DE19829631A1

DE19829631A1 - Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe

Info

Publication number: DE19829631A1
Application number: DE1998129631
Authority: DE
Inventors: Takashi Imanishi; Nobuaki Mitamura; Nobuo Goto; Makoto Fujinami; Hiroshi Kato
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: DE19829631B4

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein kontinuierlich verstellbares Toroidgetriebe beispielsweise zur Verwendung als Automatikgetriebe für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung Verbesserungen bei einem Antriebsrollkörper und bei einem Axiallager zum Abstützen des Antriebsrollkörpers.

Verwandter Stand der Technik

Es wurde untersucht, ein kontinuierlich verstellbares Toroidgetriebe, wie es schematisch in den Fig. 8 und 9 der zugehörigen Zeichnungen gezeigt ist, als ein Getriebe für ein Fahrzeug zu verwenden. Dieses stufenlos verstellbare Toroidgetriebe, wie es beispiels weise in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 62-71465 of fenbart ist, weist eine antriebsseitige Scheibe 2, die konzentrisch zu einer Antriebswelle 1 gelagert ist, und eine abtriebsseitige Scheibe 4, die am Endabschnitt einer konzen trisch zur Antriebswelle 1 angeordneten Abtriebswelle 3 angebracht ist, auf. In einem Gehäuse, in dem das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe aufgenommen ist, sind Auf lager 6, 6 vorgesehen, die um Schwenkwellen 5, 5 schwenkbar sind, welche wiederum an Positionen liegen, die relativ zur Antriebswelle 1 und zur Abtriebswelle 3 verdreht sind.

Die Auflager 6, 6 weisen die Schwenkwellen 5, 5 an den Außenseiten der gegenüberlie genden Endabschnitte auf. Außerdem sind die unteren Endabschnitte von Schiebewel len 7, 7 an den Mittelabschnitten der Auflager 6, 6 gelagert und die Auflager 6, 6 schwenken um die Schwenkwellen 5, 5, um so Neigungswinkel der Verschiebewellen 7, 7 einzustellen. Antriebsrollkörper 8, 8 sind drehbar um die in den Auflagern 6, 6 ge haltenen Verschiebewellen 7, 7 gelagert. Die Antriebsrollkörper 8, 8 werden zwischen den antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben 2 und 4 gehalten. Die Innenseiten 2a und 4a der einander gegenüberliegenden antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben 2 und 4 bilden mit ihrem Querschnitt eine konkave Fläche, die durch Drehung eines Bogens mit Mittelpunkt in der Schwenkwelle 5 um die Antriebswelle 1 und die Ab triebswelle 3 entsteht. Die Umflächen 8a, 8a der Antriebsrollkörper 8, 8, die als kugel förmige, konvexe Flächen ausgebildet sind, stützen sich an den Innenseiten 2a und 4a ab.

Eine Vorspanneinrichtung 9 mit einer Lastnocke ist zwischen der Antriebswelle 1 und der antriebsseitigen Scheibe vorgesehen und die antriebsseitige Scheibe 2 wird durch diese Andrückvorrichtung 9 elastisch in Richtung der abtriebsseitigen Scheibe 4 ge drückt. Die Andrückvorrichtung 9 weist eine mit der Antriebswelle 1 drehbare Nocken scheibe 10 und eine Vielzahl (beispielsweise vier) von durch einen Halter 11 gehaltenen Rollkörpern 8, 8 auf. Eine Nockenfläche 13, die in Umfangsrichtung eine unebene Flä che darstellt, ist an einer Seite (in den Fig. 8 und 9 die linke Seite) der Nockenscheibe 10 ausgebildet. Eine ähnliche Nockenfläche 14 ist an der anderen Seite (in den Fig. 8 und 9 die rechte Seite) der antriebsseitigen Scheibe 2 ausgebildet. Die Vielzahl von Rollkörper 12, 12 sind zur Drehung um radial verlaufende Achsen relativ zum Mittel punkt der Antriebswelle 1 gelagert.

Wenn im Betrieb des oben beschriebenen, stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes die Nockenscheibe 10 sich mit der Dehnung der Antriebswelle 1 dreht, dann drückt die Nockenfläche 13 die Vielzahl von Rollkörper 12, 12 gegen die Nockenfläche 14 an der Außenseite der antriebsseitigen Scheibe 2. Als Ergebnis wird die antriebsseitige Schei be 2 gegen die Antriebsrollkörper 8, 8 gedrückt und gleichzeitig dreht sich die an triebsseitige Scheibe 2 aufgrund des Druckes des Paares von Nockenflächen 13, 14 gegen die Vielzahl der Rollkörper 12, 12. Diese Drehung der antriebsseitigen Scheibe 2 wird über die Antriebsrollkörper 8, 8 an die abtriebsseitige Scheibe 4 übertragen, um dadurch die an der abtriebsseitigen Scheibe 4 angebrachte Abtriebswelle 3 zu drehen.

Wenn das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten (das Übersetzungsverhältnis) zwi schen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 geändert werden und zunächst ein Abbremsen zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 stattfinden soll, dann werden die Auflager 6, 6 um die Schwenkwellen 5, 5 geschwenkt und die Verschiebe wellen 7, 7 werden so geneigt, daß wie in der in Fig. 8 gezeigt, die Umflächen 8a, 8a der Antriebsrollkörper 8, 8 sich jeweils am Abschnitt in Richtung des Mittelpunkts der In nenseite 2a der antriebsseitigen Scheibe 2 und dem Abschnitt in Richtung des äußeren Umfangs der Innenseite 4a der abtriebsseitigen Scheibe 4 abstützen können. Wenn umgekehrt eine Beschleunigung stattfinden soll, dann werden die Verschiebewellen 7, 7 geneigt so daß, wie in Fig. 9 gezeigt, die Umflächen 8a, 8a der Antriebsrollkörper 8, 8 sich jeweils an dem Abschnitt in Richtung der äußeren Umfläche der Innenseite 2a der antriebsseitigen Scheibe 2 und dem Abschnitt in Richtung des Mittelpunktes der Innen seite 4a der abtriebsseitigen Scheibe 4 abstützen können. Wenn die Neigungswinkel der Verschiebewellen 7, 7 zwischen den in den Fig. 8 und 9 gezeigten Neigungswinkeln eingestellt werden, wird ein mittleres Übertragungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 3 erhalten.

Des weiteren zeigen die Fig. 10 und 11 der zugehörigen Zeichnungen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, wie es im Mikrofilm der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 63-69293 (offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 1-173552) gezeigt ist. Eine antriebsseitige Scheibe 2 und eine abtriebsseitige Scheibe 4 sind drehbar um eine Antriebswelle 15 durch jeweils drei Nadellager 16, 16 gelagert. Außerdem ist eine Nockenscheibe 10 mit der äußeren Umfläche eines Endabschnittes (in Fig. 10 der linke Endabschnitt) der Antriebswelle 15 keilverzahnt und durch einen Flanschabschnitt 17 daran gehindert, sich weg von der antriebsseitigen Scheibe 2 zu bewegen. Die Nockenscheibe 10 und die Rollkörper 12, 12 bilden zusammen eine Andrückvorrichtung 9 mit einer Lastnocke, um die an triebsseitige Scheibe 2 zu drehen und sie durch die Drehung der Antriebswelle 15 gleichzeitig in Richtung der abtriebsseitigen Scheibe 4 zu drücken. Ein Abtriebsgetriebe 18 ist mit der abtriebsseitigen Scheibe 4 durch Teile 19, 19 verbunden, so daß die ab triebsseitige Scheibe 4 und das Abtriebsgetriebe 18 synchron miteinander rotieren kön nen. Das Abtriebsgetriebe 18 und ein nicht gezeigtes, mit dem Abtriebsgetriebe 18 kämmendes Getriebe oder ähnliches, bilden zusammen eine Vorrichtung zur Leistungs abnahme, um die Drehung der Abtriebsscheibe abzugreifen, die bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe beschrieben ist, welches eine Antriebswelle eine mit der Antriebswelle drehbare antriebsseitige Scheibe, ein konzentrisch zur antriebsseitigen Scheibe angeordnete Abtriebsscheibe, die drehbar relativ zur antriebsseitigen Scheibe gelagert ist, eine Vorrichtung zum Leistungsabgriff, um die Drehung der abtriebsseitigen Scheibe abzuleiten, eine Vielzahl von Auflagern, die an Positionen verdreht zur Mitte lachse der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben angeordnet und an diesen Positionen drehbar sind, eine Vielzahl von durch die Auflager gehaltenen an Verschie bewellen gelagerten Antriebsrollkörpern, wobei die Antriebsrollkörper zwischen den an triebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben gehalten sind und ein Axialwälzlager um faßt, das zwischen der Außenseite eines jeden Antriebsrollkörpers und der Innenseite eines jeden Auflagers angeordnet ist und die Drehung der Antriebsrollkörper ermöglicht, während es gleichzeitig eine auf die Antriebsrollkörper wirkende Axiallast abstützt, wobei ferner die Innenseiten der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben, die einander gegenüberliegen, als konkave Flächen von bogenförmigem Querschnitt ausgebildet sind und die Umfläche eines jeden Arbeitsrollkörpers als kugelförmige, konvexe Ober fläche ausgebildet ist, wobei sich des weiteren die Umfläche und die Innenseiten anein ander abstützend ausgestaltet sind, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein kreisring förmiger äußerer Laufring, der Teil eines jeden Axialwälzlagers ist, zur Drehung um jede Verschiebewelle am zwischenliegenden Abschnitt einer jeden Verschiebewelle gelagert ist.

Schwenkwellen 5, 5, die an den gegenüberliegenden Endabschnitten eines Paars von Auflagern 6, 6 vorgesehen sind, sind an einem Joch-Paar 20, 20 für eine Schwenkbe wegung und eine Verschiebung in Axialrichtung (der Richtung in die Zeichenebene der Fig. 10 oder in Richtung von links nach rechts in der Fig. 11) gelagert. Das Joch-Paar 20, 20 hat die Form von Metallplatten mit ausreichender Festigkeit, bei denen kreisför mige Löcher, die in Mittelabschnitten ausgebildet sind, in Stützpfosten 24a, 24b einge setzt sind, welche wiederum an der Innenfläche eines Gehäuses 22 oder der Seite eines im Gehäuse 22 angeordneten Zylindergehäuses 23 befestigt sind, wodurch sie für eine Schwenkbewegung und eine Verschiebung in axialer Richtung der Schwenkwellen 5, 5 gelagert sind. In den gegenüberliegenden Endabschnitten der Joche 20, 20 sind kreis förmige Stützlöcher 25, 25 ausgebildet und die Schwenkwellen 5, 5 sind in diesen Stützlöchern 25, 25 durch radiale Nadellager 27, 27 mit äußeren Laufringen 26, 26 ge lagert. Aufgrund dieses Aufbaus sind die Auflager 6, 6 im Gehäuse 22 zum Schwenken um die Schwenkwellen und zum Verschieben in axialer Richtung der Schwenkwellen 5, 5 gelagert.

In kreisförmigen Löchern 52, 52, die in zwischenliegenden Abschnitten der Auflager 6,6 ausgebildet sind, welche wiederum im Gehäuse 22 auf die oben beschriebene Weise gelagert sind, sind Verschiebewellen 7, 7 aufgenommen. Diese Verschiebewellen 7, 7 weisen Stützwellenabschnitte 28, 28 und Schwenkwellenabschnitte 29, 29 auf, die paral lel und exzentrisch zueinander sind. Die Stützwellenabschnitte 28, 28 sind schwenkbar in den kreisförmigen Löchern 52, 52 durch Radialnadellager 30, 30 gelagert. Die Ar beitsrollkörper 8, 8 sind drehbar um die Schwenkwellenabschnitte 29, 29 durch Radial wälzlager wie beispielsweise Radialnadellager 31, 31 gelagert.

Das Paar der Verschiebewellen 7, 7 ist an um einander um 180° gegenüberliegenden Positionen bezüglich der Antriebswelle 15 angeordnet. Außerdem sind die Richtungen, in denen die Schwenkwellenabschnitte 29, 29 der Verschiebewellen 7, 7 exzentrisch bezüglich der Tragwellenabschnitte 28, 28 sind, die gleiche Richtung (in Richtung von rechts nach links in der Fig. 11) bezüglich der Drehrichtung der antriebsseitigen und ab triebsseitigen Scheibe 2 und 4. Außerdem ist die Richtung der Exzentrizität im wesentli chen senkrecht zur Richtung der Verschiebung (in Richtung von links nach rechts in der Fig. 10 oder in die Zeichenebene in der Fig. 11) der Antriebswelle 15. Entsprechend sind die Antriebsrollkörper 8, 8 in Richtung der Lagerung der Antriebswelle 15 für einige Verschiebung gelagert. Als Ergebnis kann, selbst wenn aufgrund der Unregelmäßigkeit der Maßhaltigkeit eines jeden Bestandteils oder aufgrund einer elastischen Verformung oder ähnlichem während der Leistungsübertragung die Antriebsrollkörper dazu neigen, sich in Axialrichtung (in Richtung von links nach rechts in Fig. 10 oder in Richtung in die Zeichenebene in der Fig. 11) der Antriebswelle 15 zu verschieben, diese Verschiebung ohne das Aufbringen einer unvernünftig hohen Kraft auf jedes Bestandteil ausgeglichen werden.

Außerdem sind zwischen den Außenseiten der Antriebsrollkörper 8, 8 und den Innensei ten der dazwischen liegenden Abschnitte der Auflager 6, 6 Axialwälzlager, wie beispiels weise Axialkugellager 32, 32, und Axiallager, wie beispielsweise Axialnadellager 34, 34, die einen als nächstes beschriebenen äußeren Laufring 33, 33 abstützen, von den Au ßenseiten der Antriebsrollkörper 8, 8 aus hintereinander angeordnet. Die Axialkugella ger 32, 32 erlauben die Drehung der Antriebsrollkörper 8, 8, während sie eine Last in Axialrichtung abstützen, die auf die Antriebsrollkörper 8, 8 wirkt. Außerdem erlauben die axialen Nadellager 34, 34, daß die Schwenkwellenabschnitte 29, 29 und die äußeren Laufringe 33, 33 um die Tragwellenabschnitte 28, 28 schwenken und gleichzeitig eine von den Antriebsrollkörpern 8, 8 auf die äußeren Laufringen 33, 33 des Axialkugellagers 32, 32 wirkende Axialkraft abstützen.

Außerdem sind Schubstangen 35, 35 mit einem Endabschnitt (in Fig. 11 der linke En dabschnitt) der Auflager 6, 6 verbunden und Schubkolben 36, 36 sind mit den äußeren Umflächen der dazwischenliegenden Abschnitte der Schubstangen 35, 35 befestigt. Die Schubkolben 36, 36 sind öldicht in Schubzylinder 37, 37 eingepaßt, die im Zylinderge häuse 23 angeordnet sind. Des weiteren ist ein Paar von Wälzlagern 39, 39 zwischen einer im Gehäuse 22 vorgesehenen Stützwand 38 und der Antriebswelle 15 vorgese hen, um dadurch die Antriebswelle 15 drehbar im Gehäuse 22 zu lagern.

Im Falle des wie oben aufgebauten, stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes wird die Drehung der Antriebswelle 15 über die Andrückeinrichtung 9 auf die antriebsseitige Scheibe 2 übertragen. Die Drehung dieser antriebsseitigen Scheibe 2 wird wiederum über das Paar von Antriebsrollen 8, 8 an die abtriebsseitige Scheibe 4 übertragen, de ren Drehung wiederum vom Abtriebsgetriebe 18 abgegriffen wird. Wenn das Überset zungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 15 und dem Abtriebsgetriebe 18 geändert werden soll, wird das Paar von Schubkolben 36, 36 in einander entgegengesetzte Richtungen verschoben. Mit der Verschiebung der Schubkolben 36, 36 wird das Aufla gerpaar 6, 6 in einander entgegengesetzte Richtungen verschoben. Beispielsweise wird der untere Antriebsrollkörper 8 der Fig. 11 nach rechts verschoben, wie in der Fig. 11 dargestellt ist, und der obere Antriebsrollkörper 8 der Fig. 11 wird nach links verscho ben, wie in der Fig. 11 dargestellt ist. Als Ergebnis ändert sich jeweils die Richtung einer Tangentialkraft, die jeweils auf die Kontaktabschnitte zwischen den Umflächen 8a, 8a der Antriebsrollkörper 8, 8 und den Innenseiten 2a und 4a der antriebsseitigen Scheibe 2 und der abtriebsseitigen Scheibe 4 wirkt. Mit dem Richtungswechsel dieser Kraft ver schwenken die Auflager 6, 6 in einander entgegengesetzte Richtungen der Fig. 10 um die Schwenkwellen 5, 5, die schwenkbar in den Jochen 20, 20 gelagert sind. Als Ergeb nis ändern sich die Berührungsabschnitte zwischen den Umflächen 8a, 8a der Antriebs rollkörper 8, 8 und der oben erwähnten Innenseiten 2a, 4a, wie in den Fig. 8 und 9 ge zeigt, und das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 15 und dem Ab triebsgetriebe 18 ändert sich.

Wenn sich die Antriebsrollkörper als Ergebnis der elastischen Verformung eines jeden Bauteils während der Leistungsübertragung in axialer Richtung der Antriebswelle 15 verschieben, dann schwenken die Verschiebewellen 7, 7, die die Antriebsrollkörper 8, 8 schwenkbar lagern, leicht um die Tragwellenabschnitte 28, 28. Als Ergebnis dieser Schwenkbewegung werden die Außenseiten der äußeren Laufringe 33, 33 der Axialku gellager 32, 32 und die Innenseiten der Auflager 6, 6 relativ zueinander verschoben. Zwischen diesen Außenseiten und Innenseiten sind Axialnadellager 34, 34 vorhanden, wodurch die für diese relative Verschiebung benötigte Kraft klein ist. Daher kann die zur Änderung der Neigungswinkel der Verschiebewellen 7, 7 benötigte Kraft, wie oben be schrieben klein sein.

Wenn bei dem wie oben aufgebauten und funktionierenden stufenlos verstellbaren To roidgetriebe das zu übertragende Drehmoment übermäßig groß wird, besteht die Mög lichkeit, daß die Langlebigkeit der äußeren Laufringe 33, 33, die die Axialkugellager 32, 32 darstellen, aufgrund der elastischen Verformung der Auflager 6, 6 nicht sichergestellt werden kann. Das heißt daß während des Betriebs des stufenlos verstellbaren Toroid getriebes eine große Axiallast von den an den Auflagern 6, 6 gelagerten Antriebsrollkör pern 8, 8 auf die Innenseiten (den der Antriebswelle 15 gegenüberliegenden Flächen) der zwischenliegenden Abschnitte der Auflager 6, 6 wirkt. Während des Betriebs des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes krümmen sich aufgrund dieser Axiallast die Auf lager 6, 6 in eine derartige Richtung, daß deren Innenseiten konkave Flächen werden, wie dies in übertriebener Weise in der Fig. 12 der zugehörigen Zeichnungen gezeigt ist.

Wenn eine derartige Krümmung auftritt, dann wird der Berührungsdruck zwischen den Rollflächen der Vielzahl von Kugeln 40, 40, die Teil der Axiallager 32, 32 sind, und den äußeren Laufbahnen 41, 41, die an den Innenseiten der äußeren Laufringe 33, 33 aus gebildet sind und den inneren Laufbahnen 42, 42, die an den Außenseiten der Antriebs rollkörper 8, 8 ausgebildet sind, uneinheitlich. Insbesondere steigt der Berührungsdruck zwischen den Rollflächen 40, 40, die sich an den Abschnitten in Richtung der in Längs richtung gegenüberliegenden Enden der Auflager 6, 6 befinden, d. h. den linken und rechten Seitenabschnitten in den Fig. 11 und 12, und den äußeren Laufbahnen 41,41 und den inneren Laufbahnen 42, 42. Umgekehrt sinkt der Berührungsdruck zwischen den Rollflächen der Kugeln 40, 40, die sich am Abschnitt in Richtung der in Breitenrich tung gegenüberliegenden Enden der Auflager 6, 6 befinden, d. h., den linken und rech ten Seitenabschnitten der Fig. 10, und den äußeren Laufbahnen 41, 41 sowie den inne ren Laufbahnen 42, 42.

Die Antriebsrollkörper 8, 8 und die Kugeln 40, 40 drehen sich beim Betrieb des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes und dadurch sind die oben erwähnten Rollflächen und die inneren Laufbahnen 42, 42 im wesentlichen gleichmäßig einer Last ausgesetzt. Ent sprechend passiert es nicht, daß eine Ermüdung dieser Rollflächen und der inneren Laufflächen 42, 42 lokal voranschreitet. Dagegen sind die äußeren Laufringe 33, 33 in den Verbindungsabschnitt zwischen dem Tragwellenabschnitt 28 und dem Verschiebe wellenabschnitt 29 im zwischenliegenden Abschnitt der Verschiebewelle 7 eingepaßt und dort befestigt und drehen sich nicht. Dadurch wirkt stets ein großer Berührungs druck auf dieselben Abschnitte (die Abschnitte nahe den linken und rechten Enden in den Fig. 11 und 12) der äußeren Laufbahnen 41, 41 und die Ermüdung dieser Abschnit te schreitet lokal voran. Als Ergebnis sinkt die Lebensdauer der Axialkugellager 32, 32, was bei einer Sicherstellung der Haltbarkeit des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes nicht vorteilhaft ist.

Außerdem kann der grundsätzliche Aufbau der Antriebsrollkörper 8, 8 und der Axialku gellager 32, 32, die beim wie oben beschrieben aufgebauten und funktionierenden stu fenlos verstellbaren Toroidgetriebe eingebaut sind, als Axialkugellager betrachtet wer den, welches die Antriebsrollkörper 8, 8 als innere Laufringe aufweist und eine durch die Kugeln 40, 40 auf die Antriebsrollkörper 8, 8 und die äußeren Laufringe 33, 33 wirkende Axiallast abstützt. Es ist jedoch schwer, die Haltbarkeit der Antriebsrollkörper 8, 8 und der Axialkugellager 32, 32, die beim stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe eingebaut sind, aufgrund der speziellen Art der Nutzung sicherzustellen, vor allem im Vergleich zu herkömmlichen Axialkugellagern. Die Gründe hierfür sind in den folgenden Punkten (1) bis (3) genannt:

(1) Eine auf die Antriebsrollkörper 8, 8 und die äußeren Laufringe 33, 33 wirkende Biegespannung wird sehr groß. Das bedeutet, daß herkömmliche Axialwälzlager derart aufgebaut sind, daß beispielsweise etwa zehn Rollkörper wie Bälle gleich mäßig einer Axiallast unterworfen sind und auf die inneren und äußeren Laufrin ge kaum eine Biegespannung wirkt. Daher ist die Festigkeit der inneren und äu ßeren Laufringe gegenüber einer Biegespannung nicht sehr wichtig.
Dagegen drücken die Umflächen 8a, 8a der Antriebsrollkörper 8, 8, wie sie bei dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe eingebaut sind, jeweils stark gegen die Innenseiten 2a und 4a der antriebsseitigen Scheibe 2 und der abtriebsseiti gen Scheibe 4 an zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Positionen. Da her wird eine von diesen beiden Scheiben 2 und 4 auf die Antriebsrollkörper 8, 8 ausgeübte Axiallast in deren Umfangsrichtung uneinheitlich und es wirkt eine starke Biegespannung auf die Antriebsrollkörper 8, 8 und auf die äußeren Laufringe 33, 33, die über die Kugeln 40, 40 eine Axiallast von den Antriebsroll körpern 8, 8 aufnehmen.
Die auf diese Weise auf die Antriebsrollkörper 8, 8 und die äußeren Laufringe 33, 33 wirkende Biegespannung unterscheidet sich in Abhängigkeit vom Betriebszu stand des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, dem übertragenen Drehmo ment, den Wandstärken der Bauteile 8 und 33, usw. und erreicht maximal eine Größenordnung von 100 kgf/mm². Wenn bei den Antriebsrollkörpern 8, 8 und den äußeren Laufbahnen 33, 33, auf die eine derartig große Biegespannung wirkt, keinerlei Gegenmaßnahmen getroffen werden, dann besteht die Gefahr, daß diese Bauteile 8 und 33 früh beschädigt werden und eine ausreichende Haltbarkeit nicht sichergestellt ist.
(2) Im Falle des stufenlos verstellbaren Halbtoroidgetriebes der Fig. 8 bis 11 wird der auf die Berührungsabschnitte zwischen den Rollflächen der Kugeln 40, 40 und der inneren Laufbahn sowie der äußeren Laufbahn wirkende Anpreßdruck sehr hoch. Das heißt, daß im Falle herkömmlicher Axialwälzlager der Anpreßdruck P_max am Berührungspunkt zwischen den Rollflächen eines jeden Rollkörpers und der Lauffläche eines jeden Laufrings sich im Bereich von 2-3 GPa bewegt. Im Gegensatz dazu erreicht im Falle der in das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe eingebauten Axialkugellager 32, 32 der Anpreßdruck P_max an den Berührungs stellen zwischen den Rollflächen der Kugeln 40, 40 und der inneren Laufbahn sowie der äußeren Laufbahn die Größenordnung von 2,5-3,5 Gpa. Insbesonde re während der größten Verzögerung, wie sie in der Fig. 8 gezeigt ist, kann der Anpreßdruck P_max die Größenordnung von 4 GPa erreichen.
Wenn der Anpreßdruck P_max derartige Größen erreicht, dann wird der Durchmes ser einer Berührungsellipse, die an der Kontaktstelle zwischen den Rollflächen der Kugeln 40, 40 und der inneren Laufbahn sowie der äußeren Laufbahn vor handen ist, groß. Beispielsweise erreicht im Falle eines herkömmlichen Axialku gellagers mit einem Außendurchmesser von 200 mm oder weniger der kleinere Durchmesser der Berührungsellipse Werte unter 1 mm, wohingegen im Falle der Axialkugellager 32, 32, die im stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe eingebaut sind, der kleine Durchmesser die Größenordnung von 1,5 mm erreicht. Wenn der Durchmesser der Berührungsellipse derartig groß wird, dann wird die Tiefe, in der eine größte Scherspannung erreicht wird, groß. Dann kann die Lebensdauer die ser Laufbahnabschnitte nicht sichergestellt werden, wenn nicht die Dicke einer gehärteten Schicht, die an den Oberflächenabschnitten der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn ausgebildet ist, vergrößert wird.
(3) Die Kontaktstellen zwischen den Innenseiten 2a und 4a jeweils der antriebsseiti gen und abtriebsseitigen Scheiben 2a und 4a und den Umflächen 8a, 8a der An triebsrollkörper 8, 8 ermöglichen während der Drehung die Übertragung einer sehr hohen Leistung. Das heißt, daß im Falle des stufenlos verstellbaren Toroid getriebes, welches ein Antriebsgetriebe darstellt, ein Berührungsellipsenabschnitt mit einem Durchmesser von nur einigen Millimetern, der an den oben beschrie benen Kontaktstellen vorhanden ist, Leistungen bis zu 50 kW übertragen werden. Des weiteren findet eine Pressung und Drehung an dieser Berührungsellip se statt, wodurch große Scherspannungen und eine starke Wärmeerzeugung an dieser ellipsenförmigen Kontaktstelle auftreten. Daher kann die Haltbarkeit der Antriebsrollkörper 8, 8 nicht auf zufriedenstellende Weise sichergestellt werden, wenn nicht die Festigkeit der obengenannten Umflächen 8a, 8a erhöht wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe der vorliegenden Erfindung wurde in Anbe tracht der oben erwähnten Umstände gemacht.

Das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe der vorliegenden Erfindung umfaßt eine An triebswelle, eine mit der Antriebswelle drehbare antriebsseitige Scheibe, eine konzen trisch zur antriebsseitigen Scheibe angeordnete abtriebsseitige Scheibe, die relativ zur antriebsseitigen Scheibe drehbar gelagert ist, eine Einrichtung zum Abgreifen der Lei stung, durch die die Drehung der abtriebsseitigen Scheibe abgreifbar ist, eine Vielzahl von Auflagern, die an Positionen angeordnet sind, die relativ zur Mittelachse der an triebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben verdreht sind und die an diesen Positionen schwenkbar sind, eine Vielzahl von durch die Auflager drehbar an Verschiebewellen gelagerten und zwischen den antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben gehaltene Antriebsrollkörper sowie ein Axialwälzlager, das zwischen der Außenseite eines jeden Antriebsrollkörpers und der Innenseite eines jeden Auflagers angeordnet ist und eine Drehung eines jeden Antriebsrollkörpers ermöglicht, während eine auf jeden Arbeitsroll körper wirkende Axialkraft abstützen. Die Innenseite der antriebsseitigen und ab triebsseitigen Scheiben, die einander gegenüberliegen, sind als konkave Flächen mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgestaltet und die Umfläche eines jeden Antriebs rollkörpers ist als eine kugelförmige, konvexe Oberfläche ausgestaltet, wobei eine jede Umfläche und die Innenseiten derart ausgestaltet sind, daß sie sich aneinander abstüt zen.

Insbesondere ist bei dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe gemäß der vorliegen den Erfindung ein kreisringförmiger äußerer Laufring, der bei einem jeden Axialwälzla ger vorhanden ist, um den Mittelabschnitt einer jeden Verschiebewelle zur Drehung um jede Verschiebewelle gelagert.

Die Funktion zur Übertragung einer Drehkraft wird zwischen der antriebsseitigen Schei be und der abtriebsseitigen Scheibe durch das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe der vorliegenden Erfindung, das wie oben aufgebaut ist bewirkt und die Funktionen beim Ändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen diesen beiden Scheiben entsprechen den Funktionen der oben beschriebenen, herkömmlichen stufenlos verstellbaren To roidgetriebe.

Insbesondere ist bei dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe der vorliegenden Erfin dung ein äußerer Laufring, der Bestandteil eines jeden Axialwälzlagers ist, drehbar um die Verschiebewelle gelagert und daher ändert sich ständig der Abschnitt des äußeren Laufringes, der eine große Axiallast vom Rollkörper (der Abschnitt, bei dem der Anpreß druck auf die Rollfläche groß ist) aufnimmt. Daher kann es nicht vorkommen, daß die äußere Laufbahn lokal ermüdet (die Ermüdung der äußeren Laufbahn schreitet gleich mäßig über den gesamten Umfang voran). Auf diese Weise kann eine Verlängerung der Lebensdauer des äußeren Laufringes erreicht werden.

Des weiteren erfüllt das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung zumindest eine der nachfolgenden Bedingungen (a) bis (e):

(a) Eine durch eine Wärmebehandlung gehärtete Schicht ist an der Oberfläche ei nes jeden Antriebsrollkörpers ausgebildet und am Verbindungsabschnitt zwi schen der inneren Umfläche und der Innenseite eines jeden Arbeitsrollkörpers ist ein angefaster Abschnitt ausgebildet, bei dem die axiale Abmessung eines jeden Antriebsrollkörpers 15% oder weniger der axialen Abmessung sämtlicher An triebsrollkörper beträgt angeformt, nachdem die gehärtete Schicht gebildet ist.
Außerdem wird durch den angefasten Abschnitt von der gehärteten Schicht eine übermäßig wärmebehandelte Schicht entfernt;
(b) an der Oberfläche eines jeden Antriebsrollkörpers ist eine durch Wärmebehand lung gehärtete Schicht ausgebildet und der Verbindungsabschnitt zwischen der inneren Umfläche und der Innenseite eines jeden Antriebsrollkörpers wird nach dem Ausbilden der gehärteten Schicht kugelgestrahlt, wonach Restdruckspan nungen aufgrund des Kugelstrahlens in diesem weitergehenden Abschnitt herr schen;
(c) die Umfläche eines jeden Arbeitsrollkörpers ist als eine glatte Oberfläche aus gebildet, bei der die Rauhigkeit durch ein Super-Finish-Verfahren höchstens 0,05 Ra beträgt;
(d) die innere Laufbahn des Axialwälzlager, das an der Außenseite eines jeden An triebsrollkörpers ausgebildet ist, und die äußere Laufbahn, die an der Innenseite des an der Innenseite eines jeden Auflagers angeordneten äußeren Laufringes ausgebildet ist, sind als glatte Oberflüchen ausgebildet, bei denen die Rauhigkeit höchstens 0,05 Ra beträgt; und
(e) die äußere Laufbahn des Axialwälzlagers ist an der Innenseite eines jeden Aufla gers vorgesehen und eine gehärtete Schicht, deren Härte zumindest Hv 550 be trägt, ist an der Umfläche eines jeden Antriebsrollkörpers und am Abschnitt der inneren Laufbahn, die an der Außenseite eines jeden Antriebsrollkörpers aus gebildet ist, bis zu einem Bereich von 2-4 mm von einer jeden dieser Oberflä chen ausgebildet, und eine ähnliche gehärtete Schicht ist am Abschnitt der äuße ren Laufbahn ausgebildet, die an der Innenseite des äußeren Laufringes ange formt bis in einen Bereich von 0,7 bis 1,5 mm von der Oberfläche ausgebildet ist.

Die Funktion des erfindungsgemäßen, stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes bei der Übertragung einer Drehkraft zwischen der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebssei tigen Scheibe und die Funktion beim Ändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen der antriebsseitigen Scheibe und der abtriebsseitigen Scheibe entsprechen denen der obenbeschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Getrieben.

Insbesondere werden durch das erfindungsgemäße, stufenlos verstellbare Toroidgetrie be die Bedingungen (a) bis (e) bezüglich der Antriebsrollkörper und des Axialwälzlagers erfüllt, die das auf diese Antriebsrollkörper wirkende Axiallast abstützt, wodurch die Halt barkeit dieser Antriebsrollkörper oder des Axialwälzlagers verbessert werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine ausschnittsweise Querschnittsansicht einer Verschiebewelle und einer äußeren Laufbahn in ausgebautem Zustand, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes A der Fig. 1

Fig. 3 zeigt eine Durchsicht des innenseitigen Abschnittes eines Auflagers mit einem darin eingebauten Axialkugellager und Axialnadellager.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Ausfüh rungsbeispiels und insbesondere einen Antriebsrollkörper und ein Axial kugellager, wie sie bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe ein gebaut sind.

Fig. 5 zeigt ein Balkendiagramm, in dem das Ergebnis eines Versuchs darge stellt ist, der ausgeführt wurde, um den Einfluß der Abmessungen eines angefasten Abschnittes auf die Haltbarkeit eines Antriebsrollkörpers fest zustellen.

Fig. 6 zeigt ein Balkendiagramm, in dem das Ergebnis eines Versuchs darge stellt ist, der ausgeführt wurde, um den Einfluß der Rauhigkeit der Umflä che des Arbeitsrollkörpers auf die Lebensdauer dieser Umfläche festzu stellen.

Fig. 7 zeigt ein Balkendiagramm, in dem das Ergebnis eines Versuchs darge stellt ist, der ausgeführt wurde um den Einfluß der Rauhigkeit der Ober fläche einer Laufbahn eines Axialkugellagers auf die Lebensdauer der Umfläche festzustellen.

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht, in dem der grundsätzliche Aufbau eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes in einem Zustand größter Untersetzung ge zeigt ist.

Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht, in dem der grundsätzliche Aufbau eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes im Zustand der größten Übersetzung ge zeigt ist.

Fig. 10 zeigt eine Querschnittsansicht von wesentlichen Abschnitten als Beispiel eines herkömmlichen speziellen Aufbaus.

Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI der Fig. 10.

Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht aus derselben Richtung wie Fig. 11, wobei ein Zustand übertrieben dargestellt ist, bei dem ein Auflager aufgrund einer während des Betriebs wirkenden Axiallast elastisch verformt ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das erfindungsgemäße Merkmal ist, daß ein äußerer Laufring 33, der Teil der Axialkugella ger 32, 32 ist (vgl. Fig. 10 bis 12), die das Axialwälzlager darstellen, drehbar relativ zu einer Verschiebewelle 7 gelagert ist, um dadurch die Gleitlebensdauer einer äußeren Laufbahn 41 zu verlängern, die an der Innenseite (der oberen Fläche in der Fig. 1) des äußeren Laufrings 33 ausgebildet ist. In den restlichen Merkmalen entspricht der Aufbau und die Funktion des vorliegenden Ausführungsbeispiels dem oben beschriebenen Bei spiel aus dem Stand der Technik. Daher wird auf die auf die Darstellung und Beschrei bung von ähnlichen Abschnitten verzichtet bzw. werden diese vereinfacht dargestellt. Im folgenden wird hauptsächlich auf die kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Er findung eingegangen.

Der kreisringförmige (radförmige) äußere Laufring 33, der Bestandteil eines jeden Axial kugellagers 32 ist, ist um den zwischenliegenden Abschnitt der Verschiebewelle 7 und den Verbindungsabschnitt zwischen einem Tragwellenabschnitt 28 und einem Schwenkwellenabschnitt zur Drehung um die Verschiebewelle 7 gelagert. Daher ist eine zentrale, kreisförmige Öffnung 46 mit einem Abschnitt 43 von großem Durchmesser und mit einem Abschnitt 44 von kleinem Durchmesser, die miteinander durch einen Absatz 45 verbunden sind, im Mittelabschnitt des äußeren Laufrings 33 ausgebildet. Der Ab schnitt 43 von großem Durchmesser dieser zentralen Öffnung 46 ist durch Spielpassung in einen nach außen gerichteten flanschähnlichen und kreisförmigen Flanschabschnitt 47 eingesetzt, der am zwischen liegenden Abschnitt der Verschiebewelle 7 ausgebildet ist. Daher ist der Innendurchmesser des Abschnittes 43 von großem Durchmesser et was größer als der Außendurchmesser des Flanschabschnittes 47. Außerdem ist der Innendurchmesser des Abschnittes 44 von kleinem Durchmesser ausreichend größer vorgesehen als der Außendurchmesser des unteren Endabschnittes (der untere En dabschnitt in Fig. 1) des Schwenkwellenabschnittes 29. Ein Radiallager, beispielsweise ein Radialnadellager 48 oder ein Radialgleitlager, das eine kupferhaltige Legierung ent hält, ist zwischen der äußeren Umfläche des unteren Endabschnittes des Schwenkwel lenabschnittes 29 und der inneren Umfläche des Abschnittes 44 von kleinem Durch messer vorgesehen.

Ein Axialnadellager 34 (vgl. Fig. 3 und Fig. 10 bis 12) ist zwischen der Außenseite (der unteren Seite in den Fig. 1 und 2) des äußeren Laufrings 33 und dem Auflager 6 (vgl. Fig. 10 bis 12) vorgesehen. Daher findet eine glatte Drehung des äußeren Laufrings 33 um die Verschiebewelle 7 unabhängig von einer auf den äußeren Laufring 33 wirkenden Axiallast statt. Um diese Drehung glatt zu machen, ist es bevorzugt daß wie in der Fig. 3 gezeigt, diejenigen der Vielzahl von Nadeln 49, 49, welche Bestandteil des Axialnadel lagers 34 sind und gegen die Außenseite des äußeren Laufrings 33 drücken, radial um den Tragwellenabschnitt 28 angeordnet sind. Wenn die Nadeln 49, 49 derartig ange ordnet sind, können diese Nadeln 49, 49 während der Drehung des äußeren Laufrings 33 glatt um den Tragwellenabschnitt 28 rollen und die Drehung des äußeren Laufrings 33 um die Verschiebewelle 7 kann glatt und gleichmäßig stattfinden. Die Ausrichtung der Nadeln 49, 49 und die Radialrichtung relativ zum Tragwellenabschnitt 28 können in einem Zustand zusammenfallen, bei dem die Verschiebewelle 7 sich in einer neutralen Lage (der Lage, wie sie in der Fig. 3 gezeigt ist) befindet.

Durch das Radialnadellager 48 und das Axialnadellager 34 stützen sich der Absatz 45 und eine Seite (die Oberseite in den Fig. 1 und 2) des Flanschabschnittes 47 aneinan der ab oder nähern sich einander in einem Zustand an, bei dem der äußere Laufring 33 drehbar um den zwischenliegenden Abschnitt der Verschiebewelle 7 gelagert ist. Diese beiden Flächen und die innere Umfläche des Abschnittes 43 von großem Durchmesser und die äußere Umfläche des Flanschabschnittes 47 sind derart glatt ausbildet, daß selbst wenn diese einander gegenüberliegenden Flächen sich aneinander abstützen, eine glatte Drehung des äußeren Laufrings 33 um die Verschiebewelle 7 stattfinden kann. Wenn jedoch die Drehgeschwindigkeit des äußeren Laufrings 33 relativ zur Ver schiebewelle 7 zu hoch wird, dann kann eine Abnutzung an der Kontaktstelle zwischen dem Absatz 45 und der einen Seite des Flanschabschnittes 47 voranschreiten und es können Probleme hinsichtlich der Haltbarkeit auftreten. Das bedeutet, daß sich bei der vorliegenden Erfindung der äußere Laufring 33 relativ zur Verschiebewelle 7 dreht, um dadurch eine erhöhte Haltbarkeit einer äußeren Laufbahn 41 zu erreichen, die an der Innenseite des äußeren Laufrings 33 vorgesehen ist. Es ist allerdings zu bevorzugen, daß die Drehgeschwindigkeit des äußeren Laufrings 33 relativ zur Verschiebewelle 7 so niedrig als möglich (beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis mehreren U/min) ist, solange die Drehung stabil stattfindet. Auf diese Weise ist die Kontaktstelle zwischen dem Absatz 45 und der einen Seite des Flanschabschnittes 47 und, falls notwendig, die Kontaktstelle zwischen der inneren Umfläche des Abschnittes 43 von großem Durch messer und der äußeren Umfläche des Flanschabschnittes 47 mit einer geeigneten Ab riebfestigkeit versehen, wodurch die Drehgeschwindigkeit des äußeren Laufringes 33 relativ zur Verschiebewelle 7 eingestellt wird. Außerdem kann bei Bedarf ein die Rei bung einstellendes Bauteil mit einem gewünschten Reibkoeffizienten an einer oder bei den Kontaktstellen angebracht sein.

Außerdem ist bevorzugt die Kontaktstelle zwischen dem Absatz 45 und der einen Seite des Flanschabschnittes 47 und, falls notwendig, die Kontaktstelle zwischen der inneren Umfläche des Abschnittes 43 von großem Durchmesser und der äußeren Umfläche des Flanschabschnittes 47 derart behandelt, daß der Abrieb einer jeden der die Kontaktstel len bildenden Flächen verhindert wird. Als eine derartige Behandlung ist es vorstellbar, (insbesondere den Flanschabschnitt 47 der Verschiebewelle 7 oder) die Verschiebewel le 7 und (insbesondere den inneren umfangsseitigen Abschnitt des äußeren Laufrings 33 oder) den äußeren Laufring 33 aus einem Material zu formen, welches hervorragen de Abriebfestigkeit aufweist, oder die die Kontaktstellen bildenden Flächen einer Ober flächenbehandlung, wie beispielsweise Nitrieren, zu unterziehen, welche in einer hohen Abriebfestigkeit resultiert.

Im Falle des wie oben beschrieben aufgebauten, stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung ist der äußere Laufring 33, der Teil der Axialkugella ger 32, 32 ist, drehbar um den zwischenliegenden Abschnitt der Verschiebewelle 7 ge lagert und daher dreht sich der äußere Laufring 33 aufgrund des Gleitwiderstands der Axialkugellager 32, 32. Daher ändert sich der Abschnitt des an der Innenseite des äuße ren Laufrings 33 vorgesehenen äußeren Laufbahn 41, der eine große Axiallast von den die Rollkörper darstellenden Kugeln 40, 40 aufnimmt, ständig (vgl. Fig. 10 bis 12). Dem entsprechend kann es nie vorkommen, daß die äußere Laufbahn 41 lokal ermüdet. Mit anderen Worten schreitet die Ermüdung der äußeren Laufbahn 41 gleichmäßig über den gesamten Umfang voran. Im Ergebnis kann eine Verlängerung der Gleitlebensdau er der gesamten äußeren Laufbahn 41 erreicht werden.

Fig. 4 zeigt einen Antriebsrollkörper 8 und ein Axialkugellager 32, welches ein Axialwälz lager darstellt, das eine auf die Antriebsrollkörper 8 wirkende Axiallast aufnimmt, wobei diese die wesentlichen Bestandteile eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes ent sprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.

Dieses Axialkugellager 32 weist eine Vielzahl von Kugeln 40, 40 auf, die durch einen runden, radförmigen Halter 62 gehalten sind und rollbar zwischen einer inneren, an der Außenseite (der oberen Fläche der Fig. 4) der Antriebsrollkörper 8 gebildeten Laufbahn 42 und einer äußeren, an der Innenseite (der unteren Fläche der Fig. 4) eines äußeren Lagerrings 33 ausgebildeten Laufbahn 41 vorgesehen sind, wobei der äußere Lagerring 33 an der Innenseite eines Auflagers 6 angeordnet ist (Fig. 8 bis 11). Die Umfläche 8a der Antriebsrollkörper 8 ist als eine kugelförmige konvexe Fläche ausgestaltet. Diese Umfläche 8a stützt sich gegen die Innenseiten 2a und 4a (Fig. 8 bis 10) der antriebssei tigen und abtriebsseitigen Scheiben 2 und 4 ab, wodurch die Leistungsübertragung zwi schen diesen beiden Scheiben 2 und 4 frei möglich ist.

Die Oberfläche der Antriebsrollkörper 8 bildet eine durch Wärmebehandlung gehärtete Schicht aus (zuvor beschriebener Punkt (a)). Außerdem ist ein angefaster Abschnitt 60 mit einem viertelkreisförmigen Querschnitt am Verbindungsabschnitt zwischen der inne ren Umfläche 61 und der Innenseite 62 des Antriebsrollkörpers 8 ausgebildet. Die Ab messung L₆₀ dieses angefasten Abschnittes 60 in axialer Richtung des Antriebsrollkör pers 8 beträgt höchstens 15% der axialen Abmessung L₈ des gesamten Antriebsrollkör pers 8 (L₈₀ ≦ 0,15 L₈). Dieser angefaste Abschnitt 60 wird angeformt, nachdem die ge härtete Schicht an der Oberfläche des Antriebsrollkörpers 8 ausgebildet wird. Durch den angefasten Abschnitt 60 wird eine übermäßig wärmebehandelte Schicht in dieser gehär teten Schicht entfernt. Die innere Umfläche 61 weist eine glatte Oberfläche auf, bei der die Oberflächenrauhigkeit höchstens 0,2 Ra beträgt.

Der angefaste Abschnitt 60, der die obenbeschriebenen Bedingungen erfüllt, ist am in neren Umfangskantenabschnitt der Innenseite des Antriebsrollkörpers 8 ausgebildet, wodurch verhindert wird, daß Schäden wie beispielsweise Risse am inneren Umfangs kantenabschnitt der Innenseite dieses Antriebsrollkörpers 8 auftreten, selbst wenn wäh rend des Betriebs des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes große Biegespannungen auf den Antriebsrollkörper 8 wirken. Wenn daher aufgrund einer großen, auf die zwei Stellen an der Seite der Umfläche 8a wirkenden Andrückkraft F_c, eine Biegespannung auf den Antriebsrollkörper 8 aufgeprägt ist, konzentrieren sich die großen Spannungen (Zugspannungen) am inneren Umfangskantenabschnitt der Innenseite. Wenn anderer seits eine Wärmebehandlung wie beispielsweise Induktionshärten oder Einsatzhärten verwendet wird, um die Oberfläche des Antriebsrollkörpers 8 zu härten, bleibt eine übermäßig wärmebehandelte Schicht mit Eigenspannungen am inneren Umfangskan tenabschnitt der Innenseite bestehen. Existiert eine solche übermäßig wärmebehandelte Schicht, dann wird ein Schaden, wie beispielsweise Risse am inneren Umfangskanten abschnitt der Innenseite wegen der Spannungskonzentration aufgrund der obenerwähn ten Biegespannung auftreten und der Antriebsrollkörper 8 wird einen Schaden wie bei spielsweise einen Bruch erleiden.

Wenn im Gegensatz dazu der Antriebsrollkörper 8 einer wie oben beschriebenen Wär mebehandlung unterzogen wird, und danach der angefaste Abschnitt 60 ausgebildet wird wobei die am inneren Umfangskantenabschnitt der Innenseite vorhandene, gehär tete Schicht und die oben genannte, übermäßig wärmebehandelte Schicht an diesem Abschnitt der gehärteten Schicht entfernt werden, dann kann verhindert werden, daß der Antriebsrollkörper 8 einen Schaden wie beispielsweise einen Bruch aus einem der oben genannten Gründe erleidet. Wenn jedoch der angefaste Abschnitt 60 zu groß ge macht wird, dann wird das Volumen des Antriebsrollkörpers 8 entsprechend geringer, das die Biegespannung aufnehmende Volumen wird kleiner und die auf den stehen bleibenden Abschnitt wirkende Spannung wird groß wodurch die Haltbarkeit des An triebsrollkörpers 8 herabgesetzt wird. Bei einem Versuch, den der Erfinder ausgeführt hat, und in welchem die Abmessung L₆₀ des angefasten Abschnittes 60 relativ zur axia len Abmessung L₈ des gesamten Antriebsrollkörpers 8 kontinuierlich verändert wird und der Einfluß der Abmessung L₆₀ auf die Haltbarkeit des Antriebsrollkörpers 8 unter sucht wird, wurden die in der Tabelle 1 unten und in der Fig. 5 gezeigten Ergebnisse er halten. Der Versuch war derart aufgebaut, daß die axiale Abmessung L₈ des gesamten Antriebsrollkörpers 8 bei 22 mm lag und die Abmessung L₆₀ des angefasten Abschnittes 60 innerhalb eines Bereichs von 0,5 bis 5 mm verändert wurde, um dann die Zeit bis zum Auftreten eines Schadens an dem Antriebsrollkörper 8 zu messen.

Tabelle 1

Anhand dieses Versuchs ist zu erkennen, daß die Haltbarkeit des Antriebsrollkörpers 8 bezüglich eines Schadens, der am inneren Umfangskantenabschnitt der Innenseite auf tritt, in ausreichendem Maße verbessert werden kann, wenn die Abmessung L₆₀ dieses angefasten Abschnittes 60 in axialer Richtung des Antriebsrollkörpers 8 höchstens 15% der axialen Abmessung L₈ des gesamten Antriebsrollkörpers 8 beträgt. Die Abmessung L₆₀ des angefasten Abschnittes 60 muß jedoch ausreichen, um zumindest die übermä ßig wärmebehandelte Schicht der gehärteten Schicht zu entfernen.

Alternativ kann eine durch Wärmebehandlung gehärtete Schicht an der Oberfläche des Antriebsrollkörpers 8 ausgebildet sein und der Verbindungsabschnitt (der innere Um fangskantenabschnitt der Innenseite) zwischen der inneren Umfläche 61 und der Innen seite 63 dieses Antriebsrollkörpers 8 wird nach dem Ausbilden der gehärteten Schicht kugelbestrahlt. Aufgrund der Kugelbestrahlung entstehen im obengenannten Verbin dungsabschnitt Druckeigenspannungen (oben beschriebener Punkt (b)).

Wenn, wie oben beschrieben, Druckeigenspannungen im Verbindungsabschnitt zwi schen der inneren Umfläche 61 und der Innenseite 63 des Antriebsrollkörpers 8 erzeugt werden, dann wird kein Schaden wie beispielsweise ein Riß am Verbindungsabschnitt auftreten, selbst wenn während des Betriebs des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes eine Biegespannung auf den Antriebsrollkörper wirkt. Wenn also der Antriebsrollkörper 8 vom Verbindungsabschnitt her beschädigt wird, dann wirkt eine große Zugspannung auf einen Teil dieses Verbindungsabschnittes. Wenn im Gegensatz dazu, wie oben be schrieben, eine Druckeigenspannung im Verbindungsabschnitt erzeugt wird, dann wird diese Druckeigenspannung die obengenannte Zugspannung kompensieren, wodurch Schäden, wie beispielsweise Risse, schwieriger entstehen können. Die durch Kugel strahlen erzeugte Druckeigenspannung im Verbindungsabschnitt beträgt vorzugsweise ungefähr 20 bis 70 kgf/mm², insbesondere wird eine Größenordnung von 100 kgf/mm² bevorzugt. Außerdem muß nur der Teil des Verbindungsabschnittes kugelgestrahlt wer den, in dem sich die (Zug-) Spannung während des Betriebs des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes konzentriert. Wenn jedoch der Verbindungsabschnitt kugelgestrahlt wird, ist es möglich, daß die innere Umfläche 61, die als eine äußere Laufbahn des Ra dialnadellagers 31 dient (Fig. 10 und 11), rauh wird. Diese innere Umfläche wird jedoch nach dem Kugelstrahlen in einem Schlichtgang geschliffen, wodurch es nicht passieren kann, daß die Haltbarkeit des Radialnadellagers 31 durch das Kugelstrahlen beein trächtigt wird. Wenn außerdem, wie oben beschrieben, die Druckeigenspannung im Verbindungsabschnitt durch Kugelstrahlen erzeugt wird ist es nicht notwendig, den an gefasten Abschnitt 60 wie oben beschrieben, im Verbindungsabschnitt nach der Wär mebehandlung auszubilden. Wenn jedoch sowohl der angefaste Abschnitt 60 und die Druckeigenspannungen durch Kugelstrahlen erzeugt werden, dann kann eine noch bessere Haltbarkeit sichergestellt werden.

Außerdem ist die Umfläche 8a des Antriebsrollkörpers 8 durch ein Super-Finish-Ver fahren als eine glatte Oberfläche mit einer Rauhigkeit von höchstens 0,05 Ra ausgebil det (Punkt (c) wie oben beschrieben). Wie zuvor erläutert, wird durch die innere Umflä che 8a die Übertragung eine sehr hohe Leistung übertragen, während sie sich an der Kontaktstelle zwischen den Innenseiten 2a und 4a der antriebsseitigen und abtriebssei tigen Scheiben 2 und 4 jeweils dreht. Aufgrund dieser Drehung wird an der Kontaktstelle Wärme erzeugt und Ölfilme können sich nur schwierig an dieser Kontaktstelle bilden. Um daher die Gleitlebensdauer der Umfläche 8a sicherzustellen, ist es notwendig, eine derartige Wärmeerzeugung zu unterdrücken, so daß ein Ölfilm leicht an der Kontaktflä che gebildet werden kann. Wenn, wie oben beschrieben, die Umfläche 8a mit einer glatten Oberfläche versehen ist, kann sich der Ölfilm leicht ausbilden und die Gleitle bensdauer dieser Umfläche 8a kann sichergestellt werden.

Bei einem von den Erfindern ausgeführten Versuch, bei dem die Oberflächenrauhigkeit der Umfläche 8a kontinuierlich verändert wurde, um damit den Einfluß der Oberflächen rauhigkeit auf die Haltbarkeit des Antriebsrollkörpers 8 zu untersuchen, wurden die in der Tabelle 2 unten und der in der Fig. 6 gezeigten Ergebnisse erhalten. Bei diesem Versuch wurde die Oberflächenrauhigkeit der Umfläche 8a innerhalb eines Bereichs von 0,01 bis 1,5 Ra verändert, wobei die Zeit bis zum Abschälen gemessen wurde. Die Oberflächenrauhigkeiten im Bereich von 0,01-0,05 Ra betreffen durch ein Super- Finish-Verfahren erzeugte Oberflächen, die Oberflächenrauhigkeiten von 0,7 - 1,5 Ra zeigen anderweitig erhaltene Oberflächen.

Tabelle 2

Anhand der Ergebnisse dieses Versuches ist zu erkennen, daß bei einer Oberflächen rauhigkeit der Umfläche von höchstens 0,05 Ra die bis zum Abschälen der Umfläche 8a benötigte Zeit sehr groß wird und dadurch die Haltbarkeit des Antriebsrollkörpers 8 in ausreichender Weise sichergestellt werden kann.

Außerdem sind die innere Laufbahn 42 des Axialwälzlagers, die an der Außenseite des Antriebsrollkörpers 8 ausgebildet ist, und die äußere Laufbahn 41, die an der Innenseite des äußeren Lagerrings 33 ausgebildet ist, als glatte Flächen ausgestaltet, bei denen die Rauhigkeit dank eines Super-Finish-Verfahrens höchstens 0,05 Ra beträgt. Da durch, daß die Laufbahnen 41 und 42 auf diese Weise mit glatten Oberflächen verse hen sind, kann sich leicht an den Kontaktstellen zwischen diesen Laufbahnen 41, 42 und den Rollflächen der Kugeln 40, 40 ein Ölfilm bilden, so daß die Gleitlebensdauer dieser Laufbahnen 41, 42 und der Rollflächen sichergestellt werden kann. Insbesondere wirkt im Falle des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, mit dem sich die vorliegende Erfindung befaßt, eine Andrückkraft F_c in Normalenrichtung, wie durch den Pfeil der Fig. 4 angedeutet, auf die Umfläche 8a des Antriebsrollkörpers 8. Aufgrund dieser Andrück kraft F_c wirkt eine Kraftkomponente in axialer Richtung des Antriebsrollkörpers 8 als Axiallast auf den Antriebsrollkörper 8. Zusätzlich wird die Drehgeschwindigkeit des An triebsrollkörpers 8 größer als die Drehgeschwindigkeit eines Motors und erreicht 10 000 U/min oder mehr, wenn das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe als Übersetzung arbei tet. Entsprechend werden die Schmierbedingungen an der Kontaktstelle zwischen den Laufbahnen 41, 42 und den Rollflächen der Kugeln 40, 40 sehr schwierig. Um dieses für ein in einem derartigen stufenlos verstellbaren Halbtoroidgetriebe eingebaute Axialku gellager 42 typische Problem zu lösen, sind die Laufbahnen 41 und 42 wie oben be schrieben glatt ausgestaltet, um es dadurch dem Ölfilm zu ermöglichen, sich an den Kontaktstellen zu bilden. Dadurch wird die Haltbarkeit des Axialkugellagers 32 sicher er reicht.

Bei einem Versuch, der von den Erfindern ausgeführt wurde und in dem die Oberflä chenrauhigkeit der Laufbahnen 42, 41 kontinuierlich verändert wurde, um dadurch den Einfluß dieser Oberflächenrauhigkeit auf die Haltbarkeit des Axialkugellagers 32 zu un tersuchen, wurden die in der Tabelle 3 unten und die in der Fig. 7 gezeigten Resultate erhalten. Bei diesem Versuch wurde die Oberflächenrauhigkeit der Laufbahnen 41, 42 kontinuierlich verändert, und die Zeit gemessen, bis die Laufbahnen 41, 42 begonnen haben, sich abzuschälen. Die durch ein Super-Finish-Verfahren behandelten Oberflä chen der Laufbahnen 41, 42 wiesen Oberflächenrauhigkeiten zwischen 0,01 - 0,05 Ra auf, wohingegen die nicht durch ein Super-Finish-Verfahren bearbeiteten Laufbahnen 41, 42 Oberflächenrauhigkeiten von 0,7-1,5 Ra aufwiesen, also um eine Größenord nung rauher waren als die durch ein Super-Finish-Verfahren bearbeiteten Oberflächen. Der Kontaktwinkel des Axialkugellagers 32 betrug 90°.

Tabelle 3

Anhand dieses Versuches ist zu erkennen, daß bei einer Oberflächenrauhigkeit der Laufbahnen 41, 42 von 0,05 Ra oder weniger die zum Abschälen dieser Laufbahnen benötigte Zeit verlängert und die Haltbarkeit der Axialkugellager 32 in ausreichender Weise verbessert werden kann.

Außerdem ist an der Umfläche 8a des Arbeitsrollkörpers 8 und der inneren Laufbahn 42, die an der Außenseite dieses Antriebsrollkörpers 8 ausgebildet ist, eine gehärtete Schicht ausgebildet, deren Härte mindestens Hv 550 bis zu einer Tiefe von 2-4 mm von dieser Oberfläche beträgt. Im Gegensatz dazu ist an der äußeren Laufbahn 41, die an der Innenseite des äußeren Lagerrings 33 ausgebildet ist und Teil des Axialkugella gers 32 ist, eine ähnliche gehärtete Schicht in einem Bereich von 0,7 bis 1,5 mm Tiefe von der Oberfläche gebildet. Wie zuvor beschrieben, wird der auf die Kontaktstelle zwi schen den Rollflächen der Kugeln 40, 40 und der inneren sowie der äußeren Laufbahn wirkende Kontaktdruck bei dem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe, auf das die vor liegende Erfindung abzielt, sehr hoch und der Durchmesser der Kontaktellipsen der Kontaktstellen zwischen den Rollflächen der Kugeln 40, 40 und den inneren sowie den äußeren Laufbahnen wird sehr groß, wie auch die Tiefe der größten Scherspannung groß wird. Außerdem beeinflußt ein Kontaktellipsenabschnitt mit einem Durchmesser von nur einigen Millimetern, wie er jeweils zwischen den Innenseiten 2a und 4a der an triebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben 2 und 4 und der Umfläche 8a des Antriebs rollkörpers 8 vorhanden ist, die Übertragung von sehr großen Leistungen bei der Dre hung. Um dementsprechend die Gleitlebensdauer (Schallebensdauer) der Laufbahnen 41, 42 und der Umfläche 8a sicherzustellen, ist es notwendig, daß die Dicke der gehär teten Schicht an den Oberflächenabschnitten der Laufbahnen 41, 42 und der Umfläche 8a, verglichen mit der eines herkömmlichen Axialwälzlagers, groß wird.

Andererseits beträgt der größere Durchmesser der Kontaktellipsen an den Kontaktstel len zwischen den Rollflächen der Kugeln 40, 40 und den inneren sowie den äußeren Laufbahnen um die 3-4 mm und der größere Durchmesser der Kontaktellipsen an den Kontaktstellen zwischen den Innenseiten 2a, 4a und den Umflächen 8a der Antriebsroll körper 8 liegt in der Größenordnung von 10 mm. Die Tiefe, in der die oben erwähnte, größte Scherspannung liegt, wird um so größer je größer der Durchmesser der Kon taktellipse wird. Um daher die Gleitlebensdauer der Laufbahnen 41, 42 und der Umflä che 8a gleich groß zu machen, ist es notwendig, die gehärtete Schicht an der Oberflä che der Umfläche 8a dicker auszugestalten als die gehärteten Schichten an den Ober flächen der Laufbahnen 41 und 42. Sowohl die Umfläche 8a als auch die innere Lauf bahn 42 befinden sich an der Oberfläche des Arbeitskörpers 8 und daher ist es auf wendig und unrealistisch, die Dicke der gehärteten Schicht zu ändern. Wenn, ganz im Gegenteil, die Dicke der gehärteten Schicht am Abschnitt der äußeren Laufbahn 41, die an der Innenfläche des äußeren Lagerrings 33 ausgebildet ist, der gegenüber dem Ar beitsrollkörper 8 dünn ist, zu groß wird, dann wird die Dicke der anderen nicht gehärte ten Abschnitte klein werden und die Zähigkeit des äußeren Lagerrings 33 ist nicht mehr gewährleistet, so daß die Widerstandsfähigkeit dieses äußeren Lagerrings 33 gegen Ermüdungsbruch gesenkt ist. Deswegen wurde die Dicke der gehärteten Schichten an der Umfläche 8a und der inneren Laufbahn 42, wie oben beschrieben, auf 2-4 mm festgesetzt und die Dicke der gehärteten Schicht an der äußeren Laufbahn 41 wurde auf 0,7-1,5 mm gesetzt. Dadurch können gleiche Gleitlebensdauer der Umfläche 8a und der inneren sowie äußeren Laufbahnen 42 und 41 sowie eine Festigkeit des äuße ren Lagerrings 33 gegen Ermüdungsbruch gewährleistet werden.

Entsprechend den obenbeschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfin dung können die folgenden Wirkungen erzielt werden.

Die wie oben beschrieben aufgebaute und wirkende Erfindung trägt zur Verbesserung der Haltbarkeit des äußeren Lagerrings des Axialwälzlagers bei und verbessert die Zu verlässigkeit und Haltbarkeit eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, in dem die ser äußere Lagerring eingebaut ist.

Die wie oben beschrieben aufgebaute und funktionierende Erfindung kann die Haltbar keit der Antriebsrollkörper oder des Axialwälzlagers verbessern und dadurch wird eine verbesserte Haltbarkeit des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, in dem diese An triebsrollkörper und das Axialwälzlager eingebaut sind, erreicht.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Einzelheiten unter Bezugnahme auf deren Ausfüh rungsbeispiele oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sondern es sind natürlich verschiede ne Abänderungen innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung möglich.

Claims

1. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe mit einer Antriebswelle, einer mit der An triebswelle drehbaren antriebsseitigen Scheibe, einer konzentrisch zur antriebs seitigen Scheibe angeordneten abtriebsseitigen Scheibe, die drehbar relativ zur antriebsseitigen Scheibe gelagert ist, einer Einrichtung zum Abführen der Lei stung, durch die die Drehung der abtriebsseitigen Scheibe ableitbar ist, einer Vielzahl von Auflagern, die an relativ zu einer Mittelachse der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben verdrehten Positionen angeordnet sind und an diesen Positionen schwenkbar sind, einer Vielzahl von Antriebsrollkörpern die drehbar an an den Auflagern gelagerten Verschiebewellen gelagert sind und zwi schen der antriebsseitigen und der abtriebsseitigen Scheibe gehalten sind und einem zwischen der Außenseite einer jeden Antriebsrolle und der Innenseite ei nes jeden Auflagers angeordneten Wälzlager, durch das die Drehung der Ar beitsrollkörper bei gleichzeitiger Aufnahme einer auf die Antriebsrollkörper wir kenden Axiallast möglich ist, wobei die Innenseiten der antriebsseitigen und ab triebsseitigen Scheibe, die einander gegenüberliegen, als konkave Flächen mit bogenförmigem Querschnitt ausgestaltet sind und die Umfläche eines jeden An triebsrollkörpers als kugelförmige konvexe Fläche ausgebildet ist, wobei ferner jede Umfläche und die Innenseiten aneinander abstützend ausgestaltet sind, da durch gekennzeichnet, daß ein kreisringförmiger äußerer Lagerring, der Teil ei nes jeden Axialwälzlagers ist, um den Mittelabschnitt einer jeden Verschiebewelle drehbar um die zugehörige Verschiebewelle gelagert ist.

2. Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe mit einer drehbar gelagerten Antriebswel le, einer mit der Antriebswelle drehbaren antriebsseitigen Scheibe, einer konzen trisch zur antriebsseitigen Scheibe angeordneten abtriebsseitigen Scheibe, die drehbar relativ zur antriebsseitigen Scheibe gelagert ist, einer Vielzahl von Aufla gern, die in axialer Richtung der Scheiben auf einem zwischenliegenden Ab schnitt der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung der Scheiben angeordnet und bezüglich der Mitte lachse der Scheiben verdreht und an ihren Positionen schwenkbar sind, einer Vielzahl von auf Verschiebewellen drehbar gelagerten Antriebsrollkörpern, die von den Auflagern abgestützt und zwischen der antriebsseitigen und abtriebssei tigen Scheibe gehalten sind, und einem Axialwälzlager, das zwischen der Au ßenseite eines jeden Antriebsrollkörpers und der Innenseite eines jeden Aufla gers angeordnet ist, wobei die Innenseiten der antriebsseitigen und abtriebsseiti gen Scheiben, die einander gegenüberliegen, als konkave Flächen mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgebildet sind und die Umfläche eines jeden An triebsrollkörpers als eine kugelförmige konvexe Fläche ausgestaltet sind, wobei die Umfläche und die innere Fläche sich aneinander abstützen, dadurch ge kennzeichnet, daß zumindest eines der folgenden Merkmale (a) bis (e) vorhan den ist:

(a) an der Oberfläche eines jeden Antriebsrollkörpers ist durch Wärmebe handlung eine gehärtete Schicht ausgebildet und am Verbindungsab schnitt zwischen der inneren Umfläche und der Innenseite eines jeden Antriebsrollkörpers ist ein angefaster Abschnitt angeformt, dessen Ab messung in axialer Richtung bei einem jeden Antriebsrollkörper höchstens 15% der Abmessung in axialer Richtung sämtlicher Antriebsrollkörper be trägt nachdem die gehärtete Schicht ausgebildet wurde, wobei durch den angefasten Abschnitt eine übermäßig wärmebehandelte Schicht von der gehärteten Schicht entfernt ist;
(b) an der Oberfläche eines jeden Antriebsrollkörpers ist durch Wärmebe handlung eine gehärtete Schicht gebildet und am Verbindungsabschnitt zwischen der inneren Umfläche und der Innenseite eines jeden Antriebs rollkörpers findet nach der Ausbildung der gehärteten Schicht eine Kugel bestrahlung statt, wodurch Druckeigenspannungen im Verbindungsab schnitt erzeugt sind;
(c) die Umfläche eines jeden Antriebsrollkörpers ist als eine glatte Fläche ausgebildet, deren Rauhigkeit aufgrund eines Super-Finish-Verfahrens höchstens 0,05 Ra beträgt;
(d) die innere Laufbahn des Axialwälzlagers, die an der Außenseite eines je den Antriebsrollkörpers angeordnet ist, und die äußere Laufbahn, die an der Innenseite des an der Innenseite eines jeden Auflagers angeordneten, äußeren Laufrings ausgebildet ist, sind als glatte Flächen ausgebildet, de ren Rauhigkeit höchstens 0,05 Ra beträgt; und
(e) der äußere Laufring des Axialwälzlagers ist an der Innenseite eines jeden Auflagers vorgesehen, wobei eine gehärtete Schicht, deren Härte minde stens Hv 550 beträgt, an der Umfläche eines jeden Antriebsrollkörpers sowie des Abschnitts der inneren Lauffläche, die sich an der Außenseite eines jeden Antriebsrollkörpers befindet, bis in einen Bereich von 2-4 mm von jeder dieser Oberflächen ausgebildet ist und eine ähnliche gehärtete Schicht am äußeren Laufbahnabschnitt der Innenseite des äußeren Laufrings bis in einen Bereich von 0,7-1,5 mm von der Oberfläche aus gebildet ist.