DE19850867C2

DE19850867C2 - Stepless toroidal gear

Info

Publication number: DE19850867C2
Application number: DE1998150867
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Takemura; Nobuaki Mitamura
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: DE19850867A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe und insbesondere auf ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe für Fahrzeuge, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug, wobei das stufenlos verstellbare Toroidgetriebe eine an einer Eingangswelle aufgesetzte Antriebsscheibe, eine an einer Ausgangswelle aufgesetzte Antriebsscheibe und ein Hochleistungswälzlager mit einem inneren Ring, einem äußeren Ring und einer Vielzahl von Walzkörpern aufweist, wobei sich der innere Ring zur Kraftübertragung von der Eingangswelle zur Ausgangswelle auf der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe abwälzt.The invention relates to a continuously adjustable Toroidal gear and especially on a continuously variable adjustable toroidal gear for vehicles such as for example a motor vehicle, which is infinitely variable adjustable toroidal gear one on an input shaft attached drive pulley, one on an output shaft attached drive pulley and a high-performance roller bearing with an inner ring, an outer ring and a variety of rolling elements, wherein the inner ring to Power transmission from the input shaft to the output shaft the drive pulley and the driven pulley rolls.

Herkömmlicherweise wurden bisher Schaltgetriebe mit Zahnrä dern am häufigsten als Schaltgetriebe in Fahrzeugen verwen det. Neben anderen im Maschinenbau üblichen Stählen und Le gierungsstählen gemäß den Normen JIS G4051 bis G4202 wurden zur Herstellung der Getrieberäder niedrig legierte Stähle wie beispielsweise SCr420 und SCM420 eingesetzt. Diese ma schinenbautechnischen Stähle als Ausgangswerkstoffe werden zu Zahnrädern geformt und dann einer Oberflächenbehandlung wie Aufkohlung oder Nitrierhärtung unterzogen. Bei den herkömmli chen (automatischen) Schaltgetrieben mit Getriebestufen han delt es sich jedoch um mechanische Getriebe, die nicht stu fenlos schaltbar sind. Deshalb entsteht während der Kraft übertragung ein Verlust oder kommt es zu einem Schaltruck. Traditionally, manual transmissions with toothed gears have been used most commonly used as a manual transmission in vehicles det. In addition to other steels and Le commonly used in mechanical engineering alloy steels in accordance with the standards JIS G4051 to G4202 for the manufacture of gear wheels low alloyed steels such as for example SCr420 and SCM420 used. This ma engineering steels as raw materials are becoming Gears shaped and then a surface treatment like Subjected to carburization or nitriding. With the conven Chen (automatic) manual transmissions with gear stages However, it is mechanical gears that are not stu are switchable without windows. That is why arises during the force transmission a loss or there is a switching jolt.

Andererseits entstehen bei stufenlos schaltbaren Getrieben keine Schaltsprünge. Dementsprechend sind stufenlos verstellbare Getriebe den Schaltgetrieben mit Getriebestufen hinsichtlich der Kenndaten der Kraftübertragung überlegen und weisen diesen gegenüber einen hohen Wirkungsgrad im Kraftstoffverbrauch auf. Aus diesem Grund wurden in neuerer Zeit verschiedene Forschungsarbeiten zur Einbeziehung stufenloser Getriebe in heutigen Kraftfahrzeugen durchgeführt, und bei einigen Kraftfahrzeugen wurden stufenlos verstellbare Getriebe mit Riemenschaltung eingesetzt.On the other hand, with continuously variable transmissions no jumps. Accordingly, are stepless adjustable gearboxes the manual gearboxes with gear stages superior to the power transmission characteristics and have a high degree of efficiency in Fuel consumption. Because of this, have been in newer Time various research work for inclusion continuously variable transmission in today's motor vehicles were carried out, and in some motor vehicles continuously variable transmission with belt shift used.

Eines dieser stufenlosen Getriebe ist ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe mit Antriebs- und Abtriebsscheiben und einem Hochleistungswälzlager. Dieses stufenlos verstellbares Toroidgetriebe kann höhere Drehmo mente als ein stufenlos verstellbares Getriebe mit Riemen antrieb übertragen und gilt deshalb als wirksames stufenlos verstellbares Getriebe für mittelgroße und große Kraftfahrzeuge. Aus diesem Grund wird die Entwicklung eines hochbeständigen Werkstoffs angestrebt, der sich zur Übertragung hoher Drehmomente eignet und auch bei hohen Temperaturen bruchfest ist.One of these continuously variable transmissions is a continuously variable one adjustable toroidal gear with drive and Driven disks and a high-performance roller bearing. This infinitely variable toroidal gear can increase torque elements as a continuously adjustable gear with belt transmission transmitted and is therefore considered to be effective stepless adjustable gear for medium and large Motor vehicles. For this reason, the development of a strived for highly resistant material, which becomes Transmission of high torques is suitable and also at high Temperatures is unbreakable.

Als herkömmliche hochbeständige Werkstoffe für solche stufen losen Toroidgetriebe wurden die nachfolgend genannten Mate rialien eingesetzt. Und zwar werden, wie in der japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnummer 7-208568 of fenbart, Wälzkörper eines Hochleistungswälzlagers in einem stufenlosen Toroidgetriebe aus Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt hergestellt und dann karbonitriert, gehär tet und angelassen. Des weiteren wird als Werkstoff für die Wälzkörper eines stufenlosen Toroidgetriebes chromhaltiger maschinenbautechnischer Stahl eingesetzt, wie in der japani schen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnummer 9-79336 beschrieben, und werden die Wälzkörper dann in der Weise kar bonitriert, dass sie die folgenden Bedingungen erfüllen.As conventional high-resistance materials for such stages loose toroidal gears were the mate mentioned below rialien used. Namely, like in Japanese Patent application KOKAI publication number 7-208568 of fenbart, rolling elements of a high-performance rolling bearing in one stepless toroidal steel transmission with medium or high Carbon content produced and then carbonitrided, hardened tet and started. Furthermore, as a material for the Rolling elements of a stepless toroidal gearbox containing chrome mechanical engineering steel used, as in the japani patent application KOKAI publication number 9-79336 described, and the rolling elements are then kar creditors that they meet the following conditions.

Und zwar beträgt der Stickstoffgehalt im Wälzkörper 0,2 bis 0,6 Gew.-%. In einer Tiefe d ≦ 0,2 Zst - wobei Zst die Tiefe ist, bei welcher im Inneren des Wälzkörpers infolge des Flä chenkontakts die größte Scherspannung entsteht - betragen der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt 0,9 bis 1,3 Gew.-%, der Austenitrestanteil 20 bis 45 Vol.-% und die Härte Hv500 oder mehr. Außerdem beträgt in einer Tiefe, in der die Bedingung 0,5 Zst ≦ d ≦ 1,4 Zst erfüllt ist, der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt 0,6 Gew.-% ≦ C + N ≦ 1,2 Gew.-%, während die Härte Hv700 oder mehr beträgt.The nitrogen content in the rolling element is 0.2 to 0.6% by weight. At a depth d ≦ 0.2 Zst - where Zst is the depth is in which inside the rolling element due to the Flä the greatest shear stress arises - amount to Carbon and nitrogen content 0.9 to 1.3 wt .-%, the Austenite residue 20 to 45 vol .-% and hardness Hv500 or more. It is also at a depth where the condition 0.5 Zst ≦ d ≦ 1.4 Zst is met, the carbon and Nitrogen content 0.6% by weight ≦ C + N ≦ 1.2% by weight, while the Hardness is Hv700 or more.

Wenn ein herkömmliches stufenlos verstellbares Toroidgetriebe angetrieben wird, entsteht zwischen den Antriebs- und Abtriebsscheiben und dem Hochleistungswälzlager (d. h. auf der Zugkraftfläche) ein hoher Kontaktdruck. Infolgedessen wirkt auf das Hochleistungswälzlager eine hohe Axialbelastung ein, so dass auf das Lager eine hohe Wälzkontaktbelastung einwirkt, die der eines Wälzlagers vergleichbar ist. Dieser Kontaktdruck und diese Axialbelastung führen zu einer hohen Last, die bei üblichen Wälzlagern nicht entsteht. Insbesondere kommt es an der Zugkraftfläche oder Lagerfläche des Leistungswälzkörpers leicht zu Abblätterungen oder zur Bruchbildung. Dadurch lässt sich die Laufdauer einer Hochleistungswälzlagerfläche unmöglich verlängern. Beispielsweise beträgt bei einem stufenlosen Toroidgetriebe der Kontaktflächendruck eines Zugkraft-Übertragungsteils bei maximalem Drehmoment und minimaler Geschwindigkeit Pmax = 3,9 GPa (wenn der Radius der Hauptachse der Kontaktellipse a = 5 mm und der Radius der Nebenachse der Kontaktellipse b = 1,3 mm, an der Position, an der die höchste dynamische Scherbeanspruchung entsteht: Zo = 0,48 b, und die Position, an der die höchste statische Scherbeanspruchung gegeben ist: Zst = 0,72 b). If a conventional continuously variable toroidal gear is driven, arises between the drive and Driven disks and the high-performance roller bearing (i.e. on the Traction area) a high contact pressure. As a result works a high axial load on the high-performance roller bearing, so that a high rolling contact load on the bearing acts, which is comparable to that of a rolling bearing. This Contact pressure and this axial load lead to a high Load that does not arise with conventional rolling bearings. In particular, it occurs on the traction surface or bearing surface of the power rolling element easily to exfoliation or Fracturing. This allows the running time of a Impossible to extend high-performance roller bearing surface. For example, in a stepless toroidal gear the contact surface pressure of a tensile force transmission part maximum torque and minimum speed Pmax = 3.9 GPa (if the radius of the main axis of the contact ellipse a = 5 mm and the radius of the minor axis of the contact ellipse b = 1.3 mm, at the position where the highest dynamic Shear stress occurs: Zo = 0.48 b, and the position at which the highest static shear stress is given: Zst = 0.72 b).

Im Vergleich zu herkömmlichen Wälzlagern liegt bei einem stu fenlosen Toroidgetriebe ein typisches Merkmal und ein ernstzunehmendes Problem vor; da im Gegensatz zur Situation in einem Lager die Steifigkeitsreserve niedrig ist, werden der Leistungswälzkörper, die Antriebsscheibe und die Ab triebsscheibe wiederholt mit einer Biegespannung belastet, um eine hohe Zugspannung herbeizuführen (bei FEM-Berechnungen und anhand von Messergebnissen bei Messungen unter Verwendung eines Dehnungsmessers ist festzustellen, dass auf der Zug kraftfläche bei höchster Belastung und geringster Geschwin digkeit eine Zugspannung von etwa 883 N/mm² entsteht), j so dass sich ausgehend von diesen Bereichen aus Ausgangspunkt leicht Risse bilden. Dadurch wird es unmöglich, die Ermü dungsrissfestigkeit zu erhöhen (Fig. 3 und 4). Aufgrund einer Reihe von Forschungsarbeiten zu diesen Problemen wird über die Laufleistungsdauer unter Biegespannung berichtet (Manuscripts for Japan Tribology Conference, Morioka, 1992- 10, S. 793 bis 796). In dieser Veröffentlichung wird be schrieben, dass die Lebensdauer deutlich kürzer wird, wenn Wälzkontaktspannung in Kombination mit Biegespannung vor liegt.Compared to conventional roller bearings, a stepless toroidal gear has a typical feature and a serious problem; Since the stiffness reserve is low in contrast to the situation in a bearing, the power roller, the drive pulley and the driven pulley are repeatedly loaded with a bending stress in order to bring about a high tensile stress (in FEM calculations and on the basis of measurement results for measurements using a strain gauge to determine that a tensile stress of approximately 883 N / mm ² arises on the tensile force surface at the highest load and at the lowest speed), j so that, starting from these areas, cracks easily form from the starting point. This makes it impossible to increase the fatigue crack resistance ( Figs. 3 and 4). Based on a series of research on these problems, the mileage under bending stress is reported (Manuscripts for Japan Tribology Conference, Morioka, 1992-10, pp. 793 to 796). In this publication, it is described that the service life becomes significantly shorter when rolling contact stress is present in combination with bending stress.

Gemäß Fig. 3 und 4 wirkt deshalb die Kombination einer wie derholten großen Scherbeanspruchung und einer wiederholten hohen Biegespannung auf das Hochleistungs-Wälzlager dieses stufenlos verstellbares Toroidgetriebes ein, was zu einem hoch spannungsbelasteten Zustand führt, der bei Allzweck- Wälzlagern nicht auftritt. Beispielsweise liegt gegenüber einem herkömmlichen Spitzenwert P1 der Punkt tiefer auf einem Wert P2, an dem sich die höchste Spannung aufbaut. Dementsprechend genügt die einfache Durchführung einer Aufkohlung - die als wirksames Verfahren zur Verbesserung der Abblätterfestigkeit bei Allzweck-Wälzlagern gilt - nicht, um die Lebensdauer der Lager zu verlängern. According to FIGS. 3 and 4, the combination of repeated high shear stress and repeated high bending stress acts on the high-performance roller bearing of this continuously variable toroidal gear, which leads to a highly stressed state that does not occur in general-purpose roller bearings. For example, compared to a conventional peak value P1, the point lies lower at a value P2 at which the highest voltage builds up. Accordingly, simply carrying out carburizing - which is an effective method for improving the resistance to flaking in general-purpose rolling bearings - is not sufficient to extend the life of the bearings.

Bei einem stufenlosen Toroidgetriebe wird im Gegensatz zu Allzweck-Wälzlagern Wärme erzeugt, wenn von den Antriebs- und Abtriebsscheiben und der Zugkraftfläche des Leistungswälzkör pers eine hohe Zugkraft übertragen wird. Am Kontaktpunkt ist eine Temperatur von über 200°C zu erwarten, so dass herkömm liche Lagerwerkstoffe nicht eingesetzt werden können. Somit werden die Mengen an dem Legierungsbestandteil Molybdän, der auch bei hohen Temperaturen seine Härte behält, oder an dem Legierungsbestandteil Silizium, der die leicht auftretenden Strukturveränderungen verzögert, genau angegeben.In contrast to a stepless toroidal gear General Purpose Rolling Bearings generates heat from the drive and Output disks and the traction area of the power roller pers a high traction is transmitted. Is at the contact point a temperature of over 200 ° C can be expected, so that convention Liche bearing materials can not be used. Consequently the amounts of the alloy component molybdenum, the maintains its hardness even at high temperatures, or on the Alloy component silicon, which is the most easily occurring Structural changes delayed, specified.

Nach der vorstehend angesprochenen japanischen Patentanmel dung KOKAI Veröffentlichungsnummer 9-79336 wird eine Karbo nitrierung vorgenommen, um den Stickstoffanteil im Wälzkörper auf 0,2 bis 0,6 Gew.-% einzustellen. In einer Tiefe von d ≦ 0,2 Zst - wobei Zst die Tiefe ist, bei welcher im Inneren des Wälzkörpers infolge eines Flächenkontakts die höchste Scherbeanspruchung entsteht - betragen die Kohlenstoff- und Stickstoffmenge 0,9 bis 1,3 Gew.-%, die Austenitrestmenge 20 bis 45 Vol.-% und die Härte nach Vickers mindestens Hv500.According to the Japanese patent application mentioned above KOKAI publication number 9-79336 becomes a carbo nitriding made to the nitrogen content in the rolling element to be set to 0.2 to 0.6% by weight. At a depth of d ≦ 0.2 Zst - where Zst is the depth at which inside the Rolling body the highest due to a surface contact Shear stress occurs - the carbon and Amount of nitrogen 0.9 to 1.3% by weight, the amount of austenite 20 up to 45 vol .-% and Vickers hardness at least Hv500.

Außerdem beträgt in einer Tiefe, in welcher die Bedingung 0,5 Zst ≦ d ≦ 1,4 Zst erfüllt ist, die Kohlenstoff- und Stick stoffmenge 0,6 Gew.-% ≦ C + N ≦ 1,2 Gew.-%, während die Härte bei Hv700 oder höher liegt. Wie sich aus dem Vergleichsbei spiel in Fig. 6 ergibt, gelten diese angegebenen Werte nur als wirksam bei der Kontaktspannung. Da, mit anderen Worten, die Härte nahe der Oberfläche nur Hv500 beträgt, ist die an gegebene Härteverteilung für die Scheiben unbefriedigend, welche weiterhin mit Biegespannung beaufschlagt sind.In addition, at a depth in which the condition 0.5 Zst ≦ d ≦ 1.4 Zst is met, the amount of carbon and nitrogen is 0.6% by weight ≦ C + N ≦ 1.2% by weight, while the hardness is Hv700 or higher. As can be seen from the comparison example in FIG. 6, these values given are only effective for the contact voltage. In other words, since the hardness near the surface is only Hv500, the given hardness distribution for the disks, which are still subjected to bending stress, is unsatisfactory.

Des weiteren wird, wie das Vergleichsbeispiel 2 in Fig. 6 zeigt, die Tiefe von 0,5 Zst bis 1,4 Zst, bei welcher die Härte mit Hv700 angegeben ist, dadurch eingestellt, dass nur die Wälzkontaktspannung berücksichtigt wird. Wenn nun die Biegespannung damit kombiniert wird, ist deshalb die angege bene Härte unzureichend. Auch wenn sich die Abriebfestigkeit verbessert, wenn an der Oberfläche der Stickstoffanteil 0,2 bis 0,6 Gew.-% beträgt, ist außerdem diese Stickstoffmenge in der Oberfläche zu groß und verschlechtert die Verarbeitbar keit beträchtlich. Dabei ist zu beachten, dass der Wert der Härte nach Vickers Hv in etwa das Dreifache des Wertes der Verformungsspannung δy und etwa das Sechsfache des Wertes der Scherspannung τ beträgt.Furthermore, as the comparative example 2 in FIG. 6 shows, the depth from 0.5 Zst to 1.4 Zst, at which the hardness is specified as Hv700, is set by only taking the rolling contact voltage into account. If the bending stress is now combined with it, the specified hardness is therefore insufficient. Even if the abrasion resistance improves when the nitrogen content on the surface is 0.2 to 0.6% by weight, this amount of nitrogen in the surface is also too large and deteriorates the processability considerably. It should be noted that the Vickers Hv hardness value is approximately three times the value of the deformation stress δy and approximately six times the value of the shear stress τ.

Nach der japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungs nummer 7-208568 werden die Wälzkörper des Hochleistungswälz lagers als Bestandteil des stufenlosen Toroidgetriebes aus Stahl mit mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt hergestellt und dann karbonitriert, gehärtet und aufgekohlt.According to Japanese patent application KOKAI publication Number 7-208568 are the rolling elements of the high-performance roller outsourced as part of the stepless toroidal gear Medium or high carbon steel and then carbonitrided, hardened and carburized.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 44 31 007 A1 sind des weiteren Komponenten eines stufenlos verstellbares Toroidgetriebes bekannt, mit denen die Dicke bzw. Tiefe einer gehärteten Schicht, die ein Hv von 550 oder größer aufweist und als effektive Härteschicht bezeichnet wird, von 2 bis 4 mm reicht. Die Spitze einer Restdruckbeanspruchung in einer Tiefe von 0,15 mm von der Oberfläche wird dabei durch ein Kugelstrahlverfahren auf -1275 bis -589 N/mm² gesetzt. Bei den in dieser Druckschrift erwähnten Komponenten ist die Dicke bzw. Tiefe der gehärteten Schicht von der Oberfläche ausgehend definiert und die Restdruckbeanspruchung oder verbleibende Druckbeanspruchung bei dieser absoluten Dicke von der Kontaktfläche ausgehend definiert.From the German patent application DE 44 31 007 A1, components of a continuously adjustable toroidal transmission are also known, with which the thickness or depth of a hardened layer, which has an Hv of 550 or greater and is referred to as an effective hardening layer, of 2 to 4 mm enough. The tip of a residual pressure load at a depth of 0.15 mm from the surface is set to -1275 to -589 N / mm ² by a shot-peening process. In the case of the components mentioned in this publication, the thickness or depth of the hardened layer is defined starting from the surface and the residual pressure load or remaining pressure load is defined at this absolute thickness starting from the contact surface.

Der vorliegenden Erfindung zielt nun auf die Verbesserung eines Werkstoffs für diese Getriebe in der Weise ab, dass dieser auch bei den in neuerer Zeit auftretenden harten Bedingungen mit hohen Drehmomenten eine ausreichende Haltbarkeit besitzt. Ferner besteht die Forderung, dass die Getriebe weiter verkleinert werden und demzufolge Teile bzw. Komponenten dieser Getriebe in ihren Abmessungen reduziert werden. Hierbei sollte die Performance der Teile gesteigert werden, so dass diese fähig sind, in einem höheren Oberflächendruck zu widerstehen.The present invention is now aimed at improvement a material for this gearbox in such a way that this also applies to the hard ones appearing in recent times Adequate conditions with high torques Has durability. There is also a requirement that the Gearbox can be further reduced and consequently parts or Components of these gears are reduced in their dimensions become. The performance of the parts should be increased so that they are able to be in a higher Resist surface pressure.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das typische Problem bei einem stufenlosen Toroidgetriebe zu be seitigen, dass Abblätterung infolge von Wälzermüdung, Bruch bildung und Abrieb am inneren und äußeren Lagerring der An triebsscheibe und der Abtriebsscheibe des Hochleistungswälz lagers auftreten, und ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe mit langer Lebensdauer zu schaffen, welches eine Antriebs- und Abtriebsscheibe mit hoher Lebensdauer bei hoher Betriebssicherheit und ein Hochleistungswälzlager umfasst, an denen infolge Ermüdung keine Rissbildung auftritt.An object of the present invention is that typical problem with a toroidal continuously variable transmission sided that exfoliation due to roller fatigue, breakage Formation and abrasion on the inner and outer bearing ring of the An drive pulley and the driven pulley of the high-performance roller bearing occur, and a continuously adjustable To create toroidal gear with a long lifespan, which a drive and driven pulley with a long service life high operational reliability and a high-performance roller bearing includes no cracking due to fatigue occurs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem stufenlosen To roidgetriebe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens ein Element aus der Gruppe, welche den inneren und den äußeren Ring des Hochleistungswälzlagers und die Antriebsscheibe und Abtriebsscheibe umfasst, aus einem Legierungsstahl besteht, der jeweils 0,15 bis 0,5 Gew.-% Kohlenstoff, 0,15 bis 1,5 Gew.-% Silizium und 0,1 bis 1,5 Gew.-% Molybdän, höchstens 9 ppm Sauerstoff und ein weiteres unvermeidliches Fremdelement enthält, und dass das mindestens eine Element so karbonitriert, gehärtet, angelassen und geschliffen ist, dass in der fertigbearbeiteten Oberfläche der Kohlenstoffanteil 0,8 bis 1,2 Gew.-% und der Stickstoffanteil 0,05 bis 0,20 Gew.-% beträgt und die Oberfläche eine Vickers-Härte von mindestens Hv720 aufweist, und die Härte des Elements in einer Tiefe Dx ab der Oberfläche gleich oder mehr als Hv650 beträgt, wobei die Bedingung Dx = 3,0 Zo bis 5,0 Zo erfüllt und Zo von der Oberfläche aus eine Position ist, an der eine höchstmögliche dynamische Scherspannung auftritt. This object is achieved with a stepless To roid gearbox of the type mentioned solved in that at least one element from the group that includes the inner and the outer ring of the high-performance roller bearing and the Includes drive pulley and driven pulley from one Alloy steel is made, each 0.15 to 0.5 wt .-% Carbon, 0.15 to 1.5% by weight silicon and 0.1 to 1.5% by weight Molybdenum, a maximum of 9 ppm oxygen and another contains inevitable foreign element, and that at least an element so carbonitrided, hardened, tempered and that is sanded in the finished surface the carbon content 0.8 to 1.2 wt .-% and the Nitrogen content is 0.05 to 0.20 wt .-% and the Surface has a Vickers hardness of at least Hv720, and the hardness of the element at a depth Dx from Surface area is equal to or more than Hv650, the Condition Dx = 3.0 Zo to 5.0 Zo met and Zo of the Surface from a position where the highest possible dynamic shear stress occurs.

Bei dem erfindungsgemäßen stufenlosen Toroidgetriebe werden die inneren und äußeren Ringe des Hochleistungswälzlagers und die Antriebs- und Abtriebsscheiben einer Karbonitrierung und einer physikalischen Oberflächenbehandlung wie beispielsweise Kugelstrahlen unterzogen. Dadurch werden Abblätterung, Bruch bildung und Ermüdungsrissbildung an diesen Elementen verhin dert.In the stepless toroidal transmission according to the invention the inner and outer rings of the high-performance roller bearing and the drive and driven pulleys of a carbonitriding and a physical surface treatment such as Subjected to shot peening. This causes flaking, breakage formation and fatigue crack formation on these elements changed.

Die Gründe, weshalb für die erfindungsgemäßen Bestandteile Grenzen gesetzt sind, werden nachstehend erläutert.The reasons why for the ingredients of the invention Limits are explained below.

1) Carbon content of the finished surface: 0.8 up to 1.2% by weight

Nachdem der Leistungswälzkörper (Innenring), der Außenring, die Antriebsscheibe und die Abtriebsscheibe karbonitriert, gehärtet, angelassen und geschliffen wurden, wird der Kohlen stoffanteil in der fertigbearbeiteten Oberfläche mit 0,8 bis 1,2 Gew.-% aus den nachfolgend genannten Gründen angegeben. Dies bedeutet, dass der Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche von 0,8 Gew.-% oder mehr erforderlich ist, um eine ausrei chende Härte gegenüber der Wälzermüdung und eine ausreichende Festigkeit gegenüber einer Beanspruchung mit Biegespannung zu erzielen. Wenn der Kohlenstoffanteil in der Oberfläche höher ist als 1,2 Gew.-%, bildet sich leicht ein riesiger Hartmetallanteil, wodurch sich Anrisspunkte bilden.After the power rolling element (inner ring), the outer ring, the drive pulley and the driven pulley are carbonitrided, the coal is hardened, tempered and ground proportion of fabric in the finished surface with 0.8 to 1.2% by weight for the reasons given below. This means that the carbon content on the surface of 0.8% by weight or more is required to be sufficient adequate hardness against rolling fatigue and sufficient Resistance to bending stress achieve. If the carbon content in the surface is higher is than 1.2% by weight, a huge one easily forms Tungsten carbide component, which creates crack points.

2) Nitrogen content of the finished surface: 0.05 up to 0.20% by weight

Wenn der Stickstoffanteil in der Oberfläche 0,05 Gew.-% oder mehr beträgt, verbessert sich die Anlassbeständigkeit und verteilt sich feines Hartmetall und wird ausgeschieden. Dadurch verbessert sich die Festigkeit noch weiter. Wenn der Stickstoffanteil in der Oberfläche höher als 0,20 Gew.-% ist, erhöht sich zwar die Abriebfestigkeit, doch lässt sich das Polieren nur mit Schwierigkeiten durchführen. If the nitrogen content in the surface is 0.05% by weight or is more, the temper resistance and improves spreads fine carbide and is excreted. This further improves the strength. If the Nitrogen content in the surface is higher than 0.20% by weight, Although the abrasion resistance increases, it can be done Polishing is difficult.

3) Hardness of the finished surface: Hv720 or more Hardness at position Dx: Hv650 or more

Es ist wünschenswert, eine Karbonitrierung vorzunehmen, durch welche die Oberflächenhärte einem Vickersgrad von Hv650 oder mehr entspricht und die Härte in einer Tiefe Dx ab der Ober fläche Hv650 oder mehr beträgt, nachdem gehärtet und angelas sen wurde. Die Tiefe Dx entspricht dabei einer Position mit kritischer äquivalenter Spannungserzeugung bei einer synthe tisierten Spannungsverteilung der Verteilung der Scherbean spruchung und in der Verteilung der Biegebeanspruchung. Dabei ist zu beachten, dass Dx = 3,0 Zo bis 5,0 Zo ist, wobei Zo eine Position mit Erzeugung höchstmöglicher dynamischer Scherbeanspruchung ab der Oberfläche ist.It is desirable to carry out carbonitriding through which has a Vickers degree of Hv650 or corresponds more and the hardness at a depth Dx from the top area is Hv650 or more after hardened and tempered was. The depth Dx corresponds to a position with critical equivalent voltage generation in a synthesis tized distribution of the distribution of the shear bean stress and in the distribution of the bending stress. there note that Dx = 3.0 Zo to 5.0 Zo, where Zo a position with the creation of the highest possible dynamic Is shear stress from the surface.

Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt wirkt eine wiederholte hohe Scherspannung in Kombination mit einer wiederholten hohen Biegespannung auf die Elemente eines Hochleistungswälzlagers 8 eines stufenlosen Toroidgetriebes ein, was im Unterschied zu allgemeinen Wälzlagern zu einem hoch spannungsbelasteten Zustand führt. Dementsprechend liegt die Position mit maxima ler Spannungserzeugung auf einem Wert P2 und somit tiefer als der herkömmliche Spitzenwert P1. Der Grund hierfür ist darin zu suchen, dass die Härteverteilung durch Vornahme einer Kar bonitrierung unter Berücksichtigung der synthetisierten Spannungsbelastung spezifiziert wird, anstelle einfacher Vor nahme einer Aufkohlung, die als wirksames Verfahren zur Ver besserung der Abblätterfestigkeit bei Wälzlagern gilt.As shown in FIGS. 3 and 4, a repeated high shear stress in combination with a repeated high bending stress acts on the elements of a high-performance roller bearing 8 of a stepless toroidal transmission, which, in contrast to general roller bearings, leads to a highly stressed state. Accordingly, the position with maximum voltage generation is at a value P2 and thus lower than the conventional peak value P1. The reason for this is to be found in the fact that the hardness distribution is specified by carrying out carbon nitriding, taking into account the synthesized stress load, instead of simple carburization, which is considered an effective method for improving the flaking resistance in rolling bearings.

Bei einem stufenlosen Toroidgetriebe wird im Unterschied zu üblichen Wälzlagern Wärme erzeugt, wenn von der Antriebs- und Abtriebsscheibe und der Zugkraftfläche des Leistungswälzkör pers eine hohe Zugkraft übertragen wird. Am Kontaktpunkt ist eine Temperatur von mehr als 200°C zu erwarten, so dass ein herkömmlicher Lagerwerkstoff nicht eingesetzt werden kann. Deshalb werden für den Legierungsbestandteil Molybdän, der auch bei hohen Temperaturen seine Härte behält, und für den Legierungsbestandteil Silizium, das leicht entstehende Struk turveränderungen verzögert, spezifiziert.In the case of a continuously variable toroidal gear, the difference is too usual bearings generates heat when from the drive and Output disc and the traction area of the power roller pers a high traction is transmitted. Is at the contact point a temperature of more than 200 ° C is expected, so a conventional bearing material can not be used. Therefore, for the alloy component molybdenum, the maintains its hardness even at high temperatures, and for that Alloy component silicon, the easily emerging structure door changes delayed, specified.

Nach der vorstehend behandelten japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnummer 9-79336 wird eine Karbonitrie rung vorgenommen, um den Stickstoffanteil im Wälzkörper auf 0,2 bis 0,6 Gew.-% einzustellen. In einer Tiefe d ≦ 0,2 Zst - wobei Zst die Tiefe ist, bei welcher im Inneren des Wälzkör pers infolge eines Flächenkontakts die höchstmögliche Scher spannung entsteht - beträgt der Kohlenstoff- und Stick stoffanteil 0,9 bis 1,3 Gew.-%, der Austenitrestanteil 20 bis 45 Vol.-% und die Härte mindestens Hv500. Außerdem beträgt in einer Tiefe, in der die Bedingung 0,5 Zst ≦ d ≦ 1,4 Zst erfüllt ist, der Kohlenstoff- und Stickstoffanteil 0,6 Gew.-% bis 1,2 Gew.-%, während die Härte Hv700 oder mehr beträgt. Wie sich aus dem Vergleichsbeispiel 1 in Fig. 6 ergibt, gelten diese genau angegebenen Werte nur als für die Kontaktspannung wirk sam. Da mit anderen Worten die Härte nahe der Oberfläche nur Hv500 beträgt, ist die spezifizierte Härteverteilung für die Scheiben unbefriedigend, auf die weiterhin die Biegespannung einwirkt. Außerdem wird, wie aus dem Vergleichsbeispiel in Fig. 6 zu entnehmen ist, die Tiefe von 0,5 Zst bis 1,4 Zst, bei welcher die Härte mit Hv700 angegeben ist, dadurch einge stellt, dass nur die Wälzkontaktspannung berücksichtigt wird. Wenn nun die Biegespannung damit kombiniert wird, ist somit die angegebene Härte nicht entsprechend hoch. Wenn außerdem der Stickstoffanteil an der Oberfläche 0,2 bis 0,6 Gew.-% be trägt, erhöht sich die Abriebfestigkeit und damit sinkt die Verarbeitbarkeit beträchtlich, da diese Stickstoffmenge in der Oberfläche zu hoch ist.According to the Japanese patent application KOKAI publication number 9-79336 dealt with above, carbonitriding is carried out in order to adjust the nitrogen content in the rolling element to 0.2 to 0.6% by weight. At a depth d ≦ 0.2 Zst - where Zst is the depth at which the highest possible shear stress arises in the interior of the rolling element as a result of surface contact - the proportion of carbon and nitrogen is 0.9 to 1.3% by weight , the austenite residue 20 to 45 vol .-% and the hardness at least Hv500. In addition, at a depth where the condition 0.5 Zst ≦ d ≦ 1.4 Zst is satisfied, the carbon and nitrogen content is 0.6 wt% to 1.2 wt%, while the hardness is Hv700 or is more. As can be seen from comparative example 1 in FIG. 6, these precisely specified values are only effective for the contact voltage. In other words, since the hardness near the surface is only Hv500, the specified hardness distribution for the disks, which is still affected by the bending stress, is unsatisfactory. In addition, as can be seen from the comparative example in FIG. 6, the depth of 0.5 Zst to 1.4 Zst, at which the hardness is specified as Hv700, is set by only taking the rolling contact voltage into account. If the bending stress is combined with it, the specified hardness is not correspondingly high. In addition, if the nitrogen content on the surface is 0.2 to 0.6% by weight, the abrasion resistance increases and thus the processability drops considerably, since this amount of nitrogen in the surface is too high.

Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Tiefe Zo, bei welcher die höchstmögliche dynamische Scherbelastung wirksam ist, bei der Berechnung der Laufleistung jedes Bau teils herangezogen. Therefore, according to the present invention, the depth Zo, where the highest possible dynamic shear stress is effective in calculating the mileage of each construction partly used.

Nachstehend werden nun die Berechnungen für die Position Zo beschrieben, bei welcher die höchstmögliche dynamische Scherbelastung wirksam ist.Below are the calculations for the position Zo described in which the highest possible dynamic Shear stress is effective.

Der Punktkontakt zwischen den Stählen ergibt sich wie folgt:
The point contact between the steels is as follows:

a = (50,5 × 10^-3)µ.(P/Σρ)^1/3 (1)
a = (50.5 × 10 ^-3 ) µ. (P / Σρ) ^1/3 (1)

b = (50,5 × 10^-3)ν.(P/Σρ)^1/3 (2)
b = (50.5 × 10 ^-3 ) ν. (P / Σρ) ^1/3 (2)

b/a = {(t² - 1)(2t - 1)}^1/2 = k1 (3)
b / a = {(t ² - 1) (2t - 1)} ^1/2 = k1 (3)

cosτ =|ρ₁₁ - ρ₁₂ + ρ₂₁ - ρ₂₂|/Σρ (4)
cosτ = | ρ ₁₁ - ρ ₁₂ + ρ ₂₁ - ρ ₂₂ | / Σρ (4)

wobei a der Radius der Hauptachse der Kontaktellipse ist, b der Radius der Nebenachse der Kontaktellipse ist, τ ein Hilfswinkel ist, µ und ν zu cosτ zugeordnete Konstante sind, P die Belastung darstellt, und Σρ (= ρ₁₁ + ρ₁₂ + ρ₂₁ + ρ₂₂) die Summierung der Hauptbiegungen darstellt, die an einem Kon taktpunkt zwischen zwei elastischen Teilen einen rechten Win kel bilden.where a is the radius of the main axis of the contact ellipse, b is the radius of the minor axis of the contact ellipse, τ is an auxiliary angle, µ and ν are constants assigned to cosτ, P represents the load, and Σρ (= ρ ₁₁ + ρ ₁₂ + ρ ₂₁ + ρ ₂₂ ) represents the summation of the main bends that form a right angle at a contact point between two elastic parts.

Dabei ist zu beachten, dass zwischen µ, ν, k₁ und k₂ die fol genden Beziehungen bestehen:
It should be noted that the following relationships exist between µ, ν, k ₁ and k ₂ :

µ = {2E(k₂)/πk₁₂}^1/3
µ = {2E (k ₂ ) / πk ₁₂ } ^1/3

ν = {2E(k₂)k₁/π}^1/3
ν = {2E (k ₂ ) k ₁ / π} ^1/3

k₁ = b/a
k ₁ = b / a

k₂ = (1 - k₁₂)^1/2 k ₂ = (1 - k ₁₂ ) ^1/2

Damit sind µ und ν Konstanten, die nach dem vollständigen Ellipsenintegral der zweiten Art berechnet werden.Hence µ and ν are constants, which after the complete Ellipse integral of the second type can be calculated.

Wenn a und b jeweils aus den Gleichungen (1) und (2) berech net und in Gleichung (3) eingesetzt werden, um die Gleichung nach einem Parameter t aufzulösen, erhält man die Position Zo, an der die höchstmögliche dynamische Scherspannung er zeugt wird, durch die nachfolgende Gleichung (5). Dies wird auf S. 230 bis 240 in "Bearing Lubrication Manual (Nikkan Kogyo Shinbunsha, Bearing Lubrication Manual Editorial Com mittee ed., 1961)" beschrieben.

Zo = b{(t + 1)(2t - 1)^1/2}^-1 (5)If a and b are calculated from equations (1) and (2) and used in equation (3) to solve the equation according to a parameter t, one obtains the position Zo at which the highest possible dynamic shear stress is generated , by the following equation (5). This is described on pages 230 to 240 in "Bearing Lubrication Manual (Nikkan Kogyo Shinbunsha, Bearing Lubrication Manual Editorial Com mittee ed., 1961)".

Zo = b {(t + 1) (2t - 1) ^1/2 } ^-1 (5)

Zo läßt sich auch unter Heranziehung eines höchstmöglichen Kontaktdrucks Pmax aus einer Beziehung berechnen, die wie folgt wiedergegeben ist:
Zo can also be calculated using the highest possible contact pressure Pmax from a relationship which is shown as follows:

Pmax = [188 × {P(Σρ)²}^1/3]/µν (6)Pmax = [188 × {P (Σρ) ² } ^1/3 ] / µν (6)

Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Bereich der Erzeugung einer kritischen äquivalenten Spannung, den man durch Syn thetisieren einer Scherspannungsverteilung und einer Biege spannungsverteilung auf der Grundlage des nach vorstehendem Ansatz berechneten Wertes von Zo erhält, als Dx = 3,0 Zo bis 5,0 Zo spezifiziert. Erfindungsgemäß gilt dieser Bereich als wichtig zur Verhinderung des Abblätterns infolge Wälzermü dung, Bruch und Ermüdungsrissbildung am inneren und äußeren Ring des Hochleistungswälzlagers, an der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe als Bestandteile des stufenlosen Toroid getriebes bei Einsatz des Getriebes.In the present invention, an area of production a critical equivalent voltage, which can be determined by Syn theorize a shear stress distribution and a bending stress distribution based on the above Approach calculated value of Zo receives as Dx = 3.0 Zo 5.0 Zo specified. According to the invention, this area is considered important for preventing flaking due to Wälzermü formation, breakage and fatigue cracking on the inside and outside High performance roller bearing ring, on the drive pulley and the driven pulley as part of the stepless toroid gearbox when using the gearbox.

Um solches Abblättern und Brechen zu verhindern, ist eine Härte von Hv650 oder mehr mindestens an der Position 3 Zo in nerhalb des Dx-Bereichs erforderlich. Bei zunehmender Bean spruchung liegt die Position, an der diese Härte nötig ist, immer tiefer. Deshalb sollte die Härte an der Position 5 Zo vorzugsweise bei Hv65o oder mehr liegen. Aus diesem Grund wird die Härte an der Position Dx mit mindestens HV650 spezi fiziert.To prevent such flaking and breaking is one Hardness of Hv650 or more at least at the 3 Zo position required within the Dx range. With increasing bean the position where this hardness is necessary always deeper. Therefore the hardness at position 5 Zo preferably Hv65o or more. For this reason the hardness at position Dx is specified with at least HV650 fied.

4) Continuous tension in depth 0.5 Dx to 1.0 Dx: -1275 to - 589 N / mm ²

Bei Durchführung einer Kugelstrahlbehandlung (SP) stoßen die Arbeitsmedien (z. B. Stahlkugeln) mit der Oberfläche eines Ma terials zusammen, um die Oberfläche des kugelgestrahlten Ma terials und dessen Umgebung (die nachstehend auch als Ober flächenschichtenbereiche bezeichnet wird) plastisch zu verformen, wodurch einzelne Bereiche aufgebaut werden. Dies er zeugt eine Dauerverdichtungspannung. Dementsprechend verbes sert sich die Ermüdungsfestigkeit, wenn eine Kugelstrahlbe handlung in der Weise vorgenommen wird, dass hinsichtlich der auf jeden Bereich einwirkenden Kombination aus Wälzkon taktspannung und hoher Zugspannung eine Dauerverdichtungs spannung von -589 N/mm² oder mehr entsteht. Wenn jedoch die Dauerverdichtungsspannung den Wert von -1275 N/mm² über steigt, wird der Effekt gesättigt und steigen die Bearbei tungskosten. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung soll die "Dauerverdichtungsspannung" als Dauerspannung mit negativem Vorzeichen verstanden werden. Deshalb wird die Dauerverdichtungsspannung immer größer, je höher der absolute Betrag der Dauerverdichtungsspannung steigt, und sie wird immer kleiner, je kleiner der absolute Betrag der Dauer verdichtungsspannung ist.When performing shot peening (SP), the working media (e.g. steel balls) collide with the surface of a material to plastically deform the surface of the shot-peened material and its surroundings (also referred to as surface layer areas below), thereby individual areas are built up. This creates a permanent compression voltage. Accordingly, the fatigue strength is improved if a shot peening treatment is carried out in such a way that a permanent compression stress of -589 N / mm ² or more arises with regard to the combination of rolling contact stress and high tensile stress acting on each area. However, if the permanent compression stress exceeds the value of -1275 N / mm ² , the effect becomes saturated and the processing cost increases. In connection with the present invention, the "permanent compression voltage" is to be understood as a permanent voltage with a negative sign. Therefore, the permanent compression voltage increases, the higher the absolute amount of the permanent compression voltage increases, and it becomes smaller and smaller, the smaller the absolute amount of the permanent compression voltage.

Um ein Abblättern und Brechen der Bauteile des erfindungsge mäßen stufenlosen Toroidgetriebes zu verhindern, muß die Dau erverdichtungsspannung zumindest in einer Tiefe von 1,5 Zo im Bereich Dx mit Entstehung einer kritischen äquivalenten Span nung zwischen -589 und 1275 N/mm² betragen. Je stärker die Belastung ansteigt, desto tiefer liegt die Position, an der diese Dauerverdichtungsspannung erforderlich ist. Mit anderen Worten ist dieser Wert in einer Tiefe von vorzugsweise 2,0 Zo und noch günstiger 3,0 Zo erforderlich.In order to prevent the components of the stepless toroidal transmission according to the invention from flaking and breaking, the permanent compression voltage must be between -589 and 1275 N / mm ² at least at a depth of 1.5 Zo in the area Dx with the emergence of a critical equivalent voltage. The more the load increases, the lower the position at which this permanent compression tension is required. In other words, this value is required at a depth of preferably 2.0 Zo and more preferably 3.0 Zo.

Die Gründe, aus denen für die jeweilige Zusammensetzung des Werkstoffs für das erfindungsgemäße stufenlos verstellbare Toroidgetriebe Grenzwerte gesetzt werden, sollen nachstehend erläutert werden.The reasons for the particular composition of the Material for the continuously adjustable according to the invention Toroidal gear limits are set below are explained.

5) Carbon content: 0.15 to 0.50% by weight

Kohlenstoff muß in einer Menge von 0,15 Gew.-% vorhanden sein, damit eine stabile Reinheit des Werkstoffs für die Massenproduktion erzielt werden kann, welches nur wenige Einschlüsse enthält, die als Faktoren gelten, die die Lebens dauer durch Bruch oder Abblättern verkürzen, und um die Be handlungsdauer der vorgenommenen Karbonitrierung zu verkür zen, mit welcher eine ausreichende Härte gegenüber Wälzermü dung erzielt werden soll. Wenn der Kohlenstoffanteil 0,50 Gew.-% übersteigt, nimmt die Rissfestigkeit in einem zentra len Bereich ab und verschlechtert sich die Maßhaltigkeit bei hohen Temperaturen. Aus diesen Gründen wird für C = 0,15 bis 0,50 Gew.-% spezifiziert.Carbon must be present in an amount of 0.15% by weight so that a stable purity of the material for the Mass production can be achieved with only a few inclusions contains that are considered factors that affect life shorten by breaking or peeling off, and by loading to shorten the duration of the carbonitriding process zen, with a sufficient hardness against Wälzermü should be achieved. If the carbon content is 0.50% by weight exceeds the crack resistance in a center len area and the dimensional accuracy deteriorates high temperatures. For these reasons, for C = 0.15 to 0.50% by weight.

6) Silicon content: 0.15 to 1.50% by weight

Silizium wirkt sich in der Weise aus, dass es die Weißstruk turveränderung verzögert, die unter Wälzermüdung festgestellt wird, und verbessert die Härtbarkeit. Ist Silizium in einer Menge von weniger als 0,15 Gew.-% vorhanden, lässt sich eine ausreichende Erweichungsfestigkeit beim Anlassen nicht er zielen. Liegt der Siliziumanteil über 1,5 Gew.-%, j so ver schlechtert sich die Verarbeitbarkeit deutlich. Deshalb wird für Si = 0,15 bis 1,5 Gew.-% spezifiziert.Silicon affects in such a way that it white structure door change is delayed, which is determined under rolling fatigue and improves hardenability. Is silicon in one Amount of less than 0.15 wt .-%, one can sufficient softening strength when starting not he aim. If the silicon content is above 1.5% by weight, j ver Processability deteriorates significantly. That is why specified for Si = 0.15 to 1.5% by weight.

7) Molybdenum content: 0.1 to 1.5% by weight

Molybdän verbessert die Erweichungsfestigkeit beim Anlassen und die Lagerhärte durch den Effekt, dass es feines Karbid bzw. Hartmetall verteilt, so dass ein prozentualer Gewichtsanteil an Molybdän von mindestens 0,1 erforderlich ist. Wenn allerdings der Molybdänanteil 1,5% übersteigt, ist der Effekt von Molybdän gesättigt und verschlechtert sich unter Umständen die Verarbeitbarkeit. Deshalb wird für Mo = 0,1 bis 1,5% spezifiziert.Molybdenum improves softening strength when starting and the bearing hardness due to the effect that it is fine carbide or carbide distributed, so that a percentage Weight fraction of molybdenum of at least 0.1 required is. However, if the molybdenum content exceeds 1.5%, is the effect of molybdenum saturates and deteriorates possibly processability. Therefore Mo = 0.1 to 1.5% specified.

8) Oxygen content: 9 ppm or less

Sauerstoff kann in dem Stahl auf Oxiden aufbauende Ein schlüsse erzeugen, die bei Ermüdung unter Biegespannung An risspunkte (ringförmige Fehlstellen) bilden oder als nichtme tallische Einschlüsse wirken, wodurch sich die Lebensdauer im Wälzlagerbetrieb verkürzt. Dementsprechend wird für den Sauerstoffanteil eine Obergrenze von 9 ppm angegeben.Oxygen can be based on oxides in the steel generate conclusions that when fatigue under bending stress Form crack points (ring-shaped defects) or as non-points metallic inclusions act, whereby the lifespan in Rolling bearing operation shortened. Accordingly, for the Oxygen content specified an upper limit of 9 ppm.

Weitere Zielsetzungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und teilweise aus der Be schreibung, oder sie werden in der Praxis bei Ausführung der Erfindung erfasst. Die Ziele und Vorteile der Erfindung lassen sich mit Hilfe der im folgenden speziell hervorgehobenen Mittel und Wege sowie Kombinationen erzielen.Further objectives and advantages of the invention emerge from the description below and partly from the Be writing, or they will be in practice when executing the Invention captured. The aims and advantages of the invention can be specified with the help of the following achieve emphasized means and ways as well as combinations.

In der nachfolgenden Beschreibung wird auf die Zeichnung, die als fester Bestandteil in diese Patentbeschreibung eingebun den ist, Bezug genommen, in welcher derzeit bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, die in Ver bindung mit der vorstehenden Beschreibung und der nachste henden ausführlichen Erläuterung der bevorzugten Ausfüh rungsbeispiele zur Erklärung der Grundgedanken der Erfindung dienen. Dabei zeigen:In the description below, the drawing that incorporated as an integral part in this patent description which is referred to in which currently preferred Aus management examples of the invention are shown in Ver binding with the description above and the next one detailed explanation of the preferred embodiment tion examples to explain the basic principles of the invention serve. Show:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe; Figure 1 is a longitudinal sectional view through a continuously adjustable toroidal gear.

Fig. 2A eine Darstellung des Wärmeverlaufs (I) bei einer Wärmebehandlung, die an Teilen des stufenlosen To roidgetriebes vorgenommen wird; Fig. 2A is an illustration of the thermal history (I) at a heat treatment which is carried out on parts of the continuously variable To roidgetriebes;

Fig. 2B eine Darstellung des Wärmeverlaufs (II) bei einer an den Bauteilen vorgenommenen Aufkohlung; Figure 2B is a representation of the thermal history (II) at a made to the components carburization.

Fig. 2C eine Darstellung des Wärmeverlaufs (II) bei einer an den Bauteilen vorgenommenen Karbonitrierung; 2C is a representation of the thermal history (II) at a made to the components carbonitriding.

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des auf eine Scheibe einwirkenden Biegespannung und tangentialen Belastung; Figure 3 is a schematic diagram for explaining the forces acting on a disk bending stress and tangential load.

Fig. 4 eine schematische Darstellung der auf einen Lei stungswälzkörper einwirkenden Biegespannung und tangentialen Belastung; Fig. 4 is a schematic representation of the bending stress acting on a Lei stungswälzkörper and tangential load;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Verteilung der auf die Scheibe einwirkenden synthetisierten Belastung; und Figure 5 is a graphical representation of the distribution of the synthesized stress applied to the disc; and

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Verteilung der Härte mit Vergleich zwischen einem Ausführungsbei spiel und Vergleichsbeispielen. Fig. 6 is a graphical representation of the distribution of hardness with comparison between an exemplary embodiment and comparative examples.

Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beschrie ben.Below is a first embodiment of the present described invention with reference to the accompanying drawings ben.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines stufenlosen Toroidgetriebes im Längsschnitt. Die Bezugszeichen 1 und 2 geben jeweils die Ausgangswelle und die Eingangswelle an. Auf der Eingangswelle 2 ist über eine Buchse 10 eine Antriebsscheibe 5 drehbar und abnehmbar aufgesetzt. An der Eingangswelle 2 ist mittels einer Keilnut 2a eine Nockenscheibe 3 befestigt. Die Nocken flächen 3a und 5b sind auf gegenüberliegenden Seiten der Nockenscheibe 3 bzw. der Antriebsscheibe 5 ausgebildet. Zwi schen den Nockenflächen 3a und 5b sind Rollen eingeschlossen. An der Ausgangswelle 1 ist mittels einer Keilnut 1a eine Ab triebsscheibe 6 so befestigt, dass sie sich fest mit dieser dreht. Die Eingangswelle 2 und die Ausgangswelle 1 werden drehbar mittels eines Gehäuses über jeweilige Lager 12 und 13 gelagert. Fig. 1 shows the construction of a stepless toroidal transmission in longitudinal section. Reference numerals 1 and 2 indicate the output shaft and the input shaft, respectively. On the input shaft 2 , a drive pulley 5 is rotatably and removably attached via a bushing 10 . On the input shaft 2 is a cam disk 3 fixed by means of a keyway. 2 The cam surfaces 3 a and 5 b are formed on opposite sides of the cam disk 3 and the drive disk 5 . Roles are included between the cam surfaces 3 a and 5 b. On the output shaft 1 by means of a keyway 1 a an ab drive pulley 6 is fixed so as to fixedly rotate therewith. The input shaft 2 and the output shaft 1 are rotatably supported by means of a housing via respective bearings 12 and 13 .

Die Toroidflächen der Wälzgetriebeflächen 5a und 6a der An triebsscheibe 5 und der Abtriebsscheibe 6 definieren einen gemeinsamen Bogen zur Bildung eines torusförmigen Hohlraums. Ein Leistungswälzkörper 9 überträgt beim Abwälzen im Kontakt mit den Wälzgetriebeflächen 5a und 6a Kraft. Dieser Lei stungswälzkörper 9 bildet zusammen mit dem Lager 8 ein Stützlager für den Leistungswälzkörper 9. An Drehzapfen 7 ist über Gleitscheiben 15 ein Befestigungsring 14 für das Lager 8 an gebracht. Das Lager 8 ist an den Drehzapfen 7 über hin und her bewegliche Schäfte 7a befestigt. Die Drehzapfen 7 sind so abgestützt, dass sie in der Weise kippbar sind, dass der Lei stungswälzkörper 9 die Geschwindigkeit dadurch verändern kann, dass er seine Kontaktstellen an den Wälzgetriebeflächen 5a und 6a in dem torusförmigen Hohlraum verändert. Zum Schmieren des Lagers 8 und auch der Kontaktflächen zwischen dem Leistungswälzkörper 9 und den Toroidflächen der Antriebs scheibe 5 und der Abtriebsscheibe 6 wird Schmieröl, bei spielsweise Zugmaschinenöl, zugeführt. In der Darstellung in Fig. 1 wurde eine Mechanik zur Zuführung dieses Schmieröls weggelassen.The toroidal surfaces of the rolling gear surfaces 5 a and 6 a of the drive pulley 5 and the driven pulley 6 define a common arc to form a toroidal cavity. A power roller 9 transmits force when rolling in contact with the rolling gear surfaces 5 a and 6 a. This Lei stungswälzkörper 9 forms together with the bearing 8, a support bearing for the Leistungswälzkörper. 9 On pivot 7 , a mounting ring 14 for the bearing 8 is brought to slide washers 15 . The bearing 8 is attached to the pivot 7 via reciprocating shafts 7 a. The pivots 7 are supported so that they are tiltable in such a way that the Lei stungswälzkörper 9 can change the speed by changing its contact points on the rolling gear surfaces 5 a and 6 a in the toroidal cavity. To lubricate the bearing 8 and also the contact surfaces between the power roller 9 and the toroidal surfaces of the drive disk 5 and the driven disk 6 , lubricating oil, for example tractor oil, is supplied. In the illustration in FIG. 1, a mechanism for feeding this lubricating oil has been omitted.

Tabelle 1 zeigt die chemischen Bestandteile, den Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt in der Oberfläche (Gew.-%) und das Ku gelstrahlen bei erfindungsgemäßen Beispielen und Vergleichs beispielen.Table 1 shows the chemical components, the carbon and nitrogen content in the surface (% by weight) and the Ku gel blasting in examples and comparison according to the invention examples.

Die in Tabelle 1 ausgewiesenen Beispiele und Vergleichsbei spiele wurden unter Vornahme einer Wärmebehandlung (I) (Stand der Technik) unter den in Fig. 2A angegebenen Bedingungen bzw. einer Wärmebehandlung (II) unter den in Fig. 2B angege benen Bedingungen und einer Wärmebehandlung (II) unter den in Fig. 2C angegebenen Bedingungen (Beispiele und Vergleichs beispiele) mit Kugelstrahlbehandlung hergestellt.The examples and comparative examples shown in Table 1 were carried out using a heat treatment (I) (prior art) under the conditions indicated in FIG. 2A or a heat treatment (II) under the conditions indicated in FIG. 2B and a heat treatment ( II) produced under the conditions shown in Fig. 2C (examples and comparative examples) with shot peening.

Heat treatment (I)

Gemäß Fig. 2A wurde ein Werkstoff in endothermer Gasat mosphäre bei 840 bis 860°C 0,5 bis 1 Std. lang erwärmt und in Öl abgeschreckt (gehärtet). Das sich dabei ergebende Mate rial wurde in der Atmosphäre bei 160 bis 180°C 2 Stunden lang erwärmt und abgekühlt (angelassen).According to Fig. 2A, a material in Gasat endothermic gas atmosphere was at 840 to 860 ° C for 0.5 to 1 hour. Long heated and quenched in oil (hardened). The resulting material was heated in the atmosphere at 160 to 180 ° C for 2 hours and cooled (tempered).

Heat treatment (II)

Wie Fig. 2B zeigt, wurde ein Werkstoff in einer endothermen Gasatmosphäre/mit Gas angereicherten Atmosphäre bei 930 bis 960°C 10 bis 15 Stunden lang erwärmt und dann ließ man ihn abkühlen. Anschließend wurde der Werkstoff in einer endother men Gasatmosphäre bei 840 bis 860°C 0,5 bis 1 Std. lang er wärmt und in Öl abgeschreckt (gehärtet). Das sich dabei erge bende Material wurde in der Atmosphäre bei 160 bis 180°C 2 Stunden lang erwärmt und abgekühlt (angelassen).As shown in Fig. 2B, a material was heated in an endothermic gas-enriched atmosphere at 930 to 960 ° C for 10 to 15 hours and then allowed to cool. The material was then heated in an endothermic gas atmosphere at 840 to 860 ° C for 0.5 to 1 hour and quenched (hardened) in oil. The resulting material was heated in the atmosphere at 160 to 180 ° C for 2 hours and cooled (tempered).

Heat treatment (III)

Gemäß Fig. 2C wurde ein Werkstoff in einer endothermen Gasat mosphäre/mit Gas angereicherten Atmosphäre/Ammoniakgasat mosphäre bei 930 bis 960°C 5 bis 10 Stunden lang wärmebehan delt und dann ließ man ihn abkühlen. Anschließend wurde der Werkstoff in einer endothermen Gasatmosphäre bei 840 bis 860 °C 1 Std. lang erwärmt und in Öl abgeschreckt (gehärtet). Das sich dabei ergebende Material wurde in der Atmosphäre bei 160 bis 180°C 2 Stunden lang erwärmt und abgekühlt (angelassen).According to Fig. 2C, a material in an endothermic gas atmosphere Gasat / with gas enriched atmosphere / Ammoniakgasat gas atmosphere at 930 up to 960 ° C for 5 to 10 hours delt wärmebehan and then allowed to cool. The material was then heated in an endothermic gas atmosphere at 840 to 860 ° C for 1 hour and quenched (hardened) in oil. The resulting material was heated in the atmosphere at 160 to 180 ° C for 2 hours and cooled (tempered).

Die maximale Dauerspannung (N/mm²) in einer Tiefe von 0,5 Dx wurde für jeden dabei erhaltenen Leistungswälzkörper ge messen. Mit anderen Worten erhielt man das Profil der Dauer spannung in Richtung der Tiefe ab der Wälzfläche des Teils, und in der Tiefe von 0,5 Dx wurde ein maximaler Wert gemes sen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Dabei ist zu beachten, dass die in der vorliegenden Erfindung er wähnte Dauerspannung (N/mm²) einen Verdichtungsdruck angibt, wenn das Vorzeichen negativ (-) ist und eine Spannung, wenn das Vorzeichen positiv (+) ist.The maximum permanent stress (N / mm ² ) at a depth of 0.5 Dx was measured for each power rolling element obtained. In other words, the profile of the permanent stress in the direction of the depth from the rolling surface of the part was obtained, and a maximum value was measured at the depth of 0.5 Dx. The results are shown in Table 1. It should be noted that the continuous stress (N / mm ² ) mentioned in the present invention indicates a compression pressure when the sign is negative (-) and a stress when the sign is positive (+).

Die stufenlosen Toroidgetriebe wurden unter Verwendung des inneren und des äußeren Rings des Hochleistungswälzlagers, der Antriebsscheiben und der Abtriebsscheiben zusammengebaut, die durch die Wärmebehandlungen unter Verwendung von Werk stoffen mit der in Tabelle 1 angegebenen jeweiligen Zusammen setzung fertiggestellt waren. Tabelle 1 gibt die Dauerverdichtungsspannung bei 3 Zo als Beispiel für den Bereich von 0,5 Dx bis 1,0 Dx für jedes Bauteil an. Außerdem weist Tabelle 2 die Härte jedes Bauteils bei 5 Zo als Beispiel für Dx aus. Dabei ist zu beachten, dass durch Erwärmen, Anlassen und Polieren nach SUJ2 Wälzkörper (Kugeln) 20 hergestellt wurden.The toroidal type continuously variable transmissions were assembled using the inner and outer rings of the high-performance roller bearing, the drive pulleys and the driven pulleys, which were completed by the heat treatments using materials with the respective composition shown in Table 1. Table 1 shows the permanent compression stress at 3 Zo as an example for the range from 0.5 Dx to 1.0 Dx for each component. Table 2 also shows the hardness of each component at 5 Zo as an example for Dx. It should be noted that rolling elements (balls) 20 were produced by heating, tempering and polishing in accordance with SUJ2.

Die auf diese Weise erhaltenen Lager für die Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden unter den nachstehend angegebenen Bedingungen geprüft.The bearings obtained in this way for the examples and Comparative examples were given below Conditions checked.

test conditions

Drehzahl der Eingangswelle: 4.000 UpM
Eingangsdrehmoment: 370 N.m
Öl: synthetisches Schmieröl
Öltemperatur: 100°CInput shaft speed: 4,000 rpm
Input torque: 370 Nm
Oil: synthetic lubricating oil
Oil temperature: 100 ° C

Unter den vorstehend genannten Bedingungen wurden die folgen den Werte für Zo und Dx bei einem maximalen Flächendruck von 3,9 GPa ermittelt:
Zo = 0,48 × 1,3 mm = 0,624 mm
Dx = 3 Zo bis 5 Zo = 1,87 bis 3,12 mmUnder the above conditions, the following values for Zo and Dx were determined at a maximum surface pressure of 3.9 GPa:
Zo = 0.48 x 1.3 mm = 0.624 mm
Dx = 3 Zo to 5 Zo = 1.87 to 3.12 mm

Die Lebensdauer wurde nach der Zeit bis zu dem Punkt ermit telt, an dem es an einem der Teile Leistungswälzkörper, Außenring, Antriebsscheibe und Abtriebsscheibe zum Abblättern kam, aus denen jeder Prüfling aufgebaut war (bei den Beispie len und den Vergleichsbeispielen), bzw. nach der Zeit bis zu dem Punkt, an dem sich an einem der Teile Leistungswälzkör per, Außenring, Antriebsscheibe und Abtriebsscheibe ein Er müdungsriß bildete. Wenn während des Versuchs ein Wälzkörper abblätterte, wurde die Prüfung nach Austausch des abgeblät terten Wälzkörpers durch einen neuen Wälzkörper fortgesetzt. Die Prüfung wurde außerdem nach Ablauf von 100 Stunden beendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 ausgewiesen (wo die Zeit in Stunden angegeben ist).The lifespan was determined up to the point after the time on one of the parts of the power roller, Outer ring, drive pulley and driven pulley for peeling off came from which each test object was built (in the examples len and the comparative examples), or after the time up to the point at which one of the parts has a power roller per, outer ring, drive pulley and driven pulley an Er fatigue crack. If a rolling element during the test peeled off, the test was replaced after replacing the tured rolling element continued with a new rolling element. The test also ended after 100 hours. The results are shown in Table 2 (where the Time is specified in hours).

Tabelle 2 zeigt die Beziehung zwischen der Härte an der Posi tion Dx = 5,0 Zo und der Lebensdauer. Wie aus Tabelle 2 ent nehmbar ist, verlängerte sich die Lebensdauer erheblich bei den Beispielen 1 bis 10 gegenüber den Vergleichsbeispielen 1 bis 10. Dies belegt, dass sich bei den (erfindungsgemäßen) Beispielen die Lebensdauer verbessert hat, bei denen jeweils der Leistungswälzkörper (Innenring), der Außenring, die An triebsscheibe und die Abtriebsscheibe aus einsatzgehärtetem Stahl gefertigt war, der einen C-Anteil von 0,15 bis 0,5 Gew.- %, einen Si-Anteil von 0,15 bis 1,5 Gew.-%, einen Mo lybdänanteil von 0,1 bis 1,5 Gew.-% und einen O-Anteil von höchstens 9 ppm enthielt und nach den vorgegebenen Wärmebe handlungen wie Karbonitrieren, Härten und Anlassen kugelge strahlt wurde.Table 2 shows the relationship between the hardness at the position tion Dx = 5.0 Zo and the service life. As shown in Table 2 is acceptable, the lifespan increased considerably Examples 1 to 10 compared to Comparative Examples 1 to 10. This proves that the (invention) Examples has improved the lifespan of each the power rolling element (inner ring), the outer ring, the on drive pulley and the driven pulley made of case-hardened Steel was made with a C content of 0.15 to 0.5% by weight %, an Si content of 0.15 to 1.5% by weight, a Mo Lybdenum content from 0.1 to 1.5 wt .-% and an O content of contained at most 9 ppm and according to the specified heat actions such as carbonitriding, hardening and tempering was shining.

Insbesondere bei den Beispielen 3 bis 10 trat mehr als 100 Stunden lang an keinem der Teile Leistungswälzkörper (Innenring), Außenring, Antriebsscheibe und Abtriebsscheibe weder ein Bruch noch ein Abblättern auf, und über 100 Stunden lang bildeten sich keine Ermüdungsrisse. Mit anderen Worten hat sich bei diesen Beispielen die Lebensdauer deutlich ver bessert. Der Grund hierfür liegt darin, dass bei jedem dieser Beispiele 3 bis 10 alle vier Teile, also der Leistungswälz körper, der Außenring, die Antriebsscheibe und die Abtriebs scheibe eine Dauerspannung von -785 N/mm² oder mehr bei 3 Zo als Beispiel für die Position Dx und eine Oberflächenhärte von Hv740 oder mehr aufwiesen. Bei den Beispielen 1 und 2 blätterten die Scheiben nach Ablauf von 85 bzw. 72 Stunden leicht ab. Nach Abschätzung trat dieses Abblättern deshalb auf, weil sowohl die Oberflächenhärte als auch die Härte an der Position Dx geringfügig niedriger lag. Allerdings ist die Lebensdauer bei den Beispielen 1 und 2 viel länger als bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 5. In particular, in Examples 3 to 10, none of the parts of the power roller (inner ring), outer ring, drive pulley and driven pulley did not break or peel off for more than 100 hours, and fatigue cracks did not form for more than 100 hours. In other words, the lifespan of these examples has improved significantly. The reason for this is that in each of these examples 3 to 10 all four parts, i.e. the power rolling element, the outer ring, the drive pulley and the driven pulley, have a permanent tension of -785 N / mm ² or more at 3 Zo as an example for the Position Dx and had a surface hardness of Hv740 or more. In Examples 1 and 2, the disks peeled off slightly after 85 and 72 hours, respectively. This peeling was estimated to occur because both the surface hardness and the hardness at position Dx were slightly lower. However, the service life in Examples 1 and 2 is much longer than in Comparative Examples 1 to 5.

Im Gegensatz hierzu trat innerhalb kürzerer Zeiträume als bei einem der Beispiele 1 bis 10 bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 10 - bei denen die Anteile an C, Si, Mo und O außerhalb der vorgenannten Bereiche der Zusammensetzung lagen - eine Ermüdungsrissbildung auf. Außerdem erhielt man bei den Ver gleichsbeispielen 6 bis 9, bei denen der Anteil an C oder N in der Oberfläche außerhalb des genannten Bereichs der Zusam mensetzung lag, keine vorgegebene Härte auf und damit waren die Bauteile gegenüber der Gesamtspannung aus Wälzermüdung und Ermüdungsrissbildung nicht stark genug. Infolgedessen bildeten sich innerhalb kurzer Zeit Risse in den Bauteilen oder sie blätterten ab. Außerdem verkürzte sich bei dem Ver gleichsbeispiel 10 - bei dem die maximale Dauerverdichtungs spannung bei 3,0 Zo = Dx -589 N/mm² oder weniger betrug - infolge von Anrisspunkten für Ermüdungsrisse.In contrast to this, fatigue crack formation occurred within shorter periods than in one of Examples 1 to 10 in Comparative Examples 1 to 10 - in which the proportions of C, Si, Mo and O were outside the abovementioned ranges of the composition. In addition, in comparative examples 6 to 9, in which the proportion of C or N in the surface was outside the stated range of the composition, no predetermined hardness was obtained and the components were therefore not strong enough against the total stress from rolling fatigue and fatigue crack formation , As a result, cracks formed or peeled off within a short time. In addition, in Comparative Example 10 - in which the maximum permanent compression stress at 3.0 Zo = Dx was -589 N / mm ² or less - was shortened due to cracking points for fatigue cracks.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass zur Ver besserung der Lebensdauer eines stufenlosen Toroidgetriebes eine Karbonitrierung vorgenommen werden muß, durch welche man an der Position Dx eine Härte von Hv650 oder mehr erhält, wie sich aus dem Beispiel ergibt, bei dem Dx = 5,0 Zo gewählt wurde, und dass eine Bearbeitung wie beispielsweise mit Kugelstrahlen vorgenommen werden muß, durch welche die Dauerverdichtungsspannung in einer Tiefe von 0,5 Dx bis 1,0 Dx zwischen -589 und -1275 N/mm² herbeigeführt wird, wie sich anhand des Beispiels zeigt, bei welchem bei 3,0 Zo = Dx die Dauerspannung -1275 bis -589 N/mm² betrug. Außerdem sollte vorzugsweise mit karbonitriertem Stahl SUJ2 gearbeitet werden, so dass nicht häufig kugelgestrahlt werden muß.From the above description it follows that in order to improve the service life of a stepless toroidal transmission, carbonitriding must be carried out, by means of which a hardness of Hv650 or more is obtained at the position Dx, as can be seen from the example in which Dx = 5, 0 Zo was selected, and that machining, such as shot peening, must be carried out, by means of which the permanent compression stress is brought to a depth of 0.5 Dx to 1.0 Dx between -589 and -1275 N / mm ² , as can be seen from of the example shows in which at 3.0 Zo = Dx the permanent stress was -1275 to -589 N / mm ² . In addition, carbon-nitrided steel SUJ2 should preferably be used, so that shot peening is not required frequently.

Das erfindungsgemäße stufenlos verstellbare Toroidgetriebe eignet sich gut dazu, ein Abblättern und Brüche an dem Leistungswälzkörper (Innenring), am Außenring, an der Antriebsscheibe und an der Abtriebsscheibe zu verhindern. Insbesondere kann dieses stufenlos verstellbare Toroidgetriebe sehr gut sogar auch eine Rissbildung beispielsweise von der Innenumfangsfläche des Lagers oder von der Zugkraftfläche aus verhindern. Infolgedessen verlängert sich im Vergleich zu herkömmlichen Getrieben die Lebensdauer des erfindungsgemäßen stufenlosen Toroidgetriebes deutlich. The continuously variable toroidal gear according to the invention works well to peel and break on the Power rolling element (inner ring), on the outer ring, on the Prevent drive pulley and on the driven pulley. In particular, this can be continuously adjusted Toroidal gears very well even crack formation for example from the inner peripheral surface of the bearing or from prevent from the traction area. As a result, extended compared to conventional gearboxes, the service life of the stepless toroidal transmission according to the invention clearly.

Weitere Vorteile und Modifizierungen ergeben sich für den Fachmann sehr einfach. Deshalb beschränkt sich die Erfindung hinsichtlich ihrer breiter gesehenen Aspekte nicht auf die hier dargestellten und beschriebenen speziellen Einzelheiten und repräsentativen Ausführungsbeispiele. Dementsprechend können verschiedene Veränderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne über den allgemeinen Erfindungsgedanken oder den Umfang der Erfindung hinauszugehen, wie er in den beigefügten Ansprüchen mit deren Äquivalenten umrissen ist.Further advantages and modifications result for the Professional very easy. The invention is therefore limited in terms of its broader aspects, not here illustrated and described specific details and representative embodiments. Accordingly, you can various changes and modifications made can be without thinking about the general inventive concept or to go beyond the scope of the invention as set forth in the attached claims are outlined with their equivalents.

Claims

Toroidal continuously variable transmission with a fitted on an input shaft (2) drive pulley (5), an attached on an output shaft (1) driven pulley (6) and a high-power roller bearing (8) having an inner ring (9), an outer ring (14) and a plurality of rolling elements ( 20 ), the inner ring ( 9 ) for power transmission from the input shaft ( 2 ) to the output shaft ( 1 ) on the drive pulley ( 5 ) and the driven pulley ( 6 ) rolls,
characterized in that
at least one element from the group, which comprises the inner and outer ring ( 9 , 14 ) of the high-performance roller bearing ( 8 ) and the drive disk and driven disk ( 5 , 6 ), consists of an alloy steel, each of 0.15 to 0.5 % By weight of carbon, 0.15 to 1.5% by weight of silicon and 0.1 to 1.5% by weight of molybdenum, at most 9 ppm of oxygen and another unavoidable foreign element,
and that the at least one element is carbonitrided, hardened, tempered and ground in such a way that the carbon content in the finished surface is 0.8 to 1.2% by weight and the nitrogen content is 0.05 to 0.20% by weight and the surface has a Vickers hardness of at least Hv720, and the hardness of the element at a depth Dx from the surface is equal to or more than Hv650, the condition being Dx = 3.0 Zo to 5.0 Zo and Zo from the surface is a position where the highest possible dynamic shear stress occurs.