DE10018978C2 - Stufenloses verstellbares Toroidgetriebe - Google Patents
Stufenloses verstellbares ToroidgetriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen Patentanspruchs 1. Ein derartiges stufenlos verstellbares Toroid
getriebe ist beispielsweise aus der Druckschrift US 5,391,126 bekannt. Ein entsprechen
des Schubwälzlager für eine Antriebsrolle in einem stufenlos verstellbaren Toroidgetrie
be ist ebenfalls aus der Druckschrift US 5,536,091 bekannt. Weiterhin betrifft die
vorliegende Erfindung ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen Patentanspruchs 4. Ein derartiges stufenlos verstellbares Toroid
getriebe ist beispielsweise aus der Druckschrift US 5,575,733 bekannt.
In den letzten Jahren sind als Getriebe für Fahrzeuge oder als Getriebe für verschiedene
Industriemaschinen stufenlos verstellbare Toroidgetriebe verwendet worden. Beispiels
weise ist aus JP 6-16753-U ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe bekannt, in dem
eine Halterung eines Antriebsrollenlagers einteilig aus Kunstharz gebildet ist. Ferner ist
aus JP 7-35847-U ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe bekannt, bei dem in einer
Halterung eine Ölnut gebildet ist, um deren Schmierungswirkungsgrad zu erhöhen.
Weiterhin ist aus JP 7-174146-A ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe bekannt, bei
dem in einer Halterund eine Ölbohrung ausgebildet ist, um deren Schmierungswirkungs
grad zu erhöhen.
Die Halterung des obengenannten Antriebsrollenlagers ist allgemein wie in Fig. 8 gezeigt
beschaffen.
Genauer sind am Umfang einer Drehwelle 1 eine Antriebsscheibe 2 und eine Abtriebs
scheibe 3, deren innere Umfangsflächen jeweils einander zugewandt sind, drehbar
gelagert. Zwischen die Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 ist ein Drehzapfen 4
eingefügt, der um seine (nicht gezeigte) Schwenkwelle schwenken kann. Die Schwenk
welle erstreckt sich senkrecht bezüglich der Mittelachsen der Antriebs- und Abtriebs
scheibe bzw. der Achse der Drehwelle 1, ohne diese zu schneiden. Der Drehzapfen 4
enthält eine Exzenterwelle 5, an deren Umfangsfläche eine Antriebsrolle 6 angeordnet
ist, die in der Weise drehbar gelagert ist, daß sie zwischen den Antriebs- und Abtriebs
scheiben 2 bzw. 3 gehalten wird. Ferner ist zwischen die Antriebsrolle 6 und den
Drehzapfen 4 ein Schubwälzlager 7 eingesetzt, das eine Schublast aufnimmt, die
Antriebsrolle 6 ausgeübt wird.
Die jeweiligen inneren Umfangsflächen 2a und 3a der Antriebs- und Abtriebsscheiben 2
bzw. 3 sind konkave Oberflächen, wovon jede einen bogenförmigen Querschnitt
aufweist, während die Umfangsfläche 6a der Antriebsrolle 6 eine sphärisch-konvexe
Fläche ist. Die Umfangsfläche 6a ist mit den inneren Umfangsflächen 2a und 3a in
Kontakt. Das Schubwälzlager 7 umfaßt mehrere Wälzelemente 8 und eine Halterung 9,
welche die Wälzelemente 8 rollbar hält.
Die Halterung 9 umfaßt einen kreisringförmigen Hauptkörper 10 und mehrere Taschen
11, die in Zwischenabschnitten des Hauptkörpers 10 in dessen Durchmesserrichtung
angeordnet sind, um die Wälzelemente 8 rollbar zu halten. Die Halterung 9 enthält ferner
mehrere Schmieröldurchlässe 12, die als ausgesparte Nuten ausgebildet sind, die
zwischen den inneren und äußeren Umfangsflächen des Hauptkörpers 10 in der Weise
angeordnet sind, daß sie durch die Taschen 11 verlaufen.
Selbst wenn daher in dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe mit dem obigen Aufbau
die das Schubwälzlager 7 bildende Halterung 9 in axialer Richtung verschoben wird,
wobei eine Fläche der Halterung 9 in engen Kontakt mit einer dieser Fläche der
Halterung 9 zugewandten Fläche gelangt, kann eine ausreichende Menge Schmieröl
durch den Schmieröldurchlaß 12 in die die Wälzelemente 8 haltenden Taschen 11
fließen. Dadurch wird die Gefahr beseitigt, daß ein Teil des Schubwälzlagers 7
übermäßig verschleißt oder sich an seinem benachbarten Element festfrißt.
In dem als Antriebsrollenlager des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes verwendeten
Schubwälzlager 7 existieren jedoch aufgrund seiner Struktur, die für einen Traktionskon
takt entworfen ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist, zwischen dem Schubwälzlager 7 und den
Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 nur zwei Kontaktpunkte (Lastpunkte), die in Fig.
9 durch Pfeile angedeutet sind. Diese beiden Kontaktpunkte bilden zueinander einen
Kontaktwinkel α. Daher nimmt die innere Lauffläche (innerer Laufring) 7a des Schub
wälzlagers 7 nicht nur eine Kraft in Schubrichtung auf, sondern erzeugt in dem um 180°
versetzten Abschnitt ihres Umfangs eine Kraftkomponente in radialer Richtung, so daß
das kreisringförmige Schubwälzlager 7 in radialer Richtung komprimiert wird.
Aufgrund dieser Kompression wird der innere Laufring 7a in eine elliptische Form
verformt, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Aufgrund der Kraftübertragung wird ferner im
Traktionskontaktabschnitt eine Kraft 2 Ft in tangentialer Richtung erzeugt, wie in Fig. 10A
gezeigt ist. Diese Kraft erzeugt ein Moment P, welches das Schubwälzlager 7 nach
unten zu drückt, wie in Fig. 10B gezeigt ist, wodurch ein Kräfteungleichgewicht erzeugt
wird.
Wenn das Schubwälzlager 7 unter dieser Bedingung verwendet wird, weisen die
Drehzahlen der Wälzelemente 8 um die Halterung 9 eine Verteilung auf, wie sie in Fig.
11 gezeigt ist. Das heißt, daß die Drehzahlen der Wälzelemente 8 (die Länge des Pfeils
gibt die jeweilige Drehzahl des betreffenden Wälzelemente 8 um die Halterung 9 an) in
Richtung der Kraft 2 Ft niedriger als die Drehzahlen der Wälzelemente in der zur Kraft 2 Ft
entgegengesetzten Richtung sind. Daher wirken die Kontaktlasten zwischen den
Wälzelementen 8 und der Halterung 9, wie in Fig. 12 gezeigt ist, in der der Kraft 2 Ft
entgegengesetzten Richtung, wie durch Pfeile gezeigt ist (deren Längen die Stärken der
Kontaktlasten angeben), in der Weise, daß die Halterung 9 in Drehrichtung belastet wird,
hingegen wirken sie in Richtung der Kraft 2 Ft in der Weise, daß die Halterung 9 in der zu
ihrer Drehrichtung entgegengesetzten Richtung belastet wird. Daher wird auf eine
Tasche 11a eine Kompressionsbeanspruchung ausgeübt, während auf eine Tasche 11b
eine Zugbeanspruchung ausgeübt wird. Somit nimmt während einer Umdrehung der
Halterung 9 eine Tasche 11 Beanspruchungen auf, die sich zyklisch zwischen einer
Kompressionsbeanspruchung und einer Zugbeanspruchung ändern.
Außerdem ist in einem herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe der
Schmieröldurchlaß 12 der Halterung 9, die unter diesen Bedingungen verwendet wird,
wie in den Fig. 13A und 13B gezeigt ist, als ausgesparte Nut ausgebildet (eine im
wesentlichen U-förmige Nut, die zwei Eckabschnitte enthält, wovon jeder als Bogen R
ausgebildet ist). Wenn daher auf die Tasche 11 eine Zugbeanspruchung ausgeübt wird,
entsteht in der Umgebung der ausgesparten Nut eine Beanspruchungsverteilung wie in
Fig. 14 gezeigt; genauer besteht die Gefahr, daß die maximale Beanspruchung X auf die
Umgebung der Verbindungspunkte zwischen den beiden Eckabschnitten R und dem
Boden der Nut ausgeübt wird, so daß die Halterung 9 in der Nähe dieser Verbindungs
abschnitte und ausgehend von diesen bricht.
In dem Schubwälzlager 7, das als Antriebsrollenlager in einem stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebe verwendet wird, werden die Wälzelemente 8 und die Halterung 9 als
Unterbaueinheit-Elemente in einem Zwischenschritt behandelt, um die Prüfung und die
Auslieferung zu erleichtern, um dadurch die Herstellungskosten des Lagers im
Montageschritt zu reduzieren. Hierzu wird ein sogenanntes "Kugelführungssystem"
verwendet, in dem die Halterung 9 durch die Wälzelemente 8 positioniert wird. In diesem
System ist für die inneren und äußeren Laufflächen keine Gleitführungsoberfläche
vorgesehen, um den dynamischen Drehmomentverlust des Lagers abzusenken. Dies ist
in dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe, das einen hohen Kraftübertragungswir
kungsgrad erzielen soll, besonders wichtig. In dem Kugelführungssystem ist ein
Zwischenraum zwischen den Taschen wichtig. Auch in einem gewöhnlichen Lager darf
der Zwischenraum der Taschen weder zu groß noch zu klein gesetzt werden. Insbeson
dere wird in einem Antriebsrollenlager, das in einem stufenlos verstellbaren Toroid
getriebe verwendet wird, auf die Taschen der Halterung eine Kraft ausgeübt, die von
derjenigen in einem gewöhnlichen Schubkugellager verschieden ist, weshalb der
Taschenzwischenraum des Antriebsrollenlagers verschieden von demjenigen des
gewöhnlichen Lagers gesetzt werden muß.
Wenn der Zwischenraum zu klein gesetzt wird, steigt eine auf die Halterung 9 ausgeübte
Kraft aufgrund der unterschiedlichen Drehzahlen der Wälzelemente 8 um die Halterung 9
an, wodurch die Beanspruchungsamplitude zunimmt, mit der Folge, daß die Halterung 9
aufgrund der Ermüdung durch wiederholte Beanspruchung beschädigt wird. Wenn
andererseits der Zwischenraum zu groß gesetzt wird, kann die Halterung 9 während
ihrer Drehung schwingen, wodurch die Kollisionskraft zwischen der Halterung 9 und den
Wälzelementen 8 ansteigt, so daß die Halterung 9 beschädigt werden kann und die
Wälzelemente 8 abblättern können.
In dem Schubwälzlager 7, das als Antriebsrollenlager verwendet wird, überträgt der
innere Laufring 7a des Schubwälzlagers 7 eine Kraft mit einer radialen und einer axialen
Komponente, die im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Schublager steht. Die radiale
Kraft wird durch ein Nadelwälzlager, das zwischen dem inneren Laufring 7a und der
Exzenterwelle 5 eingefügt ist, aufgenommen. Das Nadelwälzlager erfordert jedoch einen
geeigneten Zwischenraum, weshalb die inneren und äußeren Laufflächen zu einer
gegenseitigen Verschiebung um einen zu diesem Zwischenraum äquivalenten Betrag
neigen. Daher unterscheiden sich die Wälzelemente 8 in Abhängigkeit von den
Positionen der Wälzelemente 8 hinsichtlich ihres Kontaktwinkels α nur geringfügig.
Die Umlauf-Drehzahl ωc jedes Wälzelementes 8 des Antriebsrollenlagers in der
Halterung kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
wobei Da den Kugeldurchmesser angibt, dm den Wälzkreisdurchmesser des Wälzele
mentes angibt und ni die Drehzahl der inneren Lauffläche angibt. Die Drehzahl des
Wälzelementes 8 in der Halterung 9 ändert sich entsprechend den Kontaktwinkeln α, d. h.
daß die Drehzahl in dem Antriebsrollenlager ändert sich entsprechend den Positionen
des Wälzelementes 8. Aufgrund dieser Differenz zwischen den Drehzahlen des
Wälzelementes 8 kann das Wälzelement 8 an die Halterung 9 angenähert und von
dieser entfernt werden, so daß auf die Halterung 9 eine Kraft ausgeübt wird.
Wie oben beschrieben worden ist, wird die Position des Wälzelementes 8 in Umfangs
richtung entsprechend den Positionen (Orientierungswinkeln) des Wälzelementes 8 in
Umfangsrichtung verschoben. Die graphische Darstellung in Fig. 7 zeigt die Beträge der
Verschiebung der Position des Wälzelementes 8. Wenn der Verschiebungsbetrag größer
als der Zwischenraum zwischen der Tasche 11 und dem Wälzelement 8 ist, preßt das
Wälzelement 8 gegen die Halterung 9, so daß diese Preßkraft wiederholt auf die
Halterung 9 ausgeübt wird, was eine Beschädigung der Halterung 9 hervorruft.
Die Teilestruktur des obigen Antriebsrollenlagers mit Ausnahme der an dem inneren
Laufbahn 7a vorgesehenen Antriebsrolle 6 ist mit der Teilestruktur des Schubkugella
gers, das für die Lagerung der Drehwelle 1 verwendet wird, auf welche die Schublast
ausgeübt wird, nahezu identisch. Daher ist untersucht worden, ob das Antriebsrollenla
ger des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes kostengünstig hergestellt werden kann,
indem Teile, die für die Verwendung in einem vorhandenen Schubkugellager entworfen
sind, genutzt werden.
Nun trifft zwar zu, daß die Teilestruktur des Antriebsrollenlagers der Teilestruktur des
Schubkugellagers sehr ähnlich ist, die Funktion des inneren Laufrings 7a des Antriebsrollenlagers
ist jedoch von derjenigen des gewöhnlichen Schubkugellagers stark
verschieden. Aufgrund dessen sind im Antriebsrollenlager die Verteilung der Lasten, die
auf den inneren Laufring 7a selbst ausgeübt werden, sowie das Kontaktverhalten
zwischen den Wälzelementen 8, die zwischen den inneren und äußeren Laufringen
eingesetzt sind, und den inneren und äußeren Laufbahnen von jenen des gewöhnlichen
Schubkugellagers stark verschieden. Somit ist es unbedingt notwendig, gegenüber dem
gewöhnlichen Schubkugellager Änderungen an dem Antriebsrollenlager vorzunehmen.
Beispielsweise wird in dem gewöhnlichen Schubkugellager der innere Laufring als
Lagerelement für die Lagerung der Welle des Schubkugellagers verwendet. Andererseits
ist in dem Antriebsrollenlager die Antriebsrolle 6, die drehfest mit dem inneren Laufring
7a verbunden ist, ein Kraftübertragungselement, das verwendet wird, um die Drehung
der Antriebsscheibe 2 an die Abtriebsscheibe 3 zu übertragen, und entspricht einem
Schaltzahnrad eines mehrstufigen Schaltgetriebes. Da sich die Antriebsrolle in einem
Zustand, in dem sie von den Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 einen starken
Druck aufnimmt, mit hoher Geschwindigkeit dreht, erzeugt sie eine große Wärmemenge,
die den inneren Laufring 7a und die Wälzelemente 8 erwärmt. Daher muß für das
Schmieröl, das zwischen die inneren und äußeren Laufflächen eingeleitet wird, ein
Traktionsöl mit hoher Viskosität verwendet werden, das speziell für diesen Zweck der
Kraftübertragung entwickelt worden ist.
Die Traktionsabschnitte, an denen die Antriebsrolle 6 mit den Antriebs- und Abtriebs
scheiben 2 bzw. 3 in Kontakt gelangt, bilden einander gegenüberliegende Abschnitte, die
auf der äußeren Umfangskante der Antriebsrolle 6 um 180° voneinander beabstandet
sind, so daß die starken Drücke von den Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3
konzentriert auf diese einander gegenüberliegenden Abschnitte (Traktionsabschnitte) als
radiale Lasten ausgeübt werden. Daher wird in den Traktionsabschnitten, an denen die
Antriebsrolle 6 mit den Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 in Kontakt ist, ein sehr
hoher Kontaktoberflächendruck erzeugt.
Beispielsweise wird das gewöhnliche Lager unter einem Kontaktoberflächendruck von 2
bis 3 GPa oder weniger verwendet. Andererseits steigt in dem Antriebsrollenlager, das in
dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe verwendet wird, bei einer normalen
Übersetzung ins Langsame der Kontaktoberflächendruck bis zu einem Druck im Bereich
von 2,5 bis 3,5 GPa an, wobei bei maximaler Übersetzung ins Langsame die Möglichkeit
besteht, daß der Kontaktoberflächendruck einen Druck bis zu 4 GPa erreicht.
Die starken Drücke von den Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 werden konzent
riert als radiale Lasten auf die um 180° voneinander beabstandeten Positionen in den
Traktionsabschnitten der Antriebsrolle 6 ausgeübt, so daß die Antriebsrolle 6 und der
innere Laufbahn 7a, an dem die Antriebsrolle 6 angebracht ist, in ihrer radialen Richtung
komprimiert und verformt werden. Da diese Kompressionsverformung den inneren
Laufring 7a verwindet, ist es nahezu unmöglich, daß die Schublasten, die von der
Antriebsrolle 6 auf den inneren Laufring 7a ausgeübt werden, gleichmäßig auf die
mehreren Wälzelemente 8, die jeweils zwischen dem inneren Laufring 7a und dem
äußeren Laufring angeordnet sind, verteilt werden. Das heißt, daß die Schublast
konzentriert auf einige der Wälzelemente 8, die sich an einander gegenüberliegenden
Positionen befinden, wirkt, so daß sich der Kontaktoberflächendruck der Wälzelemente 8
und der Laufbahnnuten ändert, weshalb einige der Wälzelemente 8 auf den Laufbahnnu
ten mit sehr hohem Kontaktdruck rollen.
Daher muß für die Traktionsabschnitte, die mit den Antriebs- und Abtriebsscheiben 2
bzw. 3 in Kontakt gelangen, sowie für die Laufbahnnuten der inneren und äußeren
Laufringe, die mit den Wälzelementen 8 in Kontakt gelangen, unbedingt eine spezielle
Auswahl des Werkstoffs, der Oberflächenhärte und der Oberflächenrauheit vorgenom
men werden, um eine verringerte Lebensdauer des Antriebsrollenlagers, die durch die
räumlich begrenzte Wirkung des hohen Kontaktoberflächendrucks verursacht wird, zu
vermeiden.
Vor diesem Hintergrund wurde bereits vorgeschlagen, bei der die Wälzelemente 8 aus
mittlerem oder hohem Kohlenstoffstahl herzustellen sind und die Oberflächenhärte und -
festigkeit der Wälzelemente 8 unter Verwendung einer Karbonitrierungsbehandlung und
einer Vergütungsbehandlung zu verbessern (siehe JP 7-208568-A), um die Widerstands
fähigkeit des Antriebsrollenlagers gegenüber der räumlich begrenzten Wirkung des
hohen Kontaktoberflächendrucks zu erhöhen und dadurch die Lebensdauer des
Antriebsrollenlagers zu verlängern.
Weiterhin wurde vorgeschlagen, die Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 sowie die
Antriebsrolle 6 und den inneren Laufring 7a, die mit den Antriebs- und Abtriebsscheiben
2 bzw. 3 in Kontakt gelangen, karbonisiert und anschließend geschliffen oder endbear
beitet werden oder aber karbonitriert und anschließend geschliffen oder endbearbeitet
werden, um dadurch die Härte und die effektive Tiefe der gehärteten Schicht der
Oberflächen dieser Elemente auf einen geeigneten Wert (im Bereich von 2 bis 4 mm)
einzustellen, um der Wirkung des räumlich begrenzten Kontaktoberflächendrucks zu
widerstehen (siehe JP 7-71555-A).
Obwohl jedoch als Schmieröl, das zwischen die inneren und äußeren Laufbahnen
eingeleitet wird, ein Traktionsöl verwendet wird und die Antriebsrolle 6, der innere
Laufring 7a und die Wälzelemente 8 aus ausgewählten Werkstoffen hergestellt sind und
geeigneten Oberflächenbehandlungen unterworfen werden, um ihre Oberflächenhärte,
die effektive Tiefe der gehärteten Schicht und ihre Oberflächenrauheit auf geeignete
Werte festzulegen, kann die gewünschte Lebensdauer für die obenerwähnten
Traktionsabschnitte und inneren und äußeren Laufringe des Antriebsrollenlagers nicht
zufriedenstellend erzielt werden.
Da die ursprüngliche Aufgabe des Antriebsrollenlagers darin besteht, Kraft zu
übertragen, ist es wichtig, daß der dynamische Drehmomentverlust im Lager soweit wie
möglich reduziert werden kann, um den Drehmomentübertragungswirkungsgrad zu
erhöhen. Lediglich durch die obengenannten Verbesserungen bleibt jedoch noch immer
die Möglichkeit bestehen, daß in Abhängigkeit von der Festlegung der Abmessungen der
Laufbahnnuten in den inneren und äußeren Laufringen sowie der Wälzelemente 8 der
dynamische Drehmomentverlust im Lager ansteigt, wodurch der Drehmomentübertra
gungswirkungsgrad abnimmt.
Trotz der obengenannten geeigneten Einstellung der Härte und der effektiven Tiefe der
gehärteten Schicht der Oberflächen der Antriebsrolle 6 und des inneren Laufrings 7a
besteht noch immer die Möglichkeit, daß die Kanten der Laufbahnnuten und die
Wälzelemente 8 frühzeitig beschädigt werden oder daß die Kontaktflächen der
Laufbahnnuten und der Wälzelemente 8 beschädigt werden, wodurch die Lebensdauer
des Lagers verkürzt wird.
Die Erfindung zielt darauf, die Nachteile, die bei den obenbeschriebenen herkömmlichen
stufenlos verstellbaren Toroidgetrieben festgestellt wurden, zu beseitigen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe
der jeweils eingangsgenannten Art zu schaffen, das eine hohe Lebensdauer aufweist.
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein
stufenlos verstellbares Toroidgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein
stufenlos verstellbares Toroidgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
Dadurch wird auf vorteilhafte Weise die Verteilung der Beanspruchungen, die auf
mehrere Schmieröldurchlässe ausgeübt werden, die in einer in dem Getriebe verwende
ten Halterung ausgebildet sind, entlastet und die erforderliche Festigkeit einer Halterung
gewährleistet.
In dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe mit dem erfindungsgemäßen Aufbau
bewegt sich das zwangsweise zugeführte Schmieröl durch die Schmieröldurchlässe, die
in der Halterung ausgebildet sind, um dadurch das Schubwälzlager zu schmieren. Da
der Abschnitt jedes der Schmieröldurchlässe die Form einer bogenförmigen Nut besitzt,
können die Beanspruchungen, die in den Schmieröldurchlässen erzeugt werden,
entlastet werden.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es
zeigen:
Fig. 1A, 1B eine erste Ausführungsform einer Halterung, die in einem
stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe verwendet wird, wobei Fig.
1A eine Draufsicht der Halterung ist und Fig. 1B eine Längs
schnittansicht der Halterung ist;
Fig. 2A, 2B eine in der ersten Ausführungsform verwendete Tasche, wobei
Fig. 2A die Bewegung eines Wälzelementes in der Tasche veran
schaulicht und Fig. 2B eine Längsschnittansicht der Tasche ist;
Fig. 3A-3C eine zweite Ausführungsform einer Halterung, die in einem
stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe verwendet wird, wobei Fig.
3A eine Draufsicht der Halterung ist, Fig. 3B eine Längsschnittan
sicht der Halterung ist und Fig. 3C eine vergrößerte Draufsicht ei
ner in der Halterung ausgebildeten Tasche ist;
Fig. 4 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung
zwischen den Langlochverhältnissen der Tasche gemäß der zwei
ten Ausführungsform und den Lasten, mit denen die Wälzelemen
te gegen die Halterung pressen;
Fig. 5A, 5B eine dritte Ausführungsform einer Halterung, die in einem
stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe verwendet wird, wobei Fig.
5A eine Draufsicht der Halterung ist und Fig. 5B eine Seitenan
sicht der Halterung bei Betrachtung in Richtung des Pfeils A in Fig.
5A ist;
Fig. 6 die Verteilung der Beanspruchungen, die in einem Schmieröl
durchlaß, der in der dritten Ausführungsform verwendet wird, auf
treten;
Fig. 7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung
zwischen den Verschiebungsbeträgen eines Wälzelementes und
den Positionen (Orientierungswinkeln) des Wälzelementes in der
Halterung in deren Umfangsrichtung;
Fig. 8 die bereits erwähnte Längsschnittansicht eines Schubwälzlagers
und einer Schmierungsvorrichtung in einem herkömmlichen stu
fenlos verstellbaren Toroidgetriebe;
Fig. 9 die bereits erwähnte erläuternde Darstellung eines verformten
Zustandes eines inneren Laufrings in dem herkömmlichen stufen
los verstellbaren Toroidgetriebe, wenn der innere Laufring durch
ein Wälzelement gepreßt wird;
Fig. 10A, 10B die bereits erwähnten Ansichten zur Erläuterung der Kräfte in
tangentialer Richtung, die in den Traktionskontaktabschnitten in
dem herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe auftre
ten;
Fig. 11 die bereits erwähnte Ansicht zur Erläuterung der Drehzahl eines
Wälzelementes um eine Halterung in dem Schubwälzlager in dem
herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe;
Fig. 12 die bereits erwähnte Ansicht zur Erläuterung der Kontaktlasten
zwischen einem Wälzelement und einer Halterung in dem Schub
wälzlager in dem herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroid
getriebe;
Fig. 13A die bereits erwähnte Draufsicht der Halterung des Schubwälzla
gers in dem herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe;
Fig. 13B eine Seitenansicht der Halterung bei Betrachtung in Richtung des
Pfeils B in Fig. 13A; und
Fig. 14 die bereits erwähnte Ansicht zur Erläuterung der Verteilung der
Beanspruchungen, die in einem Schmieröldurchlaß in dem
Schubwälzlager in dem herkömmlichen stufenlos verstellbaren To
roidgetriebe auftreten.
In den Fig. 1A bis 2B ist eine erste Ausführungsform eines stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebes gezeigt. Wie oben beschrieben, werden die Wälzelemente 8 und die
Halterung 9 in dem Schubwälzlager 7, das als Antriebsrollenlager in einem stufenlos
verstellbaren Toroidgetriebe verwendet wird, zur Erleichterung der Prüfung und der
Auslieferung im Montageprozeß des Schubwellenlagers 7 und daher zur Reduzierung
der Herstellungskosten als Unterbaueinheit-Elemente in einem Zwischenschritt des
Montageprozesses verwendet. Daher wird ein sogenanntes Kugelführungssystem
verwendet, in dem die Halterung 9 durch die Wälzelemente 8 positioniert wird. In diesem
System ist für die inneren und äußeren Laufflächen keine Gleitführungsfläche
vorgesehen, so daß der dynamische Drehmomentverlust des Lagers reduziert wird. Dies
ist besonders in einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe wichtig, das einen hohen
Kraftübertragungswirkungsgrad erzielen soll.
In dem Kugelführungssystem ist ein Taschenzwischenraum zwischen den Taschen 11
der Halterung 9 und der Wälzelemente 8 wichtig. Der Taschenzwischenraum darf weder
zu groß noch zu klein sein. Insbesondere wird im Antriebsrollenlager des stufenlos
verstellbaren Toroidgetriebes eine Kraft ausgeübt, die von derjenigen in einem
gewöhnlichen Schubkugellager verschieden ist, weshalb der Taschenzwischenraum des
Schubwälzlagers 7 verschieden von demjenigen des gewöhnlichen Schubkugellagers
gesetzt ist.
Wenn der Zwischenraum zu klein gesetzt ist, steigt eine auf die Halterung 9 ausgeübt
Kraft aufgrund der Differenz zwischen den Drehzahlen der Wälzelemente 8 um die
Halterung 9 an, wodurch die Beanspruchungsamplitude ansteigt, mit der Folge, daß die
Halterung 9 aufgrund einer durch wiederholte Beanspruchung bedingten Ermüdung
beschädigt werden kann. Wenn andererseits der Zwischenraum zu groß gesetzt ist,
kann die Halterung 9 während ihrer Drehung schwingen, wodurch die Kollisionskraft
zwischen der Halterung 9 und den Wälzelementen 8 ansteigt, so daß die Halterung 9
beschädigt werden kann und die Wälzelemente 8 abplatzen können.
Um die Festigkeit der Halterung zu gewährleisten, ist diese so entworfen, daß ihr
Außendurchmesser so groß wie möglich ist, ohne daß die Halterung 9 die Traktionsober
fläche stört. Das Schwingen der Halterung 9 erzeugt einen gegenseitigen Kontakt
zwischen dem Außendurchmesser der Halterung 9 und der Traktionsfläche, wodurch die
eine hohe Kraft übertragende Traktionsfläche beschädigt werden kann. Bei einer
Prüfung, in der Wälzelemente mit jeweils ungefähr 16 mm Kugeldurchmesser verwendet
wurden, wurde die Halterung bei einem Zwischenraum von höchstens 0,1 mm binnen
kurzer Zeit beschädigt, außerdem wurde bei einem Zwischenraum von mehr als 0,9 mm
eine erhebliche Beschädigung an den Wälzelementen 8 festgestellt. Daher wird der
Zwischenraum zwischen der Tasche 11 und dem Wälzelement 8 vorzugsweise auf einen
Wert im Bereich von 0,6 bis 6,0% des Kugeldurchmessers des Wälzelementes 8
gesetzt.
Außerdem wird auf die Halterung 9 eine für ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe
eigentümliche Kraft ausgeübt. Bezüglich der Abmessungen der Innen- und Außen
durchmesser der Halterung 9 besteht eine Beschränkung, die durch die gegenseitige
Störung der Halterung 9 und anderer Teile begründet wird, weshalb eine Zunahme der
Dicke der Halterung 9 in radialer Richtung zur Folge hat, daß die Größe der Wälzele
mente abnehmen muß. Wenn die Wälzelemente 8 eine kleine Größe besitzen, wird die
Lastkapazität des Lagers verringert, so daß eine ausreichende Beständigkeit als
Fahrzeuglager nicht erhalten werden kann. Wenn daher die Dicke der Halterung 9 in
radialer Richtung (in Fig. 1 mit t1, t2 bezeichnet) auf ungefähr 10% des Kugeldurchmes
sers des Wälzelementes 8 gesetzt wird, kann nicht nur die Beständigkeit des Lagerlauf
rings beibehalten werden, sondern es kann auch eine Beschädigung der Halterung 9
verhindert werden. Wenn übrigens als Werkstoff der Halterung 9 ein Werkstoff mit hoher
Festigkeit (wie etwa HBSC1 gemäß Japanischem Industrie Standard JIS H5120)
verwendet wird, kann die Halterung 9 selbst dann verwendet werden, wenn ihre Dicke in
radialer Richtung in der Größenordnung von 7% liegt.
Selbstverständlich stimmt der Wälzkreisdurchmesser der Halterung 9 mit dem
Wälzkreisdurchmesser der Lauffläche überein. Da jedoch die Halterung 9 das
Kugelführungssystem verwendet, ist für die Halterung 9 eine bestimmte Genauigkeit
erforderlich, weshalb für den Wälzkreisdurchmesser der Halterung 9 ein Fehler von
höchstens 0,1 mm in bezug auf den Wälzkreisdurchmesser der Laufbahn festgelegt wird.
Solange weiterhin die Oberfläche der Halterung 9 nicht in einem bestimmten Grad eine
flache und glatte Oberfläche ist, bewirkt die Oberflächenrauheit der Halterung 9 eine
Beschädigung der Halterung 9, wenn sie mit den Wälzelementen 8 sowie mit den
inneren und äußeren Laufflächen in Kontakt gelangt, weshalb die Oberflächenrauheit der
Abschnitte der Halterung 9, bei denen die Halterung 9 sowohl mit den Wälzelementen 8
als auch mit den inneren und äußeren Laufflächen in Kontakt gelangt, auf einen
Rauheitswert von höchstens 6,3 Ra gesetzt wird.
Ferner ist die Tasche 11 der Halterung 9, wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist, so
beschaffen, daß ein Herausrollen des Wälzelementes 8 aus der Tasche 11 verhindert
wird. Genauer ist die Lochform der Tasche 11 durch Kombination eines zylindrischen
Abschnitts 11x und einer sphärischen Fläche 11r gebildet. Daher liegt das Wälzelement
8 an der sphärischen Fläche 11r der Tasche 11 an, wodurch ein Herausrollen des
Wälzelementes 8 aus der Tasche 11 verhindert wird, während die gegenüberliegende
Seite der Tasche 11 durch Verstemmen oder dergleichen bearbeitet wird, um ein
Herausgleiten des Wälzelementes 8 zu verhindern. Hierbei ist es übrigens wichtig, daß
ein Verstemmen die Bewegung des Wälzelementes 8 nicht verhindert, sondern eine
geringfügige Bewegung des Wälzelementes 8 in axialer Richtung der Halterung 9 zuläßt.
Der Betrag a, um den das Wälzelement 8 von der Stirnfläche der Halterung 9 vorsteht,
ist größer als die Tiefe der Laufbahnnuten, die in den inneren bzw. äußeren Laufflächen
gebildet sind. Hierbei zeigt in Fig. 2A eine gestrichelte Linie im oberen Bereich einen
Zustand, in dem sich das Wälzelement 8 nach oben bewegt, während eine gestrichelte
Linie im unteren Bereich einen Zustand zeigt, in dem sich das Wälzelement 8 nach unten
bewegt. Der Kugeldurchmesser des Wälzelementes 8 liegt in der Größenordnung von 20
bis 40% des Wälzkreisdurchmessers, während die Dicke h der Halterung 9 in axialer
Richtung in der Größenordnung von 30 bis 60% des Kugeldurchmessers des
Wälzelementes 8 liegt, wobei zwischen der Halterung 9 und der inneren Laufbahn sowie
zwischen der Halterung 9 und der äußeren Laufbahn notwendige Zwischenräume
vorhanden sind, wovon jeder auf 1 mm gesetzt ist.
Als Werkstoff für die Halterung 9 wird ein Werkstoff wie etwa JIS H5102-Messing mit
hoher Zugfestigkeit verwendet. Der Werkstoff kann auch eine Eisenplatte sein, die eine
Zugfestigkeit von 400 N/mm2 oder mehr besitzt und weicher als das Wälzelement 8 und
die inneren und äußeren Laufringe ist, wenn sie mit diesen zusammenstößt.
In den Fig. 3A bis 3C ist eine zweite Ausführungsform eines stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebes gezeigt. Eine in einer Halterung 9 vorgesehene Tasche 13 ist als
Langloch ausgebildet. Die Länge der Tasche 13 in Umfangsrichtung der Halterung 9 ist
größer als die Länge der Tasche 13 in radialer Richtung der Halterung 9, wobei das
Längenverhältnis wenigstens 1,03 beträgt. Da die Tasche 13 als Langloch ausgebildet
ist, das in Umfangsrichtung der Halterung 9 länger ist, wird die Kraft des Wälzelementes
8, mit der es gegen die Stirnfläche der Tasche 13 preßt, abgesenkt, außerdem wird eine
auf die Halterung 9 ausgeübte Kraft gesenkt, so daß eine Beschädigung der Halterung 9
vermieden werden kann. Das Wälzelement 8 enthält nicht nur einen Abschnitt, der sich
schneller als die Halterung 9 dreht, sondern an einer um 180° versetzten Position auch
einen Abschnitt, der sich langsamer als die Halterung 9 dreht. Das bedeutet, daß sich
das Wälzelement 8 dreht und sich dabei in Längsrichtung der Tasche 13, die ein
Langloch bildet, vorwärts und rückwärts bewegt.
In Fig. 4 sind die Langlochverhältnisse der Tasche 13 und die Kräfte (Lasten) der
Wälzelemente 8 auf die Halterung 9, die diesen Verhältnissen entsprechen, dargestellt.
Bei steigendem Langlochverhältnis nimmt die Last ab. Insbesondere in dem Fall, in dem
das Verhältnis der Länge in Umfangsrichtung zur Länge in radialer Richtung wenigstens
1,03 beträgt, ist der Abnahmebetrag (Steigung) der Last im Vergleich zum Anstieg des
Langlochverhältnisses gering. Daraus wird verständlich, daß bei einem Verhältnis von
1,03 oder mehr eine ausreichende Lastreduzierungswirkung erhalten werden kann.
Wenn das Langlochverhältnis übermäßig groß ist, wird der Abstand zwischen den
Taschen 13 der Halterung 9 verkürzt, wodurch die Festigkeit der Halterung 9 abgesenkt
wird, so daß die Halterung beschädigt werden kann. Ausgeführte Prüfungen haben
ergeben, daß die Halterung beschädigt werden kann, wenn der Abstand zwischen den
Taschen 13 nicht wenigstens gleich dem 0,1fachen kleinen Durchmesser (Länge der
Halterung in radialer Richtung) der Tasche 13 ist.
In den Fig. 5A bis 6 ist eine dritte Ausführungsform eines stufenlos verstellbaren
Toroidgetriebes gezeigt. In der dritten Ausführungsform besitzen die gleichen Kompo
nenten wie in dem herkömmlichen stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe die gleichen
Bezugszeichen, außerdem wird eine nochmalige Beschreibung dieser Komponenten
weggelassen.
Eine Halterung 21, die in den Fig. 5A und 5B gezeigt und in Verbindung mit der
Beschreibung des Standes der Technik erläutert worden ist, ist in einem Schubwälzlager
7 angeordnet, das zwischen einer Antriebsrolle 6 und einem Drehzapfen 4 in einem
stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe eingesetzt ist. Die Halterung 21 ist durch einen
kreisringförmigen Hauptkörper 22, mehrere Taschen 24, die in dem Zwischenabschnitt
des Hauptkörpers 22 in Durchmesserrichtung angeordnet sind und dazu verwendet
werden, Wälzelemente 23 rollbar zu halten, gebildet. Ferner sind zwischen den inneren
und äußeren Umfangskanten des Hauptkörpers 22 mehrere Schmieröldurchlässe 25 so
ausgebildet, daß diese Schmieröldurchlässe 25 durch die Taschen 24 verlaufen.
Jeder der Schmieröldurchlässe 25, die zwischen den inneren und äußeren Umfangskan
ten des Hauptkörpers 22 ausgebildet sind, weist im Querschnitt die Form einer
bogenförmigen Nut auf. Das heißt, daß der Hauptkörper 22 der Halterung 21 die gleiche
Dicke T wie die herkömmliche Halterung besitzt und daß der Abstand t zwischen den
Nutböden der Schmieröldurchlässe 25 ebenfalls gleich demjenigen der herkömmlichen
Halterung ist. In den Schmieröldurchlässen 25 der Ausführungsform ist jedoch der
Radius der bogenförmigen Nut R auf einen Wert im Bereich von 3 bis 10 mm gesetzt,
ferner ist der Abstand t zwischen den Nutböden auf wenigstens 3 mm gesetzt;
vorzugsweise ist der Radius der bogenförmigen Nut R auf 5 mm gesetzt.
Bei Prüfungen, die durchgeführt wurden, ist festgestellt worden, daß Beanspruchungen,
die in den Schmieröldurchlässen 25 auftreten, auf ungefähr 60% verringert werden
können, wenn der Querschnitt der Schmieröldurchlässe 25 so ausgebildet ist, daß der
Radius der bogenförmigen Nut R 5 mm beträgt. Die Querschnittsfläche des Schmieröl
durchlasses 25 kann ebenfalls gleich derjenigen der herkömmlichen ausgesparten Nut
gesetzt werden, so daß die Durchflußmenge des im Schmieröldurchlaß 25 strömenden
Schmieröls auf den gleichen Wert wie in der herkömmlichen ausgesparten Nut gesetzt
werden kann.
Durch Ändern des Radius der bogenförmigen Nut R des Schmieröldurchlasses 25 kann
der Abstand t zwischen den Nutböden der Schmieröldurchlässe 25 gleich oder größer
als derjenige des herkömmlichen Schmieröldurchlasses gesetzt werden. Da die
Halterung 21 in der Weise installiert wird, daß sie zwischen der äußeren Laufbahn und
der Antriebsrolle 6 gehalten wird, muß die Halterung 21 mit begrenzten Abmessungen
gebildet werden. Wie jedoch oben beschrieben worden ist, wird der Radius der
bogenförmigen Nut R vorzugsweise auf einen Wert im Bereich von 3 bis 10 mm gesetzt
und wird der Abstand t zwischen den Nutböden auf wenigstens 3 mm gesetzt.
Wenn in dieser Struktur der Schmieröldurchlaß 25 der Halterung 21, der unter den
gleichen Bedingungen wie im herkömmlichen Fall verwendet wird, so ausgebildet ist,
daß er die Form einer bogenförmigen Nut hat, wird eine Verteilung der im Schmieröldurchlaß
25 auftretenden Beanspruchungen erhalten, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, wobei
die maximale Beanspruchung X gesenkt wird, eine Beschädigung der Halterung 21 im
Schmieröldurchlaß verhindert werden kann und somit die Beständigkeit der Halterung 21
verbessert werden kann.
Obwohl lediglich bestimmte Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben
worden sind, können selbstverständlich zahlreiche Abwandlungen vorgenommen
werden, ohne von der technischen Lehre abzuweichen.
Wie oben beschrieben worden ist, wird gemäß der Ausführungsformen eine Halterung
geschaffen, die durch einen kreisringförmigen Hauptkörper und mehrere Taschen
gebildet ist, die im Zwischenabschnitt des Hauptkörpers in Durchmesserrichtung
ausgebildet sind, um darin Wälzelemente zu halten. Der Zwischenraum zwischen der
Tasche und dem Wälzelement ist auf einen Wert im Bereich von 0,6 bis 6,0% des
Kugeldurchmessers des Wälzelementes gesetzt. Damit können wenigstens die drei
folgenden Wirkungen erhalten werden:
- 1. eine Halterung gemäß der Ausführungsform besitzt eine Festigkeit, die für eine Halterung, die in einem Fahrzeug zum Einsatz kommt, notwendig ist;
- 2. die Halterung kann die Wälzelemente optimal führen; und
- 3. die Beständigkeit der Halterung selbst kann verbessert werden.
Ferner wird gemäß einer Ausführungsform eine Halterung für die Verwendung in einem
stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe geschaffen, die durch einen kreisringförmigen
Hauptkörper und mehrere Taschen gebildet ist, die in dem Zwischenabschnitt des
Hauptkörpers in Durchmesserrichtung gebildet sind, um darin Wälzelemente zu halten,
wobei zwischen den inneren und äußeren Umfangskanten des Hauptkörpers mehrere
Schmieröldurchlässe ausgebildet sind, wovon jeder als bogenförmige Nut ausgebildet
ist. Dadurch kann die Verteilung der auf die Schmieröldurchlässe der Halterung
ausgeübten Beanspruchungen entlastet werden, so daß die Beständigkeit und die
Zuverlässigkeit der Halterung erhöht werden können.
Claims (5)
1. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, mit:
einer Drehwelle (1);
ersten und zweiten Scheiben (2, 3), die an der Umfangsfläche der Drehwelle (1) drehbar gelagert sind, wobei jede der inneren Oberflächen (2a, 3a) der ers ten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) eine konkave Oberfläche mit bogenförmigem Querschnitt aufweist, und die beiden inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) einander gegenüber angeordnet sind;
einem Drehzapfen (4), der um eine Schwenkwelle schwenkbar ist;
einer Exzenterwelle (5), die im Drehzapfen (4) vorgesehen ist;
einer Antriebsrolle (6), die zwischen den ersten und zweiten Scheiben (2, 3) gehalten wird, wobei die Antriebsrolle (6) drehbar auf der Exzenterwelle (5) ge lagert ist, und eine Umfangsfläche (6a) aufweist, die eine sphärisch-konvexe Oberfläche bildet;
einem Schubwälzlager (7), das zwischen die Antriebsrolle (6) und den Drehzapfen (4) eingesetzt ist, um eine auf die Antriebsrolle (6) ausgeübte Schublast aufzunehmen, wobei das Schubwälzlager (7) mehrere Wälzelemente (8) und eine Halterung (9) aufweist, welche die Wälzelemente (8) rollbar hält, und die Halterung (9) einen kreisringförmigen Hauptkörper und mehrere Taschen (11, 13) aufweist, die im Hauptkörper ausgebildet sind, um die mehreren Wälz elemente (8) rollbar zu halten,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Taschen (11, 13) ein Spiel der Wälzelemente (8) bewirken, wobei das Spiel auf einen Wert im Be reich von 0,6 bis 6,0% des Kugeldurchmessers der Wälzelemente (8) gesetzt ist.
einer Drehwelle (1);
ersten und zweiten Scheiben (2, 3), die an der Umfangsfläche der Drehwelle (1) drehbar gelagert sind, wobei jede der inneren Oberflächen (2a, 3a) der ers ten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) eine konkave Oberfläche mit bogenförmigem Querschnitt aufweist, und die beiden inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) einander gegenüber angeordnet sind;
einem Drehzapfen (4), der um eine Schwenkwelle schwenkbar ist;
einer Exzenterwelle (5), die im Drehzapfen (4) vorgesehen ist;
einer Antriebsrolle (6), die zwischen den ersten und zweiten Scheiben (2, 3) gehalten wird, wobei die Antriebsrolle (6) drehbar auf der Exzenterwelle (5) ge lagert ist, und eine Umfangsfläche (6a) aufweist, die eine sphärisch-konvexe Oberfläche bildet;
einem Schubwälzlager (7), das zwischen die Antriebsrolle (6) und den Drehzapfen (4) eingesetzt ist, um eine auf die Antriebsrolle (6) ausgeübte Schublast aufzunehmen, wobei das Schubwälzlager (7) mehrere Wälzelemente (8) und eine Halterung (9) aufweist, welche die Wälzelemente (8) rollbar hält, und die Halterung (9) einen kreisringförmigen Hauptkörper und mehrere Taschen (11, 13) aufweist, die im Hauptkörper ausgebildet sind, um die mehreren Wälz elemente (8) rollbar zu halten,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Taschen (11, 13) ein Spiel der Wälzelemente (8) bewirken, wobei das Spiel auf einen Wert im Be reich von 0,6 bis 6,0% des Kugeldurchmessers der Wälzelemente (8) gesetzt ist.
2. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Taschen (11) eine Lochform mit einer Kombination aus ei
nem zylindrischen Abschnitt (11x) und einer sphärischen Fläche (11r) aufwei
sen.
3. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Taschen (13) jeweils als Langloch ausgebildet sind.
4. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, mit:
einer Drehwelle (1);
ersten und zweiten Scheiben (2, 3), die an der Umfangsfläche der Drehwelle (1) drehbar gelagert sind, wobei jede der inneren Oberflächen (2a, 3a) der ers ten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) eine konkave Oberfläche mit bogenförmigem Querschnitt aufweist, und die beiden inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) einander gegenüber angeordnet sind;
einem Drehzapfen (4), der um eine Schwenkwelle schwenkbar ist;
einer Exzenterwelle (5), die im Drehzapfen (4) vorgesehen ist;
einer Antriebsrolle (6), die zwischen den ersten und zweiten Scheiben (2, 3) gehalten wird, wobei die Antriebsrolle (6) drehbar auf der Exzenterwelle (5) ge lagert ist, und eine Umfangsfläche (6a) aufweist, die eine sphärisch-konvexe Oberfläche bildet;
einem Schubwälzlager (7), das zwischen die Antriebsrolle (6) und den Dreh zapfen (4) eingesetzt ist, um eine auf die Antriebsrolle (6) ausgeübte Schublast aufzunehmen, wobei das Schubwälzlager (7) mehrere Wälzelemente (23) und eine Halterung (21) aufweist, welche die Wälzelemente (23) rollbar hält, und die Halterung (21) einen kreisringförmigen Hauptkörper (22) und mehrere Ta schen (24) aufweist, die im Hauptkörper (22) ausgebildet sind, um die mehreren Wälzelemente (23) rollbar zu halten, sowie mehrere Schmieröldurchlässe (25) aufweist, die zwischen inneren und äußeren Umfangskanten des Haupt körpers (22) so ausgebildet sind, daß sie jeweils durch die Taschen (24) ver laufen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schmieröldurchlässe (25) ei nen Querschnitt in Form einer bogenförmigen Nut (R) besitzt.
einer Drehwelle (1);
ersten und zweiten Scheiben (2, 3), die an der Umfangsfläche der Drehwelle (1) drehbar gelagert sind, wobei jede der inneren Oberflächen (2a, 3a) der ers ten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) eine konkave Oberfläche mit bogenförmigem Querschnitt aufweist, und die beiden inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) einander gegenüber angeordnet sind;
einem Drehzapfen (4), der um eine Schwenkwelle schwenkbar ist;
einer Exzenterwelle (5), die im Drehzapfen (4) vorgesehen ist;
einer Antriebsrolle (6), die zwischen den ersten und zweiten Scheiben (2, 3) gehalten wird, wobei die Antriebsrolle (6) drehbar auf der Exzenterwelle (5) ge lagert ist, und eine Umfangsfläche (6a) aufweist, die eine sphärisch-konvexe Oberfläche bildet;
einem Schubwälzlager (7), das zwischen die Antriebsrolle (6) und den Dreh zapfen (4) eingesetzt ist, um eine auf die Antriebsrolle (6) ausgeübte Schublast aufzunehmen, wobei das Schubwälzlager (7) mehrere Wälzelemente (23) und eine Halterung (21) aufweist, welche die Wälzelemente (23) rollbar hält, und die Halterung (21) einen kreisringförmigen Hauptkörper (22) und mehrere Ta schen (24) aufweist, die im Hauptkörper (22) ausgebildet sind, um die mehreren Wälzelemente (23) rollbar zu halten, sowie mehrere Schmieröldurchlässe (25) aufweist, die zwischen inneren und äußeren Umfangskanten des Haupt körpers (22) so ausgebildet sind, daß sie jeweils durch die Taschen (24) ver laufen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schmieröldurchlässe (25) ei nen Querschnitt in Form einer bogenförmigen Nut (R) besitzt.
5. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die bogenförmige Nut (R) einen vorgegebenen Radius auf
weist.
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