DE19834958C2 - Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe - Google Patents
Stufenlos verstellbares ToroidgetriebeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, wobei eine
antriebsseitige Scheibeneinheit vormontiert ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein
Toroidgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es sind verschiedene Typen von stufenlos verstellbaren Getrieben im Einsatz, darunter
auch sogenannte Toroidgetriebe. Dies ist ein Getriebe, bei welchem die einander ge
genüberliegenden Oberflächen einer Antriebsscheibe, die auf einer Antriebswelle ange
bracht ist, und einer Abtriebsscheibe, die auf einer Abtriebswelle angebracht ist, als to
roide Oberflächen ausgebildet sind. Eine Übertragungsrolle ist zwischen diesen toroide
Oberflächen angeordnet und durch Verändern ihres Kippzustandes (Winkel), kann das
Getriebeübersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ver
ändert werden.
Toroidgetriebe sind beispielsweise aus der EP 0 780 599 A2, der JP 8-170 704 A und der
US 5,299,988 bekannt.
Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnung zeigen ein bekanntes Toroidgetriebe, welches
in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 1-173552 beschrie
ben ist.
Eine antriebsseitige Scheibe 2 und eine abtriebsseitige Scheibe 4 sind drehbar um eine
rohrförmige Antriebswelle 15 durch Nadellager 16 auf dieser gelagert. Ebenso ist eine
Nockenplatte 10 mit der äußeren Umfangsoberfläche eines Endabschnittes (der linke
Endabschnitt in Fig. 1 gesehen) der Antriebswelle 15 keilwellenverbunden und wird
durch einen Flanschabschnitt 17 daran gehindert, sich von der antriebsseitigen Scheibe
2 wegzubewegen. Diese Nockenplatte 10 und Rollen 12 bilden zusammen eine An
drückvorrichtung 9 des Belastungsnockentyps zum Drehen der antriebsseitigen Scheibe
2 basierend auf der Drehung der Antriebswelle 15, wobei die antriebsseitige Scheibe 2
gegen die abtriebsseitige Scheibe 4 gedrückt wird. Ein Abtriebsgetriebe 18 ist mit der
abtriebsseitigen Scheibe 4 über einen Formschlußabschnitt 19 gekoppelt, so daß die
abtriebsseitige Scheibe 4 und das Abtriebsgetriebe 18 synchron miteinander drehbar
sind. Das Abtriebsgetriebe 18 ist drehbar durch eine Lagerung 41 abgestützt.
Einander gegenüberliegende Endabschnitte eines Paares von Zapfen 6 sind durch ein
Paar Stützplatten 20 zum Kippen um eine Achse X-X und zum Verschieben in X-X-
Richtung (die Richtung von vorne nach hinten, in Fig. 1 gesehen, oder in Richtung von
links nach rechts in Fig. 2 gesehen) abgestützt. Verschiebewellen 7 sind drehbar in
kreisförmigen Löchern 23, die in den Zwischenabschnitten der Zapfen 6 ausgebildet
sind, durch Nadellager 24 abgestützt. Auch sind die um Schwenkwellenabschnitte 22
drehbaren Kraftübertragungsrollen 8 durch Nadellagerung 25 abgestützt.
Ein Paar von Verschiebewellen 7 ist an einander gegenüberliegenden Seitenabschnitten
relativ zur Antriebswelle 15 vorgesehen. Die Schwenkwellenabschnitte 22 sind exzent
risch zu den Stützwellenabschnitten 21 ausgebildet. Die Richtung der Exzentrizität ist
die gleiche Richtung (die Richtung von rechts nach links in Fig. 2 gesehen) in Drehrich
tung der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Scheiben 2 und 4 und einer Richtung im
wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Antriebswelle 15. Entsprechend sind die
Kraftübertragungsrollen 8 in Längsrichtung der Antriebswelle 15 etwas verschiebbar.
Axialkugellager 26 und Axialnadellager 27 sind zwischen der Außenseite der Kraftüber
tragungsrollen 8 und der Innenseite der Zwischenabschnitte der Zapfen 6 angeordnet.
Die Axialkugellager 26 stützen eine Last, die in Axialrichtung auf die Kraftübertragungs
rollen 8 aufgebracht wird, ab, und erlauben trotzdem ihre Drehung. Die Axialnadellager
27 stützen eine Axiallast ab, die von den Kraftübertragungsrollen 8 auf äußere Laufbah
nen 30 aufgebracht wird, und erlauben es den Schwenkwellenabschnitten 22 und den
äußeren Laufbahnen 30, um die Stützwellenabschnitte 21 zu kippen.
Antriebskolben 37 sind an den äußeren Umfangsoberflächen von Zwischenabschnitten
der Antriebsstangen 36 befestigt, die mit einem Endabschnitt (dem linken Endabschnitt
in Fig. 2 gesehen) der Zapfen 6 gekoppelt sind. Die Antriebskolben 37 sind öldicht in
einem Antriebszylinder 38 eingepaßt. Somit wird das Drehen der Antriebswelle 15 auf
die antriebsseitige Scheibe 2 durch die Andrückvorrichtung 9 übertragen, und die Dre
hung der antriebsseitigen Scheibe 2 wird auf die abtriebsseitige Scheibe 4 durch das
Paar Kraftübertragungsrollen 8 übertragen, und schließlich wird die Drehung der ab
triebsseitigen Scheibe 4 durch das Abtriebsgetriebe 18 übertragen.
Wenn das Drehzahlverhältnis zwischen der Antriebswelle 15 und dem Abtriebsgetriebe
18 geändert werden soll, wird das Paar von Antriebskolben 37 in entgegengesetzte
Richtungen verschoben. Dadurch wird das Paar von Zapfen 6 in entgegengesetzte
Richtungen verschoben (z. B. wird die untere Kraftübertragungsrolle 8 in Fig. 2 nach
rechts und die obere Kraftübertragungsrolle 8 nach links verschoben). Als Ergebnis än
dert sich die Richtung der Kraft, die in Tangentialrichtung auf die sich in Kontakt befin
denden Abschnitte der äußeren Umfangsoberflächen 8a der Kraftübertragungsrollen 8
und inneren Seiten 2a und 4a der antriebsseitigen Scheibe 2 und der abtriebsseitigen
Scheibe 4 wirkt. Durch diese Änderung kippen die Zapfen 6 in entgegengesetzte Rich
tungen um eine Schwenkwelle X-X, die schwenkbar durch die Stützplatten 20 gestützt
wird.
Wenn auf diese Weise eine Übertragung einer Drehkraft zwischen der Antriebswelle 15
und dem Abtriebsgetriebe 18 erfolgt, werden die Kraftübertragungsrollen 8 in Axialrich
tung der Antriebswelle 15 aufgrund der nachgiebigen Verformung jedes der beteiligten
Bauteile verschoben und die Verschiebewellen 7 werden geringfügig um die Stützwel
lenabschnitte 21 geschwenkt. Als Ergebnis werden die Außenseiten der äußeren Lauf
bahnen der Axialkugellager 26 und die Innenseiten der Zapfen 6 relativ zueinander ver
setzt.
Darüber hinaus ist, wie dies in Fig. 3 und in beigefügten Zeichnung dargestellt, eine
Struktur bekannt (der Typ mit zwei Ausnehmungen), bei welchem zum Erhöhen des
übertragbaren Drehmomentes antriebsseitige Scheiben 52A, 52B und abtriebsseitige
Scheiben 54A, 54B an einander gegenüberliegenden Enden der Antriebswelle 65 ange
ordnet sind, um bezüglich der Kraftübertragungsrichtung parallel zueinander zu sein. Die
abtriebsseitigen Scheiben 54A, 54B sind auf der Antriebswelle 65 über eine Lagerung
66 gehaltert, um so ihre Drehung relativ zu der Antriebswelle 65 und ihre Verschiebung
in Axialrichtung der Antriebswelle 65 zu gestatten. Die antriebsseitigen Scheiben 52A,
52B sind axialbeweglich relativ zur Antriebswelle 65 und in einer Umfangsrichtung dreh
bar zur Antriebswelle darauf gelagert. Ein Abtriebsgetriebe 68a ist drehbar auf einem
Zwischenabschnitt der Antriebswelle 65 abgestützt, und die abtriebsseitigen Scheiben
54A, 54B befinden sich in Keilwelleneingriff mit einander gegenüberliegenden Endab
schnitten eines zylindrischen Abschnittes, der auf dem zentralen Abschnitt des Ab
triebsgetriebes 68a vorgesehen ist.
Eine (die in Fig. 3 gesehen linke) antriebsseitige Scheibe 52A ist mit ihrer Rückseite
gegen eine Vorspannmutter 89 über eine Tellerfeder 95 abgestützt, die eine große Fe
derkraft aufweist (in einigen Fällen ist sie direkt gegen die Vorspannmutter abgestützt),
um so im wesentlichen ihr axiales Verschieben relativ zur Antriebswelle 65 zu verhin
dern. Im Gegensatz dazu ist die antriebsseitige Scheibe 52B einer Nockenplatte 60 ge
genüberliegend und auf der Antriebswelle 65 über einen Kugelkeilverzahnungseingriff
90 axial verschiebbar abgestützt. Eine Tellerfeder 91 und ein Axialnadellager 92 sind in
Reihe zwischen der Rückseite (rechte Oberfläche in Fig. 3 gesehen) der antriebswellen
seitigen Scheibe 52B und der Vorderseite (die linke Oberfläche in Fig. 3 gesehen) der
Nockenplatte 60 vorgesehen. Die Tellerfeder 91 dient zum Aufbringen einer Vorspan
nung auf die Kontaktabschnitte zwischen den inneren Seiten 52a, 54a der Scheiben
52A, 52B; 54A, 54B und den Umfangsoberflächen 58a der Kraftübertragungsrollen 58,
und das Axialnadellager 92 dient dazu, die relative Drehung zwischen der antriebsseiti
gen Scheibe 52B und der Nockenplatte 60 während des Betriebes der Andrückvorrich
tung 59 zuzulassen.
Wie in Fig. 3 bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe des sogenannten Doppel
ausnehmungstyps dargestellt, werden eine oder beide der antriebsseitigen Scheiben
52A, 52B, die der Nockenplatte 60 gegenüberliegen, für ein axiales Verschieben relativ
zur Antriebswelle 65 durch Kugelkeilnuten 90A, 90B abgestützt. Der Zweck davon ist:
- a) vollständig das Drehen der antriebsseitigen Scheiben 52A, 52B miteinander zu synchronisieren; und
- b) die Funktion unter oben (i) zu gewährleisten und es dabei den antriebsseitigen Scheiben 52A, 52B zu erlauben, axial relativ zur Antriebswelle 65 entsprechend der elastischen Deformationen der beteiligten Bauteile, die aus dem Betrieb der Antriebsvorrichtung 59 resultieren, verschoben zu werden.
Die Kugelkeilwellen 90A, 90B sind mit innendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten
96, die in den inneren Umfangsoberflächen der antriebsseitigen Scheiben 52A, 52B
ausgebildet sind, und mit der gleichen Anzahl von außendurchmesserseitigen Kugel
keilwellennuten 97, die in der äußeren Umfangsoberfläche des Zwischenabschnittes der
Antriebswelle 65 ausgebildet sind, und einer Vielzahl von Kugeln 98 versehen, die zum
Rollen zwischen den beiden vorgesehen sind. Was die Kugelkeilwelle 90A zum Unter
stützen der antriebsseitigen Scheibe 52B angeht, ist ein Rückhaltering 88A in einer
Rückhaltenut 99A gehalten, die in einem Abschnitt in Richtung zur Innenseite 52a der
inneren Umfangsoberfläche der antriebsseitigen Scheibe 52B hin ausgebildet ist, um so
die Vielzahl von Kugeln 98 daran zu hindern, sich in Richtung zu den Innenseiten 52a
der antriebsseitigen Scheiben 52A, 52B zu verlagern und diese so am Herausfallen zwi
schen den innendurchmesserseitigen und außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellen
nuten 96 und 97 zu hindern. Was die Kugelkeilwelle 90B zum Unterstützen der antriebs
seitigen Scheibe 52A angeht, ist ein Rückhaltering 88B in einer Rückhaltenut 99B
gehalten, die in der äußeren Umfangsoberfläche des Zwischenabschnittes der An
triebswelle 65 ausgebildet ist, um dadurch die Vielzahl von Kugeln 98 daran zu hindern,
sich in Richtung zur Innenseite 52a der antriebsseitigen Scheibe 52A zu verlagern.
Selbst wenn in einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe eine Nockenvorspannein
richtung vorgesehen ist, kann, wenn das Antriebsdrehmoment gering ist und eine Dreh
momentdifferenz zwischen einer Nockenscheibe und einer Antriebsscheibe erzeugt
wird, die Andrückkraft auf die Antriebsscheibe in Richtung zur Kraftübertragungsrolle
manchmal nicht ausreichen, so daß sich die Antriebsrolle im Leerlauf drehen kann. Da
her wird eine, eine Vorspannung erzeugende Vorrichtung, wie z. B. eine Tellerfeder, zwi
schen der Nockenscheibe und der Antriebsscheibe vorgesehen, um eine Preßkraft in
Richtung zu einer Drehmomentantriebswelle auszugleichen (siehe die Tellerfedern 91
und 95 in Fig. 3).
Die Anpreßkraft der Antriebsscheibe in Richtung zur Drehmomentantriebswelle durch
die obengenannte eine Vorspannung erzeugende Vorrichtung ist in einem Zustand am
kleinsten, in welchem während eines Anhaltens oder während einer gleichmäßigen Dre
hung oder dergleichen nur wenig oder kein Drehmomentunterschied zwischen der No
ckenscheibe und der Antriebsscheibe erzeugt wird, und ist weiterhin so ausgelegt, daß
sie kontinuierlich anwächst entsprechend einem Drehmomentunterschied, der zwischen
den beiden Scheiben erzeugt wird. Demzufolge selbst, wenn in einem stufenlos verstell
baren Toroidgetriebe keine Belastungsnockenvorrichtung vorgesehen ist, ist es notwen
dig, Rollbauteile genau in den Ausnehmungen der beiden Nockenoberflächen der No
ckenscheibe und der Antriebsscheibe anzuordnen.
Um diese Einbringarbeit leicht durchzuführen zu können, ist es bekannt, die Belas
tungsnockenvorrichtung mit einem vorläufigen Montagemechanismus zu versehen, der
in der Lage ist, integral die Ausnehmungen der beiden Nockenoberflächen an der No
ckenscheibe und der Antriebsscheibe zunächst in einem Zustand zu spannen, in dem
ihre jeweilige Position aufeinander abgestimmt ist, so daß sie den Rollbauteilen ent
spricht, die durch einen Käfig (Halter) gehalten werden.
Als ein vorläufiger Montagemechanismus dieser Art, ist einer, der einen Schlagstift und
ein anderer, der ein mit einem Gewinde versehenes Loch und einen Bolzen verwendet,
in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 4-351 361 offenbart. Entspre
chende Vormontagevorrichtungen sind in der DE 42 14 977 A1 und der GB 2 256 241 A
dargestellt.
Wenn der Schlagstift verwendet wird, wird der Schlagstift in ein Stiftloch eingesteckt,
welches sich durch die Nockenscheibe, den Halter und die Antriebsscheibe erstreckt,
und die Nockenscheibe, der Halter und die Antriebsscheibe sind integral mit der eine
Vorspannung erzeugenden Vorrichtung durch eine Reibkraft zwischen dem Schlagstift
und jedem Stiftloch verbunden. Ebenso, wenn das mit einem Gewinde versehene Loch
und der Bolzen verwendet wird, werden Durchgangslöcher in der Nockenscheibe und
dem Halter ausgebildet, und ein mit einem Gewinde versehenes Loch wird in der An
triebsscheibe ausgebildet, und der Bolzen wird in das mit einem Gewinde versehene
Loch der Antriebsscheibe durch das Durchgangsloch eingeschraubt, um dadurch die
Nockenscheibe, den Halter und die Antriebsscheibe integral mit der eine Vorspannung
erzeugenden Vorrichtung zu verbinden.
Wenn dies durchgeführt ist, können die Rollbauteile vom Herausfallen aus den Aus
nehmungen der beiden Nockenoberflächen der Nockenscheibe und der Antriebsscheibe
gehindert werden, so daß die Belastungsnockenvorrichtung zuverlässig in das stufenlos
verstellbare Toroidgetriebe in einem Zustand eingesetzt werden kann, in welchem die
erzeugte Preßkraft minimal ist.
Im Falle der obenbeschriebenen konventionellen Struktur aus den Fig. 1 bis 3, war je
doch die Arbeit des Anbringens des Rückhalteringes 88A in der Rückhaltenut 99A, die in
der inneren Umfangsoberfläche der antriebsseitigen Scheibe 52B auf der Seite der An
drückvorrichtung 59 ausgebildet ist, umständlich, und dies hat zur Verursachung hoher
Kosten bei stufenlos verstellbaren Toroidgetrieben geführt. Das heißt, nachdem die an
triebsseitige Scheibe 52B über den Zwischenabschnitt der Antriebswelle 65 geschoben
wurde, existierte keine Lücke, die groß genug war, um den Rückhaltering 88A, zwischen
der inneren Umfangsoberfläche der Antriebsscheibe 52B und der äußeren Umfangs
oberfläche der Antriebswelle 65 hindurchzulassen. Daher war es notwendig, den Rück
haltering 88A in der Rückhaltenut 99A vor dem Aufschieben der antriebsseitigen Schei
be 52B auf die Antriebswelle 65 zu montieren. Die Vielzahl von Kugeln 98 wurde zuvor
nur geringfügig an den außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten 97 durch
Schmiere oder dergleichen gesichert, und in diesem Zustand wurde die antriebsseitige
Scheibe 52B auf den Kugelkeilwellennuten 97 aufgesetzt.
Jedoch erfolgt das Schmieren der inneren Strukturen des stufenlos verstellbaren To
roidgetriebes einschließlich der Kugelkeilwellenverbindung 90 durch Schmieröl, so daß
unnötig ist, zuvor Schmiere auf den außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten 97
aufzubringen. Dies bedeutet, daß die Arbeit des geringfügigen Sicherns der Vielzahl von
Kugeln 98 durch Schmiere oder dergleichen nur notwendig ist, um die antriebsseitige
Scheibe 52B an der Antriebswelle 65 zu montieren, wobei der Rückhaltering 88A in der
Rückhaltenut 99A angebracht wird.
Zudem, wenn das obenbeschriebene stufenlos verstellbare Toroidgetriebe montiert
wurde, wurden bislang verschiedene Bestandteile (wie z. B. die Antriebswelle und die
Antriebs- und Abtriebsscheiben) nacheinander innerhalb eines Gehäuses 40 (Fig. 2)
montiert, um den Getriebekörper aufzunehmen. Entsprechend konnte eine Abweichung
von der Einbaulage der Abschnitte zueinander aufgrund eines einbaubedingten Dimen
sionsfehlers eines Bauteiles, und ob die Bauteile nach der Montage ordnungsgemäß
funktionieren, nur festgestellt werden, nachdem diese Bauteile tatsächlich im Gehäuse
40 montiert worden sind.
Andererseits, um Betriebseffizienz und Haltbarkeit des stufenlos verstellbaren Getriebes
sicherzustellen, müssen die Verhältnisse zwischen den Bauteilen bezüglich ihrer Lage
selbstverständlich sehr genau einbehalten werden. Daher, wenn die Abweichung von
der Einbaulage der Abschnitte zu groß wird und eine vorher bestimmte Grenze aufgrund
des Aufsummierens von Dimensionsfehlern einzelner Bauteile überschreitet, muß das
im Gehäuse 40 montierte stufenlos verstellbare Getriebe wieder demontiert werden, um
durch die Kombination mit anderen Teilen die Abweichung zu reduzieren, wonach ein
Wiedermontieren durchgeführt werden muß. Jedoch macht dies das Herstellen des
stufenlos verstellbaren Getriebes umständlich, so daß eine Reduzierung der Kosten
verhindert wird.
Zudem müssen bei stufenlos verstellbaren Toroidgetrieben, die mit dem zuvor beschrie
benen vorläufigen Montagemechanismus versehen sind, die Positionen des Stiftloches,
des Durchgangsloches und des mit einem Gewinde versehenen Loches, welches in der
Nockenscheibe ausgebildet ist, sowie des Rollbauteiles und der Antriebsscheibe bereits
während der Herstellung der einzelnen Teile paßgenau aufeinander abgestimmt wer
den. Daher ist eine hohe Genauigkeit beim Bearbeiten dieser drei Teile erforderlich, und
solange diese Anforderung nicht erfüllt ist, kann dies zu einer mangelhaften Funktion
führen. Auch muß das mit einem Gewinde versehene Loch in der Antriebsscheibe aus
gebildet werden, und dies führt zu der Möglichkeit, daß eine Beschädigung durch Bruch
auftreten kann.
Darüber hinaus, bei einer Belastungsnockenvorrichtung, die den Schlagstift verwendet,
reicht die Stärke der Reibkraft zwischen dem Schlagstift und jedem Stiftloch oft nicht
aus, um die eine Vorspannung erzeugende Vorrichtung zusammenzudrücken. Manch
mal hielt die integrale Befestigung der Nockenscheibe, des Rollbauteiles und der An
triebsscheibe nicht zuverlässig, und dies führte dazu, daß die Montage unmöglich wur
de. Zudem kann zwar bei der Belastungsnockenvorrichtung, die das mit einem Gewinde
versehene Loch und den Bolzen verwendet, der Mangel der Kompressionskraft verhin
dert werden, jedoch wird eine hohe Kraft zum Festziehen der Schrauben benötigt, und
aus diesem Grund kann der Montagevorgang für das stufenlos verstellbare Toroid
getriebe nicht vereinfacht werden.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Toroidgetriebe
der eingangs genannten Art derart zu verbessern, so daß die Montage sicherer und ef
fektiver als bisher durchgeführt werden kann und daß die Antriebswelle im Rahmen der
Vormontage ebenfalls gesichert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher be
schrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht, welche ein erstes Beispiel der speziellen Struktur
gemäß des Standes der Technik darstellt,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 eine teilweise Schnittansicht, in welche ein zweites Beispiel der speziellen
Struktur gemäß dem Stand der Technik darstellt,
Fig. 4 eine Schnittansicht wesentlicher Teile einer Kugelkeilwellenverbindung, wel
che eine Antriebswelle und eine antriebsseitige Scheibe miteinander verbin
det,
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht des mittigen Abschnittes aus Fig. 4,
Fig. 6 eine Schnittansicht eines Teiles des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes
in einem Zustand, in welchem die Antriebswelle und die antriebsseitige
Scheibe durch eine Kugelkeilwelle miteinander kombiniert worden sind,
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht des mittigen oberen Abschnittes aus Fig. 6,
Fig. 8 eine Schnittansicht wesentlicher Abschnitte, welche einen Zustand nachfol
gend zu dem Zustand aus Fig. 6 darstellt,
Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht des mittigen oberen Abschnittes aus Fig. 8,
Fig. 10 eine Schnittansicht, welche einen Zustand nachfolgend zu dem Zustand aus
Fig. 9 darstellt,
Fig. 11 eine weitere Schnittansicht des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes in
einem Zustand, in welchem eine Antriebswelle und eine antriebsseitige
Scheibe durch eine Kugelkeilwelle miteinander kombiniert wurden, aber noch
vor Anbringen der Vormontagevorrichtung,
Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes XII aus Fig. 11, die die herausge
nommene antriebsseitige Scheibe darstellt,
Fig. 13 eine Stirnansicht, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
darstellt,
Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV aus Fig. 13,
Fig. 15 eine Schnittansicht, welche eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt,
Fig. 16 eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI aus Fig. 15,
Fig. 17 eine Vorderansicht eines Paares von Niederhalteteilen in der gleichen Rich
tung wie in Fig. 16 gesehen, und
Fig. 18 eine Schnittansicht, die eine weitere Ansicht des stufenlos verstellbaren To
roidgetriebes in abgewandelter Form darstellt.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug
auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 4 bis 10 zeigen den Aufbau des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, bei
dem eine antriebsseitige Scheibeneinheit zur Montage vormontiert ist gemäß der vorlie
genden Erfindung. Hierbei ist ein Aufbau wesentlich, der ein einfaches Anbringen einer
antriebsseitigen Scheibe 102B auf einer Antriebswelle 115 durch eine Kugelkeilwellen
verbindung 140 ermöglicht. Daher wird hauptsächlich dieser charakteristische Abschnitt
nachfolgend beschrieben. Die Struktur und Funktion der anderen Abschnitte ist ähnlich
der der vorgenannten konventionellen Struktur und muß daher nicht dargestellt oder
beschrieben werden oder wird zu kurz beschrieben.
An der äußeren Umfangsoberfläche des axialen Zwischenabschnittes der Antriebswelle
115 und des Abschnittes zwischen der antriebsseitigen Scheibe 102B und einer ab
triebsseitigen Scheibe 104B, ist ein Abschnitt 151 von geringem Durchmesser, der klei
ner ist als der äußere Durchmesser des anderen Abschnittes 151a, über ihren gesamten
Umfang ausgebildet. Eine Vielzahl von außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten
147 sind axial in dem Abschnitt 151 von geringem Durchmesser über eine vorher be
stimmte Länge ausgebildet. Eine ringförmige Rückhaltenut 149B ist in diesem Abschnitt
in Richtung zum rechten Ende des Abschnittes 151 von geringem Durchmesser ausge
bildet, in welchem die Keilwellennuten 147 ausgebildet sind.
Auf der anderen Seite ist eine Vielzahl von innendurchmesserseitigen Kugelkeilwellen
nuten 146 gegenüberliegend den Keilwellennuten 147 auf der Antriebswelle 115 axial
über eine vorher bestimmte Länge in den Abschnitt der Innenumfangsoberfläche der
antriebsseitigen Scheibe 1028 und in Richtung zu ihrer Innenseite 102a ausgebildet (in
Richtung zum linken Ende in Fig. 4 bis 10 gesehen), und eine Rückhaltenut 149A ist
rechtwinklig zu den Keilwellennuten 146 über den gesamten Umfang ausgebildet. Ein
Rückhaltering 150A ist in der Rückhaltenut 149A durch den Abschnitt 151 von geringem
Durchmesser angebracht, wobei der innendurchmesserseitige Öffnungsabschnitt der
Rückhaltenut 149A und der Abschnitt von geringem Durchmesser zuvor zueinander
ausgerichtet werden. Der Höhenunterschied h (siehe Fig. 5) zwischen der äußeren
Umfangsoberfläche des Abschnittes 151 von geringem Durchmesser und einem Ab
schnitt (Abschnitt von großem Durchmesser) 151a weg von dem Abschnitt 151 von ge
ringem Durchmesser ist größer ausgebildet als die Querschnittslänge W50 des Rück
halteringes 150A (h < W50). Der Rückhaltering 150A ist C-förmig aus nachqiebigem
Material ausgebildet, wie z. B. rostfreier Federstahl oder Kunststoff, welcher eine ölbe
ständige Eigenschaft und eine wärmebeständige Eigenschaft aufweist, und bringt eine
nachgiebige Kraft in einer Richtung auf, um seinen Durchmesser in einem unmontierten
Zustand aufzuweiten. Im Gegensatz dazu wird der rechte Rückhaltering 150B, wie
nachfolgend beschrieben wird, in einer Rückhaltenut 149B montiert, nachdem die an
triebsseitige Scheibe 102B auf die Antriebswelle 115 aufgepaßt wurde.
Hier sind der innendurchmesserseitige Öffnungsabschnitt der Rückhaltenut 149A und
der Abschnitt 151 von geringem Durchmesser derart gestaltet, um axial zueinander zu
fluchten in einem Zustand, bevor die Rolloberflächen der Vielzahl von Rollen 112, die
eine Andrückvorrichtung 109 bilden, gegen die Nockenoberfläche 113, die auf einer
Oberfläche (der linken Oberfläche in Fig. 4, 6 und 8 gesehen) der Nockenplatte 110 und
dem vorstehenden Abschnitt einer Nockenoberfläche 14 ausgebildet sind, die auf der
Außenseite der antriebsseitigen Scheibe 102B ausgebildet ist, anliegen (ein Zustand, in
welchem die axiale Bewegung der antriebsseitigen Scheibe 102B geringer ist als die
des Nockenhubs durch die Andrückvorrichtung 109). Dies ist vorgesehen, um das Be
wegen der antriebsseitigen Scheibe 102B axial auf der Antriebswelle 115 zu ermögli
chen, um den Rückhaltering 150A in der linken Rückhaltenut 149A mit geringer Kraft
durch Drehen der Nockenplatte 110 zu montieren, die die Andrückvorrichtung 109 wie
oben beschrieben bildet, wobei das Verhältnis zwischen den Höhen der vorstehenden
Abschnitte der beiden Nockenoberflächen 113, 114 und den Positionen des Ausbildens
der Rückhaltenut 149 und des Abschnittes 151 von geringem Durchmesser reguliert
wird.
Zudem ist ein C-förmiger Rückhaltering 150B in einer ringförmigen Rückhaltenut 149B
montiert, die in der äußeren Umfangsoberfläche des Zwischenabschnittes der Antriebs
welle 115 und dem Endabschnitt der außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennut 147
ausgebildet ist, die dem Abschnitt 151 von geringem Durchmesser gegenüberliegt. Die
ser Rückhaltering 150B weist eine nachgiebige Kraft in einer Richtung auf, um seinen
äußeren Durchmesser in einem unmontierten Zustand zu verkleinern, und wird in der
Rückhaltenut 149B montiert, um die Vielzahl von Kugeln 148 daran zu verhindern, zur
Außenseite der antriebsseitigen Scheibe 102B herauszufallen.
Mit der obenbeschriebenen Konstruktion wird die Arbeit des Einsetzens der Vielzahl von
Kugeln 148, die die Kugelkeilwellenverbindung 140 bilden, zwischen die innendurch
messerseitigen und außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten 146 und 147 ver
einfacht und die Arbeit des Anbringens des Rückhalteringes 150A auf der inneren Um
fangsoberfläche der antriebsseitigen Scheibe 102B kann erfolgen, nachdem die an
triebsseitige Scheibe 102B auf die Antriebswelle 115 gepaßt wurde.
Das heißt, der Rückhaltering 1508 wird zuvor in die Rückhaltenut 1498 montiert, die in
der äußeren Umfangsoberfläche des Zwischenabschnittes der Antriebswelle 115 aus
gebildet ist (in diesem Zustand steht die äußere Umfangskante dieses Rückhalteringes
150B nicht gegenüber der äußeren Umfangsoberfläche der Antriebswelle 115 vor). Der
art wird jedes beteiligte Bauteil der Andrückvorrichtung 109 und der antriebsseitigen
Scheibe 102B auf die Antriebswelle 115 gepaßt (in diesem Fall ist der Rückhaltering
150A noch nicht auf der antriebsseitigen Scheibe 102B angebracht). Die antriebsseitige
Scheibe 102B wird dann auf die Antriebswelle 115 gepaßt, und mit den innendurchmes
serseitigen und außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten 146 und 147, die mit
einander in ihrer Umfangsrichtung fluchtend ausgerichtet sind, wird die Vielzahl von Ku
geln 148 in diese beiden Nuten eingesetzt.
Dann, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, wird die Nockenplatte 110 der Andrückvorrichtung
109 gedreht, um dabei die antriebsseitige Scheibe 1028 axial auf der Antriebswelle 115
zu bewegen und die innendurchmesserseitige Öffnung der Rückhaltenut 149A zum Ab
schnitt von geringem Durchmesser 151 freizugeben. Durch diesen Abschnitt 151 von
geringem Durchmesser wird der Rückhaltering 150A auf diesen Abschnitt der antriebs
seitigen Scheibe 102B gepaßt, welche in Richtung zur Innenseite 102A ihrer Innenum
fangsoberfläche ausgerichtet ist, um dabei axial mit der Rückhaltenut 149 ausgebildet
zu sein. Durch die Nachgiebigkeit dieses Rückhalteringes 150A, wie in den Fig. 8 und 9
dargestellt, befindet sich dieser Rückhaltering 150A mit der Rückhaltenut 140 in Eingriff.
Zu dieser Zeit werden die Kugeln 148, welche gegen den Rückhaltering 150B anliegen,
vorm Herausfallen aus der Außenseite der antriebsseitigen Scheibe 102B während des
Anbringens des Rückhalteringes 150A gehindert, so daß die Kugeln nicht gegenüber
der Außenseite einer antriebsseitigen Scheibe 102B vorstehen, oder wenn sie vorste
hen, nur weniger als die Hälfte ihres Durchmessers vorstehen.
Wenn der Rückhaltering 150A in der Rückhaltenut 149A in der obenbeschriebenen Wei
se montiert wurde, wird die Nockenplatte 110 in entgegengesetzter Richtung gedreht
(oder weiter in der gleichen Richtung) um dabei die Rollen 112 dazu zu veranlassen,
gegen die Ausnehmungen in den beiden Nockenoberflächen 113 und 114 anzuliegen.
Als Ergebnis weicht die Rückhaltenut 149A axial von dem Abschnitt mit geringem
Durchmesser 151 ab und liegt dem Abschnitt 151a mit großem Durchmesser gegen
über. Dadurch rutscht der Rückhaltering 150 nicht länger aus dieser Rückhaltenut 149A
heraus. Dadurch wird die Arbeit des Sicherns der Vielzahl von Kugeln 148 an der au
ßendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennut 147 durch Kleben wie beim Stand der
Technik unnötig und entsprechend wird die Montagearbeit erleichtert.
Die Zapfen 6, 56 und die Kraftübertragungsrollen 8, 58 (Fig. 1 bis 3) werden auf vorher
bestimmten Abschnitten montiert, nachdem die Vielzahl von Kugeln 148, die die Kugel
keilwellenverbindung 140 in obenbeschriebener Weise bilden, zwischen die innen
durchmesserseitigen und außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten 146 und 147
eingesetzt wurden, und der Rückhaltering 150A wird auf die innere Umfangsoberfläche
der antriebsseitigen Scheibe 102B montiert. Es ist wünschenswert, die obenbeschriebe
ne Montagearbeit durchzuführen, wenn die innere Seite 102a der antriebsseitigen
Scheibe 102B nach oben gedreht ist, da die Erdanziehungskraft in einer Richtung wirkt,
die die beiden beteiligten Bauteile zueinander bewegt.
Fig. 11 und 12 zeigen weitere Details des stufenlosen Rollengetriebes in teilweise mon
tiertem Zustand. Hierbei werden eine antriebsseitige Scheibe 202A und eine Andrück
vorrichtung 209 auf die Antriebswelle 215a eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes
montiert, um diese zu einer Einheit zusammenzufügen.
Ein Flanschabschnitt 217a ist an einem Endabschnitt der Antriebswelle 215a angeord
net (der linke Endabschnitt in Fig. 11 gesehen), und eine innere Laufbahn 254 des win
keligen Types ist auf der Innenseite in Richtung zu ihrem Zwischenabschnitt eben aus
gebildet. Ebenso ist eine äußere Laufbahn 255 des winkeligen Typs auf dem inneren
Umfangskantenabschnitt einer kreisförmigen radartigen Nockenplatte 210 ausgebildet,
deren Innenseite als in Umfangsrichtung unebene Antriebsseitennockenoberfläche 213
ausgebildet ist. Eine Vielzahl von Kugeln 256 sind zum Rollen auf der äußeren Laufbahn
255 und der inneren Laufbahn 254 vorgesehen, um dabei ein Kugellager 257 des Winkeltyps
(Schrägkugellager) zu bilden, und die Nockenplatte 210 für eine Drehung relativ
zur Antriebswelle 215a abzustützen.
Die antriebsseitige Scheibe 202A ist auf dem Abschnitt von dem Zwischenabschnitt zur
linken Seite zum linken Endabschnitt der Antriebswelle 215a hindurch eine Kugelkeil
wellenverbindung 240 abgestützt. Entsprechend ist die antriebsseitige Scheibe 202A
axial relativ zur Antriebswelle 215a beweglich, jedoch dreht sie sich in Umfangsrichtung
integral (synchron) damit. Um das Herausfallen der Kugeln 248, die die Kugelkeilwellen
verbindung 40 bilden, zu verhindern, ist ein scheibenseitiger Schnappring 258 an einem
Abschnitt in Richtung zum inneren Ende (das rechte Ende in Fig. 11 gesehen) einer in
nendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennut 246 gesichert, die axial in der inneren Um
fangsoberfläche der antriebsseitigen Scheibe 202A ausgebildet ist, und ein wellenseiti
ger Schnappring 259 ist an einem Abschnitt in Richtung zum äußeren Ende (das linke
Ende in Fig. 11 gesehen) einer außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennut 247 gesi
chert, die axial in der äußeren Umfangsoberfläche der Antriebswelle 215a ausgebildet
ist. Die Kugeln 248 werden am Herausrutschen aus den Kugelkeilwellennuten 246 und
247 durch die jeweiligen Schnappringe 258 und 259 gehindert. Diese Schnappringe 258
und 259 sind mit Antirotationseinrichtungen versehen, die mit den Kugelkeilwellennuten
246 und 247 in Eingriff bringbar sind, die in der antriebsseitigen Scheibe 202A oder der
Antriebswelle 215a ausgebildet sind, so daß die Schnappringe 258 und 259 selbst sich
nicht drehen und die Kugeln 248 nicht aus den Kugelkeilwellennuten 246 und 247 her
ausrutschen können.
Ein Abschnitt 260 mit geringem Durchmesser ist an der äußeren Umfangsoberfläche
des Zwischenabschnittes der Antriebswelle 215a und einem (rechten) Endabschnitt der
außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennut 247 ausgebildet, so daß die Arbeit des
Montierens des scheibenseitigen Schnappringes 258 ausgeführt werden kann, nachdem
die Kugeln 248 zwischen die Kugelkeilwellennuten 246 und 247 eingesetzt worden sind.
Auch, was die inneren Durchmesser D1 und D2 der antriebsseitigen Scheibe 2A betrifft,
wie in Fig. 12 dargestellt, ist der innere Durchmesser D2 des Abschnittes in Richtung zur
Seitenöffnung der inneren Seite größer ausgeführt als der innere Durchmesser D1 des
Abschnittes in Richtung zur Außenseite (Richtung nach links wie in Fig. 12 dargestellt)
einer Rückhaltenut 261 zum Rückhalten des scheibenseitigen Schnappringes 258 (D1 <
D2). Dies ist vorgesehen, um es zu ermöglichen, daß die Arbeit des Montierens des
scheibenseitigen Schnappringes 258 leicht durchgeführt werden kann, nachdem die
Kugeln 248 angebracht worden sind. Dies erleichtert auch die Herstellung der axialen
Abmessung des Abschnittes des inneren Durchmessers D1, welcher bezüglich seiner
Abmessungen genauer gefertigt werden muß, und erleichtert somit die Endbearbeitung
für die antriebsseitige Scheibe 202A. Die Außenseite der antriebsseitigen Scheibe 202A,
die der antriebsseitigen Nockenoberfläche 213 gegenüberliegt, wird als angetriebene
Seitennockenoberfläche 214 ausgebildet, welche in Umfangsrichtung uneben ist, und
die axial gegenüberliegende Innenseite 202A wird als eine konkave Oberfläche mit bo
genförmiger Querschnittsform ausgebildet.
Eine Vielzahl von Rollen 212 wird zwischen der antriebsseitigen Nockenoberfläche 213
und der angetriebenen Seitennockenoberfläche 214 gehalten, um dabei eine Andrück
vorrichtung 209 des Typs mit Belastungsnacken zu bilden. Die Rollen 212 werden zum
Halten durch einen Halter 211 gehalten, die allgemein in der Form eines kreisförmigen
Rades ausgebildet sind. Die Rollen 212 stützen diametral diesen dünnsten Abschnitt der
antriebsseitigen Scheibe 202A ab (der untere Abschnitt der Innenseite 202a). Ebenso
tritt der Abschnitt der Nockenplatte 210, auf welchem die äußere Laufbahn 255 ausge
bildet ist, in die Ausnehmung der antriebsseitigen Scheibe 202A ein, und kann die Fes
tigkeit des Abschnittes, auf welchem die äußere Laufbahn 255 ausgebildet ist, sichern,
und kann verhindern, daß die axiale Abmessung des Abschnittes, in welchem die An
drückvorrichtung 209 und die antriebsseitige Scheibe 202A sind, vergrößert wird.
Soweit es die antriebsseitige Scheibeneinheit für das stufenlos verstellbare Toroid
getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft, werden, bevor sie an ihre jeweilige
Position zueinander zu dem stufenlos verstellbaren Getriebe zusammengesetzt werden,
die Antriebswelle 215a, das Kugellager 257, die Nockenplatte 210, die antriebsseitige
Scheibe 202A, die Rollen 212 und der Halter 211 einzeln vormontiert. Diese Montagear
beit wird in der folgenden Weise ausgeführt:
Zuerst wird der wellenseitige Schnappring 259 und ein anderer wellenseitiger Schnapp ring 259a für eine Kugelkeilwellenverbindung 240a, die die andere antriebsseitige Scheibe 2B, 52B stützt (siehe Fig. 1 bis 3) auf der äußeren Umfangsoberfläche der An triebswelle 215a montiert. Dann, mit Antriebswelle 215a aufrechtstehend, wobei ein Endabschnitt von hier nach unten gerichtet ist, werden die Nockenplatte 210 auf dieses eine Ende durch das Kugellager 257 montiert. Als nächstes werden die Rollen 212 und der Halter 211 auf einer antriebsseitigen Nockenoberfläche 213 montiert, die auf dieser Nockenplatte 210 vorgesehen ist. Nachfolgend werden die antriebsseitige Scheibe 202A auf die Antriebswelle 215a gepaßt, und dann werden die innendurchmesserseitigen und außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten 24ß und 247 fluchtend zueinander ausgerichtet und die Kugeln 248 dazwischen eingesetzt.
Zuerst wird der wellenseitige Schnappring 259 und ein anderer wellenseitiger Schnapp ring 259a für eine Kugelkeilwellenverbindung 240a, die die andere antriebsseitige Scheibe 2B, 52B stützt (siehe Fig. 1 bis 3) auf der äußeren Umfangsoberfläche der An triebswelle 215a montiert. Dann, mit Antriebswelle 215a aufrechtstehend, wobei ein Endabschnitt von hier nach unten gerichtet ist, werden die Nockenplatte 210 auf dieses eine Ende durch das Kugellager 257 montiert. Als nächstes werden die Rollen 212 und der Halter 211 auf einer antriebsseitigen Nockenoberfläche 213 montiert, die auf dieser Nockenplatte 210 vorgesehen ist. Nachfolgend werden die antriebsseitige Scheibe 202A auf die Antriebswelle 215a gepaßt, und dann werden die innendurchmesserseitigen und außendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennuten 24ß und 247 fluchtend zueinander ausgerichtet und die Kugeln 248 dazwischen eingesetzt.
Die Nockenplatte 210 der Andrückvorrichtung 209 wird dann gedreht, um dabei die an
triebsseitige Scheibe 202A axial auf der Antriebswelle 215a zu bewegen und die innen
durchmesserseitige Öffnung der Rückhaltenut 261 zum Abschnitt 260 mit einem gerin
gen Durchmesser zu öffnen. Dann, durch diesen Abschnitt 260 von geringem Durch
messer wird der scheibenseitige Schnappring 258 in den Abschnitt zwischen der Innen
seite 202a der inneren Umfangsoberfläche der antriebsseitigen Scheibe 202A eingepaßt
und wird dann mit der Rückhaltenut 261 fluchtend ausgerichtet, und dieser scheibensei
tige Schnappring 258 selbst wird dann in Eingriff mit der Rückhaltenut 261 aufgrund sei
ner Nachgiebigkeit gebracht. Nachfolgend wird die Nockenplatte 210 in entgegenge
setzter Richtung gedreht (oder weiter in die gleiche Richtung), um dabei die Rollen 212
dazu zu veranlassen, gegen die Ausnehmungen der Antriebsseiten und angetriebenen
Seitennockenoberflächen 213 und 214 anzuliegen. Hier weicht die Rückhaltenut 261
axial von dem Abschnitt 60 von geringem Durchmesser ab, und es kommt niemals vor,
daß der scheibenseitige Schnappring 258 aus dieser Rückhaltenut 261 herausspringt.
Der scheibenseitige Schnappring 258 hindert die Kugeln 248 am Herausfallen aus der
innendurchmesserseitigen Kugelkeilwellennut 246 und der außendurchmesserseitigen
Kugelkeilwellennut 247 in Richtung zur Innenseite 202a der antriebsseitigen Scheibe
202A.
Wenn die Teile 215a, 257, 210, 202A, 212 und 211 miteinander in der obenbeschriebe
nen Weise montiert worden sind, werden die Abmessungen und der betriebliche Zu
stand jedes der Teile überprüft, und wenn diese stimmen, wird jedes Teil vorläufig durch
ein passendes Gestell gesichert. Andererseits, wenn die obengenannten Abmessungen
und der betriebliche Zustand nicht stimmen, werden diese Bauteile demontiert und mit
unterschiedlichen Teilen erneut montiert.
Somit kann bereits zu einem Zeitpunkt, bevor die obengenannten Einheiten in ein Ge
häuse eingebaut worden sind und das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe vollständig
zusammengebaut worden ist, die Funktionstüchtigkeit jedes beteiligten Bauteiles festge
stellt werden.
Als Konservierungsöl, welches dafür gemacht ist, an der Oberfläche jedes beteiligten
Bauteiles der beiden Einheiten zu haften, wird bevorzugt ein dafür bestimmtes Konser
vierungsöl verwendet, welches ein Schmieröl kaum verschlechtert, welches den Innen
raum des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes ausfüllt, sogar wenn es mit diesem
Schmieröl vermischt wird.
Die Fig. 13 und 14 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Niederhaltevorrichtung 362 an der Struktur des
oben beschriebenen Toroidgetriebes montiert, so daß während des Zusammensetzens
an der antriebsseitigen Scheibeneinheit, die vormontierten Teile 215a, 257, 210, 202A,
212 und 211, (Fig. 11) nicht voneinander getrennt werden. Die Niederhaltevorrichtung
362 weist eine Niederhalteplatte 363 auf, die durch eine preßbearbeitete Metallplatte
hergestellt wird.
Die Niederhalteplatte 363 ist im wesentlichen in eine kreisförmige tellerartige Form ge
bracht, die einen konkaven Abschnitt 364 an ihrem mittigen Abschnitt aufweist, und mit
einer antriebsseitigen Scheibe 302A durch ein Paar von Bolzen 365 gekoppelt ist, die
durch eine Nockenplatte 310 und einen Halter 311 hindurchreichen. Dadurch werden die
antriebsseitige Scheibe 302A, die Nockenplatte 310, der Halter 311 und die Rollen 312
daran gehindert, sich zu einem Zeitpunkt voneinander zu lösen, währenddem die Aus
richtung der antriebsseitigen Scheibe 302A, der Nockenplatte 310 und des Halters 311
in ihrer Stellung zueinander eingestellt wird.
Der mittige konkave Abschnitt 364 der Niederhalteplatte 363 liegt gegen eine Endober
fläche des Flanschabschnittes 317a an. Entsprechend können in diesem Zustand die
Teile 315a, 357, 310, 302A, 312 und 311 zuverlässig daran gehindert werden, sich wäh
rend des Einstellens oder dergleichen voneinander zu trennen.
Wenn ein Schlitz in der äußeren Umfangskante oder dem vorstehenden Abschnitt der
Nockenplatte 310 oder der antriebsseitigen Scheibe 302A ausgebildet wird, um die
Drehzahl der Antriebsseite des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes festzustellen,
kann dieser Schlitz zum Einstellen der Stellungen der Bauteile 310, 302A und 311 in
ihrer Drehrichtung oder als Fangabschnitt für die Niederhaltevorrichtung 362 verwendet
werden.
Fig. 15 bis 17 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei die
ser Ausführungsform bilden die Endabschnitte der äußeren Bolzen 465 mit einer Nie
derhalteplatte eine Niederhaltevorrichtung 462A. Die äußeren Bolzen 465 befinden sich
auf ihrem Gewinde mit einem Halter 411 in Eingriff. Dadurch wird eine Antriebswelle
415a am Herausrutschen aus der Innenseite einer antriebsseitigen Scheibe 402A ge
hindert.
Bei dieser Ausführungsform müssen keine mit einem Gewinde versehene Löcher zum
Einsetzen der Bolzen 465 in der antriebsseitigen Scheibe 402A ausgebildet werden.
Dies ist vorteilhaft zum Gewährleisten einer hohen Lebensdauer der antriebsseitigen
Scheibe 402A, welche während des Betriebes eine große Last aufnimmt. Jedoch, wenn
die antriebsseitige Scheibe unverändert (ohne Löcher) gelassen wird, kann die An
triebswelle 415a aus der Innenseite der antriebsseitigen Scheibe 402A herausrutschen,
so daß eine zweite Niederhaltevorrichtung 468 an der antriebsseitigen Scheibe montiert
wird, um dadurch dieses Herausrutschen zu verhindern.
Die zweite Niederhaltevorrichtung 468 weist ein Paar von Niederhalteteilen 469 auf die
jeweils in einer halbkreisförmigen, radartigen Form ausgebildet sind, und weist einen
Niederhaltedraht 470 zum Zusammenfassen von ihnen auf. In einem Zustand, in wel
chem die Vorrichtung 468 auf die äußere Umfangsoberfläche des Zwischenabschnittes
der Antriebswelle 415a gebracht wird, liegt eine Seite (die linke Seite in Fig. 15 gese
hen) davon gegen die innere Endoberfläche der antriebsseitigen Scheibe 402A an, um
dadurch das Herausrutschen der Antriebswelle 415a zu verhindern. Die zweite Nieder
haltevorrichtung 468 wird von der Antriebswelle 415a während der Montagearbeit der
antriebsseitigen Scheibeneinheit an dem stufenlos verstellbaren Getriebe entfernt.
Die Niederhaltevorrichtung 362, die bei den beschriebenen Toroidgetrieben zur Montage
verwendet wird, und die zweite Niederhaltevorrichtung 468 sind weicher ausgeführt als
die Teile 215a (315a), 257 (357), 210 (310), 202A (302A) und 212 (312), um diese Teile
nicht zu verletzen. Entsprechend, wenn die Niederhaltevorrichtungen aus einem metalli
schen Material hergestellt sind, können diese aus einem relativ weichen Material herge
stellt, wie z. B. ein Stahlplattenmaterial, welches durch Pressen bearbeitet, jedoch nicht
geschmiedet ist, oder aus Kupfer oder aus Aluminium.
Darüber hinaus, wenn die Vorrichtungen 362, 462a in großen Mengen verwendet wer
den, können sie auch durch Spritzgießkunststoff, wie z. B. Polyamid 66 oder Gummi o
der Nitratgummi gefertigt werden. Ebenso können die Niederhaltevorrichtungen 362,
462a wegwerfbar gestaltet werden, jedoch bei Massenfertigung können sie wiederver
wendbar sein, um dadurch eine Reduktion der Kosten des stufenlos verstellbaren To
roidgetriebes erzeugen zu können, sowie auch ein Sparen von Ressourcen.
Fig. 18 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des stufenlos verstellbaren Toroid
getriebes. Hierbei ist eine Tellerfeder 571 zum Aufbringen einer Vorspannung zwischen
einem Flanschabschnitt 517, die an einem Endabschnitt einer Antriebswelle 515a an
geformt ist und einer Nockenplatte 510 vorgesehen. Ein Axialnadellager 572 und ein
Radialnadellager 573 sind zwischen der Tellerfeder 571 und der Nockenplatte 510 und
zwischen der inneren Umfangsoberfläche dieser Nockenplatte 510 und der äußeren
Umfangsoberfläche der Antriebsfläche 515a jeweils vorgesehen. Wie bei den zuvor be
schriebenen Ausführungen kann die vorliegende Erfindung auch bei solch einer Struktur
verwirklicht werden.
Die Strukturen der Fig. 11 bis 18 können auch für ein stufenlos verstellbares Toroid
getriebe des Typs mit zwei Ausnehmungen, wie zuvor beschrieben, verwendet werden.
Claims (6)
1. Toroidgetriebe, wobei die antriebsseitige Scheibeneinheit zur Montage vormontiert
ist, mit:
einer Eingangsscheibe (302A, 402A) und einer axial dazu im Abstand angeord neten Ausgangsscheibe (104B);
Kraftübertragungsrollen (8), die zwischen torusförmigen Flächen (302a, 402a, 104a) angeordnet sind, die an der Eingangsscheibe (302A, 402A) bzw. der Aus gangsscheibe (104B) ausgebildet sind;
einer Mitnehmer-Andrückeinrichtung (309, 409), die die Eingangsscheibe (302A, 402A) in Richtung der Ausgangsscheibe (104B) entsprechend einem aufgebrach ten Drehmoment vorspannt, wobei
die Mitnehmer-Andrückvorrichtung (309, 409) eine Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) mit einer Mitnehmerfläche (313, 413) aufweist,
an der Eingangsscheibe (302A, 402A) eine weitere Mitnehmerfläche (314, 414) ausgebildet ist,
Gruppen von Mitnehmerrollen (112) vorgesehen sind, wovon jede zwischen den Mitnehmerflächen (313, 314, 413, 414) der Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) und der Eingangsscheibe (302A, 402A) angeordnet sind, und
ein Mitnehmerrollenkäfig (311, 411) zwischen der Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) und der Eingangsscheibe (302A, 402A) zum drehbaren Halten der Gruppen von Mitnehmerrollen (112) vorgesehen ist; und mit
einer Vormontage-Einrichtung zum Vormontieren der Eingangsscheibe (302A, 402A), der Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) und des Mitnehmerrollenkäfigs (311, 411) miteinander, wobei die Vormontage-Einrichtung zumindest ein mit einem Innengewinde versehenes erstes Loch aufweist, das in der Eingangsscheibe (302A, 402A) und/oder in dem Mitnehmerrollenkäfig (311, 411) ausgebildet ist;
zumindest ein dazu koaxiales zweites Loch aufweist, das in der Antriebs- Mitnehmerscheibe (310, 410) ausgebildet ist; und
zumindest einen Bolzen (365, 465) aufweist, der durch die koaxial zueinander an geordneten Löcher führbar und in das erste Loch einschraubbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vormontage-Einrichtung eine Niederhalte platte (363) aufweist, die an der Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) durch den Bolzen (365, 465) befestigbar ist, der durch wenigstens ein in der Niederhalte platte (363) ausgebildetes drittes Loch koaxial zu dem ersten und zweiten Loch hindurchführbar ist.
einer Eingangsscheibe (302A, 402A) und einer axial dazu im Abstand angeord neten Ausgangsscheibe (104B);
Kraftübertragungsrollen (8), die zwischen torusförmigen Flächen (302a, 402a, 104a) angeordnet sind, die an der Eingangsscheibe (302A, 402A) bzw. der Aus gangsscheibe (104B) ausgebildet sind;
einer Mitnehmer-Andrückeinrichtung (309, 409), die die Eingangsscheibe (302A, 402A) in Richtung der Ausgangsscheibe (104B) entsprechend einem aufgebrach ten Drehmoment vorspannt, wobei
die Mitnehmer-Andrückvorrichtung (309, 409) eine Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) mit einer Mitnehmerfläche (313, 413) aufweist,
an der Eingangsscheibe (302A, 402A) eine weitere Mitnehmerfläche (314, 414) ausgebildet ist,
Gruppen von Mitnehmerrollen (112) vorgesehen sind, wovon jede zwischen den Mitnehmerflächen (313, 314, 413, 414) der Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) und der Eingangsscheibe (302A, 402A) angeordnet sind, und
ein Mitnehmerrollenkäfig (311, 411) zwischen der Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) und der Eingangsscheibe (302A, 402A) zum drehbaren Halten der Gruppen von Mitnehmerrollen (112) vorgesehen ist; und mit
einer Vormontage-Einrichtung zum Vormontieren der Eingangsscheibe (302A, 402A), der Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) und des Mitnehmerrollenkäfigs (311, 411) miteinander, wobei die Vormontage-Einrichtung zumindest ein mit einem Innengewinde versehenes erstes Loch aufweist, das in der Eingangsscheibe (302A, 402A) und/oder in dem Mitnehmerrollenkäfig (311, 411) ausgebildet ist;
zumindest ein dazu koaxiales zweites Loch aufweist, das in der Antriebs- Mitnehmerscheibe (310, 410) ausgebildet ist; und
zumindest einen Bolzen (365, 465) aufweist, der durch die koaxial zueinander an geordneten Löcher führbar und in das erste Loch einschraubbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vormontage-Einrichtung eine Niederhalte platte (363) aufweist, die an der Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410) durch den Bolzen (365, 465) befestigbar ist, der durch wenigstens ein in der Niederhalte platte (363) ausgebildetes drittes Loch koaxial zu dem ersten und zweiten Loch hindurchführbar ist.
2. Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt
(364) der Niederhalteplatte (363) mit einer Endoberfläche der Antriebswelle (315a,
415a) in Kontakt ist.
3. Toroidgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor
montage-Einrichtung eine erste Niederhaltevorrichtung (462a) zum Koppeln der
Antriebs-Mitnehmerscheibe (410) des Halters (411) und der Antriebswelle (415a)
und eine zweite Niederhaltevorrichtung (468) aufweist, die auf einem Zwischenab
schnitt der Antriebswelle (415a) aufgepaßt und darauf abgestützt ist.
4. Toroidgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Material der Vormontage-Einrichtung weicher ist, als ein metallisches Material,
das die Antriebswelle (315a, 415a), die Antriebs-Mitnehmerscheibe (310, 410), die
Eingangsscheibe (302a, 402A) und die Rollen (112) bildet.
5. Toroidgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Loch als Sackloch mit einer Gewindebohrung in der Eingangsscheibe
(302A) ausgebildet ist und ein weiteres dazu koaxiales Durchgangsloch in dem
Mitnehmerrollenkäfig (311) ausgebildet ist.
6. Toroidgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Eingangsscheibe (302A), dem Mitnehmerrollenkäfig (311), der Antriebs-
Mitnehmerscheibe (310) und der Niederhalteplatte (363) jeweils mindestens 3 Lö
cher ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19860992A DE19860992C2 (de) | 1997-08-04 | 1998-08-03 | Stufenlos verstellbares Getriebe |
Applications Claiming Priority (3)
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