DE10359394A1

DE10359394A1 - Stufenlos verstellbarer Variator für ein Toroidgetriebe

Info

Publication number: DE10359394A1
Application number: DE2003159394
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Elser; Harald Dipl.-Ing. Feuchter; Steffen Dipl.-Ing. Henzler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-07-21
Also published as: JP2007514902A; WO2005059406A1

Abstract

Zur Gewährleistung einer Anpresskraft zwischen Torusscheiben und einem Roller (21a) eines Variators (20a) in einem Toroidgetriebe wird üblicherweise eine Exzenterwelle eingesetzt, über welche ein Roller (21a) gegenüber einem Träger (30a) gelagert ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird der Träger (30a) in einer Lagereinheit (42a) derart geführt, dass eine Verschiebung bzw. Verschwenkung des Trägers (30a) in Richtung der Torusscheiben ermöglicht ist. Hierdurch kann auf den Einsatz einer Exzenterwelle verzichtet werden. DOLLAR A Variator für ein Toroidgetriebe, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft einen stufenlos verstellbaren Variator für ein Toroidgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Toroidgetriebe, in welchem ein stufenlos verstellbarer Variator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eingesetzt ist.
In bekannten Toroidgetrieben erfolgt eine stufenlose Übersetzungsänderung mittels eines Variators, in welchem ein Roller mit zwei Torusscheiben in Antriebsverbindung steht. Eine Übersetzungsänderung erfolgt über eine Veränderung der Wirkradien der Torusscheiben, an welchen diese das Antriebsmoment an den Roller übertragen. Der Roller ist drehbar um eine Achse X-X gegenüber einem Träger gelagert. Hierbei muss gewährleistet werden, dass zur zuverlässigen Übertragung eines Antriebsmomentes zwischen Roller und Torusscheiben eine definierte Anpresskraft gegeben ist.

Aus der Druckschrift US 4,453,427 ist es bekannt, den Träger verschwenkbar um seine Längsachse gegenüber einer Abstützung zu lagern und den Roller mit gegenüber dem Träger fester Drehachse gegenüber dem Träger zu lagern. Eine Gewährleistung einer Anpresskraft erfolgt in diesem Fall durch eine verschiebliche Lagerung der Torusscheiben entlang der Rotationsachse der Torusscheiben, so dass die Torusscheiben gegen den Roller geschoben werden können.

Aus der Druckschrift US 4,484,487 ist es bekannt, die Torusscheiben axial festzulegen, während der die Roller lagernde Träger mittels eines Hydraulikmittels quer zur Rotationsachse der Torusscheiben nach innen gegen die Torusflächen pressbar ist.

Aus der Druckschrift EP 1 245 865 A2 ist es bekannt, den Träger mit gehäusefester Drehachse gegenüber dem Gehäuse zu lagern. Eine Gewährleistung einer Anpresskraft erfolgt in diesem Fall durch einen Freiheitsgrad des Rollers gegenüber dem Träger in Richtung der Rotationsachse der Torusscheiben, welcher durch zwei Nadellager zwischen Roller und Träger bereitgestellt ist.

Eine Vielzahl von Lösungen beruht auf dem Einsatz einer Exzenterwelle, welche in einem Wellenbereich den Roller radial abstützt und in einem anderen Wellenbereich drehbar gegenüber dem Träger abgestützt ist, vgl. bspw. US 6,152,850 . Hierbei führt eine Verschwenkung der Exzenterwelle zu einer Veränderung des Abstandes des Rollers von den Torusscheiben. Die Druckschrift JP 06280958 A zeigt ebenfalls den Einsatz einer Exzenterwelle, wobei eine Schrägstellung des Trägers vorgesehen ist, welche so ausgelegt ist, dass Verformungen infolge der Anpresskräfte im voraus kompensiert werden.

Aus der Druckschrift EP 0 780 599 B1 ist ein Variator mit zwei Kammern bekannt, bei dem die Wellen oder Exzenterwellen in einer Kammer ortsfest gegenüber dem Träger gelagert sind. Sämtliche Torusscheiben sowie die Roller der anderen Kammer sind axial, d. h. in Richtung der Rotationsachse der Torusscheiben verschieblich, so dass die Anpresskraft bei fester Vorgabe der Position des Rollers in der Kammer gewährleistet ist.

Aus der Druckschrift US 6,117,043 ist es bekannt, aus Montagegründen die Träger in einem Langloch eines Joches zu lagern, wobei das Langloch quer zur Rotationsachse der Torusscheiben orientiert ist. Bei auf die Roller und die Träger wirkenden Anpresskräften werden die Träger in den Langlöchern in eine Endstellung nach außen gedrückt, so dass die in den Figuren dieser Druckschrift dargestellten Stellungen der Betriebsstellung entsprechen.

Aus der Druckschrift DE 100 34 454 A1 ist es bekannt, zwischen einem Träger und dem Stellkolben einer Stelleinheit ein Lager vorzusehen, welches Verschiebungen des Trägers in Richtung der Torusscheiben gestattet. Hierbei erfolgt eine elastische Anbindung zwischen Träger und Stellkolben über einen Zuganker. Auf diese Weise kann auf den Einsatz einer Exzenterwelle verzichtet werden. Eine weitere Lösung ist aus der Druckschrift DE 101 48 399 A1 bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen stufenlos verstellbaren Variator für ein Toroidgetriebe vorzuschlagen, welcher über alternative und/oder verbesserte Möglichkeiten zur Gewährleistung einer Anpresskraft in einem Toroidgetriebe verfügt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß ist zwischen dem Träger und einem benachbarten Bauteil eine Lagereinheit vorgesehen. Bei dem benachbarten Bauteil handelt es sich um eine Abstützeinrichtung für den Träger, vorzugsweise um ein Gehäuse oder ein Joch, mittels welchem eine Koordinierung der Bewegungen mehrerer Träger einer Kammer eines Variators erfolgt.

Die Lagereinheit verfügt über einen Verschiebe-Freiheitsgrad. Der Verschiebe-Freiheitsgrad gewährleistet eine Verschiebung des Trägers gegenüber dem benachbarten Bauteil insbesondere entlang einer Geraden, entlang einer Kreisbahn oder entlang einer Kurve. Der Verschiebe-Freiheitsgrad hat zumindest eine Komponente in Richtung der Rotationsachse (Z-Z) der Torusscheiben. Erfindungsgemäß wird somit mit einer Verschiebung des Trägers entsprechend dem Verschiebe-Freiheitsgrad der Abstand des Trägers – und damit auch des Rollers – von der bzw. den Torusscheibe(n) verändert. Durch den Verschiebe-Freiheitsgrad kann somit Einfluss auf die Anpresskraft zwischen Roller und der bzw. den Torusscheibe(n) genommen werden bzw. diese gewährleistet werden. Die Verschiebung gemäß dem Verschiebe-Freiheitsgrad kann kraftfrei, gegen eine Reibkraft oder unter Beaufschlagung eines Energiespeichers (Federspeichers) erfolgen. Die Verschiebung kann hierbei begrenzt sein durch feste oder einstellbare Anschläge.

Gleichzeitig stützt die Lagereinheit den Träger gegenüber dem benachbarten Bauteil in Richtung der Achse (X-X) ab. Die Richtung der Achse (X-X) und damit der Abstützung gegenüber den benachbarten Bauteilen ist von der Betriebsstellung des Variators abhängig und ändert sich mit einer Verschwenkung des Trägers um die Achse (Y-Y) im Wege einer Verstellung des Variators. Die Achsen (x-x), (Y-Y) und (Z-Z) bilden insbesondere ein fahrzeugfestes Orthogonalsystem. Die Achse (x-x) entspricht hierbei der Achse (X-X) in der Stellung für die Variatorübersetzung i = –1. Für abweichende Übersetzungen ist die Achse (X-X) gegenüber der Achse (x-x) um die Achse (Y-Y) verschwenkt.

Durch die erfindungsgemäße Gewährleistung einer Abstützung in Richtung der Achse (X-X) ist ein optimaler Kraftfluß im Variator gewährleistet. Insbesondere ist zuverlässig ausgeschlos sen, dass eine Verstellung des Variators zu einer Veränderung der Anpresskraft zwischen Roller und Torusscheiben führt.

Erfindungsgemäß ist damit eine Alternative zu den bekannten Lösungen entsprechend der vorgenannten Druckschrift zur Gewährleistung der Anpresskraft gegeben. (Ein zusätzlicher Einsatz der aus den vorgenannten oder weiteren Druckschriften bekannten Lösungen in Ergänzung zur Erfindung ist ebenfalls möglich, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen ist).

Für beispielhafte angenommene 30° maximaler Verschwenkung des Trägers um die Achse (Y-Y) hat sich gezeigt, dass eine Verschiebung in Richtung der Torusscheiben auch gewährleistet ist, wenn der Verschiebe-Freiheitsgrad nicht für alle Verschwenkungen in Richtung der Achse (Z-Z) orientiert, sondern auch dann, wenn entsprechend der Verschwenkung der Verschiebe-Freiheitsgrad nur eine Komponente in Richtung der Achse (Z-Z) aufweist. Gleiches gilt u. U. für die Aufnahme von Abstützkräften in Richtung der Achse (X-X).

Vorzugsweise ist die Lagereinheit multifunktional ausgebildet: Entsprechend dieser Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet die Lagereinheit neben dem Verschiebe-Freiheitsgrad eine Verdrehung des Trägers um eine Längsachse des Trägers, welche insbesondere im Rahmen. der stufenlosen Verstellung der Übersetzung des Variators notwendig ist. Hierdurch kann ein besonders einfacher und kompakter Variator geschaffen werden. Vorzugsweise dienen hierbei für

– eine Führung in Richtung des Verschiebefreiheitsgrades
– eine Abstützung in Richtung der Achse (X-X) und
– eine Gewährleistung einer Verdrehung des Trägers um eine Achse (Y-Y)

dieselben Lagerelemente wie Lagerkörper und Anlageflächen.

Entsprechend einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Toroidgetriebes verfügt die Lagereinheit über mindestens eine Anlagefläche. Die Anlagefläche ist hierbei quer zur Achse (X-X) orientiert. An der Anlagefläche stützen sich in der Lagereinheit Kräfte ab, welche in Richtung der Rotationsachse des Rollers (X-X) auf den Roller sowie den Träger wirken. Hierzu kann zwischen dem Träger und dem benachbarten Bauteil mindestens ein Lagerkörper, insbesondere ein Gleit- oder Wälzkörper, angeordnet sein, welcher sich zur Aufnahme der vorgenannten Kräfte an der Anlagefläche abstützt. Für eine Bewegung gemäß dem Verschiebe-Freiheitsgrad gleitet der Lagerkörper entlang der Anlagefläche oder wälzt gegenüber dieser ab. Die Anlagefläche ist multifunktional ausgebildet, da diese einerseits zur Aufnahme der vorgenannten Kräfte dient und andererseits als Führungsfläche für eine Bewegung des Trägers in Richtung der Torusscheibe(n) dient.

Eine besonders einfache Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Toroidgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit über ein Lagerauge, bspw. mit einem Langloch, verfügt. Die seitlichen (länglichen) Begrenzungen des Lagerauges oder Langloches sind mit den Anlageflächen gebildet. Für eine Bewegung des Trägers in Richtung des Verschiebe-Freiheitsgrades gleitet der Lagerkörper entlang der Anlagefläche sowie entlang des Lagerauges. In alternativer Ausgestaltung verfügt der Lagerkörper über eine kreissegmentförmige Außenkontur und wälzt an den Anlageflächen ab. Vorzugsweise ist der Lagerkörper in einer Richtung senkrecht zu dem Verschiebe-Freiheitsgrad (nahezu) spielfrei oder mit einer geeigneten Passung aufgenommen oder (in Übertragung der Druckschrift US 6,117,043 ) unter Ausbildung eines Spieles aufge nommen, wobei in einer Betriebsstellung in Folge der auf den Träger wirkenden Kräfte das Spiel überwunden ist.

Gemäß einer Variante der Erfindung ist das Lagerauge dem Träger zugeordnet, während das Joch einen Zapfen aufweist. Gegenüber dem Zapfen ist ein als Lagerring ausgebildeter Lagerkörper, insbesondere unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern, drehbar gelagert. Die Zuordnung des Lagerauges zu dem Träger hat den Vorteil, dass das Lagerauge mit einer Verschwenkung des Trägers zur Verstellung der Übersetzung des Variators mit verschwenkt wird. Dies hat die Folge, dass die Anlageflächen unabhängig vom Schwenkwinkel quer zur Achse (X-X) orientiert sind, wodurch eine optimale Kraftabstützung gewährleistet ist.

In alternativer Ausgestaltung ist entsprechend einer anderen Variante der Erfindung das Lagerauge dem Joch zugeordnet, während der Träger einen Zapfen aufweist. Gegenüber dem Zapfen ist ein als Lagerring ausgebildeter Lagerkörper, insbesondere unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern, drehbar gelagert.

Vorzugsweise ist die Innenfläche des Lagerringes an die Wälzkörper geeignet angepasst, während die Außenkontur des Lagerringes an die Kontaktbedingungen zum Lagerauge angepasst ist, beispielsweise über eine kreisringförmige Außenkontur, welche eine gute Schmiegung des Lagerringes an die Anlageflächen des Lagerauges gewährleistet.

Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist der Träger mit zwei Lagereinheiten gegenüber zwei benachbarten Bauteilen, insbesondere Jochen, gelagert. Hierbei verfügen die beiden Lagereinheiten jeweils über einen Verschiebe-Freiheitsgrad mit zumindest einer Komponente in Richtung der Achse (Z- Z). Somit ist durch die zwei Lagereinheiten eine Verschiebung und/oder Verschwenkung des Trägers in einer Ebene ermöglicht, welche in Richtung der Rotationsachse der Torusscheiben orientiert ist bzw. ungefähr quer zur Achse (X-X) orientiert ist. Hierbei kann es sich um eine geradlinige Bewegung oder aber eine Verschwenkung des Trägers handeln.

Entsprechend einer alternativen Ausgestaltung ist der Träger mit zwei Lagereinheiten gegenüber zwei benachbarten Bauteilen gelagert. Entsprechend dieser Ausgestaltung verfügt eine der beiden Lagereinheiten über einen Verschiebe-Freiheitsgrad mit zumindest einer Komponente in Richtung der Achse (Z-Z), während die andere Lagereinheit den Träger in einem Momentanpol in Richtung der Torusscheiben festlegt. Diese andere Lagereinheit lässt hierbei lediglich eine Verschwenkung des Trägers zu, wobei die Drehachse bzw. ein Momentanpol des Trägers durch die andere Lagereinheit vorgegeben ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die andere Lagereinheit in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer Stelleinheit angeordnet ist, so dass eine Verschiebung des Trägers entlang des Verschiebe-Freiheitsgrades mit kleinen Verschiebungen im Bereich der Stelleinheit einhergeht. Der Momentanpol kann hierbei unmittelbar in der Mitte oder im Bereich der Lagereinheit vorgesehen sein oder beabstandet von der Lagereinheit vorgesehen sein, bspw. im Bereich des Stellkolbens der Stelleinheit. Vorzugsweise ist zwischen dem Stellkolben und dem Träger eine weitere Lagereinheit vorgesehen, welche ein Verschwenken des Trägers gegenüber dem Stellkolben ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Fall, wenn der Momentanpol in diesem Fall im Bereich der weiteren Lagereinheit vorgesehen ist. Bei der weiteren Lagereinheit handelt es sich beispielsweise um ein Kugelgelenk. Ebenfalls denkbar ist es, dass der Stellkolben nur Axialkräfte auf den Träger ausüben kann, während zwischen Träger und Stellkolben ein Spiel quer zur Stellbewegung der Stelleinheit vorgesehen ist. Für abweichende Ausbildungen einer derartigen weiteren Lagereinheit wird auf die Druckschriften US 5 971 886 , WO 02/44587, WO 94/01697 und WO 92/11475 verwiesen, deren Offenbarungen zur Anbindung des Stellkolbens an den Träger zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.

Erfindungsgemäß kann entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung eine drehbare Exzenterwelle eingespart werden. Hierdurch kann der Aufbau des Variators vereinfacht werden, insbesondere eine Radiallagerung für die Exzenterwelle eingespart werden. Gleichzeitig erhöht sich die Steifigkeit der Abstützung des Rollers. Erfindungsgemäß ist somit die ortsfeste Anordnung der Achse, um welche der Roller drehbar gelagert ist, gegenüber dem Träger ermöglicht.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des Toroidgetriebes ist ein Lagerzapfen vorgesehen, welcher der radialen Abstützung des Rollers gegenüber dem Träger dient. Hierbei kann der Lagerzapfen entweder fest mit dem Träger oder aber fest mit dem Roller verbunden sein. Der Lagerzapfen kann hierbei einstückig mit den vorgenannten Bauteilen verbunden sein, in diese eingesetzt sein und/oder mit diesen über ein Befestigungsmittel oder eine stoff- oder formschlüssige Verbindung verbunden sein.

Entsprechend einer weiteren Ausführung der Erfindung wälzen Wälzkörper, welche einer Abstützung der auf den Roller in Richtung seiner Drehachse (X-X) wirkenden Kräfte dienen, auf einer zwischen Träger und Wälzkörper angeordneten Lagerscheibe ab. Diese Lagerscheibe kann entsprechend den Wälzbedingungen ausgewählt werden, insbesondere hinsichtlich Material, Härte, Oberflächengüte und Fertigungsgenauigkeiten.

Entsprechend einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wälzen die vorgenannten Wälzkörper unmittelbar auf einer Lauffläche des Trägers ab. Entsprechend dieser Ausführungsform kann die Zahl der benötigten Bauteile verringert werden. Hierdurch kann ein Montageaufwand verringert werden und durch die Vermeidung zusätzlicher Kontaktflächen die Funktionalität verbessert werden.

Vorzugsweise weist das Lagerauge im Längsschnitt (Ebene X-X; Y-Y) eine kreissegmentförmige Innenkontur auf. Der Radius der Innenkontur entspricht ungefähr dem Durchmesser des Lagerauges. Dieses ist von Vorteil, wenn die Lagereinheit eine Verschwenkung des Trägers gegenüber dem benachbarten Bauteil, insbesondere dem Joch ermöglichen soll, da in diesem Fall der Lagerkörper entlang der kreissegmentförmigen Innenkontur verschwenken kann.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass Anlageflächen oder Laufbahnen in Projektion in die durch die Achsen (Z-Z) und (Y-Y) aufgespannte Ebene kurvenförmig oder kreissegmentförmig ausgebildet sind. Dies ist dann von Vorteil, wenn der Träger über zwei Lagereinheiten gegenüber den benachbarten Jochen abgestützt ist, wobei eine Lagereinheit über keinen Verschiebe-Freiheitsgrad verfügt und den Momentanpol des Trägers bildet. In diesem Fall bewegt sich der Träger um den Momentanpol im Bereich der Lagereinheit mit dem Verschiebe-Freiheitsgrad entlang der kreissegmentförmigen Anlageflächen bzw. Laufbahnen.

Vorzugsweise verringert sich der Abstand der Anlageflächen in Richtung der Achse (Z-Z). Auf diese Weise ist, insbesondere mit zunehmender Annäherung an die Torusscheiben, eine verbesserte Schmiegung ermöglicht. Des weiteren ergibt sich durch die Verringerung des Abstandes der Anlageflächen auf einfache Weise unter Umständen eine Zentrierfunktion in einer Mittenlage für den größten Abstand der Anlageflächen. Beispielsweise ist das Lagerauge im Querschnitt leicht elliptisch ausgebildet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Toroidgetriebes ist die zu einer Lagerung des Rollers in Richtung (X-X) gegenüber dem Träger eingesetzte Welle auf beiden Seiten des Rollers, also in Blickrichtung der Achse (X-X) vor sowie hinter dem Roller, gegenüber dem Träger abgestützt. Dies basiert insbesondere auf der Erkenntnis, dass erfindungsgemäß die Achse (X-X) gegenüber dem Träger ortsfest festgelegt sein kann. Die vorgenannte beidseitige Abstützung ist besonders steif. Die Dimensionierung des Trägers kann ergänzend oder alternativ verändert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Toroidgetriebes bzw. Teile desselben werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:
1 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer ersten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
2 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer zweiten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
3 eine Lagereinheit zwischen einem Joch und einem Träger, beispielsweise gemäß 2, bei Schnittführung quer zur Achse (Y-Y),
4 einen Längsschnitt durch ein Lagerauge bei Blickrichtung in Richtung der Achse (X-X) mit einer Laufbahn und einer Anlagefläche,
5 einen Längsschnitt durch eine Lagereinheit bei Blickrichtung in Richtung der Achse (Z-Z),
6 eine Lagereinheit mit einer Linearführung im Querschnitt,
7 eine Lagereinheit im Teilquerschnitt,
8 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer dritten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
9 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer vierten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
10 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer fünften Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
11 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer sechsten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
12 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer siebten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
13 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer achten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
14 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer neunten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben,
15 einen Teilschnitt aus einem Variator gemäß einer zehnten Ausführungsform bei Schnittführung quer zur Rotationsachse der Torusscheiben.
Die Erfindung findet Einsatz in Toroidgetrieben für Kraftfahrzeuge, bei welchen ein Variator 20 zur stufenlosen Veränderung der Übersetzung zwischen mindestens einer Antriebstorusscheibe und einer Abtriebstorusscheibe dient. Hierzu ist ein Roller 21 auf gegenüberliegenden Seiten seiner Umfangsflächen zwischen den Torusscheiben eingespannt. Für das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel rotieren die Torusscheiben jeweils um eine senkrecht zur Zeichenebene orientierte Achse und sind (nicht dargestellt) oberhalb bzw. unterhalb der Zeichenebene angeordnet.
Der Roller 21 stützt sich radial gegenüber einer Exzenterwelle 22 ab. Zu diesem Zweck verfügt der Roller 21 über eine zentrische Sacklochbohrung in welcher ein Radiallager, insbesondere Nadellager 23, aufgenommen ist. Radial innenliegend wälzt das Radiallager 23 auf einem konzentrisch zur Achse (X-X) ausgebildeten Zapfen 24 ab.
Neben dem Zapfen 24 besitzt die Exzenterwelle 22 einen weiteren Zapfen 25, welcher konzentrisch zur Achse (X'-X') ausgebildet ist. Die Achse (X'-X') ist parallel und beabstandet zur Achse (X-X) angeordnet. Im Übergangsbereich zwischen den Zapfen 24,25 hat die Exzenterwelle 22 einen kreisringförmigen Ansatz 26, dessen Außendurchmesser ungefähr dem Durchmesser des Rollers 21 entspricht. Zwischen einander zugewandten Stirnflächen des Rollers 21 und des Ansatzes 26, welche quer zur Achse (X-X) orientiert sind, ist ein Axiallager 27 zwischengeschaltet. Für das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Axiallager 27 um ein Axialkugellager. In die Stirnflächen des Rollers 21 und des Ansatzes 26 sind an die Wälzkörper 28 des Axiallagers 27 angepasste Laufflächen eingebracht, welche mit einer geeigneten Oberfläche sowie vorteilhaften Materialeigenschaften versehen sind. Die Wälzkörper 28 sind in einem Käfig 29 geführt.
Die Exzenterwelle 22 stützt sich gegenüber einem Träger 30 ab. Hierzu verfügt der Träger 30 über eine Sacklochbohrung, in welcher ein Radiallager 31 aufgenommen ist. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Radiallager 31 um ein Nadellager, bei welchem zwischen Träger 30 und den Nadeln eine die Nadeln in Richtung der Achse (X-X) führende Buchse 32 eingesetzt ist.
Eine Abstützung der Exzenterwelle 22 gegenüber dem Träger 30 in Richtung der Achse (X-X) erfolgt über ein Axiallager 33, hier ein Nadellager, welches zwischen einander zugewandten Stirnflächen des Trägers 30 und des Ansatzes 26, die quer zur Achse (X-X) orientiert sind, wirkt. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wälzen die Wälzkörper des Axiallagers 33 unmittelbar auf dem Ansatz 26 ab sowie auf einer Laufscheibe 34, welche sich am Träger 30 abstützt.
Der Träger 30 ist im dargestellten Längsschnitt ungefähr U-förmig ausgebildet, mit einem Grundschenkel 35, in welchem ungefähr mittig die Exzenterwelle 25 gelagert ist und zwei parallelen Seitenschenkeln 36,37, zwischen denen zumindest teilweise die Exzenterwelle 22 und der Roller 21 angeordnet sind. Die Seitenschenkel 36,37 besitzen in dem dem Grundschenkel 35 gegenüberliegenden Endbereich jeweils nach außen und parallel zum Grundschenkel 35 sowie koaxial zueinander orientierte Fortsätze oder Zapfen 38, 39.
Die Zapfen 38,39 haben zumindest teilweise eine zylinderförmige Mantelfläche 40,41, die jeweils als innere Lagerfläche einer Lagereinheit 42,43 dienen.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Lagereinheiten 42,43 mit auf den Mantelflächen 40,41 abwälzenden Wälzkörpern 44,45, hier Nadeln ausgebildet. Die Wälzkörper 44, 45 wälzen radial außenliegend an einem die Wälzkörper 44,45 in Richtung der Achse (X-X) einseitig oder beidseitig über einen Bund führenden Lagerkörper 46,47 ab. Die Lagerkörper 46,47 sind konzentrisch zur Achse (Y-Y) ausgebildet, mit im Längsschnitt kugelförmiger, insbesondere teilkreisförmiger Außenkontur, wobei der Mittelpunkt des Teilkreises auf der Achse (Y-Y) liegt. Eine axiale Fixierung der Lagereinheit 42 erfolgt über ein Sicherungselement 48, welches gemäß 1 als Sicherungsscheibe ausgebildet ist, die sich an dem Lagerkörper 46 sowie dem Zapfen 38 abstützt. Eine axiale Sicherung der Lagereinheit 43 erfolgt über einen Scheibenkörper 49, welcher gegenüber dem Zapfen 39 fixiert ist und an welchem sich der Lagerkörper 47 abstützt. Über den Scheibenkörper 49 erfolgt eine Kopplung von Drehbewegungen mehrerer Träger 30 um die Achse (Y-Y), indem ein Kopplungsmittel wie ein Seil um die Mantelfläche des Scheibenkörpers 49 geschlungen ist.
Die Mantelflächen der Lagerkörper 46,47 sind unter Spiel, passgenau oder unter Vorspannung jeweils in einer Ausnehmung 50,51 eines Joches 52,53 aufgenommen. In dem in 1 dargestellten Längsschnitt verfügen die Ausnehmungen 50,51 über eine geradlinige Kontur.
Die Verbindung der Joche 52,53 mit dem Träger 30 über die Lagereinheiten 42,43 ermöglicht eine relative Verschwenkung um die Achse (Y-Y), für welche die Lagerkörper 46,47 ortsfest gegenüber den Jochen 52,53 angeordnet sind. Darüber hinaus ermöglicht die vorgenannte Verbindung eine relative Verschwenkung der Joche 52,53 gegenüber dem Träger 30 um eine Achse, welche vertikal zur Achse (x-x) und (Y-Y) orientiert ist und während welcher sich der Winkel zwischen der Längsachse des Trägers 30 und der Längsachse der Joche 52,53 verändert. Für eine derartige Verschwenkung wälzen die Lagerkörper mit der Mantelfläche in Richtung der teilkreisförmigen Kontur an den Ausnehmungen 50,51 ab.
Die Joche 52,53 dienen der Kopplung der Bewegungen benachbarter Träger 30 einer Kammer eines Variators. Infolge der Kopplung bilden zwei Träger 30 und die Joche 52 ungefähr Parallelogramme, deren Winkel sich mit einer Verstellung verändern. Eine Abstützung der Joche 52,53 erfolgt über eine geeignete Lagerung gegenüber einem gehäusefesten Bauteil.
Der Träger 30 und die Exzenterwelle 22 verfügen über geeignete Kanäle 54 zur Schmiermittelversorgung der Lagereinheiten 23,27,31,33,42,43.
Der erfindungsgemäße Variator 20 ist in ein beliebiges Toroidgetriebe integriert, bspw. in ein beliebiges Getriebe der IPC-Klasse F16H037/*. Lediglich beispielhaft wird hinsichtlich des den Variator umgebenden Getriebes auf die Druckschriften US 6,059,685 , DE 100 40 039 A1 und DE 101 21 042 C2 verwiesen.
Hinsichtlich der Kopplungen der Bewegungen mehrerer Träger 30 wird lediglich beispielhaft auf die Druckschrift DE 102 06 200 A1 und die unveröffentlichte Anmeldung DE 103 09 569.1 der Anmelderin verwiesen. Für eine Ermöglichung und Regelung der Anpresskraft zwischen Roller 21 und Torusscheiben durch eine geeignete Verschiebung der Torusscheiben wird beispielhaft auf die unveröffentlichten Druckschriften DE 102 33 089.1 , DE 102 33 091.3 und DE 102 33 090 der Anmelderin verwiesen. Über eine geeignete Stelleinheit sind die Träger 30 in Richtung der Achse (Y-Y) zur Verstellung des Variators verschiebbar. Diesbezüglich wird beispielhaft auf die unveröffentlichten Anmeldungen DE 102 36 619.5 , DE 103 00 569.2-14 und DE 103 08 496.7 der Anmelderin hinsichtlich Aufbau, Regelung und Funktion verwiesen.
Die vorgenannten Druckschriften werden durch die Zitierungen zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldungen gemacht.
Für eine Ausgestaltung – gemäß 1 – sind folgende Bewegungen ermöglicht:

– Nach Maßgabe einer Stelleinheit ist eine Bewegung des Trägers 30 in Richtung der Achse (Y-Y) möglich.
– Die Lagereinheiten 43,42 ermöglichen eine Verschwenkung des Trägers 30 um die Achse (Y-Y).
– Der Roller 21 ist drehbar um die Achse (X-X) gegenüber der Exzenterwelle 22 gelagert. Diese Drehbewegung korreliert mit der Drehbewegung der zugeordneten Torusscheiben.
– Die Exzenterwelle 22 ist verschwenkbar, wodurch eine Veränderung des Abstandes zwischen Roller 21 und Torusscheiben ermöglicht ist.

Für die folgenden Figuren sind für Bauteile, welche Bauteilen in 1 grundsätzlich entsprechen, die gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei an diese ein Buchstabe zur Kennzeichnung der zugeordneten Figur angehängt ist.
Abweichend von 1 ist für das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eine Lagereinheit 43a einschließlich der zugeordneten Bereiche von Träger 30a und Joch 53a entsprechend 1 ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Lagereinheit um eine benachbart zu einer Stelleinheit für eine Verschiebung des Trägers 30a angeordnete Lagereinheit. Im Bereich der anderen Lagereinheit 42a ist der Träger 30a ohne Zapfen 38 ausgebildet. Der Seitenschenkel 37a des Trägers 30a verfügt über eine Ausnehmung, welche in Längsrichtung des Trägers 30a orientiert ist und ein Lagerauge 60a bildet. Das zugeordnete Joch 52a ist mit einer Kröpfung versehen, dessen Endbereich einen Zapfen 61a bildet. Der Zapfen 61a ist in dem Lagerauge 60a über die Lagereinheit 42a gelagert, wobei in diesem Fall die Wälzkörper 44a radial innenliegend auf dem Zapfen 61a abwälzen und radial außenliegend in dem Lagerkörper 46a abwälzen. Der Lagerkörper 46a ist unter Spiel, passgenau oder unter Vorspannung in dem Lagerauge 60a des Trägers 30a aufgenommen. Zapfen 61a, Lagerauge 60a sind in dem in 2 dargestellten Längsschnitt spiegelsymmetrisch zur Achse (Y-Y) ausgebildet.
3 zeigt das Lagerauge 60a im Querschnitt. Der Lagerkörper 46a liegt in Richtung X (parallel zur Achse (X-X)) an Anlageflächen 62a,63a des Lagerauges 60a an. Das Lagerauge 60a ist als Langloch in Richtung der Achse (Z-Z) ausgebildet. Somit ergibt sich zwischen Lagerauge 60a und Lagerkörper 46a in Richtung Z-Z jeweils ein Spiel 64a,65a, um welches der Lagerkörper und damit auch der Zapfen 61a gegenüber dem Träger 30a verschieblich ist. Vorzugsweise betragen die Spiele 64a und 65a jeweils ein bis drei oder ungefähr zwei Millimeter. Die Anlageflächen 62a und 63a können hierbei parallel zueinander und zur Achse (Z-Z) orientiert sein, kurvenförmig ausgebildet sein oder entsprechend dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ungefähr kreisförmig ausgebildet sein, so dass sich aus einer Bewegung aus der in 3 dargestellten Mittenstellung in Richtung der Achse (Z-Z) eine erhöhte Schmiegung bzw. Anpressung des Lagerkörpers 46a an das Lagerauge 60a ergibt.
Infolge des derart ermöglichten Verschiebe-Freiheitsgrades in Richtung der Achse (Z-Z) ist der Träger 30a in einer quer zur Achse (X-X) orientierten und durch die Achse (Y-Y) verlaufenden Ebene verschwenkbar. Eine derartige Verschwenkung erfolgt um einen Momentanpol 66a des Trägers 30a, welcher auf der Achse (Y-Y) liegt und ungefähr im Bereich der Lagereinheit 43a angeordnet ist. Vorzugsweise entspricht der Momentanpol 66a dem Mittelpunkt der teilkreisförmigen Außenkontur des Lagerkörpers 47a. Im Wege der vorgenannten Verschwenkung kann der Abstand des Rollers von den Torusscheiben verändert werden, wodurch die Möglichkeit eines Entfalles der Exzenterwelle 22 gegeben ist. Als Folge dessen können entsprechend dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das Radiallager 31 sowie das Axiallager 33 entfallen. Der Zapfen 24a ist vorzugsweise fest mit dem Träger 30a verbunden. Hier ist der Zapfen 24a einstückig mit dem Träger 30a ausgebildet, mit diesem form- oder stoffschlüssig verbunden oder über ein geeignetes Befestigungsmittel verbunden.
In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine der Lauffläche des Rollers 21a gegenüberliegende Lauffläche des Axiallagers 27s von einer Lagerscheibe 67a gebildet, welche kreisringförmig ausgebildet ist, sich radial innenliegend an dem Zapfen 24a abstützt, im Bereich einer Stirnseite eine Lauffläche für das Axiallager 27a bildet und sich an der gegenüberliegenden Stirnseite in Richtung der Achse (X-X) gegenüber dem Träger 30a abstützt.
Entsprechend der Ausführung in 2 kann die Führung des Schmiermittels entscheidend vereinfacht werden, da eine Schmierung des Radiallagers 31 und des Axiallagers 33 nicht notwendig ist und ein Übertritt des Schmiermittels vom Träger 30a zu der Exzenterwelle nicht erforderlich ist.
Für eine Bewegung um den Momentanpol 66a ergibt sich mit einer Bewegung in Richtung des Verschiebe-Freiheitsgrades einer Bewegung der Anlagefläche 62a,63a auf einer Kreisbahn entsprechend 4, wobei der Radius 68a dem Abstand der Anlagefläche 62a,63a vom Momentanpol 66a entspricht.
Gemäß dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anlageflächen 62a,63a im Längsschnitt durch das Lagerauge korrespondierend zur Außenkontur der Lagerkörper 46a ausgebildet, insbesondere teilkreisförmig. Hierdurch ergibt sich eine Führung des Lagerkörpers 46a in Richtung der Achse (Y-Y), während eine Verschwenkung des Lagerkörpers 46a gegenüber dem Träger 30a ermöglicht ist.
Entsprechend dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann zwischen dem Lagerkörper 46b und die zugeordneten Anlageflächen 62b,63b mindestens ein Linearführungslager 69b zwischengeschaltet sein. Das Linearführungslager 69b ist als Gleit- oder Wälzlager ausgebildet. In dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Linearführungslager 69b ein Wälzlager mit Zylinderrollen, Tonnenrollen, Kugeln oder Nadeln als Wälzkörper, ggf. mit einem Käfig, verwendet.
7 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Lagerauges 60c, bei welchem die Anlageflächen 62c und 63c im Querschnitt durch das Lagerauge 60c geradlinig oder mit großem Krümmungsradius ausgebildet sind.
Für das in 8 dargestellte Ausführungsbeispiel ist – bei im übrigen im wesentlichen 2 entsprechender Ausgestaltung – der Zapfen 24d separat vom Träger 30d ausgebildet. Der Träger 30d verfügt über eine Bohrung 70d, in welche der Zapfen (vorzugsweise mit einer Presspassung) fest eingebracht ist. Die Lagerscheibe 67d ist einstückig mit dem Träger 30d ausgebildet, so dass sich das Axiallager 27d unmittelbar gegenüber den Träger 30d abstützt und eine Lauffläche des Axiallagers 27d vom Träger 30d gebildet ist.
Für das in 9 dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Zapfen 24e fest, in diesem Fall einstückig, mit dem Roller 21d verbunden. Bei entsprechend 8 ausgebildeter Axiallagerung 27e wirkt das Radiallager 23e zwischen dem Zapfen 24e und dem Träger 30e. Das Radiallager 23e läuft radial innenliegend auf dem Zapfen 24e. Radial außenliegend läuft das Radiallager 23e in einer Bohrung 70e des Trägers 30e. Eine axiale Sicherung des Radiallagers 23e sowie des Rollers 21e erfolgt über Sicherungselemente 71e, hier ein Sicherungsring, welcher sich einerseits in einer Nut des Zapfens 24e abstützt sowie andererseits an dem Träger 30e anliegt. Für das in 9 dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Scheibenkörper 49 entfallen. Statt des Scheibenkörpers 49 (oder zusätzlich zu diesem) erfolgt eine Kopplung der Verdrehung der Träger 30e um die Achsen (Y-Y) über einer als Seil ausgebildetes Kopplungsmittel, welches den Träger 30e im Bereich der Lagereinheit 42e bzw. im Bereich des Lagerauges 60e teilweise umschlingt. Hierzu sind in die Mantelfläche des Trägers 30e im Bereich des Lagerauges 60e Nuten 72e zur Aufnahme des Kopplungsmittels eingebracht. Hierbei können Kopplungskräfte form- und/oder reibschlüsslich übertragen werden.
Das in 10 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei bei einstückiger Ausbildung des Zapfens 24f mit dem Träger 30f die Lagerscheibe 67a einstückig mit dem Träger 30f ausgebildet ist (vgl. Ausführungen zu 8).
Abweichend zur 10 ist für das Ausführungsbeispiel gemäß 11 das Lagerauge 60g derart vereinfacht, dass abweichend zur 3 insbesondere der links von der Achse (Z-Z) angeordnete Teil des Lagerauges entfallen ist. Demgemäß stützt sich der Lagerkörper 46g lediglich an der einer zentralen Getriebeachse 73g zugewandten Anlagefläche 62g ab. Im einfachsten Fall hatte der Träger 30g in dem dem Grundschenkel 35g abgewandten Endbereich des Seitenschenkels 37g lediglich einen Fortsatz 74g, welcher parallel zum Grundschenkel 30g orientiert ist und vom Roller 21g weggerichtet ist. Der Lagerkörper 46g liegt im Bereich der Anlagefläche 62g an dem Fortsatz 74g an. Die Lauffläche für die Anlagefläche 62g ist hierbei in Richtung des Verschiebe-Freiheitsgrades (Z) geradlinig ausgebildet oder gekrümmt (vgl. 4). Die Kontur der Lauffläche in Richtung der Achse (Y-Y) ist hierbei geradlinig ausgebildet oder (entsprechend 5) der Kontur des Lagerkörpers 46g angepasst. Bei Schnittführung in Richtung der Achsen X und Z ist die Lauffläche. geradlinig oder kurvenförmig ausgebildet.
Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Betrieb des Toroidgetriebes der Roller 21g von der zentralen Getriebewelle 73g weggedrückt wird, so dass eine Abstützung über die Anlagefläche 62g ausreichend ist.
Das in 12 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei hier der Träger 30h bei Schnittführung in Richtung der Achsen X und Y als geschlossene Ringstruktur ausgebildet ist, in deren Innerem der Roller 21h angeordnet ist. Hierzu ist das dem Grundschenkel 35h abgewandte Ende des Lagerauges 60h über einen Verbindungssteg 75h mit dem dem Grundschenkel 35h abgewandten Ende des Seitenschenkels 36h verbunden. Der Verbindungssteg 75h ist hierbei ungefähr parallel zum Grundschenkel 35h orientiert. Hierdurch ergibt sich eine erhöhte Steifigkeit des Trägers 30h und des Lagerauges 60h.
Abweichend zu dem in 12 dargestellten Ausführungsbeispiel durchsetzt gemäß 13 der Zapfen 24i den Roller 21i und ist in einem aus dem Roller in Richtung der zentralen Getriebeachse 73i auskragenden Endbereich gegenüber dem Verbindungssteg 75i abgestützt. Der Zapfen 24i verfügt über einen ersten Teilbereich, welcher fest mit dem Träger 30i verbunden ist, einen zweiten Teilbereich, welcher radial außenliegend das Radiallager 23i zur Abstützung des Rollers 21i trägt und einen dritten Teilbereich, welcher eine zentrale Bohrung des Rollers 21i unter radialem Spiel durchsetzt und welcher fest in eine Bohrung aus dem Verbindungssteg 75i eingesetzt ist, wobei die drei vorgenannten Teilbereiche in der genannten Reihenfolge in Richtung der Achse (X) hintereinanderliegend angeordnet sind. Alternativ ist es denkbar, dass der Zapfen 24i und die zugeordnete Aufnahme im Träger 30i bzw. im Verbindungssteg 75i für eine Verdrehsicherung im ersten und dritten Teilbereich einen nicht kreisrunden Querschnitt aufweist.
Gemäß dem in 14 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungssteg 75j nicht einstückig mit dem Träger 30j ausgebildet, sondern vielmehr als separates Bauteil ausgebildet, welches im Bereich des Lagerauges 60j sowie im Endbereich des Seitenschenkels 36j mit dem Träger 30j formschlüssig, stoffschlüssig, reibschlüssig oder über ein Verbindungsmittel fest verbindbar ist. Auf der dem Träger 30j zugewandten Seite verfügt der Verbindungssteg 75j über einen Zapfen 76j. Der Zapfen 24j verfügt auf der dem Verbindungssteg 75j zugewandten Seite über eine zentrale Sacklochbohrung, innerhalb welcher passgenau in montiertem Zustand der Zapfen 76j Aufnahme findet zur Abstützung des Zapfens 24j gegenüber dem Verbindungssteg 75j.
Dieses ist gleichermaßen möglich bei einstückiger Ausbildung des Verbindungssteges 75k und des Trägers 30k (vgl. 15).
Weitere Merkmale sind der Zeichnung, insbesondere

– den dargestellten Geometrien der Bauteile,
– den relativen Abmessungen mehrerer dargestellter Maße gleicher oder unterschiedlicher Bauteile,
– der relativen Anordnung der Bauteile zueinander und
– deren Wirkverbindungen miteinander,

Claims

Stufenlos verstellbarer Variator für ein Toroidgetriebe mit um eine Achse (Z-Z) rotierenden Torusscheiben, in welchem ein Roller (21) drehbar um eine Achse (X-X) gegenüber einem Träger (30) gelagert ist und der Träger (30) verdrehbar um eine Achse (Y-Y) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) mit einer Lagereinheit (42) gegenüber mindestens einem benachbarten Bauteil gelagert ist, wobei die Lagereinheit – über einen Verschiebe-Freiheitsgrad mit zumindest einer Komponente in Richtung der Achse (Z-Z) verfügt sowie – den Träger gegenüber dem benachbarten Bauteil in Richtung der Achse (X-X) abstützt.
Variator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, der Verschiebe-Freiheitsgrad unabhängig von der Verschwenkung des Trägers (30) um die Achse (Y-Y) quer zur Achse (X-X) orientiert ist.
Variator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem benachbarten Bauteil um ein mehrere Träger (30) verbindendes Joch (52,53) handelt.
Variator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (42) neben dem Verschiebe-Freiheitsgrad eine Verdrehung des Trägers (30) um die Achse (Y-Y) gewährleistet.
Variator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der der Lagereinheit (42) zugeordnete Teilbereich des Joches (52) verschieblich in Richtung der Achse (Y-Y) angeordnet ist.
Variator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (42) über mindestens eine Anlagefläche (62,63) verfügt, welche a) quer zur Achse (X-X) orientiert ist, b) an der sich in Richtung der Achse (X-X) orientierte, auf den Roller (21) sowie den Träger (30) wirkende Kräfte abstützen und c) entlang welcher ein Lagerkörper (46) der Lagereinheit (42) bei einer Bewegung gemäß dem Verschiebe-Freiheitsgrad gleitet oder abwälzt.
Variator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (42) über ein Lagerauge (60) verfügt, dessen seitliche Begrenzungen mit den Anlageflächen (62,63) gebildet sind und in welchem der Lagerkörper (46) in einer Richtung quer zu dem Verschiebe-Freiheitsgrad spielfrei aufgenommen ist.
Variator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) über das Lagerauge (60) verfügt und das Joch (52) einen Zapfen (61) aufweist, gegenüber welchem ein als Lagerring ausgebildeter Lagerkörper (46) drehbar gelagert ist.
Variator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (52) über das Lagerauge (60) verfügt und der Träger (30) einen Zapfen (38) aufweist, gegenüber welchem ein als Lagerring ausgebildeter Lagerkörper (46) drehbar gelagert ist.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) mit zwei Lagereinheiten (42,43) gegenüber zwei benachbarten Bauteilen (Joche 52,53) gelagert ist, wobei die beiden Lagereinheiten (42,43) jeweils über einen Verschiebe-Freiheitsgrad mit zumindest einer Komponente in Richtung der Achse (Z-Z) verfügen.
Variator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) mit zwei Lagereinheiten (42,43) gegenüber zwei benachbarten Bauteilen (Joche 52,53) gelagert ist, wobei eine Lagereinheit (42) über einen Verschiebe-Freiheitsgrad mit zumindest einer Komponente in Richtung der Achse (Z-Z) verfügt, während die andere Lagereinheit (43) den Träger (30) in einem Momentanpol (66) in Richtung der Achse (Z-Z) festlegt.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (X-X), um welche der Roller (21) drehbar gelagert ist, ortsfest gegenüber dem Träger (30) angeordnet ist.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerzapfen (24) zur radialen Abstützung des Rollers (21) gegenüber dem Träger fest mit dem Träger (30) oder dem Roller (21) verbunden ist.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wälzkörper eines Axiallagers (27) zwischen Roller (21) und Träger (30) auf einer zwischen Träger (30) und Wälzkörpern (28) angeordneten Lagerscheibe (67) abwälzen.
Variator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Wälzkörper eines Axiallagers (27) zwischen Roller (21) und Träger (30) unmittelbar auf einer Lauffläche des Trägers (30) abwälzen.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Synchronisierung der Stellbewegungen mehrerer Träger (30) verwendete Seile unmittelbar den Träger (30) umschlingen.
Variator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Seile den Träger (30) im Bereich einer Mantelfläche eines Lagerauges (60) umschlingen.
Variator nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) im wesentlichen einen E-förmigen Querschnitt aufweist, wobei mindestens einer der äußeren horizontalen Schenkel (36,37) des E-förmigen Querschnittes ein La gerauge (60) bildet und der mittlere horizontale Schenkel den Lagerzapfen (24) für den Roller (21) bildet.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerauge (60) im Längsschnitt eine kreissegmentförmige Innenkontur aufweist.
Variator nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Anlageflächen (62,63) oder Laufbahnen des Lagerkörpers (46) in Projektion in die durch die Achsen (Z-Z) und (Y-Y) aufgespannte Ebene kurvenförmig ausgebildet sind.
Variator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass Anlageflächen (62,63) oder Laufbahnen des Lagerkörpers (46) in Projektion in die durch die Achsen (Z-Z) und (Y-Y) aufgespannte Ebene kreissegmentförmig ausgebildet sind mit einem Radius, welcher ungefähr dem Abstand der Anlagefläche (62,63) oder Laufbahn von dem Momentanpol (66) entspricht.
Variator nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand der gegenüberliegenden Anlageflächen (62,63) in Richtung der Achse (Z-Z) verringert.
Variator nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Anlagefläche (62,63) im Querschnitt durch das Lagerauge (60) kreisbogenförmig ausgebildet ist.
Variator nach einem der Ansprüche 6 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Anlagefläche (62,63), welche dem Träger (30) bzw. dem benachbarten Bauteil (Joch 52) zugeordnet ist, und dem benachbarten Bauteil (Joch 52) bzw. dem Träger (30) ein Linearlager (69) zwischengeschaltet ist.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (52) über einen Lagerzapfen (61) verfügt, gegenüber welchem drehbar ein Lagerring (46) mit balliger Außenfläche gelagert ist, welcher an einer in Richtung der Achse (Z-Z) verlaufenden Anlagefläche (62,63) des Trägers (30) abwälzt.
Variator nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zu einer Lagerung des Rollers (21) gegenüber dem Träger (30) eingesetzte Welle (Zapfen 24) auf beiden Seiten des Rollers (21) gegenüber dem Träger (30) abgestützt ist.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (42g) ausschließlich eine einseitige Abstützung des Trägers (30g) gegenüber dem benachbarten Bauteil (Joch 52g) bildet, wobei die Abstützung in Richtung der Achse (X-X) wirkt.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) mit dem Roller (21) sowie dem zwischengeschalteten Axiallager (27) eine Montageeinheit bildet.
Variator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wälzkörper (28) des Axiallagers (27) Kugeln, Kegelrollen oder Tonnen eingesetzt sind.
Toroidgetriebe mit einem stufenlos verstellbaren Variator (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 29.