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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe
gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Patentanspruchs 1. Getriebe derartiger Bauweise sind beispielsweise
aus den Druckschriften
DE
690 18 746 T2 ,
DE
690 20 944 T2 ,
JP
06 034 010 A und
DE
690 24 249 T2 bekannt.
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Es
werden derzeit stufenlose Getriebe verschiedenster Bauarten verwendet,
unter diesen findet sich das Toroid-Getriebe mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis. Hierbei
handelt es sich um ein Getriebe, bei dem die einander gegenüberliegenden
Flächen
einer Innenscheibe (Eingangsscheibe), die an einer Eingangswelle
befestigt ist und einer Außenscheibe
(Ausgangsscheibe), die an einer Ausgangswelle befestigt ist, als
Toroid-Flächen
ausgebildet sind. Eine Antriebsrolle ist zwischen diesen beiden
Toroid-Flächen
angeordnet, wobei durch Änderung
der Schwenkstellung (Winkel) der Antriebsrolle das Übersetzungsverhältnis zwischen
der Eingangswelle und der Ausgangswelle verändert werden kann.
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Die
1 und
2 der
beigefügten
Zeichnungen zeigen ein Toroid-Getriebe mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis in
einer Ein-Kammer-Bauform, wie es in der
JP 8-19998 A beschrieben
ist. Dieses Getriebe umfaßt
eine Eingangswelle
15, eine daran angeordnete Eingangsscheibe
2 und
eine darauf angeordnete Ausgangsscheibe
4, Joche
20a und
20b,
die durch ein Gehäuse
22 gelagert
sind, Schwenkhalter
6, die durch das Gehäuse
22 und
die Joche
20a,
20b gelagert sind, eine Antriebsrolle
8,
die durch den jeweiligen Schwenkhalter
6 gelagert ist und
zwischen den beiden Scheiben angeordnet ist.
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Die
eingangsseitige Scheibe (Eingangsscheibe) 2 sowie die ausgangsseitige
Scheibe (Ausgangsscheibe) 4 sind beide drehbar um die rohrförmige Eingangswelle 15 durch
Nadellager 16 gelagert. Weiterhin steht eine Nockenscheibe 10 über eine
Verzahnung mit der Außenfläche eines
Endabschnittes (in der Darstellung gemäß 1 linker Abschnitt)
der Eingangswelle 15 in Eingriff und ist durch einen Flanschabschnitt 17 an
der eingangsseitigen Scheibe 2 gehalten. Diese Nockenscheibe 10 und
die Rollen 12 bilden zusammen eine Druckvorrichtung 9 nach
dem Druck-Nocken-Prinzip zum Drehen der eingangsseitigen Scheibe 2 unter
Andruck der eingangsseitigen Scheibe 2 gegen die ausgangsseitige
Scheibe 4, aufgrund der Drehung der Eingangswelle 15.
Ein Abtriebszahnrad 18 ist mit der ausgangsseitigen Scheibe 4 durch
Eingriffsabschnitte gekoppelt, so daß sich die beiden miteinander
synchron drehen.
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Schwenkwellen 5 sind
an den oberen und unteren Endabschnitten des Schwenkhalterpaares 6 vorgesehen,
die sich bei Betrachtung gemäß 2 vertikal
erstrecken und zur Oszillation relativ zu dem Paar der Joche 20a und 20b gelagert
sind, die sich horizontal erstrecken und zur Auslenkung in die axiale
Richtung (die Richtung von vorn nach hinten bei 1 oder
die vertikale Richtung bei der Darstellung gemäß 2). Hierbei
sind die Schwenkwellen 5 drehbar innerhalb kreisförmiger Bohrungen,
die in den linken und rechten Endabschnitten der Joche 20a und 20b ausgebildet
sind, durch Radialnadellager 26 gelagert. Die äußeren Umfangsflächen der äußeren Laufringe 27 dieser
Radialnadellager 26 sind als sphärisch konvexe Flächen ausgebildet
und in die kreisförmigen
Bohrungen 25 eingesetzt, um darin zu schwenken und axial
bewegbar zu sein.
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Die
Joche 20a und 20b sind zueinander parallel zwischen
der eingangsseitigen Scheibe 2 und der ausgangsseitigen
Scheibe 4 angeordnet, so daß diese die Eingangswelle 15 zwischen
sich aufnehmen. Derartige Joche 20a und 20b werden
allgemein in elliptischer oder länglich
rechteckiger Gestalt, wie dies in 4 der beigefügten Zeichnungen
gezeigt ist, ausgebildet, indem eine dicke Stahlplatte durch Schmiedebearbeitung
gelocht wird und haben eine hinreichende Festigkeit.
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Die
Joche 20a und 20b sind unter Zulassung einer bestimmten
Bewegung an der Innenfläche
des Gehäuses 22,
das den Hauptkörper
des stufenlos veränderbaren
Getriebes umfaßt,
gelagert. Hierzu sind Begrenzungsöffnungen 21a und 21b in
den Zwischenabschnitten der entsprechenden Joche 20a und 20b ausgebildet
und ein Paar Lagerzapfen 23a und 23b sind auf
der gleichen geraden Linie an den einander vertikal gegenüberliegenden
Seiten der Innenfläche
des Gehäuses 22 angebracht.
Die äußere Umfangsfläche des
vorderen Einsatzendes eines (in 2 des unteren)
Lagerzapfens 23a ist als sphärisch konvexe Fläche ausgebildet
und die innere Umfangsfläche
des Begrenzungsloches 21a, die in dem Mittenabschnitt des
hierzu korrespondierenden Joches 20a ausgebildet ist, ist
als sphärisch
konkave Oberfläche
ausgebildet und der Einsatzendabschnitt des Lagerzapfens 23a ist
in dieses Begrenzungsloch 21a eingesetzt. Demgemäß ist das
Joch 20a auf dem Einsatzendabschnitt des Lagerzapfens 23a kipp-
und schwenkbar gelagert.
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Im
Gegensatz hierzu ist die äußere Umfangsfläche des
mittleren Abschnittes des anderen (bei Betrachtung von 2 des
oberen) Lagerzapfens 23b in rechteck-zylindrischer Gestalt ausgebildet und
die innere Umfangsfläche
die Begrenzungsöffnung 21b,
die in dem Zwischenabschnitt des anderen hierzu korrespondierenden
Joches 20b ausgebildet ist, ist ebenfalls von rechteck-zylindrischer
Gestalt, wobei die längere
Seite des Querschnitts länger ist
als die längere
Seite des Querschnitts des entsprechenden Abschnittes des Lagerzapfens 23b. Demgemäß wird,
wie in 4 gezeigt, ein Zwischenraum 24 zwischen
der Innenumfangsfläche
der Begrenzungsöffnung 21b des
Joches 20b und der äußeren Umfangsfläche des
Mittenabschnittes des Lagerzapfens 23b gebildet, wenn das
Joch 20b auf den entsprechenden Abschnitt des Lagerzapfens 23b aufgesetzt
ist. Demzufolge ist das Joch 20b so gelagert, daß dieses
um eine Linie oszillatorisch auslenkbar und in einem gewissen Grad
in Längsrichtung
relativ zu dem Lagerzapfen 23b versetzbar ist.
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Kreisförmige Bohrungen 28 sind
in den Zwischenabschnitten der Schwenkhalter 6 ausgebildet, die
oszillierbar und axial auslenkbar innerhalb des Gehäuses 22 durch
die Joche 20a und 20b in der oben beschriebenen
Weise gelagert sind, und auslenkbare Wellen 7 sind darin
gelagert. Diese auslenkbaren Wellen 7 haben Lagerungswellenabschnitte 29 sowie
Schwenkwellenabschnitte 30, die zueinander parallel und
exzentrisch ausgebildet, und bezüglich der
Eingangswelle auf einander um 180° gegenüberliegenden
Seiten angeordnet sind. Die Lagerungswellenabschnitte 29 sind
drehbar in den kreisförmigen
Bohrungen 28 durch Radialnadellager 31 gelagert
und die Antriebsrollen 8 sind um die Schwenkzapfenabschnitte 30 herum
drehbar durch Radialnadellager 32 gelagert.
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Die
Richtung, in welche die Schwenkwellenabschnitte 30 der
auslenkbaren Wellen 7 relativ zu den Lagerungswellenabschnitten 29 exzentrisch sind,
ist bezogen auf die Drehrichtung der eingangs- und ausgangsseitigen
Scheiben 2 und 4 (bei der Darstellung gemäß 2 die
umgekehrte Vertikalrichtung) die gleiche Richtung und ist die im
wesentlichen senkrechte Richtung zu der Richtung der Anordnung der
Eingangswelle 15 (der horizontalen Richtung bei der Darstellung
gemäß 1 oder
der Richtung von vorne nach hinten bei der Darstellung gemäß 2). Demgemäß sind die
Antriebsrollen 8 in einem gewissen Bereich in Richtung
der Eingangswelle 15 auslenkbar. Demzufolge können selbst
im Falle, daß die Antriebsrolle 8 dazu
tendiert, axial von der Eingangswelle 15 aufgrund von Verformungen
oder dergleichen ausgelenkt zu werden, im Ausmaß der elastischen Deformation
der einzelnen Komponenten infolge von Schwankungen des von dem stufenlosen Toroid-Getriebe
zu übertragenden
Drehmomentes diese entsprechenden Abweichungen absorbiert werden,
ohne daß hierbei
unverhältnismäßig große Kräfte auf
die einzelnen Komponente aufgebracht werden.
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Weiterhin
sind Axialkugellager 33 und Axiallager 34 zwischen
den Außenseiten
der Antriebsrollen 8 und den inneren Seiten der Zwischenabschnitte der
Schwenkhalter 6 vorgesehen. Die Axialkugellager 33 übertragen
die in Schubrichtung auf die Antriebsrollen 8 aufgebrachte
Last und ermöglichen
dabei die Drehung derselben. Auch die Axiallager 34 stützen eine
Schubkraft ab, die auf die äußeren Laufbahnen 35 der
Axiallager 33 aufgebracht ist, und ermöglichen es dabei den Schwenkwellenabschnitten 30 und
den äußeren Laufringe 35,
um die Lagerungswellenabschnitte 29 zu schwenken.
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Ferner
sind Antriebsstangen 36 mit einem Endabschnitt (dem unteren
Endabschnitt bei der Darstellung gemäß 2) der Schwenkhalter 6 und
Antriebskolben 37 gekoppelt. Die Antriebsstangen 36 sind
mit der äußeren Umfangsfläche der
Zwischenabschnitte verbunden. Die Antriebskolben 37 sind öldicht in
Antriebszylinder 38 eingesetzt. Diese Antriebskolben 37 und
die Antriebszylinder 38 bilden zusammen einen Aktuator
zum Auslenken der Schwenkhalter 6, axial zu den Schwenkwellen 5. Weiterhin
kann auf Grundlage einer Veränderung
eines Steuerventiles 39 ein Öldruck an die Antriebszylinder 38 angelegt
oder vermindert werden.
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Während des
Betriebs des Toroid-Getriebes mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis wird
die Drehung der Eingangswelle 15 auf die eingangsseitige
Scheibe 2 durch die Andruckvorrichtung 9 und weiter
auf die ausgangsseitige Scheibe 4 durch das Paar Antriebsrollen 8 übertragen
und durch das Ausgangszahnrad 18 abgegriffen.
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Wenn
das Drehzahlverhältnis
zwischen der Eingangswelle 15 und dem Ausgangszahnrad 18 verändert werden
soll, werden die Antriebskolben 37 um die gleiche Wegstrecke
in einander entgegengerichtete Richtungen entsprechend der Veränderung des
Steuerventiles 39 verschoben, wobei die beiden Schwenkhalter 6 in
entgegengesetzte Richtungen verschoben werden (die rechte Antriebsrolle 8 in 2 wird
nach unten versetzt und die linke Antriebsrolle 8 wird
nach oben versetzt). Demzufolge ändert
sich die Richtung einer tangential an einem Kontaktabschnitt zwischen
den Umfangsflächen 8a der
Antriebsrollen 8 und den Innenseiten 2a und 4a der
eingangsseitigen Scheibe 2 und der ausgangsseitigen Scheibe 4 angreifenden
Kraft und die Schwenkhalter 6 schwenken hierbei in entgegengesetzte
Richtungen um die Schwenkwellen 5, die schwenkbar durch
die Joche 20a und 20b gehalten sind. Demzufolge
verändert
sich die Position der Kontaktzone zwischen den Umfangsflächen 8a der Antriebsrollen 8 und
den inneren Seiten 2a und 4a der Scheiben 2 und 4 und
das Übersetzungsverhältnis zwischen
der Eingangswelle 15 und dem Ausgangszahnrad 18 wird
hierdurch verändert.
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Bei
diesem Vorgang wird das Joch 20b im Bereich des Spaltes 24 relativ
zu dem Lagerzapfen 23b ausgelenkt, wobei die Auslenkung
des Antriebskolbens 37 in dem Antriebszylinder 38 ruckfrei
durchgeführt
werden kann. Es kann jedoch der Fall eintreten, daß der Kontaktdruck
(die Anpreßkraft)
des Kontaktabschnittes zwischen den Umfangsflächen 8a der Antriebsrollen 8,
die an den Innenseiten der Schwenkhalter 6 gelagert sind
und den Innenseiten 2a und 4a der eingangsseitigen
und der ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4 zwischen
den einander diametral gegenüberliegenden
Seiten (der eingangsseitigen Scheibe und der ausgangsseitigen Scheibe) der
Antriebsrollen 8 unterschiedlich ist. Dieser Unterschied
in dem Anpreßdruck
führt zu
einem Unterschied zwischen dem Betriebstraktions-Koeffizienten der
Traktionsabschnitte, und weiterhin zu einem Unterschied zwischen
den Schlupfraten an diesen Traktionsabschnitten. In Folge dieses
Umstands kann die Stabilität
der synchronen Übertragung
durch die beiden Antriebsrollen 8 beeinträchtigt werden
und an dem Traktionsabschnitt der eingangs- oder der ausgangsseitigen Scheibe
kann eine größere Kraft
aufgebracht werden als an dem jeweiligen anderen Traktionsabschnitt,
worunter deren Haltbarkeit leidet.
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Unter
den bekannten stufenlosen Getrieben in Toroid-Bauart finden sich
auch Toroid-Getriebe mit einer Zwei-Kammer-Bauform, in denen jeweils
zwei Sätze
von eingangsseitigen Scheiben, ausgangsseitigen Scheiben und Antriebsrollen
vorgesehen sind und diese, bezogen auf die Richtung der Leistungsübertragung,
parallel zueinander angeordnet sind. Die
5 bis
7 der
beigefügten
Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel
eines derartigen Toroid-Getriebes (ein Beispiel desselben ist in
der
JP 8-23386 A beschrieben).
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Eine
Eingangswelle 101a ist im Inneren eines Gehäuses 105 so
gelagert, daß diese
lediglich drehbar ist, und eine rohrförmige Getriebewelle 138 ist
um die Eingangswelle 101a herum gelagert und konzentrisch
zu dieser angeordnet, und zu dieser drehbar. Erste und zweite eingangsseitige
Scheiben (Eingangsscheiben) 116 und 117 sind an
beiden Seiten des mittleren Abschnittes der Getriebewelle 138 über Kugel/Nut-Verzahnungen 118 gelagert,
so daß deren
Innenseiten 102a einander gegenüberliegen. Demgemäß sind die
ersten und zweiten eingangsseitigen Scheiben 116 und 117 zueinander
konzentrisch angeordnet und drehen sich miteinander synchron.
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Weiterhin
sind die ersten und zweiten ausgangsseitigen Scheiben (Ausgangsscheiben) 119 und 120 um
den mittleren Abschnitt der Getriebewelle 138 durch eine
Hülse 121 gelagert.
Diese Hülse 121 weist
ein Ausgangszahnrad 122 auf, das integral an einer Außenumfangsfläche eines
Mittenabschnittes derselben ausgebildet ist und hat einen Innendurchmesser
der größer ist
als der Außendurchmesser
der Getriebewelle 138 und ist an einer Lagerungswandung 123 konzentrisch
zu der Getriebewelle 138 lediglich drehbar durch ein Paar
Wälzlager 124 gelagert.
Die ersten und zweiten ausgangsseitigen Scheiben 119 und 120 sind
mit den gegenüberliegenden
Endabschnitten der Hülse 121 über ihre
einander gegenüberliegende
Innenseiten verzahnt.
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Demgemäß sind die
ersten und zweiten ausgangsseitigen Scheiben 119 und 120 konzentrisch mit
den ersten und zweiten eingangsseitigen Scheiben 116 und 117und
zur Drehung unabhängig
voneinander mit ihren Innenseiten 104a, die den inneren Seiten 102a eines
der ersten und zweiten eingangsseitigen Scheiben 116 und 117 gegenüberliegen,
gelagert.
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Ein
Paar Joche 125a und 125b sind seitwärts der
ersten und zweiten eingangsseitigen Scheiben 116 und 117 angeordnet,
um letztere zwischen sich aufzunehmen. Diese Joche 125a und 125b sind
in einer im wesentlichen rechteckigen rahmenförmigen Gestalt ausgebildet,
wie dies in 7 gezeigt ist, indem eine Metallplatte,
wie beispielsweise eine Stahlplatte, einer Preß- oder Schmiedeumformung unterzogen
wurde. Kreisförmige
Lagerungsöffnungen 126 zur
drehbaren Lagerung erster und zweiter Schwenkwellen 133 und 134,
die an einander gegenüberliegenden
Endabschnitten der ersten und zweiten Schwenkhalter 131 und 132 ausgebildet,
und nachfolgend noch näher
beschrieben werden, sind in den vier Ecken jedes des Joches 125a und 125b ausgebildet,
und kreisförmige
Begrenzungsöffnungen 127 sind
in Breitenrichtung (Horizontalrichtung in 6 oder Vertikalrichtung
in 8) in einem Zentralabschnitt der axial (horizontal
in 5 und 8) gegenüberliegenden Endabschnitte
der Getriebewelle 138 angeordnet, so daß diese zwischen benachbarten
Lagerungsbohrungen 126 zu liegen kommen. Die Jochpaare 125a und 125b sind
durch Lagerzapfen 128a und 128b gelagert, die
an der Innenfläche
des Gehäuses 105 ausgebildet
sind. Diese Lagerzapfen 128a und 128b sind in
einander gegenüberliegender Weise
in einem ersten Hohlraum 129 zwischen der inneren Seite 102a der
ersten eingangsseitigen Scheibe 116 und der inneren Seite 104a der
ersten ausgangsseitigen Scheibe 119 und einem zweiten Hohlraum 130 zwischen
der inneren Seite 102a der zweiten eingangsseitigen Scheibe 117 und
der inneren Seite 104a der zweiten ausgangsseitigen Scheibe 120 entsprechend
angeordnet.
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Dementsprechend
sind die Joche 125a und 125b durch die Lagerzapfen 128a und 128b gelagert und
wobei ihre einen Endabschnitte dem Außenumfangsabschnitt des ersten
Hohlraums 129 gegenüberliegen
und deren andere Endabschnitte dem äußeren Umfangsabschnitt des
zweiten Hohlraums 130 gegenüberliegen.
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Weiterhin
sind ein Paar erste Schwenkhalter 131 in dem ersten Hohlraum 129 an
diametral einander gegenüberliegenden
Positionen der ersten eingangsseitigen Scheibe 116 und
der ersten ausgangsseitigen Scheibe 119 angeordnet und
ein Paar zweite Schwenkhalter 132 sind in dem zweiten Hohlraum 130 an
diametral einander gegenüberliegenden
Positionen der zweiten eingangsseitigen Scheibe 117 und der
zweiten ausgangsseitigen Scheibe 120 angeordnet. Erste
Schwenkwellen 133 (insgesamt vier) sind zueinander konzentrisch
an gegenüberliegenden
Endabschnitten des ersten Schwenkhalter 131 vorgesehen
und sind schwenkbar und in axialer Richtung verschiebbar an den
in Querrichtung einander gegenüberliegenden
Seiten eines Endabschnittes des Paares der Joche 125a und 125b gelagert,
wie dies in 6 gezeigt ist. So sind innerhalb
der Lagerungsbohrungen 126, die in einem Endabschnitt der
Joche 125a und 125b ausgebildet sind, die ersten Schwenkwellen 133 durch
Radialnadellager 135 gelagert, die einen äußeren Laufring 136,
dessen Außenumfangsfläche eine
sphärisch
konvexe Fläche
ist und dessen Innenumfangsfläche
eine zylindrische Fläche
ist und eine Mehrzahl von Nadeln 137 aufweisen. Auch die
zweiten Schwenkhalter 132 sind in dem zweiten Hohlraum 130 durch
eine Struktur gelagert, die der bezüglich der ersten Schwenkhalter 131 ähnlich ist.
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Wie
in 6 gezeigt, sind die kreisförmigen Bohrungen 139 in
dem mittleren Abschnitt der ersten und zweiten Schwenkhalter 131 und 132 ausgebildet und
erste und zweite auslenkbare Wellen 140 und 141 sind
darin gelagert. Die ersten und zweiten auslenkbaren Wellen 140 und 141 haben
Lagerungswellenabschnitte 142 und Schwenkwellenabschnitte 143 die
zueinander parallel und exzentrisch ausgebildet sind, wobei die
Lagerungswellenabschnitte 142 drehbar innerhalb der kreisförmigen Bohrungen 139 durch
Radialnadellager 144 gelagert sind. Erste und zweite Antriebsrollen 145 und 146 sind
drehbar um jene Schwenkwellenabschnitte 143 durch Radialnadellager 147 gelagert.
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Das
Paar erster auslenkbarer Wellen 140 und das Paar zweiter
auslenkbarer Wellen 141, die in den ersten und zweiten
Hohlräumen 129 und 130 entsprechend
vorgesehen sind, liegen der Eingangswelle 101a und der
Getriebewelle 138 um 180° gegenüber. Auch
die Richtungen in welche die Schwenkwellenabschnitte 143 der
ersten und zweiten auslenkbaren Wellen 140 und 141 relativ
zu den Lagerungswellenabschnitten 142 exzentrisch sind, sind
die gleichen Richtungen (vertikal gegenüberliegende Richtungen in 6)
bezogen auf die Drehrichtungen der ersten und zweiten eingangsseitigen Scheiben 116 und 117 und
der ersten und zweiten ausgangsseitigen Scheiben 119 und 120 und
sind Richtungen, die im wesentlichen senkrecht zu der Richtung der
Anordnung der Eingangswelle 115 verlaufen. Demgemäß sind die
ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146 derart
gelagert, daß diese eine
gewisse Auslenkung in Richtung der Anordnung der Eingangswelle 101a und
der Getriebewelle 138 erlauben.
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Demzufolge
werden selbst bei Verformungen oder dergleichen im Rahmen der elastischen
Deformation der einzelnen Komponenten aufgrund von Schwankungen
des von dem Toroid-Getriebe mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis übertragenen
Drehmomentes die ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146 in
axialer Richtung (horizontale Richtung in 5 oder Richtung
von vorne nach hinten in 6) der Eingangswelle 101a und
der Getriebewelle 138 versetzt, wobei dieser Versatz ohne Auftreten
unverhältnismäßig großer, auf
die einzelnen Bauteile wirkenden Belastungen absorbiert werden kann.
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Weiterhin
sind die schubaufnehmenden Wälzlager 148 und
die schubaufnehmenden Lager 149, die als Gleitlager oder
Nagellager ausgebildet sein können,
zwischen den Außenseiten
der ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146 und
den Innenseiten der inneren Abschnitte der ersten und zweiten Schwenkhalter 131 und 132 vorgesehen.
Die schubaufnehmenden Wälzlager 148 tragen
die in Schubrichtung auf die ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146 aufgebrachte
Last und gestatten die Drehung derselben. Die schubaufnehmenden
Lager 149 nehmen die von den ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146 auf
die äußeren Laufringe 150 der
schubaufnehmenden Wälzlager 148 aufgebrachte
Last auf, und ermöglichen
es den Schwenkwellenabschnitten 143 und den äußeren Laufbahnen 150 um
die Schwenkwellenabschnitte 142 zu oszillieren.
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Weiterhin
sind Antriebsstangen 151 mit einem Endabschnitt (dem unteren
Endabschnitt bei der Darstellung gemäß 6) der ersten
und zweiten Schwenkhalter 131 und 132 gekoppelt
und Antriebskolben 152 sind an der Außenumfangsfläche eines mittleren
Abschnittes derselben angebracht. Diese Antriebskolben 152 sind öldicht in
Antriebszylinder 153 eingesetzt. Diese Antriebskolben 152 und
Antriebszylinder 153 bilden gemeinsam einen Aktuator zum
Auslenken der ersten und zweiten Schwenkhalter 131 und 132,
axial in Richtung der ersten und zweiten Schwenkwellen 133 und 134.
Weiterhin kann Drucköl
in die Antriebszylinder 153 eingeleitet bzw. aus diesen
abgeleitet werden auf Grundlage der Veränderung eines Steuerventiles
(nicht dargestellt).
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Weiterhin
ist eine Andruckvorrichtung 110 in Lastnocken-Bauart zwischen
die Eingangswelle 101a und der ersten eingangsseitigen
Scheibe 116 angeordnet. Diese Andruckvorrichtung 110 ist
durch eine Nockenplatte 111, die mit einem Zwischenabschnitt
der Eingangswelle 101a in Zahneingriff steht und gegen
axiale Verschiebung und drehbar mit der Eingangswelle 101a gelagert
ist, und einem Rollkörper 113 gebildet.
Die Andruckvorrichtung 110 drängt die erste eingangsseitige
Scheibe 116 gegen die zweite eingangsseitige Scheibe 117 aufgrund
der Drehung der Eingangswelle 101a und versetzt diese dabei
in Drehung.
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Während des
Betriebs des oben beschriebenen Zwei-Kammer-Toroid-Getriebes mit
stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis wird
die Drehbewegung der Eingangswelle 101a auf die erste eingangsseitige
Scheibe 116 durch die Druckvorrichtung 110 übertragen
und die zweite eingangsseitige Scheibe 117 wird synchron
mit dieser gedreht. Die Drehung dieser ersten und zweiten eingangsseitigen Scheiben 116 und 117 wird
auf die ersten und zweiten ausgangsseitigen Scheiben 119 und 120 durch die
ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146, die
in den ersten und zweiten Hohlräumen 129 und 130 angeordnet
sind, übertragen
und die Drehbewegung derselben wird von dem Ausgangszahnrad 122 abgegriffen.
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Wenn
das Drehzahlverhältnis
zwischen der Eingangswelle 101a und dem Ausgangszahnrad 122 verändert werden
soll, werden die paarweise vorgesehenen Antriebskolben 152,
die entsprechend den ersten und zweiten Hohlräumen 129 und 130 zugeordnet
sind, um die gleiche Wegstrecke, jedoch in entgegengesetzte Richtungen,
in jedem der Hohlräume 129 und 130 auf
Grundlage der Veränderung
des Steuerventiles, verschoben.
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Mit
der Verschiebung dieser Antriebskolben 152 werden zwei
Paare (von insgesamt vier) Schwenkhaltern 131, 132 in
einander entgegengesetzte Richtungen ausgelenkt (die rechten ersten und
zweiten Antriebsrollen 145 und 146 der Darstellung
gemäß 6 nach
unten und die linken ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146 nach
oben). Im Ergebnis werden die Richtungen einer tangentialen Kraft,
die an den Kontaktabschnitten zwischen den Umfangsflächen 109a der
ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146 und
den Innenseiten 102a und 104a der ersten und zweiten
eingangsseitigen Scheiben 116 und 117 der ersten
und zweiten ausgangsseitigen Scheiben 119 und 120 angreift, verändert, wobei
die ersten und zweiten Schwenkhalter 131 und 132 in
entgegengesetzte Richtungen um die ersten und zweiten, an den Jochen 125a und 125b schwenkbar
gelagerten Schwenkwellen oszillieren. Im Ergebnis verändern sich
die Kontaktpositionen zwischen den Umfangsflächen 109a und 109b der
ersten und zweiten Antriebsrollen 145 und 146 und
den Innenseiten 102a und 104a der Scheiben 116, 117, 119 und 120 und
das Drehzahlverhältnis zwischen
der Eingangswelle 101a und dem Ausgangszahnrad 122 verändert sich.
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Bei
den herkömmlichen,
in den 5 bis 8 gezeigten Bauformen, hatten
sich jedoch der Aufwand bei der Lagerung des Jochpaares 125a und 125b,
innerhalb des Gehäuses 105 und
der Lagerung der ersten und zweiten Schwenkhalter 131 und 132 an
diesen Jochen, als problematisch erwiesen und dies ist mit der Grund
für die
erhöhten
Herstellungskosten, dieser Zwei-Kammer-Toroid-Getriebe mit stufenlos
veränderbarem Übersetzungsverhältnis.
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Erstens
sind die Joche 125a und 125b an dem Gehäuse 105 durch
zwei Lagerzapfen 128a und 128b gelagert. Es sind
nicht nur die Herstellungskosten für diese Lagerzapfen 128a und 128b erhöht, sondern
auch der Montageaufwand beim Einbau dieser Lagerzapfen 120a und 120b in
das Gehäuse 105 und
der Aufwand der Lagerung der Joche 125a und 125b an
diesen Lagerzapfen 128a und 128b bereitet Schwierigkeiten.
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Zweitens
sind die Lagerungsbohrungen 126, die an den vier Ecken
der Joche 125a und 125b ausgebildet sind, lediglich
kreisförmige Öffnungen
und die äußeren Laufbahnen 136 der
Radialnadellager 135, welche die ersten und zweiten Schwenkhalter 131 und 132 lagern,
sind in diese Lagerungsbohrungen 126 ohne Spiel eingesetzt.
Daher bereitet auch das Einsetzen der äußeren Laufbahnen 136 in
die Lagerungsöffnungen 126 und
die Lagerung der ersten und zweiten Schwenkhalter 131 und 132 an
den Jochen 125a und 125b Probleme und es ist schwierig,
die Effizienz des Montagevorgangs bei der Herstellung derartiger
Getriebe mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis zu
steigern.
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Drittens
können
während
des Betriebs des Getriebes mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis die
inneren Umfangsflächen
der Lagerungsbohrungen 126 und die äußeren Umfangsflächen der äußeren Laufbahnen 136 über den
gesamten Umfang gleiten und daher ist es notwendig, die inneren
Umfangsflächen
der Lagerungsbohrungen 126 über den gesamten Umfang hochwertig
zu bearbeiten (insbesondere zu polieren) wobei dieser Vorgang ebenfalls
Schwierigkeiten bereitet und Herstellungskosten damit steigen.
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Die
Struktur der Zwei-Kammer-Toroid-Getriebe mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis, in
denen vier Schwenkhalter durch ein Paar von Jochen gehalten ist,
ist nicht nur in der vorangehend genannten
JP 8-23386 A , sondern auch
in der
JP 2-283949
A , der
JP
5-126222 A und der
JP 6-34010
A beschrieben. Jedoch bestehen bei jeder dieser herkömmlichen
Konstruktionen ähnliche
Probleme oder die Lagerung der Joche ist instabil und während der
Veränderung
des Übersetzungsverhältnisses
kann der Kontaktzustand zwischen den Innenseiten
102a und
104a der
Scheiben und den Umfangsflächen
109a der
Antriebsrollen instabil werden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein stufenlos verstellbares
Toroid-Getriebe
der eingangs genannten Art zu schaffen, dass eine stabile und zuverlässige Übersetzungssteuerung
erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein stufenlos verstellbares Toroid-Getriebe mit den Merkmalen des
unabhängigen
Patentanspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes
sind in den Unteransprüchen
dargelegt.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer herkömmlichen
Ausführungsform;
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2 eine
Schnittansicht entlang der Linie II-II von 1;
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3 eine
Teilansicht aus 1;
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4 eine
Schnittansicht entlang der Linie VI-IV von 2, die ein
Joch und einen Lagerzapfen zeigt;
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5 eine
Schnittansicht, die ein weiteres herkömmliches Ausführungsbeispiel
zeigt;
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6 eine
Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von 5;
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7 eine
Teilansicht aus 5;
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8 eine
Draufsicht auf ein Joch gemäß den 5 und 6;
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9 eine
Draufsicht auf ein Joch und einen Lagerzapfen gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform;
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10 eine
Schnittansicht entlang der Linie X-X von 9;
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11 eine
perspektivische Ansicht eines Paßstückes, das einen Einsatzabschnitt
des Einsatzendes eines Lagerzapfens bildet;
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12 eine
Draufsicht auf das Einsatzstück von 11;
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13 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII von 12;
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14 eine
perspektivische Ansicht eines Einsatzstückes, das den Einsatzabschnitt
des Einsatzendes eines Lagerzapfens bildet, gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform;
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15 eine
Draufsicht auf das Einsatzstück gemäß 14;
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16 eine
Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI gemäß 15;
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17 eine
Schnittansicht, die ein Joch und einen Lagerzapfen, gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform;
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18 eine
Draufsicht, die ein Joch und einen Lagerzapfen, gemäß einer
vierten bevorzugten Ausführungsform,
zeigt;
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19 eine
Draufsicht auf ein Einsatzstück, das
an dem Lagerzapfen angebracht ist;
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20 eine
Schnittansicht entlang der Linie XX-XX von 19;
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21 eine
perspektivische Ansicht des ersten Einsatzstückes;
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22 eine
Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Joch und der
Lagerzapfen in einem Zwei-Kammer-Toroid-Getriebe mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis Anwendung finden;
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23 eine
Draufsicht auf ein Einsatzstück, das
an einem Lagerzapfen gemäß einer
fünften
bevorzugten Ausführungsform
angebracht ist;
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24 eine
Schnittansicht entlang der Linie XXIV-XXIV gemäß 23 ist;
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25 eine
perspektivische Ansicht des Einsatzteiles;
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Die 9 bis 13 zeigen
eine erste bevorzugten Ausführungsform.
Diese sind ein Ausführungsbeispiel,
bei dem die vorliegende technische Lehre auf ein stufenloses Toroid-Getriebe
mit einem einzigen Hohlraum (Ein-Kammer-Typ) angewendet wird. Das
Merkmal dieses stufenlosen Toroid-Getriebes liegt in einer solchen
Struktur, bei der ein Joch 220 zum Lagern eines Paares
von Schwenkhaltern 6 innerhalb eines Gehäuses 22 (1 und 2)
zur Verschiebung und zum Schwingen an der Innenseite des Gehäuses 22 gelagert
ist. In den anderen Punkten ist die Struktur und das Verhalten des
vorliegenden Ausführungsbeispiels ähnlich dem
des zuvor beschriebenen Standes der Technik, so daß die Darstellung
und die Beschreibung entsprechender Abschnitte weggelassen oder
vereinfacht wird und hauptsächlich
die besonderen Gesichtspunkte der vorliegenden technischen Lehre
im folgenden beschrieben werden.
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Von
einem Paar von Jochen 220a und 220b, die ein stufenloses
Toroid-Getriebe mit einem Hohlraum bilden, das eine Eingangsscheibe
und eine Ausgangsscheibe aufweist, ist ein Joch 220b (i)
gegen eine Bewegung relativ zu einem Stützpfosten (Lagerabschnitt) 223b in
Axialrichtung der eingangsseitigen und der ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4 (eine
Vertikalrichtung wie in 9 gezeigt oder die Vor- und
Rückwärtsrichtung
wie in den 2 und 10 gezeigt)
gelagert und gegen eine Bewegung in die Axialrichtung (die Horizontalrichtung
in 2 und 10) in der Neutralstellung eines
Paars von Antriebsrollen gelagert, (ii) schwingbewegbar gelagert
zu einer zweiten imaginären
Ebene (eine Ebene, die die Linie X-X in 9 enthält und senkrecht
zu der Zeichnungsebene verläuft,
oder eine Ebene in der Zeichnungsebene von 9), die
senkrecht zu einer imaginären
Ebene liegt, welche die Mittelachse des Stützpfostens 223b und
die Mittelachse der beiden Scheiben 2 und 3 enthält, und
(iii) gegen eine Bewegung in der Axialrichtung der Schwenkwellen 5 (die
Vor- und Rückwärtsrichtung
in 9 oder die Radialrichtung in 2 und 10)
gelagert.
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Folglich
sind die Joche gegen eine Bewegung in Längsrichtung und eine Richtung
senkrecht dazu relativ zu dem Lagerabschnitt des Gehäuses und
den Schwenkwellen der Schwenkhalter gelagert sowie zum Schwingen
in einer Ebene, die sich in Richtung der Plattendicke derselben
erstreckt, wobei zumindest eines der Joche in Richtung der Plattendicke
desselben bewegbar gelagert ist.
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Zu
diesem Zweck ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Begrenzungsöffnung 221 in dem
mittleren Abschnitt des Jochs 220b quadratisch oder rechteckig
ausgebildet. Entsprechend hierzu ist die ebene Gestallt eines Einsatzstückes 241,
das an dem freien Ende des Haltepfostens 223b angebracht ist,
quadratisch oder rechteckig ausgebildet, und kann ohne Spiel in
die Begrenzungsöffnung 221 eingesetzt
werden, wobei auch zwei von vier Oberflächen, welche die äußere umgebende
Oberfläche
eines Einsatzabschnittes 240 bilden, und die an gegenüberliegenden
Seiten liegen, als konvex gekrümmte Oberflächen 242 ausgebildet
sind, die jeweils einen Abschnitt einer zylindrischen Fläche umfassen. Wenn
der Einsatzabschnitt 240, der durch ein solches Einsatzstück 241 gebildet
ist, in die Begrenzungsöffnung 221 eingesetzt
ist, werden die konvex gekrümmten
Oberflächen 242 mit
den beiden Oberflächen
der Begrenzungsöffnung 221,
die diesen gegenüberliegen,
in Berührung
gebracht.
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Das
andere Joch 220a (nicht gezeigt) ist hingegen ähnlich dem
Joch 20a von 2 ausgebildet.
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Im
Fall des stufenlosen Toroid-Getriebes nach der vorliegenden technischen
Lehre, sind die beiden Joche 220a und 220b jeweils
gegen eine Bewegung in die Axialrichtung der eingangsseitigen und der
ausgangsseitigen Scheibe 2 und 4 und eine Bewegung
in die Axialrichtung der Antriebsrollen 8 abgestützt, so
daß die
Berührungskraft
bzw. der Anpreßdruck
der Berührabschnitte,
d. h. die Traktionsabschnitte (siehe 1) zwischen
den außenliegenden
Flächen
des Paares der Antriebsrollen 8 und den Innenseiten 2a und 4a der
eingangsseitigen und ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4 für beide
identisch, d. h. gleich groß wird.
Da bei einer Veränderung
der Geschwindigkeit oder ähnlichen
Vorgängen
keines der beiden Joche 220a und 220b in die Axialrichtung der
Antriebsrollen 8 verlagert wird, kann ein uneinheitlicher
Berührungszustand
zwischen den Berührabschnitten
nicht auftreten. Folglich kann eine hohe Stabilität einer
synchronen Drehzahlübertragung
an dem Antriebsrollenpaar 8 sichergestellt werden, so daß das Auftreten
großer
Kräfte
an einem der Berühr-
bzw. Reibabschnitte verhindert wird, wodurch die Standzeit der diese
bildenden Elemente, welche die Antriebsrollen 8 und die
beiden Scheiben 2 und 4 umfassen, verbessert wird.
Da zudem zumindest eines der Joche 220b und 220a in
Axialrichtung der Schwenkwellen 5 bewegbar an dem Stützpfosten 223b oder 223aaufgesetzt
und gelagert ist, kann die Verschiebung des Antriebskolbens 37 (siehe 2) in
den Antriebszylindern weich bzw. ruckfrei während einer Drehzahlveränderung
durchgeführt
werden.
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Der
Krümmungsradius
R der Querschnitte der konvex gekrümmten Oberflächen 242 des
Einsatzabschnittes 240 wird in Abhängigkeit der Länge L der
Begrenzungsöffnung 221 bestimmt
und beträgt vorzugsweise
die Hälfte
der Länge
L oder weniger (R ≤ L/2),
so
daß eine
weiche Veränderung
der Drehzahl vorgenommen werden kann. In besonders vorteilhafter Weise
ist R = L/2 und die beiden konvex gekrümmten Oberflächen 242 liegen
auf einer einzigen Zylinderfläche.
In der gezeigten Ausführungsform
wird dies lediglich bei dem Joch 220b verwirklicht, das
auf der Seite liegt, auf der die Antriebskolben 37 und
Antriebszylinder 38 installiert sind, so daß die Joche
für eine
Schwingbewegung in einer vorgegebenen Richtung und einer Verschiebung
lediglich in die Axialrichtung der Schwenkwelle relativ zu dem Haltepfosten gelagert
sind. Jedoch ist es auch möglich,
dies für das
auf der gegenüberliegenden
Seite liegende Joch 220a auszuführen oder aber auch für beide
Joche.
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Die 14 bis 16 zeigen
eine zweite bevorzugten Ausführungsform.
Im Falle dieser Ausführungsform
ist die ebene Gestallt eines Einsatzstückes 341a zur Bildung
des Einsatzabschnittes 240 (9 und 10)
an dem oberen Endabschnitt des Stützpfostens oval und mit konvex
gekrümmte
Oberflächen 342a ausgebildet,
die gegen die Innenseiten der Begrenzungsöffnung 221 (9 und 10)
zur Schwingbewegung anliegen, und sind nicht nur in der Querschnittsebene
sondern auch in der Planebene gekrümmt. In den anderen Punkten
ist die Konstruktion und das Verhalten der beschriebenen Ausführungsform
entsprechend dem der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
Ein derartiges Einsatzstück 341a ist
einfach herzustellen, verglichen mit dem Einsatzstück 241,
das in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet wird.
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17 zeigt
eine dritte bevorzugten Ausführungsform.
Es wird ein Fall gezeigt, bei dem die vorliegende technische in
einem sogenannten stufenlosen Toroid-Getriebe mit zwei Hohlräumen oder
Kammern angewendet wird, bei dem zwei eingangsseitige Scheiben und
zwei ausgangsseitige Scheiben vorgesehen sind und Gruppen die entsprechende Paare
bilden, parallel zueinander mit Bezug auf die Drehmoment-Übertragungsrichtung
angeordnet sind. In dem Fall dieses Joches 420c ist das
Ganze quadratisch oder rechteckig ausgebildet, wobei kreisförmige Öffnungen 425 zur
Lagerung von Schwenkwellen in den vier Ecken desselben ausgebildet
sind. Einsatzabschnitte 440 (die in geeigneter Weise solche
wie in den 11 bis 16 gezeigt
sein können),
die an einem freien Endabschnitt eines Haltepfostens (Lagerabschnitt) 423c angebracht
sind, sind in zwei Begrenzungsöffnungen 421,
die zwischen benachbarten der kreisförmigen Öffnungen 425 ausgebildet
sind, eingesetzt.
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Wiederum
wird auch im Fall dieses Zwei-Kammer-Toroid-Getriebes eine hohe
Stabilität des
Drehzahl-Übertragungsgleichlaufs
der Antriebsrollen sichergestellt und das Aufbringen einer großen Kraft
auf die Reibabschnitte vermieden, wodurch die Haltbarkeit der Teile
einschließlich
der Antriebsrollen und der Scheiben verbessert wird.
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Die 18 bis 20 zeigen
eine vierte bevorzugten Ausführungsform,
bei der die vorliegende technische Lehre auf ein Zwei-Kammer-Toroid-Getriebe
angewendet wird. Das Merkmal dieser Ausführungsform liegt in der Struktur
zur Lagerung eines Paares von Jochen 554a und 554b an
der Innenfläche
eines Gehäuses 505 zur
Lagerung von zwei Paaren von ersten und zweiten Schwenkhaltern 131 und 132 (6)
zur Translation und Rotation. In den anderen Punkten entspricht
die Struktur und das Verhalten der beschriebenen Ausführungsform
der bzw. dem des in den 5 und 6 gezeigten
Standes der Technik, so daß die
Darstellung und Beschreibung äquivalenter
Abschnitte weggelassen oder vereinfacht wird und hauptsächlich die
wesentlichen Gesichtspunkte des beschriebenen Ausführungsbeispiels
nachfolgend näher
erläutert
werden.
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Jedes
des Paares von Jochen 554a und 554b ist als rechteckige,
rahmenartige Gestalt ausgebildet, indem eine Metallplatte wie eine
dicke Stahlplatte einem Stanzwerkzeug ausgesetzt wird oder ein metallisches
Material wie Stahl einem Schmiedeprozeß unterworfen wird, wobei kreisförmige Öffnungen 526 in
den vier Ecken desselben ausgebildet werden. Der Innendurchmesser
einer jeden dieser Lageröffnungen 526 weist
eine solche Größe auf,
daß die äußeren Laufringe 136(6),
der Radialnadellager 135, die ersten und zweiten Schwenkwellen 133 und 134 (6)
lagern, in diese axial bewegbar die jedoch spielfrei eingesetzt
werden können.
Weiterhin ist eine rechteckige Begrenzungsöffnung 527a zwischen
benachbarten der Lageröffnungen 526 in
dem Zwischenabschnitt in Breitenrichtung (die Vertikalrichtung in 18 oder
die Vor- und Rückwärtsrichtung
in 21) eines Endabschnittes (der linke Endabschnitt
in 18 und 21) eines jeden
der Joche 554a und 554b ausgebildet, und ein Einsatzstück 555,
das an einem freien Endabschnitt eines Haltpfostens 528c festgelegt
ist, der wiederum an der Innenfläche
des Gehäuses 505 befestigt
ist, ist in die Begrenzungsöffnung 527a eingesetzt.
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In
dem Fall der beschriebenen Ausführungsform
sind aufgrund des Eingriffs zwischen diesem Einsatzstück 555 und
der Begrenzungsöffnung 527a die
Joche 554a und 554b gegen eine Bewegung in einer
imaginären
Ebene gelagert, die senkrecht die Mittelachse der ersten und zweiten
Schwenkwellen 133 und 134 (6) schneidet
(eine Ebene parallel zu der Zeichnungsebene von 18 und
die Vor- und Rückwärtsrichtung
in 22) und zur Schwenkbewegung um eine imaginäre Mittelachse (Strich-Punkt-Linie α in 18)
gelagert, die parallel zu den Mittelachsen der ersten und zweiten
eingangsseitigen Scheiben 516 und 517 und der
ersten und zweiten ausgangsseitigen Scheiben 519 und 520 verläuft, und
weiterhin zur Bewegung relativ zu dem Haltepfosten 528c in
die Axialrichtung der ersten und zweiten Schwenkwellen 133 und 134 (die Vor-
und Rückwärtsrichtung
in 18 und 19, die
Horizontalrichtung in 20 oder die Vertikalrichtung
in 22).
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In
der gezeigten Ausführungsform
ist, wie oben beschrieben, die Begrenzungsöffnung 527a des Jochs 554a quadratisch
oder rechteckig und die Plangestalt des Einsatzstückes 555 ist
quadratisch oder rechteckig, um ohne Spiel in die Begrenzungsöffnung 527a eingesetzt
werden zu können.
Weiterhin sind zwei der vier Oberflächen, welche die äußere Umfangsoberfläche des
Einsatzstückes 555 bilden und
die an gegenüberliegenden
Seiten liegen, konvex gekrümmte
Oberflächen 556,
die jeweils einen Abschnitt einer Zylinderfläche aufweisen. Der Haltepfosten 528c bringt
die konvex gekrümmten
Oberflächen 556 in
Berührung
mit den zwei inneren Umfangsoberflächen der Begrenzungsöffnung 527a,
die an in Breitenrichtung des Jochs 554a gegenüberliegenden
Seiten ausgebildet sind, wenn das Einsatzstück 555, das die konvex
gekrümmten
Oberflächen 556 mit
der quadratischen oder rechteckigen Planform und partiell zylindrischen
Gestalt aufweist, wie in 18 bis 22 gezeigt,
mit einem Lagerabschnitt 557a gekoppelt und an diesem befestigt
ist, der an der Innenoberfläche
des Gehäuses 505 hervorstehend
vorgesehen ist und das Einsatzstück 555 in
die Begrenzungsöffnung 527a eingesetzt
ist.
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Der
Krümmungsradius
R des Querschnitts der zylindrisch konvex gekrümmten Oberflächen 556,
die zwei Oberflächen
an gegenüberliegenden Seiten
der äußeren umgebenden
Oberfläche
des Einsatzstückes 555 bilden,
wird in Abhängigkeit
der Länge
L der Begrenzungsöffnung 527a bestimmt
und beträgt
vorzugsweise die Hälfte
oder weniger der Länge
L (R ≤ L/2),
so daß Drehzahlveränderungen weich
bzw. ruckfrei durchgeführt
werden. In besonders vorteilhafter Weise beträgt R = L/2 und die zwei konvex
gekrümmten
Oberflächen 556 liegen
auf einer einzigen Zylinderfläche.
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Die
obigen Ausführungen
gelten genauso für das
andere Joch 554b.
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Aufgrund
der Ausbildung des Jochpaares 554a und 554b, wie
oben beschrieben, kann die Anzahl der Bauteile und die Anzahl der
Montageschritte verringert werden, wodurch eine Kostenverringerung des
Zwei-Kammer-Toroid-Getriebes erreicht werden kann.
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Weiterhin
ist der Bereich einstellbar, in dem die Joche 554a und 554b relativ
zu den Haltepfosten 528c verlagerbar sind, um dadurch das
Positionieren der beiden Paare von ersten und zweiten Schwenkhaltern 531 und 532,
die in dem ersten und zweiten Hohlraum 529 und 530 vorgesehen
sind, zu erreichen. Demzufolge kann die Berührkraft bzw. der Anpreßdruck der
Berührabschnitte,
d. h. der Reibabschnitte zwischen den Außenumfangsflächen der ersten
und zweiten Antriebsrollen, die an den Innenseiten der Schwenkhalter 531 und 532 gelagert
sind und den Innenseiten 502a und 504a der ersten
und zweiten eingangsseitigen Scheiben 516 und 517 und der
ersten und zweiten ausgangsseitigen Scheiben 519 und 520 zueinander
gleich groß gehalten
werden. Da keines der beiden Joche 554a und 554b in Richtung
der ersten und zweiten Antriebsrollen 545 und 546 axial
verschoben wird, kann während
der Drehzahlveränderung
oder einem ähnlichen
Vorgang niemals auftreten, daß der
Berührzustand
zwischen den Berührabschnitten
wegen einer Verschiebung der Joche 554a und 554b uneinheitlich
wird. Somit kann eine hohe Stabilität des Drehzahlgleichlaufs für die Paare
erster und zweiter Antriebsrollen 545 und 546 eingehalten
werden und zudem wird verhindert, daß eine große Kraft auf einen Reibabschnitt
aufgebracht wird, wodurch die Haltbarkeit der entsprechenden Teile
einschließlich
der ersten und zweiten Antriebsrollen 545 und 546 und
der Scheiben 516 und 517, 519 und 520 verbessert
wird.
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An
den anderen Endabschnitten der beiden Joche 554a und 554b sind
keine Haltepfosten zur Lagerung der Joche 554a und 554b relativ
zu der Innenfläche
des Gehäuses 505 vorgesehen.
Eine Durchgangsöffnung 558 (in 18 nicht
gezeigt) ist in dem in Breitenrichtung mittigen Abschnitt des anderen
Endabschnittes des oberen Jochs 554a ausgebildet und ein
Düsenelement 559 und
zur Zufuhr von Reiböl
in dem zweiten Hohlraum 530 ist lose in diese eingesetzt.
Im Gegensatz hierzu ist der andere Endabschnitt des unteren Jochs 554 durch
eine Feder 560 elastisch gegenüber der Innenoberfläche des
Gehäuses 505 abgestützt.
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Während in 18 die
Haltepfosten 528c zur Lagerung der Joche 554a und 554b an
der Innenoberfläche
des Gehäuses 505 an
der Vorderseite (Motorseite) vorgesehen sind, können diese auch an der Rückseite
(Differentialgetriebeseite) vorgesehen sein. Da jedoch nahe des
zweiten Hohlraums 530 auf der Rückseite eine Ausgangswelle 561 zur Übertragung
der Drehbewegung des Abtriebszahnrads 522 in Richtung des
Differentialgetriebes vorgesehen ist, ist es schwierig, für das untere
Joch 554b einen Haltepfosten an der Rückseite vorzusehen.
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Bei
der nächsten,
fünften
bevorzugten Ausführungsform,
die in den 23 bis 25 gezeigt ist,
ist die Plangestalt des Einsatzstückes 655a, das an
dem freien Endabschnitt des Haltepfostens festgelegt ist, oval,
und die konvex gekrümmten
Oberflächen 656a,
die gegen die Innenseite einer Begrenzungsöffnung 627a zur Ermöglichung
einer Schwingungsbewegung anliegen, sind nicht nur in der Querschnittsgestalt
desselben gekrümmt
sondern auch in der Plangestalt desselben. In den übrigen Punkten
ist die Konstruktion und das Verhalten der beschriebenen Ausführungsform
entsprechend der bzw. dem der ersten Ausführungsform. Ein solches Einsatzstück 655a ist
einfach herzustellen, verglichen mit dem Einsatzstück 55,
das in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet wird.
