DE19501391A1

DE19501391A1 - Kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe

Info

Publication number: DE19501391A1
Application number: DE19501391A
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Mitamura; Tsutomu Abe; Hideki Kokubu
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1995-01-18
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2015-01-19
Also published as: JP3525471B2; GB2286023B; JPH07208568A; DE19501391C2; US5855531A; GB9501070D0; GB2286023A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 das bei spielsweise als Fahrzeuggetriebe verwendet wird.

Ein herkömmliches kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe, wo von ein Beispiel in Fig. 5 gezeigt ist, ist so konstruiert, daß eine an triebsseitige Scheibe 11 und eine abtriebsseitige Scheibe 12 koaxial angeordnet sind, so daß sie in einem (nicht gezeigten) Gehäuse einan der zugewandt sind.

Durch das Drehzentrum des die antriebsseitige Scheibe 11 und die abtriebsseitige Scheibe 12 enthaltenden Toroidgetriebeabschnitts ver läuft eine Antriebswelle 13. An einem Ende dieser Antriebswelle 13 ist ein Drucknocken 14 angeordnet. Der Drucknocken 14 überträgt die Motorkraft (Drehkraft) der Antriebswelle 13 über mehrere Nockenrol len 15 zur antriebsseitigen Scheibe 11.

Die antriebsseitige Scheibe 11 und die abtriebsseitige Scheibe 12, die im wesentlichen die gleiche Form besitzen, sind in bezug auf eine zur axialen Richtung senkrechte Ebene symmetrisch angeordnet und so geformt, daß sie bei Betrachtung in Richtung dieser Ebene im wesentli chen halbkreisförmig sind, wenn beide Oberflächen zusammen betrach tet werden. Zwei Antriebsrollenlager 16 und 17, die die Bewegung übertragen, sind so angeordnet, daß sie mit der antriebsseitigen Scheibe 11 bzw. mit der abtriebsseitigen Scheibe 12 in dem durch die toroid förmigen Oberflächen der antriebsseitigen Scheibe 11 und der abtriebs seitigen Scheibe 12 gebildeten toroidförmigen Hohlraum in Kontakt sind.

Das Antriebsrollenlager 16 enthält: eine Antriebsrolle 16a, die über die toroidförmigen Oberflächen der antriebsseitigen Scheibe 11 und der abtriebsseitigen Scheibe 12 rollt (wobei die Antriebsrolle 16a mit einem das Antriebsrollenlager 16 bildenden inneren Laufring äquivalent ist); einen äußeren Laufring 16b; und mehrere Rollelemente (Stahlkugeln) 16c. Das Antriebsrollenlager 17 enthält: eine Antriebsrolle 17a, die über die toroidförmigen Oberflächen der antriebsseitigen Scheibe 11 und der abtriebsseitigen Scheibe 12 rollt (wobei die Antriebsrolle 17a mit einem das Antriebsrollenlager 17 bildenden inneren Laufring äqui valent ist); einen äußeren Laufring 17b und mehrere Rollelemente (Stahlkugeln) 17c.

Das bedeutet, daß die Antriebsrolle 16a auch als innerer Laufring dient, der eine Komponente des Antriebsrollenlagers 16 bildet, und daß gleichermaßen die Antriebsrolle 17a auch als innerer Laufring dient, der eine Komponente des Antriebsrollenlagers 17 bildet.

Bei dieser Konstruktion ist die Antriebsrolle 16a über einen Schwenk zapfen 18, den äußeren Laufring 16b und die mehreren Rollelemente 16c an einem Drehzapfen 20 schwenkbar angebracht, wobei sich das Schwenkzentrum O im Mittelpunkt der toroidförmigen Oberflächen der antriebsseitigen Scheibe 11 und der abtriebsseitigen Scheibe 12 befin det.

Andererseits ist die Antriebsrolle 17a über einen Schwenkzapfen 19, den äußeren Laufring 17b und die mehreren Rollelemente 17c an einem Drehzapfen 21 schwenkbar angebracht, wobei sich das Schwenkzen trum O im Mittelpunkt der toroidförmigen Oberflächen der antriebssei tigen Scheibe 11 und der abtriebsseitigen Scheibe 12 befindet.

Die Kontaktoberflächen der antriebsseitigen Scheibe 11, der abtriebs seitigen Scheibe 12 und der Antriebsrollen 16a und 17a werden mit Schmieröl versorgt, dessen viskoser Reibungswiderstand hoch ist, so daß die an die antriebsseitige Scheibe 11 angelegte Antriebskraft über den Schmierölfilm und die Antriebsrollen 16a und 17a zur abtriebssei tigen Scheibe 12 übertragen wird.

Die antriebsseitige Scheibe 11 und die abtriebsseitige Scheibe 12 sind über Nadellager 25 mit der Antriebswelle 13 in Kontakt, sie werden jedoch wegen dieser Nadellager 25 von der Antriebskraft der An triebswelle 13 nicht direkt beeinflußt. An der abtriebsseitigen Scheibe 12 ist eine Abtriebswelle 24 befestigt. Die Abtriebswelle erstreckt sich parallel zur Antriebswelle 13 und ist über ein Schrägkugellager 22 in dem (nicht gezeigten) Gehäuse drehbar unterstützt.

In diesem kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebe wird die An triebskraft der Antriebswelle 13 zum Drucknocken 14 übertragen. Wenn der Drucknocken 14 durch die Antriebskraft gedreht wird, wird diese Drehkraft über die Nockenrollen 15 an die antriebsseitige Scheibe 11 übertragen, so daß diese zu einer Drehung veranlaßt wird. Die von der Drehung der antriebsseitigen Scheibe 11 erzeugte Antriebskraft wird über die Antriebsrollen 16a und 17a zur abtriebsseitigen Scheibe 12 übertragen. Die abtriebsseitige Scheibe 12 dreht sich einteilig mit der Abtriebswelle 24.

Bei einer Drehzahländerung werden die Drehzapfen 20 und 21 leicht zum Schwenkzentrum O bewegt. Diese axiale Bewegung der Drehzap fen 20 und 21 bewirkt, daß sich die Drehachse der Antriebsrollen 16a und 17a und die Drehachse der antriebsseitigen Scheibe 11 und der abtriebsseitigen Scheibe 12 nicht mehr schneiden. Daher sind die Um fangsgeschwindigkeiten der Antriebsrollen 16a und 17a und die Um fangsgeschwindigkeit der antriebsseitigen Scheibe 11 nicht mehr gleich, außerdem bewirkt eine Komponente der die antriebsseitige Scheibe 11 drehenden Antriebskraft, daß die Antriebsrollen 16a und 17a um das Schwenkzentrum O schwenken.

Im Ergebnis schwenken die Antriebsrollen 16a, 17a über die gekrümm ten Oberflächen der antriebsseitigen Scheibe 11 und der abtriebsseiti gen Scheibe 12, wodurch sich das Übersetzungsverhältnis ändert, so daß das Kraftfahrzeug entweder beschleunigt oder verzögert wird.

Ein solches kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe ist z. B. aus der geprüften Gebrauchsmusteranmeldung JP 2-49411-A bekannt. Als herkömmliche Beispiele für die obenerwähnte antriebsseitige Scheibe, die abtriebsseitige Scheibe und die Antriebsrollenlager sind diejenigen, die AISI52100 verwenden (ein Äquivalent des JIS SUJ2, einem chrom haltigen Lagerstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt) bekannt und in "NASA Technical Note, NASA ATN D-8362" offenbart.

Das obenerwähnte kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe erzeugt jedoch während des Betriebs eine hohe Kontaktbeanspruchung (maximal 3,5 bis 4 GPa) zwischen der antriebsseitigen Scheibe und dem Antriebsrollenlager einerseits und zwischen der abtriebsseitigen Scheibe und dem Antriebsrollenlager andererseits, wodurch die An triebsrollenlager eine hohe Schublast aufnehmen. Unter einer solchen Bedingung bewirkt das herkömmliche Rollenlager eine ständige Ver formung von Abschnitten zwischen den Rollelementen und den Lauf bahnen der inneren und äußeren Laufringe. Dies ist eine äußerst pro blematische Situation. Wenn das Laufrollenlager beispielsweise ein Kugellager ist, ist es bekannt, daß bei einem Antriebsrollenlager bei Aufnahme einer Schublast ein Schlupf auftritt und daß ein dem Schlupf unterworfener Abschnitt des Antriebsrollenlagers erwärmt wird. Die durch den Schlupf erzeugte Wärme erhöht die Temperatur des Rollen abschnitts des Antriebsrollenlagers.

Wenn ferner das Antriebsrollenlager mit hoher Drehzahl betrieben wird und einer hohen Schublast unterliegt, macht sich ein Temperatur anstieg des Rollabschnitts aufgrund der Wärmezufuhr dadurch bemerk bar, daß das aus einem herkömmlichen Material hergestellte Antriebs rollenlager früh Abplatz- und Brucherscheinungen zeigt.

Ferner besteht insbesondere bei dem Rollelement, das eine Kompo nente des Antriebsrollenlager bildet, die Neigung zu einem frühzeitigen Abplatzen oder Brechen, weil das Rollelement in einer Lage angeord net ist, die die Wärmeleitfähigkeit beeinträchtigt, was eine erhebliche Verringerung der Lebensdauer des Lagers mit sich bringt.

Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obenerwähnten Probleme bei herkömmlichen kontinuierlich veränderlichen Toroidge trieben zu beseitigen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe mit langer Lebensdauer zu schaffen, bei dem die Rollebensdauer des Antriebsrollenlagers, der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseitigen Scheibe im kontinuierlich veränderli chen Toroidgetriebe verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe der gattungsgemäßen Art, das die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale be sitzt.

Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet.

Das erfindungsgemäße kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe kann so beschaffen sein, daß der Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt oder der Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt Sauerstoff (O) in einer Menge von 9 ppm oder weniger, Schwefel (S) in einer Menge von 0,010-Gew.-% oder weniger und Phosphor (P) in einer Menge von 0,020 Gew.-% oder weniger enthält.

In der folgenden Beschreibung hat der Ausdruck "Oberflächenschicht" die Bedeutung einer äußeren Oberflächenschicht, die sich bis zu einer Tiefe von 50 µm von der Oberfläche nach innen erstreckt.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh rungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Anlaßtemperatur und der Härte der Prüfteile (HV), wenn die Prüfteile aus einem in einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung verwendeten Material A den Wärmebehand lungen I, II und III unterworfen werden;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Anlaßtemperatur und der Härte der Prüfteile (HV), wenn die Prüfteile, die aus in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten Materialien B, D, E und F hergestellt sind, einer einzigen Wärmebehandlung unterworfen werden;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Anlaßtemperatur und der Härte der Prüfteile (HV), wenn die Prüfteile, die aus in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten Materialien D, E, F und G hergestellt sind, einer einzigen Wärmebehandlung unterworfen werden;

Fig. 4A ein Diagramm zur Erläuterung der Wärmebehandlung I, die auf Vergleichsbeispiele zu Ausführungsformen der vorliegen den Erfindung angewandt wird;

Fig. 4B ein Diagramm zur Erläuterung der Wärmebehandlung II, die auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ange wandt wird;

Fig. 4C ein Diagramm zur Erläuterung der Wärmebehandlung III, die auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ange wandt wird;

Fig. 4D ein Diagramm zur Erläuterung der Wärmebehandlung IV, die auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ange wandt wird; und

Fig. 5 die bereits erwähnte Schnittansicht des Aufbaus eines konti nuierlich veränderlichen Toroidgetriebes, das sowohl in Aus führungsformen der vorliegenden Erfindung als auch in her kömmlichen Anordnungen als Beispiel dient.

Da der Aufbau des kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebes ge mäß der vorliegenden Erfindung demjenigen des (in Fig. 5 gezeigten) herkömmlichen Beispiels gleicht, wird eine erneute Beschreibung hier von weggelassen.

Das kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe gemäß der vorliegen den Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rollelemente des Antriebsrollenlagers, die eine Komponente hiervon bilden, aus einem Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt oder aus einem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt gebildet sind, der ein Stahl mit einem Kohlenstoffge halt von 0,2 Gew.-% oder mehr ist, und daß die Rollelemente einem Karbonitrierungsprozeß und Härtungs- sowie Anlaßbehandlungen unterworfen wird. Daher werden die Rollebensdauer des Antriebsrol lenlagers, der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseitigen Scheibe verbessert, wodurch ein kontinuierlich veränderliches Getriebe mit langer Lebensdauer erhalten werden kann. Die Gründe hierfür werden im folgenden beschrieben.

Wenn das kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe angetrieben wird, nimmt das Antriebsrollenlager eine hohe Schublast auf und wird mit hoher Drehzahl gedreht. Wenn das Antriebsrollenlager ein Kugel lager ist und wenn sich ein solches Antriebsrollenlager mit hoher Dreh zahl dreht und dabei wie oben beschrieben eine hohe Schublast auf nimmt, tritt ein Schlupf auf. Wenn dieser Schlupf auftritt, wird der Rollabschnitt des Antriebsrollenlagers erwärmt, wodurch die Tempera tur dieses Abschnitts ansteigt. Dieses Phänomen wird auch anhand der Temperaturdifferenz zwischen dem einströmenden Schmieröl und dem ausströmenden Schmieröl der Antriebsrolle (dem inneren Laufring) des Antriebsrollenlagers festgestellt (die Differenz liegt in der Größenord nung von 20 bis 30°C). Es wird angenommen, daß die Temperatur des Rollabschnitts um wenigstens ungefähr 130°C erhöht wird.

Weiterhin wird angenommen, daß die als Rollelemente dienenden Stahlkugeln, die eine Komponente des Antriebsrollenlagers bilden, insbesondere unter erschwerten Temperaturbedingungen verwendet werden, wenn das kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe ange trieben wird. Im allgemeinen zeigen Lagermaterialien bei Erwärmung eine Abnahme ihrer mechanischen Festigkeit, die durch die Härte repräsentiert wird, sowie eine Verschlechterung der Ermüdungseigen schaften.

Wenn der Schlupf im Rollabschnitt des Lagers auftritt, treten auf der Rolloberfläche kleine Risse auf, die durch die Zugbeanspruchung in tangentialer Richtung verursacht werden. Diese kleinen Risse ergeben ein eine Oberflächenermüdung bewirkendes Abplatzen und Brechen.

Der Grund, weshalb das Material (ein Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt), aus dem das Rollelement hergestellt ist, einem Karbonitrierungsprozeß der vorliegenden Erfindung unterworfen wird, besteht darin, daß dieser Karbonitrierungsprozeß ermöglicht, daß Kohlenstoff (C) und vor allem Stickstoff (N) in Martensit, das eine Grundmasse ist, in Form einer festen Lösung gelöst werden, wodurch die Beständigkeit gegenüber Anlaßaufweichung verbessert wird und eine Verringerung der Härte bei hohen Temperaturen verhindert wird.

Weiterhin wird zwischen der Martensit-Umwandlungstemperatur des Einsatzes des Rollelements und derjenigen des Kerns eine Differenz erzeugt, indem die Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte des Einsatzes von denjenigen des Kerns verschieden bemessen werden, so daß eine Rest druckbeanspruchung auf der Oberfläche des Rollelements nach den Härtungs- und Anlaßbehandlungen erzeugt wird. Im Ergebnis kann die Entstehung von durch eine Zugbeanspruchung in tangentialer Richtung auf der Oberfläche verursachten kleinen Rissen kontrolliert werden, was wiederum eine Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit des Roll elements ermöglicht.

Darüber hinaus besteht der Grund, weshalb ein Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt oder mit hohem Kohlenstoffgehalt als Material für das Rollelement verwendet wird, darin, daß ein solches Material inner halb einer vergleichsweise kurzen Dauer des Karbonitrierungsprozesses eine für ein Rollelement des Lagers notwendige Festigkeit schaffen kann.

Sowohl der innere Laufring als auch der äußere Laufring, die Kompo nenten des Antriebsrollenlagers darstellen, sowie die antriebsseitige Scheibe und die abtriebsseitige Scheibe sind aus Einsatzstahl herge stellt, der Silicium (Si) in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% und/oder Molybdän (Mo) in einer Menge von 0,3 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% enthält und einem Einsatzverfahren oder einem Karbonitrie rungsverfahren sowie Härtungs- und Anlaßbehandlungen unterworfen wird, wobei die auf diese Weise erhaltenen inneren und äußeren Lauf ringe und antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben mit den Roll elementen gemäß der Erfindung kombiniert werden. Eine solche Kom bination trägt zu einer weiteren Verbesserung der Rollebensdauer des Antriebsrollenlagers, der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseiti gen Scheibe bei, was wiederum ermöglicht, ein kontinuierlich verän derliches Toroidgetriebe mit längerer Lebensdauer zu erhalten.

Der Grund, weshalb zu dem Material, aus dem der innere Laufring und der äußere Laufring und die antriebsseitige und die abtriebsseitige Scheibe hergestellt sind, Silicium hinzugefügt wird, besteht darin, daß Silicium (Si) ein Legierungselement ist, das die Beständigkeit gegen über Anlaßaufweichung erheblich verbessern kann. Die erhebliche Verbesserung des Anlaßversprödungswiderstandes macht sich deutlich bemerkbar, wenn Silicium in einer Menge von 0,5 Gew.-% oder mehr hinzugefügt wird.

Wenn Silicium (Si) andererseits in einer Menge hinzugefügt wird, die 1,5 Gew.-% übersteigt, besteht die Neigung, daß die Diffusion von Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) während des Einsatzprozesses oder des Karbonitrierungsprozesses zerstört wird, wodurch eine gewünschte Einsatz- oder Karbonitrierungstiefe nur schwer erhalten werden kann. Daher ist es wünschenswert, daß Silicium (Si) in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% zu dem Material hinzugefügt wird, aus dem die inneren und äußeren Laufringe und die antriebsseitigen und ab triebsseitigen Scheiben hergestellt sind.

Der Grund, weshalb zu dem Material, aus dem die inneren und äuße ren Laufringe und die antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben hergestellt sind, Molybdän (Mo) hinzugefügt wird, besteht darin, daß Molybdän (Mo) ebenfalls ein Legierungselement ist, das wie das Silici um (Si) die Beständigkeit gegenüber Anlaßaufweichung erheblich verbessern kann. Die Verbesserung des Anlaßversprödungswiderstan des zeigt sich deutlich, wenn Molybdän in einer Menge von 0,3 Gew.-% oder mehr hinzugefügt wird.

Selbst wenn andererseits Molybdän (Mo) in einer Menge von mehr als 1,0 Gew.-% hinzugefügt wird, bleibt diese Wirkung mehr oder weni ger die gleiche. Daher ist es wünschenswert, Molybdän (Mo) zu dem Material, aus dem die inneren und äußeren Laufringe und antriebsseiti gen und abtriebsseitigen Scheiben hergestellt sind, in einem Bereich von 0,3 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% hinzuzufügen.

Der Grund, weshalb der Einsatzstahl einem Einsatzprozeß oder einem Karbonitrierungsprozeß unterworfen wird, besteht darin, daß der An laßversprödungswiderstand durch Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) verbessert wird und außerdem die Martensit-Umwandlungstemperatur des Einsatzes von derjenigen des Kerns durch das Ansatz- oder Kar bonitrierungsverfahren verschieden gemacht wird, so daß auf der Roll oberfläche des Lagers eine Restdruckbeanspruchung erzeugt wird.

Zusätzlich zu der Tatsache, daß der Lagerabschnitt, die antriebsseitige Scheibe und die abtriebsseitige Scheibe zu einem Abplatzen und Bre chen neigen, wird das Antriebsrollenlager einer wiederholten Biegebe anspruchung unterworfen, so daß das Antriebsrollenlager auch zu einem Ermüdungsbrechen neigt. Um die Ermüdungsbruchfestigkeit zu verbessern, ist es wünschenswert, einen Härtegradienten zwischen dem Einsatz und dem Kern zu schaffen.

Hierzu ist das erfindungsgemäße kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe dadurch gekennzeichnet, daß als Material, aus dem die inneren und äußeren Laufringe um die antriebsseitigen und abtriebssei tigen Scheiben hergestellt sind, ein Einsatzstahl verwendet wird und daß diese Komponenten einem Einsatzverfahren oder einem Karboni trierungsverfahren unterworfen werden, um einen Härtegradienten vom Einsatz zum Kern zu schaffen.

Der Einsatzstahl und der Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoff gehalt enthalten Sauerstoff (O) in einer Menge von 9 ppm oder weni ger, Schwefel (S) in einer Menge von 0,010 Gew.-% oder weniger und Phosphor (P) in einer Menge von 0,020 Gew.-% oder weniger. Dies trägt zu einer weiteren Verbesserung der Rollebensdauer des Antriebs rollenlagers, der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheibe bei, wodurch es wiederum möglich ist, für das kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe eine längere Lebensdauer zu erhalten.

Wenn in dem Einsatzstahl und in dem Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt Verunreinigungselemente wie etwa Sauerstoff (O) und Schwefel (S) in Form nichtmetallischer Einschlüsse vorhanden sind, bewirken diese Elemente Defekte, die die Ermüdungsfestigkeit nachteilig beeinflussen können.

Ein Sauerstoffgehalt (O) von mehr als 9 ppm im Einsatzstahl und im Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt verstärkt die nach teiligen Wirkungen auf die Ermüdungsfestigkeit erheblich. Ein Schwe felgehalt (S) von mehr als 0,01 Gew.-% im Einsatzstahl und im Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt verstärkt die negativen Wirkungen auf die Ermüdungsfestigkeit ebenfalls erheblich.

Das Vorhandensein von Phosphor (P) im Einsatzstahl und im Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt beeinträchtigt die Festigkeit des Einsatzstahls und des Stahls mit mittlerem oder hohem Kohlen stoffgehalt durch Auskristallisieren innerhalb der Korngrenzen. Ein Phosphorgehalt (P) von mehr als 0,020 Gew.-% im Einsatzstahl und im Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt beeinträchtigt die Festigkeit des Einsatzstahls und des Stahls mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt erheblich.

Daher ist es wünschenswert, daß der Einsatzstahl und der Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt Sauerstoff (O) in einer Menge von 9 ppm oder weniger, Schwefel (S) in einer Menge von 0,010 Gew.-% oder weniger und Phosphor (P) in einer Menge von 0,020 Gew.-% oder weniger enthalten.

Weiterhin können sowohl der innere Laufring als auch der äußere Laufring, die Komponenten des Antriebsrollenlagers sind, und die antriebsseitige Scheibe und die abtriebsseitige Scheibe eine Restdruck beanspruchung aufweisen, die auf der Oberflächenschicht der Roll oberfläche im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² besitzen. Dies trägt zu einer weiteren Verbesserung der Rollebensdauer des Antriebsrollenla gers, der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheibe bei, wodurch es wiederum möglich ist, ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe mit längerer Lebensdauer zu erhalten.

Der Grund hierfür besteht darin, daß durch die Erzeugung einer Rest druckbeanspruchung auf der Oberflächenschicht der Rolloberfläche sowohl des inneren Laufrings als auch des äußeren Laufrings, der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseitigen Scheibe die Entste hung von feinen Rissen, die durch die Zugbeanspruchung in tangentia ler Richtung auf der Oberfläche bewirkt wird und eine Ursache für das Abplatzen darstellt, gesteuert wird, wodurch die Ermüdungsfestigkeit verbessert wird.

Die Wirkung der Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit zeigt sich deutlich, wenn die Restdruckbeanspruchung gleich 390 N/mm² ist oder diesen Wert übersteigt. Wenn die Restdruckbeanspruchung andererseits 1470 N/mm² übersteigt, wird an den Rollabschnitten des Lagers auf grund der schweren Bearbeitung eine Ermüdungsakkumulation hervor gerufen, was die Ermüdungsfestigkeit beeinträchtigt. Daher ist es wün schenswert, daß auf der Oberflächenschicht der Rolloberfläche des inneren Laufrings, des äußeren Laufrings, der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseitigen Scheibe eine Restdruckbeanspruchung im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² erzeugt wird.

Aus dem gleichen Grund wie oben wird auf der Oberflächenschicht der Rolloberfläche des Rollelements, das eine Komponente des Antriebsrol lenlagers ist, eine Restdruckbeanspruchung im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² erzeugt, was zu einer weiteren Verbesserung der Rolle bensdauer des Antriebsrollenlagers, der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseitigen Scheibe beiträgt, wodurch es wiederum möglich ist, ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe mit längerer Le bensdauer zu erhalten.

Beispiele

Es wurden insgesamt 17 Prüfteile (Stahlkugeln 1 bis 17, die die gleiche Konstruktion wie die Rollelemente 16c und 17c des in Fig. 5 gezeigten kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebes 10 besitzen) vorbereitet, indem eines der in Tabelle 1 gezeigten Materialien (Materialien A bis I) gewählt wurde, indem die Teile aus dem gewählten Material anschlie ßend den in Tabelle 2 gezeigten Wärmebehandlungen unterworfen wurden und indem schließlich bestimmte wärmebehandelte Teile je nach Fall einer Strahlverfestigung unterworfen wurden.

Auf ähnliche Weise wurden insgesamt 17 Prüfteile (innere Laufringe, äußere Laufringe und Scheiben 1 bis 17, die die gleiche Konstruktion wie die Antriebsrollen 16a, 17a, die äußeren Laufringe 16b, 17b, die antriebsseitige Scheibe 11 bzw. die abtriebsseitige Scheibe 12 des in Fig. 5 gezeigten kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebes 10 be saßen) vorbereitet, indem eines der in Tabelle 1 gezeigten Materialien (Materialien A bis I) gewählt wurde, indem die Teile aus dem gewähl ten Material anschließend den in Tabelle 3 gezeigten Wärmebehand lungen unterworfen wurden und indem schließlich bestimmte wärme behandelte Teile je nach Fall einer Strahlverfestigung unterzogen wur den.

Die Wärmebehandlungssymbole (Wärmebehandlungen I bis IV), die in der Spalte der Wärmebehandlung in den Tabellen 2 und 3 angegeben sind, entsprechen den jeweiligen Wärmebehandlungsnummern, die in den Fig. 4A bis 4D angegeben sind. Einzelheiten der jeweiligen Wär mebehandlungen werden später beschrieben.

Wärmebehandlung I

Wie in Fig. 4A gezeigt, wird ein Teil aus einem Material für 0,5 bis 1 Stunden in einem Rx-Gas, dessen Temperatur im Bereich von 840°C bis 860°C liegt, wärmebehandelt (durchgehärtet), anschließend einer Ölabschreckung unterworfen und dann für zwei Stunden in der Atmo sphäre erwärmt, deren Temperatur im Bereich von 160°C bis 180°C liegt, schließlich wurde das Teil abgekühlt (angelassen).

Wärmebehandlung II

Wie in Fig. 4B gezeigt, wird ein Teil aus einem Material für 20 bis 30 Stunden in einem Rx-Gas und einem angereicherten Gas, dessen Tem peratur im Bereich von 930°C bis 950°C liegt, wärmebehandelt (einsatzgehärtet), anschließend von selbst abgekühlt (oder durchgehär tet), anschließend für 0,5 bis 1 Stunde in einem Rx-Gas, dessen Tem peratur im Bereich von 840°C bis 860°C liegt, wärmebehandelt, da nach einer Ölabschreckung unterworfen, danach für 2 Stunden in der Atmosphäre erwärmt, dessen Temperatur im Bereich von 160°C bis 180°C liegt, und schließlich abgekühlt (angelassen).

Wärmebehandlung III

Wie in Fig. 4C gezeigt, wird ein Teil aus einem Material für 3 bis 5 Stunden in einem Rx-Gas, einem angereicherten Gas und Ammoniak gas, dessen Temperatur im Bereich von 840°C bis 860°C liegt, wär mebehandelt (karbonitriert), anschließend einer Ölabschreckung unter worfen, dann für 2 Stunden in der Atmosphäre erwärmt, deren Tempe ratur im Bereich von 160°C bis 180°C liegt, und schließlich abgekühlt (angelassen).

Wärmebehandlung IV

Wie in Fig. 4D gezeigt, wird ein Teil für 20 bis 30 Stunden in Rx-Gas, einem angereicherten Gas und Ammoniakgas (NH₃), dessen Tempera tur im Bereich von 930 bis 950°C liegt, wärmebehandelt (karbonitriert), dann abgekühlt, anschließend für 0,5 bis 1 Stunde in einem Rx-Gas wärmebehandelt, dessen Temperatur im Bereich von 840°C bis 860°C liegt, danach einer Ölabschreckung unterworfen, anschließend für 2 Stunden in der Atmosphäre erwärmt, deren Tempe ratur im Bereich von 160°C bis 180°C liegt, und schließlich von selbst abgekühlt (angelassen).

Tabelle 1

Die Restdruckbeanspruchung (N/mm²) der in den Tabellen 2 und 3 erhaltenen Prüfteile wurde gemessen, wenn sie eine Tiefe von 50 µm ab der Oberfläche hatte. Die Meßergebnisse sind in den Tabellen 2 und 3 gezeigt.

Es wird darauf hingewiesen, daß es sich bei den Restbeanspruchungen, die in den Tabellen 2 und 3 angegeben werden, um eine Zugbeanspru chung (+) bzw. um eine Druckbeanspruchung (-) handelt.

Tabelle 2

Tabelle 3

Anschließend wurden kontinuierlich veränderliche Toroidgetriebe, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, hergestellt, indem die in Tabelle 2 gezeigten Stahlkugeln und die in Tabelle 3 gezeigten inneren und äußeren Lauf ringe und Scheiben (antriebsseitige und abtriebsseitige Scheiben) auf die in Tabelle 4 gezeigte Weise kombiniert wurden.

Danach wurde die Lebensdauer der Antriebsrollenlager (der Stahlku geln, der inneren und äußeren Laufringe) und der Scheiben (der an triebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben) der auf diese Weise erhal tenen kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebe (Beispiele 1 bis 15 und Vergleichsbeispiele 1 und 2) unter den folgenden Bedingungen geprüft.

(Testbedingungen)
Drehzahl der Antriebswelle: 4000 min^-1
Eingangsdrehmoment: 350 Nm
verwendetes Öl: synthetisches Schmieröl
Öltemperatur: 100°C
Anzahl der Prüfungen: 7

Die Lebensdauer (L₁₀-Lebensdauer) der Antriebsrollenlager und der Scheiben wurde Feststellen des Auftretens von Abplatzerscheinungen auf den Rolloberflächen der Antriebsrollenlager, den Rolloberflächen der beiden Scheiben oder auf den Stahlkugeln (Rollelemente) verifi ziert, was mit dem bloßen Auge oder mittels eines Vergrößerungsgla ses durch eine Sichtprüfung erfolgen kann. Der quantitative Ausdruck (L₁₀-Lebensdauer) der Ergebnisse dieser Lebensdauerprüfungen wurde durch die Zeit (in Stunden) erhalten, bis 10% der Rolloberflächen der Antriebsrollenlager, der Rolloberflächen der beiden Scheiben und der Stahlkugeln (Rollelemente) ihre Lebensdauer erreicht hatten, wobei sieben Messungen ausgeführt wurden.

Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in Tabelle 4 gezeigt.

Tabelle 4

Aus Tabelle 4 geht hervor, daß die kontinuierlich veränderlichen To roidgetriebe, die Stahlkugeln verwenden, die dadurch erhalten werden, daß das Material A (SUJ2) der gewöhnlichen Wärmebehandlung (Wärmebehandlung I) unterworfen wird (Vergleichsbeispiele 1 und 2), L₁₀-Lebensdauern besitzen, die erheblich kürzer als die Lebensdauern der anderen kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebe (Beispiele 1 bis 15) sind.

Andererseits geht aus Tabelle 4 auch hervor, daß die kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebe (Beispiele 1 bis 15), die Stahlkugeln verwenden, die dadurch erhalten werden, daß das Material A (SUJ2) oder das Material C (Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt) dem Kar bonitrierungsprozeß und den Härtungs- und Anlaßbehandlungen (Wärmebehandlung III) unterworfen werden, L₁₀-Lebensdauern besit zen, die erheblich länger als diejenigen der anderen kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebe (Vergleichsbeispiele 1 und 2) sind, wobei in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 die beschädigten Teile jeweils die Stahlkugeln waren, während in den Beispielen 1 bis 15 die beschädigten Teile meist die inneren und äußeren Laufringe und die Scheiben waren.

Diese Verbesserung der L₁₀-Lebensdauern wird durch Verstärkung der Stahlkugeln erhalten, die unter den Betriebsbedingungen eines kontinu ierlich veränderlichen Toroidgetriebes die schwächste Komponente bilden.

Es ist außerdem verständlich, daß beim Vergleichen des Falls (Beispiele 1 und 2) der Verwendung des Materials B (SCM420, was ein normaler Einsatzstahl ist) als Material, aus dem inneren und äuße ren Laufringe und die Scheiben hergestellt sind, mit dem Fall (Beispiele 3 bis 7) der Verwendung der Materialien D, E, I und H (Einsatzstahl, zu dem Silicium (Si) oder Molybdän (Mo) in geeigneten Mengen hinzugefügt sind) der Fall der Beispiele 3 bis 7 eine verbes serte L₁₀-Lebensdauer zeigt.

Der Grund hierfür liegt darin, daß der Anlaßversprödungswiderstand durch Hinzufügen von Silicium (Si) und/oder Molybdän (Mo) in geeig neten Mengen verbessert wird.

Weiterhin wird bestätigt, daß, obwohl das Beispiel 8, in dem das Ma terial F als Material verwendet, aus dem die inneren und äußeren Laufringe und Scheiben hergestellt sind, gegenüber den Vergleichsbei spielen 1 und 2 eine Verbesserung der L₁₀-Lebensdauer ergibt, die Verbesserung der L₁₀-Lebensdauer des Beispiels 8 nicht so groß wie in den Beispielen 3 bis 7 ist, weil die Mengen des hinzugefügten Siliciums (Si) und Molybdäns (Mo) im Beispiel 8 nicht geeignet sind.

Aus dem Beispiel 9, das das Material G als Material verwendet, aus dem die inneren und äußeren Laufringe und die Scheiben hergestellt sind, geht außerdem hervor, daß eine übermäßige Hinzufügung von Molybdän (Mo) zur Verbesserung der Lebensdauer nicht beiträgt.

Ferner wird bestätigt, daß die kontinuierlich veränderlichen Toroidge triebe (Beispiele 10 und 11), die die inneren und äußeren Laufringe und die Scheiben verwenden, die durch Strahlverfestigung geeignete Rest druckbeanspruchungen besitzen, eine verbesserte L₁₀-Lebensdauer besitzen.

Der Grund hierfür besteht darin, daß die Entstehung von feinen Rissen, die ein Abplatzen bewirken, durch Erzeugen der optimalen Restdruck beanspruchungen auf den Oberflächenschichten der Rolloberflächen der inneren und äußeren Laufringe und der Scheiben gesteuert wird. Daher ist bewiesen worden, daß die Lebensdauer durch Erzeugen einer Rest druckbeanspruchung im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² auf den Oberflächenschichten der Rolloberflächen der inneren und äußeren Laufringe und der Scheiben verbessert werden kann.

Andererseits wird auch verständlich, daß das kontinuierlich veränderli che Toroidgetriebe (Beispiel 12), das die inneren und äußeren Lauf ringe und die Scheiben verwendet, deren durch Strahlverfestigung erzeugte Restdruckbeanspruchungen nicht optimal bestimmt sind, eine gegenüber den Vergleichsbeispielen 1 und 2 verbesserte L₁₀-Lebens dauer zeigt, die Verbesserung ist jedoch nicht so groß wie bei den Beispielen 10 und 11.

Der Grund hierfür kann möglicherweise darauf beruhen, daß die nega tive Wirkung, die entsteht, weil das Material aufgrund der schweren Bearbeitung der Oberflächen einer Ermüdung unterworfen wird, die Wirkung überwiegt, welche durch die Steuerung der Erzeugung feiner Risse, die durch die optimale Restdruckbeanspruchung bewirkt wird, hervorgebracht wird.

Es wird weiterhin bestätigt, daß die kontinuierlich veränderlichen To roidgetriebe (Beispiele 13 bis 15), die unter Verwendung des Materials E (das Material, dem Silicium (Si) und/oder Molybdän (Mo) in geeig neten Mengen hinzugefügt ist) als Material, aus dem die inneren und äußeren Laufringe und die Scheiben hergestellt sind, durch Ausführen eines Einsatzprozesses oder eines Karbonitrierungsprozesses sowie Härtungs- und Anlaßbehandlungen für das Material und durch Ver wenden der inneren und äußeren Laufringe und der Scheiben mit optimalen Restdruckbeanspruchungen auf deren Oberflächen erhalten werden, eine deutliche Verbesserung der L₁₀-Lebensdauer zeigen.

Dann wird eine Beziehung zwischen der Anlaßtemperatur (°C) und der Härte der Prüfteile (HV) analysiert, um die Beständigkeit gegenüber Anlaßaufweichung auszuwerten, wenn die Prüfteile aus dem Material A (SUJ2) den Wärmebehandlungen I′, II′, III′ wie in den Fig. 4A bis 4D gezeigt unterworfen werden. Das Ergebnis der Analyse ist in Fig. 1 gezeigt.

Der Kohlenstoffgehalt auf der Oberfläche beträgt in der Wärmebehand lung II′ 1,3 Gew.-%, während die Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte auf der Oberfläche in der Wärmebehandlung III′ 1,3 Gew.-% bzw. 0,3 Gew.-% betragen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Reduzierung der Härte der Prüfteile, die durch die Wärmebehandlung I′ erhalten werden, größer als bei denje nigen, die durch die Wärmebehandlungen II′ und III′ erhalten werden, was wiederum bestätigt, daß die Wärmebehandlungen II′ und III′ im Vergleich zur Wärmebehandlung I′ zu einer Verbesserung der Bestän digkeit gegenüber Anlaßaufweichung auszuwerten, beitragen. Insbe sondere zeigt die Wärmebehandlung III′ eine deutliche Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Anlaßaufweichung.

Dann wird eine Beziehung zwischen der Anlaßtemperatur (°C) und der Härte der Prüfteile (HV) analysiert, um die Beständigkeit gegenüber Anlaßaufweichung auszuwerten, wenn die Prüfteile aus den Materialien B, D, E und F derselben Wärmebehandlung (Wärmebehandlung II′) unterworfen werden (bei der sich die Anlaßtemperatur im Vergleich zur Wärmebehandlung II wie in Fig. 4B gezeigt verändert). Das Er gebnis der Analyse ist in Fig. 2 gezeigt.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß die Materialien (Materialien D, E und F), deren Siliciumgehalt im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% liegt, im Vergleich zum Material B, dessen Siliciumgehalt weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, eine verbesserte Härte zeigt und daher eine ausge zeichnete Beständigkeit gegenüber Anlaßaufweichung zeigt.

Dann wird eine Beziehung zwischen der Anlaßtemperatur (°C) und der Härte der Prüfteile (HV) analysiert, um die Beständigkeit gegenüber Anlaßaufweichung auszuwerten, wenn die Prüfteile aus den Materialien B, D, E, F und G derselben Wärmebehandlung (Wärmebehandlung II′) unterworfen werden. Das Ergebnis der Analyse ist in Fig. 3 gezeigt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, zeigen die Materialien (Materialien D, E, F und G), deren Molybdängehalt (Mo) im Bereich von 0,3 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% liegt, eine Verbesserung der Härte im Vergleich zum Material B (siehe Fig. 2), dessen Molybdängehalt (Mo) weniger als 0,3 Gew.-% beträgt, so daß die ersteren Materialien (Materialien D, E, F und G) eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Anlaßaufweichung besitzen. Obwohl sich die obenbeschriebene Ausführungsform auf das Beispiel eines kontinuierlich veränderlichen Toroidgetriebes des Ein zelhohlraumtyps bezieht, kann die vorliegende Erfindung darüber hinaus auch auf ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe des Doppelhohlraumtyps angewandt werden.

Wie oben beschrieben, ist das erfindungsgemäße kontinuierlich verän derliche Toroidgetriebe dadurch gekennzeichnet, daß es Rollelemente des Antriebsrollenlagers besitzt, die aus Stahl mit mittlerem oder ho hem Kohlenstoffgehalt hergestellt ist und einem Karbonitrierungspro zeß sowie Härtungs- und Anlaßbehandlungen unterworfen wird. Daher kann der Anlaßversprödungswiderstand der Rollelemente verbessert werden, was wiederum eine Verringerung der Härte bei hohen Tempe raturen verhindert. Außerdem kann zwischen der Martensit-Umwand lungstemperatur des Einsatzes des Rollelements und derjenigen des Kerns des Rollelements eine Differenz geschaffen werden. Daher wird auf der Oberfläche des Rollelements nach den Härtungs- und Anlaßbe handlungen eine optimale Restdruckbeanspruchung erzeugt. Folglich kann die Entstehung von kleinen Rissen, die durch Zugbeanspruchung verursacht werden, die in tangentialer Richtung bezüglich der Oberflä che vorhanden sind, gesteuert werden, wodurch die Ermüdungsfestig keit verbessert wird.

Im Ergebnis wird die Rollebensdauer des Antriebsrollenlagers sowie der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben verbessert, was wiederum ermöglicht, ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe mit langer Lebensdauer zu schaffen.

Sowohl der innere Laufring als auch der äußere Laufring, die Kompo nenten des Antriebsrollenlagers sind, und die antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben sind aus einem einsatzgehärteten Stahl hergestellt, der Silicium (Si) in einer Menge im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% und/oder Molybdän (Mo) in einer Menge im Be reich von 0,3 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% enthält, und werden anschlie ßend einem Einsatzprozeß oder einem Karbonitrierungsprozeß sowie Härtungs- und Anlaßbehandlungen unterworfen, wobei die auf diese Weise erhaltenen inneren und äußeren Laufringe und antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben mit den Rollelementen gemäß der vorlie genden Erfindung kombiniert werden. Eine solche Kombination trägt zu einer weiteren Verbesserung der Rollebensdauer des Antriebsrollen lagers, der antriebsseitigen Scheibe und abtriebsseitigen Scheibe bei, was wiederum ermöglicht, ein kontinuierlich veränderliches Toroidge triebe mit längerer Lebensdauer zu erhalten.

Weiterhin können der innere Laufring und der äußere Laufring, die Komponenten des Antriebsrollenlagers sind, sowie die antriebsseitige Scheibe und die abtriebsseitige Scheibe eine Restdruckbeanspruchung im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² auf einer Oberflächenschicht der Rolloberfläche aufweisen, was zu einer weiteren Verbesserung der Lebensdauer des Antriebsrollenlagers, der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseitigen Scheibe beiträgt, was wiederum ermöglicht, ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe mit längerer Lebensdauer zu erhalten.

Weiterhin wird auf der Oberflächenschicht der Rollenoberfläche des Rollelements, das eine Komponente des Antriebsrollenlagers ist, eine Restdruckbeanspruchung im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² erzeugt, was zu einer weiteren Verbesserung der Rollebensdauer des Antriebs rollenlagers, der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseitigen Scheibe beiträgt, was wiederum ermöglicht, daß ein kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe mit längerer Lebensdauer erhalten wer den kann.

Claims

1. Kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe, mit
einer antriebsseitigen Scheibe (11), die an einer Antriebs welle (13) angebracht ist,
einer abtriebsseitigen Scheibe (12), die an einer Abtriebs welle (24) angebracht ist, und
einem Paar von Antriebsrollenlagern (16, 17), die jeweils einen inneren Laufring (16a, 17a), einen äußeren Laufring (16b, 17b) und mehrere Rollelemente (16c, 17c) enthalten und die die Antriebs kraft der Antriebswelle (13) über den Eingriff des inneren Laufrings (16a, 17a) mit den antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben (11, 12) an die Abtriebswelle (24) übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Rollelemente (16c, 17c) des Antriebsrollenlagers (16, 17) aus einem Stahl hergestellt ist, der Kohlenstoff in einer Menge von 0,20 Gew.-% oder mehr enthält und einem Karbonitrierungsprozeß oder einem Karbonitrierungsprozeß sowie Härtungs- und Anlaßbehand lungen unterworfen worden ist.

2. Kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der innere Laufring (16a, 16b) als auch der äußere Laufring (17a, 17b) der Antriebsrollenlager (16, 17) sowie die an triebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben (11,12) aus einsatzgehärte tem Stahl hergestellt sind, der Silicium (Si) in einem Bereich von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% und/oder Molybdän in einem Bereich von 0,3 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% enthält und der dem Einsatzprozeß oder dem Karbonitrierungsprozeß sowie den Härtungs- und Anlaßbehandlungen unterworfen worden ist.

3. Kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der innere Laufring (16a, 16b) als auch der äußere Laufring (17a, 17b) der Antriebsrollenlager (16, 17) sowie die an triebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben (11, 12) auf einer Oberflä chenschicht einer Rolloberfläche eine Restdruckbeanspruchung im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² besitzen.

4. Kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rollelement (16c, 17c) auf einer Oberflächenschicht einer Rolloberfläche eine Restdruckbeanspruchung im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² besitzt.

5. Kontinuierlich veränderliches Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rollelement (16c, 17c) auf einer Oberflächenschicht einer Rolloberfläche eine Restdruckbeanspruchung im Bereich von 390 bis 1470 N/mm² besitzt