DE19721674B4

DE19721674B4 - Stufenloses Toroid-Getriebe

Info

Publication number: DE19721674B4
Application number: DE19721674A
Authority: DE
Inventors: Masaki Yokohama Nakano
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2017-05-24
Also published as: JP3189677B2; DE19721674A1; US5902208A; JPH09310741A

Abstract

Stufenloses Toroid-Getriebe mit:
einem Getriebegehäuse (1);
einer vorderen und einer rückwärtigen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit (2, 3) die koaxial in dem Getriebegehäuse (1) angeordnet sind;
einer Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorrichtung (33), die benachbart zu einem offenen Ende in dem Getriebegehäuse (1) befestigt ist, und angetriebene Bremslamellen aufweist, die entlang von Keilnuten (45), die an einer inneren Wandung des Getriebegehäuses (1) ausgebildet sind, axial bewegbar sind;
Vorsprüngen, die einstückig mit dem Getriebegehäuse (1) ausgebildet und nach innen gerichtet sind, wobei die Vorsprünge zwischen einer Ausgangsscheibe (6) der vorderen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit (2) und einer Ausgangsscheibe (7) der rückwärtigen Toroid-Geschwindigkeits änderungseinheit (2) angeordnet sind und Gewindebolzenlöcher (42) aufweisen, die auf das offene Ende des Getriebegehäuses (1) gerichtet sind;
einem Übersetzungsgehäuse (26), das koaxial in dem Getriebegehäuse (1) angeordnet und an den Vorsprüngen mittels Bolzen (27) befestigt ist, die in den Gewindebolzenlöchern (42) eingeschraubt sind,
wobei die Gewindebolzenlöcher (42) auf einem ersten imaginären Kreis angeordnet sind,...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Toroid-Getriebe. Insbesondere betrifft die Erfindung ein stufenloses Toroid-Getriebe mit zwei Kammern, das ein Paar Geschwindigkeitsänderungseinheiten des Toroid-Typs aufweist.

Ein stufenloses Toroid Getriebe ist ein Getriebe, das als ein wichtiges Element eine Geschwindigkeitsänderungseinheit des Toroid-Typs verwendet. Die Geschwindigkeitsänderungseinheit des Toroid-Typs enthält aufeinander ausgerichtete Eingangs- und Ausgangs-Kegelscheiben sowie Antriebs- (oder Reib-) Rollen, die jeweils zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben angeordnet sind und mit diesen im Reibeingriff stehen. Wenn eine größere Drehmomentübertragung benötigt wird, wird gewöhnlich eine duale Einheit mit zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten des Toroid-Typs verwendet, wie sie z. B. in der japanischen Patentveröffentlichung JP 4-69439 A offenbart ist. Gewöhnlich wird das Getriebe mit einer derartigen dualen Einheit als stufenloses Zwei-Kammer-Toroid-Getriebe bezeichnet.

Das bedeutet, daß in der dualen Einheit gemäß der Veröffentlichung zwei, eine vordere und eine rückwärtige Geschwindigkeitsänderungseinheit des Toroid-Typs in einem Getriebegehäuse koaxial entlang einer Hauptwelle angeordnet sind, wobei deren entsprechenden Ausgangsscheiben Rücken an Rücken angeordnet sind. Die Ausgangsscheiben sind so befestigt, daß sie zusammen um die Hauptwelle rotieren. Die entsprechenden Eingangsscheiben der Einheiten sind so befestigt, daß sie zusammen mit der Hauptwelle rotieren. Wenn an der Eingangsscheibe der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit ein Drehmoment anliegt, rotieren zwei Eingangsscheiben der zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten zusammen. Eine Beschickungs- bzw. Last-Nockeneinrichtung ist in Front der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit vom Toroid-Typ um die Hauptwelle angeordnet. Wenn in Abhängigkeit von einem übertragenen Drehmoment von der Last-Nockeneinrichtung eine Schubkraft auf die Eingangsscheibe der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit aufgebracht wird, werden die Eingangsscheiben der zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten in Richtung auf die entsprechenden Ausgangsscheiben vorgespannt. Durch diese Vor spannkraft werden die Antriebsrollen einer jeden Geschwindigkeitsänderungseinheit zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben mit einer Kraft zusammengedrückt, die der Vorspannkraft entspricht, um eine Antriebsübertragung von der Eingangsscheibe auf die Ausgangsscheibe sicherzustellen. Das bedeutet, daß die an jede Eingangsscheibe angelegte Antriebskraft auf die entsprechenden Antriebsrollen übertragen und dann zu der entsprechenden Ausgangsscheibe weitergegeben wird. Wenn während dieser Antriebsübertragung der Neigungswinkel jeder Antriebsrolle einer jeden Geschwindigkeitsänderungseinheit bezüglich der Rotationsachse der entsprechenden Eingangs- und Ausgangsscheiben kontinuierlich verändert wird, wird die Geschwindigkeitsänderung zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben kontinuierlich durchgeführt. Während dieses Vorgangs drückt die von der Last-Nockeneinrichtung auf die entsprechenden Eingangsscheiben aufgebrachte Schubkraft die Antriebsrollen gegen die Ausgangsscheiben. Bei dem stufenlosen Toroid-Getriebe mit zwei Kammern, das zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten vom Toroid-Typ enthält, ist es üblich, die Hauptwelle an einer Position zwischen den entsprechenden Ausgangsscheiben der Geschwindigkeitsänderungseinheiten drehbar abzustützen. Für diese Abstützung ist in dem Getriebegehäuse ein Übersetzungsgehäuse (oder eine Zwischenwand) angeordnet, durch welches die Hauptwelle derart hindurch geht, daß sie dadurch drehbar abgestützt ist. Um das Übersetzungsgehäuse in dem Getriebegehäuse zu installieren, wird dieses in das Getriebegehäuse von einem vorderen offenen Ende des Getriebegehäuses aus eingesetzt und an einem bestimmten Abschnitt des Getriebegehäuses mittels Bolzen befestigt.

Eine Anordnung für ein Übersetzungsgehäuse in einem Getriebegehäuse ist in der japanischen Patentveröffentlichung JP 5-39834 A dargestellt. In dieser Anordnung ist ein imaginärer Kreis, auf dem Bolzenlöcher für Bolzen angeordnet sind, in radialer Richtung gesehen innerhalb eines äußeren Randes einer jeden Ausgangsscheibe bezüglich der Hauptwelle positioniert. Für diese Anordnung ist es unabdingbar notwendig, die Zusammenbauschritte derartig durchzuführen, daß zuerst das Übersetzungsgehäuse eingesetzt und an einem gegebenen Abschnitt des Getriebegehäuses mit Bolzen befestigt wird und anschließend die zwei Ausgangsscheiben sowie deren zugeordnete Teile an dem Übersetzungsgehäuse montiert werden. Allerdings sind diese Zusammenbauschritte schwierig und führen dementsprechend zu einer längeren Montagezeit. Des weiteren ist es bei der Anordnung gemäß der Veröf fentlichung etwas schwierig, eine präzise synchronisierte Arbeitsweise der Antriebsrollen zwischen den vorderen und rückwärtigen Geschwindigkeitsänderungseinheiten vom Toroid-Typ zu erreichen. Tatsächlich ist es in dieser Anordnung schwierig, um das Übersetzungsgehäuse herum einen genügenden Raum zur Verfügung zu stellen, durch den sich ein für den synchronisierten Betrieb notwendiges oberes Verbindungsbrückenteil erstrecken kann.

Ein derartiges Toroid-Getriebe ist beispielsweise auch aus der US 5,248,285 bekannt. Dabei wird das Übersetzungsgehäuse an einen Vorsprung montiert, der sich von dem Getriebegehäuse ausgehend radial nach innen erstreckt. Dieser Vorsprung weist Gewindebolzenlöcher auf, die zum Verschrauben des Übersetzungsgehäuses vorgesehen sind. Diese Gewindebolzenlöcher sind radial innerhalb bezüglich einer Außenkante der Ausgangsscheiben angeordnet.

Im Hinblick auf das oben gesagte hat der Anmelder eine Maßnahme vorgeschlagen, die in der japanischen Patentveröffentlichung JP 7-158712 A offenbart ist, bei der ein imaginärer Kreis, auf dem die Bolzenlöcher angeordnet sind, in radialer Richtung gesehen, außerhalb des äußeren Randes einer jeden Ausgangsscheibe angeordnet ist. Bevor ein Übersetzungsgehäuse in das Getriebegehäuse eingesetzt wird, werden bei diesem Getriebe nahezu alle an das Übersetzungsgehäuse zu montierenden Teile vorher an dem Übersetzungsgehäuse montiert und anschließend das bestückte Übersetzungsgehäuse an den bestimmten Abschnitt des Getriebegehäuses mit Bolzen befestigt. Diese Montageschritte sind einfach. Des weiteren kann diese Anordnung gemäß der Veröffentlichung einfach um das Übersetzungsgehäuse herum einen gewissen Raum schaffen, durch den sich das obere Verbindungsbrückenteil erstrecken kann.

Wie bekannt ist, weist ein stufenloses Toroid-Getriebe mit zwei Kammern zusätzlich zu den oben genannten zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten eine sog. Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorrichtung auf, die an einer Vorderseite der Geschwindigkeitsänderungseinheiten angeordnet ist, um die Rotation einer Eingangswelle auf die Eingangsscheiben zu übertragen, während die Rotationsrichtung beibehalten oder geändert wird.

Diese Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorrichtung umfaßt eine Planetengetriebeeinheit. Während einer Antriebskraftübertragung in normaler Richtung sind zwei drehbare Teile der Planetengetriebeeinheit mittels einer vorderen Kupplung gekoppelt, um es der Einheit zu ermöglichen, einen normalen Kupplungsstatus einzunehmen. Wohingegen bei einer Antriebskraftübertragung in einer rückwärtigen Richtung einer der drehbaren Teile an dem Getriebegehäuse mittels einer rückwärtigen Bremse fixiert ist, um es der Einheit zu ermöglichen, einen umgekehrten Kupplungszustand einzunehmen.

Bei der Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorrichtung mit der oben angegebenen Anordnung werden angetriebene Lamellen der rückwärtigen Bremse mittels Keilwellennuten oder Keilnuten, die an einer inneren Wand des vorderen offenen Endes des Getriebegehäuses ausgebildet sind, axial bewegbar gehalten. Um allerdings die Einfügung des vorbestückten Übersetzungsgehäuses in das Getriebegehäuse von dem vorderen offenen Ende aus zu ermöglichen, weist der mit Keilnuten versehene Abschnitt der inneren Wandung eine derartige Konstruktion und Größe auf, daß die Spitzen der Keilnuten radial außerhalb des oben genannten imaginären Kreises positioniert sind. Wie allerdings leicht erkennbar ist, neigt diese Anordnung zu einer sperrigen Konstruktion des vorderen offenen Endes des Getriebegehäuses und somit auch zu einer voluminösen Konstruktion des Getriebegehäuses.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein stufenloses Toroid-Getriebe zu schaffen, das einen kompakten Aufbau aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein stufenloses Toroid-Getriebe mit einem Getriebegehäuse, einer vorderen und einer rückwärtigen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit, die koaxial in dem Getriebegehäuse angeordnet sind, einer Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorrichtung, die benachbart zu einem offenen Ende in dem Getriebegehäuse befestigt ist, und angetriebene Bremslamellen aufweist, die entlang von Keilnuten, die an einer inneren Wandung des Getriebegehäuses ausgebildet sind, axial bewegbar sind, Vorsprüngen, die einstückig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet und nach innen gerichtet sind, wobei die Vorsprünge zwischen einer Ausgangsscheibe der vorderen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit und einer Ausgangsscheibe der rückwärtigen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit angeordnet sind und Gewindebolzenlöcher aufweisen, die auf das offene Ende des Getriebegehäuses gerichtet sind, einem Übersetzungsgehäuse, das koaxial in dem Getriebegehäuse angeordnet und an den Vorsprüngen mittels Bolzen befestigt ist, die in den Gewindebolzenlöchern eingeschraubt sind, wobei die Gewindebolzenlöcher auf einem ersten imaginären Kreis angeordnet sind, der koaxial zu einem zweiten imaginären Kreis verläuft, der von einem äußeren Rand der Ausgangsscheiben beschrieben wird, wobei der erste imaginäre Kreis einen größeren Durchmesser als der zweite imaginäre Kreis aufweist, und Rippenspitzen der Keilnuten auf einem dritten imaginären Kreis angeordnet sind, der koaxial zu diesem ersten imaginären Kreis verläuft und einen kleineren Durchmesser als der erste imaginäre Kreis aufweist, und wobei die Gewindebolzenlöcher in Umfangsrichtung des ersten imaginären Kreises versetzt zu den Keilnuten angeordnet sind.

Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine vertikale Querschnittsansicht eines stufenlosen Toroid-Getriebes mit zwei Kammern gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
2 eine vertikale Querschnittsansicht eines Getriebegehäuses, das bei dem Getriebe der bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2;
4 eine Querschnittsansicht gesehen entlang der Linie B-B von 2; und
5 eine Querschnittsansicht gesehen entlang der Linie C-C von 2.
Es wird auf die Zeichnungen bezug genommen, von denen insbesondere die 1 ein stufenloses Toroid-Getriebe mit zwei Kammern gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt.
Wie in 1 gezeigt, weist das Getriebe der Ausführungsform zwei, eine vordere und eine rückwärtige Geschwindigkeitsänderungseinheit vom Toroid-Typ (Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit) 2 und 3 auf, die koaxial in einem Getriebegehäuse 1 installiert sind. Jede Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 oder 3 umfaßt eine Eingangs-Kegelscheibe 4 oder 5, eine Ausgangs-Kegelscheibe 6 oder 7 und zwei Antriebsrollen 8 oder 9, die zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben angeordnet sind. Wie gezeigt, sind die Ausgangs-Scheibe 6 der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 und die Ausgangs-Scheibe 7 der rückwärtigen Geschwindigkeitsänderungseinheit 3 miteinander Rücken an Rücken angeordnet. Diese zwei Ausgangs-Scheiben 6 und 7 weisen den gleichen Durchmesser auf.
Um die zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten 2 und 3 koaxial auszurichten, ist innerhalb des Getriebegehäuses 1 eine drehbare Hauptwelle 10 vorhanden, welche die Eingangs- und Ausgangs-Scheiben 4 und 5 bzw. 6 und 7 der zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten 2 und 3 trägt. Jede Eingangs-Scheibe 4 oder 5 rotiert zusammen mit der Hauptwelle 10. Aufgrund der Anordnung einer sog. Kugel-Keilwellennut-Struktur 11, ist es jeder Eingangsscheibe 4 oder 5 möglich, bezüglich der Hauptwelle 10 eine axiale Verschiebung durchzuführen. Wie gezeigt, ist eine Stoppernuß 12 an der Hauptwelle 10 befestigt, um die Eingangsscheibe 5 der rückwärtigen Geschwindigkeitsänderungseinheit 3 zu halten. Die Ausgangsscheiben 6 und 7 sind mittels einer hohlen Ausgangswelle 13 miteinander vereinigt, die drehbar um die Hauptwelle 10 angeordnet ist. Paarweise angeordnete Antriebsrollen 8 und 9 sind zwischen den entsprechenden Eingangs- und Ausgangsscheiben 4 und 6 (oder 5 und 7) derart eingefügt, daß sie dazwischen zusammengedrückt werden, so daß eine Drehmomentübertragung von der Eingangsscheibe zur Ausgangsscheibe über die Antriebsrollen durchgeführt wird. Die Antriebsrollen 8 oder 9 einer jeden Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 oder 3 werden von Tragzapfen 14 oder 15 drehbar abgestützt.
Die Tragzapfen 14 für die vordere Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 weisen obere Enden auf, die entsprechend an gegenüberliegenden Enden eines oberen Verbinders 16 angeschlossen sind. Unter Verwendung eines Stiftes 17 wird der obere Verbinder 16 derart von dem Getriebegehäuse 1 gehalten, daß ein mittlerer Abschnitt des obe ren Verbinders 16 vertikal verschwenkbar ist. Die Tragzapfen 14 weisen untere Enden auf, die entsprechend an gegenüberliegenden Enden eines unteren Verbinders 18 angeschlossen sind. Unter Verwendung eines Stiftes 19 wird der untere Verbinder 18 von dem Getriebegehäuse 1 derart gelagert, daß ein mittlerer Abschnitt des unteren Verbinders 18 vertikal verschwenkbar ist. Mit diesen Anordnungen, wobei eine Einheit einen Tragzapfen 14 sowie die zugeordnete Antriebsrolle 8 und die andere Einheit den anderen Tragzapfen 14 und die zugeordneten Antriebsrolle 8 enthält, ist es möglich, in Richtung einer Schwenkachse "0₂" der Antriebsrolle, die senkrecht zur Rotationsachse "0₁" der Antriebsrolle verläuft, miteinander synchronisierte, aber entgegengesetzte Hübe bzw. Verschiebungen durchzuführen.
Ähnlich wie die oben genannten Tragzapfen 14 für die vordere Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 weisen die Tragzapfen 15 für die rückwärtige Geschwindigkeitsänderungseinheit 3 obere Enden auf, die entsprechend an gegenüberliegenden Enden eines oberen Verbinders 20 angeschlossen sind, sowie untere Enden auf, die entsprechend an gegenüberliegenden Enden eines unteren Verbinders 21 angeschlossen sind. Durch die Verwendung eines Stiftes 22 oder 23 wird der obere oder untere Verbinder 20 oder 21 an dem Getriebegehäuse 1 derart gehalten, daß ein Mittelabschnitt des oberen oder unteren Verbinders 20 oder 21 vertikal verschwenkbar ist. Mit dieser Anordnung, wobei eine Einheit einen Tragzapfen 15 sowie die zugeordnete Antriebsrolle 9 und die andere Einheit den anderen Tragzapfen 15 und die zugeordnete Antriebsrolle 9 enthält, ist es möglich, in einer Richtung einer Schalt- bzw. Schwenkachse "0₂" der Antriebsrolle, die senkrecht zur Rotationsachse "0₁" der Antriebsrolle verläuft, synchronisierte, aber entgegengesetzte Hübe bzw. Verschiebungen durchzuführen.
Die oberen Verbinder 16 und 20 der zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten 2 und 3 sind über ein Überbrückungsteil 24 miteinander verbunden, und die unteren Verbinder 18 und 21 der zwei Geschwindigkeitsänderungseinheiten 2 und 3 sind über ein anderes Überbrückungsteil 25 miteinander verbunden. Mittels dieser Überbrückungsvorrichtung sind die Tragzapfen 14 und die Antriebsrollen 8 für die vordere Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 und die Tragzapfen 15 und die Antriebsrolle 9 für die rückwärtige Geschwindigkeitsänderungseinheit 3 im Betrieb miteinander synchronisiert.
Zwischen den Ausgangsscheiben 6 und 7 ist ein Ausgangs-Übersetzungsgehäuse 26 angeordnet, das als ein Zwischenwandungsteil dient. Wie gezeigt, besteht das Ausgangs-Übersetzungsgehäuse 26 allgemein aus zwei Halbteilen 26a und 26b, die miteinander verbunden sind. Das Übersetzungsgehäuse 26 ist an dem Getriebegehäuse 1 mittels Bolzen 27 befestigt, die in das Getriebegehäuse 1 von einem vorderen (oder in der dargestellten Ausführungsform linken) offenen Ende des Getriebegehäuses 1 eingeführt worden sind. Innerhalb des Übersetzungsgehäuses 26 ist ein Ausgangsgetriebe bzw. -zahnrad 28 drehbar angeordnet, das einstückig mit der hohlen Ausgangswelle 13 ausgebildet ist. Innerhalb des Übersetzungsgehäuses 26 sind des weiteren zwei Kugellager 29 vorhanden, die einen mittleren Abschnitt der Hauptwelle 10 über die hohle Ausgangswelle 13 drehbar abstützen. Ein Vorgelegerad 30, das mit einer Vorgelegewelle bzw. Gegenwelle 31 verbunden ist, kämmt mit dem Ausgangszahnrad 28. Dadurch wird das Drehmoment von den Ausgangsscheiben 6 und 7 zu der Vorgelegewelle 31 übertragen.
Mit der Ziffer 32 ist eine Eingangswelle bezeichnet, die mit der Hauptwelle 10 fluchtet. Wie gezeigt, ist ein rückwärtiges Ende der Eingangswelle 32 in einer Bohrung aufgenommen, die in einem vorderen, vergrößerten Ende der Hauptwelle 10 ausgebildet ist, um eine relative Rotation dazwischen zu bewirken.
Um das rückwärtige Ende der Eingangswelle 32 ist eine Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung 33 angeordnet, welche die Rotationsrichtung ändern kann, bevor die Rotation der Eingangswelle 32 zu einer Beschickungs- bzw. Last-Nockeneinrichtung 34 übertragen wird, die koaxial zwischen der Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung 33 und der Eingangsscheibe 4 der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 angeordnet ist
Die Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung 33 umfaßt allgemein eine Planetengetriebeeinheit 35, eine Vorwärts-(oder Verbindungs-) Kupplung 36 sowie eine Rückwärts-Bremse 37. Ein Hohlrad 35_R der Planetengetriebeinheit 35 ist über eine Trommel 38 mit der Eingangswelle 32 verbunden, um ein drehbares Eingangsteil zu bilden. Ein Sonnenrad 35_S der Einheit 35, das als ein drehbares Ausgangsteil dient, befindet sich mit einem Nockenflansch 39 der Last-Nockeneinrichtung 34 in Eingriff, um mit dieser zu rotieren. Wenn das Hohlrad 35_R und das Sonnenrad 35_S mittels der Vorwärts-Kupplung 36 miteinander verbunden sind, überträgt die Schaltvorrichtung 33 das Drehmoment der Eingangswelle 32 auf den Nockenflansch 39 und hält dabei die Rotationsrichtung, um das zugehörige Motorkraftfahrzeug in eine nach vorne gerichtete Richtung zu bewegen. Wenn allerdings ein Ritzelträger 35_C der Einheit 35 durch die Rückwärts-Bremse 37 an dem Getriebegehäuse 1 fixiert ist, überträgt die Schaltvorrichtung 33 das Drehmoment der Eingangswelle 32 auf den Nockenflansch 39, wobei allerdings die Rotationsrichtung geändert ist, um das Motorkraftfahrzeug in eine rückwärtige Richtung zu bewegen.
Der Nockenflansch 39 der Last-Nockeneinrichtung 34 ist zu der Eingangsscheibe 4 der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 koaxial gegenüberliegend angeordnet. Der Nockenflansch 39 ist mittels eines Kugeldrucklagers 41 auf einem diametral vergrößerten vorderen Abschnitt der Hauptwelle 10 angeordnet. Zwischen den entsprechenden Nockenoberflächen der Eingangsscheibe 4 und des Nockenflansches 39 sind Nockenrollen 40 angeordnet. Daher wird eine von dem Sonnenrad 35_S auf den Nockenflansch 39 übertragene Rotation auf die Eingangsscheibe 4 der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 übertragen und anschließend über die Hauptwelle 10 zur Eingangsscheibe 5 der rückwärtigen Geschwindigkeitsänderungseinheit 3 weitergegeben. Während dieses Vorgangs wird aufgrund der relativen Rotation zwischen dem Nockenflansch 39 und der Eingangsscheibe 4 in Abhängigkeit von einem übertragenen Drehmoment eine gewisse Druckkraft auf die Eingangsscheibe 4 ausgeübt, um diese in Richtung auf die Ausgangsscheibe 6 vorzuspannen.
Eine Reaktionskraft der Druckkraft wird über den Nockenflansch 39, dem radialen Drucklager 41, der Hauptwelle 10 und der Stoppernuß 12 zur Eingangsscheibe 5 der rückwärtigen Geschwindigkeitsänderungseinheit 3 übertragen, um diese in Richtung auf die Ausgangsscheibe 7 vorzuspannen. Somit werden während des Betriebes der Übertragung die Antriebsrollen 8 oder 9 zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben 4 und 6 (oder 5 und 7) mit einer von dem übertragenen Drehmoment abhängigen Kraft zusammengedrückt, um dabei eine Drehmomentübertragung von der Eingangsscheibe zur Ausgangsscheibe aufzubauen.
Gemäß des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die folgende einheitliche Maßnahme angewandt.
Wie leicht aus 1 verständlich, sind die Bolzen 27 zur Verbindung des Übersetzungsgehäuses 26 mit dem Getriebegehäuse 1 radial außerhalb eines äußeren Randes einer jeden Ausgangsscheibe 6 oder 7 positioniert. Das heißt, es sind mit Gewinde versehene Bolzenlöcher bzw. Gewindebolzenlöcher 42 in nach innen gerichteten Vorsprüngen (keine Bezugsziffer) des Getriebegehäuses 1 auf einem ersten imaginären Kreis ausgebildet, der koaxial mit einem zweiten imaginären Kreis verläuft, der von dem äußeren Rand einer jeden Ausgangsscheibe 6 oder 7 gebildet wird, wobei der Durchmesser des ersten imaginären Kreises größer als der des zweiten imaginären Kreises ist. Die Positionen der Bolzenlöcher 42 sind deutlich in den 2, 3 und 5 dargestellt.
Wie aus diesen Zeichnungen entnehmbar, weisen die nach innen gerichteten Vorsprünge des Getriebegehäuses 1 bei dem ersten imaginären Kreis zwei Sacklöcher 43 auf, in die Positionierungsstifte (nicht gezeigt) des Übertragungsgehäuses 26 eingeführt sind.
Wie aus den 3 und 5 entnehmbar, sind die Gewindebolzenlöcher 42 in drei Gruppen aufgeteilt, das heißt, in eine obere Gruppe und zwei seitlichen Gruppen bezüglich des Getriebegehäuses 1. Wie aus 5 entnehmbar, können durch diese Gruppierung zwei spezielle Räume 44 definiert werden, die jeweils zwischen der oberen Gruppe und einer der beiden seitlichen Gruppen positioniert sind.
Wie aus der 1 verständlich, sind die zwei Überbrückungsteile 24 bzw. 25 durch die Räume 44 durchgeführt.
Wie aus den 1 und 2 entnehmbar, weist das Getriebegehäuse 1 in der Nähe seines oberen offenen Endes kreisförmig angeordnete Keilwellennuten (Keilnuten) 45 auf, entlang derer angetriebene Lamellen der Rückwärts-Bremse 37 axial bewegt werden, wenn sie durch die Rotation zusammengedrückt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die folgende einheitliche Maßnahme des weiteren auf die Gestaltung der kreisförmig angeordneten Keilwellennuten 45 angewandt.
Das bedeutet, die Keilwellennuten 45 sind so angeordnet und konstruiert, daß Spitzen der Rippen der Keilwellennuten auf einem dritten imaginären Kreis angeordnet sind, der koaxial mit dem oben genannten ersten imaginären Kreis verläuft und einen kleineren Durchmesser als dieser erste imaginäre Kreis aufweist.
Wie aus der 3 entnehmbar, sind keine Keilwellennuten 45 vorgesehen, die sonst in den Bereichen "α" mit den Gewindebolzenlöchern 42 überlappen würden, wenn man in der Zeichnung von der linken Seite schauen würde. Natürlich sollten die Bereiche "α" größenmäßig so klein wie möglich gemacht werden, um eine zufriedenstellende Verbindung zwischen den verbleibenden Keilwellennuten 45 und den angetriebenen Lamellen zu erhalten. Die Höhe einer jeden Keilwellennut sollte für eine zufriedenstellende Verbindung vergrößert werden. Es ist nunmehr zu bemerken, daß eine derartige zufriedenstellende Verbindung zwischen den Keilwellennuten 45 und den angetriebenen Lamellen der Rückwärts-Bremse 37 erzielt worden ist, ohne das vordere offene Ende des Getriebegehäuses 1 zu vergrößern.
Wie aus den 3 und 5 ersichtlich, ist zur Erzielung einer leichteren Einführung in das Getriebegehäuse 1 das Ausgangs-Übersetzungsgehäuse 26 (26a und 26b) nicht mit Abschnitten versehen, die mit den Keilwellennuten 45 störend in Eingriff treten könnten.
Im folgenden wird der Betrieb des Getriebes der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
Die Rotation der Eingangswelle 32 wird auf den Nockenflansch 39 durch die Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung 33 und dann zu der Eingangsscheibe 4 der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 durch die Last-Nockeneinrichtung 34 übertragen. Gleichzeitig wird die Rotation zur Eingangsscheibe 5 der rückwärtigen Geschwindigkeitsänderungseinheit 3 durch die Kugel-Keilwellennut-Struktur 11 und der Hauptwelle 10 übertragen.
Die Rotation der Eingangsscheiben 4 und 5 wird zu den Antriebsrollen 8 und 9 übertragen, um diese um die Rotationsachsen "0₁" zu rotieren. Die Rotation der Antriebsrollen 8 und 9 wird dann zu den Ausgangsscheiben 6 und 7 weitergeleitet und anschließend zu der Vorgelegewelle 31 über das Ausgangszahnrad 28 und dem Vorgelegerad 30 übertragen. Obwohl es nicht in der Zeichnung gezeigt ist, wird das Drehmoment der Vorgelegewelle 31 über einen bekannten Mechanismus zu den Antriebsrädern eines zugehörigen Motorkraftfahrzeugs übertragen.
Wenn bei dieser Bedingung die Antriebsrollen 8 oder 9 derart verschoben werden, daß deren Rotationsachse "0₁" von einer Rotationsachse der Eingangs- und Ausgangsscheiben 4 und 6 (oder 5 und 7) versetzt ist, wird jede Antriebsrolle 8 oder 9 so gedrückt, daß sie um die Schwenkachse "0₂" in eine dem Versatz entsprechende Richtung verschwenkt wird. Damit werden die Positionen verändert, bei denen jede Antriebsrolle 8 oder 9 die Eingangs- und Ausgangs-Scheiben 4 und 6 (oder 5 und 7) kontaktiert, wodurch das Geschwindigkeitswechselverhältnis, das heißt, das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben 4 und 6 (oder 5 und 7) kontinuierlich variiert wird. Aufgrund der vorhandenen Überbrückungsteile 24 und 25 sind die Schwenkoperationen der Antriebsrollen 8 und diejenige der Antriebsrollen 9 synchronisiert. Demgemäß kann das Geschwindigkeitswechselverhältnis zwischen der Eingangswelle 32 und der Ausgangswelle 13, also das Geschwindigkeitswechselverhältnis für die Übertragung kontinuierlich variiert werden. Während dieser Antriebsübertragung wird aufgrund der relativen Rotation zwischen dem Nockenflansch 39 und der Eingangsscheibe 4 eine gewisse, von einem übertragenen Drehmoment abhängige Druckkraft auf die Eingangsscheibe 4 der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 aufgebracht, um diese in Richtung auf die Eingangsscheibe 6 vorzuspannen, wobei gleichzeitig eine Reaktionskraft der Druckkraft über den Nockenflansch 32, dem radialen Drucklager 41, der Hauptwelle 10 und der Stoppernuß 12 auf die Eingangsscheibe 5 der rückwärtigen Geschwindigkeitsänderungseinheit 3 übertragen wird, um diese in Richtung auf die Ausgangsscheibe 7 vorzuspannen.
Im folgenden werden vorteilhafte Merkmale, die das oben genannte Getriebe der vorliegenden Ausführungsform aufweist, beschrieben. Als erstes, wie auch oben be schrieben, sind in der Ausführungsform die Gewindebolzenlöcher 42 für die Bolzen 27 auf einem ersten imaginären Kreis angeordnet, der koaxial mit einem zweiten imaginären Kreis verläuft, der von dem äußeren Rand der Ausgangs-Scheiben 6 und 7 gebildet wird. Das heißt, die Bolzenlöcher 42 sind radial außerhalb des äußeren Randes der Ausgangs-Scheiben 6 und 7 positioniert. Infolgedessen weist auch die vorliegende Ausführungsform den Vorteil des Getriebes der oben genannten Veröffentlichung JP 7-158712 auf. Das heißt, vor der Einführung des Übertragungsgehäuses 26 (oder des Zwischenwandungsteils) in das Getriebegehäuse 1, werden nahezu alle Teile, wie z. B. die Ausgangs-Scheiben 6 und 7, die hohle Ausgangswelle 13, die Kugellager 29 und das Ausgangsgetriebe 28 an dem Übertragungsgehäuse 26 vormontiert, woraufhin das Übertragungsgehäuse 26 in das Getriebegehäuse eingeführt und abschließend an den nach innen weisenden Vorsprüngen des Getriebegehäuses 1 mittels der Bolzen 27 befestigt wird. Wie allgemein und leicht bekannt, sind diese Montageschritte sehr einfach.
Zweitens sind die Gewindebolzenlöcher 42 in drei Gruppen, wie oben bereits erwähnt, aufgeteilt. Durch dieses Gruppieren können um das Übersetzungsgehäuse 26 zwei Räume 44 zur Aufnahme einer der Überbrückungsteile 24 und 25 einfach zur Verfügung gestellt werden.
Drittens weisen die Keilwellennuten 45 für die angetriebenen Lamellen der Rückwärtsbremse 37 Rippen auf, deren Spitzen auf einem dritten imaginären Kreis angeordnet sind, der koaxial mit dem ersten imaginären Kreis verläuft und einen kleineren Durchmesser als dieser erste imaginäre Kreis aufweist, wobei keinerlei Keilwellennuten 45 vorhanden sind, die sonst mit den Gewindebolzenlöchern 42 überlappen würden, wenn man von dem offenen Ende des Getriebegehäuses 1 schauen würde. Infolgedessen können die Bolzen 27 in dem Getriebegehäuse 1 einfach angebracht und befestigt werden und zwar mit einem einfachen Werkzeug, wodurch die Arbeit zum Anbringen des Übersetzungsgehäuses 26 an den nach innen gerichteten Vorsprüngen des Getriebegehäuses 1 mittels Bolzen leicht, schnell und sicher durchgeführt werden kann. Unabhängig von der radial äußeren Positionierung der Bolzenlöcher 42, kann demgemäß die Rückwärts-Bremse 37 der Vorwärts/Rückwärts-Schaltvorrichtung 33 kompakt in dem vorderen offenen Abschnitt des Getriebegehäuses 1 angeordnet werden, ohne das Getriebegehäuse 1 vergrößern zu müssen.

Claims

Stufenloses Toroid-Getriebe mit: einem Getriebegehäuse (1); einer vorderen und einer rückwärtigen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit (2, 3) die koaxial in dem Getriebegehäuse (1) angeordnet sind; einer Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorrichtung (33), die benachbart zu einem offenen Ende in dem Getriebegehäuse (1) befestigt ist, und angetriebene Bremslamellen aufweist, die entlang von Keilnuten (45), die an einer inneren Wandung des Getriebegehäuses (1) ausgebildet sind, axial bewegbar sind; Vorsprüngen, die einstückig mit dem Getriebegehäuse (1) ausgebildet und nach innen gerichtet sind, wobei die Vorsprünge zwischen einer Ausgangsscheibe (6) der vorderen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit (2) und einer Ausgangsscheibe (7) der rückwärtigen Toroid-Geschwindigkeits änderungseinheit (2) angeordnet sind und Gewindebolzenlöcher (42) aufweisen, die auf das offene Ende des Getriebegehäuses (1) gerichtet sind; einem Übersetzungsgehäuse (26), das koaxial in dem Getriebegehäuse (1) angeordnet und an den Vorsprüngen mittels Bolzen (27) befestigt ist, die in den Gewindebolzenlöchern (42) eingeschraubt sind, wobei die Gewindebolzenlöcher (42) auf einem ersten imaginären Kreis angeordnet sind, der koaxial zu einem zweiten imaginären Kreis verläuft, der von einem äußeren Rand der Ausgangsscheiben (6, 7) beschrieben wird, wobei der erste imaginäre Kreis einen größeren Durchmesser als der zweite imaginäre Kreis aufweist, und Rippenspitzen der Keilnuten (45) auf einem dritten imaginären Kreis angeordnet sind, der koaxial zu diesem ersten imaginären Kreis verläuft und einen kleineren Durchmesser als der erste imaginäre Kreis aufweist, und wobei die Gewindebolzenlöcher (42) in Umfangsrichtung des ersten imaginären Kreises versetzt zu den Keilnuten (45) angeordnet sind.
Stufenloses Toroid-Getriebe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Last-Nockeneinrichtung (34), die betätigbar zwischen dieser Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorrichtung (33) und einer Eingangsscheibe (4) der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit (2) angeordnet ist, zur Drehmomentübertragung von der Schaltvorrichtung (33) auf die Eingangsscheibe (4) der vorderen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheiten (2) und auf eine Eingangsscheibe (5) der rückwärtigen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheiten (3) während jede Eingangsscheibe (4, 5) in Richtung auf die entsprechende Ausgangsscheibe (6, 7) vorgespannt ist, wobei das Toroid-Getriebe ein Zwei-Kammer-Toroid-Getriebe ist.
Stufenloses Toroid-Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gewindebolzenlöcher (42) in drei Gruppen aufgeteilt sind, um die Ausbildung von zwei Räumen (44) um das Übersetzungsgehäuse (26) herum zu ermöglichen, wobei Überbrückungsteile (24, 25) zum synchronisierten Schwenkbetrieb zwischen Antriebsrollen (8) der vorderen Geschwindigkeitsänderungseinheit (2) mit Antriebsrollen (9) der rückwärtigen Geschwindigkeitsänderungseinheit (3) sich durch diese Räume (44) erstrekken.
Stufenloses Toroid-Getriebe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsscheiben (6, 7) der vorderen und rückwärtigen Toroid-Geschwindigkeitsänderungseinheit (2, 3) den gleichen Durchmesser aufweisen.
Stufenloses Toroid-Getriebe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen gerichteten Vorsprünge des Getriebegehäuses (1) in der Nähe der Gewindebolzenlöcher (42) Sacklöchern (43) aufweisen, in die Positionierungsstifte des Übersetzungsgehäues einführbar sind.