DE19861194B4 - Infinitely-variable toroidal gear with a precisely known gear ratio - Google Patents

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Abstract

An infinitely-variable toroidal gear has input and output disc components (2A, 4A) which are subjected to a special metal working treatment process during manufacture which reduces stress on the components, minimizing the formation of cracks and fatigue in spite of the higher axial loads experienced in operation. The input shaft torque is transmitted via two input discs and numerous drive rollers (8) to a single intermediate disc. The intermediate disc is rotated by a set of teeth on the disc circumference. The claim describes the surface treatment process to prepare the intermediate disc surface layer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Halb-Toroid-Getriebe.The The present invention relates to a continuously variable semi-toroidal transmission.

Die Verwendung eines in den 7 und 8 gezeigten stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes als Getriebe für ein Kraftfahrzeug ist bereits untersucht worden. Wie z.B. in der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. 62-71465 offenbart, stützt das stufenlos verstellbare Halb-Toroid-Getriebe eine eingangsseitige Scheibe 2 konzentrisch an einer Eingangswelle 1 und befestigt eine ausgangsseitige Scheibe 4 an dem Ende einer Ausgangswelle 3, die konzentrisch zu der Eingangswelle 1 angeordnet ist. Eine Vielzahl von (normalerweise zwei oder drei) Schwenkhaltern 6, 6, die um die Gelenke 5, 5 schwenken, sind innerhalb eines Gehäuses vorgesehen, in dem das stufenlos verstellbare Halb-Toroid-Getriebe aufgenommen ist. Relativ zu der Axialrichtung (die Querrichtung in den 7 und 8) der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4, sind die Gelenke 5, 5 zwischen den Scheiben 2 und 4 angeordnet und zwar in einer Richtung senkrecht zu der Axialrichtung der Scheiben 2 und 4 in einer zu der Mittelachse der Scheiben 2 und 4 beabstandeten Position.The use of one in the 7 and 8th has been previously examined as a transmission for a motor vehicle has been studied continuously variable half-toroidal transmission shown. As disclosed, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 62-71465, the steplessly adjustable half-toroidal transmission supports an input-side disk 2 concentric with an input shaft 1 and attaches an output side disk 4 at the end of an output shaft 3 that are concentric with the input shaft 1 is arranged. A variety of (usually two or three) swivel holders 6 . 6 around the joints 5 . 5 pivot, are provided within a housing in which the continuously variable semi-toroidal transmission is added. Relative to the axial direction (the transverse direction in the 7 and 8th ) of the input and output disks 2 and 4 , are the joints 5 . 5 between the discs 2 and 4 arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the discs 2 and 4 in one to the central axis of the discs 2 and 4 spaced position.

Die Schwenkhalter 6, 6 besitzen daher jeweils das Gelenk 5 an der Außenseite eines jeden derselben in der Art und Weise, daß jedes Gelenk konzentrisch zu dem zugeordneten Schwenkhalter ist. Weiterhin ist das nächstgelegene Ende von Exzenterwellen 7, 7 durch die Schwenkhalter 6, 6 in seinem mittleren Abschnitt gelagert und jeder Schwenkhalter 6 kann um das zugeordnete Gelenk 5, 5 schwenken, um die Neigung der zugehörigen Exzenterwelle 7, 7 einzustellen. Eine Antriebsrolle 8, 8 ist drehbar um die Exzenterwelle 7, 7 gelagert, die wiederum an dem Schwenkhalter 6, 6 gelagert ist. Die Antriebsrolle 8, 8 ist zwischen den Scheiben 2 und 4 angeordnet. Die gegenüberliegenden Innenseiten 2a und 4a besitzen jeweils einen konkaven Querschnitt, der dadurch erhalten wird, daß ein kreisförmiger Bogen um einen Punkt des Gelenkes 5, um die Eingangs- und Ausgangswelle 1 und 3 gedreht wird. Die Umfangsflächen 8a, 8a der Antriebsrolle 8, 8, die konvex ist, liegt gegen die Innenseiten 2a und 4a an.The swivel holder 6 . 6 therefore each possess the joint 5 on the outside of each of them in such a way that each joint is concentric with the associated pivoting holder. Furthermore, the nearest end of eccentric shafts 7 . 7 through the swivel holder 6 . 6 stored in its middle section and each swivel holder 6 can be around the associated joint 5 . 5 pivot to the inclination of the associated eccentric shaft 7 . 7 adjust. A drive roller 8th . 8th is rotatable about the eccentric shaft 7 . 7 stored, in turn, on the swivel holder 6 . 6 is stored. The drive roller 8th . 8th is between the discs 2 and 4 arranged. The opposite insides 2a and 4a each have a concave cross-section which is obtained by forming a circular arc around a point of the joint 5 to the input and output shaft 1 and 3 is turned. The peripheral surfaces 8a . 8a the drive roller 8th . 8th , which is convex, lies against the insides 2a and 4a at.

Eine Druckvorrichtung mit Belastungsnocken 9 ist zwischen der Eingangswelle 1 und der eingangsseitigen Scheibe 2 angeordnet, um die eingangsseitige Scheibe 2 elastisch in Richtung der ausgangsseitigen Scheibe 4 zu drücken. Die Druckvorrichtung 9 weist eine Nockenplatte 10 auf, die mit der Eingangswelle dreht, sowie eine Vielzahl von (z.B. vier) Rollen 12, 12, die durch einen Halter 11 gehalten sind. Eine Nockenfläche 13, die eine sich in die Umfangsrichtung erstreckende, ausgenommene und mit Vorstehungen versehene Oberfläche ist, ist an einer Seite (die linke Seite in den 7 und 8) der Nockenplatte 10 ausgebildet und eine gleichartige Nockenoberfläche 14 ist an der äußeren Seite (die rechte Seite in den 7 und 8) der eingangsseitigen Scheibe 2 ausgebildet. Die Vielzahl der Rollen 12, 12 sind drehbar um die jeweiligen Achsen gelagert, die relativ zu der Mitte der Eingangswelle 1 in Radialrichtung angeordnet sind.A printing device with loading cam 9 is between the input shaft 1 and the input-side disc 2 arranged to the input-side disc 2 elastic in the direction of the output side disc 4 to press. The printing device 9 has a cam plate 10 which rotates with the input shaft and a plurality of (eg four) rollers 12 . 12 by a holder 11 are held. A cam surface 13 , which is a circumferentially extending, recessed and protruded surface, is on one side (the left side in Figs 7 and 8th ) of the cam plate 10 formed and a similar cam surface 14 is on the outer side (the right side in the 7 and 8th ) of the input-side disc 2 educated. The variety of roles 12 . 12 are rotatably supported about the respective axes, which are relative to the center of the input shaft 1 are arranged in the radial direction.

Während des Betriebes eines derart ausgebildeten stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes drückt die Nockenfläche 13, die Vielzahl der Rollen 12, 12 gegen die Nockenfläche 14 an der anderen Oberfläche der eingangsseitigen Scheibe 2, wenn die Nockenplatte 10 aufgrund der Drehung der Eingangswelle 1 gedreht wird. Folglich wird die eingangsseitige Scheibe 2 gegen die Antriebsrollen 8, 8 gedrückt. Die Drehung der eingangsseitigen Scheibe 2 wird über die Antriebsrollen 8, 8 auf die ausgangsseitige Scheibe 4 übertragen, um die an der ausgangsseitigen Scheibe 4 befestigte Ausgangswelle 3 anzutreiben.During operation of such a trained infinitely variable semi-toroidal transmission presses the cam surface 13 , the variety of roles 12 . 12 against the cam surface 14 on the other surface of the input-side disc 2 when the cam plate 10 due to the rotation of the input shaft 1 is turned. Consequently, the input side disk becomes 2 against the drive rollers 8th . 8th pressed. The rotation of the input-side disc 2 is about the drive rollers 8th . 8th on the output side disc 4 transferred to the output side disk 4 fixed output shaft 3 drive.

Wenn das Drehgeschwindigkeitsverhältnis (Übersetzungsverhältnis) zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 3 verändert und die Geschwindigkeit zuerst zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 3 verringert werden, schwenken die Schwenkhalter 6, 6 um die Gelenke 5, 5, um die Exzenterwelle 7,7 derart zu neigen, daß die Umfangsflächen 8a, 8a der Antriebsrollen 8, 8 an dem Abschnitt der Innenseite 2a der eingangsseitigen Scheibe 2 anliegen, die näher zu ihrem Mittelpunkt ist und daß der Abschnitt der Innenseite 4a der ausgangsseitigen Scheiben näher zu ihrem Außenumfang liegt, wie in 7 gezeigt. Umgekehrt werden zur Erhöhung der Geschwindigkeit die Schwenkhalter 6, 6 derart um die Gelenke 5, 5 geschwenkt, um die Exzenterwelle 7, 7 derart zu neigen, daß die Umfangsflächen 8a, 8a der Antriebsrollen 8, 8 an dem Abschnitt der Innenseite 2a der eingangsseitigen Scheibe 2 anliegen, der näher zu ihrem Außenumfang liegt und daß der Abschnitt der Innenseite 4a der ausgangsseitigen Scheibe 4 näher zu deren Mittelpunkt liegt, wie in 8 gezeigt. Durch ein Einstellen einer jeden der Exzenterwellen 7, 7 in eine Zwischenstellung zwischen den in den 7 und 8 gezeigten Werten kann ein Zwischenübersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 3 erzielt werden.When the rotational speed ratio (gear ratio) between the input shaft 1 and the output shaft 3 changed and the speed first between the input shaft 1 and the output shaft 3 be reduced, the swiveling holders pivot 6 . 6 around the joints 5 . 5 to the eccentric shaft 7 . 7 to tilt so that the peripheral surfaces 8a . 8a the drive rollers 8th . 8th at the section of the inside 2a the input-side disc 2 abutment that is closer to its center and that the section of the inside 4a the output side washers closer to their outer circumference, as in 7 shown. Conversely, to increase the speed of the swivel holder 6 . 6 so around the joints 5 . 5 pivoted to the eccentric shaft 7 . 7 to tilt so that the peripheral surfaces 8a . 8a the drive rollers 8th . 8th at the section of the inside 2a the input-side disc 2 abutment, which is closer to its outer periphery and that the section of the inside 4a the output side disk 4 closer to its center, as in 8th shown. By adjusting each of the eccentric shafts 7 . 7 in an intermediate position between the in the 7 and 8th The values shown may have an intermediate ratio between the input shaft 1 and the output shaft 3 be achieved.

Die 9 und 10 zeigen ein detaillierteres stufenlos verstellbares Halb-Toroid-Getriebe, das in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 63-69293 (japanische Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. 1-173552) veröffentlicht worden ist. Die eingangsseitigen und ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4 sind jeweils über Nadellager 16, 16 drehbar um eine Eingangswelle 15 angeordnet. Die Nockenplatte 10 ist formschlüssig mit einer Außenumfangsfläche der Eingangswelle 15 verbunden, die an deren Ende (das linke Ende in 9) angeordnet ist und wird durch einen Bund(Flansch)-Abschnitt 17 daran gehindert, sich in einer Richtung, in der die eingangsseitige Scheibe 2 belastet wird, zu bewegen. Demzufolge ist eine Andruckvorrichtung mit Belastungsnocken 9 vorgesehen, bei der infolge der Drehung der Eingangswelle 15 die Nockenplatte 10 und die Rollen 12, 12 die eingangsseitige Scheibe 2 in Richtung der ausgangsseitigen Scheibe 4 drücken, und zwar während des Drehens der eingangsseitigen Scheibe 2. Ein ausgangsseitiges Zahnrad ist über die Nut/Federverbindung 19, 19 mit der ausgangsseitigen Scheibe 4 gekoppelt, so daß die ausgangsseitige Scheibe 4 und das Ausgangszahnrad 18 gemeinsam, d.h. synchron miteinander drehen. Das Ausgangszahnrad 18 und weitere Zahnräder (nicht gezeigt), die mit dem Ausgangszahnrad 18 kämmen, bilden eine Kraftabgabevorrichtung zur Drehung der ausgangsseitigen Scheibe 4.The 9 and 10 show a more detailed infinitely variable semi-toroidal transmission, which in the yes Japanese Utility Model Application No. 63-69293 (Japanese Utility Model Laid-open Publication No. 1-173552). The input-side and output-side disks 2 and 4 are each about needle roller bearings 16 . 16 rotatable about an input shaft 15 arranged. The cam plate 10 is form-fitting with an outer peripheral surface of the input shaft 15 connected at the end (the left end in 9 ) and is arranged by a collar (flange) section 17 prevented from moving in a direction in which the input-side disc 2 is charged to move. Consequently, a pressure cam with loading cam 9 provided, due to the rotation of the input shaft 15 the cam plate 10 and the roles 12 . 12 the input-side disc 2 in the direction of the output side disc 4 during the rotation of the input side disc 2 , An output side gear is via the groove / spring connection 19 . 19 with the output side disk 4 coupled so that the output side disc 4 and the output gear 18 together, ie synchronously with each other. The output gear 18 and other gears (not shown) connected to the output gear 18 Combine, form a force output device for rotating the output-side disc 4 ,

Die an den jeweiligen Enden der Schwenkhalter 6, 6 vorgesehenen Gelenke 5, 5 sind am Stützpfosten 20, 20 gelagert, so daß diese schwenken und in die Axialrichtung (die Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene von 9 oder in die Querrichtung in 10) bewegt werden können. Das Paar Stützposten 20, 20 umfaßt Metallplatten mit einer ausreichenden Steifigkeit und ist an der Innenseite eines Gehäuses 22 abgestützt, um zu schwenken und deren Enden in die Axialrichtung der Gelenke 5, 5 verlagert werden können, indem extern eine in der Mitte des Stützpfostens ausgebildete kreisförmige Öffnung 21 an Haltezapfen 24a und 24b aufgesetzt wird, die an der Innenwand des Gehäuses 22 oder einer Seite eines Zylindergehäuses, das innerhalb des Gehäuses 22 angeordnet ist, befestigt ist. Eine kreisförmige Lagerungsöffnung 25, 25 ist jeweils an den Enden der Stützpfosten 20, 20 vorgesehen und die Gelenke 5, 5 sind über ein Radialnadellager 27, 27, das einen Außenring 26, 26 aufweist, in der Lagerungsöffnung 25, 25 gela gert. Infolge dieser Anordnung ist der Schwenkhalter 6, 6 innerhalb des Gehäuses 22 derart gelagert, um das Gelenk 5, 5 zu schwenken und um in die Axialrichtung desselben bewegt werden zu können.The at the respective ends of the swivel holder 6 . 6 provided joints 5 . 5 are at the support post 20 . 20 stored so that they pivot and in the axial direction (the direction perpendicular to the plane of the drawing of 9 or in the transverse direction in 10 ) can be moved. The pair of support posts 20 . 20 includes metal plates with a sufficient rigidity and is on the inside of a housing 22 supported to pivot and their ends in the axial direction of the joints 5 . 5 can be displaced by a externally formed in the middle of the support post circular opening 21 on retaining pins 24a and 24b is attached to the inner wall of the housing 22 or a side of a cylinder housing that is inside the housing 22 is arranged, is attached. A circular storage opening 25 . 25 is at each end of the support posts 20 . 20 provided and the joints 5 . 5 are about a radial needle bearing 27 . 27 that has an outer ring 26 . 26 has, in the storage opening 25 . 25 Gela siege. As a result of this arrangement, the swivel holder 6 . 6 inside the case 22 so stored around the joint 5 . 5 to pivot and to be moved in the axial direction of the same.

Die Exzenterwelle 7, 7 ist in einer kreisförmigen Öffnung 40, 40, die in dem Mittelabschnitt eines jeden Schwenkhalters 6, 6 ausgebildet ist, wie oben beschrieben, innerhalb des Gehäuses 22 gelagert. Die Exzenterwellen 7, 7 besitzen jeweils Lagerzapfenabschnitte 28, 28, die zueinander parallel und exzentrisch sind sowie Exzenterabschnitte 29, 29. Der Lagerzapfenabschnitt 28, 28 ist über ein Radialnadellager 30, 30 hin und her schwenkbar innerhalb der kreisförmigen Öffnung 40, 40 gelagert. Zudem ist die Antriebsrolle 8, 8 über ein Radialnadellager 31, 31 drehbar um den Exzenterabschnitt 29, 29, gelagert.The eccentric shaft 7 . 7 is in a circular opening 40 . 40 placed in the middle section of each swivel holder 6 . 6 is formed, as described above, within the housing 22 stored. The eccentric shafts 7 . 7 each have journal sections 28 . 28 that are parallel and eccentric to each other and eccentric sections 29 . 29 , The journal section 28 . 28 is via a radial needle bearing 30 . 30 pivotable back and forth within the circular opening 40 . 40 stored. In addition, the drive roller 8th . 8th via a radial needle bearing 31 . 31 rotatable about the eccentric section 29 . 29 stored.

Das Paar Exzenterwellen 7, 7 ist unter 180° voneinander um die Eingangswelle 15 vorgesehen. Der Exzenterabschnitt 29, 29 der Exzenterwelle 7, 7 ist exzentrisch zu dem Lagerzapfenabschnitt 28, 28 in der gleichen Richtung relativ zu der Drehrichtung der eingangs- und ausgangsseitigen Scheibe 2 oder 4 (die Querrichtung in 10). Die exzentrische Richtung ist nahezu senkrecht zu der Richtung, in der die Eingangswelle 15 angeordnet ist (die Querrichtung in 9 oder die Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene in 10). Die Antriebsrolle 8 ist daher derart gelagert, um geringfügig in die Richtung, in die die Eingangswelle 15 verläuft, verlagert zu werden. Als Folge hiervon kann selbst dann, wenn die Antriebsrolle 8 dazu neigt, sich in die Axialrichtung (die Querrichtung in 9 oder die Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene in 10) der Eingangswelle 15 zu verlagern, infolge eines Unterschieds in der Maßgenauigkeit und der Bauteile oder einer elastischen Verformung während der Kraft- bzw. Leistungsübertragung, diese Verlagerung ohne das Bewirken übermäßiger Kräfte auf die Bauteile absorbiert werden.The pair of eccentric shafts 7 . 7 is less than 180 ° from each other around the input shaft 15 intended. The eccentric section 29 . 29 the eccentric shaft 7 . 7 is eccentric to the journal portion 28 . 28 in the same direction relative to the direction of rotation of the input and output side disk 2 or 4 (the transverse direction in 10 ). The eccentric direction is nearly perpendicular to the direction in which the input shaft 15 is arranged (the transverse direction in 9 or the direction perpendicular to the plane of the drawing in 10 ). The drive roller 8th is therefore mounted so as to be slightly in the direction in which the input shaft 15 is going to be relocated. As a result, even if the drive roller 8th tends to move in the axial direction (the transverse direction in 9 or the direction perpendicular to the plane of the drawing in 10 ) of the input shaft 15 due to a difference in dimensional accuracy and components or elastic deformation during power transmission, these displacements are absorbed without causing excessive forces on the components.

Ein Axialwälzlager, wie ein Axialkugellager 32, 32 und ein Axiallager, wie ein Axialnagellager 34, 34, das Axialbelastungen an einem Außenring 33 aufnimmt, das weiter unten beschrieben wird, ist zwischen der Außenseite der Antriebsrolle 8, 8 und der Innenseite des Zwischenabschnittes des Schwenkhalters 6, 6 in dieser Reihenfolge von der Außenseite der Antriebsrolle 8, 8 vorgesehen. Das Axialkugellager 32, 32 korrespondiert mit einem Axialwälzlager und trägt Belastungen auf die Antriebsrolle 8, 8 in die Axialrich tung, wobei der Antriebsrolle 8, 8 ein Drehen ermöglicht wird. Das Axialnadellager 34, 34 trägt Axialbelastungen, die durch die Antriebsrolle 8, 8 auf den Außenring 33, 33 des Axialkugellagers 32, 32 aufgebracht werden, wobei dem Exzenterabschnitt 29, 29 und dem Außenring 33, 33 ein hin- und herschwenken ermöglicht wird.An axial rolling bearing, such as an axial ball bearing 32 . 32 and a thrust bearing, such as an axial bearing 34 . 34 , the axial loads on an outer ring 33 which will be described later is between the outside of the drive roller 8th . 8th and the inside of the intermediate portion of the pivot holder 6 . 6 in this order from the outside of the drive roller 8th . 8th intended. The axial ball bearing 32 . 32 corresponds to an axial roller bearing and carries loads on the drive roller 8th . 8th in the Axialrich direction, wherein the drive roller 8th . 8th a rotation is possible. The axial needle bearing 34 . 34 carries axial loads caused by the drive roller 8th . 8th on the outer ring 33 . 33 of the axial ball bearing 32 . 32 be applied, wherein the eccentric section 29 . 29 and the outer ring 33 . 33 a swinging back and forth is possible.

Eine Antriebsstange 35, 35 ist mit einem Ende eines jeden Schwenkhalters 6, 6 (das linke Ende in 10) gekoppelt, und ein Kolben 36, 36 ist an der Außenumfangsfläche des Zwischenabschnittes der Antriebsstange 35, 35 angebracht, jeder Antriebskolben 36, 36 ist in einen Antriebszylinder 37, 37 eingesetzt, der in dem Zylindergehäuse 23 in öldichter Art und Weise vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Paar Wälzlager 39, 39 zwischen einer Stützwand 38, die innerhalb der Gehäuses 22 vorgesehen ist, und der Eingangswelle 15 vorgesehen, um die Eingangswelle 15 drehbar in dem Gehäuse 22 zu lagern.A drive rod 35 . 35 is with one end of each swivel holder 6 . 6 (the left end in 10 ), and a piston 36 . 36 is on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the drive rod 35 . 35 attached, each drive piston 36 . 36 is in a drive cylinder 37 . 37 used in the cylinder housing 23 is provided in oil-tight manner. Furthermore, there is a pair of rolling bearings 39 . 39 between a supporting wall 38 inside the case 22 is provided, and the input shaft 15 in front seen to the input shaft 15 rotatably in the housing 22 to store.

Bei einem wie oben ausgebildeten stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe wird die Drehbewegung der Eingangswelle 15 über die Andruckvorrichtung 9 auf die eingangsseitige Scheibe 2 übertragen. Die Drehung der eingangsseitigen Scheibe 2 wird über das Paar Antriebsrollen 8, 8 auf die ausgangsseitige Scheibe 4 übertragen und die Drehung der Ausgangswelle wird über das Ausgangszahnrad 18 erhalten. Zur Veränderung des Drehzahlverhältnisses zwischen der Eingangswelle 15 und dem Ausgangszahnrad 18 werden die Antriebskolben 36, 36 in gegensätzliche Richtungen verlagert. Wenn die Antriebskolben 36, 36 verlagert werden, werden auch die Schwenkhalter 6, 6 in gegensätzliche Richtungen verlagert, so daß z.B. die Antriebsrolle 8 in dem unteren Teil der 10 nach rechts in diese Figur verlagert wird, während die Antriebsrolle 8 in dem oberen Teil der 10 nach links in dieser Figur verlagert wird. Dies hat zur Folge, daß sich die Richtung der Tangentialkraft, verändert, die auf die Anlageabschnitte der Umfangsfläche 8a, 8a der Antriebsrolle 8, 8 und die Innenseiten 2a und 4a der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4 wirkt. Diese Veränderung der Kraftrichtung bewirkt ein Verschwenken der Schwenkhalter 6, 6 in die gegensätzlichen Richtungen in 9 um die Gelenke 5, 5, die drehbar an den Stützposten 20, 20 gelagert sind. Infolgedessen wechseln, wie in den 7 und 8 gezeigt und oben beschrieben, die Anlagestellen der Umfangsflächen 8a, 8a der Antriebsrollen 8, 8 an den Innenseiten 2a und 4a, um das Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle 15 und dem Ausgangszahnrad 18 zu verändern.In a continuously variable semi-toroidal transmission constructed as above, the rotational movement of the input shaft becomes 15 over the pressure device 9 on the input-side disc 2 transfer. The rotation of the input-side disc 2 gets over the pair of drive rollers 8th . 8th on the output side disc 4 transmitted and the rotation of the output shaft is via the output gear 18 receive. For changing the speed ratio between the input shaft 15 and the output gear 18 become the drive pistons 36 . 36 shifted in opposite directions. When the drive pistons 36 . 36 be shifted, are also the Schwenkhalter 6 . 6 shifted in opposite directions, so that, for example, the drive roller 8th in the lower part of the 10 is shifted to the right in this figure, while the drive roller 8th in the upper part of the 10 is shifted to the left in this figure. As a result, the direction of the tangential force changes, that on the abutment portions of the peripheral surface 8a . 8a the drive roller 8th . 8th and the insides 2a and 4a the input-side and output-side disks 2 and 4 acts. This change in the direction of force causes a pivoting of the swivel holder 6 . 6 in the opposite directions in 9 around the joints 5 . 5 pivoting on the support post 20 . 20 are stored. As a result, switch as in the 7 and 8th shown and described above, the contact points of the peripheral surfaces 8a . 8a the drive rollers 8th . 8th on the insides 2a and 4a to the speed ratio between the input shaft 15 and the output gear 18 to change.

Aufgrund der elastischen Verformung der Bauteile während der Kraftübertragung schwenkt die Exzenterwelle 7, 7, die die Antriebsrolle 8, 8 schwenkbar lagert, geringfügig um den Lagerzapfenabschnitt 28, 28, wenn die Antriebsrolle 8, 8 in die Axialrichtung der Eingangswelle 15 verlagert wird. Dieses Hin- und Herschwenken verursacht, daß die Außenseite des Außenrings 33, 33 des Axialkugellagers 32, 32 und die Innenseite des Schwenkhalters 6, 6 relativ zueinander verlagert werden. Infolge des Vorhandenseins des Axialnadellagers 34, 34 zwischen dieser Außenfläche und der Innenfläche wird lediglich eine kleine Kraft benötigt, um diese Relativverschiebung zu bewirken. Folglich wird lediglich eine kleine Kraft benötigt, um die Neigung der Exzenterwelle 7, 7, wie oben beschrieben, zu erzielen.Due to the elastic deformation of the components during power transmission pivots the eccentric shaft 7 . 7 that drive the roller 8th . 8th pivotally supports, slightly to the journal portion 28 . 28 when the drive roller 8th . 8th in the axial direction of the input shaft 15 is relocated. This swinging back and forth causes the outside of the outer ring 33 . 33 of the axial ball bearing 32 . 32 and the inside of the swivel holder 6 . 6 be relocated relative to each other. Due to the presence of the axial needle bearing 34 . 34 between this outer surface and the inner surface only a small force is needed to effect this relative displacement. Consequently, only a small force is needed to the inclination of the eccentric shaft 7 . 7 as described above.

Während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes, das die obige Anordnung aufweist und wie oben beschrieben betrieben wird, wird eine hohe Kraft wiederholt auf die beiden eingangsseitigen und ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4 aufgebracht und zwar aufgrund des Drückens der Antriebsrollen 8, 8 gegen diese Scheiben. Zum Beispiel wird während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes eine Schublast F durch die Antriebsrolle 8 auf die Innenseite 4a der ausgangsseitigen Scheibe 4 am Punkt A in 11 aufgebracht. Eine derartige Schublast verursacht eine elastische Verformung der ausgangsseitigen Scheibe 4, so daß hohe Zugspannungen in den Abschnitten B, C und D in 11 konzentriert werden. Die Bereiche, an denen die Zugspannungen erzeugt werden, bewegen sich in Umfangsrichtung infolge der Drehung der ausgangsseitigen Scheibe aufgrund des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes. Demzufolge werden hohe Zugspannungen wiederholt auf einen Abschnitt in Umfangsrichtung aufgebracht. Nahezu dieselben Belastungssituation tritt auch an der eingangsseitigen Scheibe 2 auf.During operation of the semi-toroidal continuously variable transmission having the above arrangement and operated as described above, a high force is repeated on the two input side and output side disks 2 and 4 applied due to the pressing of the drive rollers 8th . 8th against these discs. For example, during operation of the semi-toroidal continuously variable transmission, a thrust load F is generated by the drive roller 8th on the inside 4a the output side disk 4 at the point A in 11 applied. Such a thrust load causes elastic deformation of the output side disk 4 , so that high tensile stresses in sections B, C and D in 11 be concentrated. The areas where the tensile stresses are generated move in the circumferential direction due to the rotation of the output side disc due to the operation of the infinitely variable half-toroidal transmission. As a result, high tensile stresses are repeatedly applied to a portion in the circumferential direction. Almost the same load situation also occurs at the input-side disc 2 on.

Die wiederholt auf die beiden eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4 aufgebrachten Zugspannungen schädigen die Scheiben 2 und 4, führen z.B. zu Rissen oder Brüchen und damit zur Zerstörung derselben. Folglich muß zur Schaffung eines Halb-Toroid-Getriebes mit kontinuierlich variablem Übersetzungsverhältnis, das eine ausreichende Widerstandsfähigkeit bzw. Haltbarkeit aufweist, verhindert werden, daß trotz der oben beschriebenen Zugspannungen an den eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2 und 4 Beschädigungen wie Risse oder Brüche auftreten.The repeated on the two input and output-side discs 2 and 4 applied tensile stresses damage the discs 2 and 4 , lead eg to cracks or breaks and thus to the destruction of the same. Consequently, to provide a semi-toroidal continuously variable transmission having sufficient durability, it is necessary to prevent, despite the above-described tensile stresses on the input and output side disks 2 and 4 Damage such as cracks or breaks occur.

Wenn die Innenseiten 2a und 4a der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben, gegen die die Umfangsflächen 8a, 8a der Antriebsrollen 8, 8 anliegen, aufgrund der Drehung der Scheiben 2 und 4 jeweils zu Schwingungen bzw. Vibrationen angeregt werden, werden die Anlageverhältnisse zwischen den Umfangsflächen 8a, 8a und den Innenseiten 2a und 4a instabil. Als Folge hiervon können Schwingungen während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes auftreten, so daß die Übersetzungsverhältnisse der Antriebsrollen 8, 8 nicht zueinander passen. Aufgrund der Schwingungen oder dem Nichtzusammenpassen der Übersetzungsverhältnisse werden die Innenflächen 2a und 4a zu schnell verschlissen werden.If the insides 2a and 4a the input and output side discs against which the peripheral surfaces 8a . 8a the drive rollers 8th . 8th abut, due to the rotation of the discs 2 and 4 are each excited to vibrations or vibrations, the investment conditions between the peripheral surfaces 8a . 8a and the insides 2a and 4a unstable. As a result, vibrations may occur during operation of the infinitely variable half-toroidal transmission, so that the gear ratios of the drive rollers 8th . 8th do not match. Due to the vibrations or mismatching of the gear ratios, the inner surfaces become 2a and 4a To be worn too fast.

Anhand der 12 wird ein zweikammeriges Halb-Toroid-Getriebe mit kontinuierlich veränderbarem Übersetzungsverhältnis beschrieben, das zur Erhöhung des übertragbaren Drehmoments vorgesehen ist, bei dem die eingangsseitigen Scheiben 102A und 102B als Außenscheiben, und die ausgangsseitige Scheiben 104, 104 als Zwischenscheiben dienen, so daß die eingangsseitigen Scheiben 102A und 102B und die ausgangsseitigen Scheiben 104, 104, wie in 12 gezeigt, in Kraft- bzw. Leistungsübertragungsrichtung sich gegenüberliegend um eine Eingangswelle 115 angeordnet sind. In der in 12 gezeigten Struktur ist ein Ausgangszahnrad 118a um den Zwischenabschnitt der Eingangswelle 115 gelagert, um von der Welle 115 gedreht zu werden, und die ausgangsseitigen Scheiben 104, 104 sind über eine Nut/Federverbindung mit den jeweiligen Enden des Ausgangszahnrades 118a gekoppelt. Ein Nadellager 116, 116 ist zwischen der Innenumfangsfläche einer jeden ausgangsseitigen Scheibe 104, 104 und der Außenumfangsfläche der Eingangswelle 115 angeordnet, so daß die ausgangsseitige Scheibe 104 um die Eingangswelle 115 gelagert ist, um die Welle 115 zu drehen und in Axialrichtung der Welle 115 verlagerbar zu sein. Weiterhin sind die eingangsseitigen Scheiben 102A und 102B an den jeweiligen Enden der Eingangswelle 115 gelagert, um mit dieser Welle 115 zu drehen.Based on 12 is a two-chamber semi-toroidal transmission continuously variable gear ratio described, which is provided to increase the transmittable torque, wherein the input-side discs 102A and 102B as outer discs, and the output-side discs 104 . 104 serve as washers, so that the input-side discs 102A and 102B and the output side slices 104 . 104 , as in 12 shown in ge. Power transmission direction ge lying around an input shaft 115 are arranged. In the in 12 shown structure is an output gear 118a around the intermediate section of the input shaft 115 stored to from the shaft 115 to be turned, and the output side discs 104 . 104 are via a tongue and groove connection with the respective ends of the output gear 118a coupled. A needle bearing 116 . 116 is between the inner circumferential surface of each output side disk 104 . 104 and the outer peripheral surface of the input shaft 115 arranged so that the output side disc 104 around the input shaft 115 is stored to the shaft 115 to rotate and in the axial direction of the shaft 115 to be relocatable. Furthermore, the input-side discs 102A and 102B at the respective ends of the input shaft 115 stored to with this shaft 115 to turn.

Eine (auf der linken Seite in 11) der eingangsseitigen Scheiben 102A liegt mit ihrer rückseitigen Fläche (die linke Fläche in 12) gegen eine Belastungsmutter 132 an, um ihre Axialverschiebung (die Querrichtung in 12) relativ zu der Eingangswelle 115 zu begrenzen. Im Gegensatz hierzu ist die eingangsseitige Scheibe 112B, die der Nockenplatte 110 gegenüberliegt, an der Eingangswelle 115 über eine Kugelführung 133 gekoppelt, um in Axialrichtung verschiebbar zu sein. Eine Vorspannfeder 134 und ein Axialnadellager 135 sind in Reihe zwischen der rückseitigen Fläche (die rechte Fläche in 12) der eingangsseitigen Scheibe 102B und der vorderseitigen Fläche (die linke Fläche in 12) der Nockenplatte 110 angeordnet. Die Vorspannfeder 134 wirkt als Vorlastvorrichtung zur Aufbringung einer Vorlast auf die Anlageabschnitte auf die Innenseiten 102a und 104a der Scheiben 102A, 102B und 104 und die Umfangsflächen 108a, 108a der Antriebsrollen 108, 108.One (on the left in 11 ) of the input-side discs 102A lies with its back surface (the left surface in 12 ) against a burdening mother 132 to their axial displacement (the transverse direction in 12 ) relative to the input shaft 115 to limit. In contrast, the input-side disc 112B that of the cam plate 110 opposite, at the input shaft 115 via a ball guide 133 coupled to be displaceable in the axial direction. A biasing spring 134 and an axial needle bearing 135 are in series between the back surface (the right surface in 12 ) of the input-side disc 102B and the front surface (the left surface in FIG 12 ) of the cam plate 110 arranged. The biasing spring 134 acts as a preload device for applying a preload on the abutment sections on the insides 102 and 104a the discs 102A . 102B and 104 and the peripheral surfaces 108a . 108a the drive rollers 108 . 108 ,

Während des Betriebes eines derart ausgebildeten zweikammerigen, stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes wird die Drehung der Eingangswelle 115 von dem Paar der eingangsseitigen Scheiben 102A und 102B zu dem Paar der ausgangsseitigen Scheiben 104, 104 über die Vielzahl von (in dem gezeigten Beispiel 4, d.h. zwei je Paar; jedoch kann diese Anzahl auch sechs, d.h. drei je Paar betreiben) Antriebsrollen 108, 108 übertragen. Die auf das Paar der ausgangsseitigen Scheiben 104, 104 übertragene Drehleistung wird zu dem einzigen Ausgangszahnrad 118a übertragen und von einem anderen Zahnrad (nicht gezeigt), das mit dem Ausgangszahnrad 118 kämmt, übernommen. Da die Drehkraft von der Eingangswelle 115 zu dem Ausgangszahnrad 118 über zwei parallel zueinander angeordnete Wege erfolgt, kann eine hohe Drehkraft (Drehmoment) übertragen werden. Zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle 115 und dem Ausgangszahnrad 118 wird der Schwenkhalter 106, der die Exzenterwelle 107 trägt, axial bewegt, um die Exzenterwelle 107, die die Antriebsrolle 108 trägt, zu neigen. Die Struktur zur Axialbewegung des Schwenkhalters 106 ist die gleiche wie in dem einkammerigen stufenlosen Halb-Toroid-Getriebe, das in den 9 und 10 gezeigt ist. In den zweikammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getrieben wird jedoch die Zufuhr und die Abführung von Drucköl zu und von den Antriebszylindern 121, 121 (siehe 12) geschaltet, um die Größe und Richtung der Bewegung der Schwenkhalter 106, 106 gleich, d.h. synchron, zu halten.During operation of such a trained two-chamber, continuously variable semi-toroidal transmission, the rotation of the input shaft 115 from the pair of input-side disks 102A and 102B to the pair of output-side disks 104 . 104 over the plurality of (in the example shown 4, ie two per pair, but this number can also operate six, ie three per pair) drive rollers 108 . 108 transfer. The on the pair of output-side discs 104 . 104 transmitted rotational power becomes the only output gear 118a transmitted from another gear (not shown) connected to the output gear 118 combs, taken over. As the torque from the input shaft 115 to the output gear 118 takes place over two mutually parallel paths, a high torque (torque) can be transmitted. To change the transmission ratio between the input shaft 115 and the output gear 118 becomes the swivel holder 106 , the eccentric shaft 107 carries, moved axially, around the eccentric shaft 107 that drive the roller 108 wears to tilt. The structure for the axial movement of the swivel holder 106 is the same as in the one-chamber stepless semi-toroidal transmission that is in the 9 and 10 is shown. In the two-chamber infinitely variable semi-toroidal transmissions, however, the supply and discharge of pressurized oil to and from the drive cylinders 121 . 121 (please refer 12 ) switched to the size and direction of movement of the swivel holder 106 . 106 equal, ie synchronous to keep.

Bei dem in 12 gezeigten zweikammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe ist das Paar der ausgangsseitigen Scheiben 104, 104 als Zwischenscheiben von dem Ausgangszahnrad 118a getrennt und das Paar der ausgangsseitigen Scheiben 104, 104 ist jeweils über eine Nut/Federverbindung mit dem jeweiligen Ende eines Hülsenabschnittes 136, der in der Mitte des Ausgangszahnrades 118a vorgesehen ist, gekoppelt. Diese Ausgestaltung erhöht die Anzahl der Bauteile, wodurch die Herstellung, das Management und die Bevorratung der Teile sowie der Zusammenbau derselben, aufwendig ist und zudem ist die axiale Baugröße des Getriebeabschnittes bestehend aus dem Paar der ausgangsseitigen Scheiben 104, 104 und dem Ausgangszahnrad 118a hoch.At the in 12 shown two-chamber infinitely variable semi-toroidal transmission is the pair of output-side discs 104 . 104 as washers of the output gear 118a separated and the pair of output-side discs 104 . 104 is in each case via a groove / spring connection with the respective end of a sleeve portion 136 which is in the middle of the output gear 118a is provided, coupled. This embodiment increases the number of components, whereby the production, management and storage of the parts and the assembly of the same, is expensive and also the axial size of the gear portion consisting of the pair of output-side discs 104 . 104 and the output gear 118a high.

Das axiale Vergrößern des genannten Abschnittes führt zu einem Ansteigen der Axiallänge der Eingangswelle 115, wodurch der Zwischenraum zwischen dem Paar eingangsseitiger Scheiben 102A und 102B, die an den jeweiligen Enden der Eingangswelle 115 gelagert sind, vergrößert wird. Gleichfalls erhöht ein Anwachsen des Zwischenraums zwischen dem Paar eingangsseitiger Scheiben 102A und 102B das Ausmaß der Torsionsverformung der Eingangswelle 115 zwischen den eingangsseitigen Scheiben 102A und 102B während der Übertragung der Drehung, wodurch die Phasendifferenz zwischen der eingangsseitigen Scheibe 102A und 102B in Drehrichtung erhöht wird. Als Folge hiervon wird es schwierig, die Übertragung von Drehbewegungen zwischen der eingangsseitigen Scheibe 102A und der ausgangsseitigen Scheibe 104 in einer der Kammern mit der Übertragung der Drehbewegungen zwischen der eingangsseitigen Scheibe 102B und der ausgangsseitigen Scheibe 104 in der anderen Kammer zu synchronisieren, so daß die Wirksamkeit des zweikammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes nicht ausreichend sichergestellt werden kann.The axial enlargement of said portion leads to an increase in the axial length of the input shaft 115 , whereby the space between the pair of input-side discs 102A and 102B at the respective ends of the input shaft 115 are stored, is increased. Likewise, an increase in the gap between the pair of input-side disks increases 102A and 102B the extent of torsional deformation of the input shaft 115 between the input-side discs 102A and 102B during the transmission of rotation, reducing the phase difference between the input-side disc 102A and 102B is increased in the direction of rotation. As a result, it becomes difficult to transmit rotational movements between the input-side disk 102A and the output side disk 104 in one of the chambers with the transmission of rotational movements between the input-side disc 102B and the output side disk 104 to synchronize in the other chamber, so that the effectiveness of the two-chamber infinitely variable semi-toroidal transmission can not be sufficiently ensured.

Aus der DE 27 36 581 A1 ist ein stufenlos verstellbares Voll-Toroid-Getriebe bekannt, das insbesondere für den Antrieb von Flugzeug-Hilfseinrichtungen ausgelegt ist. Dieses Voll-Toroid-Getriebe weist eine Antriebseinheit mit drei Scheiben mit teiltoroiden Flächen auf, wobei zwei Scheiben, die bezüglich einer Hohlwelle außen und sich gegenüberliegend angeordnet sind, als Antriebsscheiben, und die dritte Scheibe, die zwischen diesen angeordnet ist, als Abtriebsscheibe ausgebildet sind. Diese dritte Scheibe weist entlang der äußeren Umfangskante einen Zahnkranz auf.From the DE 27 36 581 A1 is a continuously variable full-toroidal transmission known, which is designed in particular for the drive of aircraft auxiliary equipment. This full toroidal transmission has an on drive unit with three discs with teiloroiden surfaces, wherein two discs, which are arranged with respect to a hollow shaft outside and opposite, as drive pulleys, and the third disc, which is arranged between these, as a driven pulley. This third disc has a sprocket along the outer peripheral edge.

Weiterhin ist aus der DE 44 31 007 A1 ein stufenlos verstellbares Halb-Toroid-Getriebe bekannt, dessen Eingangs- und Ausgangsscheiben an den jeweiligen Kontaktflächen mit den Antriebsrollen entweder einem kombinierten Aufkohlungs- und Schleifvorgang oder einem kombinierten Karbonitrierungs- und Schleifvorgang zum Erhalt einer wirksam aufgekohlten Schicht mit einer Schichttiefe im Bereich zwischen 2 und 4 mm unterzogen sind.Furthermore, from the DE 44 31 007 A1 a continuously variable semi-toroidal transmission known whose input and output discs at the respective contact surfaces with the drive rollers either a combined carburizing and grinding process or a combined carbonitriding and grinding process to obtain an effective carburized layer with a layer depth in the range between 2 and 4 mm are subjected.

Aus der DE 43 21 477 C2 ist ein Zahnrad zur Verwendung in Kraftfahrzeugen bekannt, das an seinem Oberflächenbereich eine besondere Stahlzusammensetzung aufweist. Zugleich ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Zahnrades durch Wälzverformung oder Schneiden bzw. Fräsen der gehärteten Oberfläche der Zahnradscheibe angegeben.From the DE 43 21 477 C2 a gear for use in motor vehicles is known, which has a special steel composition at its surface area. At the same time, a method for producing such a gear by Wälzverformung or cutting or milling the hardened surface of the gear wheel is specified.

Aus dem Buch Fachkunde Metall, Wuppertal, Verlag Europa-Lehrmittel, 1985, S. 141–142, ISBN: 3-8085-1027-7 ist das sogenannte Einsatzhärten bekannt, bei dem durch die Tiefe der Aufkohlungsschicht die Härtetiefe bestimmt ist, wobei beim Pulveraufkohlen es auch möglich ist, nur bestimmte Bereiche mit dem Aufkohlungspulver in Kontakt zu bringen.Out the book Fachkunde metal, Wuppertal, publishing house Europa-Lehrmittel, 1985, pp. 141-142, ISBN: 3-8085-1027-7 is known as the so-called case hardening, in which the depth of the carburizing layer is determined by the depth of hardening, wherein When Pulveraufkohlen it also possible only certain areas are in contact with the carburizing powder bring to.

US-A-2,140,012 beschreibt eine Struktur, bei der beide Axialseiten einer einzigen ausgangsseitige Scheibe, die einer Zwischenscheibe entspricht mit konkavem Querschnitt ausgebildet sind. In dieser in der US-Veröffentlichung beschriebenen Struktur wird die Drehung der ausgangsseitigen Scheibe durch eine bodenseitig verschlossene zylindrische Trommel erhalten, die an einem Ende eine Öffnung aufweist, die mit der ausgangsseitigen Scheibe gekoppelt und an dieser befestigt ist, und innenseitig eine der eingangsseitigen Scheiben enthält. Dabei ist es sehr schwierig, eine zwischen einer der eingangsseitigen Scheiben und der Zwischenscheibe angeordnete Antriebsrolle zu lagem. Die Anordnung ist sehr kompliziert und eine Haltestruktur für die Antriebsrolle muß innerhalb der Trommel angeordnet werden. Folglich muß der Antriebsrollenabschnitt einschließlich der Haltestruktur miniaturisiert werden. Zusätzlich zu der Notwendigkeit der Miniaturisierung des Antriebsrollenbereiches wird durch die begrenzte, durch die Trommel übertragbare Leistung verhindert, daß eine ausreichend große Drehkraft übertragen werden kann.US-A-2,140,012 describes a structure in which both axial sides of a single output-side disc, which corresponds to an intermediate disc with concave cross-section are formed. In this in the US publication described structure is the rotation of the output side disk obtained by a bottomed cylindrical drum, which has an opening at one end which is coupled to the output-side disk and to this is fixed, and inside one of the input-side discs contains. It is very difficult, one between one of the input side Washers and the intermediate disc arranged drive roller to lagem. The arrangement is very complicated and a support structure for the drive roller must be within the drum are arranged. Consequently, the drive roller section including the Haltestruktur be miniaturized. In addition to the need the miniaturization of the drive roller area is by the limited, transferable through the drum Performance prevents a big enough Torque transmitted can be.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein stufenlos verstellbares Halb-Toroid-Getriebe der eingangs genannten Art zu verbessern, derart, daß es eine erhöhte Widerstandsfestigkeit bzw. Haltbarkeit aufweist.It An object of the present invention is a continuously variable Semi-toroidal transmission to improve the type mentioned, such that there is a increased Has resistance or durability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein stufenlos verstellbares Halb-Toroid-Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruches. These The object is achieved by a continuously variable semi-toroidal transmission with the features of claim.

Bei dem vorliegenden, stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe kann die einzige Zwischenscheibe dazu verwendet werden, um eine Drehkraft bzw. ein Drehmoment von und zu dem Paar Außenscheiben zu übertragen. Somit kann die axiale Baulänge des Zwischenscheiben-Installationsabschnittes und so auch die axiale Länge der Drehwelle, an der die Zwischenscheibe angeordnet ist, verringert werden. Da zudem die Verzahnung unmittelbar an der Außenumfangskante der Zwischenscheibe angeordnet ist, kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Verzahnung und der Zwischenscheibe in ausreichendem Maße erhöht werden. Die Verbindungsfestigkeit zwischen der Verzahnung und der Zwischenscheibe begrenzt somit nicht mehr die Größe der mit dem stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe übertragbaren Leistung bzw. des Drehmoments.at the present, infinitely variable semi-toroidal transmission can the only washer to be used for a torque or to transmit torque from and to the pair of outer disks. Thus, the axial length of the washer installation section and so also the axial Length of Rotary shaft, on which the intermediate disc is arranged, reduced become. In addition, because the teeth directly on the outer peripheral edge the washer is arranged, the connection strength between the teeth and the washer in sufficient Dimensions are increased. The connection strength between the toothing and the washer thus no longer limits the size of the the continuously adjustable semi-toroidal transmission transferable Power or torque.

Da, wie bereits erläutert, die Axiallänge der Drehwelle verringert werden kann, kann auch die Phasendifferenz in Drehrichtung zwischen dem Paar äußerer Scheiben, die an den jeweiligen Enden der Drehwelle gelagert sind, verringert werden, um so die Wirksamkeit der Drehübertragung des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes zu verbessern.There, as already explained, the axial length the rotation shaft can be reduced, can also be the phase difference in the direction of rotation between the pair of outer discs attached to the are reduced at respective ends of the rotary shaft are reduced, so the effectiveness of the rotary transmission to improve the continuously variable semi-toroidal transmission.

Die beiden axialen Seiten der Zwischenscheibe einerseits und die an der Außenumfangskante ausgebildete Verzahnung der Zwischenscheibe andererseits erfordern unterschiedliche Härtungstiefen, wobei vorliegend eine optimale Tiefe in jedem Abschnitt der gehärteten Schichten der Zwischenscheibe ermöglicht ist. Da die beiden axialen Seiten einen großen elliptischen Berührbereich mit der Umfangsfläche der Antriebsrolle aufweisen, treten die maximalen Schubspannungen in größerer Tiefe auf, was eine größere Dicke der gehärteten Schicht erfordert. Im Gegensatz hierzu ist im Falle einer zu großen Tiefe der gehärteten Schicht in dem Verzahnungsbereich die Festigkeit (Duktilität) im Zahnfußbereich zu gering. Die an dem Oberflächenbereich des Zahnrades ausgebildete, gehärtete Schicht ist dünner als die an den beiden Axialseiten vorgesehene gehärtete Schicht. Die vorliegende Zwischenscheibe kann dagegen eine ausreichende Widerstandsfestigkeit bzw. Haltbarkeit sowohl für die beiden axialen Seiten als auch den Verzahnungsabschnitt erzielt werden.On the other hand, the two axial sides of the intermediate disk on the one hand and the toothing of the intermediate disk formed on the outer peripheral edge require different hardening depths, wherein in the present case an optimum depth is made possible in each section of the hardened layers of the intermediate disk. Since the two axial sides have a large elliptical contact area with the circumferential surface of the drive roller , the maximum shear stresses occur at greater depth, requiring a greater thickness of the cured layer. In contrast, in the case of too deep a depth of the hardened layer in the toothed portion, the strength (ductility) in the root area is too low. The hardened layer formed on the surface portion of the gear is thinner than the hardened layer provided on the two axial sides. On the other hand, the present washer can be provided with sufficient resistance strength or durability for both the axial sides and the toothed portion.

Aufgrund der oben angegebenen Ausgestaltung und Vorgehensweise ist die Übertragung einer großen Drehkraft bei kleiner Baugröße, das genaue Einhalten eines gewünschten Drehzahlübersetzungsverhältnisses und ein besonders dauerhaftes zwei kammeriges stufenlos verstellbares Halb-Toroid-Getriebe mit kontinuierlich veränderbarem Übersetzungsverhältnis ermöglicht.by virtue of The above configuration and procedure is the transmission a big one Torque in small size, the exact adherence to a desired Speed ratio and a particularly durable two-chamber infinitely adjustable Semi-toroidal transmission with continuously variable transmission ratio allows.

Die vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigtThe The present invention will now be described with reference to preferred embodiments with reference to the drawing closer explained. It shows

1 eine Schnittdarstellung eines zentralen Teiles eines stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes; 1 a sectional view of a central part of a continuously variable semi-toroidal transmission;

2 eine vergrößerte Ansicht vom Teil A in 1; 2 an enlarged view of part A in 1 ;

3 eine Schnittdarstellung eines zentralen Teiles eines stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes, wobei die Schnittebene für Teile der Figur variiert; 3 a sectional view of a central part of a continuously variable semi-toroidal transmission, wherein the sectional plane varies for parts of the figure;

4 eine Zwischenscheibe im Halbschnitt zur Veranschaulichung der Tiefe der gehärteten Schichten in der Scheibe; 4 an intermediate disc in half section to illustrate the depth of the hardened layers in the disc;

5A, 5B und 5C Halbschnittdarstellungen der Zwischenscheibe zur Veranschaulichung des Herstellungsvorganges in der Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte; 5A . 5B and 5C Half-sectional views of the washer for illustrating the manufacturing process in the order of the individual process steps;

6 eine Schnittdarstellung eines Beispiels bei einem einkammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe; 6 a sectional view of an example in a single-chamber continuously variable semi-toroidal transmission;

7 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung der Stellung eines stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes gemäß dem Stand der Technik bei maximaler Übersetzung ins Langsame; 7 a schematic side view illustrating the position of a continuously variable semi-toroidal transmission according to the prior art at maximum translation to the slow;

8 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung der Stellung eines stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes gemäß 7 bei maximaler Übersetzung ins Schnelle; 8th a schematic side view illustrating the position of a continuously variable semi-toroidal transmission according to 7 at maximum translation into fast;

9 eine Schnittdarstellung eines zentralen Teiles eines Beispiels eines bekannten Halb-Toroid-Getriebes; 9 a sectional view of a central part of an example of a known semi-toroidal transmission;

10 eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X in 9; 10 a sectional view taken along the line XX in 9 ;

11 eine teilweise Schnittansicht zur Beschreibung derjenigen Bereiche, von Scheiben, in denen Zugspannungen entstehen; und 11 a partial sectional view for describing those areas of disks in which tensile stresses arise; and

12 eine Schnittansicht eines zentralen Teiles, der einem Querschnitt entlang der Linie XII-XII in 3 entspricht, zur Veranschaulichung eines Beispiels eines bekannten zweikammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes. 12 a sectional view of a central part, which is a cross-section along the line XII-XII in 3 to illustrate an example of a known two-chamber continuously variable semi-toroidal transmission.

Die 1 und 2 zeigen die gegenüberliegenden Abschnitte einer eingangs- und einer ausgangsseitigen Scheibe 2A und 4A, d.h. einen zentralen Teil eines stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes. 1 zeigt die Hälfte eines zweikammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes, bei dem die beiden Paare von eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A in Richtung der Drehmomente bzw. Leistungsübertragung parallel zueinander vorgesehen sind. Die Drehung einer Eingangswelle 1a wird auf die eingangsseitige Scheibe 2A über eine Andruckvorrichtung mit Belastungsnocken 9 übertragen. Die Drehung der eingangsseitigen Scheibe 2A wird weiterhin zu einer Drehwelle 42 übertragen, wobei ein Ende derselben mit der Scheibe 2A über die Kugelrillenverbindung 41, die an einem Innenumfangsrand der Eingangsscheibe 2A ausgebildet ist, gekoppelt ist. Folglich wird eine weitere eingangsseitige Scheibe (nicht dargestellt), die mit dem anderen Ende der Drehwelle 42 gekoppelt ist, synchron mit der eingangsseitigen Scheibe 2A gedreht. Die Drehung der eingangsseitigen Scheibe 2A wird zudem über ein Paar Antriebswellenkörper bzw. Rollen 8 (7 bis 10) an eine ausgangsseitige Scheibe 4A übertragen, die jeweils vorne und hinten der Zeichnungsebene von 1 um die Drehwelle 42 angeordnet sind. Die ausgangsseitige Scheibe 4A mit einer weiteren ausgangsseitigen Scheibe (nicht dargestellt) ist mit dem jeweiligen Ende einer um den Zwischenbereich der Drehwelle 42 angeordneten Hülse 43 über eine Nut/Federverbindung bzw. Keilwellenverbindung gekoppelt. Ein Radialnadellager 16a ist zwischen der Innenumfangsfläche der inneren Hälfte (die Innenseite 4a, Seitenhälfte oder die linke Hälfte in 1) der ausgangsseitigen Scheibe 4A und der Außenumfangsfläche des Zwischenbereiches der Drehwelle 42 vorgesehen zur Ermöglichung der ausgangsseitigen Scheibe 4A und der Drehwelle 42 relativ zueinander. Ein Ausgangszahnrad (nicht dargestellt) ist an der Außenumfangsfläche des Zwischenbereiches der Hülse 43 zwischen der ausgangsseitigen Scheibe 4A und der anderen ausgangsseitigen Scheibe vorgesehen, zur Ermöglichung der Abgabe einer von dem Paar eingangsseitiger Scheiben 2A zu dem Paar ausgangsseitiger Scheiben 4A übertragenen Leistung bzw. Drehmoments.The 1 and 2 show the opposite sections of an input and an output side disk 2A and 4A ie a central part of a continuously variable semi-toroidal transmission. 1 shows half of a two-chamber infinitely variable semi-toroidal transmission in which the two pairs of input and output disks 2A and 4A are provided in the direction of the torques or power transmission parallel to each other. The rotation of an input shaft 1a is on the input side disc 2A via a pressure device with loading cam 9 transfer. The rotation of the input-side disc 2A will continue to be a rotary shaft 42 transferred, with one end of the same with the disc 2A over the ball groove connection 41 at an inner peripheral edge of the input disk 2A is formed, is coupled. Consequently, another input side disc (not shown) connected to the other end of the rotary shaft 42 is coupled, synchronously with the input-side disc 2A turned. The rotation of the input-side disc 2A is also via a pair of drive shaft body or rollers 8th ( 7 to 10 ) to an output side disk 4A Transfer, respectively, the front and back of the drawing plane of 1 around the rotary shaft 42 are arranged. The output side disc 4A with another output-side disc (not shown) is connected to the respective end one around the intermediate portion of the rotary shaft 42 arranged sleeve 43 coupled via a groove / spring connection or splined connection. A radial needle bearing 16a is between the inner peripheral surface of the inner half (the inside 4a , Half of the page or the left half in 1 ) of the output side disk 4A and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rotary shaft 42 provided for enabling the output side disk 4A and the rotary shaft 42 relative to each other. An output gear (not shown) is on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the sleeve 43 between the output side disc 4A and the other output side disk, for enabling the discharge of one of the pair of input side disks 2A to the pair of output-side disks 4A transmitted power or torque.

Bei dem stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe der obigen Ausgestaltung sind gehärtete Schichten an den Oberflächen der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A durch Wärmebehandlungsverfahren, wie beispielsweise Aufkohlen, Carbonitrieren oder Hochfrequenzinduktionshärten gebildet. Ein angefaster Abschnitt 46 ist an jeder der Verbindungen zwischen der Innenumfangsflächen 44, 44 der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A und Innenendflächen 45, 45 vorgesehen, die dem Innendurchmesser näher liegen als die Innenseiten 2a und 4a der Scheiben 2A und 4A wie in 2 gezeigt. Die Oberflächenrauhigkeit des angefasten Abschnittes 46 beträgt 6,3 μm oder weniger zur Verbesserung der Widerstandsfestigkeit der Verbindung.In the infinitely variable half-toroidal transmission of the above embodiment, hardened layers are provided on the surfaces of the input and output side disks 2A and 4A by heat treatment methods such as carburizing, carbonitriding or high frequency induction hardening. A chubby section 46 is at each of the connections between the inner peripheral surfaces 44 . 44 the input and output disks 2A and 4A and inner end surfaces 45 . 45 provided, which are closer to the inner diameter than the inner sides 2a and 4a the discs 2A and 4A as in 2 shown. The surface roughness of the chamfered section 46 is 6.3 μm or less for improving the resistance of the joint.

Von den Oberflächen der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A sind die in 1 kreuzweise schraffierten Abschnitte kugelgestrahlt, d.h. die Außenseiten 2b und 4b, die inneren Endflächen 45, 45, die angefasten Abschnitte 46 und die Teile der Innenumfangsfläche 44, 44, die näher zu dem inneren Ende liegen. Die kugelgestrahlten Flächen weisen Druckeigenspannungen auf und zwar in den Außenseiten 2b und 4b der Scheiben 2A und 4A, an den Innenendflächen 45, 45 derselben, an den angefasten Abschnitten 46 derselben sowie an den Teilen der Innenumfangsfläche 44, 44 derselben, die näher zu dem inneren Ende liegen.From the surfaces of the input and output disks 2A and 4A are the in 1 shot-blasted cross-hatched sections, ie the outsides 2 B and 4b , the inner end surfaces 45 . 45 , the chamfered sections 46 and the parts of the inner peripheral surface 44 . 44 that are closer to the inner end. The shot peened surfaces have compressive stresses on their outer surfaces 2 B and 4b the discs 2A and 4A , on the inner end surfaces 45 . 45 same, at the chamfered sections 46 the same as well as the parts of the inner peripheral surface 44 . 44 the same, which are closer to the inner end.

Das Vorliegen von Druckeigenspannungen in den Außenseiten 2b und 4b der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A, der Innenumfangsflächen 44 derselben, der inneren Endflächen 45 derselben und der angefasten Abschnitte 46 derselben, die die Verbindungen zwischen den Flächen 44 und 45 sind, verhindert Beschädigungen der Scheiben 2A und 4A durch Risse oder Brüche, selbst wenn diese während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes Biegespannungen ausgesetzt sind. Während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes werden hohe Zugspannungen in den Scheiben 2A und 4A an den Punkten B, C und D in 11 erzeugt. Wenn jedoch in den genannten Abschnitten, die die Punkte B und D enthalten, Druckeigenspannungen vorherrschen, wirken diese den Zugspannungen entgegen, so daß die Scheiben gegen Beschädigungen wie Risse geschützt sind. Die Druckeigenspannungen, die nach dem Kugelstrahlen verbleiben, liegen vorzugsweise in dem Bereich von etwa 500 bis 900 N/mm2 (50 bis 90 kgf/mm2).The presence of residual compressive stresses in the outsides 2 B and 4b the input and output disks 2A and 4A , the inner peripheral surfaces 44 same, the inner end surfaces 45 same and the chamfered sections 46 same that the connections between the surfaces 44 and 45 are, prevents damage to the discs 2A and 4A due to cracks or breaks, even if subjected to bending stresses during the operation of the infinitely variable semi-toroidal transmission. During operation of the infinitely variable semi-toroidal transmission high tensile stresses in the discs 2A and 4A at points B, C and D in 11 generated. However, if residual stresses prevail in the mentioned sections, which include the points B and D, these counteract the tensile stresses, so that the discs are protected against damage such as cracks. The compressive residual stresses remaining after shot peening are preferably in the range of about 500 to 900 N / mm 2 (50 to 90 kgf / mm 2 ).

Während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes wirken die Zugspannungen in den eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A nicht nur an den Punkten B und D, sondern auch an Punkt C an den Innenseiten 2a oder 4a der Scheiben 2A oder 4A. Die Innenseite 2a oder 4a, die den Punkt C aufweist, ist eine Traktions- bzw. Reibfläche, die das Drehmoment bzw. die Leistung durch Anlage gegen die Umfangsfläche einer Antriebsrolle (nicht gezeigt) überträgt, so daß diese durch Superfinishing geglättet werden muß, so daß die Oberflächenrauhigkeit 0,05 Ra oder weniger beträgt. Folglich können die Innenseiten 2a und 4a, die den Punkt C aufweisen, nicht einem Kugelstrahlen ausgesetzt werden. Da jedoch abnormal behandelte Schichten, die während der Bildung der gehärteten Schichten erzeugt werden, durch eine Schleifbehandlung, wie das Superfinishing, zur Glättung der Oberflächen beseitigt werden, wird eine Beschädigung im Bereich des Punktes C durch Rißbildung trotz der hohen Zugspannungen, die an diesem Punkt auftreten, vermieden. Somit können die Innenseiten 2a und 4a großen Haltekräften und somit hohen Zugspannungen standhalten.During operation of the infinitely variable, semi-toroidal transmission, the tensile stresses act in the input and output disks 2A and 4A not only at points B and D, but also at point C on the insides 2a or 4a the discs 2A or 4A , The inside 2a or 4a having the point C is a traction surface which transmits the torque by abutting against the peripheral surface of a drive roller (not shown) so that it must be smoothed by superfinishing so that the surface roughness 0, 05 Ra or less. Consequently, the insides can 2a and 4a having the point C, are not subjected to shot peening. However, since abnormally-treated layers formed during the formation of the hardened layers are removed by a grinding treatment such as superfinishing for smoothing the surfaces, damage is caused in the region of the point C by cracking despite the high tensile stress at that point occur, avoided. Thus, the insides 2a and 4a withstand high holding forces and thus high tensile stresses.

Die oben erwähnte Wärmebehandlung wird dazu verwendet, gehärtete Schichten an Oberflächenabschnitten der Außenseiten 2b und 4b der inneren Endflächen 45, 45 der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A auszubilden und diese Oberflächenabschnitte werden dann spanend bearbeitet zur Entfernung der abnormalen Wärmebehandlungsschichten (z.B. Zunderschichten) von der gehärteten Schicht. Durch die Entfernung der abnormalen Wärmebehandlungsschichten von den Außenseiten 2b und 4b der inneren Endflächen 45, 45, die die Punkte B und D, an denen hohe Zugspannungen während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes auftreten, kann die Beschädigung der Scheiben 2A und 4A beispielsweise durch Rißbildung selbst dann vermieden werden, wenn hohe Biegespannungen in den Scheiben 2A und 4A entstehen. Wenn auf die Scheiben 2A und 4A eine Biegespannung aufgebracht wird, entsteht eine hohe Spannungskonzentration an den Punkten B und D. Andererseits werden, wenn die Oberflächen der Scheiben 2A und 4A einer Wärmebehandlung, wie beispielsweise einem Hochfrequenzinduktionshärten oder einem Carbonitrieren und zum Härten der Oberfläche unterzogen werden, abnormale Wärmebehandlungsschichten in den Oberflächenabschnitten der Scheiben 2A und 4A erzeugt. Bei dem Vorhandensein solcher abnormaler Wärmebehandlungsschichten verursacht die infolge der Biegespannungen an den Punkten B und D auftretende Spannungskonzentration Schäden, z.B. Risse, wodurch die eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A beschädigt würden. Im Unterschied dazu werden durch die Entfernung der abnormalen wärmebehandelten Schichten nach der oben beschriebenen Wärmebehandlung der Scheiben 2A und 4A Beschädigungen der Scheiben 2A und 4A, beispielsweise durch Rißbildung wie oben ausgeführt, vermieden. Die Entfernung der abnormalen Wärmebehandlungsschichten und die Aufbringung von Druckeigenspannungen sind zwar als Einzelmaßnahmen bereits wirksam, jedoch führt ihre Kombination zu einer erhöhten Wirksamkeit.The above-mentioned heat treatment is used to hardened layers on surface portions of the outsides 2 B and 4b the inner end surfaces 45 . 45 the input and output disks 2A and 4A form and these surface sections are then machined to Ent removal of the abnormal heat treatment layers (eg scale layers) from the hardened layer. By removing the abnormal heat treatment layers from the outside 2 B and 4b the inner end surfaces 45 . 45 Points B and D, where high tensile stresses occur during operation of the semi-toroidal continuously variable transmission, may damage the discs 2A and 4A For example, be avoided by cracking even when high bending stresses in the discs 2A and 4A arise. If on the discs 2A and 4A a bending stress is applied, creates a high stress concentration at the points B and D. On the other hand, when the surfaces of the discs 2A and 4A a heat treatment such as high frequency induction hardening or carbonitriding and surface hardening, abnormal heat treatment layers in the surface portions of the wafers 2A and 4A generated. In the presence of such abnormal heat treatment layers, the stress concentration due to the bending stresses at points B and D causes damage, eg cracks, causing the input and output disks 2A and 4A would be damaged. In contrast, by removing the abnormal heat-treated layers after the above-described heat treatment of the disks 2A and 4A Damage to the discs 2A and 4A , For example, by cracking as stated above, avoided. Although the removal of the abnormal heat treatment layers and the application of compressive residual stresses are already effective as individual measures, their combination leads to an increased effectiveness.

Weiterhin ist die Unrundheit der Innenseiten 2a oder 4a der eingangs- oder ausgangsseitigen Scheiben 2A oder 4A relativ zu dem Drehmittelpunkt der Scheibe 2A oder 4A jeweils kleiner oder gleich 0,02 mm. Die eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A drehen um die Übertragungswelle 42. Wenn jedoch der Abstand zwischen dem Drehmittelpunkt und Abschnitten der Innenseiten 2a und 4a, die gegen die Innenumfangsflächen der Antriebsrollen anliegt, variiert, laufen diese Abschnitte infolge der Drehung der Scheiben 2A und 4A unrund bzw. vollführen Taumelbewegungen. Wie bereits oben beschrieben, führt ein solches unrundes Laufen zu instabilen Anlageverhältnissen zwischen den Innenumfangsflächen der Antriebsrollen und den Innenseiten 2a und 4a, wodurch während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes Schwingungen bzw. Vibrationen auftreten oder koordinierte Geschwindigkeitsübertragungszustände der Antriebsrollen verhindert werden. Infolge solcher Vibrationen der Unmöglichkeit des Koordinierens der Geschwindigkeitsübertragungszustände werden übermäßige Kräfte auf die Innenseiten 2a und 4a ausgeübt, die die Widerstandsfähigkeit bzw. Haltbarkeit der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A beeinträchti gen, z.B. indem die Oberflächen dieser Seiten schneller abgetragen oder verschlissen werden.Furthermore, the out-of-roundness of the insides 2a or 4a the input or output side discs 2A or 4A relative to the center of rotation of the disc 2A or 4A each less than or equal to 0.02 mm. The input and output side windows 2A and 4A turn around the transmission shaft 42 , However, if the distance between the center of rotation and sections of the insides 2a and 4a , which abuts against the inner peripheral surfaces of the drive rollers, varies, these sections run as a result of the rotation of the discs 2A and 4A out of round or perform wobbling movements. As already described above, such a non-round running leads to unstable investment conditions between the inner peripheral surfaces of the drive rollers and the inner sides 2a and 4a whereby oscillations or vibrations occur during operation of the infinitely variable half-toroidal transmission or coordinated speed transmission states of the drive rollers can be prevented. As a result of such vibrations of impossibility of coordinating the speed transmission states become excessive forces on the insides 2a and 4a exercised, the resistance or durability of the input and output-side discs 2A and 4A impaired, for example, by the surfaces of these pages faster eroded or worn.

Durch eine Beschränkung des Unrundlaufes der Innenseiten 2a und 4a der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A relativ zu dem Drehmittelpunkt der jeweiligen Scheibe 2A und 4A auf ein Maß von 0,02 mm oder weniger kann ein Unrundlaufen oder Taumeln verhindert werden, das die Widerstandsfähigkeit bzw. Haltbarkeit der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A, wie oben beschrieben, verhindert. Die Innenseiten 2a und 4a der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A werden mit einer Arbeitstoleranz auf den Krümmungsradius R der Innenseiten 2A und 4A geschliffen, die einen positiven Wert besitzen. Da die Schleifbehandlung derart ausgeführt wird, daß sich der Krümmungsradius R der Toleranz nähert, ist die Bearbeitung verhältnismäßig einfach. Die Zunahme des Krümmungsradius in Richtung der Toleranz ist zudem vorteilhaft, da hierdurch die auf die Reibflächen wirkende Belastungskraft, d.h. in Anlagebereich zwischen der Innenseite 2a und 4a und der Umfangsfläche der Antriebsrolle verringert wird, wodurch die Haltbarkeit der eingangs- und ausgangsseitigen Scheiben 2A und 4A und der Antriebsrollen verbessert wird.By a restriction of the non-circulation of the insides 2a and 4a the input and output disks 2A and 4A relative to the center of rotation of the respective disc 2A and 4A to 0.02 mm or less, run out or tumbling can be prevented which improves the durability of the input and output disks 2A and 4A , as described above, prevented. The insides 2a and 4a the input and output disks 2A and 4A be with a working tolerance on the radius of curvature R of the insides 2A and 4A honed, which have a positive value. Since the grinding treatment is performed so that the radius of curvature R approaches the tolerance, the machining is relatively easy. The increase in the radius of curvature in the direction of the tolerance is also advantageous, since in this way the loading force acting on the friction surfaces, ie in the contact area between the inside 2a and 4a and the peripheral surface of the drive roller is reduced, whereby the durability of the input and output-side discs 2A and 4A and the drive rollers is improved.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse von Experimenten, um die Wirkung des Unrundlaufes auf den Betrieb des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes zu veranschaulichen. [Tabelle 1]

Figure 00170001
Table 1 below shows the results of experiments to illustrate the effect of runout on the operation of the semi-toroidal continuously variable transmission. [Table 1]
Figure 00170001

Wie aus der Tabelle 1 hervorgeht, kann durch eine Verringerung des Unrundlaufes bzw. des Taumelns auf 0,02 mm oder niedriger dessen beeinträchtigende Wirkungen auf den Betrieb des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes auf ein Maß beschränkt werden, das praktisch den Betrieb nicht mehr beeinflußt.As can be seen from Table 1, by reducing the circulation or tumbling to 0.02 mm or less of its interfering Effects on the operation of the infinitely variable semi-toroidal transmission be limited to one measure, practically no longer affects the operation.

Für dieses Ausführungsbeispiel wurde lediglich die Hälfte eines zweikammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes erläutert. Die technische Lehre kann jedoch genauso bei einem einkammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe angewendet werden.For this embodiment was only half a two-chamber infinitely variable semi-toroidal transmission explained. However, the technical teaching can just as well with a one-chambered infinitely variable semi-toroidal gear can be applied.

Dabei zeigen die 3, 4 und 5A bis 5C ein Ausführungsbeispiel eines stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getrebes, bei dem ein Paar ausgangsseitiger Scheiben 104, 104 (siehe 12) zu einer einzigen Zwischenscheibe 137 kombiniert und ein Ausgangszahnrad 118b direkt an dem Außenumfang der Zwischenscheibe 137 ausgebildet sind. Die weitere Struktur und Betriebsweise ist die gleiche, wie in dem früheren zweikammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe wie dies in 12 gezeigt ist, so daß gleichartige Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und eine doppelte Beschreibung hier weggelassen oder vereinfacht wird. Die Merkmale dieses Ausführungsbeispiels und seine Unterschiede zu der in 12 gezeigten Struktur werden nachfolgend beschrieben. Die Schnittpositionen in den 3 und 12 differieren um 90° relativ zu der Umfangsrichtung der Eingangswelle 115.The show 3 . 4 and 5A to 5C an embodiment of a continuously variable semi-toroid Getrebes, in which a pair of output-side discs 104 . 104 (please refer 12 ) to a single washer 137 combined and an output gear 118b directly on the outer periphery of the washer 137 are formed. The further structure and operation is the same as in the earlier two-chamber infinitely variable semi-toroidal transmission as shown in FIG 12 is shown, so that similar components are provided with the same reference numerals and a duplicate description is omitted or simplified here. The features of this embodiment and its differences from those in 12 The structure shown will be described below. The cutting positions in the 3 and 12 differ by 90 ° relative to the circumferential direction of the input shaft 115 ,

Ein Paar eingangsseitige Scheiben 102A und 102B, die jeweils eine Außenscheibe sind, sind an den jeweiligen Enden einer Eingangswelle 115, die der Drehwelle entspricht, gelagert, und zwar über Kugelführungen 133, 133. In dem dargestellten Beispiel liegt die rückseitige Fläche (die linke Fläche in 3) von einer 102A (die linke Scheibe in 3) der eingangsseitigen Scheiben gegen eine Belastungsmutter 132 über eine sehr nachgiebige Vorspannfeder 138 (Tellerfederpaket) an, um im wesentlichen die Axialverschiebung (Querrichtung in 3) der Scheibe relativ zu der Eingangswelle 115 zu blockieren. Die Vorspannfeder 138 greift zwischen die eingangsseitige Scheibe 102A und die Belastungsmutter 132 in solcher Weise ein, um den Stoß auf die Belastungsmutter 132 zu reduzieren, wenn die Drehkraft (Drehmoment) die von dem stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe übertragen werden soll, schlagartig zunimmt. Die Zwischenscheibe 137 ist um die Eingangswelle 115 über ein Paar Nadellager 116, 116 gelagert, um relativ zu der Eingangswelle 115 zu drehen. Das Ausgangszahnrad 118b ist unmittelbar an der Außenumfangsfläche der Zwischenscheibe 137 ausgebildet.A pair of input-side discs 102A and 102B , which are each an outer disk, are at the respective ends of an input shaft 115 , which corresponds to the rotary shaft, stored, via ball guides 133 . 133 , In the illustrated example, the back surface (the left surface in FIG 3 ) of one 102A (the left disc in 3 ) of the input-side discs against a load nut 132 over a very flexible biasing spring 138 (Cup spring package) to substantially the axial displacement (transverse direction in 3 ) of the disc relative to the input shaft 115 to block. The biasing spring 138 grips between the input-side disc 102A and the burdening mother 132 in such a way, to the impact on the loading nut 132 reduce when the rotational force (torque) to be transmitted from the continuously variable semi-toroidal transmission suddenly increases. The washer 137 is around the input shaft 115 over a pair of needle bearings 116 . 116 stored relative to the input shaft 115 to turn. The output gear 118b is directly on the outer peripheral surface of the washer 137 educated.

Erste gehärtete Schichten 142, 142 sind an den jeweiligen Seiten der Zwischenscheibe 137 in den Bereichen der Seiten ausgebildet, die gegen die Umfangsflächen 108a, 108a der Antriebsrollen 108, 108 anliegen und eine zweite gehärtete Schicht 143 ist an der Außenumfangsfläche der Zwischenscheibe 137 in dem Bereich der Oberfläche ausgebildet, an dem die Ausgangsverzahnung 118b ausgebildet ist, wie dies durch die gekreuzt schraffierten Bereiche in 4 dargestellt ist. Die Tiefe H142 der ersten gehärteten Schicht 142 ist größer als die Tiefe H143 der zweiten gehärteten Schicht 143 (H142 > H143).First hardened layers 142 . 142 are on the respective sides of the washer 137 formed in the areas of the sides, against the peripheral surfaces 108a . 108a the drive rollers 108 . 108 abut and a second hardened layer 143 is on the outer peripheral surface of the washer 137 formed in the region of the surface on which the output toothing 118b is formed as indicated by the crossed hatched areas in 4 is shown. The depth H142 of the first hardened layer 142 is greater than the depth H143 of the second cured layer 143 (H142> H143).

Die Zwischenscheibe 137, die das Ausgangszahnrad 118b unmittelbar an der Außenumfangsfläche ausgebildet aufweist und die die ersten und zweiten gehärteten Schichten 142 und 143 mit unterschiedlicher Tiefe aufweist, wird durch die folgenden Verfahrensschritte (1) bis (7) hergestellt.

  • (1) Erster Verfahrensschritt des Schmiedens oder der spanenden Bearbeitung eines Metall-Rohmaterials wie Kohlenstoffstahl zur Herstellung des ersten Arbeitsstückes.
  • (2) Zweiter Verfahrensschritt der Vorbearbeitung des ersten Arbeitsstückes zum Erhalt eines zweiten Arbeitsstückes 139, das eine größere Gestalt besitzt als die fertige Zwischenscheibe 137 (siehe 3 und 5C), wie in 5A gezeigt. In dem zweiten Verfahrensschritt wird eine Vorbearbeitung (wie beispielsweise ein Schmieden) an dem Arbeitsstück vorgenommen, um eine konkaven Querschnitt an den jeweiligen axialen Seiten auszubilden, um das in 5A gezeigte zweite Arbeitsstück 139 zu bilden. Das zweite Arbeitsstück 139 ist generell dicker als die fertige Zwischenscheibe 137. Insbesondere ist der äußere Umfang Außenumfang des zweiten Arbeitsstückes 139 ein dickerer Abschnitt 140, der ausreichend dicker ist als die Ausgangsverzahnung 118b (siehe 3 und 5C), die an der äußeren Umfangskante der Zwischenscheibe 137 ausgebildet wird.
  • (3) Dritter Verfahrensschritt der Aufkohlung oder Carbonitrierung des zweiten Arbeitsstückes 139, das in dem zweiten Verfahrensschritt hergestellt wird, zur Härtung der Oberflächenabschnitte zum Erhalt eines dritten Arbeitsstückes. In dem dritten Verfahrensschritt wird das zweite Arbeitsstück 139 aufgekohlt oder carbonitriert zur Bildung einer relativ tiefen, aufgekohlten Schicht an der Oberfläche des zweiten Arbeitsstückes 139 zum Erhalt des dritten Arbeitsstückes, dessen Oberfläche gehärtet ist. Das dritte Arbeitsstück besitzt dieselbe Gestalt wie das in 5A gezeigte zweite Arbeitsstück 139.
  • (4) Vierter Verfahrensschritt der Entfernung der aufgekohlten Schicht, die in einem Oberflächenbereich eines Bereiches des dritten Arbeitsstückes liegt, der näher der äußeren Umfangskante ist, wobei entlang der äußeren Umfangskante die Ausgangsverzahnung 118b auszubilden ist, um ein viertes Arbeitsstück zu erhalten. Vor der Ausführung des vierten Verfahrensschrittes wird der Bereich des dritten Arbeitsstückes der näher zur äußeren Umfangskante liegt, an dem die Ausgangsverzahnung 118b auszubilden ist, bei Bedarf weichgeglüht. Ein solcher Weichglühvorgang ermöglicht es, die aufgekohlte Schicht einfach zu entfernen. Der vierte Verfahrensschritt zur Entfernung der aufgekohlten Schicht wird ausgeführt, um es zu ermöglichen, den Bereich des vierten Arbeitsstückes, der näher zu der äußeren Umfangskante liegt, in einem nachfolgenden fünften Verfahrensschritt zu entfernen. Der vierte Verfahrensschritt entfernt den Oberflächenschichtabschnitt des dickeren Abschnittes 140, der in dem dritten Verfahrensschritt gehärtet wurde, um eine einfache Herstellung der Ausgangsverzahnung 118b an der äußeren Umfangskante in dem nachfolgenden fünften Verfahrensschritt zu ermöglichen.
  • (5) Fünfter Verfahrensschritt der Herstellung der Ausgangsverzahnung 118b an dem äußeren Umfang des zweiten Arbeitsstückes zum Erhalten eines fünften Arbeitsstückes 141. In dem fünften Verfahrensschritt werden die beiden axialen Seiten des dickeren Abschnittes 140, der Teil des vierten Arbeitsstückes ist, durch eine spanende Bearbeitung wie eine Drehbearbeitung derart entfernt, daß die Dicke dieses Abschnittes geringfügig größer oder gleich der Ausgangsverzahnung 118b wird. Und zudem wird die äußere Umfangskante des vierten Arbeitsstückes intermittierend geschnitten, zur Bildung des Ausgangszahnrades 118b zum Erhalt des fünften Arbeitsstückes 141.
  • (6) Sechster Verfahrensschritt der Abschreckung (Härtung) des fünften Arbeitsstückes 141 zum Erhalt eines sechsten Arbeitsstückes. In dem sechsten Verfahrensschritt wird eine gehärtete Schicht an dem Oberflächenbereich des Ausgangszahnrades 118b gebildet, von der eine weiche Metallschicht freigelegt ist durch die Entfernung des Oberflächenschichtabschnittes in dem vierten Verfahrensschritt, wodurch der Oberflächenbereich des Ausgangszahnrades 118b gehärtet wird. Die Tiefe (Dicke) der aufgekohlten Schicht an der Oberfläche des sechsten Arbeitsstückes in dem sechsten Verfahrensschritt ist kleiner als die der aufgekohlten Schicht an dem dritten Arbeitsstück in dem dritten Verfahrensschritt.
  • (7) Siebter Verfahrensschritt der Fertigbearbeitung bzw. des Polierens der beiden Seiten des sechsten Arbeitsstückes und der Ausgangsverzahnung 118b, die an der Außenumfangskante des sechsten Arbeitsstückes ausgebildet ist, zum Erhalt der Zwischenscheibe 137. In dem siebten Verfahrensschritt erfolgt eine Fertigbearbeitung durch eine spanende Bearbeitung der beiden Seiten des sechsten Arbeitsstückes und des Oberflächenbereiches des Ausgangszahnrades 118b zum Erhalt glatter Oberflächen mit der gewünschten Gestalt.
The washer 137 that the output gear 118b formed directly on the outer peripheral surface and the first and second hardened layers 142 and 143 having different depths is produced by the following process steps (1) to (7).
  • (1) First process step of forging or machining a metal raw material such as carbon steel to produce the first workpiece.
  • (2) Second process step of pre-machining the first workpiece to obtain a second workpiece 139 , which has a larger shape than the finished intermediate disc 137 (please refer 3 and 5C ), as in 5A shown. In the second process step, pre-machining (such as forging) is performed on the workpiece to form a concave cross-section on the respective axial sides to form the in 5A shown second work piece 139 to build. The second work piece 139 is generally thicker than the finished washer 137 , In particular, the outer circumference is the outer circumference of the second workpiece 139 a thicker section 140 which is sufficiently thicker than the output toothing 118b (please refer 3 and 5C ), which are at the outer peripheral edge of the washer 137 is trained.
  • (3) Third process step of carburizing or carbonitriding the second workpiece 139 fabricated in the second process step for curing the surface portions to obtain a third workpiece. In the third method step, the second workpiece 139 carburized or carbonitrided to form a relatively deep, carburized layer on the surface of the second workpiece 139 to obtain the third workpiece whose surface has hardened. The third work piece has the same shape as that in FIG 5A shown second work piece 139 ,
  • (4) Fourth step of removing the carburized layer located in a surface area of a portion of the third workpiece closer to the outer peripheral edge, along the outer circumferential edge of which the output teeth 118b is to receive a fourth piece of work. Prior to the execution of the fourth process step, the area of the third workpiece is closer to the outer peripheral edge, where the output toothing 118b is to be formed, annealed if necessary. Such a soft annealing process makes it easy to remove the carburized layer. The fourth process step of removing the carburized layer is carried out to allow the area of the fourth work closer to the outer peripheral edge to be removed in a subsequent fifth process step. The fourth process step removes the surface layer portion of the thicker portion 140 , which was hardened in the third process step to a simple production of the output toothing 118b at the outer peripheral edge in the subsequent fifth process step.
  • (5) Fifth process step of producing the output teeth 118b on the outer periphery of the second workpiece to obtain a fifth workpiece 141 , In the fifth process step, the two axial sides of the thicker section 140 , which is part of the fourth workpiece, removed by a machining such as a turning such that the thickness of this portion is slightly greater than or equal to the output teeth 118b becomes. And besides, the outer peripheral edge of the fourth workpiece is cut intermittently to form the output gear 118b to receive the fifth piece of work 141 ,
  • (6) Sixth step of quenching (hardening) the fifth work piece 141 to receive a sixth piece of work. In the sixth process step, a hardened layer is formed on the surface area of the output gear 118b is formed, from which a soft metal layer is exposed by the removal of the surface layer portion in the fourth step, whereby the surface area of the output gear 118b is hardened. The depth (thickness) of the carburized layer on the surface of the sixth workpiece in the sixth process step is smaller than that of the carburized layer on the third workpiece in the third process step.
  • (7) Seventh process step of finishing or polishing the both sides of the sixth workpiece and the output gear 118b formed on the outer peripheral edge of the sixth workpiece to obtain the washer 137 , In the seventh process step, finishing is performed by machining the two sides of the sixth workpiece and the surface area of the output gear 118b to obtain smooth surfaces of the desired shape.

Bei einem stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit der Zwischenscheibe 137, das in der oben beschriebenen Weise ausgebildet ist, kann die einzige Zwischenscheibe 137, die als ein Paar ausgangsseitiger Scheiben wirkt, eine Drehkraft bzw. einen Drehmoment von und zu dem Paar der eingangsseitigen Scheiben 102A und 102B übertragen. Während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes nach diesem Ausführungsbeispiel wird daher die Drehung der Eingangswelle 115 von dem Paar der eingangsseitigen Scheibe 102A und 102B zu der einzigen Zwischenscheibe 137 über die Vielzahl der Antriebsrollen 108, 108 (siehe 12) übertragen. Die zu der Zwischenscheibe 137 übertragene Drehleistung wird zu dem Ausgangszahnrad 118b übertragen, das an der äußeren Umfangskante der Zwischenscheibe 137 vorgesehen ist und wird von einem weiteren Zahnrad (nicht dargestellt) aufgenommen, das mit dem Ausgangszahnrad 118b kämmt.In a continuously variable semi-toroidal transmission according to this embodiment with the intermediate disc 137 , which is formed in the manner described above, the only intermediate disc 137 acting as a pair of output side disks, a rotational force and a torque, respectively, to and from the pair of input side disks 102A and 102B transfer. During operation of the infinitely variable half-toroidal transmission according to this embodiment, therefore, the rotation of the input shaft becomes 115 from the pair of input-side disk 102A and 102B to the only intermediate disc 137 about the variety of drive rollers 108 . 108 (please refer 12 ) transfer. The to the washer 137 transmitted rotational power becomes the output gear 118b transferred to the outer peripheral edge of the washer 137 is provided and is received by another gear (not shown), which is connected to the output gear 118b combs.

Bei dem stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe des Ausführungsbeispiels wirkt die Zwischenscheibe 137 als ein Paar von ausgangsseitigen Scheiben, so daß die axiale Baugröße des Bereiches, in dem die Zwischenscheibe 137 untergebracht ist, verringert werden kann, zur Verkürzung der Axiallänge der Eingangswelle 115. Da zudem die Ausgangsverzahnung 118b unmittelbar an der äußeren Umfangskante (dem Außenumfang) der Zwischenscheibe 137 ausgebildet ist, kann die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Außenzahnrad 118b und der Zwischenscheibe 137 ausreichend erhöht werden. Demzufolge begrenzt der Verbindungsbereich zwischen dem Ausgangszahnrad 118b und der Zwischenscheibe 137 nicht länger die durch das stufenlos verstellbare Halb-Toroid-Getriebe übertragbare Leistung bzw. das Drehmoment. Vielmehr wird die durch das stufenlos verstellbare Halb-Toroid-Getriebe übertragbare Leistung bzw. das Drehmoment durch andere Bauteile als den Kopplungsbereich zwischen der Ausgangsverzahnung 118b und der Zwischenscheibe 137 bestimmt, beispielsweise durch die Anzahl und die Größe der Antriebsrollen 108, 108. Folglich können diese Bauteile dazu verwendet werden, die übertragbare Leistung bzw. das übertragbare Drehmoment zu erhöhen.In the continuously variable semi-toroidal transmission of the embodiment, the intermediate disc acts 137 as a pair of output-side discs, so that the axial size of the area in which the washer 137 is housed, can be reduced, to shorten the axial length of the input shaft 115 , In addition, because the output teeth 118b immediately at the outer peripheral edge (outer periphery) of the washer 137 is formed, the connection strength between the external gear 118b and the washer 137 be increased sufficiently. As a result, the connection area between the output gear is limited 118b and the washer 137 no longer the power transmitted through the infinitely variable half-toroidal transmission or the torque. Rather, the transferable by the continuously variable semi-toroidal transmission power or torque by other components than the coupling region between the output teeth 118b and the washer 137 determined, for example, by the number and size of the drive rollers 108 . 108 , Consequently, these components can be used to increase the transmittable power or torque.

Durch eine Verringerung der axialen Baugröße des Unterbringungsbereiches der Zwischenscheibe 137 kann die Länge der in die Zwischenscheibe 137 eingesetzten Eingangswelle 115 verringert werden. Somit kann während des Betriebes des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes selbst dann, wenn eine Kraft auf die Eingangswelle 115 in Torsionsrichtung aufgebracht wird, die Phasendifferenz in die Drehrichtung zwischen dem Paar der eingangsseitigen Scheiben 102A und 102B, die an den jeweiligen Enden der Eingangswelle 115 gelagert sind, verringert werden, um die Übertragungseffizienz des stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebes zu verbessern.By reducing the axial size of the storage area of the washer 137 can change the length of the washer 137 used input shaft 115 be reduced. Thus, during operation of the semi-toroidal continuously variable transmission, even when a force is applied to the input shaft 115 is applied in the torsion direction, the phase difference in the direction of rotation between the pair of input-side discs 102A and 102B at the respective ends of the input shaft 115 can be reduced in order to improve the transmission efficiency of the continuously variable half-toroidal transmission.

Zudem kann bei dem Ausführungsbeispiel die Aufkohlungstiefe eines jeden Abschnittes der Zwischenscheibe 137 auf einen optimalen Wert eingestellt werden, wobei zu berücksichtigen ist, daß die beiden axialen Seiten der Zwischenscheibe 137 einerseits und der an dem Außenumfang der Zwischenscheibe 137 angebrachte Ausgangsverzahnungsabschnitt 118b andererseits unterschiedliche Aufkohlungsdicken und unterschiedliche Dicken der gehärteten Schicht erfordern. Zur Sicherstellung einer zeitlich ausreichenden Rollermüdungsbetriebsfestigkeit ist eine größere Aufkohlungstiefe für die beiden axialen Seiten der Zwischenscheibe 137 vorgesehen, gegen die die Umfangsflächen 108a und 108b (siehe 12) der Antriebsrollen 108, 108 hart angedrückt werden, da diese Seiten eine große Berührungsellipse aufweisen. Im Gegensatz hierzu muß eine Rohmaterialschicht (d.h. eine nicht aufgekohlte Schicht) im Bereich des Kerns des Ausgangszahnrades 118b verbleiben, um eine ausreichende Festigkeit bzw. Duktilität beizubehalten und die Abrasionswirkung infolge des Kämmens mit dem anderen zu begrenzen trotz der Oberflächenhärtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, indem die aufgekohlte Schicht an beiden Seiten ausgebildet wird, der dickere Abschnitt 140 in dem Abschnitt vorgesehen, der das Ausgangszahnrad 118b bildet. Somit kann eine ausreichend tief aufgekohlte Schicht an beiden axialen Seiten ausgebildet werden, wobei es ermöglicht wird, daß eine Rohmaterialschicht, d.h. eine nicht gehärtete Schicht in dem Bereich verbleibt, der dem Kern des Ausgangszahnrades 118b in dem zweiten Verfahrensschritt entspricht. Zudem kann eine aufgekohlte Schicht mit gewünschter Tiefe an der Oberfläche des Ausgangszahnrades 118 in dem fünften Verfahrensschritt hergestellt werden. Im Ergebnis wird somit eine optimale Tiefe einer aufgekohlten Schicht sowohl an jeder der beiden Seiten als auch an dem Ausgangszahnrad 118b erzielt, um diese Abschnitte ausreichend widerstandsfähig und haltbar zu machen.In addition, in the embodiment, the carburizing depth of each portion of the intermediate disc 137 be set to an optimum value, taking into account that the two axial sides of the washer 137 on the one hand and on the outer periphery of the washer 137 attached output gear section 118b on the other hand require different carburization thicknesses and different thicknesses of the cured layer. To ensure sufficient rolling fatigue life, there is a greater carburizing depth for the two axial sides of the washer 137 provided against the peripheral surfaces 108a and 108b (please refer 12 ) of the drive rollers 108 . 108 hard pressed, since these pages have a large contact ellipse. In contrast, a raw material layer (ie, a non-carburized layer) must be in the region of the core of the output gear 118b remain in order to maintain sufficient strength and ductility and to limit the abrasion effect due to the combing with the other despite the surface hardening. In this embodiment, by forming the carburized layer on both sides, the thicker portion is formed 140 provided in the section that the output gear 118b forms. Thus, a sufficiently deep carburized layer can be formed on both axial sides, allowing a raw material layer, ie, a non-hardened layer, to remain in the region corresponding to the core of the output gear 118b in the second process step. In addition, a carburized layer of desired depth on the surface of the output gear 118 be prepared in the fifth step. As a result, an optimal depth of a carburized layer on both sides and on the output gear becomes thus 118b achieved to make these sections sufficiently resistant and durable.

Somit werden unterschiedliche Dicken der gehärteten Schichten für die beiden Seiten der Zwischenscheibe 137 einerseits und die an dem Außenumfang der Zwischenscheibe 137 ausgebildete Ausgangsverzahnung 118b andererseits, wie oben beschrieben, erzielt.Thus, different thicknesses of the cured layers for the two sides of the washer 137 on the one hand and on the outer periphery of the washer 137 trained output teeth 118b on the other hand, as described above achieved.

Wie in 6 gezeigt, können die ausgangsseitige Scheibe 4A und das Ausgangszahnrad 18 auch in einem einkammerigen stufenlos verstellbaren Halb-Toroid-Getriebe genauso wie in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen integriert werden. In diesem Fall besitzen die ausgangsseitige Scheibe 4A und das Ausgangszahnrad 18 gehärtete (aufgekohlte) Schichten unterschiedlicher Dicke.As in 6 shown, can the output side disk 4A and the output gear 18 also be integrated in a single-chamber infinitely variable semi-toroidal transmission as well as in the embodiments described above. In this case, have the output side disc 4A and the output gear 18 hardened (carburized) layers of different thickness.

Claims (1)

Stufenlos verstellbares Halb-Toroid-Getriebe mit einer drehbar gelagerten Eingangswelle (115) einem Paar eingangsseitiger Scheiben (102A, 102B), die an jeweiligen Enden der Eingangswelle (115) gelagert sind, wobei Innenseiten (102a) der eingangsseitigen Scheiben (102A, 102B), die jeweils einen konkaven Querschnitt aufweisen, einander gegenüberliegen und die eingangsseitigen Scheiben (102A, 102B) synchron mit der Eingangswelle (115) drehen, einem Paar zu einer Zwischenscheibe (137) kombinierten ausgangsseitigen Scheiben (104, 104), wobei beide axialen Seiten der Zwischenscheibe (137) einen konkaven Querschnitt aufweisen, die Zwischenscheibe (137) drehbar um die Eingangswelle (115) gelagert ist, und die Zwischenscheibe (137) eine Verzahnung (118b) unmittelbar an ihrer Außenumfangsfläche aufweist, die konzentrisch zu der Eingangswelle (115) ausgebildet ist, einer Vielzahl von Schwenkhaltern (6), die in einem Zwischenbereich zwischen jeder der eingangsseitigen Scheiben (102A, 102B) und der Zwischenscheibe (137) in einer Axialrichtung der Eingangswelle (115) und die um ein Gelenk (5), das in Richtung senkrecht zu der Axialrichtung der Eingangswelle (115) angeordnet ist, schwenkbar sind, einer Vielzahl von Exzenterwellen (107), die jeweils von einer Innenseite eines Schwenkhalters (6) hervorstehen, und einer Vielzahl von Antriebsrollen (108), die jeweils drehbar durch die Innenseiten des jeweiligen Schwenkhalters (6) um die jeweilige Exzenterwelle (107) gelagert und zwischen den Innenseiten der jeweiligen eingangsseitigen Scheiben (102A, 102B) und der Zwischenscheibe (137) angeordnet sind, wobei eine erste gehärtete Schicht (H142) an einem Abschnitt einer jeden Seite der Zwischenscheibe (137) ausgebildet ist, die gegen eine Umfangsfläche der jeweiligen Antriebsrolle (108) anliegt, ein zweite gehärtete Schicht (H143) an einem Abschnitt der Außenumfangsfläche der Zwischenscheibe (137) ausgebildet ist, an dem die Verzahnung (118b) ausgebildet ist, und eine Tiefe der ersten gehärteten Schicht (H142) größer ist als eine Tiefe der zweiten gehärteten Schicht (H143), und wobei die Un-Rundheit der Innenseiten (102a) der eingangsseitigen Scheiben (102A, 102B) und der axialen Seiten der Zwischenscheibe (137) relativ zum Drehmittelpunkt der jeweiligen Scheibe 0,02 mm oder weniger beträgt.Continuously adjustable semi-toroidal transmission with a rotatably mounted input shaft ( 115 ) a pair of input-side disks ( 102A . 102B ) at respective ends of the input shaft ( 115 ), wherein inner sides ( 102 ) of the input-side disks ( 102A . 102B ), each having a concave cross-section, facing each other and the input-side discs ( 102A . 102B ) in synchronism with the input shaft ( 115 ) rotate, a pair to a washer ( 137 ) combined output side disks ( 104 . 104 ), wherein both axial sides of the intermediate disc ( 137 ) have a concave cross section, the intermediate disc ( 137 ) rotatable about the input shaft ( 115 ) is mounted, and the intermediate disc ( 137 ) a gearing ( 118b ) directly on its outer peripheral surface which is concentric with the input shaft ( 115 ) is formed, a plurality of swivel holders ( 6 ) located in an intermediate region between each of the input-side disks ( 102A . 102B ) and the washer ( 137 ) in an axial direction of the input shaft (FIG. 115 ) and around a joint ( 5 ), which is in the direction perpendicular to the axial direction of the input shaft ( 115 ), are pivotable, a plurality of eccentric shafts ( 107 ), each from an inner side of a swivel holder ( 6 ), and a plurality of drive rollers ( 108 ), each rotatable by the inner sides of the respective pivot holder ( 6 ) about the respective eccentric shaft ( 107 ) and between the inner sides of the respective input-side discs ( 102A . 102B ) and the washer ( 137 ), wherein a first hardened layer (H142) is attached to a portion of each side of the washer (14) 137 ) is formed, which against a peripheral surface of the respective drive roller ( 108 ), a second hardened layer (H143) is provided at a portion of the outer peripheral surface of the washer (FIG. 137 ) is formed, on which the toothing ( 118b ), and a depth of the first hardened layer (H142) is greater than a depth of the second hardened layer (H143), and wherein the un-roundness of the inner sides (H142) 102 ) of the input-side disks ( 102A . 102B ) and the axial sides of the washer ( 137 ) is 0.02 mm or less relative to the center of rotation of the respective disk.
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