angeordnet und direkt an gegenüberliegenden
Abschnitten des Gehäuses 5 befestigt. Die Positionsgenauigkeit der Joche 54,
55 in Bezug auf das Gehäuse 5 wird durch Paßstifte, die von dem Joch oder
dem Gehäuse vorstehen, und Passlöchern, die entsprechend in dem Gehäuse
oder dem Joch ausgebildet sind, genau eingestellt. An vier Ecken der Joche 54,
55 sind an Eingriffpositionen kreisförmige Lagerungslöcher 31 ausgebildet. In
den Lagerungslöchern 31, die in den Eckabschnitten der Joche 54, 55 gebildet
sind, sind die ersten Schwenkwellen 29 über Kugel-Nut-Verbindungen 56 und
radiale Nadellager 57 für eine axiale Verschiebung und eine Schwenkbewegung
gelagert.
Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufring 58, der Kugel-Nut-Verbindungen 56
bilden, sind in die Lagerungslöcher 31 so eingepaßt, daß die äußeren Laufringe
geringfügig geschwenkt werden können und die axiale Verschiebung der
Laufringe begrenzt ist. Hierzu sind die Lagerungslöcher 31 mit Abschnitten 59
mit kleinem Durchmesser versehen, deren vordere Durchmesser kleiner als die
hinteren Durchmesser sind. Die Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 58 der
Kugel-Nut-Verbindungen 56 sind in die Abschnitte 59 mit kleinerem
Durchmesser eingepaßt. Die äußeren Umfangsflächen der Zwischenabschnitte
der Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 58 sind mit teilsphärischen
konvexen Oberflächen 60 ausgebildet. Der Krümmungsradius jeder konvexen
Oberfläche 60 ist im wesentlichen gleich dem halben Innendurchmesser jedes
Lagerungsloches 31.
In den äußeren Umfangsflächen an einem der axialen Enden jeder der Kugel-
Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 58 sind nach außen gerichtete
Umfangsflansche 61 ausgebildet, während an den äußeren Umfangsflächen der
anderen axialen Enden der Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 58
Umfangsverriegelungsnuten 62 ausgebildet sind. Diese Kugel-Nut-Verbindungs-
Außenlaufringe 58 sind in der Weise zusammengefügt, daß die Flansche 61 zu
den Rückseiten der Lagerungslöcher 31 gerichtet sind und die Abschnitte 59 mit
kleinerem Durchmesser zwischen den Flanschen 61 und Anschlagringen 63, die
in den Verriegelungsnuten 62 verriegelt sind, angeordnet sind. Dabei wird ein
Abstand zwischen jedem Flansch 61 und dem entsprechenden Anschlagring 63
so gewählt, daß er größer als die axiale Länge des entsprechenden Abschnitts
59 mit kleinerem Durchmesser ist. Folglich sind die Kugel-Nut-Verbindungs-
Außenlaufringe 58 in den Lagerungslöchern 31 so gelagert, daß sie eine
geringfügige Schwenkbewegung ausführen können.
Eine Mehrzahl von Innenlaufring-Kugelnuten 66, die sich in axialer Richtung
erstrecken (Auf-Ab-Richtung in Fig. 1 und in den Fig. 3 bis 5) sind an Kugel-Nut-
Verbindungs-Innenlaufringen 65 (die auch als äußere Laufringe der Radial-
Nadellager 57 dienen) ausgebildet. Die Kugel-Nut-Verbindungs-Innenlaufringe
65 sind radial innerhalb der Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 58 und
koaxial zu den Radial-Nadellagern 57 angeordnet. An Innen-Umfangsflächen der
Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 58 sind Außenlaufring-Kugelnuten 64
ausgebildet, die sich in axialer Richtung und den Innenlaufring-Kugelnuten 66
gegenüberliegen. Zwischen den jeweiligen Innenlaufring-Kugelnuten 66 und den
jeweiligen Außenlaufring-Kugelnuten 64 sind mehrere Kugeln 67 angeordnet,
wodurch die Kugel-Nut-Verbindungen geschaffen werden.
An inneren Umfangsflächen der Kugel-Nut-Verbindungs-Innenlaufringe 65 sind
zylindrische Außenlaufbahnen 68 für die Radial-Nadellager 57 vorgesehen.
Zwischen den jeweiligen Außenlaufbahnen 68 und entsprechenden zylindrischen
Innenlaufbahnen 69, die an äußeren Umfangsflächen der ersten Schwenkwellen
29 ausgebildet sind, die ihrerseits an den beiden Enden der ersten Drehzapfen
27 vorgesehen sind, sind mehrere Nadeln 70 angeordnet, wodurch die Radial-
Nadellager 57 gebildet werden. An den Endabschnitten der ersten
Schwenkwellen 29, die mit den Antriebsstangen 51 (untere Stirnseite in den Fig.
1 und 3) verbunden sind, sind Ritzel 72, die eine
Zahnradübertragungsvorrichtung 71 bilden, (die später beschrieben wird),
befestigt. Andererseits ist an den Endabschnitten der ersten Schwenkwelle 29
an der den Antriebsstangen 51 gegenüberliegenden Seite (obere Stirnseite in
den Fig. 1 und 3) eine kreisförmige Niederhalteplatte 73 befestigt, indem eine
Gewindestange 74, die jeweils an Mittelabschnitten der Niederhalteplatten
vorgesehen ist, in jeweils eine Gewindebohrung 75 geschraubt ist, die jeweils in
den Mittelabschnitten der ersten Schwenkwellen 29 ausgebildet ist. Diese Ritzel
72 und Niederhalteplatten 73 dienen dazu, eine axiale Verschiebungsbewegung
der Kugel-Nut-Verbindungs-Innenlaufringe 65 und ein Herausfallen der Kugeln
67 zu verhindern. Das Herausfallen der Kugeln 67 in entgegengesetzter
Richtung wird durch Anschlagringe 85 verhindert, die an der äußeren
Umfangsfläche des jeweils anderen Endes (Enden in der Nähe der axialen
Mittelabschnitte der ersten Drehzapfen 27) der Kugel-Nut-Verbindungs-
Innenlaufringe 65 verriegelt sind, verhindert.
In dieser Ausführung werden die Kugel-Nut-Verbindung 56 und das Radial-
Nadellager 57 folgendermaßen zusammengefügt. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird das
den Kugel-Nut-Verbindungs-Innenlaufringen 65 enthaltende Radial-Nadellager
57 zunächst an der am anderen Ende der ersten Drehzapfen 27 vorgesehenen
ersten Schwenkwelle 29 angebracht und mittels einer Unterlegscheibe 76 und
eines Anschlagrings 77 am Herabfallen gehindert. Ferner wird die Kugel-Nut-
Verbindungs-Außenlaufbahn 58, wie in Fig. 4 gezeigt, in dem im Joch 54
gebildeten Lagerungsloch 31 im Voraus angebracht. In diesem Zustand werden
die mehreren Kugeln 67, welche die Kugel-Nut-Verbindung 56 ergeben,
zwischen die Innenlaufring-Kugelnuten 66, die in der äußeren Umfangsfläche
des Kugel-Nut-Verbindungs-Innenlaufrings 65 ausgebildet ist, und die
entsprechenden Außenlaufring Kugelnuten 64, die in der inneren Umfangsfläche
des Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufrings 58 ausgebildet sind, durch die in
einem Abschnitt des Gehäuses 5 ausgebildete Bohrung 86, die auf das
Lagerungsloch 31 ausgerichtet ist, eingesetzt. Nach dem Einsetzen wird, wie in
Fig. 5 gezeigt, die Niederhalteplatte 73 angebracht, woraufhin die
Durchgangsbohrung 86 durch eine Deckelplatte 87 verschlossen wird.
In dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe, das einen Aufbau gemäß der
gezeigten Ausführung aufweist, besitzen die Joche 54, 55 aufgrund der
Tatsache, daß sie nicht verschoben werden, keine Funktionen zum Abstimmen
der Neigungswinkel des Paars gegenüberliegender erster Antriebsrollen 45
aufeinander. Das heißt, obwohl diese Neigungswinkel um axiale
Verschiebungsbeträge der Antriebsstangen 51 eingestellt werden, die durch
Zuführen oder Abführen von mit Druck beaufschlagtem Öl an die
Antriebszylinder 53 bzw. von diesen gesteuert werden, ist es schwierig, die
Neigungswinkel des Paars erster Antriebsrollen 45 um solche axiale
Verschiebungsbeträge exakt in Übereinstimmung zu bringen. Daher sind in den
herkömmlichen Anordnungen die Neigungswinkel des Paars erster
Antriebsrollen 45 dadurch genau in Übereinstimmung gebracht worden, daß eine
Verschiebung der Joche 26a zugelassen wird und daß die ersten Antriebsrollen
45 schwimmend gelagert sind. In dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe der
Ausführungen können jedoch die Neigungswinkel des Paars erster
Antriebsrollen 45 durch die Verschiebung der Joche 54, 55 nicht in
Übereinstimmung gebracht werden.
Daher sind in der gezeigten Ausführung die beiden gegenüberliegenden ersten
Drehzapfen 27 über die Zahnradübertragungsvorrichtung 71 miteinander
verbunden, so daß die beiden ersten Antriebsrollen 45, die durch die ersten
Drehzapfen 27 gelagert sind, miteinander genau in Übereinstimmung gebracht
werden können. Um die Zahnradübertragungsvorrichtung 71 zu installieren, ist
eines der Joche (das untere (55) in den Fig. 1 bis 3) mit einem ausgesparten
Abschnitt 78 versehen. In einem Zustand, in dem das Joch 55 und ein
Zylindergehäuse 79 miteinander überlappen, ist zwischen diesen Elementen 55,
79 ein die Zahnradübertragungsvorrichtung 71 enthaltender Raum 80 definiert.
Die Zahnradübertragungsvorrichtung 71, der in diesem Raum 80 enthalten ist,
enthält ein Paar Ritzel 72 mit derselben Konfiguration und mit derselben Anzahl
von Zähnen sowie eine Zahnstange 81 mit gezahnten Abschnitten, die an den
beiden Endabschnitten vorgesehen sind und die gleiche Teilung aufweisen. Die
Ritzel 72 sind an nicht zylindrischen Abschnitten, die an den oberen Enden der
ersten Schwenkwellen 29 ausgebildet sind, die an den Enden der ersten
Drehzapfen 27 vorgesehen sind, angebracht und befestigt. Daher werden die
ersten Drehzapfen 27 synchron mit den Ritzeln 72 gedreht. Wenn das
Drehzahlverhältnis geändert wird, werden die ersten Drehzapfen 27 in axialer
Richtung der ersten Schwenkwelle 29 verschoben. Daher ist ein geringes Spiel
(einer Größe, die hinsichtlich der Übereinstimmung der Neigungswinkel keinerlei
Problem erzeugt) in den Eingriffbereichen zwischen den Ritzeln 72 und der
Zahnstange 81 vorgesehen, das eine relative Verschiebung zwischen den
Ritzeln 72 und der Zahnstange 81 zuläßt.
Die Zahnstange 81 kann nur in der axialen Richtung (Richtung senkrecht zu den
Ebenen der Fig. 1 und 3) der Antriebswelle 1a verschoben werden und ist im
Raum 80 gelagert. Hierzu ist in der gezeigten Ausführung die Zahnstange 81
durch Translationswälzlager (lineare Lager) 82 für eine parallele
Verschiebungsbewegung in bezug auf das Joch 55 gelagert. Das heißt, daß in
einem Abschnitt (gegenüber der Zahnstange 81) einer unteren Oberfläche des
Jochs 55, das an der inneren Oberfläche des Gehäuses 5 befestigt ist,
ausgesparte Führungsabschnitte 83 ausgebildet sind, die sich in
Verschiebungsrichtung der Zahnstange 81 erstrecken.
Ferner sind an Abschnitten eines Zwischenteils der Zahnstange 81 (die auf die
ausgesparten Führungsabschnitte 83 ausgerichtet sind) Führungsflansche 84
ausgebildet. Die Dicke jedes Führungsflansches 84 wird so gewählt, daß sie
kleiner als die Breite jedes ausgesparten Führungsabschnitts 83 ist, so daß die
Führungsflansche 84 in die ausgesparten Führungsabschnitte 83 locker
eingesetzt sind. Die Wälzlager 82 sind zwischen jeweiligen Oberflächen der
Flansche 84 und jeweiligen inneren Oberflächen der ausgesparten
Führungsabschnitte 83 angeordnet. Diese Wälzlager 82 sind an Positionen
angeordnet, an denen sie die Flansche 84, die an der Zahnstange 81
vorgesehen sind, von beiden Seiten sandwichartig aufnehmen (oder im
Gegensatz zu der Darstellung an Positionen, an denen die Flansche 84 die
Wälzlager 82 von beiden Seiten sandwichartig aufnehmen).
Somit kann die Zahnstange 81 in bezug auf das Joch 55 mit einer geringen Kraft
ohne Neigung zu den ausgesparten Führungsabschnitten 83 gleichmäßig
bewegt werden. Falls eine Kraft senkrecht zu der Verschiebungsrichtung auf die
Zahnstange 81 wirkt, nimmt irgendeines der beiden Wälzlager 82 der
Zahnstange 81 diese Kraft auf, wodurch die gleichmäßige Verschiebung der
Zahnstange 81 ermöglicht wird.
Die Ritzel 72 und die Zahnstange 81, die in dieser Weise gelagert ist, werden so
zusammengefügt, daß die an den äußeren Umfangskanten der Ritzel 72
ausgebildeten Zähne mit den an beiden Endabschnitten der Zahnstange 81
ausgebildeten gezahnten Abschnitten in Eingriff sind, wodurch die
Zahnradübertragungsvorrichtung gebildet wird. Die
Zahnradübertragungsvorrichtung 71 dient einer Minimierung des Spiels und
einer Erhöhung der Wälzkreisdurchmesser der Ritzel 72 in gewissem Umfang
(innerhalb eines Bereichs, der eine Störung mit anderen Elementen verhindern
kann). Daher können die Neigungswinkel der ersten Drehzapfen 27, an denen
die Ritzel 72 befestigt sind, mit den Neigungswinkeln der ersten Antriebsrollen
45, die von den ersten Drehzapfen 27 gelagert sind, exakt in Übereinstimmung
gebracht werden. Obwohl nicht gezeigt, ist zwischen den ersten Drehzapfen 27
und den zweiten Drehzapfen 28 (Fig. 26) eine weitere
Zahnradübertragungsvorrichtung mit dem gleichen Aufbau wie die Vorrichtung
71 vorgesehen, um die Neigungswinkel der ersten Drehzapfen 27 mit den
Neigungswinkeln der zweiten Drehzapfen 28 in Übereinstimmung zu bringen.
Wie oben erwähnt worden ist, sind in dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe
gemäß der Ausführung die Joche 54, 55, die erste und zweite
Unterstützungseinrichtungen bilden, von einer inneren Oberfläche des
Gehäuses 5 direkt gelagert und an dieser befestigt. Somit können die Zapfen
33a, 33b (Fig. 24 bis 26), die in der obenerwähnten herkömmlichen Anordnung
erforderlich sind, weggelassen werden, so daß die Anzahl der Teile verringert ist
und somit die Herstellung, die Steuerung und die Zusammenfügung der Teile
erleichtert werden und außerdem die Höhe des stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebes verringert wird, so daß das Getriebe unter Beibehaltung einer
Lebensdauer kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht aufweist.
Gemäß der Ausführung unterstützen die Joche 54, 55 an ihren vier Ecken die
ersten und zweiten Schwenkwellen 29, 30, die an den Enden insgesamt vier
Drehzapfen 27, 28 (zwei erste Drehzapfen 27 und zwei zweite Drehzapfen 28)
vorgesehen sind. Somit können sämtliche Kräfte, die auf die ersten und zweiten
Drehzapfen 27, 28 wirken, in den Jochen 54, 55 aufgenommen werden. Dies
wird nun mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben. Wie oben erwähnt worden ist, wirken
auf die ersten und zweiten Drehzapfen 27, 28 längs der durch die Pfeile (α) in
Fig. 6 gezeigten Richtungen große Schublasten auf die ersten und zweiten
Antriebsrollen 45, 46, wenn das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe
angetrieben wird. Jede Schublast kann in eine durch den Pfeil (β) in Fig. 6
gezeigte Kraftkomponente, die in der diametralen Richtung der ersten und
zweiten Hohlräume 34 oder 35 wirkt (Fig. 1), und in eine Kraftkomponente, die
durch den Pfeil (γ) in Fig. 6 gezeigt ist und in Axialrichtung der Antriebswelle 1a
wirkt, zerlegt werden.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, welche die Richtungen der Kräfte zeigt, besitzen die
Kraftkomponenten (β) in diametraler Richtung der ersten und zweiten
Hohlräume 34, 35 an den im selben Hohlraum angeordneten ersten und zweiten
Drehzapfen 27, 28 die gleiche Größe und entgegengesetzte Richtungen. Ferner
besitzen die Kraftkomponenten (γ) in axialer Richtung der Antriebswelle 1a an
den ersten und zweiten Drehzapfen 27, 28, die in benachbarten Hohlräumen
angeordnet sind, die gleiche Größe und entgegengesetzte Richtungen. Daher
werden sämtliche Kräfte, die auf die ersten und zweiten Drehzapfen 27, 28
wirken, in den Jochen 54, 55 aufgenommen, mit dem Ergebnis, daß diese Kräfte
nicht auf das Gehäuse 5 wirken, das die Joche 54, 55 lagert. Da somit das
Gehäuse 5 keiner großen Last unterliegt, kann eine Verschiebung der
Unterstützungsabschnitte der ersten und zweiten Schwenkwellen 29, 30 selbst
dann verhindert werden, wenn die Wanddicke des Gehäuses 5 nicht stark erhöht
wird, wobei die Lebensdauer des Gehäuses 5 nicht verschlechtert wird.
Da ferner die Kugel-Nut-Verbindungen 56 und die radialen Nadellager 57
zwischen den ersten Schwenkwellen 29 und den Jochen 54, 55 angeordnet sind,
können die ersten Drehzapfen 27 gleichmäßig und korrekt in bezug auf die
Joche 54, 55 verschoben werden. Das heißt, daß, wie aus der obigen
Erläuterung hervorgeht, während der Drehzahlverhältnisänderung des stufenlos
verstellbaren Toroidgetriebes die ersten Drehzapfen 27 in axialer Richtung der
ersten Schwenkwelle 29 verschoben werden, mit dem Ergebnis, daß die ersten
Drehzapfen um die ersten Schwenkwellen 29 schwenkend verschoben werden.
In der gezeigten Ausführung wird von diesen Verschiebungen die axiale
Verschiebung durch die Kugel-Nut-Verbindung 56 gleichmäßig ausgeführt,
ferner wird die Schwenkverschiebung durch das Radial-Nadellager 57
gleichmäßig ausgeführt, mit dem Ergebnis, daß die Drehzahlverhältnisänderung
des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes auf der Grundlage dieser
Verschiebungen schnell und korrekt ausgeführt werden kann.
Da ferner die äußeren Umfangsflächen der Kugel-Nut-Verbindungs-
Außenlaufringe 58 als halbsphärische konvexe Oberflächen 60 gebildet sind,
kann unabhängig von der elastischen Verformung der ersten Drehzapfen 27
verhindert werden, daß auf die Kontaktbereiche zwischen den Wälzoberflächen
der Nadeln 70, welche die Radial-Nadellager 57 bilden, und der Außenlaufbahn
68 und der Innenlaufbahnspur 69 eine Kantenlast wirkt. Das heißt, wenn das
stufenlos verstellbare Toroidgetriebe angetrieben wird, wirken die großen
Schublasten auf die ersten Antriebsrollen 45, wobei die ersten Drehzapfen 27
aufgrund dieser Schublasten elastisch verformt werden, so daß die
gegenüberliegenden inneren Oberflächen konkav werden, wie in Fig. 7 in
vergrößertem Maßstab gezeigt ist. Aufgrund dieser elastischen Verformung
weichen die Mittelachsen der ersten Schwenkwellen 29 leicht von den
Mittelachsen der Lagerungslöcher 31 ab. Um dieses Problem zu beseitigen,
werden die Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 58 in den Lagerungslöchern
31 schwenkbar verschoben. Die Mittelachsen der Kugel-Nut-Verbindungs-
Außenlaufringe 58 und die Mittelachsen der Kugel-Nut-Verbindungs-
Innenlaufringe 65 (die außerdem als Außenlaufringe der Radial-Nadellager 57
wirken), die innerhalb der Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe angeordnet
sind, werden aufeinander ausgerichtet gehalten. In der Anordnung gemäß der
gezeigten Ausführung wird in dieser Weise eine Fehlausrichtung zwischen den
Mittelachsen der ersten Schwenkwelle 29 und den Mittelachsen der
Lagerungslöcher 31 kompensiert, so daß die Ausübung der Kantenlasten
verhindert wird.
Da in der gezeigten Ausführung die Neigungswinkel der ersten Antriebsrollen 45
durch die Zahnradübertragungsvorrichtung 71 in Übereinstimmung gebracht
werden, kann verhindert werden, daß an den Kontaktbereichen zwischen den
Umfangsflächen 9a der ersten Antriebsrollen 45 und den inneren Oberflächen
2a, 4a der Scheiben 17, 20 ein großer Schlupf auftritt, so daß ein guter
Wirkungsgrad des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes gewährleistet ist.
Obwohl die Zahnradübertragungsvorrichtung 71 bewirkt, daß die Neigungswinkel
der ersten Antriebsrollen 45 exakt miteinander übereinstimmen und daß die
Neigungswinkel der ersten Antriebsrollen 45 und die Neigungswinkel der zweiten
Antriebsrollen 46 (Fig. 26) übereinstimmen, ist bei der Ausführung eine
Synchronisationsvorrichtung, welche die Neigungswinkel der ersten
Antriebsrollen 45 und die Neigungswinkel der zweiten Antriebsrollen 46 in
Übereinstimmung bringt, nicht auf die gezeigte Zahnradübertragungsvorrichtung
71 eingeschränkt. Eine Synchronisationsvorrichtung des Seiltyps, die im Stand
der Technik wohlbekannt und in den Fig. 27 und 28 gezeigt ist, kann ebenfalls
verwendet werden.
Bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe des Doppelkammertyps gemäß
der Ausführung werden Lasten, die auf die Joche wirken, in den Jochen im
wesentlichen aufgenommen und es kann verhindert werden, daß eine große
Last auf das die Joche lagernde Gehäuse wirkt. Wie jedoch in den Fig. 22 und
23 gezeigt ist, kann selbst bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe des
Einzelkammertyps, in dem eine einzige Antriebsscheibe 2 und eine einzige
Abtriebsscheibe 4 vorgesehen sind, in gewissem Maß eine Wirkung erwartet
werden. Wenn jedoch die technische Lehre auf das stufenlos verstellbare
Toroidgetriebe des Einzelkammertyps wie in den Fig. 8A und 8B gezeigt
angewendet wird, kann in Abhängigkeit vom Antriebszustand ein Teil der auf die
Drehzapfen 7 von den Antriebsrollen 9 wirkenden Lasten auf das Gehäuse
wirken, an dem das Joch 88 befestigt ist.
Wenn somit die Drehzahl der Antriebsscheibe 2 mit der Drehzahl der
Abtriebsscheibe 4 übereinstimmt (Drehzahlverhältnis = 1), wie in Fig. 8A gezeigt
ist, wirken Lasten der gleichen Größe und mit entgegengesetzten Richtungen
auf die Drehzapfen 7. Daher werden die auf die Drehzapfen 7 wirkenden Lasten
im Joch 88 im wesentlichen aufgenommen, mit dem Ergebnis, daß auf das das
Joch 88 lagernde Gehäuse keinerlei Last wirkt. Wenn andererseits die Drehzahl
der Antriebsscheibe 2 von der Drehzahl der Abtriebsscheibe 4 verschieden ist
(Drehzahlverhältnis + 1), wie in Fig. 8B gezeigt ist, von den auf die Drehzapfen 7
wirkenden Lasten eine in axialer Richtung der Antriebsscheibe 2 und der
Abtriebsscheibe 4 wirkende Lastkomponente nicht kompensiert werden, so daß
diese Lastkomponente auf das Gehäuse wirkt. Da die auf das Gehäuse
wirkende Lastkomponente kleiner als die auf die Drehzapfen 7 wirkenden Lasten
sind, entsteht dann, wenn das Joch 88 am Gehäuse an mehreren Stellen
befestigt ist, wie aus JP 10-274300-A bekannt ist, im Gegensatz zu der
Anordnung, in der die auf die Drehzapfen wirkenden Lasten unverändert an das
Gehäuse übertragen werden, in bezug auf die Verhinderung der Verformung des
Gehäuses und der Sicherstellung der Lebensdauer des Gehäuses kein
praktisches Problem.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine zweite Ausführung. Die zweite Ausführung
unterscheidet sich von der ersten Ausführung hinsichtlich der Anordnung der
Lagerung der ersten Schwenkwellen 29 entfernt von den Antriebsstangen 51
(von den an den beiden Enden der ersten Drehzapfen 27 vorgesehenen ersten
Schwenkwellen 29) am Gehäuse 5. Das heißt, daß in der zweiten Ausführung
dann, wenn die Kugel-Nut-Verbindungen 56 zur Lagerung der ersten
Schwenkwellen 29 entfernt von den Antriebsstangen 51 am Joch 54
zusammengefügt werden, die in der ersten Ausführung verwendete
Durchgangsbohrung 86 (Fig. 4 und 5) weggelassen wird und die Deckelplatte 87
(Fig. 5) zum Verschließen der Durchgangsbohrung 86 ebenfalls weggelassen
wird, wodurch die Kosten verringert werden und die Festigkeit des Gehäuses 5
verbessert wird.
Hierzu sind in der zweiten Ausführung Kerben 89, die in radialer Richtung des
Lagerungslochs 31 ausgespart sind, an gegenüberliegenden Positionen (zwei
Positionen) bezüglich des Durchmessers des Lagerungslochs 31 des Jochs 54
an dem Abschnitt 59 mit kleinerem Durchmesser ausgebildet. Ferner sind
Vorsprünge 90, die durch die Kerben 89 verlaufen können, an
gegenüberliegenden Positionen (zwei Positionen) der äußeren Umfangsfläche
des zugeordneten Endes (oberes Ende in den Fig. 9 und 10) des Kugel-Nut-
Verbindungs-Außenlaufrings 58 ausgebildet. In einem mittigen Abschnitt einer
äußeren Umfangskante eines der Vorsprünge 90 (Vorsprung auf der rechten
Seite in Fig. 10 und rechts und oben in Fig. 11) ist eine Verriegelungskerbe 91
ausgebildet. Im Abschnitt 59 mit kleinerem Durchmesser im Joch 54 ist eine
Gewindebohrung 92 in einem Abschnitt, der auf die Verriegelungskerbe 91
ausgerichtet ist, zwischen den Kerben 89 ausgebildet, ferner ist mit der
Verriegelungskerbe 91 ein Endabschnitt einer in die Gewindebohrung 92
geschraubten Stellschraube 93 in Eingriff.
Der Aufbau der obenbeschriebenen und gezeigten Ausführung wird
folgendermaßen montiert. Das Radial-Nadellager 57 und die Kugel-Nut-
Verbindung 56 werden vorher an dem Ende der ersten Schwenkwelle 29
befestigt. Ein Herausfallen der mehreren Kugeln 67, die die Kugel-Nut-
Verbindung 56 bilden, wird durch den Anschlagring verhindert, der an der
inneren Umfangsfläche des Endes des Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufrings
58 oder der äußeren Umfangsfläche des Endes des Kugel-Nut-Verbindungs-
Innenlaufrings 65 verriegelt ist. Sofern die Kerben 89 auf die Vorsprünge 90
ausgerichtet sind, werden die Vorsprünge 90 in das Lagerungsloch 31
eingesetzt. Dann wird die Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufring 58 um 90°
gedreht, um die Verriegelungskerbe 91 auf die Gewindebohrung 92
auszurichten. Daraufhin wird die Stellschraube 93 in die Gewindebohrung 92
geschraubt, um den Endabschnitt der Stellschraube 93 in die
Verriegelungskerbe 91 einzusetzen. Dadurch sind die Kerben 89 gegenüber den
Vorsprüngen 90 versetzt und der Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufring 58 kann
in dem Lagerungsloch 31 gehalten werden. Da der übrige Aufbau und die
übrigen Funktionen die gleichen wie jene der ersten Ausführung sind, sind die
gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine
nochmalige Erläuterung weggelassen wird.
Fig. 12 zeigt eine dritte Ausführung. In der dritten Ausführung sind zwischen den
Außenlaufring-Kugelnuten 64, die in der inneren Umfangsfläche des Kugel-Nut-
Verbindungs-Außenlaufrings 58 ausgebildet sind, und den Innenlaufring-
Kugelnuten 66, die in der äußeren Umfangsfläche des Kugel-Nut-Verbindungs-
Innenlaufrings 65 ausgebildet sind, Rollen 94 angeordnet. Daher kann die
Radiallastkapazität des Keil-Nut-Verbindungsabschnitts erhöht werden. Die
Rollen 94 rollen nicht, wenn die ersten Schwenkwellen 29 in Axialrichtung
verschoben werden. Obwohl in der dritten Ausführung die zum Verschieben der
ersten Schwenkwelle 29 erforderliche Kraft größer wird als jene in den ersten
und zweiten Ausführungen, kann ein angemessenes praktisches
Ansprechvermögen erhalten werden, da die Axialverschiebungsbewegung der
ersten Schwenkwelle 29 durch die Antriebszylinder 53 (Fig. 1 und 9) mit einer
hohen Kraft bewirkt wird, solange der Durchmesser und der Öldruck des
Antriebszylinders 53 beibehalten werden. Der übrige Aufbau und die Funktionen
sind die gleichen wie in der ersten Ausführung.
Nun wird eine vierte Ausführung beschrieben. Die obenbeschriebene
Zahnradübertragungsvorrichtung 71 ist im Hinblick auf die Tatsache entworfen
worden, daß die Neigungswinkel der Drehzapfen und daher der Antriebsrollen,
die durch die axiale Verschiebung der Antriebsstangen 51 verursacht werden,
miteinander in Übereinstimmung gebracht werden, es ist jedoch nicht
beabsichtigt, die axialen Verschiebungen der Antriebsstangen 51 selbst zu
synchronisieren. Die axialen Verschiebungen der Antriebsstangen 51 werden
durch Steuern des in die Antriebszylinder 53 eingeleiteten Öldrucks
synchronisiert. Somit unterscheiden sich in dem Übergangszustand direkt nach
dem Beginn der Drehzahlverhältnisänderung die Neigungswinkel der
Drehzapfen 27, 28 geringfügig voneinander, so daß gegebenenfalls in den
Kontaktbereichen zwischen den Umfangsflächen 9a der Antriebsrollen 45, 46
und den inneren Flächen 2a, 4a der Scheiben 2, 4, 17, 18, 20, 21 ein Schlupf
auftreten kann.
Der in den Kontaktbereichen erzeugte Schlupf kann somit auftreten, wenn die
Drehzapfen 27, 28 in axialer Richtung der Schwenkwellen 29, 30 schnell
verschoben werden, um eine Drehzahlverhältnisänderung schnell auszuführen.
Falls der Schlupf erzeugt wird, ist dieses Auftreten des Schlupfes nicht
wünschenswert, da nicht nur der Kraftübertragungswirkungsgrad verschlechtert
wird, sondern auch die Lebensdauer jeder Oberfläche aufgrund der
Wälzermüdung verkürzt wird. Um eine schnelle Drehzahlverhältnisänderung
zuzulassen und dabei eine Verschlechterung des Übertragungswirkungsgrades
und eine Verkürzung der Lebensdauer aufgrund der Wälzermüdung zu
vermeiden, muß eine Struktur verwirklicht werden, in der die axialen
Verschiebungen der Antriebsstangen 51 selbst exakt miteinander synchronisiert
sind.
Ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe gemäß der vierten Ausführung ist
angesichts dieser Umstände entwickelt worden.
Die Fig. 13 bis 18 zeigen die vierte Ausführung. Diese Ausführung ist dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine spezifische Konstruktion für eine genaue
Synchronisation der Neigungswinkel der ersten Drehzapfen 227 mit den
Neigungswinkeln der zweiten Drehzapfen 228 (siehe Bezugszeichen 28 in Fig.
26) und außerdem eine spezifische Konstruktion für die Unterstützung der
ersten Schwenkwellen 229, die an beiden Enden der ersten Drehzapfen 227
vorgesehen sind, und der zweiten Schwenkwellen 230 (siehe Bezugszeichen 30
in Fig. 26), die an den beiden Enden der zweiten Drehzapfen 228 vorgesehen
sind, aufweist. Da der übrige Aufbau und die Funktionen die gleichen wie in der
in den Fig. 24 bis 26 gezeigten herkömmlichen Vorrichtung sind, wird die
Erläuterung und die Veranschaulichung ähnlicher Elemente weggelassen oder
vereinfacht, wobei der Hauptschwerpunkt der Erläuterung auf den Eigenschaften
der Ausführung liegt.
Ein Paar Joche 258, 259 sind direkt an gegenüberliegenden Abschnitten des
Gehäuses 205 befestigt. Kreisförmige Lagerungslöcher 231 sind an den vier
Ecken der Joche 258, 259 in aufeinander ausgerichteten Bereichen ausgebildet.
In den Lagerungslöchern 231 sind die ersten Schwenkwellen 229 über Kugel-
Nut-Verbindungen 260 und über Radialnadellager 261 für eine axiale
Verschiebung und eine Schwenkbewegung gelagert.
Die Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 262 der Kugel-Nut-Verbindungen
260, sind in die Lagerungslöcher 231 eingepaßt, wodurch die axiale
Verschiebung der Laufbahnen begrenzt wird. In inneren Umfangsflächen der
Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufringe 262 sind mehrere Außenlaufring-
Kugelnuten 263 ausgebildet, die sich in axialer Richtung (Aufwärts-Abwärts-
Richtung in den Fig. 13 und 14) erstrecken. Die Kugel-Nut-Verbindungs-
Innenlaufringe 264 (die auch als Außenlaufringe der Radial-Nadellager 261
wirken) sind jeweils radial innenliegend bezüglich der Kugel-Nut-Verbindungs-
Außenlaufringe 282 koaxial zu den Radial-Nadellagern 261 angeordnet. Die
Innenlaufring-Kugelnuten 265, die sich in axialer Richtung erstrecken, sind in
Abschnitten der äußeren Umfangsflächen der Kugel-Nut-Verbindungs-
Innenlaufringe 264, die den Außenlaufring-Kugelnuten 263 gegenüberliegen,
ausgebildet. Zwischen den Innenlaufring-Kugelnuten 265 und den
Außenlaufring-Kugelnuten 263 sind mehrere Kugeln 266 angeordnet, wodurch
die Kugel-Nut-Verbindungen 260 gebildet werden. Durch elastische Elemente
wie etwa konische Tellerfedern 290 wird jegliches Spiel der Kugel-Nut-
Verbindungs-Außenlaufringe 262 verhindert.
An den inneren Umfangsflächen der Kugel-Nut-Verbindungs-Innenlaufringe 264
sind zylindrische Außenlaufbahnen 267 für die Radial-Nadellager 261
vorgesehen. Zwischen den jeweiligen Außenlaufbahnen 267 und den
entsprechenden zylindrischen Innenlaufbahnen 268, die an den äußeren
Umfangsflächen der ersten Schwenkwellen 229 ausgebildet sind, die an den
beiden Enden der ersten Drehzapfen 227 vorgesehen sind, sind mehrere Nadeln
269 angeordnet, wodurch die Radial-Nadellager 261 gebildet werden.
Antriebsstangen 251, deren Endabschnitte (obere Enden in Fig. 13) mit den
Enden der unteren ersten Schwenkwellen 229 verbunden sind, die an den
Enden der ersten Drehzapfen 227 vorgesehen sind, erstrecken sich durch
Durchgangslöcher 271, die in einem am Gehäuse 205 befestigten Ventilkörper
270 ausgebildet sind. Aufnahmeteile 272, wie in Fig. 15 gezeigt, sind an
Endabschnitten (untere Enden in Fig. 13) der Antriebsstangen 251 befestigt, die
von einer äußeren Oberfläche (untere Oberfläche in Fig. 13) des Ventilkörpers
270 vorstehen. Die Aufnahmeteile 272 sind durch Umfangsabschnitte von
Umfangskanten eines Paars paralleler Ringabschnitte 273a, 273b über einen
teilzylindrischen Verbindungsabschnitt 274 gebildet. Ferner ist ein
Öffnungsabschnitt 275 durch vom Verbindungsabschnitt 274 abweichende
Abschnitte definiert. Von den Ringabschnitten 273a, 273b ist der
Innendurchmesser eines Ringabschnitts (oberer Ringabschnitt in den Fig. 13
und 15) verhältnismäßig klein, so daß nur ein Außengewindeabschnitt, der an
der Antriebsstange 251 gebildet ist, durch einen solchen Ringabschnitt verlaufen
kann. Andererseits ist der Innendurchmesser des anderen Ringabschnitts 273b
(unterer Ringabschnitt in den Fig. 13 und 15) verhältnismäßig groß, so daß eine
Mutter 276 auf den Außengewindeabschnitt geschraubt werden kann und ein
Werkzeug zum Festziehen der Mutter 276 durch einen solchen Ringabschnitt
verlaufen kann.
An Befestigungsplatten 277, die an der äußeren Oberfläche des Ventilkörpers
270 befestigt sind, sind Schwenkträger 279 vorgesehen, die dritte
Schwenkwellen 278 aufweisen. Die dritten Schwenkwellen 278 erstrecken sich
parallel zu den Drehachsen der ersten und der zweiten Antriebsscheibe 217 und
der ersten und zweiten Abtriebsscheibe 220, 221 (Fig. 19) und sind an
gegenüberliegenden Positionen der Seiten der ersten und zweiten Hohlräume
234, 235 (Fig. 13) angeordnet. Die dritten Schwenkwellen 278 lagern in
Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung in Fig. 16) schwenkbare Mittelabschnitte
der beiden (Aufwärts-Abwärts-Richtung in Fig. 16) Enden eines Schwenkarms
280, der als ein im wesentlichen quadratischer Rahmen ausgebildet ist, wie in
Fig. 16 gezeigt ist. Daher werden die beiden Enden des Schwenkarms 280 in
Breitenrichtung in entgegengesetzten Richtungen um denselben Betrag in bezug
auf die Axialrichtung der Antriebsstangen 251 verschoben.
Die beiden Enden der beiden Enden in Breitenrichtung des Schwenkarms 280
sind mit dem Öffnungsabschnitt 275 zwischen dem Paar Ringabschnitte 273a,
273b, welche die Aufnahmeteile 272 bilden, in Eingriff, so daß selbst dann
keinerlei Spiel erzeugt wird, wenn der Schwenkarm um die dritten
Schwenkwellen 278 geschwenkt wird. Hierzu sind in der gezeigten Ausführung
kleine Vorsprünge 281 an Bereichen beider Oberflächen der beiden Enden der
beiden Enden in Breitenrichtung des Schwenkarms 280 ausgebildet, die den
Ringabschnitten 273a, 273b gegenüberliegen, wobei die Endabschnitte der
kleinen Vorsprünge 281 an gegenüberliegenden Oberflächen der Ringabschnitte
273a, 273b anschlagen. Daher sind axiale Verschiebungen (in den axialen
Richtungen der ersten und zweiten Schwenkwellen 229, 230) der Aufnahmeteile
272 und der ersten und zweiten Drehzapfen 227, 228, die mit den
Aufnahmeteilen 272 über die Antriebsstangen 251 fest verbunden sind,
mechanisch exakt synchronisiert. An irgendeinem Drehzapfen oder an der
Antriebsstange, die mit irgendeinem der Drehzapfen fest verbunden ist, ist ein
Präzessionsnocken befestigt, so daß eine Rückkopplungsregelung für die
Aktivierung eines Steuerventils zum Zuführen oder Abführen von mit Druck
beaufschlagtem Öl an die Antriebszylinder 253 bzw. von diesen durch den
Präzessionsnocken ausgeführt wird.
In der gezeigten Ausführung sind die ersten und zweiten Drehzapfen 227 durch
eine Zahnradübertragungsvorrichtung 282 miteinander verbunden. Für die
Installation der Zahnradübertragungsvorrichtung 282 ist eines der Joche
(unteres Joch (259) Fig. 13) mit einem ausgesparten Abschnitt 284 versehen.
Wenn daher das Joch 259 und ein Zylindergehäuse 285 miteinander
überlappen, wird zwischen diesen Elementen 259, 285 ein Raum 289 definiert,
der die Zahnradübertragungsvorrichtung 282 enthält. Die
Zahnradübertragungsvorrichtung 282, die in diesem Raum 289 enthalten ist,
enthält ein Paar Ritzel 283 mit derselben Konfiguration und derselben Anzahl
von Zähnen sowie vier Zahnstangen 287a, 287b mit Verzahnungsabschnitten,
die an den beiden Endabschnitten vorgesehen sind und dieselbe Teilung
aufweisen. Die Ritzel 283 sind an nichtzylindrischen Abschnitten, die an den
Endabschnitten der ersten und zweiten Schwenkwellen 229 gebildet sind, die
ihrerseits an den Enden der ersten und zweiten Drehzapfen 227 vorgesehen
sind, angebracht und befestigt. Daher werden die ersten und zweiten
Drehzapfen 227 synchron mit den Ritzeln 283 gedreht. Wenn das
Drehzahlverhältnis geändert wird, werden die ersten und zweiten Drehzapfen
227 in den axialen Richtungen der ersten und zweiten Schwenkwellen 229
verschoben. Daher wird durch Vorsehen eines mäßigen Spiels (mit einem
Betrag, der in bezug auf die Übereinstimmung der Neigungswinkel keinerlei
Problem erzeugt) in bezug auf die Eingriffbereiche zwischen den Ritzeln 283 und
den Zahnstangen 287a, 287b eine relative Verschiebung zwischen den Ritzeln
283 und den Zahnstangen 287a, 287b zugelassen.
Die Zahnstangen 287a, 287b können nur in der axialen Richtung (der zur Ebene
von Fig. 13 senkrechten Richtung oder der Links-Rechts-Richtung in Fig. 13; der
Links-Rechts-Richtung oder der Aufwärts-Abwärts-Richtung in Fig. 18) der
Antriebswelle 201a verschoben werden und sind im Raum 289 gelagert. Hierzu
sind in der gezeigten Ausführung die Zahnstangen 287a, 287b durch Paare von
Translationswälzlagern (linearen Lagern) 288 für eine parallele
Verschiebungsbewegung in bezug auf das Joch 259 gelagert. Daher können die
Zahnstangen 287a, 287b mit einer geringen Kraft ohne Neigung gleichmäßig
verschoben werden. Falls ferner eine Kraft, die senkrecht zur
Verschiebungsrichtung orientiert ist, auf die Zahnstangen 287a, 287b wirkt,
nimmt irgendeines der beiden Wälzlager 288 der Zahnstangen 287a, 287b diese
Kraft auf, wodurch eine gleichmäßige Verschiebung der Zahnstangen 287a,
287b ermöglicht wird.
Die in dieser Weise gelagerten Ritzel 283 und Zahnstangen 287a, 287b werden
in der Weise montiert, daß die an den äußeren Umfangskanten der Ritzel 283
gebildeten Zähne mit den Zähnen in Eingriff gelangen, die an den beiden
Endabschnitten der Zahnstangen 287a, 287b vorgesehen sind, wodurch die
Zahnradübertragungsvorrichtung 282 gebildet wird. Die
Zahnradübertragungsvorrichtung 282 dient der Minimierung des Spiels und der
Erhöhung der Wälzkreisdurchmesser der Ritzel 283 in gewissem Umfang
(innerhalb eines Bereichs, der eine Störung mit anderen Elementen verhindern
kann). Daher können die Neigungswinkel der ersten und zweiten Drehzapfen
227 an denen die Ritzel 283 befestigt sind, mit den Neigungswinkel der ersten
und zweiten Antriebsrollen 245, die durch die ersten und zweiten Drehzapfen
227 gelagert sind, exakt in Übereinstimmung gebracht werden.
Wie oben erwähnt worden ist, sind in dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe
der Ausführung die Verschiebungen der ersten und zweiten Drehzapfen 227 in
den axialen Richtungen der ersten und zweiten Schwenkwellen 229 durch den
Schwenkarm 280 mechanisch exakt miteinander synchronisiert. Während der
Drehzahlverhältnisänderung gelangen die Verschiebungsbeträge der ersten und
zweiten Drehzapfen 227 schnell und exakt in gegenseitige Übereinstimmung, so
daß während der Drehzahlverhältnisänderung die Erzeugung jeglichen
Schlupfes in den Kontaktbereichen zwischen den inneren Oberflächen der
ersten und zweiten Antriebsscheiben 217, 218 und den ersten und zweiten
Abtriebsscheiben 220, 221 und den Umfangsflächen 209a (Fig. 13, 25 und 26)
der ersten und zweiten Antriebsrollen 245 verhindert werden kann.
Nun werden mit Bezug auf die Fig. 20A bis 21B Ergebnisse von Tests erläutert,
die ausgeführt wurden, um die Wirkung der Ausführungen der stufenlos
verstellbaren Toroidgetriebe in diesem Zusammenhang zu bestätigen. Die Tests
wurden unter Verwendung des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes des
Doppelkammertyps ausgeführt, in dem ein Paar Antriebsrollen für jeden der
Hohlräume vorgesehen ist, wie in Fig. 19 gezeigt ist. In den Tests wurden für
vier Drehzapfen 227 während der Drehzahlverhältnisänderung die axialen
Verschiebungsbeträge und Schwenkwinkel der Drehzapfen 227, die erzeugt
wurden, nachdem in die Antriebszylinder eine vorgegebene Menge von mit
Druck beaufschlagtem Öl eingeleitet wurde, in Abhängigkeit von der Zeit
gemessen. Jeder der Drehzapfen 227 lagert eine Antriebsrolle, d. h. es werden
insgesamt vier Antriebsrollen gelagert. Die Antriebsrollen in der Nähe der
Pressvorrichtung 210 werden als vordere rechte (FR) und vordere linke (FL)
Antriebsrolle bezeichnet, und die Antriebsrollen entfernt von der
Pressvorrichtung werden als hintere rechte (RR) und hintere linke (RL)
Antriebsrolle bezeichnet. Die Fig. 20A und 20B zeigen ein Testergebnis für das
stufenlos verstellbare Toroidgetriebe der Ausführung, wobei Fig. 20A die axialen
Verschiebungsbeträge der Drehzapfen und Fig. 20B die Schwenkwinkel der
Drehzapfen zeigt. Die Fig. 21A und 21B zeigen den Fall, in dem die
Verschiebungen der Drehzapfen lediglich durch Einstellen des Öldrucks
eingestellt wurden, wobei Fig. 21A die axialen Verschiebungsbeträge der
Drehzapfen zeigt und Fig. 21B die Schwenkwinkel der Drehzapfen zeigt. Wie
aus den Fig. 20A bis 21B, welche die Testergebnisse zeigen, hervorgeht,
können die Verschiebungen der Drehzapfen selbst bei Ausführung einer
schnellen Drehzahlverhältnisänderungsoperation exakt miteinander
synchronisiert werden.
In dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe dieser Ausführung sind die Joche
258, 259, welche die erste und die zweite Unterstützungseinrichtung bilden,
durch die innere Oberfläche des Gehäuses 205 direkt gelagert und an dieser
befestigt. Somit können die Lagerzapfen (siehe die Bezugszeichen 33a, 33b in
den Fig. 25 und 26), die in der herkömmlichen Anordnung erforderlich sind,
weggelassen werden, so daß die Anzahl der Teile verringert wird, um die
Herstellung, die Kontrolle und die Zusammenfügung der Teile zu erleichtern,
wobei die Höhe des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes verringert wird, so
daß das Getriebe unter Beibehaltung der Lebensdauer kompakte Abmessungen
und ein geringes Gewicht aufweist.
Da ferner die Kugel-Nut-Verbindungen 260 und die Radial-Nadellager 261
zwischen den Schwenkwellen 229 und den Jochen 258, 259 angeordnet sind,
können die Verschiebungen der ersten und zweiten Drehzapfen 227 in bezug
auf die Joche 258, 259 gleichmäßig und korrekt ausgeführt werden. Das heißt,
wie aus den obenerwähnten Erläuterungen hervorgeht, daß während der
Drehzahlverhältnisänderung des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes die
ersten und zweiten Drehzapfen 227 in den axialen Richtungen der ersten und
zweiten Schwenkwellen 229 verschoben werden, mit dem Ergebnis, daß die
Drehzapfen um die ersten und zweiten Schwenkwellen 229 aufgrund der axialen
Verschiebungen schwenkend verschoben werden. In der gezeigten Ausführung
werden von diesen Verschiebungen die axialen Verschiebungen durch die
Kugel-Nut-Verbindungen 260 gleichmäßig ausgeführt und werden die
Schwenkverschiebungen durch die Radialnadellager 261 gleichmäßig
ausgeführt, so daß die Drehzahlverhältnisänderung des stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebes auf der Grundlage dieser Verschiebungen schnell und korrekt
ausgeführt werden kann.
Da in der gezeigten Ausführung die Zahnradübertragungsvorrichtung 282
vorgesehen ist, können die Neigungswinkel der ersten und zweiten
Antriebsrollen 245 selbst dann, wenn eine Öldruck-Zufuhrleitung an die
Antriebszylinder 252 beschädigt ist, miteinander in Übereinstimmung gebracht
werden. Selbst bei einer Fehlfunktion kann daher ein ernsthafter Schlupf in den
Kontaktbereichen zwischen den Umfangsflächen 209a der ersten und zweiten
Antriebsrollen 245 und den inneren Oberflächen der Scheiben 217, 218, 220,
221 verhindert werden, wodurch eine Beschädigung des stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebes vermieden werden kann.
Durch den obenerwähnten Aufbau und die obenerwähnten Funktionen kann eine
schnelle Drehzahlverhältnisänderung unter Beibehaltung der Lebensdauer
ausgeführt werden, wodurch die Möglichkeit der Anwendung des stufenlos
verstellbaren Toroidgetriebes auf leistungsstarke Fahrzeuge wie etwa
Sportfahrzeuge erhöht wird. Daher trägt die vorliegende technische Lehre zum
praktischen Gebrauch stufenloser Toroidgetriebe bei.
Bei einer Ausführung wird eine Vorrichtung für die Erzielung einer
Übereinstimmung der Neigungswinkel der Drehzapfen nicht auf die
Zahnradübertragungsvorrichtung 282, 71 oder 156 eingeschränkt, statt dessen
kann auch eine Vorrichtung verwendet werden, die ein Seil verwendet, wie in
den Fig. 27 und 28 gezeigt ist.
Nun wird mit Bezug auf diese Fig. 27 und 28 eine herkömmliche
Synchronisationsvorrichtung, die ein Seil verwendet, beschrieben.
Derartige Vorrichtungen sind wohlbekannt und beispielsweise in JP 63-67458-A
(1988), JP 4-52512-Y2 (1992) und in JP 62-200852-U (1987) offenbart. Die Fig.
27 und 28 zeigen vergleichbare Beispiele. Nun wird auf der Grundlage dieser
Figuren eine Vorrichtung zum Synchronisieren der Schwenkbewegungen der
ersten und zweiten Drehzapfen in dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe
des Doppelkammertyps erläutert.
In der Konstruktion der Synchronisationsvorrichtungen sind an den axialen
Enden (an den Enden in der zu den Ebenen der Fig. 27 und 28 senkrechten
Richtung) der ersten und zweiten Drehzapfen 327, 328 Seilscheiben 354
befestigt. Die Umfangsflächen der Seilscheiben 354 sind als gekrümmte
Oberflächen ausgebildet, die zu den Schwenkwellen 329, 330 koaxial sind (siehe
die Bezugszeichen 29, 30 in den Fig. 25 und 26). Um die in den Umfangsflächen
der Seilscheiben 354 gebildeten Nuten sind Seilabschnitte 355, 355a, 355b
eingesetzt und gewickelt, so daß insgesamt vier erste und zweite Drehzapfen
327, 328 synchron geschwenkt werden. Das heißt, daß in irgendeiner der
Anordnungen jedes Seil 355 nur die beiden Seilscheiben 354, die an den Enden
der ersten und zweiten Drehzapfen 327, 328 befestigt sind, gewickelt ist, durch
jedes Paar überkreuz angeordnet ist. Daher kann das Paar erster und zweiter
Drehzapfen 327, 328 (das sich im selben Hohlraum befindet) um denselben
Winkel in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden, wobei die Seilscheiben
354, die längs einer diagonalen Linie angeordnet sind (und sich in
verschiedenen Hohlräumen befinden und an diametral gegenüberliegenden
Positionen in bezug auf die Antriebswelle 301a angeordnet sind) in der gleichen
Richtung um denselben Betrag gedreht werden können.
Hierzu ist in der Anordnung gemäß dem in Fig. 27 gezeigten ersten Beispiel das
Seil 355a nur zwischen den längs der diagonalen Linie angeordneten
Seilscheiben 354 angebracht, wobei das Seil 355 an den Seilscheiben 354, die
längs der diagonalen Linie angeordnet sind, durch Befestigungseinrichtungen
356 befestigt ist. Andererseits ist das Seil 355b in der Anordnung gemäß dem in
Fig. 28 gezeigten zweiten Beispiel um sämtliche Seilscheiben 354 gewickelt,
wobei das Seil 355b an den beiden Seilscheiben 354 Befestigungseinrichtungen
356 befestigt ist, die längs der diagonalen Linie angeordnet sind. Zwischen den
übrigen Seilscheiben 354 und dem Seil 355b kann jeglicher Schlupf erzeugt
werden, so daß die Bewegung des Seils 355b nicht an die verbleibenden
Seilscheiben 354 übertragen wird. Die in Fig. 28 gezeigte Anordnung wird
verwendet, um eine Störung zwischen dem Seil 355b und den anderen das
stufenlos verstellbare Toroidgetriebe bildenden Elementen wie etwa den ersten
und zweiten Abtriebsscheiben 320, 321 und dem Abtriebszahnrad mit großem
Durchmesser zu verhindern. Auch in dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe
des sogenannten Einkammertyps, in dem eine einzige Antriebsscheibe und eine
einzige Abtriebsscheibe vorgesehen sind, können die Schwenkbewegungen der
mehreren Drehzapfen durch Vorsehen des Seils 355 des Kreuzwicklungstyps
wie in den Fig. 27 und 28 gezeigt miteinander synchronisiert werden. Obwohl
nicht gezeigt, offenbaren JP 4-52512-Y2 (1992), JP 6-117515-A (1994) und JP 7-243496-A
(1995) Vorrichtungen zum Synchronisieren von Neigungswinkeln
mehrerer Drehzapfen durch eine Zahnradübertragungsvorrichtung.
Claims (5)
1. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, mit:
einem Gehäuse (5, 205);
Antriebs- und Abtriebsscheiben (17, 18, 20, 21, 217, 218, 220, 221), die in dem Gehäuse (5, 205) koaxial zueinander und unabhängig voneinander drehbar um eine Mittelachse gelagert sind;
einer geraden Anzahl von Schwenkwellen (29, 30, 229), die parallel zueinander zwischen der Antriebsscheibe (17, 18, 217, 218) und der Abtriebsscheibe (20, 21, 220, 221) angeordnet sind, wobei die Schwenkwellen (29, 30, 229) von der Mittelachse der Antriebs- und Abtriebsscheiben (17, 18, 20, 21, 217, 218, 220, 221) beabstandet sind und sich in Richtung senkrecht zu der Mittelachse erstre cken;
Drehzapfen (27, 28, 227), die schwenkbar mit den Schwenkwellen (29, 30, 229) vorgesehen sind;
Antriebsrollen (45, 46, 245), die jeweils mittels einer Exzenterwelle (40, 41) drehbar auf den Drehzapfen (27, 28, 227) gelagert und zwischen der Antriebs scheibe (17, 18, 217, 218) und der Abtriebsscheibe (20, 21, 220, 221) eingesetzt sind;
Aktuatoren (53, 253) zur Verschiebung der Drehzapfen (27, 28, 227) in Axial richtung der Schwenkwellen (29, 30, 229);
eine Unterstützungseinrichtung (54, 55, 88, 258, 259), welche die Schwenkwel len (29, 30, 229) schwenkbar und axial bewegbar lagert, und direkt an einer in neren Oberfläche des Gehäuses (5, 205) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkwellen (29, 30, 229) jeweils mit einer Nut-Verbindung (56, 260) axi al bewegbar und mit einem Nadellager (57, 261) schwenkbar gelagert sind.
einem Gehäuse (5, 205);
Antriebs- und Abtriebsscheiben (17, 18, 20, 21, 217, 218, 220, 221), die in dem Gehäuse (5, 205) koaxial zueinander und unabhängig voneinander drehbar um eine Mittelachse gelagert sind;
einer geraden Anzahl von Schwenkwellen (29, 30, 229), die parallel zueinander zwischen der Antriebsscheibe (17, 18, 217, 218) und der Abtriebsscheibe (20, 21, 220, 221) angeordnet sind, wobei die Schwenkwellen (29, 30, 229) von der Mittelachse der Antriebs- und Abtriebsscheiben (17, 18, 20, 21, 217, 218, 220, 221) beabstandet sind und sich in Richtung senkrecht zu der Mittelachse erstre cken;
Drehzapfen (27, 28, 227), die schwenkbar mit den Schwenkwellen (29, 30, 229) vorgesehen sind;
Antriebsrollen (45, 46, 245), die jeweils mittels einer Exzenterwelle (40, 41) drehbar auf den Drehzapfen (27, 28, 227) gelagert und zwischen der Antriebs scheibe (17, 18, 217, 218) und der Abtriebsscheibe (20, 21, 220, 221) eingesetzt sind;
Aktuatoren (53, 253) zur Verschiebung der Drehzapfen (27, 28, 227) in Axial richtung der Schwenkwellen (29, 30, 229);
eine Unterstützungseinrichtung (54, 55, 88, 258, 259), welche die Schwenkwel len (29, 30, 229) schwenkbar und axial bewegbar lagert, und direkt an einer in neren Oberfläche des Gehäuses (5, 205) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkwellen (29, 30, 229) jeweils mit einer Nut-Verbindung (56, 260) axi al bewegbar und mit einem Nadellager (57, 261) schwenkbar gelagert sind.
2. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebsscheiben eine erste und eine zweite Antriebsscheibe
(17, 18, 217, 218) umfassen, die jeweils eine Oberfläche (2a) aufweisen, die
einander zugewandt und in Kontakt mit den Antriebsrollen (45, 46, 245) sind,
und die Abtriebsscheiben eine erste und eine zweite Abtriebsscheibe (20, 21,
220, 221) umfassen,
die erste Abtriebsscheibe (20, 220) eine Oberfläche (4a) aufweist, die in Kontakt mit einem Paar erster Antriebsrollen (45, 245) ist und der Oberfläche (2a) der ersten Antriebsscheibe (17, 217) zugewandt ist, und
die zweite Abtriebsscheibe (21, 221) eine Oberfläche (4a) aufweist, die in Kon takt mit einem Paar zweiter Antriebsrollen (46) ist und der Oberfläche (2a) der zweiten Antriebsscheibe (18, 218) zugewandt ist,
die erste und die zweite Antriebsscheibe (17, 18, 217, 218) synchron miteinan der drehbar sind, und die erste und die zweite Abtriebsscheibe (20, 21, 220, 221) synchron miteinander drehbar sind,
die Schwenkwellen vier erste Schwenkwellen (29, 229) umfassen, die koaxial oder parallel zueinander zwischen der ersten Antriebsscheibe (17, 217) und der ersten Abtriebsscheibe (20, 220) angeordnet sind, und vier zweite Schwenk wellen (30) umfassen, die koaxial oder parallel zueinander zwischen der zweiten Antriebsscheibe (18, 218) und der zweiten Abtriebsscheibe (21, 221) angeord net sind, und
die Unterstützungseinrichtung eine erste und eine zweite Unterstützungsein richtung (54, 55, 88, 258, 259) umfasst, die im Wesentlichen parallel und gege nüberliegend zueinander vorgesehen sind, und die erste und die zweite Unter stützungseinrichtung (54, 55, 88, 258, 259) jeweils direkt an gegenüberliegen den Oberflächen des Gehäuses befestigt sind.
die erste Abtriebsscheibe (20, 220) eine Oberfläche (4a) aufweist, die in Kontakt mit einem Paar erster Antriebsrollen (45, 245) ist und der Oberfläche (2a) der ersten Antriebsscheibe (17, 217) zugewandt ist, und
die zweite Abtriebsscheibe (21, 221) eine Oberfläche (4a) aufweist, die in Kon takt mit einem Paar zweiter Antriebsrollen (46) ist und der Oberfläche (2a) der zweiten Antriebsscheibe (18, 218) zugewandt ist,
die erste und die zweite Antriebsscheibe (17, 18, 217, 218) synchron miteinan der drehbar sind, und die erste und die zweite Abtriebsscheibe (20, 21, 220, 221) synchron miteinander drehbar sind,
die Schwenkwellen vier erste Schwenkwellen (29, 229) umfassen, die koaxial oder parallel zueinander zwischen der ersten Antriebsscheibe (17, 217) und der ersten Abtriebsscheibe (20, 220) angeordnet sind, und vier zweite Schwenk wellen (30) umfassen, die koaxial oder parallel zueinander zwischen der zweiten Antriebsscheibe (18, 218) und der zweiten Abtriebsscheibe (21, 221) angeord net sind, und
die Unterstützungseinrichtung eine erste und eine zweite Unterstützungsein richtung (54, 55, 88, 258, 259) umfasst, die im Wesentlichen parallel und gege nüberliegend zueinander vorgesehen sind, und die erste und die zweite Unter stützungseinrichtung (54, 55, 88, 258, 259) jeweils direkt an gegenüberliegen den Oberflächen des Gehäuses befestigt sind.
3. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Nutverbindung eine Kugel-Nut-Verbindung (56, 260) mit
einem Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufring (58) ist, wobei die äußere Um
fangsfläche (60) des Kugel-Nut-Verbindungs-Außenlaufrings (58) als halbsphä
rische, konvexe Oberfläche ausgebildet ist, die schwenkbar in kreisförmigen Lö
chern (31) der Unterstützungseinrichtung zur Lagerung der Schwenkwellen (29)
aufgenommen ist.
4. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach zumindest einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zahnradübertragungsvorrichtung (71,
282) zwischen den Drehzapfen (27, 28, 227, 228) zur Synchronisation der Nei
gungsbewegungen der Drehzapfen (27, 28, 227, 228) vorgesehen ist.
5. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach zumindest einem der Ansprüche 1
bis 4, gekennzeichnet durch Aktuatoren (253) zur Verschiebung der Drehzap
fen (227) in Axialrichtung der Schwenkwellen (229), einer Synchronisationsvor
richtung, die einen Schwenkarm (280) aufweist zur mechanischen Synchronisa
tion der Verschiebung der jeweiligen Drehzapfen (227) in Axialrichtung der
Schwenkwellen (229), wobei die Aktuatoren (253) zur Verschiebung der Dreh
zapfen (227) Antriebsstangen (251) aufweisen, die jeweils mit den Schwenk
wellen (229) verbunden sind, und Endabschnitte der Antriebsstangen (251) je
weils Aufnahmeteile (272) aufweisen, die in Eingriff mit dem Schwenkarm (280)
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19964349A DE19964349B4 (de) | 1999-04-07 | 1999-10-05 | Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09951399A JP4019549B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | トロイダル型無段変速機 |
JP12909799A JP4078752B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | トロイダル型無段変速機 |
DE19964349A DE19964349B4 (de) | 1999-04-07 | 1999-10-05 | Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19947851A1 DE19947851A1 (de) | 2000-10-26 |
DE19947851C2 true DE19947851C2 (de) | 2003-10-16 |
Family
ID=28045882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999147851 Expired - Fee Related DE19947851C2 (de) | 1999-04-07 | 1999-10-05 | Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19947851C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008055568A1 (de) * | 2006-10-13 | 2008-05-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Toroid-stufenlosgetriebe |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10121489A1 (de) * | 2001-05-03 | 2002-11-07 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Stufenloses Reibradgetriebe |
DE10206200A1 (de) | 2002-02-15 | 2003-08-28 | Daimler Chrysler Ag | Toroidvariator |
DE10206204A1 (de) * | 2002-02-15 | 2003-08-28 | Daimler Chrysler Ag | Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Toroidvariator |
DE10206201A1 (de) * | 2002-02-15 | 2003-09-11 | Daimler Chrysler Ag | Toroidvariator mit Rollern |
DE10206202A1 (de) * | 2002-02-15 | 2003-08-28 | Daimler Chrysler Ag | Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Toroidvariator |
DE10309569A1 (de) | 2003-03-04 | 2004-09-16 | Daimlerchrysler Ag | Toroidgetriebe |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63203956A (ja) * | 1987-02-17 | 1988-08-23 | Nippon Denso Co Ltd | 無段変速機 |
JPH06117515A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-26 | Nippon Seiko Kk | トロイダル形無段変速機 |
JPH06280956A (ja) * | 1993-03-23 | 1994-10-07 | Nissan Motor Co Ltd | 摩擦車式無段変速機 |
DE19705521A1 (de) * | 1996-02-13 | 1997-08-21 | Nissan Motor | Stufenlos veränderliches Traktionswälzelement-Getriebe |
EP0905412A1 (de) * | 1997-09-30 | 1999-03-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Zapfenabstützung für ein stufenloses Toroidgetriebe |
JPH11118008A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-04-30 | Nissan Motor Co Ltd | トロイダル型無段変速機のトラニオン支持構造 |
DE19754725A1 (de) * | 1997-12-10 | 1999-06-17 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Stufenloses Reibradgetriebe |
-
1999
- 1999-10-05 DE DE1999147851 patent/DE19947851C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63203956A (ja) * | 1987-02-17 | 1988-08-23 | Nippon Denso Co Ltd | 無段変速機 |
JPH06117515A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-26 | Nippon Seiko Kk | トロイダル形無段変速機 |
JPH06280956A (ja) * | 1993-03-23 | 1994-10-07 | Nissan Motor Co Ltd | 摩擦車式無段変速機 |
DE19705521A1 (de) * | 1996-02-13 | 1997-08-21 | Nissan Motor | Stufenlos veränderliches Traktionswälzelement-Getriebe |
EP0905412A1 (de) * | 1997-09-30 | 1999-03-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Zapfenabstützung für ein stufenloses Toroidgetriebe |
JPH11118008A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-04-30 | Nissan Motor Co Ltd | トロイダル型無段変速機のトラニオン支持構造 |
DE19754725A1 (de) * | 1997-12-10 | 1999-06-17 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Stufenloses Reibradgetriebe |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008055568A1 (de) * | 2006-10-13 | 2008-05-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Toroid-stufenlosgetriebe |
DE112007002222B4 (de) * | 2006-10-13 | 2019-10-17 | Nsk Ltd. | Toroid-Stufenlosgetriebe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19947851A1 (de) | 2000-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19808101C2 (de) | Stufenlos variables Getriebe vom Torus-Typ | |
EP0479876B1 (de) | Schalteinrichtung für ein mehrgängiges zahnräder-wechselgetriebe eines kraftfahrzeugs | |
DE3887420T2 (de) | Getriebe mit mehreren Nebenwellen. | |
WO2018041671A1 (de) | Planetengetriebe | |
EP2693079B1 (de) | Planetengetriebe sowie ein mit einem solchen Planetengetriebe ausgestattetes Handhabungsgerät | |
EP0316713A2 (de) | Planetengetriebe | |
WO2008052691A1 (de) | Getriebe | |
DE10122176A1 (de) | Stufenloses Toroidgetriebe | |
DE19947851C2 (de) | Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe | |
DE19964349B4 (de) | Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe | |
DE102004006495B4 (de) | Kontinuierlich variable Getriebevorrichtung | |
EP3982005B1 (de) | Koaxialgetriebe | |
EP2255104A1 (de) | Getriebe | |
DE19964345B4 (de) | Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe | |
DE102008046821A1 (de) | Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine mit varibaler Verdichtung und Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung | |
DE19851092B4 (de) | Stufenlos Verstellbares Toroid-Geriebe | |
WO2008055568A1 (de) | Toroid-stufenlosgetriebe | |
DE4403005A1 (de) | Kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe | |
DE102005051060A1 (de) | Kontinuierlich variables Toroidgetriebe | |
DE69402430T2 (de) | Drehzahlvariator, insbesondere für fahrzeuge | |
DE2326947B1 (de) | Stufenlos einstellbares Kegelscheibengetriebe | |
DE3871956T2 (de) | Stufenlos regelbares toroidrollenziehgetriebe. | |
EP1430238B1 (de) | Toroidgetriebe mit verstelleinrichtung | |
DE102005046150A1 (de) | Kontinuierlich variables Toroidgetriebe | |
DE10144940B4 (de) | Kontinuierlich variables Getriebe des Toroid-Typs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref document number: 19964349 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref document number: 19964349 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120501 |