DE10018978A1 - Stufenloses Toroidgetriebe - Google Patents
Stufenloses ToroidgetriebeInfo
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Abstract
In einem stufenlosen Toroidgetriebe ist zwischen einer Antriebsrolle und einem Drehzapfen ein Schubwälzlager angeordnet, das eine auf die Antriebsrolle ausgeübte Schublast unterstützt. Das Schubwälzlager umfaßt mehrere Wälzelemente und eine Halterung, die die mehreren Wälzelemente rollbar hält. Die Halterung besitzt einen kreisförmigen Hauptkörper sowie mehrere Taschen, die im Hauptkörper ausgebildet sind, um die mehreren Wälzelemente rollbar zu halten. Ein Zwischenraum zwischen der Tasche und dem Wälzelement ist auf einen Wert im Bereich von 0,6 bis 6,0% des Kugeldurchmessers des Wälzelements gesetzt.
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der stufenlosen Toroid
getriebe und insbesondere ein stufenloses Toroidgetriebe,
bei dem die Halterung, die mehrere Wälzelemente rollbar
hält, verbessert ist.
In den letzten Jahren sind als Getriebe für Fahrzeuge
oder als Getriebe für verschiedene Industriemaschinen
stufenlose Toroidgetriebe in Gebrauch gekommen. Bei
spielsweise ist aus JP 6-16753-A ein stufenloses Toroid
getriebe bekannt, in dem eine Halterung eines Antriebs
rollenlagers einteilig aus Kunstharz gebildet ist, ferner
ist aus JP 7-35847-A ein stufenloses Toroidgetriebe
bekannt, bei dem in einer Halterung eine Ölnut gebildet
ist, um deren Schmierungswirkungsgrad zu erhöhen, weiter
hin ist aus JP 7-174146-A ein stufenloses Toroidgetriebe
bekannt, bei dem in einer Halterung eine Ölbohrung ausge
bildet ist, um deren Schmierungswirkungsgrad zu erhöhen.
Die Halterung des obengenannten Antriebsrollenlagers ist
allgemein wie in Fig. 8 gezeigt beschaffen.
Genauer sind am Umfang einer Drehwelle 1 eine Antriebs
scheibe 2 und eine Abtriebsscheibe 3, deren innere Um
fangsflächen jeweils einander zugewandt sind, drehbar
unterstützt. Zwischen die Antriebs- und Abtriebsscheiben
2 bzw. 3 ist ein Drehzapfen 4 eingefügt, der um seine
(nicht gezeigte) Schwenkwelle, die sich an einer Tor
sionsposition in bezug auf die Mittelachsen der Antriebs-
und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 befindet, schwenken kann.
Hierbei hat der Ausdruck "Torsionsposition" die Bedeutung
einer geometrischen Lage senkrecht zur Richtung der
Drehwelle 1, ohne diese zu schneiden. Der Drehzapfen 4
enthält eine Verschiebungswelle 5, an deren Umfangsfläche
eine Antriebsrolle 6 angeordnet ist, die in der Weise
drehbar unterstützt ist, daß sie zwischen den Antriebs-
und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 gehalten wird. Ferner ist
zwischen die Antriebsrolle 6 und den Drehzapfen 4 ein
Schubwälzlager 7 eingesetzt, das dazu verwendet wird,
eine Schublast auf die Antriebsrolle 6 aufzunehmen.
Die jeweiligen inneren Umfangsflächen 2a und 3a der
Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 sind konkave
Oberflächen, wovon jede einen bogenförmigen Querschnitt
besitzt, 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, die die mehreren Wälzelemente rollbar
hält.
Die Halterung 9 umfaßt einen kreisförmigen Hauptkörper 10
und mehrere Taschen 11, die in Zwischenabschnitten des
Hauptkörpers 10 in dessen Durchmesserrichtung angeordnet
sind, um die Wälzelement 8 rollbar zu halten. Die Halte
rung 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 stufenlosen Toroidgetriebe mit
dem obigen Aufbau die das Schubwälzlager 7 bildende
Halterung 9 in axialer Richtung verschoben wird, damit
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 stufenlosen Toroidge
triebes verwendeten Schubwälzlager 7 können jedoch auf
grund seiner Struktur, die für einen Traktionskontakt
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, erhalten werden; diese
beiden Kontaktpunkte bilden zueinander einen Kontaktwin
kel α. Daher nimmt die innere Lauffläche 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 kreisförmige 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 Trakti
onskontaktabschnitt eine Kraft 2Ft in tangentialer Rich
tung erzeugt, wie in Fig. 10A gezeigt ist. Diese Kraft
wird zu einer Kraft P, die bestrebt ist, das Schubwälzla
ger 7 nach unten zu drücken, wie in Fig. 10B gezeigt ist,
wodurch ein Kräfteungleichgewicht erzeugt wird.
Wenn das Schubwälzlager 7 unter dieser Bedingung verwen
det wird, besitzen die Drehzahlen der Wälzelemente 8 um
die Halterung 9 Verteilungen, wie sie in Fig. 11 gezeigt
sind. 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 2Ft niedriger als die Drehzahlen der
Wälzelemente in der zur Kraft 2Ft 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 2Ft entgegengesetzten
Richtung, wie durch Pfeile gezeigt ist (deren Längen die
Stärken der Kontaktlasten angeben), in der Weise, daß die
Halterung 9 in Drehrichtung geschoben wird, hingegen
wirken sie in Richtung der Kraft 2Ft in der Weise, daß
die Halterung 9 in der zu ihrer Drehrichtung entgegenge
setzten Richtung geschoben wird. Daher wird auf eine
Tasche 11a eine Kompressionsbeanspruchung ausgeübt,
während auf eine Tasche 11b eine Zugbeanspruchung ausge
übt wird. Somit nimmt während einer Umdrehung der Halte
rung 9 eine Tasche 11 Beanspruchungen auf, die sich
zyklisch zwischen einer Kompressionsbeanspruchung und
einer Zugbeanspruchung ändern.
Außerdem ist in einem herkömmlichen stufenlosen Toroidge
triebe der Schmieröldurchlaß 12 der Halterung 9, die
unter diesen Bedingungen verwendet wird, wie in den
Fig. 13A und 13B gezeigt ist, als ausgesparte Nut ausge
bildet (eine im wesentlichen U-förmige Nut, die zwei
Eckabschnitte enthält, wovon jeder als Bogen R ausgebil
det ist). Wenn daher auf die Tasche 11 eine Zugbeanspru
chung ausgeübt wird, wird in der Umgebung der ausgespar
ten Nut eine Beanspruchungsverteilung wie in Fig. 14
gezeigt erhalten; genauer besteht die Gefahr, daß die
maximale Beanspruchung X auf die Umgebung der Verbin
dungspunkte zwischen den beiden Eckabschnitten R und dem
Boden der Nut ausgeübt wird, so daß die Halterung 9 in
der Nähe dieser Verbindungsabschnitte und ausgehend von
diesen bricht.
In dem Schubwälzlager 7, das als Antriebsrollenlager in
einem stufenlosen Toroidgetriebe verwendet wird, werden
die Wälzelemente 8 und die Halterung 9 als Unterbauein
heit-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 "Kugelführungssy
stem" verwendet, in dem die Halterung 9 durch die Wälze
lemente 8 positioniert wird. In diesem System ist für die
inneren und äußeren Laufflächen keine Gleitführungsober
fläche vorgesehen, um den dynamischen Drehmomentverlust
des Lagers abzusenken. Dies ist in dem stufenlosen Toro
idgetriebe, das einen hohen Kraftübertragungswirkungsgrad
erzielen soll, besonders wichtig. In dem Kugelführungssy
stem 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.
Insbesondere wird in einem Antriebsrollenlager, das in
einem stufenlosen Toroidgetriebe verwendet wird, auf die
Taschen der Halterung eine Kraft ausgeübt, die von derje
nigen in einem gewöhnlichen Schubkugellager verschieden
ist, weshalb der Taschenzwischenraum des Antriebsrollen
lagers verschieden von demjenigen des gewöhnlichen Lagers
gesetzt werden muß.
Wenn der Zwischenraum zu klein gesetzt wird, neigt eine
auf die Halterung 9 ausgeübte Kraft aufgrund der unter
schiedlichen Drehzahlen der Wälzelemente 8 um die Halte
rung 9 zu einem Anstieg, wodurch die Beanspruchungsampli
tude 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 schwin
gen, 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, was im Gegensatz zu einem
gewöhnlichen Schublager steht, weshalb eine Traktions
kraft, die eine radiale Kraft ist, ausgeübt wird. Diese
radiale Kraft wird durch ein Nadelwälzlager, das zwischen
die innere Lauffläche 7a und die Verschiebungswelle 5
eingefügt ist, unterstützt. Das Nadelwälzlager erfordert
jedoch einen geeigneten Zwischenraum, weshalb die inneren
und äußeren Laufflächen zu einer gegenseitigen Verschie
bung um einen zu diesem Zwischenraum äquivalenten Betrag
neigen. Daher unterscheiden sich die Wälzelemente 8 in
Abhängigkeit von den Positionen der Wälzelemente 8 hin
sichtlich ihres Kontaktwinkels nur geringfügig.
Die Drehzahl ωc jedes Wälzelements 8 des Antriebsrollen
lagers um die Halterung kann durch die folgende Gleichung
ausgedrückt werden:
wobei Da den Kugeldurchmesser angibt, dm den Wälzkreis
durchmesser des Wälzelements angibt und ni die Drehzahl
der inneren Lauffläche angibt. Die Drehzahl des Wälzele
ments 8 um die Halterung 9 ändert sich entsprechend den
Kontaktwinkeln α, d. h. daß die Drehzahl in dem Antriebs
rollenlager ändert sich entsprechend den Positionen des
Wälzelements 8. Aufgrund dieser Differenz zwischen den
Drehzahlen des Wälzelements 8 kann das Wälzelement 8 an
die Halterung 9 angenähert und von dieser entfernt wer
den, so daß auf die Halterung 9 eine Kraft ausgeübt wird.
Wie oben beschrieben worden ist, wird die Position des
Wälzelements 8 in Umfangsrichtung entsprechend den Posi
tionen (Orientierungswinkeln) des Wälzelements 8 in
Umfangsrichtung verschoben. Die graphische Darstellung in
Fig. 7 zeigt die Beträge der Verschiebung der Position
des Wälzelements 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 in der inneren Laufbahn 7a vorgesehenen
Antriebsrolle 6 ist mit der Teilestruktur des Schubkugel
lagers, das für die Unterstützung der Drehwelle 1 verwen
det wird, auf die die Schublast ausgeübt wird, nahezu
identisch. Daher ist untersucht worden, ob das Antriebs
rollenlager des stufenlosen Toroidgetriebes kostengünstig
hergestellt werden kann, indem Teile, die für die Verwen
dung in einem vorhandenen Schubkugellager entworfen sind,
genutzt werden.
Nun trifft zwar zu, daß die Teilestruktur des Antriebs
rollenlagers der Teilestruktur des Schubkugellagers sehr
ähnlich ist, die Funktion der inneren Laufbahn 7a des
Antriebsrollenlagers ist jedoch von derjenigen des ge
wöhnlichen Schubkugellagers stark verschieden. Aufgrund
dessen sind im Antriebsrollenlager die Verteilung der
Lasten, die auf die innere Laufbahn 7a selbst ausgeübt
werden, sowie das Kontaktverhalten zwischen den Wälzele
menten 8, die zwischen die inneren und äußeren Laufbahnen
eingesetzt sind, und den inneren und äußeren Laufbahnen
von jenen des gewöhnlichen Schubkugellagers stark ver
schieden. Somit ist es unbedingt notwendig, gegenüber dem
gewöhnlichen Schubkugellager Änderungen an dem Antriebs
rollenlager vorzunehmen.
Beispielsweise wird in dem gewöhnlichen Schubkugellager
die innere Lauffläche als Unterstützungselement für die
Unterstützung der Welle des Schubkugellagers verwendet.
Andererseits ist in dem Antriebsrollenlager die Antriebs
rolle 6, die drehfest mit der inneren Laufbahn 7a verbun
den ist, ein Kraftübertragungselement, das verwendet
wird, um die Drehung der Antriebsscheibe 2 an die Ab
triebsscheibe 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 die innere Lauffläche 7a
und die Wälzelemente 8 erwärmt. Daher muß für das
Schmieröl, das zwischen die inneren und äußeren Laufflä
chen eingeleitet wird, ein Traktionsöl mit hoher Viskosi
tät verwendet werden, das speziell für diesen Zweck der
Kraftübertragung entwickelt worden ist.
Die Traktionsabschnitte, an denen die Antriebsrolle 6 mit
den Antriebs- und Abtriebsscheiben 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 Ab
schnitte (Traktionsabschnitte) als radiale Lasten ausge
übt werden. Daher wird in den Traktionsabschnitten, an
denen die Antriebsrolle 6 mit den Antriebs- und Abtriebs
scheiben 2 bzw. 3 in Kontakt ist, ein sehr hoher Kontakt
oberflächendruck erzeugt.
Beispielsweise wird das gewöhnliche Lager unter einem
Kontaktoberflächendruck von 2 bis 3 GPa oder weniger
verwendet; andererseits steigt in dem Antriebsrollenla
ger, das in dem stufenlosen Toroidgetriebe verwendet
wird, bei einer normalen Verzögerung der Kontaktoberflä
chendruck bis zu einem Druck im Bereich von 2,5 bis
3,5 GPa an, wobei bei maximaler Verzögerung die Möglich
keit besteht, daß der Kontaktoberflächendruck einen Druck
bis zu 4 GPa erreicht.
Die starken Drücke von den Antriebs- und Abtriebsscheiben
2 bzw. 3 werden konzentriert als radiale Lasten auf die
um 180° voneinander beabstandeten Positionen in den
Traktionsabschnitten der Antriebsrolle 6 ausgeübt, so daß
die Antriebsrolle 6 und die innere Laufbahn 7a, an der
die Antriebsrolle 6 angebracht ist, in ihrer radialen
Richtung komprimiert und verformt werden. Da diese Kom
pressionsverformung die innere Laufbahn 7a verwindet, ist
es nahezu unmöglich, daß die Schublasten, die von der
Antriebsrolle 6 auf die innere Laufbahn 7a ausgeübt
werden, gleichmäßig auf die mehreren Wälzelemente 8, die
jeweils zwischen der inneren Laufbahn 7a und der äußeren
Laufbahn angeordnet sind, verteilt werden. Das heißt, daß
die Schublast konzentriert auf einige der Wälzelemente 8,
die sich an einander gegenüberliegenden Positionen befin
den, wirkt, so daß sich der Kontaktoberflächendruck der
Wälzelemente 8, die mit den Laufbahnnuten versehen sind,
ändert, weshalb einige der Wälzelemente 8 auf den Lauf
bahnnuten mit sehr hohem Kontaktdruck rollen.
Daher muß für die Traktionsabschnitte, die mit den An
triebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 in Kontakt gelan
gen, sowie für die Laufbahnnuten der inneren und äußeren
Laufbahnen, die mit den Wälzelementen 8 in Kontakt gelan
gen, unbedingt eine spezielle Auswahl des Werkstoffs, der
Oberflächenhärte und der Oberflächenrauheit vorgenommen
werden, um eine verringerte Lebensdauer des Antriebsrol
lenlagers, die durch die räumlich begrenzte Wirkung des
hohen Kontaktoberflächendrucks verursacht wird, zu ver
meiden.
Vor diesem Hintergrund hat der Anmelder bereits eine
Technik vorgeschlagen, bei der die Wälzelemente 8, um die
Widerstandsfähigkeit des Antriebsrollenlagers gegenüber
der räumlich begrenzten Wirkung des hohen Kontaktoberflä
chendrucks zu erhöhen und dadurch die Lebensdauer des
Antriebsrollenlagers zu verlängern, jeweils aus mittlerem
oder hohem Kohlenstoffstahl (middle carbon steel or high
carbon steel) hergestellt sind und die Oberflächenhärte
und -festigkeit der Wälzelemente 8 unter Verwendung einer
Karbonitrierungsbehandlung und einer Vergütungsbehandlung
eingestellt werden (siehe JP 7-208568-A).
Der Anmelder hat außerdem eine Technik vorgeschlagen, bei
der die Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 sowie die
Antriebsrolle 6 und die innere Laufbahn 7a, die mit den
Antriebs- und Abtriebsscheiben 2 bzw. 3 in Kontakt gelan
gen, karbonisiert und anschließend geschliffen oder
endbearbeitet werden oder aber karbonitriert und an
schließend geschliffen oder endbearbeitet werden, um
dadurch die Härte und die effektive Tiefe der gehärteten
Schicht der Oberflächen dieser Elemente auf einen geeig
neten Wert (im Bereich von 2 bis 4 mm) einzustellen, um
der Wirkung des räumlich begrenzten Kontaktoberflächen
drucks 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, die innere Lauf
bahn 7a und die Wälzelemente 8 aus ausgewählten Werkstof
fen hergestellt sind und geeigneten Oberflächenbehandlun
gen unterworfen werden, um ihre Oberflächenhärte, die
effektive Tiefe der gehärteten Schicht und ihre Oberflä
chenrauheit auf geeignete Werte einzustellen, können die
gewünschten Lebensdauern für die obenerwähnten Traktions
abschnitte und inneren und äußeren Laufbahnen des An
triebsrollenlagers nicht zufriedenstellend erzielt wer
den.
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 Drehmomentübertra
gungswirkungsgrad zu erhöhen. Lediglich durch die obenge
nannten Verbesserungen bleibt jedoch noch immer die
Möglichkeit bestehen, daß in Abhängigkeit von der Festle
gung der Abmessungen der Laufbahnnuten in den inneren und
äußeren Laufbahnen sowie der Wälzelemente 8 der dynami
sche Drehmomentverlust im Lager ansteigt, wodurch der
Drehmomentübertragungswirkungsgrad abnimmt.
Trotz der obengenannten geeigneten Einstellung der Härte
und der effektiven Tiefe der gehärteten Schicht der
Oberflächen der Antriebsrolle 6 und der inneren Laufbahn
7a besteht noch immer die Möglichkeit, daß die Kanten der
Laufbahnnuten und die Wälzelemente 8 frühzeitig beschä
digt 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 stufenlosen Toroidgetrie
ben festgestellt wurden, zu beseitigen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
stufenloses Toroidgetriebe zu schaffen, das die Vertei
lung der Beanspruchungen, die auf mehrere Schmieröldurch
lässe ausgeübt werden, die in einer in dem Getriebe
verwendeten Halterung ausgebildet sind, entlasten kann
und das ferner die erforderliche Festigkeit einer Halte
rung gewährleisten kann, die Wälzelemente geeignet führen
kann und somit die Beständigkeit des Getriebes erhöhen
kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein stufenloses Toroidge
triebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 4.
In dem stufenlosen Toroidgetriebe mit dem erfindungsgemä
ßen 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 Schmieröldurch
lässe eine einzige Bogenform besitzt, können die Bean
spruchungen, die in den Schmieröldurchlässen erzeugt
werden, entlastet werden.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut
lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es
zeigen:
Fig. 1A, 1B eine erste Ausführungsform einer Halte
rung, die in einem stufenlosen Toroidge
triebe der Erfindung verwendet wird, wo
bei Fig. 1A eine Draufsicht der Halterung
ist und Fig. 1B eine Längsschnittansicht
der Halterung ist;
Fig. 2A, 2B eine in der ersten Ausführungsform ver
wendete Tasche, wobei Fig. 2A die Bewe
gung eines Wälzelements in der Tasche
veranschaulicht und Fig. 2B eine Längs
schnittansicht der Tasche ist;
Fig. 3A-3C eine zweite Ausführungsform einer Halte
rung, die in einem stufenlosen Toroidge
triebe der Erfindung verwendet wird, wo
bei Fig. 3A eine Draufsicht der Halterung
ist, Fig. 3B eine Längsschnittansicht der
Halterung ist und Fig. 3C eine vergrö
ßerte Draufsicht einer in der Halterung
ausgebildeten Tasche ist;
Fig. 4 eine graphische Darstellung zur Erläute
rung der Beziehung zwischen den Langloch
verhältnissen der Tasche gemäß der zwei
ten Ausführungsform und den Lasten, mit
denen die Wälzelemente gegen die Halte
rung pressen;
Fig. 5A, 5B eine dritte Ausführungsform einer Halte
rung, die in einem stufenlosen Toroidge
triebe der Erfindung verwendet wird, wo
bei Fig. 5A eine Draufsicht der Halterung
ist und Fig. 5B eine Seitenansicht der
Halterung bei Betrachtung in Richtung des
Pfeils A in Fig. 5A ist;
Fig. 6 die Verteilung der Beanspruchungen, die
in einem Schmieröldurchlaß, der in der
dritten Ausführungsform verwendet wird,
auftreten;
Fig. 7 eine graphische Darstellung zur Erläute
rung der Beziehung zwischen den Verschie
bungsbeträgen eines Wälzelements und den
Positionen (Orientierungswinkeln) des
Wälzelements in der Halterung in deren
Umfangsrichtung;
Fig. 8 die bereits erwähnte Längsschnittansicht
eines Schubwälzlagers und einer Schmie
rungsvorrichtung in einem herkömmlichen
stufenlosen Toroidgetriebe;
Fig. 9 die bereits erwähnte erläuternde Darstel
lung eines verformten Zustandes einer in
neren Laufbahn in dem herkömmlichen stu
fenlosen Toroidgetriebe, wenn die innere
Laufbahn durch ein Wälzelement gepreßt
wird;
Fig. 10A, 10B die bereits erwähnten Ansichten zur
Erläuterung der Kräfte in tangentialer
Richtung, die in den Traktionskontaktab
schnitten in dem herkömmlichen stufenlo
sen Toroidgetriebe auftreten;
Fig. 11 die bereits erwähnte Ansicht zur Erläute
rung der Drehzahl eines Wälzelements um
eine Halterung in dem Schubwälzlager in
dem herkömmlichen stufenlosen Toroidge
triebe;
Fig. 12 die bereits erwähnte Ansicht zur Erläute
rung der Kontaktlasten zwischen einem
Wälzelement und einer Halterung in dem
Schubwälzlager in dem herkömmlichen stu
fenlosen Toroidgetriebe;
Fig. 13A die bereits erwähnte Draufsicht der
Halterung des Schubwälzlagers in dem her
kömmlichen stufenlosen 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 Erläute
rung der Verteilung der Beanspruchungen,
die in einem Schmieröldurchlaß in dem
Schubwälzlager in dem herkömmlichen stu
fenlosen Toroidgetriebe auftreten.
In den Fig. 1A bis 2B ist eine erste Ausführungsform
eines stufenlosen Toroidgetriebes der Erfindung gezeigt.
Wie oben beschrieben, werden die Wälzelemente 8 und die
Halterung 9 in dem Schubwälzlager 7, das als Antriebsrol
lenlager in einem stufenlosen 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 vorge
sehen, so daß der dynamische Drehmomentverlust des Lagers
reduziert wird. Dies ist besonders in einem stufenlosen
Toroidgetriebe wichtig, das einen hohen Kraftübertra
gungswirkungsgrad erzielen soll.
In dem Kugelführungssystem ist ein Taschenzwischenraum
zwischen den Taschen 11 der Halterung 9 und der Wälzele
mente 8 wichtig. Der Taschenzwischenraum darf weder zu
groß noch zu klein sein. Insbesondere wird im Antriebs
rollenlager des stufenlosen Toroidgetriebes eine Kraft
ausgeübt, die von derjenigen in einem gewöhnlichen Schub
kugellager verschieden ist, weshalb der Taschenzwischen
raum des Schubwälzlagers 7 verschieden von demjenigen des
gewöhnlichen Schubkugellagers gesetzt ist.
Wenn der Zwischenraum zu klein gesetzt ist, neigt eine
auf die Halterung 9 ausgeübt Kraft aufgrund der Differenz
zwischen den Drehzahlen der Wälzelemente 8 um die Halte
rung 9 zu einem Anstieg, wodurch die Beanspruchungsampli
tude ansteigt, mit der Folge, daß die Halterung 9 auf
grund 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 Kollisions
kraft 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 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 Kugel
durchmessers des Wälzelements 8 gesetzt.
Außerdem wird auf die Halterung 9 eine für ein stufenlo
ses Toroidgetriebe eigentümliche Kraft ausgeübt. Bezüg
lich der Abmessungen der Innen- und Außendurchmesser der
Halterung 9 besteht eine Beschränkung, die durch die
gegenseitige Störung der Halterung 9 und anderer Teile
verursacht wird, weshalb eine Zunahme der Dicke der
Halterung 9 in radialer Richtung zur Folge hat, daß die
Größe der Wälzelemente abnehmen muß. Wenn die Wälzele
mente 8 eine kleine Größe besitzen, wird die Lastkapazi
tät 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% oder mehr des Kugeldurchmessers des Wälzelements 8
gesetzt wird, kann nicht nur die Beständigkeit der Lager
laufbahn 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 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 Kugelführungssy
stem verwendet, ist für die Halterung 9 eine bestimmte
Genauigkeit erforderlich, weshalb für den Wälzkreisdurch
messer der Halterung 9 ein Fehler von höchstens 0,1 mm in
bezug auf den Wälzkreisdurchmesser der Laufbahn festge
legt wird. Solange weiterhin die Oberfläche der Halterung
9 nicht in einem bestimmten Grad eine flache und glatte
Oberfläche ist, bewirkt die Oberflächenrauheit der Halte
rung 9 eine Beschädigung der Halterung 9, wenn sie mit
den Wälzelementen 8 sowie mit den inneren und äußeren
Laufflächen in Kontakt gelangt, weshalb die Oberflächen
rauheit 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 Her
ausrollen des Wälzelements 8 aus der Tasche 11 verhindert
wird. Genauer ist die Lochform der Tasche 11 durch Kombi
nation eines zylindrischen Abschnitts 11x und einer
sphärischen Fläche 11r gebildet. Daher liegt das Wälzele
ment 8 an der sphärischen Fläche 11r der Tasche 11 an,
wodurch ein Herausrollen des Wälzelements 8 aus der
Tasche 11 verhindert wird, während die gegenüberliegende
Seite der Tasche 11 durch Verstemmen oder dergleichen
bearbeitet wird, um ein Herausgleiten des Wälzelements 8
zu verhindern. Hierbei ist es übrigens wichtig, daß ein
Verstemmen die Bewegung des Wälzelements 8 nicht verhin
dert, sondern eine geringfügige Bewegung des Wälzelements
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 Lauf
bahnnuten, 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 Wälzelements 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 Wälzelements 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-Hochspannungsmessing (JIS H5102 high
tension brass) 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 Laufbahnen ist, wenn sie mit
diesen zusammenstößt.
In den Fig. 3A bis 3C ist eine zweite Ausführungsform
eines stufenlosen Toroidgetriebes der Erfindung gezeigt.
Eine in einer Halterung 9 vorgesehene Tasche 13 ist als
Langloch ausgebildet. Die Länge der Tasche 13 in Umfangs
richtung 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 Wälzele
ments 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° versetz
ten Position auch einen Abschnitt, der sich langsamer als
die Halterung 9 dreht. Das bedeutet, daß sich das Wälz
element 8 dreht und sich dabei in Längsrichtung der
Tasche 13, die ein Langloch bildet, vorwärts und rück
wärts 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. Insbe
sondere 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 ge
ring. Daraus wird verständlich, daß bei einem Verhältnis
von 1,03 oder mehr eine ausreichende Lastreduzierungswir
kung 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 beschä
digt werden kann. Vom Anmelder 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 stufenlosen Toroidgetriebes der Erfindung gezeigt.
In der dritten Ausführungsform besitzen die gleichen
Komponenten wie in dem herkömmlichen stufenlosen Toroid
getriebe 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 Tech
nik erläutert worden ist, ist in einem Schubwälzlager 7
angeordnet, das zwischen eine Antriebsrolle 6 und einen
Drehzapfen 4 in einem stufenlosen Toroidgetriebe einge
setzt ist. Die Halterung 21 ist durch einen kreisförmigen
Hauptkörper 22, mehrere Taschen 24, die in dem Zwischen
abschnitt des Hauptkörpers 22 in Durchmesserrichtung
angeordnet sind und dazu verwendet werden, Wälzelemente
23 rollbar zu halten, konstruiert. 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 inne
ren und äußeren Umfangskanten des Hauptkörpers 22 ausge
bildet sind, weist im Querschnitt die Form eines einzigen
Bogens auf. Das heißt, daß der Hauptkörper 22 der Halte
rung 21 die gleiche Dicke T wie die herkömmliche Halte
rung besitzt und daß der Abstand t zwischen den Nutböden
der Schmieröldurchlässe 25 ebenfalls gleich demjenigen
der herkömmlichen Halterung ist. In den erfindungsgemäßen
Schmieröldurchlässen 25 ist jedoch die Abmessung des
Einzelbogens R des Querschnitts auf einen Wert im Bereich
von 3 bis 10 mm gesetzt, ferner ist der Abstand t zwi
schen den Nutböden auf wenigstens 3 mm gesetzt; vorzugs
weise ist die Abmessung des Einzelbogens R auf 5 mm
gesetzt.
Bei Prüfungen, die der Anmelder durchgeführt hat, 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 die Abmes
sung des Einzelbogens R 5 mm beträgt. Die Querschnitts
fläche des Schmieröldurchlasses 25 kann ebenfalls gleich
derjenigen der herkömmlichen ausgesparten Nut gesetzt
werden, so daß die Durchflußmenge des im Schmieröldurch
laß 25 strömenden Schmieröls auf den gleichen Wert wie in
der herkömmlichen ausgesparten Nut gesetzt werden kann.
Durch Ändern der Abmessung des Einzelbogens 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 instal
liert 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 die Abmessung des Einzelbo
gens R des Querschnitts 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 eines Einzelbogens hat, kann eine Vertei
lung der im Schmieröldurchlaß 25 auftretenden Beanspru
chungen erhalten werden, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist,
wobei die maximale Beanspruchung X gesenkt werden kann,
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 Erfin
dung im einzelnen beschrieben worden sind, können selbst
verständlich zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden,
ohne vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung
abzuweichen.
Wie oben beschrieben worden ist, wird gemäß der Erfindung
eine Halterung geschaffen, die durch einen kreisförmigen
Hauptkörper und mehrere Taschen konstruiert 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 Kugel
durchmessers des Wälzelements gesetzt. Damit können
wenigstens die drei folgenden Wirkungen erhalten werden:
- 1. eine Halterung gemäß der Erfindung 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 verbes sert werden.
Ferner wird gemäß der Erfindung eine Halterung für die
Verwendung in einem stufenlosen Toroidgetriebe geschaf
fen, die durch einen kreisförmigen Hauptkörper und meh
rere Taschen konstruiert ist, die in dem Zwischenab
schnitt des Hauptkörpers in Durchmesserrichtung gebildet
sind, um darin Wälzelemente zu halten, wobei zwischen den
inneren und äußeren Umfangskanten des Hauptkörpers meh
rere Schmieröldurchlässe, wovon jeder einen Querschnitt
in Form eines Einzelbogens besitzt, ausgebildet sind.
Dadurch kann die Verteilung der auf die Schmieröldurch
lässe der Halterung ausgeübten Beanspruchungen entlastet
werden, so daß die Beständigkeit und die Zuverlässigkeit
der Halterung erhöht werden können.
Claims (4)
1. Stufenloses Toroidgetriebe, mit
einer Drehwelle (1),
ersten und zweiten Scheiben (2, 3), die an der Umfangsfläche der Drehwelle (1) drehbar unterstützt sind, wobei jede der inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) eine konkave Oberfläche mit bogenförmigem Querschnitt definieren, wobei die beiden inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) einander gegenüber angeordnet sind,
einem Drehzapfen (4), der um eine Schwenkwelle schwenkt, die sich an einer Torsionsposition in bezug auf die Mittelachsen der ersten und zweiten Scheiben (2, 3) befindet,
einer Verschiebungswelle (5), die im Drehzapfen (4) vorgesehen ist,
einer Antriebsrolle (6), die zwischen den ersten und zweiten Scheiben (2, 3) in der Weise gehalten wird, daß sie an der Umfangsfläche der Verschiebungswelle (5) drehbar unterstützt ist, und eine Umfangsfläche (6a) aufweist, die eine sphärisch-konvexe Oberfläche bildet, und
einem Schubwälzlager (7), das zwischen die An triebsrolle (6) und den Drehzapfen (4) eingefügt ist, um eine auf die Antriebsrolle (6) ausgeübte Schublast zu unterstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schubwälzlager (7) mehrere Wälzelemente (8) und eine Halterung (9), die die mehreren Wälzelemente (8) rollbar hält, umfaßt,
die Halterung (9) einen kreisförmigen Hauptkörper (10) und mehrere Taschen (11) besitzt, die im Hauptkörper (10) ausgebildet sind, um die mehreren Wälzelemente (8) rollbar zu halten, und
ein Zwischenraum zwischen der Tasche (11) und dem Wälzelement (8) auf einen Wert im Bereich von 0,6 bis 6,0% des Kugeldurchmessers des Wälzelements (8) gesetzt ist.
einer Drehwelle (1),
ersten und zweiten Scheiben (2, 3), die an der Umfangsfläche der Drehwelle (1) drehbar unterstützt sind, wobei jede der inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) eine konkave Oberfläche mit bogenförmigem Querschnitt definieren, wobei die beiden inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) einander gegenüber angeordnet sind,
einem Drehzapfen (4), der um eine Schwenkwelle schwenkt, die sich an einer Torsionsposition in bezug auf die Mittelachsen der ersten und zweiten Scheiben (2, 3) befindet,
einer Verschiebungswelle (5), die im Drehzapfen (4) vorgesehen ist,
einer Antriebsrolle (6), die zwischen den ersten und zweiten Scheiben (2, 3) in der Weise gehalten wird, daß sie an der Umfangsfläche der Verschiebungswelle (5) drehbar unterstützt ist, und eine Umfangsfläche (6a) aufweist, die eine sphärisch-konvexe Oberfläche bildet, und
einem Schubwälzlager (7), das zwischen die An triebsrolle (6) und den Drehzapfen (4) eingefügt ist, um eine auf die Antriebsrolle (6) ausgeübte Schublast zu unterstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schubwälzlager (7) mehrere Wälzelemente (8) und eine Halterung (9), die die mehreren Wälzelemente (8) rollbar hält, umfaßt,
die Halterung (9) einen kreisförmigen Hauptkörper (10) und mehrere Taschen (11) besitzt, die im Hauptkörper (10) ausgebildet sind, um die mehreren Wälzelemente (8) rollbar zu halten, und
ein Zwischenraum zwischen der Tasche (11) und dem Wälzelement (8) auf einen Wert im Bereich von 0,6 bis 6,0% des Kugeldurchmessers des Wälzelements (8) gesetzt ist.
2. Stufenloses Toroidgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lochform der Tasche (11)
eine Kombination aus einem zylindrischen Abschnitt (11x)
und einer sphärischen Fläche (11r) ist.
3. Stufenloses Toroidgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche ein Langloch (13)
ist.
4. Stufenloses Toroidgetriebe, mit
einer Drehwelle (1),
ersten und zweiten Scheiben (2, 3), die an der Umfangsfläche der Drehwelle (1) drehbar unterstützt sind, wobei jede der inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) eine konkave Oberfläche mit bogenförmigem Querschnitt definieren, wobei die beiden inneren Oberflächen der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) einander gegenüber angeordnet sind,
einem Drehzapfen (4), der um eine Schwenkwelle schwenkt, die sich an einer Torsionsposition in bezug auf die Mittelachsen der ersten und zweiten Scheiben (2, 3) befindet,
einer Verschiebungswelle (5), die im Drehzapfen (4) vorgesehen ist,
einer Antriebsrolle (6), die zwischen den ersten und zweiten Scheiben (2, 3) in der Weise gehalten wird, daß sie an der Umfangsfläche der Verschiebungswelle (5) drehbar unterstützt ist, und eine Umfangsfläche (6a) aufweist, die eine sphärisch-konvexe Oberfläche bildet, und
einem Schubwälzlager (7), das zwischen die An triebsrolle (6) und den Drehzapfen (4) eingefügt ist, um eine auf die Antriebsrolle (6) ausgeübte Schublast zu unterstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schubwälzlager (7) mehrere Wälzelemente (23) und eine Halterung (21), die die mehreren Wälzelemente (23) rollbar hält, umfaßt und
die Halterung (21) einen kreisförmigen Hauptkör per (22), mehrere Taschen (24), die im Hauptkörper (22) ausgebildet sind, um die mehreren Wälzelemente (23) rollbar zu halten, sowie mehrere Schmieröldurchlässe (25) aufweist, die zwischen den inneren und äußeren Umfangs kanten des Hauptkörpers (22) so ausgebildet sind, daß sie jeweils durch die Taschen (24) verlaufen, wobei jeder der Schmieröldurchlässe (25) einen Querschnitt in Form eines Einzelbogens (R) besitzt.
einer Drehwelle (1),
ersten und zweiten Scheiben (2, 3), die an der Umfangsfläche der Drehwelle (1) drehbar unterstützt sind, wobei jede der inneren Oberflächen (2a, 3a) der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) eine konkave Oberfläche mit bogenförmigem Querschnitt definieren, wobei die beiden inneren Oberflächen der ersten bzw. zweiten Scheiben (2, 3) einander gegenüber angeordnet sind,
einem Drehzapfen (4), der um eine Schwenkwelle schwenkt, die sich an einer Torsionsposition in bezug auf die Mittelachsen der ersten und zweiten Scheiben (2, 3) befindet,
einer Verschiebungswelle (5), die im Drehzapfen (4) vorgesehen ist,
einer Antriebsrolle (6), die zwischen den ersten und zweiten Scheiben (2, 3) in der Weise gehalten wird, daß sie an der Umfangsfläche der Verschiebungswelle (5) drehbar unterstützt ist, und eine Umfangsfläche (6a) aufweist, die eine sphärisch-konvexe Oberfläche bildet, und
einem Schubwälzlager (7), das zwischen die An triebsrolle (6) und den Drehzapfen (4) eingefügt ist, um eine auf die Antriebsrolle (6) ausgeübte Schublast zu unterstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schubwälzlager (7) mehrere Wälzelemente (23) und eine Halterung (21), die die mehreren Wälzelemente (23) rollbar hält, umfaßt und
die Halterung (21) einen kreisförmigen Hauptkör per (22), mehrere Taschen (24), die im Hauptkörper (22) ausgebildet sind, um die mehreren Wälzelemente (23) rollbar zu halten, sowie mehrere Schmieröldurchlässe (25) aufweist, die zwischen den inneren und äußeren Umfangs kanten des Hauptkörpers (22) so ausgebildet sind, daß sie jeweils durch die Taschen (24) verlaufen, wobei jeder der Schmieröldurchlässe (25) einen Querschnitt in Form eines Einzelbogens (R) besitzt.
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