DE19721534A1 - Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Automobilgetriebe und ins­ besondere auf ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, das allgemein eine Vor­ wärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung mit einer Planetengetriebeeinheit, eine Bela­ stungs-Nockenvorrichtung und eine Toroid-Geschwindigkeits-Änderungseinheit auf­ weist, die koaxial angeordnet sind.

Ein solches stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe wird in der offengelegten japani­ schen Patentanmeldung 5-03 9834 gezeigt. In diesem Getriebe wird ein Drehmoment von der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung auf die Toroid-Geschwindigkeits- Änderungseinheit durch die Belastungs-Nockenvorrichtung übertragen. Die Planeten­ getriebeeinheit der Umschaltvorrichtung wird durch ein fixiertes ringförmiges Wand­ glied über eine Lagerung drehbar abgestützt. Um eine exzessive Rotationsgeschwin­ digkeit des Lagers dann zu unterdrücken, wenn die Planetengetriebeeinheit relativ zu dem Wandglied rotiert, ist das Lager nahe einem Rotationszentrum der Planetenge­ triebe-Einheit positioniert, und zwar dort, wo die Lagerung eine kleinere Umfangsge­ schwindigkeit hat. Um diese Positionierung zu erreichen, erstreckt sich das fixierte ringförmige Wandglied bis zu einer Position radial nach innen, in der sie einem Ritzel­ träger der Planetengetriebeeinheit gegenüberliegt.

Die Toroid-Geschwindigkeitsveränderungseinheit weist konische Eingangs- und Aus­ gangsscheiben und Kraftübertragungs-(oder Reib-)Rollen auf, deren jede zwischen die Eingangs- und Ausgangsscheiben eingesetzt ist, um damit in einen Reibeingriff zu treten. Durch kontinuierliches Verändern des Neigungswinkels der Kraftübertragungs­ rollen relativ zu den Eingangs- und Ausgangsscheiben wird während der Kraftüber­ tragung von der Eingans- auf die Ausgangsscheibe eine Geschwindigkeitsänderung kontinuierlich durchgeführt. Um die Kraftübertragung von der Eingangsscheibe auf die Ausgangsscheibe effektiv durchzuführen, ist es notwendig, einen Zustand herzustel­ len, in dem die Kraftübertragungsrollen in Abstimmung auf ein übertragenes Dreh­ moment gegen die Eingangs- und Ausgangsscheiben gespannt oder belastet sind. Zu diesem Zweck ist die Belastungs-Nockenvorrichtung vorgesehen.

Die Belastungs-Nockenvorrichtung weist eine Nockenscheibe auf, die koaxial mit der Eingangsscheibe angeordnet ist, ferner Nockenrollen, die zwischen jeweils geneigten Nockenflächen der Nockenscheibe und der Eingangsscheibe drehbar angeordnet sind. Die Nockenrollen werden durch einen Halter derart festgehalten, daß sich ihre relative Positionierung regulieren läßt. Das auf die Nockenscheibe aufgebrachte Drehmoment wird auf die Nockenrollen und dann auf die Eingangsscheibe übertra­ gen. Während dieser Übertragung werden die Nockenrollen dazu gezwungen, auf den jeweils geneigten Nockenflächen der Nockenscheibe und der Eingangsscheibe abzurollen, um zwischen der Nockenscheibe und der Eingangsscheibe einen be­ stimmten Schub zu erzeugen, der abgestimmt ist auf das übertragene Drehmoment. Durch den auf diese Weise erzeugten Schub werden die Kraftübertragungsrollen zwi­ schen den Eingangs- und Ausgangsscheiben gepreßt.

In dem Getriebe dieser Publikation ist die Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung mit der Belastungs-Nockenvorrichtung derart verbunden, daß sie den Ritzelträger als ein Ausgangsmittel für die Nockenscheibe der Belastungs-Nockenvorrichtung benutzt. Es ist deshalb zum drehbaren Abstützen der Planetengetriebeeinheit die Verbindung zwischen dem Ritzelträger und der Nockenscheibe durch ein getrenntes Glied aus­ zubilden, das an dem ringförmige Wandglied sitzt. Es gibt deshalb in diesem Getriebe eine große Anzahl von Teilen, die beim Zusammenbau zu Schwierigkeiten führen und die Herstellungskosten des Getriebes erhöhen.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein stufenlos oder kontinuierlich verstellbares Toroid-Getriebe anzugeben, das von den vorerwähnten Nachteilen frei ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe geschaffen, bei welchem zum Vermeiden der vorerwähnten Nachteile das Sonnenrad einer Planeten-Getriebeeinheit einer Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung direkt in Eingriff ist mit einem Eingangsteil einer Belastungs-Nockenvorrichtung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe vor­ gesehen, das eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung mit einer Planetenge­ triebeeinheit aufweist, ferner eine koaxial hinter der Umschaltvorrichtung koaxial an­ geordnete Belastungs-Nockenvorrichtung zum Aufnehmen eines Drehmoments von der Planetengetriebeeinheit; eine koaxial hinter der Belastungs-Nockenvorrichtung angeordnete Geschwindigkeits-Veränderungseinheit, um ein Drehmoment von der Belastungs-Nockenvorrichtung aufzunehmen; ein fixiertes Wandglied, das zwischen der Umschaltvorrichtung und der Belastungs-Nockenvorrichtung angeordnet ist und sich bis zur Lage eines Ritzelträgers bzw. Planetenträgers der Planetengetriebeein­ heit erstreckt, um die Planetengetriebeeinheit drehbar abzustützen; und eine Verbin­ dungsvorrichtung zum direkten Verbinden eines Sonnenrades der Planetengetriebe­ einheit mit einem Eingangsteil der Belastungs-Nockenvorrichtung, um zwischen diese eine vereinigte Drehbewegung zu erzielen.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines wesentlichen Abschnittes eines stufenlos verstellbaren Toroid-Getriebes, das eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Getriebes in der ersten Ausführungsform, wobei die Anordnung einer Vorwärts/Rückwärts- Umschaltvorrichtung und dieser zugeordnete Teile hervorgehoben sind; und

Fig. 3 eine Schema-Illustration einer Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrich­ tung bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines stufenlos verstellbaren Toroid-Getriebes gezeigt.

In Fig. 1 sind in einem Getriebegehäuse 3 eine Eingangswelle 1 und eine Ausgangs­ welle 2 aufeinander ausgerichtet. Wie gezeigt, wird das hintere Ende der Eingangs­ welle 1 in einer Bohrung aufgenommen, die in einem Vorderende der Ausgangswelle 2 geformt ist, und zwar um eine relative Drehbewegung zwischen den beiden Wellen zu ermöglichen.

Um die Ausgangswelle 2 sind Eingangs- und Ausgangs-Kegelscheiben 4 und 5 an­ geordnet. Zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben 4 und 5 befinden sich Kraftübertragungsrollen 6, so daß insgesamt eine Toroid-Geschwindigkeitsverände­ rungseinheit "T" konstituiert wird. Eine sogenannte Kugel-Nutenstruktur 7 ist zwischen der Eingangsscheibe 4 und der Ausgangswelle 2 vorgesehen, um der Eingangs­ scheibe 4 eine axiale Bewegung relativ zur Ausgangswelle 2 zu gestatten. Die Aus­ gangsscheibe 5 ist relativ zur Ausgangswelle 2 drehbar. Obwohl dies in der Zeich­ nung nicht gezeigt ist, wird ein Drehmoment von der Ausgangsscheibe 5 zu angetrie­ benen Rädern mittels eines bekannten Mechanismus übertragen. Zwischen der Ein­ gangscheibe 4 und einem abgestuften Frontbereich der Ausgangswelle 2 wird eine Scheibenfeder 8 komprimiert, um die Eingangsscheibe 4 in Richtung auf die Aus­ gangsscheibe 5 vorzuspannen. Demzufolge wird jede Kraftübertragungsrolle 6 zwi­ schen den Eingangs- und Ausgangsscheiben 4, 5 mit einer bestimmten Vorspannkraft gedrückt.

Vor der Eingangsscheibe 4 ist koaxial eine Nockenscheibe 9 angeordnet, die mittels eines Kugel-Schublagers 10 auf einem im Durchmesser vergrößerten Frontbereich der Ausgangswelle 2 montiert ist. Die Eingangsscheibe 4 und die Nockenscheibe 9 sind an ihren zueinander weisenden Seiten jeweils mit angeformten Nockenoberflä­ chen 4a und 9a versehen, deren jede in einer radialen Richtung geneigt ist. Zwischen den Nockenflächen 4a und 9a sind Nockenrollen 11 drehbar angeordnet, so daß ins­ gesamt eine Belastungs-Nockenvorrichtung 12 konstituiert wird. Die Nockenscheibe 9 dient als ein drehbares Eingangsmittel der Belastungs-Nockenvorrichtung 12.

Um die Eingangswelle 1 ist eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 13 ange­ ordnet, die in der Lage ist, die Drehrichtung zu verändern, ehe die Drehbewegung der Eingangswelle 1 auf die Nockenscheibe 9 der Belastungs-Nockenvorrichtung 12 übertragen wird. Die Vorwärts/Rückwärts-Usmchaltvorrichtung 13 weist allgemein ei­ ne Planeten-Getriebeeinheit 14, eine Vorwärtskupplung 15, ein Kolbenglied P2 für die Vorwärtskupplung 15, eine Rückwärtsbremse 16 und ein Kolbenglied P1 für die Rückwärtsbremse 16 auf. Das Kolbenglied P2 ist wahlweise zum Einrichten des Ein­ griffs oder des Lösens der Vorwärtskupplung 15 oder Rückwärtsbremse 16 vorgese­ hen. Wie gezeigt, befinden sich diese Kolbenglieder P1 und P2 an Frontbereichen der Rückwärtsbremse 16 und der Vorwärtskupplung 15, d. h., in Bezug auf die Planeten­ getriebe-Einheit 4 an einer der Belastungs-Nockenvorrichtung 12 abgewandten Posi­ tion.

Die Planeten-Getriebeeinheit 14 ist ein Typ mit einem einzelnen Ritzel oder Planeten­ rad und weist ein Sonnenrad 14s auf. Das Sonnenrad 14s ist koaxial und drehbar um die Eingangswelle 1 angeordnet und mit der Eingangswelle 1 durch die Vorwärtskupp­ lung 15 verbindbar. Ein Ringzahnrad 14r ist mit der Eingangswelle 1 durch eine Kupplungstrommel 15d der Vorwärtskupplung 15 verbunden. Durch die Rückwärts­ bremse 16 ist ein Ritzelträger oder Planetenträger 14c mit dem Getriebegehäuse 3 verbindbar. Ein Ritzel 14p ist drehbar mittels einer Ritzelwelle 14f und eines Ritzella­ gers Bp drehbar am Träger abgestützt.

Die Planeten-Getriebeeinheit 14 wird drehbar gestützt durch ein Lager 100 und ein ringförmiges Wandglied 17, das sich vom Getriebegehäuse 3 radial nach innen er­ streckt. Wie gezeigt, ist das ringförmige Wandglied 17 zwischen der Vorwärts/Rück­ wärts-Umschaltvorrichtung 13 und der Belastungsnocken-Vorrichtung 12 angeordnet, so daß es sich bis zu einer Position erstreckt, in der es dem Ritzelträger 14c zuge­ wandt ist. Das Lager 100 ist an einem vorderen Ende des ringförmigen Wandgliedes 17 positioniert, auf dem das Lager einer kleineren Umfangsgeschwindigkeit unterwor­ fen wird. Durch diese Positionierung läßt sich eine exzessive Drehgeschwindigkeit des Lagers 100 unterdrücken.

In der vorliegenden Erfindung ist, wie gezeigt, das Sonnenrad 14s direkt in Eingriff oder verbunden mit der Nockenscheibe 9 der Belastungs-Nockenvorrichtung 12. Deshalb dient das Sonnenrad 14s als ein Antriebsmittel für die Belastungs-Nocken­ vorrichtung 12.

D. h., daß bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 für den direkten Eingriff das Sonnenrad 14s und die Nockenscheibe 9 integral geformt sind mit gegenseitig inein­ ander greifenden Verzahnungen 18 und 19. Die Verzahnung 18 des Sonnenrades 14s weist kreisförmig angeordnete Zähne auf, die in Richtung zur Nockenscheibe 9 vorstehen. Die Verzahnung 19 der Nockenscheibe 9 weist kreisförmig angeordnete Zähne auf, die in Richtung zum Sonnenrad 14 vorstehen und mit den Zähnen der Verzahnung 18 operativ in Eingriff sind.

Nachfolgend wird die Funktion des Getriebes der ersten Ausführungsform unter Be­ zug auf Fig. 1 erläutert.

Eine Drehbewegung der Eingangswelle 1 wird auf die Kupplungstrommel 15d und auf die Ringverzahnung 14f durch die Kupplungstrommel 15d übertragen.

Wenn in diesem Zustand die Vorwärtskupplung 15 durch das Kolbenglied P1 einge­ rückt wird, dann wird die Drehbewegung der Kupplungstrommel 15d auf das Sonnen­ rad 14s durch die Vorwärtskupplung 15 und über die ineinandergreifenden Verzah­ nungen 18 und 19 auf die Nockenscheibe 9 übertragen. Die Drehbewegung der Noc­ kenscheibe 9 wird durch die Nockenrollen 11 auf die Eingangsscheibe 4 übertragen. Die Drehbewegung der Eingangsscheibe 4 wird auf die Ausgangsscheibe 5 durch die Kraftübertragungsrollen 6 übertragen. Bei dieser Übertragung von Drehbewegungen werden die Nockenrollen 11 gezwungen, an den Nockenoberflächen 4a und 9a abzu­ rollen, um die Eingangsscheibe 4 in Richtung zur Ausgangsscheibe 5 zu drücken und die Kraftübertragungsrollen 6 zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben 4 und 5 zu drücken.

Wenn die Rückwärtsbremse 16 durch das Kolbenglied P2 eingerückt wird, wird der Ritzelträger 14c festgestellt. Dadurch wird die Rotation des Ringzahnrades 14r, die darauf von der Eingangswelle 1 und über die Kupplungstrommel 15d, 16d aufge­ bracht worden ist, das Sonnenrad 14s in umgekehrtem Drehsinn drehen. Die umge­ kehrte Rotation des Sonnenrades 14s wird auf die Nockenscheibe 9 durch die Ver­ zahnungen 18 und 19 übertragen, und dann weiter auf die Ausgangsscheibe 5 auf im wesentlichen die gleiche Weise, wie dies zuvor erläutert wurde.

Nachfolgend wird die Vorgangsweise zum Erzielen einer stufenlosen Veränderung der Geschwindigkeit des Getriebes erläutert.

In der Zeichnung sind die Drehachsen der Kraftübertragungsrollen 6 und der Ein­ gangs- und Ausgangsscheiben 4 und 5 jeweils mit "O1" und "O2" angedeutet. Es ist dabei hervorzuheben, daß die Achse "O1" sich senkrecht zur Ebene der Fig. 1 er­ streckt. Die Achse "O3" ist eine Schwenkachse, um welche jede Kraftübertragungsrol­ le 6 schwenkbar ist.

Während die Kraftübertragungsrollen 6 eine derartige Position einhalten, daß die Ro­ tationsachse "O1" auf dem gleichen Niveau ist wie die Rotationsachse "O2" der Ein­ gangs- und Ausgangsscheiben 4 und 5, wird gemäß Fig. 1 der Neigungswinkel jeder Kraftübertragungsrolle 6 um die Schwenkachse "O3" unverändert gehalten, und auf diese Weise auch das korrespondierende Geschwindigkeits-Veränderungsverhältnis.

Wenn die Kraftübertragungsrollen 6 dann so verschoben werden, daß ihre Drehachse "O1" versetzt wird gegenüber der Rotationsachse "O2" der Eingangs- und Ausgangs­ scheiben 4 und 5, dann wird jede Kraftübertragungsrolle 6 automatisch um die Schwenkachse "O3" in einer mit der Versetzung korrespondierenden Richtung ge­ schwenkt. Dadurch werden die Positionen, in denen die Kraftübertragungsrollen 6 je­ weils die Eingangs- und Ausgangsscheiben 4 und 5 kontaktieren, verändert und wird das Geschwindigkeits-Änderungsverhältnis kontinuierlich variiert, d. h., das Ge­ schwindigkeits-Verhältnis zwischen den Ausgangs- und Eingangsscheiben 4 und 5.

Sobald nach Erreichen eines gegebenen Wertes des Geschwindigkeits-Verände­ rungsverhältnisses die Kraftübertragungsrollen 6 in ihre Ausgangslagen zurückgestellt werden, in denen die Rotationsachse "O1" sich auf dem gleichen Niveau befindet wie die Rotationsachse "O2" der Eingangs- und Ausgangsscheiben 4, 5, dann hört die Schwenkbewegung jeder Kraftübertragungsrolle 6 und die Achse "O3" auf.

Nachfolgend werden vorteilhafte Merkmale, welche das erste Ausführungsbeispiel des vorerwähnten Getriebes besitzt, erläutert.

Als erstes ist der Eingriff oder die Verbindung zwischen dem Sonnenrad 14s und der Nockenscheibe 9 direkt hergestellt durch die Verzahnungen 18 oder 19, die an diesen Komponenten integral geformt sind. Dadurch ergeben sich eine Verringerung der An­ zahl der erforderlichen Teile, eine Vereinfachung der Montage, und eine Reduktion der Kosten. Tatsächlich ist es nicht erforderlich, ein getrenntes Glied zu verwenden, das mit dem getrennten Glied korrespondieren würde, das bei der vorerwähnten, be­ kannten Getriebeausführung benutzt wird.

Zweitens ist die Verzahnung, auf die während der direkten Drehmoment-Übertragung vom Sonnenrad 14s auf die Belastungs-Nockenvorrichtung 12 eine erhebliche Bela­ stung aufgebracht wird, mit dem Sonnenrad 14s integral oder einstückig. Dies bedeu­ tet, daß die Härtungs-Behandlungen für das Sonnenrad 14s und die Verzahnung 18 zur gleichen Zeit durchführbar sind.

Drittens sind die Kolbenglieder P1 und P2 in Bezug auf die Planeten-Getriebeeinheit 14 an entfernten oder abgewandten Positionen bezüglich der Belastungs-Nockenvor­ richtung 12 angeordnet. Der operative Eingriff zwischen den Verzahnungen 18 und 19 ist deshalb einfach zu bewerkstelligen ohne Störung durch die Kolbenglieder P1 und P2. D.h., die axiale Länge zwischen den beiden Verzahnungen 18 und 19 kann kurz sein, was zu einervibrationsfreien Drehmomentübertragung vom Sonnenrad 14s auf die Nockenscheibe 9 führt.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer oberen Hälfte der Vorwärts/Rückwärts- Umschaltvorrichtung 13, die in Fig. 1 gezeigt ist. Diese Zeichnung soll zum Erörtern einer ganz besonderen Schmieröl-Strömungsstruktur dienen, die in der Vorrichtung 13 definiert ist. Allgemein sind der Ritzelträger 14c, jedes Ritzel 14p, das Ritzellager "Bp" und die Ritzelwelle 14f Komponenten, bei denen eine Schmierung nicht einfach ist. Im besonderen ist im Umkehrbetriebsmodus des Getriebes, bei dem die Rückwärtskupp­ lung 16 eingerückt und der Ritzelträger 14c festgestellt sind, die Zufuhr des Schmier­ öls zum Ritzellager Bp schwierig.

Die spezielle Ölführungsstruktur ist ausgebildet, um die an sich schwierig zu schmie­ renden Teile der Planeten-Getriebeeinheit 14 zu schmieren.

Die Ölführungsstruktur umfaßt einen zylindrischen Abschnitt "S", der integral geformt ist an einem vorderen (oder linken) Abschnitt des Sonnenrades 14s. Innerhalb des zylindrischen Abschnittes "S" ist eine ringförmige Bohrung "E1" in definiert, die als ein Ölreservoir dient. Die ringförmige Bohrung "E1" besitzt ein im Durchmesser verkleiner­ tes Vorderende, das durch eine ringförmige Schulter "X" definiert wird, die von dem zylindrischen Abschnitt "S" des Sonnenrades 14s radial nach innen vorsteht. Die ringförmige Schulter "X" kann durch Umbördeln oder eine andere verformende Bear­ beitung des linken Endes des zylindrischen Abschnitts "S" oder durch einen einge­ setzten Ring geschaffen werden. In dem Sonnenrad 14s ist ein Öldurchgang "R1" geformt, der sich radial und schräg von der ringförmigen Bohrung "E1" nach außen mit einem Abschnitt erstreckt, der in der Verzahnung 18 freiliegt.

Demzufolge wird bei der Rotation des Sonnenrades 14s in der ringförmigen Bohrung "E1" gesammeltes Schmieröl gezwungen, in dem Öldurchgang "R1" zum Ritzelträger 14c aufgrund der erzeugten Fliehkraft zu fließen. Die Anordnung des wenigstens ei­ nen Öldurchgangs "R1" in dem Sonnenrad 14s führt ferner zu einer Gewichtsvermin­ derung für das Sonnenrad 14s.

Die Ölführungsstruktur umfaßt weiterhin einen Öldurchgang "R2", der in dem Ritzel­ träger 14c geformt ist. Wie gezeigt, besitzt der Öldurchgang "R2" einen vergrößerten Einlaßteil "E2", dem eine Auslaßöffnung des Öldurchgangs "R1" des Sonnenrades S gegenüberliegt. Aufgrund der Anordnung des Öldurchgangs "R2" wird das aus dem Öldurchgang "R1" austretende Schmieröl wirksam auf jedes Ritzel 14p, auf die Rit­ zelwelle 14f und auf das Ritzellager "Bp" aufgebracht. Demzufolge wird sogar bei dem Umkehrbetriebsmodus, bei dem der Ritzelträger 14c festgelegt ist, das Ritzellager "Bp" effektiv geschmiert. Die Anordnung des wenigstens einen Öldurchgangs "R2" im Ritzelträger 14c führt ferner zu einer Reduktion des Gewichts des Ritzelträgers 14c.

Zusätzlich zu den vorerläuterten Merkmalen ist eine ganz spezielle Stützstruktur vor­ gesehen, um den beträchtlichen Schub aufzunehmen, der im Betrieb des Getriebes in der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 13 unvermeidlich erzeugt wird. D.h., daß gemäß Fig. 2 auf der Eingangswelle 1 erste und zweite ringförmige Stützabschnit­ te 1a und 1b mit axialem Abstand vorgesehen sind. Der erste Stützabschnitt 1a ist einstückig mit der Eingangswelle 1, während der zweite Stützabschnitt 1b lösbar mit der Eingangswelle 1 durch einen Anschlagring verbunden ist. Ein innerer Scheibenteil des Sonnenrades 14s ist zwischen den ersten und zweiten Stützabschnitten 1a und 1b mittels Schublagerungen "Bs" verschiebbar angebracht. D.h., eine axiale Versetz­ bewegung des Sonnenrades 14s relativ zur Eingangswelle 1 wird unterdrückt oder zumindest minimiert. Auf diese Weise wird jeglicher, unvermeidlich in der Vor­ wärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 13 erzeugte Schub durch das Sonnenrad 14s wirksam von der Eingangswelle 1 absorbiert, so daß ein Ölpumpengehäuse 20, die Belastungsnockenvorrichtung 12 (s. Fig. 1) und die Geschwindigkeitsveränderungs­ einheit "T" gegen eine Belastung geschützt bleiben, die auf solche Schubkräfte zu­ rückzuführen wäre. Dies führt zu einer kompakten und leichten Ausbildung des Ge­ triebes.

In Fig. 3 ist schematisch eine bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung verwendete Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung gezeigt. Die zweite Ausführungsform des Getriebes ist im wesentlichen gleich der vorerwähnten ersten Ausführungsform. Unterschiedlich ist die Ausbildung der Planetengetriebe-Einheit 14 in der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung. Genauer gesagt, ist die Einheit 14 bei der zweiten Ausführungsform ein Typ mit doppeltem Ritzel bzw. Planetenrad.

In der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 13 der zweiten Ausführungsform ist das Sonnenrad 14s drehbar auf der Eingangswelle 1 angeordnet. Es läßt sich mit der Eingangswelle 1 nach Betätigung der Vorwärtskupplung 15 über die Kupplungstrom­ mel 15d verbinden. An jeweiligen Ritzelwellen 14f1 und 14f2 eines Ritzelträgers 14c sind zwei Ritzel 14p1 und 14p2 (Planetenräder) drehbar gehalten. Der Ritzelträger 14c (Planetenträger) ist mit der Eingangswelle 1 über die Kupplungstrommel 15d der Vorwärtskupplung 15 verbunden. Eine Stützplatte 17 stützt drehbar sowohl den Ritzel­ träger 14c als auch eine Kupplungstrommel 16d der Rückwärtsbremse 16. Das Ring­ zahnrad 14r, das an einer inneren Wand der Kupplungstrommel 16d befestigt ist, läßt sich zusammen mit der Kupplungstrommel 16d nach Einrücken der Rückwärtsbremse 16 mit dem Getriebegehäuse 3 verbinden.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 3 und 1 die Funktion des Getriebes in der zweiten Ausführungsform beschrieben.

Die Drehung der Eingangswelle 1 wird auf die Kupplungstrommel 15d und von dieser auf den Ritzelträger 14c übertragen, der die beiden Ritzel 14p1 und 14p2 drehbar trägt.

Wenn in diesem Zustand mittels des Kolbengliedes P1 die Vorwärtskupplung 15 ein­ gerückt wird, dann wird die Drehbewegung der Kupplungstrommel 15d auf das Son­ nenrad 14s durch die Vorwärtskupplung übertragen.

Die Drehbewegung des Sonnenrades 14s wird schließlich auf die Ausgangsscheibe 5 (Fig. 1) auf die gleiche Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel übertragen.

Ist hingegen durch das Kolbenglied P2 die Rückwärtsbremse 16 eingerückt, dann wird das Ringzahnrad 14r gegenüber dem Getriebegehäuse 3 festgesetzt. In diesem Zu­ stand dreht die von der Eingangswelle 1 über die Kupplungstrommel 15d, 16d auf den Ritzelträger 14c übertragene Drehung das Sonnenrad 14s in umgekehrtem Drehsinn und aufgrund der Anordnung der beiden Ritzel 14p1 und 14p2. Die umgekehrte Drehbewegung des Sonnenrades 14s wird schließlich auf die Ausgangsscheibe 5/(s. Fig. 1) auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform übertragen.

Aufgrund der Verwendung der Planeten-Getriebeeinheit 14 des Doppel-Ritzel-Typs ist die Geschwindigkeitsreduktionsrate für das Sonnenrad 14s sehr groß und läßt sich bei der zweiten Ausführungsform auf diese Weise ein größeres Drehmoment erzielen.

Claims (12)

1. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe, gekennzeichnet durch
eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung (13) mit einer Planeten-Getriebeeinheit (14);
eine hinter der Umschaltvorrichtung (13) koaxial angeordnete Belastungs-Nockenvor­ richtung (12) zur Aufnahme eines Drehmomentes von der Planeten-Getriebeeinheit (14);
eine koaxial hinter der Belastungs-Nockenvorrichtung (12) angeordnete Geschwin­ digkeits-Veränderungseinheit (T) zur Aufnahme eines Drehmomentes von der Bela­ stungs-Nockenvorrichtung (12);
ein zwischen der Umschaltvorrichtung (13) und der Belastungs-Nockenvorrichtung (12) angeordnetes, fixiertes Wandglied (14), das sich bis zur Position eines Ritzelträ­ gers (14c) der Planeten-Getriebeeinheit (14) erstreckt, um die Planeten-Getriebeein­ heit (14) drehbar abzustützen; und
eine Verbindungsvorrichtung (18, 19) zum direkten Verbinden eines Sonnenrades (14s) der Planeten-Getriebeeinheit (14) mit einem Eingangsteil der Belastungs-Noc­ kenvorrichtung (12) zum Erzielen einer vereinigten Rotation zwischen diesen Kompo­ nenten.

2. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungseinrichtung aufweist:
eine erste Verzahnung (18) an dem Sonnenrad (14s); und
eine zweite Verzahnung (19) an einem Eingangsteil der Belastungs-Nockenvorrich­ tung (12), wobei die Verzahnungen operativ miteinander in Eingriff stehen.

3. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jede der ersten und zweiten Verzahnungen (18, 19) eine Vielzahl von Zäh­ nen aufweist, die um eine Drehachse des Sonnenrades (14s) kreisförmig angeordnet sind.

4. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung (13) Kolbenglieder (P1, P2) derart positioniert sind, daß sie sich in Bezug auf die Planeten-Getriebeeinheit (17) an einer von der Belastungs-Nockenvorrichtung (12) entfernten Position befinden.

5. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Planeten-Getriebeeinheit (14) ein Einzel-Ritzel-Typ oder ein Doppel-Rit­ zel-Typ ist.

6. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Sonnenrad (14s) integral mit einem zylindrischen Abschnitt (S) geformt ist, der ein ringförmiges Inneres definiert, und daß das Sonnenrad (14s) mit einem Öl­ durchgang (R1) versehen ist, der sich von dem ringförmigen Inneren des Abschnittes (S) bis zu einer Position erstreckt, an welcher sich die erste Verzahnung (18) befindet.

7. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Öldurchgang (R1) radial und schräg nach außen in Bezug auf eine Drehachse des Sonnenrades (14s) erstreckt.

8. Kontinuierlich verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das ringförmige Innere des Abschnittes (S) ein im Durchmesser redu­ ziertes Vorderende besitzt, das definiert wird durch eine ringförmige Schulter (X), die von dem zylindrischen Abschnitte (S) des Sonnenrades (14s) nach innen vorsteht.

9. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ritzelträger (14c) mit einem Öldurchgang (R2) versehen ist, der einen vergrößerten Einlaßteil (E2) aufweist, der einer Auslaßöffnung des Öldurchgangs (R1) des Sonnenrades (14s) zugewandt ist.

10. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein innerer Scheibenteil des Sonnenrades (14s) verschieblich zwischen ersten und zweiten Stützabschnitten (1a, 1b) angeordnet ist, die auf einer Eingangs­ welle (1) vorgesehen sind, welche sich durch die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvor­ richtung (13) erstreckt.

11. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem ringförmigen Scheibenteil des Sonnenrades (14s) und jeder der ersten und zweiten Stützabschnitte (1a, 1b) ein Schiebelager (Bs) operativ eingeschaltet ist.

12. Stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Eingangsteil eine Nockenscheibe (9) der Belastungs-Nocken­ vorrichtung (12) ist.